JPH11229001A

JPH11229001A - 高強度焼結部品の製造方法

Info

Publication number: JPH11229001A
Application number: JP10056263A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Unami; 繁宇波; Kuniaki Ogura; 邦明小倉
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】経済的な高強度焼結部品の製造方法を提供す
る。【解決手段】鉄粉または鉄基合金粉に、好ましくは30
μm 以下の平均粒径を有し、Ｃ：２〜５wt％を含有する
Fe−Ｃ系水アトマイズ粉を所定のＣ量となるように添加
混合したのち、加圧・成形し、好ましくは1100〜1200℃
の低温度範囲で焼結する。鉄基合金粉は、Cu、Mo、Nb等
を予合金成分として適正量含有する水アトマイズ合金鋼
粉とするのが好ましい。また、Cuを適正量部分合金化し
てもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用焼結部品
に係り、とくに自動車用高強度焼結部品の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、粉末冶金は、金属粉を金型内で
加圧して成形体としたのち、焼結して機械部品等を製造
する技術である。例えば、金属粉として鉄粉を用いる場
合には、鉄粉にCu粉、黒鉛粉等を混合し、成形、焼結を
行い、通常5.0 〜7.2g/cm³程度の密度を有する焼結体と
する。このような粉末冶金法を利用すれば、かなりの複
雑な形状の機械部品を寸法精度良く製造できる。このた
め、粉末冶金法を用いた焼結体は、ギヤ等の自動車用部
品として広く用いられている。

【０００３】これら自動車用焼結部品には、高強度や耐
疲労特性に優れていることが要求されているが、強度や
耐疲労特性の向上のためには、まず、焼結時に高密度化
することが重要になる。しかし、鉄粉に黒鉛粉を添加混
合したのち、成形、焼結を行う従来の焼結部品の製造方
法では、固相焼結であり空孔が残留しやすく密度を向上
させるために焼結温度を高温度とする必要がある。ま
た、焼結時に黒鉛粉が周囲に速く拡散し、雰囲気ガスに
よっては雰囲気ガスと反応し、正確にＣ量を制御するこ
とが困難であるという問題があった。

【０００４】また、鉄粉にCu粉を添加混合した場合に
は、Cuの融点以上の温度で焼結すれば液相焼結が行われ
焼結体は高密度化するが、この種の焼結体は延性、靱性
に乏しいという問題が残されていた。Cu粉を用いずに良
好な鉄系焼結部品を得る方法として、例えば、特公昭58
-19722号公報には、Ｃ：２〜５％の他にMn、Si、Ｐ、Ｓ
のうち少なくとも１種の元素を含有するFe−Ｃ系合金粉
末とFe粉末とを、混合し、その混合粉末を成形したの
ち、溶融開始温度以上1400℃以下で焼結する高密度焼結
鋼の製造方法が提案されている。

【０００５】また、強度向上のために、焼結体に合金元
素を添加し、さらに焼入焼戻等の熱処理を施して製品化
することが一般的に行われている。焼結体への合金元素
の添加は、従来から、純鉄粉中にCr、Mn等の合金元素を
均一に合金化させて製造する予合金化合金鋼粉を用いる
場合や、例えば、特公昭45-9649 号公報に開示されるよ
うに、Ni、Mo、Cu等の合金元素を鉄粉に拡散付着させた
部分合金化合金鋼粉を用いる場合がある。

【０００６】しかしながら、予合金化合金鋼粉を用いた
場合には、成形時の圧縮性が劣化する場合が多く高い焼
結密度が得られない。また、部分合金化合金鋼粉を用い
る場合には、予合金鋼粉に比べて成形時の圧縮性は高い
が、成分的に不均一となるため熱処理後の組織の均一性
が低下し、均一性を得るため、焼結温度を高温とする必
要があるなどの問題が残されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】さらに、最近では、製
造コストの低減のため、高強度の焼結部品を、焼結温度
を低下させた低温焼結で製造する安価な焼結部品の製造
方法が指向され、しかもさらに焼結後の熱処理をも省略
することが要求されるようになっている。そのため、こ
のような低温焼結処理を施し、しかもその後の熱処理を
省略してもなお、高強度となる焼結部品の製造方法が要
望されている。

