JPH06299283A - オーステナイト系Ｆｅ基合金粉末及び高耐食性焼結品の製造方法 - Google Patents
オーステナイト系Ｆｅ基合金粉末及び高耐食性焼結品の製造方法Info
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- JPH06299283A JPH06299283A JP10737093A JP10737093A JPH06299283A JP H06299283 A JPH06299283 A JP H06299283A JP 10737093 A JP10737093 A JP 10737093A JP 10737093 A JP10737093 A JP 10737093A JP H06299283 A JPH06299283 A JP H06299283A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐食性に優れたオ−ステナイト系Ｆｅ基合金粉
末及び焼結品の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】粉末を同種若しくは異種粉末粒子の集合体にて
構成し、且つ全体の組成を重量基準で、Ｃ≦０．０３
％，Ｓｉ≦１．５％，Ｃｒ：１８〜２２％，Ｎｉ：１３
〜２８％，Ｍｏ≦６％残部不可避的不純物元素及びＦｅ
から成る組成とする。またこの組成の粉末を所定形状に
成形し、１〜１００Ｔｏｒｒの不活性雰囲気中で焼結す
る。
末及び焼結品の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】粉末を同種若しくは異種粉末粒子の集合体にて
構成し、且つ全体の組成を重量基準で、Ｃ≦０．０３
％，Ｓｉ≦１．５％，Ｃｒ：１８〜２２％，Ｎｉ：１３
〜２８％，Ｍｏ≦６％残部不可避的不純物元素及びＦｅ
から成る組成とする。またこの組成の粉末を所定形状に
成形し、１〜１００Ｔｏｒｒの不活性雰囲気中で焼結す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はオーステナイト系Ｆｅ
基合金粉末及び高耐食性焼結品の製造方法に関する。
基合金粉末及び高耐食性焼結品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】金属製
品の製造方法の一つとして粉末冶金による方法、即ち金
属（合金を含む）の粉末を所定形状に成形してこれを焼
結する方法が広く行なわれている。
品の製造方法の一つとして粉末冶金による方法、即ち金
属（合金を含む）の粉末を所定形状に成形してこれを焼
結する方法が広く行なわれている。
【０００３】ところで高耐食性の要求される製品の場
合、金属粉末として耐食性の優れたもの、例えばステン
レス粉末を用いることとなるが、粉末焼結品の場合、溶
製材から成る製品に比べて特有の困難な問題がある。
合、金属粉末として耐食性の優れたもの、例えばステン
レス粉末を用いることとなるが、粉末焼結品の場合、溶
製材から成る製品に比べて特有の困難な問題がある。
【０００４】粉末の焼結品の場合、焼結品（製品）中に
開放気孔が残り、この開放気孔を起点として錆が発生し
且つ進行し易い問題がある。開放気孔の内部と外部とで
酸素濃度に差が生じ、これに起因して隙間腐食が発生す
るのである。従って例えば溶製材で製造した製品に較べ
て粉末焼結により製造した製品の場合、どうしても耐食
性が劣ってしまうのである。
開放気孔が残り、この開放気孔を起点として錆が発生し
且つ進行し易い問題がある。開放気孔の内部と外部とで
酸素濃度に差が生じ、これに起因して隙間腐食が発生す
るのである。従って例えば溶製材で製造した製品に較べ
て粉末焼結により製造した製品の場合、どうしても耐食
性が劣ってしまうのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決することを目的として成されたものである。而し
