JPH07500878A

JPH07500878A - 粉末金属合金の製造方法

Info

Publication number: JPH07500878A
Application number: JP6506699A
Authority: JP
Inventors: シヴァナス　ロヒト; ジョーンズ　ピーター
Original assignee: スタックポール　リミテッド
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1995-01-26
Also published as: CA2104605A1; CA2104605C; US5476632A; WO1994005822A1; EP0610231A1; AU2569292A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】粉末金属合金の製造方法発明の分野本発明は粉末金属の焼結物品の成形方法に関するものであり、特に、フェロアロイの微粉砕したフェロアロイ（単独で、またはその他のフェロアロイと組み合わせて）と元素状鉄粉末及びその他の添加剤の組み合わせをブレンドし、ついでその物品を還元雰囲気中で高温焼結して２５０ｐｐＨ１未満の酸素含量を有する焼結部品を製造することによる粉末金属の焼結物品の成形方法に関する。更に特別には、母材の鉄に添加されるフェロアロイは、前もって不活性雰囲気中で所定のサイズに粉砕されて、約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する。

発明の背景粉末金属技術は当業者に公知であり、一般に、圧縮され、次いで焼結製品を製造するように高温に暴露される金属粉末の成形を含む。

通常の焼結は約１．１５０℃までの最高温度で起こる。歴史的には、上限温度は焼結装置の利用可能性によりこの温度に制限されていた。それ故、焼結が１．１５０　’Ｃまての通常の温度で行われていた場合、銅及びニッケルが合金添加剤として従来使用されていた。何となれば、それらの酸化物はＣＤ、ＣＯ２及び１１□を含む比較的高い露点の発生雰囲気中でこれらの温度で容易に還元されるからである。合金材料としての銅及びニッケルの使用は高価である。更に、銅は、合金材料としての炭素と組み合わせて使用され、高温で焼結される場合に、寸法不安定性を生じ、従って、高温焼結方法における銅の使用は所望の製品の寸法特性を調節するのに更に困難な方法をもたらす。

粉末金属技術に使用される金属粉末の製造業者は予備合金（ｐｒｅａ、Ｉ　Ｉｏｙｅｄ）鉄粉末を製造しており、これらの粉末は一般に特に高密度（〉７、Ｏｇ／ｃｃ）で複雑な形状に圧縮（ｃｏｍｐａｃｔ）　Ｌ難い。特別な製造上の事前の対策が、例えば、油噴霧により酸素含量を最小にするように取られることを条件として、マンガン及びクロムが予備合金粉末に混入し得る。これにもかかわらず、これらの粉末は依然として混合粉末に較べて不十分な圧縮性を有する。

粉末金属物品の強度を増大するための通常の手段は、予備合金粉末、部分予備合金粉末または混合粉末中に８％までのニッケル、４％の銅及び１．５％のモリブデンを使用する。更に、二重プレス二重焼結が、部分密度を増大する手段として高性能部品に使用し得る。通常の元素は高価であり、かつ錬銅製品に相当する機械的性質を生じるのに比較的有効ではなく、これらの錬鋼製品は更に有効な強化合金元素マンガン及びクロムを普通使用する。

更に、米国特許第２．４０２．１２０号明細書に開示されているような通常の技術は、ミル・スケールの如き材料を極めて微細なサイジング処理した粉末に微粉砕し、その後、そのミル・スケール粉末を、それを溶融しないで鉄粉末に還元することを教示している。

更に、米国特許第２．２８９．５６９号は一般に粉末冶金に関するものであり、更に特別には、低融点合金粉末及び焼結物品の成形中の低融点合金粉末の使用に関する。

更に別の方法が米国特許第２．０２７．７６３号明細書に開示されており、この特許は焼結硬質合金の製造方法に関するものであり、硬質金属の製造の際の方法と関連した工程から実質的になる。特に、米国特許第２．０２７．７６３号は、可融金属と、高応力下で硬質金属を結合するのに通例の接着剤の噴霧を高圧下で生じる易可融性補助金属との乾燥した微細な粉末混合物を製造し、そして金属粉末の噴霧及び接着液の噴霧が鋳型への途中で、または鋳型中で出会い、それにより、鋳型が金属粉末の緻密なぬれた塊で充満されるようになるように噴霧を誘導し、最後にこうして焼結により形成された硬質金属粒子を完成することを含む焼結硬質金属の製造方法に関する。