【０００８】しかし、弱酸化性雰囲気中で焼結を行う場
合には、Cr、Mn等の易酸化性合金元素を予合金すると予
合金された合金元素が酸化されて、所望の強度向上が得
られないため、真空または減圧等の雰囲気調整が必要で
あるばかりか、1200℃を超える高温での焼結が必要とな
り、経済的に不利となる。一方、特公昭45-9649 号公報
に記載された、Ni、Mo、Cu等の合金元素を部分合金化す
る合金鋼粉を用いた場合には、合金元素の酸化という問
題はないが、焼結のままでは引張強さ500MPa以上、好ま
しくは800MPa以上の高強度を達成することができない。

【０００９】また、特公昭58-19722号公報に記載された
技術によれば、確かに高密度の焼結体を得ることができ
るが、引張強さ500MPa以上、好ましくは800MPa以上の高
強度を達成することはできない。本発明は、上記した状
況に鑑み、低温焼結処理、望ましくは弱酸化性雰囲気中
での低温焼結処理を施し、焼結のままの強度が、好まし
くは引張強さ500MPa以上より好ましくは800MPa以上の高
強度を有する高強度焼結部品を製造できる、経済的な高
強度焼結部品の製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題を達成するため、鋭意検討した結果、黒鉛粉に代え
て、水アトマイズにより製造されたFe−Ｃ系水アトマイ
ズ粉を用いることにより、焼結時に液相が形成しやすく
なり、角ばった空孔を球状化させることができ、さらに
は空孔を減少ないし消滅させることができ、高強度焼結
部品の製造に好適であることを見いだした。

【００１１】また、上記した方法に加えて、さらに使用
する鉄粉として、アトマイズ合金鋼粉を用い、さらに予
合金して強度を向上させる元素として焼結中に酸化され
にくいCu、Moを選択することにより、弱酸化性雰囲気中
での低温焼結処理を施しても、焼結密度が向上し、引張
強さ500MPa以上好ましくは800MPa以上の高強度を有する
焼結部品の製造がさらに容易となることを見いだした。

【００１２】すなわち、本発明は、鉄粉または鉄基合金
粉に、Ｃ：２〜５wt％を含有するFe−Ｃ系水アトマイズ
粉を所定のＣ量となるように添加混合したのち、加圧・
成形し、焼結することを特徴とする高強度焼結部品の製
造方法である。また、本発明は、鉄粉または鉄基合金粉
に、Ｃ：２〜５wt％を含有し残部Feおよび不可避的不純
物からなるFe−Ｃ系水アトマイズ粉を所定のＣ量となる
ように添加し、さらに潤滑剤、あるいはさらに黒鉛粉を
添加し、混合したのち、加圧・成形し、焼結することを
特徴とする高強度焼結部品の製造方法であり、本発明で
は、前記Fe−Ｃ系水アトマイズ粉は、平均粒径30μm 以
下とするのが好ましく、また、前記焼結は、弱酸化性雰
囲気中で1100〜1200℃の温度範囲で行うのが好ましい。

【００１３】また、本発明では、前記鉄基合金粉は、C
u：1.0 〜10.0wt％を予合金成分として含み残部Feおよ
び不可避的不純物からなる水アトマイズ合金鋼粉とする
のが好ましく、あるいは、前記鉄基合金粉は、Cu：1.0
〜10.0wt％と、さらにMo：10wt％以下および／またはN
b：0.08wt％以下のうちから選ばれた１種または２種を
予合金成分として含有し残部Feおよび不可避的不純物か
らなる水アトマイズ合金鋼粉とするのが好ましい。

