JPS58171551A - 耐摩耗性焼結合金の製造方法 - Google Patents
耐摩耗性焼結合金の製造方法Info
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- JPS58171551A JPS58171551A JP5577382A JP5577382A JPS58171551A JP S58171551 A JPS58171551 A JP S58171551A JP 5577382 A JP5577382 A JP 5577382A JP 5577382 A JP5577382 A JP 5577382A JP S58171551 A JPS58171551 A JP S58171551A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は耐岸耗性にすぐれた為炭素、高クロム未焼ｌ
ｔ５台金のＩＲ造方法に関するものである。
ｔ５台金のＩＲ造方法に関するものである。
耐摩乾性焼結合金としては、従来多くの材料がｈ完爆れ
、そのうちいくつかに自動車エンジンのバルブ、７−ト
、リンダなどとして実用に供されてきた。
、そのうちいくつかに自動車エンジンのバルブ、７−ト
、リンダなどとして実用に供されてきた。
臀に＆直の耐摩耗性が徴求される部品においては、触剋
で框高速度鋼が用いられることもある。
で框高速度鋼が用いられることもある。
しかし、＾速度鋼はｗ、 （ｏ、 Ｍｏの如き高価な元
素を多電に宮肩するため、必然的に経済性において大き
な関ａｔ有しているのでおる。
素を多電に宮肩するため、必然的に経済性において大き
な関ａｔ有しているのでおる。
御飯ＫＩｌｔＪＩＩ粍性を改善するＫは、マクロ的な硬
さｔ筒めることが行なわれるが、このために従来は、蛸
のマルテンサイト変動を利用する方法、光面を輩化物尋
の硬質相で被慣する方法。あるいは縦化物中七の他の一
質粒子をマトリックス中に分散させる方法が採用されて
いる。
さｔ筒めることが行なわれるが、このために従来は、蛸
のマルテンサイト変動を利用する方法、光面を輩化物尋
の硬質相で被慣する方法。あるいは縦化物中七の他の一
質粒子をマトリックス中に分散させる方法が採用されて
いる。
この発明では為速度鋼の如き筒価な合金元素を用いすに
経済性に比叡的有オリなＣｒ糸の炭化物１ｍ貴粒子とし
てマトリックス中に分散させる方法を採用し、さらに低
温でも高密度が得られるようＰおよびＳｉを添加し、耐
摩耗性にすぐれた焼結合金ｔｔｋ伍に製造する方法を提
供せんとするものである。
経済性に比叡的有オリなＣｒ糸の炭化物１ｍ貴粒子とし
てマトリックス中に分散させる方法を採用し、さらに低
温でも高密度が得られるようＰおよびＳｉを添加し、耐
摩耗性にすぐれた焼結合金ｔｔｋ伍に製造する方法を提
供せんとするものである。
不発Ｅ！Ａ４の一人はＦｅ −Ｃｒ −Ｃ系の焼結合金
の製＃Ｌ法として９ Ｋ Ｆｅ −Ｃｒ糸の７グ！粉末
を使用する方法を提供しているが（％公昭６４−８２７
８２号等）、この発明の方法は、この方法によるものよ
シも為密匿でよシ耐皐耗性にすぐれた焼結合金が得られ
るものである。
の製＃Ｌ法として９ Ｋ Ｆｅ −Ｃｒ糸の７グ！粉末
を使用する方法を提供しているが（％公昭６４−８２７
８２号等）、この発明の方法は、この方法によるものよ
シも為密匿でよシ耐皐耗性にすぐれた焼結合金が得られ
るものである。
次にこの発明の内在を詳ＭＥ説明する。
Ｃｒ糸縦化物には、Ｍ、Ｃ型、ＭｙＣｓＭｋ 、ＭｕＣ
ａｆＪｉの８つのタイプがあるが、硬度の＾い順査はＭ
ＦＣｓ証〉Ｍｓ ｆ Ｃｍ型＞ＭｓＣ童である。
ａｆＪｉの８つのタイプがあるが、硬度の＾い順査はＭ
ＦＣｓ証〉Ｍｓ ｆ Ｃｍ型＞ＭｓＣ童である。
従って、耐摩耗性を高めるにＩＩｉＭｔＣａｌｌの縦化
物を多ｋＫ含有せしめることが望ましい。
物を多ｋＫ含有せしめることが望ましい。
Ｃｒ含ｖｍが１２１１Ｌ菫−以下になると、炭化物量が
不足する良め耐離れ性が低下する。またＣｒが２２Ｘｋ
