JPS58107470A - 焼結部品の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は、焼結部品の製造方法に関し、特に本発明は、
安価でかつ製造することが容易である高酸素鋼粉を用い
て強度等の機械的性質に優れた焼結部品の製造方法Ｋｌ
ｌするものである。

従来の純鉄粉を主原料とじ九焼緒機械部品は強度レベル
が低いためその用途が限定されてい良。

そこで焼入れ性に優れた低合金鋼粉を用いる方法が開発
され喪。しかし、焼入れ性への寄与が顕著で低摩な合金
元素であるＭｎ、Ｏｒを含んだ合金鋼の場合を例にとる
と、これを水アトマイズ法によって製造すると、アトマ
イズ時に水と反応してＭｎ。

Ｏｒが優先的に酸化する丸め、焼入れ性に有効なＭｎ、
Ｃ！ｒの銅粉中面溶量が減少する。この銅粉の焼入れ性
を回復する丸めには、銅粉の軟化焼鈍にあわせてＭｎ、
Ｏｒの酸化物を還元する必要がある。

しかし、酸素との親和力が％に強いＭｎ　、’　Ｏｆ’
酸化物を銅粉の段階で還元するには、特殊な還元・焼鈍
装置を要する欠点がある。

本発明は、上記従来性われている方法の欠点を除去、改
善するばかりでなく、さらに強度等の特性が優れた焼結
部品を安価でかつ容易に製造する方法を提供することを
目的とするものであシ、特許請求の範囲記載の方法を提
供することによって前記目的を達成することができる。

すなわち、本発明法は、従来の一般的な純鉄粉製造設備
により、容品にかつ低摩に製造される合金鋼粉を用いる
ことに特徴の１つがあり、かがる合金鋼ｆ＃に黒鉛粉を
混合後加圧成形し、次の焼結工程において、■焼結、■
還元、■００合金化の３つの反応を行わせ、こうして得
られ九焼結体に熱処理を施す一連の工程を経ることによ
って機械的性質に優れた焼結部品を製造する方法に関す
るものである。

さて、上記■で示す焼結反応は一般的には焼結時間とと
屯に進行し、焼結密度が向上し、焼結体の強度が上昇す
るが、本発明法のように上記■で示す還元反応を含む焼
結の場合は、還元反応にょる焼結密度減少があるため、
従来の焼結条件では合金鋼粉の特徴を充分には発揮でき
ない。

本発明は、こうし九問題点が克服できる点に特色がある
。本発明のかかる特徴は以下に述べる実験によシ得られ
た次のような知見にもとづくものである。

（１）　　合金鋼粉（０，０！ｒ　１１１Ｏ−０，γｌ
！　Ｍｎ　−／　％Ｏｒ　−０，Ｊ　１１　Ｍｏ　−０
，４憾０）に黒鉛粉を混合し、総炭素量を０．９−とし
た圧粉体を露点−ＳＯ℃の還元性ガス雰囲気中で、／／
！０℃＠　／２００℃−１ｘｚｏ℃／３００℃で各々５
０分加熱保持後、そのまま炉冷した場合の焼結体のＭｎ
ＯおよびＣｒ２Ｏ，量を測定し喪結果、主として次式に
示した反応で上記酸化物はＭｏ　＋　Ｏ→Ｍ　＋　Ｏｏ
ｆ ＭＳ酸化物中の金属元素を示す Ｃ：混合黒鉛を示す 混合黒鉛により還元される第１図で示すところから判る
ように、Ｍｎｔ）に・・１い°Ｔは／／！０℃＊　’、
０ｊ２０３については７７４０℃で合金Ｍｎ、Ｏｒ量の
９０畳以上が地鉄中に固溶することがわかり、焼入れ性
に有効な固溶量が確保できることを知見し喪。

（Ｊ）　　合金鋼粉（ｏ、　ｏｘ　慢ｏ　−ｏ、り１１
　Ｍｎ　−／、　０　＊Ｏｒ　−０，ｊ　１Ｇ　ＭＯ−
０，４１１０）に黒鉛粉を圧粉体０量が０．参〜コ、ｊ
−の範囲内に入るように混合し、高さコ■ｅ外径コ■の
円柱に圧扮密［４，ｚｚ　ｔ／ａｌに成形後上記（ハで
示した方法で焼結したものについてその焼結体中心部ｃ
量を測定し九結果、焼結体０量は第一図に示すように、
鋼粉０量と圧粉体０量に応じ九〇量が合金することを知
見し友。