【００１４】また、前記鉄基合金粉を、Mo：１〜10wt％
およびNb：0.005 〜0.08wt％を予合金成分として含有し
残部Feおよび不可避的不純物からなる水アトマイズ合金
鋼粉としてもよく、また、前記鉄基合金粉を、Mo：１〜
10wt％を予合金化して含み、さらにCuを10wt％以下部分
合金化し残部Feおよび不可避的不純物からなる水アトマ
イズ合金鋼粉としてもよく、また、前記鉄基合金粉を、
Mo：2.5 超〜10wt％とNb：0.005 〜0.08wt％を予合金化
して含み、さらにCuを10wt％以下部分合金化し残部Feお
よび不可避的不純物からなる水アトマイズ合金鋼粉とし
てもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の焼結部品は、鉄粉または
鉄基合金粉に、Ｃ：２〜５wt％を含有するFe−Ｃ系水ア
トマイズ粉を所定のＣ量となるように添加し、さらに潤
滑剤、あるいはさらに黒鉛粉を添加し、混合したのち、
所定の圧粉密度となるように加圧、成形し、焼結して製
造される。

【００１６】Fe−Ｃ系水アトマイズ粉は、Ｃ：２〜５wt
％を含有する溶鋼を溶製し、水アトマイズ処理して水ア
トマイズ粉末とする。水アトマイズ処理は、通常公知の
装置および方法を用いて行えばよく、とくに限定する必
要はない。水アトマイズ粉は、溶融状態から水で急冷さ
れるため、アモルファス状態に近く焼結時に粉末中のＣ
が拡散しにくく、Ｃが局所的に存在したままとなり、液
相を形成しやすくなるという利点がある。

【００１７】水アトマイズ粉のＣ含有量が２wt％未満、
あるいは５wt％超では、液相生成温度が高くなり、通常
の焼結温度では焼結時に液相が形成されないため、空孔
を球状化することができず、また、空孔の減少あるいは
消滅もなく所期した効果が期待できない。このため、水
アトマイズ粉のＣ含有量は２〜５wt％に限定した。ま
た、Fe−Ｃ系水アトマイズ粉には、Ｃ以外にとくに合金
元素を添加する必要はなく、残部はFeおよび不可避的不
純物とするのが好ましいが。しかし、Siは0.1 wt％以
下、Mnは0.2 wt％以下、Ｐは0.01wt％以下、Ｓは0.01wt
％以下、まで許容できる。

【００１８】水アトマイズ処理された粉末は、通常平均
粒径が60〜90μm 程度であり、粉砕によりさらに微細粒
とするのが好ましい。粉砕は通常公知の装置および方法
で行えばよく、とくに限定する必要はない。本発明で使
用するFe−Ｃ系水アトマイズ粉は、平均粒径30μm 以下
に粉砕された粉末とするのが好ましい。Fe−Ｃ系水アト
マイズ粉の平均粒径が30μm を超えると、液相生成後の
空孔が大きくなり、Ｃの均一性が確保できないなどの問
題がある。なお、本発明における粉末の粒径は、ふるい
分け法で測定した結果を使用する。

【００１９】鉄粉あるいは鉄基合金粉とFe−Ｃ系水アト
マイズ粉とは、必要に応じ潤滑剤とともに常法に従い混
合されたのち、好ましくは成形圧力290 〜690 MPa で成
形され、焼結される。鉄粉あるいは鉄基合金粉に混合す
るFe−Ｃ系水アトマイズ粉の添加量は、強度等特性に応
じ決定される焼結部品の目標Ｃ含有量に応じ適宜決定で
きる。

【００２０】また、必要に応じ配合される潤滑剤の配合
量は、0.3 〜１wt％とするのが好ましい。潤滑剤は、ス
テアリン酸亜鉛、オレイン酸等が好適である。また、必
要に応じ、所定量の黒鉛粉を添加してもよい。黒鉛粉は
鉄中に固溶せしめ高度を高めるために添加するのが好ま
しい。なお、配合させる黒鉛量は0.3〜1.0 wt％とする
のが好ましい。