て本願の第一の発明はオーステナイト系Ｆｅ基合金粉末
に係るもので、その要旨は、同種若しくは異種粉末粒子
の集合体から成り、全体の組成が重量基準で Ｃ ≦０．０３％， Ｓｉ≦１．５％ Ｃｒ：１８〜２２％ Ｎｉ：１３〜２８％ Ｍｏ≦６％ 残部不可避的不純物元素及びＦｅから成ることにある
（請求項１）。
を解決することを目的として成されたものである。而し
て本願の第一の発明はオーステナイト系Ｆｅ基合金粉末
に係るもので、その要旨は、同種若しくは異種粉末粒子
の集合体から成り、全体の組成が重量基準で Ｃ ≦０．０３％， Ｓｉ≦１．５％ Ｃｒ：１８〜２２％ Ｎｉ：１３〜２８％ Ｍｏ≦６％ 残部不可避的不純物元素及びＦｅから成ることにある
（請求項１）。
【０００６】また本願の別の発明は高耐食性粉末焼結品
の製造方法に係るもので、請求項１の組成の粉末を所定
形状に成形し、１〜１００Ｔｏｒｒの不活性雰囲気中で
焼結することを特徴とする（請求項２）。
の製造方法に係るもので、請求項１の組成の粉末を所定
形状に成形し、１〜１００Ｔｏｒｒの不活性雰囲気中で
焼結することを特徴とする（請求項２）。
【０００７】
【作用及び発明の効果】本発明に従って粉末の組成を上
記特定組成とすることにより、かかる粉末の成形，焼結
によって所定形状の金属製品を製造した場合、開放気孔
の存在にも拘らず良好な耐食性を確保することができ
る。
記特定組成とすることにより、かかる粉末の成形，焼結
によって所定形状の金属製品を製造した場合、開放気孔
の存在にも拘らず良好な耐食性を確保することができ
る。
【０００８】ここで粉末は同種粉末粒子の集合にて構成
しても良いし、また異種粉末粒子の集合にて構成しても
良い。換言すれば各粉末粒子を上記組成で予め合金化し
ておいても良いし、また種類の異なる粉末粒子を混合
し、その混合状態において上記組成となるようにしても
良い。
しても良いし、また異種粉末粒子の集合にて構成しても
良い。換言すれば各粉末粒子を上記組成で予め合金化し
ておいても良いし、また種類の異なる粉末粒子を混合
し、その混合状態において上記組成となるようにしても
良い。
【０００９】このような異種粉末粒子から成る粉末を成
形，焼結したとき、その焼結時に合金化が進行して最終
的に所望の組成の合金から成る金属製品（焼結品）が得
られる。
形，焼結したとき、その焼結時に合金化が進行して最終
的に所望の組成の合金から成る金属製品（焼結品）が得
られる。
【００１０】混合状態で上記組成となるように粉末を構
成した場合、次の利点が得られる。例えばＣｒとかＭｏ
等の成分を粉末粒子の段階で予め合金化しておくと粉末
粒子自身が硬くなって、プレス成形等の際に十分な圧縮
率が得られ難いが、これらＣｒ，Ｍｏなどを単独のＣｒ
粉末，Ｍｏ粉末とし、そしてこれらを混合することによ
って上記最終組成とした場合、粉末の成形性が良好とな
る。またＣｒ，Ｍｏ等の単独粉末は入手が容易である利
点もある。
成した場合、次の利点が得られる。例えばＣｒとかＭｏ
等の成分を粉末粒子の段階で予め合金化しておくと粉末
粒子自身が硬くなって、プレス成形等の際に十分な圧縮
率が得られ難いが、これらＣｒ，Ｍｏなどを単独のＣｒ
粉末，Ｍｏ粉末とし、そしてこれらを混合することによ
って上記最終組成とした場合、粉末の成形性が良好とな
る。またＣｒ，Ｍｏ等の単独粉末は入手が容易である利
点もある。
【００１１】但しこのように組成の異なる粉末粒子を混
合して粉末を構成した場合、それらの比重の相違によっ
て重いものと軽いものとが分離する恐れがある。
合して粉末を構成した場合、それらの比重の相違によっ
て重いものと軽いものとが分離する恐れがある。
【００１２】従って製品の製造に当ってはこれら異種粉
末が十分均一に分散するようにミキシングを行うなど注
意を払う必要があるが、上記のように予め最終組成に合
金化した粉末粒子を用いる場合、このような不都合を生
じない利点がある。本発明では何れの形態を採用するこ
とも可能である。