（３）合金銅粉（ｏ、　ｏｘ　＠　ｏ　−ｏ、７９１　
Ｍｍ　−／、　０１ｇ０ｒ　−０，Ｊ　慢Ｍｏ　−０，
Ａ　＊　Ｑ　）に黒鉛粉を搗合し、総炭素量を０．１−
とじた圧粉体を露点−９℃の還元性ガス雰囲気中１１０
０℃でＪｏ、　ｇｏ、　　ｉｏｏ　、　　ｉｚｏ。

ｉｔｏ分加熱保持後、その１１炉冷し九場合の焼結体脱
０・脱Ｃ率を測定した結果、第ＪＩＩＫ示すように焼結
時間３０分以降はとんど変化がなく混合黒鉛による脱酸
、脱炭反応および混合黒鉛の合金化は焼結時間３０分以
内にほぼ完了することを知見し友。このことより脱ロウ
、脱０．脱Ｏによる焼結！！度減少は焼結３０分以内に
ほぼ完了すると考えられる。

（４Ｉ）合金銅粉（ｏ、　ｏｘ　＊　ｃ　−Ｏ−ツ＠　
Ｍｎ　−／　＊　Ｏｒ−〇、Ｊ嘔Ｍｏ　−０，４嗟０）
を上記（、ｙ）で示した方法で高さコ寵・外径ａｔ　ａ
ｓ　０円柱状に成形・焼結したものの、高さ方向および
直径方向の圧粉体から焼結体への寸法変化を測定した結
果、第参図に示すように直径、高さ方向とも焼結時間と
ともに焼結し進行により収縮し、焼結＊ｔを増加させる
ことを知見した。

（り合金鋼粉（ｏ、　ｏｘ　ｑ４　ｏ　−ｏ、り−Ｍｌ
−／１ＧＯｒ−ｏ、Ｊ　＊　Ｍｏ　−０，４１１０）を
前記（Ｊ）で示した方法で高さコ■・外ｖｋココ−円柱
状に成形・焼結し喪ものの圧粉体から焼結体への密度変
化を測定した結果、第５図に示すように焼結時間ｆＪ分
未満では次式の関係に従い１ 脱ロウ、脱０．脱０による！！度減少 〉焼結の進行による密度増加 密度変化は負の値を示し、　　１３分以上では次式の関
係に従い蓼 脱ロウ、脱０．脱０による書度減少 ≦焼結の進行による重度増加 密度変化は正の値を示し焼結体の緻密化が起ることを知
見し良。

（６）合金銅粉（０，０ＩＳＯ−０，ｔ＊Ｍｒｘ−／−
ＣＪｒ−ｏ、ｙ襲ｗｏ　−ｏ、ｂ　９１ｏ　）　Ｋ黒鉛
粉を圧粉体Ｃ量で０、＃〜１．−一の範囲内に入るよう
に混合し前記（、？）で示し九方法で高さコｎ、外径コ
ーの円柱状に成形・焼結し九ものの、圧粉体から焼結体
への密度変化が上記（菊の現象に従い零になる焼結時間
を求め喪結果、第６図に示すように各々圧粉体Ｃ量に応
じ九焼結時間以上で焼結体の緻密化が起ることを知見し
良。

（り）合金鋼の強度向上を目的とし焼入れ処理し九場合
、Ｃ量の増加に伴いＭｏ点の低下の丸め残留オーステナ
イト量ＰＲが増加し、焼入れ材の強度を低下させる欠点
がある。しかし、前述の合金銅粉（０，０！　１１０−
１．？　ｌｌＭｎ　−／、０１ＧＯｒ−０，３慢Ｍｏ　
−０，Ａ慢０）に黒鉛粉を圧粉体０量が０．４〜ノ、−
一の範囲に入るよう混合し、前記（１）で示し喪方法で
成形・焼結し先後１１０−９３０　’ＣＫ　３０分加熱
保持後、油中で焼入れｅ焼戻し処理したところ第７図に
示すように焼入れ温度を選択することによシｒＲ量がき
わめて低くなることを知見した。