【００２１】焼結条件は、とくに限定する必要はない
が、経済的な観点から1100〜1200℃の低温焼結とするの
が好ましい。焼結温度が1100℃未満では、液相生成が少
なく、また1200℃を超えると、焼結処理コストが高価と
なり経済的に不利となる。また、焼結雰囲気は、経済性
の観点からＲＸガス（プロパン変性ガス）等の弱酸化性
ガス雰囲気とするのが好ましい。

【００２２】本発明においては、鉄粉または鉄基合金粉
は、従来公知の組成の粉末を使用してもよく、とくに限
定されないが、目的とする焼結のままの強度に応じ合金
元素を添加してもよい。とくに経済的な製造方法を採用
し、しかも焼結のままで高強度を確保する場合には、鉄
基合金粉の組成を限定するのが好ましい。

【００２３】本発明では、鉄基合金粉として、予合金化
した水アトマイズ合金鋼粉、あるいは予合金化と部分合
金化を組み合わせた水アトマイズ合金鋼粉を適用するの
が好ましい。まず、予合金化水アトマイズ合金鋼粉の好
ましい組成の限定理由について、説明する。

【００２４】本発明では、予合金する主たる合金元素と
して、CuとMoを選択するのが好ましい。CuとMoは、弱酸
化性雰囲気中での焼結を行っても酸化されることはな
く、効率よく強度の向上が可能となる。なお、Moを主た
る予合金元素とする場合には、Cu粉を用いて合金鋼粉に
拡散付着させCuを部分合金化させるのが好ましい。これ
により、Cuの固溶強化による鋼粉の圧縮性の低下が避け
られるのである。また、Moを主たる予合金元素として含
有する場合には、さらにNbを予合金してもよい。

【００２５】Cuを主たる予合金元素として含有する場合
には、さらにMoおよび/ またはNbを含有してもよい。ま
ず、Cuを主たる予合金元素として含有する場合について
説明する。 Cu：1.0 〜10.0wt％ Cuは、固溶強化、析出強化により強度を向上させる元素
であるが、含有量が1.0 wt％未満では、その効果が十分
でなく、焼結部品の引張強さを500MPa以上とすることが
できない。一方、10.0wt％を超えると、圧縮性が低下し
強度、靱性が低下する。このため、予合金するCuの含有
量は1.0 〜10.0wt％の範囲に限定した。なお、好ましく
は、２〜５wt％の範囲である。なお、Cuの予合金化によ
り合金鋼粉の圧縮性は低下するが、焼結体の強度には問
題ない範囲である。また、Cuは、部分合金化する場合に
比べ、予合金化により含有する場合のほうが同一含有量
で比較すると強度増加に寄与する効果は大きい。

【００２６】Mo：10wt％以下 Moは、固溶強化、変態強化により強度を向上させる元素
であり、Cuを主たる予合金元素として含有する場合にも
強度を向上させるため、予合金元素として添加できる。
しかし、Moを10wt％を超えて含有させると、圧縮性が低
下し強度、靱性が低下する。このため、Moは10wt％以下
に、限定するのが好ましい。

【００２７】Nb：0.08wt％以下 Nbは、少量の含有で炭窒化物の析出により効果的に強度
を向上させる元素であり、Cuを主たる予合金元素として
含有する場合にも強度を向上させるため、予合金元素と
して添加できる。しかし、Nbが0.08wt％を超えて含有さ
せると、圧縮性が低下し強度、靱性が低下する。このた
め、Nbは0.08wt％以下に限定するのが好ましい。

