JPH07173506A - １２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼粉末圧粉体の高密度化焼結方法 - Google Patents
１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼粉末圧粉体の高密度化焼結方法Info
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- JPH07173506A JPH07173506A JP32176693A JP32176693A JPH07173506A JP H07173506 A JPH07173506 A JP H07173506A JP 32176693 A JP32176693 A JP 32176693A JP 32176693 A JP32176693 A JP 32176693A JP H07173506 A JPH07173506 A JP H07173506A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 １２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼圧粉体の高密
度化焼結方法に関する。 【構成】 １２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼圧粉体を焼結
するに当って、真空焼結と窒素雰囲気焼結とを交互に繰
り返して焼結して１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼圧粉体
の高密度に焼結する方法。
度化焼結方法に関する。 【構成】 １２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼圧粉体を焼結
するに当って、真空焼結と窒素雰囲気焼結とを交互に繰
り返して焼結して１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼圧粉体
の高密度に焼結する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の１２ｗｔ％Ｃｒ系フェラ
イト鋼粉末圧粉体の高密度化焼結方法に関し、特にター
ビンブレード材として使用しうる高密度で表面近傍の気
孔が除去された１２Ｃｒ系フェライト鋼焼結体の製造に
有利に適用できる同方法に関する。
イト鋼粉末圧粉体の高密度化焼結方法に関し、特にター
ビンブレード材として使用しうる高密度で表面近傍の気
孔が除去された１２Ｃｒ系フェライト鋼焼結体の製造に
有利に適用できる同方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉末冶金法による鋼部品製造には以下に
列挙するような利点があり、現在、自動車部品などを中
心に多種、多量の製品が実用化されている。 （１）自動化が容易で、大量生産性に優れる。 （２）切削や仕上げ加工の必要がなく、工程が少くてす
む。 （３）原料の歩留りが高い。 （４）寸法精度が高く仕上り面粗さも良好である。 しかしながら組織中には気孔が残存するため溶製材と比
較した場合、とくに延性、靱性が低い現状にある。
列挙するような利点があり、現在、自動車部品などを中
心に多種、多量の製品が実用化されている。 （１）自動化が容易で、大量生産性に優れる。 （２）切削や仕上げ加工の必要がなく、工程が少くてす
む。 （３）原料の歩留りが高い。 （４）寸法精度が高く仕上り面粗さも良好である。 しかしながら組織中には気孔が残存するため溶製材と比
較した場合、とくに延性、靱性が低い現状にある。
【０００３】一方、近年の粉末製造技術の発展にともな
い比較的安価にステンレス鋼粉末の製造が可能になった
ため、耐熱部品や耐食部品への焼結鋼部品の適用も進み
つつある。この場合、現状よりさらに苛酷な環境下で使
用されるため、できる限り高密度化を進める必要があ
り、とくに表面近くの気孔量を低減させることが重要に
なる。その中でフェライト系鋼粉は自己拡散性の高いｂ
ｃｃ構造を呈するため、焼結性が良好で１２００℃、１
時間程度の焼結でも相対密度の９０％程度にまで緻密化
が進む。ところが、これ以上焼結しても結晶粒が急激に
成長することによって緻密化は停滞し、長時間焼結ある
いは高温焼結しても相対密度は９０〜９４％以上には上
昇しない。
い比較的安価にステンレス鋼粉末の製造が可能になった