米国特許第４．７０７．３３２号は、焼結助剤として利用できると同時に、仕上げ構造製品の延性を増大する特別な添加剤により焼結できる金属間相からの構造部品の製造方法を教示している。

最後に、米国特許第４．４６４．２０６号は予備合金粉末用の可鍛粉末金属方法に関する。特に、米国特許第４．４６４．２０ｔＥ号は、実質的に非圧縮性予備合金粉末の粒子を平坦にするようにその粉末を粉砕する工程、金属粉末の粉砕粒子を高温で加熱して粒子が加熱中に接着し、塊を形成する工程、金属粉末の塊を粉砕する工程、金属粉末の粉砕された塊を圧縮する工程、金属粉末を焼結する工程そして金属粉末を可鍛製品に熱間加工する工程を含む方法を教示している。

上記の従来技術に記載された方法は、焼結製品の所望の機械的性質を得るのには比較的原価効率のよくない方法を提供する。

本発明の目的は、改良された動的強度特性を有する焼結物品の改良された製造方法及びそれを制御するのに正確な方法を提供することである。

本発明の局面は、炭素、及びフェロアロイ粉末並びに滑剤を圧縮性の元素状鉄粉末とブレンドし、ブレンドした混合物をプレスして物品を成形し、次いで物品を還元性雰囲気中または真空下で高温焼結することを含む粉末金属の焼結物品の成形方法を提供することである。

本発明の別の局面は、炭素及びフェロアロイ粉末並びに滑剤を圧縮性の元素状鉄粉末とブレンドし、ブレンドした混合物をプレスして物品を成形し、次いで物品を一２０℃以下の露点を有する中性または還元性の雰囲気中または真空下で高温焼結して典型的に２５０ｐｐｍ以下の酸素を含む焼結部品を製造することを含む粉末金属の焼結物品の成形方法にある。更に、本発明の別の局面は、−３０℃以下の低い露点の雰囲気中で焼結した後、物品を１５０℃以下の温度にすることである。

本発明の別の局面は、元素状鉄粉末を選択し、焼結物品の所望の性質を決定し、そして炭素の量、及びフェロマンガン、フェロクロム、フェロモリブデン、フェロバナジウム、フェロシリコン及びフェロホウ素の群からフェロアロイ粉末の組み合わせを選択し、そしてその量を選択し：夫々の前記フェロアロイを約８〜１２ミクロンの平均粒径に別々に粉砕し、前記フェロアロイの実質的に全部が２５ミクロン未満の粒径を有し；炭素、及びフェロアロイを前記元素状鉄粉末とブレンドする間に滑剤を導入し：その混合物をプレスして物品を成形し：次いで粉末金属の焼結物品を製造するように物品を中性雰囲気または還元性雰囲気、例えば、９０％の窒素及び１０％の水素中で１．２５０℃〜１．３５０℃の温度で高温焼結することを含む粉末金属の焼結物品の成形方法を提供することである。

本発明の別の局面は、０．５〜２．０％のマンガン及び０．２〜０．８５％の炭素組成を有する焼結されたままの塊（ａｓ−ｓｉｎｔｅｒｅｄ　ｍａｓｓ）を生じるように高温焼結にかけられた約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する元素状鉄、炭素及びフェロマンガン合金のブレンドを含む圧縮され焼結された塊を含む焼結されたままの鉄金属製品（前記製品は最終寸法要件に機械仕上げされ、またはコイニングされる）を提供することである。