上述のような知見に基づいて、本発明は以下のように構
成することに、より、従来技術の課題を有利に克服した
のである。

０）　出発原料となる原料粉末としては所定量のＭｎお
よびＯｒを合金させ、かつ０量がＯ，コｊ〜／、０慢の
高酸素合金銅粉を主体として用いる。このような高いＯ
量範凹の合金鋼粉は、従来の純鉄粉製造設備を用いて容
易に製造可能で、低摩かつ焼結体の焼入れ性に優れるた
め、焼結機械部品のコスト低減を可能とし、しかも部品
の高強度化が計れる利点がある。

←）原料粉末としての上記合金鋼粉には、必要に応じて
上述（イ）の合金元素のほかに、さらに副成分としてＷ
ｂ、Ｖ、Ｂ、Ｏｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、ａｎ、Ｍｏ。

ｗ、ｐ、ｓの各元素のうちから選ばれる少なくとも１種
を合金させた合金鋼粉を使用することもでき、これらは
製品に要求される特性を勘案の上、適宜実施される。こ
のように、付加的に合金される元素は、　Ｍｎおよびｔ
九はＯｒと共同して焼結部品のより一層の焼入れ性の向
上を針シ得るものであ抄、同時に部品の耐蝕性や高温強
度の向上、あるいは切削性の向上などにも寄与するもの
で、それぞれ特徴ある作用をなすことは通常の＊Ｓ＋鋼
材の場合と同様である。すなわち％　Ｖ　Ｉ　”　＠　
ＣｕＩＷｉ、ＭＯは焼入れ性向上、Ｏｕ、Ｂｎ、Ｉ’は
耐蝕性の向上、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗは耐熱性の向
上、Ｍｉ、ＭＯ，Ｖは靭性の向上に、さらに？、　８は
快削性の向上に寄与する。各々の合金貴社銅粉の圧縮性
を損わず、かつ各々の効果が発揮される範囲である。

ｒ＋　　上記合金鋼粉の主成分として含有させるＭｎ。

Ｏｒおよび副成分として含有させるＮｂ、Ｖ、Ｂはいず
れも１１１０〜１３００℃の温度領域での酸化物の標準
生成自由エネルギー変化ΔＧ０が一／１０〜／４０　ｋ
ｃａｊ／ｍｏｊ　ｏ、を示す元素であシ、このような範
囲のΔＧ６をもつ元素であれば、銅粉中に混合する黒鉛
粉がそれらの各酸化物およびＦａの酸化物を還元すると
ともに諌合金元素の酸化を抑制するのに有効に働くから
である。なお、還元性雰囲気ガスおよびもしくは銅粉中
合金Ｃにより、Ｆｅ。

Ｍｎ、Ｏｒ、ｊｌｂ、Ｖ、Ｂ酸化物が一部還元される場
合もあるが、還元の主体は前述の混合黒鉛にて行なわれ
る。

各合金元素について酸化物の標準生成自由エネルギー変
化が、上記のように限定される理由を以下に示す。

主成分のＭｎ、Ｏｒ、副成分のうちＷｂ、Ｖ、Ｂはその
酸化物が難還元性の元素として代表的なものであるが、
／／！０−／３００℃の温度範囲内で、いずれも４Ｇ”
は−／１０〜／４０　ｋａａｊ／ｍｏｊ　ｏ、であり、
これらの元素の酸化物は該焼結温度範囲で混合黒鉛によ
シ還元が可能であることよシ、ΔＧ０の下限を−ｌｈｏ
　ｋｃａｊ／ｍｏｊ　Ｏ，にし九。

一方、副成分のうち／／！０〜ｉ、ｙｏｏ℃の温度範囲
での酸化物のΔＧ０が−Ｉ１０　ｋｅｅｌ／ｍｏｌ　Ｏ
ｘ以上の元素はＮｉ、ＭＯ，Ｏｕ、００，８ｎ、ｗ、Ｐ
、、Ｓ　であるが、これらの酸化物は従来の一般的な純
鉄粉製造設備により還元が可能であることよシ、混合黒
鉛による還元効果が発揮される上限を−Ｉ１０　ｋｃａ
ｊ／ｒｎｏｌ　０２にした。

に）少なくとも上記のような成分組成のものを含有させ
る原料粉末には黒鉛粉を添加するが、還元によるロスお
よび焼結雰囲気による脱炭もしくは浸炭を考慮し、その
黒鉛量は圧粉体０１Ｋして０、　Ｊ〜コ、５−の範囲で
ある。０．３−以下では還元による黒鉛消費量を考慮す
ると適正な焼結体Ｏ量が期待できないためでちゃ、コ、
ｊ−以上では圧粉体の成形性に劣り、移送時に圧粉体が
破損しやすく実用的でない丸めに上記のように限定した
。