ため、耐熱部品や耐食部品への焼結鋼部品の適用も進み
つつある。この場合、現状よりさらに苛酷な環境下で使
用されるため、できる限り高密度化を進める必要があ
り、とくに表面近くの気孔量を低減させることが重要に
なる。その中でフェライト系鋼粉は自己拡散性の高いｂ
ｃｃ構造を呈するため、焼結性が良好で１２００℃、１
時間程度の焼結でも相対密度の９０％程度にまで緻密化
が進む。ところが、これ以上焼結しても結晶粒が急激に
成長することによって緻密化は停滞し、長時間焼結ある
いは高温焼結しても相対密度は９０〜９４％以上には上
昇しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】１２ｗｔ％Ｃｒ系フェ
ライト鋼粉末を加圧成形後焼結すると、時間の経過とと
もに緻密化、すなわち気孔の減少が進む。焼結中の基地
金属の結晶粒は気孔によって拘束されるので、通常の溶
製鋼では粒成長が活発化して粗粒化するような温度域で
の焼結でも、比較的微細粒組織を保っている。焼結現象
においては、結晶粒界が空格子点の消滅場所として作用
し、その結果緻密化が生じるため、１２ｗｔ％Ｃｒ系フ
ェライト鋼粉末圧粉体の焼結でも細粒組織が保持されて
いる間は緻密化が進む。ところがある程度緻密化する
と、気孔の減少で粒界拘束力が低下して粒成長が開始
し、粗大な粒組織となるので、さらに焼結を続けても緻
密化はほとんど進まなくなる。
ライト鋼粉末を加圧成形後焼結すると、時間の経過とと
もに緻密化、すなわち気孔の減少が進む。焼結中の基地
金属の結晶粒は気孔によって拘束されるので、通常の溶
製鋼では粒成長が活発化して粗粒化するような温度域で
の焼結でも、比較的微細粒組織を保っている。焼結現象
においては、結晶粒界が空格子点の消滅場所として作用
し、その結果緻密化が生じるため、１２ｗｔ％Ｃｒ系フ
ェライト鋼粉末圧粉体の焼結でも細粒組織が保持されて
いる間は緻密化が進む。ところがある程度緻密化する
と、気孔の減少で粒界拘束力が低下して粒成長が開始
し、粗大な粒組織となるので、さらに焼結を続けても緻
密化はほとんど進まなくなる。
【０００５】したがって１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼
を通常の圧粉−焼結プロセスで製造する場合、どうして
も６〜１０％程度の気孔が残存してしまう。気孔率の低
下にともない機械的性質は指数関数的に向上するため、
さらに数％気孔率を下げるだけで製品の特性が大きく向
上することが期待できるが、通常の焼結プロセスでこれ
を行う方法は提案されていない。
を通常の圧粉−焼結プロセスで製造する場合、どうして
も６〜１０％程度の気孔が残存してしまう。気孔率の低
下にともない機械的性質は指数関数的に向上するため、
さらに数％気孔率を下げるだけで製品の特性が大きく向
上することが期待できるが、通常の焼結プロセスでこれ
を行う方法は提案されていない。
【０００６】これ以上の緻密化を進めるためには、製品
形状を形どった金型中で焼結体を熱間鍛造する焼結鍛造
処理や高圧容器中で加熱・加圧する熱間等方圧プレス
（ＨＩＰ）処理などを採用する必要があるが、いずれも
大がかりな設備を必要とし製品のコスト上昇を招いてし
まう。このほか、焼結体の表面近傍の気孔だけでも低
減、徐却することができれば、疲労特性や耐食性などの
向上が期待できるが、１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼部
品は通常の焼結鋼より苛酷な環境下で使用されることを
考慮すると、有効な封孔処理も見当らない。
形状を形どった金型中で焼結体を熱間鍛造する焼結鍛造
処理や高圧容器中で加熱・加圧する熱間等方圧プレス
（ＨＩＰ）処理などを採用する必要があるが、いずれも
大がかりな設備を必要とし製品のコスト上昇を招いてし
まう。このほか、焼結体の表面近傍の気孔だけでも低
減、徐却することができれば、疲労特性や耐食性などの
向上が期待できるが、１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼部
品は通常の焼結鋼より苛酷な環境下で使用されることを
考慮すると、有効な封孔処理も見当らない。
【０００７】本発明は上記技術水準に鑑み、通常の焼結
法では製造のできない高密度の１２ｗｔ％Ｃｒ系フェラ
イト鋼焼結体を製造することができる焼結方法を提供し
ようとするものである。
法では製造のできない高密度の１２ｗｔ％Ｃｒ系フェラ
イト鋼焼結体を製造することができる焼結方法を提供し
ようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は１２ｗｔ％Ｃｒ
系フェライト鋼粉末圧粉体を焼結するに当って、真空焼
結と窒素雰囲気焼結とを交互に繰り返して焼結すること
を特徴とする１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼粉末圧粉体
の高密度化焼結方法である。
系フェライト鋼粉末圧粉体を焼結するに当って、真空焼
結と窒素雰囲気焼結とを交互に繰り返して焼結すること
を特徴とする１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼粉末圧粉体
の高密度化焼結方法である。
【０００９】フェライト鋼とは金属基地がｂｃｃ構造あ
るいはｂｃｔ構造である鋼を意味するもので、１２ｗｔ
％Ｃｒ系フェライト鋼とはフェライト鋼の中でもＦｅベ
ースに１０〜１４ｗｔ％のＣｒを含む合金を意味するも
のであり、このほか合金元素としてＣ，Ｎ，Ｍｏ，Ａ
ｌ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｖ，Ｗ，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｂ
の各元素のうち一つあるいは一つ以上の元素と不可避的
不純物を含むものを意味する。ＪＩＳ規格をはじめとし
て、既に規格された鋼も多く、その代表鋼の成分を下記
表１に示す。
るいはｂｃｔ構造である鋼を意味するもので、１２ｗｔ
％Ｃｒ系フェライト鋼とはフェライト鋼の中でもＦｅベ
ースに１０〜１４ｗｔ％のＣｒを含む合金を意味するも
のであり、このほか合金元素としてＣ，Ｎ，Ｍｏ，Ａ
ｌ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｖ，Ｗ，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｂ
の各元素のうち一つあるいは一つ以上の元素と不可避的
不純物を含むものを意味する。ＪＩＳ規格をはじめとし
て、既に規格された鋼も多く、その代表鋼の成分を下記
表１に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】本発明で真空焼結を行う場合、真空度は１
０-1〜１０-6ｔｏｒｒの範囲であり、好ましい範囲とし
ては１０-3〜１０-5ｔｏｒｒ、特に好ましい範囲として
は１０-4〜１０-5ｔｏｒｒである。１０-1ｔｏｒｒより
真空度が悪いと粉末の酸化が著しく満足な焼結体が得ら
れない。一方１０-6より真空度を高めようとすると特殊
な真空ポンプが必要となり、また真空排気にも長時間を
要するため生産コストが上昇してしまい、加えて焼結中
にＣｒが蒸発して材質特性が低下すると同時に炉を汚染
してメンテナンス上の問題も発生してしまう。好ましい
範囲としては通常の油拡散ポンプで得られる真空度の１
０-3〜１０-5ｔｏｒｒであるが、さらに焼結性を高める
意味で、特に好ましい範囲は１０-4〜１０-5ｔｏｒｒで
ある。
０-1〜１０-6ｔｏｒｒの範囲であり、好ましい範囲とし
ては１０-3〜１０-5ｔｏｒｒ、特に好ましい範囲として
は１０-4〜１０-5ｔｏｒｒである。１０-1ｔｏｒｒより
真空度が悪いと粉末の酸化が著しく満足な焼結体が得ら
れない。一方１０-6より真空度を高めようとすると特殊
な真空ポンプが必要となり、また真空排気にも長時間を
要するため生産コストが上昇してしまい、加えて焼結中
にＣｒが蒸発して材質特性が低下すると同時に炉を汚染
してメンテナンス上の問題も発生してしまう。好ましい
範囲としては通常の油拡散ポンプで得られる真空度の１
０-3〜１０-5ｔｏｒｒであるが、さらに焼結性を高める
意味で、特に好ましい範囲は１０-4〜１０-5ｔｏｒｒで
ある。
【００１２】窒素雰囲気焼結の場合、雰囲気中に含まれ
る酸素量は０．１％以下であり、好ましい範囲としては
０．０１％以下、とくに好ましい範囲としては０．００
１％以下である。これは酸素量が多いと粉末が酸化され
て十分な焼結が行えなくなるためであるが、低酸素雰囲
気にするためには高純度のガスを用いる必要があり、コ
ストの上昇を招く。高品質の製品を製造するためには極
力酸素量を低減すべきであるが、コストとの兼合いで許
容範囲を設定する必要がある。雰囲気として特筆すべき
排除成分は酸素であって実質的には窒素よりなるべきで
ある。ただし、Ａｒなどの不活性ガスやＨ2 などの還元