末が十分均一に分散するようにミキシングを行うなど注
意を払う必要があるが、上記のように予め最終組成に合
金化した粉末粒子を用いる場合、このような不都合を生
じない利点がある。本発明では何れの形態を採用するこ
とも可能である。
【００１３】次に、本発明において各成分を上記の範囲
としたことの限定理由を詳述する。 ［成分限定理由］ Ｃ：脱酸剤として必要であるが必要以上に添加するとオ
ーステナイト粒界にＣｒ炭化物が析出し、耐食性が悪化
するため０．０３％以下とする。 Ｓｉ：脱酸剤として必要であるが必要以上に添加すると
成形性が悪化するため１．５％以下とする。 Ｃｒ：不動態化能力が著しく高く耐食性向上に有効な元
素であり、１８％以上の添加を必要とする。但し２２％
を超えて添加してもその効果が飽和するため２２％以下
とする。 Ｎｉ：オーステナイト相を安定化し耐食性向上に有効な
元素であり、１３％以上の添加を必要とする。但し２８
％を超えて添加してもその効果が飽和するため２８％以
下に限定する。 Ｍｏ：Ｃｒと同様に不動態化を助長するために有効な元
素であるが、多量に添加すると成形性が悪化するため６
％以下とする必要がある。
としたことの限定理由を詳述する。 ［成分限定理由］ Ｃ：脱酸剤として必要であるが必要以上に添加するとオ
ーステナイト粒界にＣｒ炭化物が析出し、耐食性が悪化
するため０．０３％以下とする。 Ｓｉ：脱酸剤として必要であるが必要以上に添加すると
成形性が悪化するため１．５％以下とする。 Ｃｒ：不動態化能力が著しく高く耐食性向上に有効な元
素であり、１８％以上の添加を必要とする。但し２２％
を超えて添加してもその効果が飽和するため２２％以下
とする。 Ｎｉ：オーステナイト相を安定化し耐食性向上に有効な
元素であり、１３％以上の添加を必要とする。但し２８
％を超えて添加してもその効果が飽和するため２８％以
下に限定する。 Ｍｏ：Ｃｒと同様に不動態化を助長するために有効な元
素であるが、多量に添加すると成形性が悪化するため６
％以下とする必要がある。
【００１４】請求項２の発明は、粉末を所定形状に成形
してこれを特定条件で、即ち１〜１００Ｔｏｒｒ（望ま
しくは１〜１０Ｔｏｒｒ）の不活性雰囲気中（例えばＮ
2雰囲気中）で焼結するものである。
してこれを特定条件で、即ち１〜１００Ｔｏｒｒ（望ま
しくは１〜１０Ｔｏｒｒ）の不活性雰囲気中（例えばＮ
2雰囲気中）で焼結するものである。
【００１５】焼結製品の場合、焼結時の条件によって製
品特性が左右されることが考えられる。そこで本発明者
等が製品の耐食性に及ぼす焼結条件の影響を調べた結
果、以下の事実を確認し得た。
品特性が左右されることが考えられる。そこで本発明者
等が製品の耐食性に及ぼす焼結条件の影響を調べた結
果、以下の事実を確認し得た。
【００１６】即ち、先ずＳＵＳ３１６Ｌの粉末を用い、
これを所定形状に成形した上で真空中で焼結し、その焼
結品の耐食試験（９６時間塩水噴霧試験）を行ったこと
ろ、図１（イ）に示しているようにこのものは腐食し易
いものであった（図中黒く変色した部分ａが腐食部分で
ある）。
これを所定形状に成形した上で真空中で焼結し、その焼
結品の耐食試験（９６時間塩水噴霧試験）を行ったこと
ろ、図１（イ）に示しているようにこのものは腐食し易
いものであった（図中黒く変色した部分ａが腐食部分で
ある）。
【００１７】その理由は、ＳＵＳＬ３１６粉末を真空中
で焼結した場合、Ｃｒが表面部分から飛んで失われてし
まうことに起因するものと考えられる。図２のＡは真空
焼結体の表面近傍断面のＣｒ濃度曲線を調べて表したも
のであるが、この図から明らかなように表面部Ｓにおい
てはＣｒの濃度が激しく低下しており、深部の濃度の半
分程度まで低下している。換言すればＳＵＳ３１６Ｌ粉
末の焼結体の表面部は組成的に見てもＳＵＳＬ３１６の
溶製材から成る製品に比べて劣っており、このことが耐
食性低下の大きな要因であると考えられる。
で焼結した場合、Ｃｒが表面部分から飛んで失われてし
まうことに起因するものと考えられる。図２のＡは真空