かかる原料粉末と黒鉛粉との混合材料を、圧縮成形して
圧粉体をつくるが、この場合必要に応じて潤滑剤を混合
したのち、金型中で圧粉密度が６、Ｑｖ簿以上になるよ
うに圧縮成形する。圧縮成形後の圧粉密度をｇ、ｏｔ７
６ｄ以上にする理由は、焼結を十分に促進せしめて、充
分な強度を得る九めと、焼入れ時の冷却速度を充分大き
く保つためであり、余り密度が低過ぎると充分な急冷が
不能となシ、焼入れ硬化不足を招くためである。

なお、原料鋼粉には上述の例示の他、不可避的に含まれ
る不純物ならびにＦ・を轟然含有し、加えて好適例で示
せば、合金鋼としての圧縮性、成形性の観点から０：０
．−一以下含有し、ｔたＯＩ／、０嗟以下、８１：Ｏ，
／−以下、ムｌ−、０．０／＊以下、テ＞Ｈｏ、Ｏｔ％
以下含有塔せる。これらの元素のうち０，８１．ｋｌ、
Ｔｉはいずれもその含有量が限定値より多くなると焼結
体の非金属介在物量が増し、焼結部品の焼入れ性が急激
に低下して、機械的特性やその他の特性が損われてしま
う。その他、さらに必要に応じて、Ｏｕ：（７，／〜３
、ｏｇｓ・Ｎｉ　：　０．／　〜！ｒ、０嗟＠　Ｏｏ　
：　０．／　〜１０．０％　＊　８ｎ　：Ｏ＠ｌ〜３．
０−・Ｍｏ　：　０．／　−７，０１６・Ｈ：０．／〜
ｔ、ｏ嗟・Ｐｉ　ｏ、　ｏｌＩ〜ｏ、ｓ−・Ｂ：０，０
亭〜０．　ｊ嚢のうちから選ばれる７種または一種以上
を含有させた合金鋼粉を用いる。

また、上述の原料鋼粉を７０−以上混合することを条件
として、その残部に非鉄金属希求１合金粉末、前記合金
鋼粉以外の成分組成にかかる合金鋼役、非金属粉末のな
かから選ばれる何れか少なくともｌｓ以上よりなる温合
粉末を混合し、これに上記黒鉛粉末を所定量加えて次の
成形工１！！に供給する。

に）上述のような原料粉と黒鉛粉との混合成形を経て準
備した圧粉体は、露点−９℃以下の非酸化性雰囲気中で
加熱焼結する。非酸化性雰囲気とは還元性、不活性、浸
炭性のうちから／ｓ４るいは一種以上の性質をあわせて
構成した雰囲気を示す。友だし、焼結促進の面からは、
Ｈ２を３−以上含んだ雰囲気が望ましい。

露点が一３０℃以下の非酸化性雰囲気とし九のは、加熱
時Ｏｏ粉の酸化、特に鋼粉中のＭｎ、Ｏｒ、）！ｂＶ、
Ｂの酸化を抑制し、焼結体の焼入れ性低下を防ぐ九めで
ある。

（へ）焼結は、上述の非酸化性雰囲気中、／　１１０〜
７３００℃の温度範囲内に５０〜１１０分加熱保持して
行い、銅粉の還元、混合黒鉛の銅粉中への拡散合金化、
鋼粉粒子間の焼結促進を行なう。上記温度範囲がかよう
な範囲に限定される理由は、　ｌ／！；０℃ニジ低い温
度では焼結Ｏ進行拳混合黒鉛Ｏ合金化−酸化物の還元が
いずれも不充分なため、強度−焼入れ性が十分に得られ
ず、１３００℃より高い温度では経済性が低下し、かつ
焼結時の寸法変化が大きくなり実用的でないためである
。また上記時間範囲がかような範囲に限定される理由は
、ｇｏ分より短かい時間では実用的な圧粉体０量範囲で
焼結が充分に進行しない九め焼結体の緻密化が起らず強
度、焼入れ性が充分に行われないためである。

ｆた１１０分より長い時間では経済性が低下し、かつ焼
結時の寸法肇化が大きくなり実用的でないためである。

（ト）上記の過程で焼結と還元と混合黒鉛の合金化が進
行し焼結体が得られるが、その焼結部品はＣ量が０．　
ｆ〜０．９−で、０量がＯ，コ！憾以下になるように処
理したものである。