作用を有して焼結を促進するガスと窒素の混合ガス雰囲
気であっても本発明の窒素雰囲気に含まれるものとす
る。
る酸素量は０．１％以下であり、好ましい範囲としては
０．０１％以下、とくに好ましい範囲としては０．００
１％以下である。これは酸素量が多いと粉末が酸化され
て十分な焼結が行えなくなるためであるが、低酸素雰囲
気にするためには高純度のガスを用いる必要があり、コ
ストの上昇を招く。高品質の製品を製造するためには極
力酸素量を低減すべきであるが、コストとの兼合いで許
容範囲を設定する必要がある。雰囲気として特筆すべき
排除成分は酸素であって実質的には窒素よりなるべきで
ある。ただし、Ａｒなどの不活性ガスやＨ2 などの還元
作用を有して焼結を促進するガスと窒素の混合ガス雰囲
気であっても本発明の窒素雰囲気に含まれるものとす
る。
【００１３】１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼粉末の圧粉
成形体を焼結雰囲気のコントロールが可能な炉を用いて
焼結し、真空焼結と窒素雰囲気焼結を繰り返すことで緻
密化を促進させる。従来、高Ｃｒ系鋼粉の焼結には真空
焼結が採用される傾向にあるが、焼結中の雰囲気の切り
変えは行われておらず、せいぜい焼結後に冷却を速める
目的でアルゴンガスや窒素ガスが導入される程度であ
る。
成形体を焼結雰囲気のコントロールが可能な炉を用いて
焼結し、真空焼結と窒素雰囲気焼結を繰り返すことで緻
密化を促進させる。従来、高Ｃｒ系鋼粉の焼結には真空
焼結が採用される傾向にあるが、焼結中の雰囲気の切り
変えは行われておらず、せいぜい焼結後に冷却を速める
目的でアルゴンガスや窒素ガスが導入される程度であ
る。
【００１４】本発明において採用した技術的手段の特徴
は、焼結開始後、緻密化が停滞し始める直前までは従来
どおりの真空焼結を行ったのち、雰囲気を窒素雰囲気に
切り変え所定時間保持、焼結し、その後再び真空雰囲気
にもどして所定時間保持・焼結する点であり、窒素雰囲
気と真空雰囲気の切り変えを任意の回数繰り返したり、
雰囲気切り変え後の保持時間を変えたりすることによ
り、緻密化の程度の制御や、表面近傍の気孔を選択的に
除去するようにしたものである。
は、焼結開始後、緻密化が停滞し始める直前までは従来
どおりの真空焼結を行ったのち、雰囲気を窒素雰囲気に
切り変え所定時間保持、焼結し、その後再び真空雰囲気
にもどして所定時間保持・焼結する点であり、窒素雰囲
気と真空雰囲気の切り変えを任意の回数繰り返したり、
雰囲気切り変え後の保持時間を変えたりすることによ
り、緻密化の程度の制御や、表面近傍の気孔を選択的に
除去するようにしたものである。
【００１５】
【作用】１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼は室温から融点
に至るまでｂｃｃ構造を呈する。したがってその鋼粉の
圧粉体は焼結性に優れ、低合金鋼やオーステナイト系鋼
に比べて短時間で残存気孔量が６〜１０％程度の比較的
緻密な焼結体が得られるが、それ以上焼結を続けても緻
密化は停滞してしまう。これは空格子点の消滅場所とし
て焼結緻密化に寄与していた結晶粒界が基地の急激な粒
成長によって激減してしまったことに起因している。
に至るまでｂｃｃ構造を呈する。したがってその鋼粉の
圧粉体は焼結性に優れ、低合金鋼やオーステナイト系鋼
に比べて短時間で残存気孔量が６〜１０％程度の比較的
緻密な焼結体が得られるが、それ以上焼結を続けても緻
密化は停滞してしまう。これは空格子点の消滅場所とし
て焼結緻密化に寄与していた結晶粒界が基地の急激な粒
成長によって激減してしまったことに起因している。
【００１６】本発明では、まず従来どおりの真空焼結に
より緻密化を進めたのちに焼結緻密化が停滞しはじめる
直前、すなわち急激な粒成長が開始する直前に焼結雰囲
気を窒素へと切り換えている。その結果、焼結中の１２
ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼は窒素を吸収しはじめる。図
１（ａ）示すＦｅ−Ｃｒ２元系状態図の模式図から明ら
かなように焼結温度域で１２％Ｃｒ鋼はフェライト（ｂ
ｃｃ）単相を呈するが、その位置はオーステナイト（ｆ
ｃｃ）相を示すγループに非常に近い。したがって、強
力なオーステナイト生成元素である窒素を吸収しはじめ
るとＦｅ−Ｃｒ２元系状態図上ではオーステナイト領域
が拡大し、図１（ｂ）に示すように１２％Ｃｒ鋼はオー
ステナイトを呈するようになる。このようにフェライト