％を越えると、Ｆｅ−Ｃｒのシグマ（γ）相が発生じて
脆化するので、 Ｃｒの最大添加１１は２２重童チであ
る感光がある。
不足する良め耐離れ性が低下する。またＣｒが２２Ｘｋ
％を越えると、Ｆｅ−Ｃｒのシグマ（γ）相が発生じて
脆化するので、 Ｃｒの最大添加１１は２２重童チであ
る感光がある。
一力、縦隼蓋が２１飯チ以下であるとＭ２□Ｃ８相を発
生し、上述の塩山によシ劇廖耗性に寄与するＭ、Ｃ，相
を紙束させることＫな９好ましくない。
生し、上述の塩山によシ劇廖耗性に寄与するＭ、Ｃ，相
を紙束させることＫな９好ましくない。
ｋ重電が８．６，１１１１Ｉを越えると逆にＭ、Ｃ相が
増加するので−じ塩出で耐摩耗性が者しく低下する。
増加するので−じ塩出で耐摩耗性が者しく低下する。
この発明の第１の％ｇＩＬは硬度の凝いＭ、 Ｃ３型訳
化物を多ｍＫマトリックス中に分散させることである。
化物を多ｍＫマトリックス中に分散させることである。
さらに低温でも高密度が容易に得られるよう、共晶液相
の発生ｔ！友の低下を惹起させるＳｉおよびＰｔ２１１
１えたことである。
の発生ｔ！友の低下を惹起させるＳｉおよびＰｔ２１１
１えたことである。
ＳｌやＰｒｉこのような低ｉｉ＆焼結化に効果があるは
かりでなく、マトリックスに一治して固溶体を強化し、
且つ縦化物にも１ｉｋｎして耐摩耗性【改善する効果が
ある。
かりでなく、マトリックスに一治して固溶体を強化し、
且つ縦化物にも１ｉｋｎして耐摩耗性【改善する効果が
ある。
決鮎龜度はＳｉおよびＰの添加によって１００℃近く低
くすることが可能であシ、当然焼結のコストを低執する
効果を生ずる。
くすることが可能であシ、当然焼結のコストを低執する
効果を生ずる。
このような効果をもたらすＳｉの添加量は、０．１〜１
．５ ｉｌ１重チが好ましい。というのは１．５重ｆｌ
ｌｔｔｓ以上では粉末か硬化して扱いが難しくな）、ま
た効果も飽和する。逆に０．１１蓋チ以下で扛効朱が小
さすぎて意味がなくなるためである。
．５ ｉｌ１重チが好ましい。というのは１．５重ｆｌ
ｌｔｔｓ以上では粉末か硬化して扱いが難しくな）、ま
た効果も飽和する。逆に０．１１蓋チ以下で扛効朱が小
さすぎて意味がなくなるためである。
−万Ｐ ｒｉｏ、 １〜０．８３［ｋ−の範囲が好まし
い。
い。
０．８］［３１％以上添加すると、液相の量が増えすぎ
焼結体が発泡しやすく６ったｐ１形が歪む。また０、１
１１℃％以下ではＳｉＮ様効果がみられない。
焼結体が発泡しやすく６ったｐ１形が歪む。また０、１
１１℃％以下ではＳｉＮ様効果がみられない。
次に焼結雰囲気についてのこの発明の％徽にりいて述べ
る。
る。
Ｃｒ含有鋼の焼結は、Ｃｒが易緻化元素であることがら
疵米、無点の低いアンモニア分解ガスや木本ガスで行う
必要があった。しかしながら、無点の低い強遡元性ガス
を使用しても焼結中に＆縦が生じたル、粉末の酸化物が
充分還元できないなどの間亀があつ九。
疵米、無点の低いアンモニア分解ガスや木本ガスで行う
必要があった。しかしながら、無点の低い強遡元性ガス
を使用しても焼結中に＆縦が生じたル、粉末の酸化物が
充分還元できないなどの間亀があつ九。
このため飢えはステンレス等の粉末の場合Ｌ＾空中で焼
結する試みがなされ九が、この発明の如くに素を多く含
む場合には、粉末中の酸素（酸化物）が添加する炭素と
反応し、 恥十Ｃ→Ｍ 十Ｃ０ なる反応式に従って脱炭がおこシ、再びに素含有蓋のバ
ラツキの原因をつくることになる。
結する試みがなされ九が、この発明の如くに素を多く含
む場合には、粉末中の酸素（酸化物）が添加する炭素と
反応し、 恥十Ｃ→Ｍ 十Ｃ０ なる反応式に従って脱炭がおこシ、再びに素含有蓋のバ
ラツキの原因をつくることになる。
この発明では、この反応によって十分な還元を行なわし
めると共に、雰囲気から粘性な縦素原子を供給すること
によって＆ｋを防止する方法として諷圧ＣＯガス雰囲気
が有効であることを見出した。
めると共に、雰囲気から粘性な縦素原子を供給すること
によって＆ｋを防止する方法として諷圧ＣＯガス雰囲気
が有効であることを見出した。