上述の処理によって得られる焼結体についてそのＣ量を
ｏ、　４Ｉ〜０゜９９Ｇとしたのけ、０．ダ一より少な
いと焼入れｉルチンサイト中Ｃ量が低いため、強度・硬
さが不充分となるからであり、ｔた０、９−より多いと
過共析セメンタイトネットワークの析出の丸め強度が急
激に低下するためである。一方、焼結体０量を０．λｓ
％以下としたのは、Ｏ，コＳ−よ少多いと鋼粉空回ｆ／
ＩＮ”　ｅ　Ｃｒｔ　Ｎｂｔ　ｖ＊　Ｂの多くが酸化物
として失なわれ易く、焼結体の焼入れ性が十分期待でき
なくなるからである。

（ハ）本発明において、機械的性質をさらに向上させる
喪めに、前述の焼結終了後、露点−３量℃以下の非酸化
性雰囲気中で、該焼結体のＡｃ、変態点よりθ〜ｉｏｏ
℃高い温度範囲としたのは、ムＣｓ変態点より低い温度
ではオーステナイト化が不十分で、α相の出現により強
度が低下するため、ムＣ３変態点より１００℃以上高い
温度では、オーステナイトの安定化による焼入れ後のｒ
Ｒ量の増加および結晶粒の粗大化により強度が低下する
ため好ましくないからである。

次に本発明を実施例について、比較例と対比して説明す
る。

実施例Ｌ （ハ　原料鋼粉　（０，７Ｍｎ　−／　Ｏｒ　−０，ｊ
　Ｍｏ　）（２）圧粉体Ｏｌ　　０．　Ａ〜ノ、コ嘔（
３）圧粉密度　　　＆、ｔｒｆ／侃 （ダ）焼結時の加熱雰囲気　Ｎ２・露点−ＳＯ℃（→　
焼結条件　　　ｌコｏｏ　℃ｘ　ｒ分（６）焼結体Ｏｌ
　　ＩＩｔ図参照 原料粉末には高酸素の銅粉（０，０！０−０．７Ｍｎ−
／　Ｏｒ　−０，ｊ　Ｍｏ　−０，４０）を用いた。こ
の銅粉に黒鉛粉を混合して、圧粉体０量を０．４〜／、
コチとし、圧粉密［Ａ、　ｔ！　ｆ７−で高さｊ絽・外
径コｎの円柱に加圧成形後、Ｎ２ガス気流中でノコ００
℃ＸＳＯ分焼結を行い、焼結終了後そのまま炉冷した。

本実施例の圧粉体Ｃ量範囲では焼結体００量は圧粉体Ｃ
量によらず、はぼ０．Ｏｌ−と一定であり、銅粉中の酸
化物が十分に還元されることが実証できた。

実施例２ （１）　　ｊｌｊｌ調料　　　実施例１で用いたものと
同一（Ａ　圧粉体Ｃ量　　０．６〜／、Ｊ慢（３）圧粉
密［４，Ｉ！　ｆ／ｆｌｄ （ダ）焼結時の加熱雰囲気　Ｎ２　ｍ　８点−３０℃（
り　　焼結条件　　　ｌコ００℃×Ｓθ分（４）焼結体
０量　　第を図参照 （り）焼入れ時の加熱雰囲気　Ｎ２．露点−９℃（ｒ）
　　焼入れ条件　　ｔｉｏ℃×３０分保持後油焼入れ（
テ）焼戻し条件　　／７０℃×？Ｏ分油中保持後空冷（
／φ　成形条件　　　、７８量Ｍ標準引張シ試験片（ｌ
〕）引張シ強さ　　第を図参照 原料粉末には実施例１と同一の鋼粉を用い九。

この鋼粉に黒鉛粉を混合して圧粉体０量０．　Ａ〜１、
コー拳圧粉密度Ａ、Ｉ！ｆ／−でＪ８ＰＭ８量引張り試
験片に加圧成形後、Ｎ２ガス気流中でｌコ００℃Ｘ　Ｓ
Ｏ分焼結を行い、次いでｔｌｏ　’ＣにＮ２ガス気流中
でＸ分加熱保持後油焼入れし、さらに油中でｌり０℃に
て９０分焼戻しを行い、引張シ強さを摺電した。