相からオーステナイト相が析出する過程で、結晶粒が微
細化され空格子点の消滅場所が増加すると同時に、オー
ステナイト相がフェライト相を蚕食（金属結晶粒が成長
・粗大化する過程で、一部の結晶粒が他の結晶粒を合
併、吸収するような形で他の結晶粒を次第に侵略しなが
ら大きくなる現象）しながら成長していくためにオース
テナイト／フェライト異相粒界による気孔の掃き取り
（sweeping) 効果も生じて緻密化が促進される。
より緻密化を進めたのちに焼結緻密化が停滞しはじめる
直前、すなわち急激な粒成長が開始する直前に焼結雰囲
気を窒素へと切り換えている。その結果、焼結中の１２
ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼は窒素を吸収しはじめる。図
１（ａ）示すＦｅ−Ｃｒ２元系状態図の模式図から明ら
かなように焼結温度域で１２％Ｃｒ鋼はフェライト（ｂ
ｃｃ）単相を呈するが、その位置はオーステナイト（ｆ
ｃｃ）相を示すγループに非常に近い。したがって、強
力なオーステナイト生成元素である窒素を吸収しはじめ
るとＦｅ−Ｃｒ２元系状態図上ではオーステナイト領域
が拡大し、図１（ｂ）に示すように１２％Ｃｒ鋼はオー
ステナイトを呈するようになる。このようにフェライト
相からオーステナイト相が析出する過程で、結晶粒が微
細化され空格子点の消滅場所が増加すると同時に、オー
ステナイト相がフェライト相を蚕食（金属結晶粒が成長
・粗大化する過程で、一部の結晶粒が他の結晶粒を合
併、吸収するような形で他の結晶粒を次第に侵略しなが
ら大きくなる現象）しながら成長していくためにオース
テナイト／フェライト異相粒界による気孔の掃き取り
（sweeping) 効果も生じて緻密化が促進される。
【００１７】窒素吸収によるオーステナイト化が完了す
るとフェライト相ほど急激ではないが、やはり結晶粒の
成長が生じ、加えてオーステナイト相は自己拡散性に劣
り焼結性が低いため、この状態でさらに保持しても緻密
化の程度は僅かである。そこで再び焼結雰囲気を真空に
戻してやると、その結果、一旦１２ｗｔ％Ｃｒ鋼中吸収
されていた窒素は外に排出されるため図１（ｂ）の状態
から図１（ａ）の状態へと平衡組織が変化する。つまり
窒素を吸収した時の基地組織の変化と全く逆の変化が生
じて、結晶粒の微細化効果と異相粒界移動によるsweepi
ng効果により残存していた気孔が消滅していく。
るとフェライト相ほど急激ではないが、やはり結晶粒の
成長が生じ、加えてオーステナイト相は自己拡散性に劣
り焼結性が低いため、この状態でさらに保持しても緻密
化の程度は僅かである。そこで再び焼結雰囲気を真空に
戻してやると、その結果、一旦１２ｗｔ％Ｃｒ鋼中吸収
されていた窒素は外に排出されるため図１（ｂ）の状態
から図１（ａ）の状態へと平衡組織が変化する。つまり
窒素を吸収した時の基地組織の変化と全く逆の変化が生
じて、結晶粒の微細化効果と異相粒界移動によるsweepi
ng効果により残存していた気孔が消滅していく。
【００１８】以上のように焼結中の雰囲気を変化させる
ことで窒素の吸収と排出を生じさせ、それにともなう結
晶粒組織の変化を利用して緻密化を進めるのが本発明の
原理であり、当然、雰囲気の切り変えをくり返すこと
で、より一層の緻密化を進めることが可能となる。
ことで窒素の吸収と排出を生じさせ、それにともなう結
晶粒組織の変化を利用して緻密化を進めるのが本発明の
原理であり、当然、雰囲気の切り変えをくり返すこと
で、より一層の緻密化を進めることが可能となる。
【００１９】一方、比較的大きな製品を上記のプロセス
で製造する場合、焼結雰囲気を窒素に切り変えたのち、
製品の中央部にまで窒素が吸収されるためには長時間を
要し、同様に真空雰囲気に戻した時も、窒素の放出が完
了するまでに長時間を要するため、大型製品に残存する
気孔全てを減少させることは困難となる。しかしなが
ら、窒素雰囲気に保持する時間が短くても、フェライト
相がオーステナイト相に変態した表面近傍の領域につい
ては残存気孔の低減、徐却が可能であり、したがって大
型の製品ではむしろ表面近傍の気孔の低減を積極的に進
め疲労特性や耐食性を向上させる点に本発明の有効性が
ある。
で製造する場合、焼結雰囲気を窒素に切り変えたのち、
製品の中央部にまで窒素が吸収されるためには長時間を
要し、同様に真空雰囲気に戻した時も、窒素の放出が完
了するまでに長時間を要するため、大型製品に残存する
気孔全てを減少させることは困難となる。しかしなが
ら、窒素雰囲気に保持する時間が短くても、フェライト