焼結体の表面近傍断面のＣｒ濃度曲線を調べて表したも
のであるが、この図から明らかなように表面部Ｓにおい
てはＣｒの濃度が激しく低下しており、深部の濃度の半
分程度まで低下している。換言すればＳＵＳ３１６Ｌ粉
末の焼結体の表面部は組成的に見てもＳＵＳＬ３１６の
溶製材から成る製品に比べて劣っており、このことが耐
食性低下の大きな要因であると考えられる。
【００１８】そこで本発明者等はＮ2雰囲気中１Ｔｏｒ
ｒ及び１０Ｔｏｒｒの圧力下で焼結を行い、耐食試験を
行ったところ、図１（ロ），（ハ）に示しているように
腐食の程度は僅かであった。
ｒ及び１０Ｔｏｒｒの圧力下で焼結を行い、耐食試験を
行ったところ、図１（ロ），（ハ）に示しているように
腐食の程度は僅かであった。
【００１９】そこで更にＮ2の分圧を１９０Ｔｏｒｒに
高めて同様の試験を行ったところ、今度は逆に耐食性が
低下することが分かった（図１（ニ）参照）。これはＮ
2の分圧が高いと、ＣｒがＮ2と反応してしまってＣｒの
有効濃度が低下してしまうことによるものと考えられ
る。
高めて同様の試験を行ったところ、今度は逆に耐食性が
低下することが分かった（図１（ニ）参照）。これはＮ
2の分圧が高いと、ＣｒがＮ2と反応してしまってＣｒの
有効濃度が低下してしまうことによるものと考えられ
る。
【００２０】これらの結果は、粉末の焼結に際してはこ
れをＮ2等不活性雰囲気中且つ微圧条件の下で行うのが
良いということを意味している。本発明はこのような知
見の下に完成されたものである。具体的には、本発明は
粉末を１〜１００Ｔｏｒｒの圧力条件の下で焼結するも
ので、本発明によれば当初に粉末が有する組成に対して
及ぼす悪影響を可及的に少なく抑え得、これにより焼結
品に良好な耐食性を付与することができる。
れをＮ2等不活性雰囲気中且つ微圧条件の下で行うのが
良いということを意味している。本発明はこのような知
見の下に完成されたものである。具体的には、本発明は
粉末を１〜１００Ｔｏｒｒの圧力条件の下で焼結するも
ので、本発明によれば当初に粉末が有する組成に対して
及ぼす悪影響を可及的に少なく抑え得、これにより焼結
品に良好な耐食性を付与することができる。
【００２１】
【実施例】次に本発明の特徴を更に明確にすべく、以下
にその実施例を詳述する。表１に示す組成で予め合金化
した粉末イ，ロ及び異種組成の粉末粒子を混合して最終
的に（混合状態で）同表に示す組成となした粉末ハ、更
に比較例としてＳＵＳ３１６Ｌ相当の組成の粉末を用い
てこれを所定形状に成形し、焼結した。
にその実施例を詳述する。表１に示す組成で予め合金化
した粉末イ，ロ及び異種組成の粉末粒子を混合して最終
的に（混合状態で）同表に示す組成となした粉末ハ、更
に比較例としてＳＵＳ３１６Ｌ相当の組成の粉末を用い
てこれを所定形状に成形し、焼結した。
【００２２】
【表１】
【００２３】ここで粉末ハは、粉末イとＳＵＳ３１６Ｌ
粉末，Ｎｉ粉末，Ｍｏ粉末を所定比率で混合し、混合状
態で上記最終組成となしたものである。また粉末の成形
は、粉末に１％ステアリン酸亜鉛を加えて５トン／ｃｍ
2の圧力条件でプレス成形を行い、３２×１２×５ｍｍ
の成形品を得た。
粉末，Ｎｉ粉末，Ｍｏ粉末を所定比率で混合し、混合状
態で上記最終組成となしたものである。また粉末の成形
は、粉末に１％ステアリン酸亜鉛を加えて５トン／ｃｍ
2の圧力条件でプレス成形を行い、３２×１２×５ｍｍ
の成形品を得た。
【００２４】更に焼結に当っては、先ず成形品を５００
℃×１時間の条件で脱脂処理を行い、しかる後に表１に
示す各種雰囲気下で１２００℃×２時間の条件で焼結を
行った。
℃×１時間の条件で脱脂処理を行い、しかる後に表１に
示す各種雰囲気下で１２００℃×２時間の条件で焼結を
行った。
【００２５】次に得られた焼結品に対してＪＩＳ Ｚ ２
３７１に従い５％−ＮａＣｌを用いて３５℃×９６時間
の塩水噴霧試験を実施し、錆の発生状況を観察した。結
果が同表に併せて示してある。但し表中Ａは錆なし，Ｂ