この実施例でのＯｌは０．０ｎ〜０．０７４−で圧粉体
Ｃ量と焼結体０量との関係は第１図に示す通りで、その
引張シ強さは第を図に示すように４コ、０−１／、Ｏｋ
Ｆ’ｍ２であった。なお、第９図において、圧粉体Ｃ量
０．４−で引張り強さが低下しているのは、第７図から
判るように焼入れ温度１１０℃は圧粉体Ｃ量０、　Ａ〜
１．コ一でｒＲ量が最も低くなる温度であるが、該焼結
体の五〇５変態点に対しては焼入れ温度が低く、α・ｒ
λ相領域内での加熱となり、オーステナイト化が不十分
であるためである。

実施例＆ （ハ　圧粉体○量、焼結時間を除くその他の条件：総て
実施例−に同じ （λ）圧粉体Ｏｌ　　ｏ、ｔ＊ （３）焼結時間　　　、７０　、　ｊＯ，１００、／！
０　、１１０分（ｐ）　　引張り強さ　　第ｔｏ図参照
原料粉末には実施例１と同一の銅粉を用いた。

この銅粉に黒鉛粉を混合して圧粉体０量０，２−・圧粉
密［Ａ、　ｔ！　ｆ７６ｄでＪＢＰＭ標準引標準引張片
試験片成形後、Ｎ２ガス気流中でｌ１００℃”ｐ＜、ｙ
ｏ、ｓｏ。

１００．１１０分焼結を行ない、次いで１１０℃にＮ２
ガス気流中で３０分加熱保持燐油焼入れし、さらに油中
でｔｔｏ　’ＣＫて１０分焼戻しを行い、引張夛強さを
測定し良。引張シ強さは第１θ図に示すようＫｍ緒時間
ｊＯ分以下では、混粉黒鉛粉による還元および焼結の開
始により急激に増加するが、第ｊ図に示すように脱ロウ
、脱Ｏ０脱Ｏによる焼結密度増加の方が焼結の進行によ
る焼結密度増加よシ大きいため、強度レベルは低い。ま
た、焼結時間３０〜１００分の範囲では焼結の進行がま
だ不十分であるため引ｌす―さはあｔ＃）増加しない。

しかし、焼緒時間ｉｏｏ分以上では、焼結の進行によシ
焼結密度が圧粉密度より大きくなり、焼結体の緻密化に
より引張り強さは再び急激に増加し、７５０分では９０
ゆ／１１２を得るに至る。

以上実施例／〜３に示したように、０量の高い低摩な合
金鋼粉に黒鉛粉を混合して焼結することによ抄、焼結体
は充分低酸素となり、焼入れ性が回復する。ま九焼結条
件−熱処理条件にも最適値があり、これらの条件を組み
合わせることにより、以下のような効果が期待できる。