【００２８】ついで、Moを主たる予合金元素として含有
する場合について説明する。Moを主たる予合金元素とす
る場合には、Mo単独添加では引張強さ500MPa以上を確保
できないために、Nbを添加するか、あるいはCuを部分合
金化するか、あるいはNbを添加しさらにCuを部分合金化
して含有させるのが好ましい。 Mo：１〜10wt％あるいは2.5 超〜10wt％ Moは、固溶強化、変態強化、炭化物の析出強化により、
強度を向上させる元素であり、しかも予合金化しても圧
縮性の低下は少ない。しかし、Moが１wt％未満では、強
度を向上させる効果が十分でなく、一方、Moを10wt％を
超えて含有させると、圧縮性が低下し強度、靱性が低下
する。このため、 Mo は１〜10wt％の範囲に限定した。
なお、好ましくは、2.5wt ％超〜10wt％、より好ましく
は 2.5wt％超〜６wt％である。Nbを予合金しCuを部分合
金化して含有する場合には、耐摩耗性向上のため、Moは
2.5 超〜10wt％の範囲に限定するのが好ましい。また、
MoとCuは固溶しないため、共存させると析出量が多くな
り、強度が向上する。

【００２９】Nb：0.005 〜0.08wt％ Nbも、少量の含有で炭窒化物の析出強化により効果的に
強度を向上させる元素であり、しかも予合金化しても圧
縮性の低下は少なく、また、結晶粒微細化作用を有し、
Moを主として予合金化して含有する場合には添加含有さ
せるのが好ましい。しかし、Nbが0.005 wt％未満では、
強度を向上させる効果が十分でなく、一方、Nbを0.08wt
％を超えて含有させると、炭窒化物が粗大化し、強度、
靱性が低下する。このため、Nbは、0.005 〜0.08wt％の
範囲に限定するのが好ましい。より好ましくは、0.005
〜0.04wt％の範囲である。

【００３０】本発明で好適に適用される合金鋼粉は、上
記した合金元素以外は残部Feおよび不可避的不純物であ
る。また、本発明では、上記した組成のMoを主として予
合金した合金鋼粉に、Cu粉を混合し熱処理により拡散付
着させ、Cuを部分合金化した合金鋼粉としてもよい。そ
の際のCuの合金鋼粉中の含有量は下記のとおりである。

【００３１】Cu：10.0wt％以下 Cuは、Mo、あるいはMoおよびNbと複合する場合には、結
晶部品中のCu含有量が所定量となるように、合金鋼粉に
Cu粉を混合し拡散付着させ部分合金化するのが好まし
い。含有するCuの含有量が10.0wt％を超えると、圧縮性
が低下し強度、靱性が低下する。このため、Cuの含有量
は10.0wt％以下に限定した。なお、Cu含有量が1.0wt％
未満では、強度の向上度合が少なく、好ましくは1.0 wt
％以上とするのがよい。また、さらに好ましくは、２〜
５wt％の範囲である。なお、MoとCuは固溶しないため、
共存させると析出量が多くなり、強度が向上する。

【００３２】

【実施例】（実施例１）表１に示すＣ：１〜６wt％を含
有し残部Feおよび不可避的不純物からなる組成の溶湯を
溶製し、水アトマイズ処理によりFe−Ｃ系水アトマイズ
粉とした。水アトマイズ後、ボールミル装置により粉砕
し、いずれも平均10μm の水アトマイズ粉とした。

【００３３】純鉄粉（平均粒径：80μm ）に、表１に示
すFe−Ｃ系水アトマイズ粉をＣ換算で0.8 wt％配合し、
さらにステアリン酸亜鉛１wt％を添加し、Ｖブレンダー
で混合したのち、成形圧力490MPaで成形し、成形体とし
た。なお、純鉄粉に黒鉛粉を混合し成形したものを従来
例とした。ついでこれら成形体にＲＸガス雰囲気中の11
60℃×20min で焼結処理を施し、焼結体とした。これら
焼結体の引張強さおよび密度を調査した。その結果を表
１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１から、Ｃ含有量が本発明の範囲にある
Fe−Ｃ系水アトマイズ粉を用いた本発明例は、液相が生
成し、焼結密度が7.0Mg/m³以上と高密度の焼結体であ
り、500MPa以上の引張強さを有している。これに対し、
本発明の範囲を外れる比較例、従来例では、液相が生成
せず焼結密度も低く、引張強さも低い。（実施例２）表２に示す量のＣを含有し残部Feおよび不
可避的不純物からなる組成の溶湯を溶製し、水アトマイ
ズ処理によりFe−Ｃ系水アトマイズ粉とした。ついで、
ボールミル装置により粉砕し、平均10〜50μm の水アト
マイズ粉とした。