本発明の別の局面は、高温焼結にかけられた約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する元素状鉄、炭素、フェロマンガン、フェロクロム及びフェロモリブデンのブレンドを含むガス急冷された鉄金属製品であって、０，５〜２．０％のマンガン、０，５〜１．５％のモリブデン、０〜１．０％のクロム及び０〜０．６％の炭素組成を有する焼き入れ焼結塊を生じるように前記製品を、例えば、５バールまでの圧力でガス加圧急冷することを特徴とするガス急冷された鉄金属製品を提供することである。

本発明の別の局面は、１．０〜２．０％までのマンガン、０〜１．０％のモリブデン、及び０．５〜０．８５％の炭素組成を有する焼結焼き入れ塊を生じるように高温焼結にかけられた、元素状鉄、炭素、並びにフェロマンガン合金及びフェロモリブデン合金（前記フェロマンガン及びフェロモリブデン合金は約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する）のブレンドを含む圧縮され、焼結された塊を含む焼結−焼き入れ鉄金属製品を提供することである。焼結−焼き入れは、炉冷動帯域中で１ｌＲＢ９０より大きい硬度に硬化する物品を製造することがわかった。

本発明の別の局面は、高温焼結にかけられた、約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する元素状鉄粉末、炭素、フェロマンガン合金、フェロクロム及びフェロモリブデンのブレンドを含む圧縮され、焼結された塊を含む高強度の鉄金属製品（これは高周波焼き入れされ、空冷されて衝撃強度を付与し、０．５％〜２．０％のマンガン、０．５〜２．０％のクロム、０〜１．０％のモリブデン及び０，１％〜０．６％の炭素を有する）を提供することである。

本発明の別の局面は、高温焼結にかけられた、約８〜１２ミクロンの平均粒径を膏する元素状鉄粉末、炭素、フェロクロム及びフェロモリブデン合金のブレンドを含む圧縮され、焼結された塊を含む高延性の鉄金属製品（これは、０．５〜２．０％のクロム、０〜１．０％のモリブデン及び０．１％〜０．６％の炭素組成を有する塊を生しるように、高周波焼き入れされ、中性または還元性の雰囲気中で冷却されて衝撃強度を付与する）を提供することである。

本発明の別の局面は、元素状鉄、炭素、クロム及びモリブデンのブレンド（そのフェロアロイは約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する）を含み、高温焼結にかけられた圧縮され、焼結された塊を含む高延性の鉄金属製品を提供することである。この合金は、押出、圧延及び鍛造加工による最終の寸法要件への更なる変形に使用し得る。

図面の説明本発明のこれらの特徴及びその他の特徴が、下記の図面に関して説明される。

図１は、従来技術の鉄合金の混合物の図面である。

図２は、本明細書に記載された本発明の元素状鉄、及びフェロアロイの混合物の図面である。

図３は、本明細書に記載された本発明の粒径の分布を示すグラフである。

図４は、フェロアロイの粒径を生しるのに使用されたジェットミルの略図である。

発明の説明図１は、粉末金属技術においてフェロアロイの粒子からなる従来技術に使用される粉末金属の混合物の略図である。

特に、粉末金属が焼結プロセス中に１１５０℃までの通常の温度に暴露される場合に、特に、銅及びニッケルが合金材料として使用し得る。

更に、その他の合金材料、例えば、マンガン、クロム、及びモリブデン（これらは鉄と合金にされた）が母合金により添加し得たが、このような元素は従来技術では一緒に結合された。例えば、普通の母合金は、２２％のマンガン、２２％のクロム及び２２％のモリブデンからなり、残りは鉄及び炭素からなる。結合形態の元素の使用は、特別な用途につき最終焼結製品の機械的性質を適応させることを困難にした。また、母合金のコストが非常に高く、不経済である。

鉄と、−緒に結合されたマンガン、クロム、モリブデンまたはバナジウムとの組み合わせからなるフェロアロイを使用するのではなく、互いに分離したフェロマンガン、またはフェロクロムもしくはフェロモリブデン或いはフェロバナジウムからなるフェロアロイを使用することにより、仕上げ製品の所望の性質の更に正確な制御が、従来技術により達成されるよりも更に融通性を有するだけでなく、図２は、鉄粒子（Ｆｅはフェロアロイ２の混合物を有する）からなる本明細書に記載された本発明の略図である。