（！Ｌ）低摩に製造される。即ち高酸素の合金銅粉の使
用が可能となシ、焼結部品Ｏコストを低減させる。

（ｂ）　　焼結体製造条件の簡単な変更により、従来法
では得られなかつ九高強度の焼結部品が得られ、焼結部
品のコストパーフォーマンスを向上する。

（Ｃ）熱処理に特殊な設備を要しないから焼結部品の製
造コストが低減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸素量の高い合金鋼粉に黒鉛を混合すれば酸化
物となっていゐ合金成分が容品に還元される銅粉中に固
溶することを示す合金成分の固溶率の焼結温度に対する
推移を示す図、ｓＩＪ図は焼結時に混合黒鉛が合金する
ことを明示する圧粉体Ｃ量と焼結体Ｃ量との関係を示す
図、第３図は焼結時の脱０と脱Ｃが焼結時間の早い時期
に完了することを示す焼結時間に対する脱Ｏ・脱Ｃ率の
推移を示す図、第参図は焼結の進行が全焼結時間にわた
って起ることを示す、焼結時間に対する焼結寸法変化の
推移を示す図、第１図は焼結体の緻密化が特定の焼結時
間以降で始まることを示す圧粉体から焼結体への密度変
化の焼結時間に対する推移を示す図、第６図は焼結体の
緻密化が始まる焼結時間と圧粉体Ｃ量との関係を示す図
、第７図は各焼入れ温度における残雪オーステナイト量
ｒＲと圧粉体Ｃ量との関係を示す図、第ｔＩｌＩは実施
例１での圧粉体Ｏ量と焼結体０量との関係を示す図、第
９図は実施例コでの圧粉体Ｃ量に対する引張り強さの関
係を示す図、第１Ｏ図は実施例Ｊでの引張り強さの焼結
時間に対する推移を示す図である。 特許出願人　川崎製鉄株式全社 代理人弁理士　　村　　１）　　政　　治第１図 煙鰭シ五１（℃） 及　粉伴ｃｌ（−ム） 第３図 焼結ｌｌ１ｆｌ（介） 焼粘時伺（分） 第５図 第６図 へ粉停尤量（％） Ｑ６　　　　Ｑ、８　　　　ｔｏ　　　　　１．２反粉
捧Ｃ−１（不） 第８ＦｊｆＪ ８６　　　０．８　　　１ｆｌ　　　　　１２Ｉｒ、、
１ｐｌｙ＃ａｌ＜％フ ０．棹。□２）　第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＬＭｎ、Ｏｒの何れか少なくとも／ｌｌＭｎにあ′つて
   は０．／　ｙ　Ｑ　Ｊ　ｑ４　、　ＯｒにあってはＯ０
   ｌ〜ｊ、ｊｌ！、ＭｎとＯｒの合計量では０．参〜７．
   ０＊を含有する合金鋼粉と黒鉛粉とを混合し、次いで圧
   縮成形して圧粉体を製造するに蟲シ、前記圧粉体中００
   含有量を０．Ｊ−１，ｊ−となし、かつ圧粉体の圧粉密
   度を６．０ルー以ｉ上となし、次いで該圧粉体を露点−
   ３０℃以下の非酸化性雰囲気中において１ｌｒｏ　−１
   ｓｏｏ℃Ｏ温度範囲内でｊ０〜／１０分間加熱して焼結
   させることを特徴とする焼結部品の製造方法。 ＆Ｍｎ、Ｏｒの何れか少なくとも／ｌｌＭｎにあっては
   ０．７〜入Ｊ１１．（３ｒにあっては０．／〜、ｔ、！
   １Ｇ、ＭｎとＯｒＯ舎計量ではｏ、ｕ　〜ｔ、Ｏｆ４を
   主成分とし、Ｗｂ、Ｖ、Ｂのうちから選はれる何れか／
   ＩＩまえは１種以上Ｗｂ　Ｋ　＆つては０，０１〜／、
   Ｏ４，ＶＫあってはｏ、ｏｉ　〜ｙ、ｚ嘔、Ｂにあって
   はｏ、ｏｏｏｔ〜０．２−を銅成分として含有する合金
   鋼粉と黒鉛粉とを混合し、次いで圧縮成形して圧粉体を
   製造するに幽シ、前記圧粉体中のＯ含有量を０．３−コ
   、ｊ−となし、かつ圧粉体の圧粉密度を６．０ｔ／Ｉｐ
   、上となし、次いで誼圧粉体を露点−３０℃以下の非酸
   化性雰囲気中において１１１０〜１３００℃の温度範囲
   内で３０〜／１０分加熱して焼結さ髪ることを特徴とす
   る焼結部品の製造方法。 ＆Ｍｎ、Ｏｒの何れか少なくとも１種Ｍｎ　Ｋあっては
   り、　／　〜ａＬ　Ｊ　＊　、　Ｏｒ　Ｋあっては０．
   　／　〜ｚ、ｓ％、ＭｎとＯｒの合計量では０．Ｉｌ〜
   γ、ｏ＠を含有する合金鋼粉と黒鉛粉とを混合し、次い