【００３６】ついで、表２に示す組成の合金鋼粉（平均
粒径70μm ）に、表２に示すFe−Ｃ系水アトマイズ粉を
Ｃ換算で0.9 wt％配合し、さらにステアリン酸亜鉛粉：
１％を配合し、Ｖブレンダーで混合したのち、成形圧力
490MPaで成形し、成形体とした。ついでこれら成形体に
10vol ％Ｈ₂窒素ガス雰囲気中で1130℃×20min の焼結
処理を施し、焼結体とした。これら焼結体の引張強さお
よび密度を調査した。

【００３７】なお、従来例として、表２に示す組成の合
金鋼粉に黒鉛粉：0.9wt ％およびステアリン酸亜鉛粉：
１％を添加し、Ｖブレンダーで混合したのち、成形圧力
590MPaで成形し成形体とした。ついで、これら成形体に
本発明例、比較例と同様の条件で焼結処理を施し、焼結
体とした。それらの結果を表２に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】表２から、Ｃ含有量が本発明の範囲にある
Fe−Ｃ系水アトマイズ粉を用いた本発明例は、液相が生
成し、焼結密度が6.9Mg/m³以上と高密度の焼結体であ
り、800MPa以上の引張強さを有している。また、Fe−Ｃ
系水アトマイズ粉の粒径が30μm 以下となる本発明例で
は、焼結密度が7.3Mg/m³以上の高密度となっている。こ
れに対し、黒鉛粉を用いた従来例では、液相が生成せ
ず、焼結密度は低く、引張強さも低い。（実施例３）表３に示す組成の合金元素を含み残部Feお
よび不可避的不純物からなる組成の予合金化合金鋼粉を
水アトマイズ法で製造した。水アトマイズ処理後、還元
焼鈍、粉砕を行い、粒径70μm の粉末とした。なお、こ
れら水アトマイズ合金鋼粉のうちの一部は、さらに表３
に示すCu含有量となるようにCu粉を混合し、水素雰囲気
中で880 ℃×１hrの熱処理を施し、Cuを部分合金化させ
た合金鋼粉とした。また、表３に示す量のＣを含有し残
部Feおよび不可避的不純物からなる組成の溶湯を溶製
し、水アトマイズ処理によりFe−Ｃ系水アトマイズ粉と
した。水アトマイズ処理後、ディスクミル装置により粉
砕し、平均10〜50μm の水アトマイズ粉とした。

【００４０】ついで、表３に示す組成の合金鋼粉に、表
３に示すFe−Ｃ系水アトマイズ粉をＣ換算で0.3 または
0.6 wt％配合し、一部にはさらに黒鉛粉を添加し、さら
にステアリン酸亜鉛粉：１％を配合し、Ｖブレンダーで
混合したのち、成形圧力490MPaで成形し、成形体とし
た。ついでこれら成形体にＲＸガス雰囲気中で1130℃×
20min の焼結処理を施し、焼結体とした。これら焼結体
の引張強さ、耐摩耗性および密度を調査した。

【００４１】耐摩耗性試験は、大越式摩耗試験装置を用
いて、下記条件で行い、摩耗体積を測定し、摩耗量とし
た。荷重：12.6kgf 摩擦速度：4.21m/s 摩擦距離：1500ｍ湿式：ＡＴＦオイル、１滴／ｓ相手材：ＳＵＦ−２なお、従来例として、表３に示す合金鋼粉に黒鉛粉：0.
6wt ％およびステアリン酸亜鉛粉：１％を添加し、Ｖブ
レンダーで混合したのち、成形圧力590MPaで成形し成形
体とした。ついで、これら成形体に本発明例、比較例と
同様にＲＸガス（プロパン変性ガス）雰囲気中で焼結を
施し、焼結体とした。