フェロアロイ２は下記の群から選択し得る。

名称　記号　鉄以外の元素のおよその％フェロマンガン　ＦｅＭｎ　７８％フェロクロム　ＦｅＣｒ　６５％フェロモリブデン　ＦｅＭｏ　７１％フェロバナジウム　ＦｅＶａ　７５％フェロシリコン　ＦｅＳ　ｉ　７５％フェロホウ素　ＦｅＢ　１７．５％特に製品が焼結後に熱処理にかけられる場合、クロム、モリブデン及びバナジウムが添加されて仕上げ製品の強度を増大する。更に、特に、焼結段階後に製品を熱処理しない場合、マンガンが添加されて仕上げ製品の強度を増大する。この理由は、マンガンが強力なフェライト強化剤にニッケルよりも４倍まで有効）であることである。

特に良好な結果が、フェロアロイの実質的に全ての粒子が図３に示されるように２５ミクロン未満である場合に、８〜１２ミクロンのＤｓａまたは平均粒径及び２５ミクロンまでのＤｌｏｏを有するようにフェロアロイを粉砕することにより本明細書に記載された方法で得られる。成る用途につき、更に微細な分布が望ましいことがある。例えば、４〜８ミクロンのＤｓｏ及び１５ミクロンのＤｌｏｏが望ましいことがある。

従来技術に使用された方法の多くは、図３の点線により示されるように１５ミクロンのＤｓｏを従来使用していた。フェロアロイを本明細書に記載された不活性雰囲気中で微細な粒径に微細に粉砕することにより、改良された焼結された細孔の形態を有して機械的性質の良好なバランスを得ることができることがわかった。

換言すると、その気孔率は更に小さく、カリ更に丸くされており、しかも塊中に更に均一に分布されており、これが仕上げ製品の強度特性を増強する。特に、従来得られたよりも極めて靭性である粉末金属製品が製造される。

フェロアロイ粉末は、平均粒径が８〜１２ミクロンである限り、種々の手段により粉砕し得る。例えば、フェロアロイ粉末は、粉砕粒子の酸化を防止し、かつ粉砕を制御して所望の粒径分布を得るように事前の対策が取られることを条件として、ボールミル、またはアトリック−中で粉砕し得る。

本明細書に記載された粒径を調節する上で特に良好な結果が、図４に示されたジェットミルを使用することにより得られる。特に、不活性ガス、例えば、シクロヘキサン、窒素またはアルゴンがノズル４を通して粉砕室に導入され、これがフェロアロイ６の粒子を流動化し、上向きに高エネルギーをこれらの粒子に付与し、フェロアロイ粒子を互いに対して分解させる。フェロアロイ粒子が互いに対して粉砕しサイズを減少するにつれて、それらはガス流によりその室から上に高くもちあげられ、分級ホイール１０（これは特別なＲＰＭで固定される）までもちあげられる。フェロアロイの粒子は分級ホイールＩＯに入り、そこで、大きすぎるフェロアロイ粒子が更なる粉砕のために室８に戻され、その間、充分に小さい粒子、即ち、２５ミクロン未満の粒径を有するフェロアロイの粒子がホイール１０を通過し、回収帯域１２て回収される。フェロアロイ材料の粉砕は、フェロアロイ材料の酸化を防止するために上記の不活性ガス雰囲気中で行われる。従って、図４に示された粉砕ミルは完全密閉系である。使用されるジェットミルは、粉砕される粒子のサイズを正確に調節し、かつ図３に示されるように狭く集中されている粉砕粒子の分布を生じる。分級ホイール速度は、８〜ｌＯミクロンのＤ５゜を得るようにセットされる。その速度は、粉砕される異なるフェロアロイにつれて変化するであろう。