相がオーステナイト相に変態した表面近傍の領域につい
ては残存気孔の低減、徐却が可能であり、したがって大
型の製品ではむしろ表面近傍の気孔の低減を積極的に進
め疲労特性や耐食性を向上させる点に本発明の有効性が
ある。
【００２０】
（実施例１）ＳＵＳ４１０Ｌ鋼粉末（粒度：−１００メ
ッシュ、重量％でＣ：０．０１３、Ｓｉ：０．８１、Ｍ
ｎ：０．１８、Ｐ：０．０１、Ｓ：０．００５、Ｎｉ：
０．０８、Ｃｒ：１２．２２、Ｆｅ：残部）に潤滑剤と
してステアリン酸亜鉛を０．８ｗｔ％添加・混合したの
ち、成形圧力６ｔｏｎ／ｃｍ2 で金型成形して８×５×
３０ｍｍの圧粉体（圧粉体密度：６．５３ｇ／ｃｍ3 ）
を得た。続いて１２５０℃で、以下に示す４パターンの
雰囲気制御を行い焼結を施した。なお、真空焼結は１×
１０-4ｔｏｒｒの真空中で、窒素雰囲気焼結は１気圧の
純度９９．９９％の窒素中で行った。 真空：５０分→窒素：２５分→真空：２５分 真空：１００分 真空：５０分→窒素：２５分→真空：２５分→窒
素：２５分→真空：２５分→窒素：２５分→真空：２５
分 真空：２００分 得られた焼結体の密度は ７．３４ｇ／ｃｍ3 、
７．１９ｇ／ｃｍ3 、 ７．５３ｇ／ｃｍ3 、
７．２１ｇ／ｃｍ3 であった。
ッシュ、重量％でＣ：０．０１３、Ｓｉ：０．８１、Ｍ
ｎ：０．１８、Ｐ：０．０１、Ｓ：０．００５、Ｎｉ：
０．０８、Ｃｒ：１２．２２、Ｆｅ：残部）に潤滑剤と
してステアリン酸亜鉛を０．８ｗｔ％添加・混合したの
ち、成形圧力６ｔｏｎ／ｃｍ2 で金型成形して８×５×
３０ｍｍの圧粉体（圧粉体密度：６．５３ｇ／ｃｍ3 ）
を得た。続いて１２５０℃で、以下に示す４パターンの
雰囲気制御を行い焼結を施した。なお、真空焼結は１×
１０-4ｔｏｒｒの真空中で、窒素雰囲気焼結は１気圧の
純度９９．９９％の窒素中で行った。 真空：５０分→窒素：２５分→真空：２５分 真空：１００分 真空：５０分→窒素：２５分→真空：２５分→窒
素：２５分→真空：２５分→窒素：２５分→真空：２５
分 真空：２００分 得られた焼結体の密度は ７．３４ｇ／ｃｍ3 、
７．１９ｇ／ｃｍ3 、 ７．５３ｇ／ｃｍ3 、
７．２１ｇ／ｃｍ3 であった。
【００２１】（実施例２）実施例１と同じＳＵＳ４１０
Ｌ鋼粉末に潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を０．８ｗｔ
％添加・混合したのち、成形圧力６ｔｏｎ／ｃｍ2 で金
型成形して１２φ×１２ｍｍの圧粉体（圧粉体密度：
６．５５ｇ／ｃｍ3 ）を得た。続いて１２５０℃で以下
に示す２パターンの雰囲気制御を行い焼結を施した。な
お、真空焼結は１×１０-4ｔｏｒｒの真空中で、窒素雰
囲気焼結は１気圧の純度９９．９９％の窒素中で行っ
た。 真空：５０分→窒素：２５分→真空：２５分→窒
素：２５分→真空：２５分→窒素：２５分→真空：２５
分 真空：２００分 得られた焼結体は図２（ａ）に示すように、円柱の中心
を通るように長手方向に切断し、ハッチング部について
気孔量を測定した。その結果を図２（ｂ）に示す。表面
から２〜３ｍｍ程度の深さまで気孔量が減少しているこ
とが判る。
Ｌ鋼粉末に潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を０．８ｗｔ
％添加・混合したのち、成形圧力６ｔｏｎ／ｃｍ2 で金
型成形して１２φ×１２ｍｍの圧粉体（圧粉体密度：
６．５５ｇ／ｃｍ3 ）を得た。続いて１２５０℃で以下
に示す２パターンの雰囲気制御を行い焼結を施した。な
お、真空焼結は１×１０-4ｔｏｒｒの真空中で、窒素雰
囲気焼結は１気圧の純度９９．９９％の窒素中で行っ
た。 真空：５０分→窒素：２５分→真空：２５分→窒
素：２５分→真空：２５分→窒素：２５分→真空：２５
分 真空：２００分 得られた焼結体は図２（ａ）に示すように、円柱の中心
を通るように長手方向に切断し、ハッチング部について
気孔量を測定した。その結果を図２（ｂ）に示す。表面
から２〜３ｍｍ程度の深さまで気孔量が減少しているこ
とが判る。
【００２２】
【発明の効果】本発明の焼結方法を採用することによっ
て、通常の焼結法では製造することができない高密度の
１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼焼結部品を得ることがで
き、とくに大型の製品では表面近傍に残存する気孔の低
減あるいは徐却に有効である。
て、通常の焼結法では製造することができない高密度の