さらに焼結−を領域としては１１００〜１１８０℃の多
元共晶相共存領においてのみ良好なｗＬｆｉ５が行なわ
れることを見出した。
元共晶相共存領においてのみ良好なｗＬｆｉ５が行なわ
れることを見出した。
この決鮎ｉ！良は、１１００℃以上でなければ光分な焼
ｋｉ密政管得るのが１離で６シ、一方１１８０℃以上で
に炭化物が粗大化したシ発泡したシ、あるいは焼結体の
変形が着しくなるためふされしくない。
ｋｉ密政管得るのが１離で６シ、一方１１８０℃以上で
に炭化物が粗大化したシ発泡したシ、あるいは焼結体の
変形が着しくなるためふされしくない。
この多元共晶相共存領域で焼結すれば、夕飯の液相の存
仕によシ、ＩｊｌＬ密化は促進されるが、縦化物の成長
や網目状化は防止されるため、良好な焼結体が侮られる
。
仕によシ、ＩｊｌＬ密化は促進されるが、縦化物の成長
や網目状化は防止されるため、良好な焼結体が侮られる
。
次にこの発明のもう一つの％徴である冷却過程の雰囲気
について脱男する。
について脱男する。
即ち、この発明の方法で減圧Ｎ、雰囲気を用いて急冷す
るのは、ＣＯガスよりも安価であることも理由であるが
、特に１焼結体に窒素原子を拡散して耐摩耗性を向上さ
せること、および冷却速度を真空の場合より高めるため
である。
るのは、ＣＯガスよりも安価であることも理由であるが
、特に１焼結体に窒素原子を拡散して耐摩耗性を向上さ
せること、および冷却速度を真空の場合より高めるため
である。
この発明の上記のような方法で焼結する焼結体の比重は
、通常で１．４ ｔ／ａｄ以上になるが、粉末状急、型
押しの条件如何によって必ずしも７．４１メまでＦｉ緻
密化が進まない場合もある。
、通常で１．４ ｔ／ａｄ以上になるが、粉末状急、型
押しの条件如何によって必ずしも７．４１メまでＦｉ緻
密化が進まない場合もある。
しかしこの発明の目的である耐摩耗性のすぐれた焼結合
金を製造するためには上記粉末、型押条件、および焼結
温度を７．４１１０１以上の比重になるように選定する
必要がある。
金を製造するためには上記粉末、型押条件、および焼結
温度を７．４１１０１以上の比重になるように選定する
必要がある。
原料粉末として、ＣｒおよびＳｉ含有の合金粉末を使用
するのは次の理由のためである。
するのは次の理由のためである。
即ち、Ｃｒを単体で添加すると、均一化が遅れて不均質
な組織になったり、炭化物を生じたところに空孔を発生
するなどの欠点を有していること、またＦｅ−Ｃｒのシ
グマ相粉末を添加すると、シグマ相の分ｍ過程でＭ！２
ＣＩ 製炭化物を発生したル、不均貿仏散によって空
孔を生じたりするので好ましくない。
な組織になったり、炭化物を生じたところに空孔を発生
するなどの欠点を有していること、またＦｅ−Ｃｒのシ
グマ相粉末を添加すると、シグマ相の分ｍ過程でＭ！２
ＣＩ 製炭化物を発生したル、不均貿仏散によって空
孔を生じたりするので好ましくない。
次に夾Ｍｌ？１１によりこの発ＢＡを説明する。
実１ｈ例
Ｆｅ−皿６．５ ｌｉｔ ％ Ｃｒ−０，９［１１１Ｇ
Ｓｉの合金粉末［８３１重−のＣ粉末および０．４ｍ
ｋ−の赤リン粉氷ｔ＆加混合恢、６ ｔｏｎ／−の圧力
で成型した。
Ｓｉの合金粉末［８３１重−のＣ粉末および０．４ｍ
ｋ−の赤リン粉氷ｔ＆加混合恢、６ ｔｏｎ／−の圧力
で成型した。
この成型体を脱ワツクス処理したのち、ＣＯガス１００
Ｔｏｒｒの減圧ｃｏｙ囲気中で１１６０℃で８０分閲
鋭紬し、５００ＴｏｒｒのＮ２雰囲気中で急冷した。
Ｔｏｒｒの減圧ｃｏｙ囲気中で１１６０℃で８０分閲
鋭紬し、５００ＴｏｒｒのＮ２雰囲気中で急冷した。
得られた焼結体の比重社７．６０１Ｆ／ａｔであシ、快
さはＨＲｃ６６で６つ九。
さはＨＲｃ６６で６つ九。
まｆｃ焼焼体体中窒素含有量は第１表に示す過シ、真空
中で崗じ成型体を同じ温度で焼結した焼結体に比べて８
倍以上も電電が富化されていた。
中で崗じ成型体を同じ温度で焼結した焼結体に比べて８
倍以上も電電が富化されていた。
また焼結体の表内＠ｌｌｋ後の組滅は、微細な炭化物が