製造される粉末金属製品の機械的性質は、（ａ）元素状鉄粉末を選択し、（ｂ）焼結物品の所望の性質を決定し、かつ（ｉ）炭素の量、及び（ｉｉ）フェロマンガン、フェロクロム、フェロモリブデン、及びフェロバナジウムの群から一種以上のフェロアロイを選択し、これらの量を選択し、（Ｃ）一種以上のフェロアロイを約８〜ｌＯミクロンの平均粒径に別々に粉砕し、（その粉砕は本明細書に記載されたようなジェットミル中で行い得る）（ｄ）炭素及び一種以上のフェロアロイを元素状鉄粉末とブレンドしながら滑剤を導入し、（ｅ）その混合物をプレスして物品を成形し、そして（ｆ）物品を、例えば、９０％の窒素及び１０％の水素の還元性雰囲気中でｌ、　２５０℃〜１、３５０℃ の温度で高温焼結にかけることにより正確に制御し得る。

滑剤は、粉末の結合を補助するだけでなく、プレス後の製品の取り出しを補助するように、当業者に公知の方法で添加される。物品は、例えば、２５〜５０トン／平方インチの適当な圧力を使用することにより混合物を所定の形状にプレスすることにより成形される。

本明細書に開示された発明は、１．２５０℃〜ｌ、　３５０℃の高い焼結温度及び、例えば、ＤＯ／１０％の比の窒素及び水素の還元性雰囲気または真空を使用する。更に、高い焼結温度と組み合わせた還元性雰囲気は、表面酸化物を還元または排除して、粒子に良好な結合を形成させ、かつ圧縮物品に適当な強度を発生させる。還元し難いマンガン及びクロムの酸化物を減少するのに必要な低い露点を生しるために、高温が使用される。１１５０℃で焼結する通常の実施は、クロム、マンガン、バナジウム及びケイ素の酸化物を減少するための低い露点及び充分に高い温度の適正な組み合わせを有する焼結レシンを生じない。

切削加工、等の如き二次的操作が焼結段階後に導入し得る。更に、熱処理段階が焼結段階後に導入し得る。

利点が、本明細書に記載された発明を使用することにより実現された。例えば、マンガン、クロム及びモリブデンフェロアロイは鉄を強化するのに使用され、これらは組み合わせて、または単独で、従来技術で従来使用された銅及びニッケル合金よりも高価ではない。更に、マンガンは、１％のマンガンが４％の二・ソケルにほぼ等しいことからニッケルよりも鉄を強化するのに４倍有効であることが明らかであり、それ故、コスト上の利点が実現された。

更に、モリブデン、クロム、マンガン及びバナジウムを含む焼結鋼は、鉄−銅− 炭素鋼（即ち、通常の粉末金属（Ｐ／Ｍ）鋼）よりも本明細書に記載された高温で焼結中に寸法安定性である。それ故、方法制御が通常のＰ／Ｍ合金によるよりも容易であり、カリ原価効率が良い。

更に、仕上げ製品の微小構造が改良される。何となれば、それらは（ａ）良く丸くされた細孔、（ｂ）均一な構造、（ｃ）極めて小さい粒径を有する構造、及び（ｄ）通常の粉末金属鋼よりも組成の点て錬鋼及び鋳鋼に似ている製品を示すからである。

本明細書に記載された方法は、特別な用途につき所望される材料を調節または適応することを可能にする。

（１）焼結焼き入れグレード（２）ガス急冷グレード（３）焼結したままのグレード（４）高強度グレード（５）高延性グレード下記のチャートは上記の４種のグレードの例を示すだけでなく、本明細書に概説された操作により使用し得る組成の範囲を示す。