１２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼焼結部品を得ることがで
き、とくに大型の製品では表面近傍に残存する気孔の低
減あるいは徐却に有効である。
【図１】本発明の一実施例の焼結方法における１２ｗｔ
％Ｃｒ系フェライトの相組織の変化を示す説明図。
％Ｃｒ系フェライトの相組織の変化を示す説明図。
【図２】本発明の他の実施例によって得られた１２ｗｔ
％Ｃｒ系フェライト焼結製品の気孔の分布状態を示す説
明図。
％Ｃｒ系フェライト焼結製品の気孔の分布状態を示す説
明図。
Claims (1)
- 【請求項１】 １２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼粉末圧粉
体を焼結するに当って、真空焼結と窒素雰囲気焼結とを
交互に繰り返して焼結することを特徴とする１２ｗｔ％
Ｃｒ系フェライト鋼粉末圧粉体の高密度化焼結方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32176693A JPH07173506A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | １２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼粉末圧粉体の高密度化焼結方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32176693A JPH07173506A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | １２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼粉末圧粉体の高密度化焼結方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07173506A true JPH07173506A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18136201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32176693A Withdrawn JPH07173506A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | １２ｗｔ％Ｃｒ系フェライト鋼粉末圧粉体の高密度化焼結方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07173506A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008248389A (ja) * | 2001-06-13 | 2008-10-16 | Hoganas Ab | 高密度ステンレス鋼製品およびその製造方法 |
| JP2010084165A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Seiko Epson Corp | 複合焼結体の製造方法、複合焼結体および燃料噴射弁 |
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| JP2019094564A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-20 | ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド | オーステナイト系ステンレス鋼の焼結方法 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP32176693A patent/JPH07173506A/ja not_active Withdrawn
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| US11179778B2 (en) | 2013-12-20 | 2021-11-23 | Höganäs Ab (Publ) | Method for producing a sintered component and a sintered component |
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