分散した均一粒度の組織でめった。
分散した均一粒度の組織でめった。
この焼結体は特別な熱処理を加えることなくそのまま耐
摩部品として使用してずぐれ九耐摩耗性會丞した。
摩部品として使用してずぐれ九耐摩耗性會丞した。
ｘｉ 表
特許出願人 住友電気工業株式会社
代 理 人 弁理士 和 １） 昭
手続？甫正謝（［’穣）
昭和５７−月９日
特許庁長官 も杉和夫 殿
１、事件の表示
昭和５７年特許願第５５７７３号
２、発明の名称
耐摩耗性焼結合金の製造方法
３、補正をする者
名 称 （２１３）住友電気工業株式会社４、代理
人 住 所 大阪市大淀区中津１丁目１８番１８号 −
補正の内容 １．特許請求の範囲を別紙の通り訂正します。
人 住 所 大阪市大淀区中津１丁目１８番１８号 −
補正の内容 １．特許請求の範囲を別紙の通り訂正します。
２、明細書第８頁５行目から第９頁第１表終りまでを次
の通り訂正します。
の通り訂正します。
「実施例
Ｆｓ −１６，５垂部％Ｃｒ−０，９重量％ＳＬの合
金粉末゛に３重量％のＣ粉末および０．４重量％の赤リ
ン粉末を添加混合後、６ ｔｏｎρの圧力で成型した。
金粉末゛に３重量％のＣ粉末および０．４重量％の赤リ
ン粉末を添加混合後、６ ｔｏｎρの圧力で成型した。
この成型体を脱ワツクス処理したの、ち、下肥第１表に
示す焼結条件にて焼結を行った。
示す焼結条件にて焼結を行った。
得られた焼結体の特性は第１表の通りであった。
第 １ 表
何し、※の耐摩耗性は従来法による焼結体の摩耗量を１
００％としたときの摩耗量を示すものである。
００％としたときの摩耗量を示すものである。
次に、Ｅ表の本発明の方法２の焼結条件によってＣｒＯ
量Ｘを５〜２５重量％の門で変量したＦｅ−ＸΦ吊％Ｃ
ｒ−３重量％Ｃの原料を用いて焼結した焼結体を油中で
相手材としてチル鋳鉄を用い、血圧摩耗試験を行ったと
ころ、焼結体中のＣｒの含有量と摩耗量の関係よりなる
摩耗特性とじて第１図および第２図の結果が得られた。
量Ｘを５〜２５重量％の門で変量したＦｅ−ＸΦ吊％Ｃ
ｒ−３重量％Ｃの原料を用いて焼結した焼結体を油中で
相手材としてチル鋳鉄を用い、血圧摩耗試験を行ったと
ころ、焼結体中のＣｒの含有量と摩耗量の関係よりなる
摩耗特性とじて第１図および第２図の結果が得られた。
なお第１図はＦｅ−ＸＣｒ−３Ｃの自己摩耗−であり、
第２図は相手材即ちチル鋳鉄の摩耗量を示すものである
。 上記の第１表に示す通りこの発明の焼結体中の窒素
含有量は、真空中で焼結した従来法の焼結体に比べて多
く富化され、特に本発明の方法２によるものは３倍以上
も窒素が富化されていた。
第２図は相手材即ちチル鋳鉄の摩耗量を示すものである
。 上記の第１表に示す通りこの発明の焼結体中の窒素
含有量は、真空中で焼結した従来法の焼結体に比べて多
く富化され、特に本発明の方法２によるものは３倍以上
も窒素が富化されていた。
また焼結体の表面研摩後の組織は、微細な炭化物が分散
した均一粒度の組織であった。
した均一粒度の組織であった。
第１図はＣｒ量を５〜２５重量％の間で変量したＦｅ−
５〜２５重量％重量％Ｃ型−３Ｃ材よりなる焼結体の面
圧醸粍試験による自己摩耗特性を示すグラフ、第２図は
同じく相手材の摩耗特性を示すグラフである。」 ３、図面第１図、第２図を別紙の通り加入します、１特
許請求の範囲 （１） クロム１２〜２２重ω％、１１県０，１へ７
１．５重量％を含み、残部が実質的に鉄からなる合金粉
末に、２．０・〜、３．５φ聞侃の炭素粉末および燐が
０．１〜０．８Φφ％となるように赤リン粉末またはフ
ェロリン粉末を添加混合した粉末を所定形状に型押成型
後、減圧ＣＯガス雰囲気中にて焼結し、焼結後の比φを
７．４牙４以上にりることを特徴とする耐摩耗性焼結合
金の製造方法。 （３）減ＩＬ ＣＯガス雰囲気中にお（する焼結温ａが
１１００〜１１８０℃の範囲であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の耐摩耗性焼結合
金の製造方法。
５〜２５重量％重量％Ｃ型−３Ｃ材よりなる焼結体の面