焼結したまま　Ｍｎ　＋０．５〜２．０％　９０Ｃｕ　：０．２−０．８５％　２５焼結焼き入れ　Ｍｎ：　１．０〜２．０％　１２０Ｃ：０．５〜０．８５％　１５Ｍｏ：０〜１．０％ガス急冷　Ｍｎ　：０．５〜２．０％　１５０Ｍｏ：０．５〜１．５％　１５Ｃｏｏ〜０．６％Ｃｒ：　０〜１．０％高強度　開口、０．５〜２．０％　２００８Ｃｒ　：０．５〜２．０％ＭＯ二〇〜１．０％Ｃ：０．１〜０．６％高延性　Ｃｒ　：０．５〜２．０％　８０Ｍｏ：　Ｏ〜１．０　％　１５Ｃ：０．１〜０．６％特に良好な結果が１．５％のＭｎ及び０．８％のＣを含む焼結したままのグレードで得られた；　ＵＴＳ　９０ｋｓｉ及び衝撃強さ２０フイート・ポンド。合金のその他の組み合わせが、高靭性及び耐磨耗性の如き性質の特別に適応されたバランスを有する物品を製造するのに可能である。

更に良好な結果が、（ａ）１．５％のＭｎ、０．５％のＭＯｌ及び０．８５％のＣを含む焼結焼き入れグレード：（ｂ）（ｉ）１．５％のＭｎ、０．５％のＭＯｌ及び０゜５％のＣ（１夏）０．５％のＣ「、１００％のＭｎ、及び０．５％のＣを含むガス急冷グレード（ｃＸｉ）１．０％のＭｎ、　０．５％のＣ，０，５％のＣ「、０．５％のＭＯ（ｉ　ｉ）１．５％のＣ「、０．６％のｃ、ｉ、ｏ％のＭｎを含む高強度グレードで得られた。

好ましい実施態様並びに操作及び使用が図面に関して詳しく説明されたが、請求の範囲に記載された本発明の精神から逸脱しないで、好ましい実施態様の変化が当業者によりなし得ることが理解されるべきである。