は変色，Ｃは若干錆発生，Ｄは著しい錆発生をそれぞれ
表している。
３７１に従い５％−ＮａＣｌを用いて３５℃×９６時間
の塩水噴霧試験を実施し、錆の発生状況を観察した。結
果が同表に併せて示してある。但し表中Ａは錆なし，Ｂ
は変色，Ｃは若干錆発生，Ｄは著しい錆発生をそれぞれ
表している。
【００２６】この表の結果より、請求項１に従って粉末
の合金成分を調製し、また請求項２に従って粉末の成形
・焼結を行うことにより、耐食性の良好な製品が得られ
ることが分かる。
の合金成分を調製し、また請求項２に従って粉末の成形
・焼結を行うことにより、耐食性の良好な製品が得られ
ることが分かる。
【００２７】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた
態様で実施可能である。
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた
態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】各種条件で焼結した焼結品に対し耐食試験を行
なったときの腐食の発生状況の観察結果を示す図であ
る。
なったときの腐食の発生状況の観察結果を示す図であ
る。
【図２】真空中で焼結を行なったときの焼結品断面にお
けるＣｒの濃度分布曲線を図である。
けるＣｒの濃度分布曲線を図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年２月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (2)
- 【請求項１】 同種若しくは異種粉末粒子の集合体から
成り、全体の組成が重量基準で Ｃ ≦０．０３％， Ｓｉ≦１．５％ Ｃｒ：１８〜２２％ Ｎｉ：１３〜２８％ Ｍｏ≦６％ 残部不可避的不純物元素及びＦｅから成るオーステナイ
ト系Ｆｅ基合金粉末。 - 【請求項２】 請求項１の組成の粉末を所定形状に成形
し、１〜１００Ｔｏｒｒの不活性雰囲気中で焼結するこ
とを特徴とする高耐食性焼結品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10737093A JPH06299283A (ja) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | オーステナイト系Ｆｅ基合金粉末及び高耐食性焼結品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10737093A JPH06299283A (ja) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | オーステナイト系Ｆｅ基合金粉末及び高耐食性焼結品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06299283A true JPH06299283A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=14457381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10737093A Pending JPH06299283A (ja) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | オーステナイト系Ｆｅ基合金粉末及び高耐食性焼結品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06299283A (ja) |
-
1993
- 1993-04-08 JP JP10737093A patent/JPH06299283A/ja active Pending
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