   で圧縮成形して圧粉体を製造するに幽り、前記圧粉体中
   ００含有量をＯ，Ｓ−コ、！−となし、かつ圧粉体の圧
   粉密度を４．Ｏｆ／−以上となし、次いで誼圧粉体を露
   点−９℃以下の非酸化性雰囲気中において／／１０〜１
   ｓｏｏ℃の温度範囲内で５０〜１１０分間加熱して０量
   が０．ケ〜０．１−．Ｑ量がＱ、コｊ−以下の焼結体と
   なし、諌焼結体のＡｏ、変態点温度乃至ムＣ３変態点よ
   り１００℃高い温度範囲内から焼入れすることを含む熱
   処理を施すことを特徴とする焼結部品の製造方法。 ・４Ｍｎ、Ｏｒの何れか少なくとも／種Ｍｎにあっては
   ０．７〜コ、Ｊ４．Ｏｒにあっては０．／〜ｔ、、ｔ％
   、ＭｎとＯｒの合計量ではｏ、　＊−り、０−を主成分
   とし、Ｎｌ）、Ｖ、Ｂのうちから選ばれる何れか７種ま
   九は２種以上ＮｂＫあっては０．０／　−／、０　’７
   ｋ　、　ＶＫあッテは０．０／　〜３．！９Ｇ、Ｂにあ
   っては０．０００／　−０，ｊチを剛成分とし、さらに
   Ｏｕ　Ｏ，／　〜３．０　嘩、Ｍｉ　Ｏ０／　〜ｓ、０
   ＊、　Ｏｏ　Ｏ，／　〜ｔＯ，０％、　ＢｎＯ，／−３
   ，０−、ＭＯＯ，／　　〜　り、Ｏ優　、Ｗ　　Ｏ，／
   　　〜　ｔ、０％、Ｐｏ、ｏ亭〜０．３５４．ＢＯ，０
   参〜０．３％のうちから選ばれる何れか１１１まえは一
   種以上を含有する合金鋼場と黒鉛粉とを混合し、次いで
   圧縮成形して圧粉体を製造するに轟砂、前記圧粉体中０
   ０量を０．３〜２．３−となし、かつ圧粉体の圧粉密度
   を６．０１−以上となし、次いで該圧粉体を露゛点−Ｊ
   Ｏ℃以下の非酸化性雰囲気中において１１１０〜１５０
   ０℃の１１度範囲内で５０〜１１０分間加熱して、０量
   がＯ，ダ〜ｏ、ｑ＊。 ０量が０．．２２％以下の焼結体となし、該焼結体のＡ
   ｃ、変態温度乃至Ａｏ、変態点よシ１００℃高い温度範
   囲内から焼入れすることを含む熱処理を施すことを特徴
   とする焼結部品の製造方法。 ＆Ｍｎ、Ｏｒの何れか少なくとも／種ＭｎにあってはＯ
   ０ｌ〜コ−Ｊ　％　＊　Ｏｒ　Ｋあっては６．　／　〜
   ｊ＋　ｊチ、　ＭｎとＯｒの合計量ではＯ１参〜り、１
   １７％を含有する合金鋼粉をｔｏｎ以上含み、残部非鉄
   金属粉末１合金粉末、非金属粉末、前記合金銅粉以外の
   合金鋼粉末のうちから選ばれる何れか少なくとも１種よ
   シなる混合粉末と黒鉛粉とを混合し、次いで圧縮成形し
   て圧粉体を製造するに当シ、前記圧粉体中のＣ含有量を
   ０．３〜コ、ｊＩ６となし、かつ圧粉体の圧縮密度を６
   ．０−以上となし、次いで骸圧粉体を露点−３０℃以下
   の非酸化性雰囲気中で／／！ＩＩ〜／ＪＯＯ℃の温度範
   囲内でｊＯ〜ｉｔｏ分間加熱して焼結させることを特徴
   とする焼結部品の製造方法。 ＆Ｍｎ、Ｏｒの何れか少なくと４／ＩＩＭｎＫＴ。 つては０．　／〜λＪ嗟、　Ｏｒにあっては０．／〜ｊ
   、ｊｌ、ＭｎとＯｒの合計量ではＯ０参〜ツ、０嘔を含
   有する合金銅粉を７０−以一上含み、残部非鉄金属看末
   ０合金粉末、非金属肴末、前記合金銅粉以外の合金鋼参
   末のうちから選ばれる何れか少なくとも７穏よシなる混
   合粉末と黒鉛粉とを混合し、次いで圧縮成形して圧粉体
   を製造するＩＩＣ当り、前記圧粉体中００含有量をＯ，
   Ｓ−２，３−となし、かつ圧粉体の圧縮密度をｙｏ　ｔ
   ７１ｄ以上となし、次いで該圧粉体を露点−９℃以下の
   非酸化性雰囲気中で／／！０〜１ｓｏｏ℃の温度範囲内
   でｊＯ〜ｔＷＯ分間加熱して、Ｃ量がＱμ〜０．９％、
   Ｏ量がｏ、Ｊｓｓ以下の焼結体となし、鋏焼結体のムＣ
   ５変簡点温度乃至Ａ６３変態点よシ１００℃高い温度範
   囲内から焼入れすることを含む熱処理を施すことを特徴
   とする焼結部品の製造方法。