Ｆｉｇｕｒｅ　１゜Ｆｉｇｕｒｅ　２゜原材料供給Ｆｉｇｕｒｅ　４＋１．１−ｋｍｍｍａ　Ｎ畢　ＰＣＴ／Ｃ＾９２１００３錦

Claims

【特許請求の範囲】

１．粉末金属の焼結物品の成形方法であって、炭素及びフェロアロイ並びに滑剤を圧縮性の元素状鉄粉末とブレンドし、前記ブレンドした混合物をブレスして前記物品を成形し、次いで前記物品を還元性雰囲気中で高温焼結することを含む前記方法。
２．前記フェロアロイが約８〜１２ミクロンの平均粒径を有し、かつ実質的に全ての前記フェロアロイが２５ミクロン未満の粒径を有する請求の範囲第１項に記載の方法。
３．前記フェロアロイがフェロマンガン、フェロクロム、フェロモリブデン、フェロバナジウム、フェロシリコン及びフェロホウ素からなる群から選ばれる請求の範囲第１項に記載の方法。
４．粉末金属の焼結物品の成形方法であって、炭素及びフェロアロイ並びに滑剤を圧縮性の元素状鉄粉末とブレンドし、前記ブレンドした混合物をプレスして前記物品を成形し、次いで前記物品を真空下で高温焼結することを含む前記方法。
５．前記還元性雰囲気がブレンドした窒素−水素雰囲気、または解離アンモニアを含む請求の範囲第３項に記載の方法。
６．前記ブレンド操作が滑剤を前記フェロアロイ及び前記元素状鉄粉末とブレンドすることを含む請求の範囲第５項に記載の方法。
７．前記高温焼結が１，２５０℃〜１，３５０℃で行われる請求の範囲第６項に記載の方法。
８．前記フェロアロイを不活性ガスの雰囲気中で粉砕する請求の範囲第７項に記載の方法。
９．前記フェロアロイをジェットミル中で粉砕する請求の範囲第８項に記載の方法。
１０．前記雰囲気中の前記物品の前記高温焼結を−２０℃以下の露点または真空下で行って典型的に２５０ｐｐｍ以下の酸素を含む焼結部品を製造する請求の範囲第１項に記載の方法。
１１．−３０℃以下の低露点雰囲気中で焼結した後、前記物品を１５０℃以下の温度にする請求の範囲第１０項に記載の方法。
１２．前記不活性ガスがシクロヘキサンである請求の範囲第８項に記載の方法。
１３．前記不活性ガスが窒素である請求の範囲第８項に記載の方法。
１４．粉末金属の焼結物品の成形方法であって、（ａ）元素状鉄粉末を選択する工程、（ｂ）焼結物品の所望の性質を決定する工程、及び（ｉ）炭素の量、及び（ｉｉ）フェロマンガン、フェロクロム、フェロモリブデン、フェロバナジウム、フェロシリコン及びフェロホウ素からなる群から単一のフェロアロイまたはフェロアロイの組み合わせを選択し、これらの量を選択する工程、（ｃ）夫々の前記フェロアロイを平均粒径が約８〜１２ミクロンとなるように別々に粉砕し、実質的に全部の前記フェロアロイが２５ミクロン未満の粒径を有するようにする工程、（ｄ）前記炭素及びフェロアロイを前記元素状鉄粉末とブレンドしながら滑剤を導入する工程、（ｅ）前記混合物をプレスして前記物品を成形する工程、（ｆ）前記物品を９０％の窒素と１０％の水素とのブレンドの還元性雰囲気中で１，２５０℃〜１，３５０℃で高温焼結にかける工程、を含み、前記粉末金属の焼結物品を製造する前記方法。
１５．平均粒径が８〜１２ミクロンであり、かつ実質的に全部の前記フェロアロイの粒径が２５ミクロン未満となるように、前記フェロアロイを不活性雰囲気中でジェットミル中で粉砕する請求の範囲第１４項に記載の方法。
１６．０．５〜２．５％のマンガン及び０．２〜０．８５％の炭素組成を有する焼結されたままの塊を生じるように高温焼結にかけられた、約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する元素状鉄粉末、炭素及びフェロマンガン合金のブレンドからなる、圧縮され、焼結された塊を含む焼結されたままの鉄金属製品であって、最終的な要求寸法まで機械仕上げされ、またはコイニングされる前記製品。
１７．ガス急冷鉄金属製品であって、０．５〜２．０％のマンガン、０．５〜１．５％のモリブデン、０〜１．０％のクロム及び０〜０．６％の炭素組成を有する焼き入れ焼結塊を生じるように、前記製品を高温焼結、次いで前記製品のガス加圧急冷にかけた、約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する元素状鉄粉末、炭素及びフェロマンガン合金、フェロクロム及びフェロモリブデン合金のブレンドを含む前記製品。
１８．焼結焼き入れ鉄金属製品であって、１．０〜２．０％のマンガン、０〜１．０％のモリブデン、及び０．５〜０．８５％の炭素組成を有する焼結焼き入れ塊を生じるように高温焼結にかけられた、元素状鉄粉末、炭素、並びにフェロマンガン合金及びフェロモリブデン合金のブレンドからなる、圧縮され、焼結された塊を含み、前記フェロマンガン合金及びフェロモリブデン合金が約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する前記製品。
１９．約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する、高温焼結にかけられた元素状鉄粉末、炭素、フェロマンガン、フェロクロム、フェロモリブデン合金のブレンドからなる、圧縮され、焼結された塊を含む高強度の鉄金属製品であって、高周波焼き入れされ、空冷されて衝撃強度が付与され、０．５％〜２．０％のマンガン、０．５〜２．０％のクロム、０〜１．０％のモリブデン及び０．１％〜０．６％の炭素を有する前記製品。
２０．０．５〜２．０％のクロム、０〜１．０％のモリブデン及び０．１〜０．６％の炭素組成を有する塊を生じるように、高温焼結にかけられた、約８〜１２ミクロンの平均粒径を有する元素状鉄粉末、炭素、フェロモリブデン及びフェロクロム合金のブレンドからなる圧縮され、焼結された塊を含む高延性フェロ金属製品であって、高周波焼き入れされ、空冷されて衝撃強度を付与された前記製品。