【００４２】それらの結果を表３に示す。

【００４３】

【表３】

【００４４】表３から、Ｃ含有量が本発明の範囲にある
Fe−Ｃ系水アトマイズ粉を用いた本発明例は、液相が生
成し、焼結密度が6.9Mg/m³以上と高密度の焼結体であ
り、引張強さ500MPa以上あるいは800MPa以上の高強度の
焼結体となっている。また、Fe−Ｃ系水アトマイズ粉の
粒径が30μm 以下となる本発明例では、焼結密度が7.2M
g/m³以上の高密度となっている。また、本発明例の耐摩
耗性は、摩耗量が8.0 ×10^-3mm³以下と優れている。

【００４５】これに対し、本発明の範囲を外れる比較例
では、液相が生成せず焼結密度も低く、引張強さも低
く、耐摩耗性も劣化している。また、黒鉛粉を用い、Cr
を含む従来例では、液相が生成せず、焼結密度は低く、
弱酸化性の焼結雰囲気のため引張強さも低い。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、弱酸化性雰囲気での低
温焼結を施すことができ、しかも焼結のままで高強度の
焼結部品が製造でき、安価の焼結部品を提供できるとい
う、産業上格段の効果を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄粉または鉄基合金粉に、Ｃ：２〜５wt
％を含有するFe−Ｃ系水アトマイズ粉を所定のＣ量とな
るように添加混合したのち、加圧・成形し、焼結するこ
とを特徴とする高強度焼結部品の製造方法。
【請求項２】鉄粉または鉄基合金粉に、Ｃ：２〜５wt
％を含有し残部Feおよび不可避的不純物からなるFe−Ｃ
系水アトマイズ粉を所定のＣ量となるように添加し、さ
らに潤滑剤、あるいはさらに黒鉛粉を添加し、混合した
のち、加圧・成形し、焼結することを特徴とする高強度
焼結部品の製造方法。
【請求項３】前記Fe−Ｃ系水アトマイズ粉が、平均粒
径30μm 以下であることを特徴とする請求項１または２
に記載の高強度焼結部品の製造方法。
【請求項４】前記焼結が、弱酸化性雰囲気中で1100〜
1200℃の温度範囲で行うことを特徴とする請求項１ない
し３のいずれかに記載の高強度焼結部品の製造方法。
【請求項５】前記鉄基合金粉が、Cu：1.0 〜10.0wt％
を予合金成分として含み残部Feおよび不可避的不純物か
らなる水アトマイズ合金鋼粉であることを特徴とする請
求項１ないし４のいずれかに記載の高強度焼結部品の製
造方法。
【請求項６】前記鉄基合金粉が、Cu：1.0 〜10.0wt％
と、さらにMo：10wt％以下および／またはNb：0.08wt％
以下を予合金成分として含有し残部Feおよび不可避的不
純物からなる水アトマイズ合金鋼粉であることを特徴と
する請求項１ないし４のいずれかに記載の高強度焼結部
品の製造方法。
【請求項７】前記鉄基合金粉が、Mo：１〜10wt％およ
びNb：0.005 〜0.08wt％を予合金成分として含有し残部
Feおよび不可避的不純物からなる水アトマイズ合金鋼粉
であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
記載の高強度焼結部品の製造方法。
【請求項８】前記鉄基合金粉が、Mo：１〜10wt％を予
合金化して含み、さらにCuを10wt％以下部分合金化し残
部Feおよび不可避的不純物からなる水アトマイズ合金鋼
粉であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
に記載の高強度焼結部品の製造方法。
【請求項９】前記鉄基合金粉が、Mo：2.5 超〜10wt％
とNb：0.005 〜0.08wt％を予合金化して含み、さらにCu
を10wt％以下部分合金化し残部Feおよび不可避的不純物
からなる水アトマイズ合金鋼粉にであることを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれかに記載の高強度焼結部品
の製造方法。