圧醸粍試験による自己摩耗特性を示すグラフ、第２図は
同じく相手材の摩耗特性を示すグラフである。」 ３、図面第１図、第２図を別紙の通り加入します、１特
許請求の範囲 （１） クロム１２〜２２重ω％、１１県０，１へ７
１．５重量％を含み、残部が実質的に鉄からなる合金粉
末に、２．０・〜、３．５φ聞侃の炭素粉末および燐が
０．１〜０．８Φφ％となるように赤リン粉末またはフ
ェロリン粉末を添加混合した粉末を所定形状に型押成型
後、減圧ＣＯガス雰囲気中にて焼結し、焼結後の比φを
７．４牙４以上にりることを特徴とする耐摩耗性焼結合
金の製造方法。 （３）減ＩＬ ＣＯガス雰囲気中にお（する焼結温ａが
１１００〜１１８０℃の範囲であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の耐摩耗性焼結合
金の製造方法。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （υ クロム１２〜２２重′ｌ１Ｌｓ％珪素０．１〜１
．６ｘ１１［−を含み、残部が実質的に鉄からなる合金
粉末に、１０〜８．５１に’−の炭素粉末および燐が０
．１〜０．８］Ｋｉｔ−となるように赤リン粉本ま九は
フェロリン粉末を添九混合した粉末を所定形状に型押成
型後、減圧ＣＯガス雰囲気中にて焼結し、冷却過＆は諷
圧Ｎ、ガス雰囲気中で急冷して窒素を富化せしめ、焼結
後の比１に７．４ｆ／ｄ以上にすることｔ％黴とする耐
ＩＩ＃粍性焼結合金の製造方法。 （２） 減圧ＣＯガス雰囲気中における焼結温度が１
１００〜１８００℃の範囲であることｔ％黴とする峙許
論求の範囲第１項記載の耐摩乾性焼結合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5577382A JPS58171551A (ja) | 1982-04-01 | 1982-04-01 | 耐摩耗性焼結合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5577382A JPS58171551A (ja) | 1982-04-01 | 1982-04-01 | 耐摩耗性焼結合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58171551A true JPS58171551A (ja) | 1983-10-08 |
| JPS6257703B2 JPS6257703B2 (ja) | 1987-12-02 |
Family
ID=13008189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5577382A Granted JPS58171551A (ja) | 1982-04-01 | 1982-04-01 | 耐摩耗性焼結合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58171551A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998016666A1 (en) * | 1996-10-11 | 1998-04-23 | Federal-Mogul Sintered Products Limited | Iron based metal powder mixture and component made therefrom |
-
1982
- 1982-04-01 JP JP5577382A patent/JPS58171551A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998016666A1 (en) * | 1996-10-11 | 1998-04-23 | Federal-Mogul Sintered Products Limited | Iron based metal powder mixture and component made therefrom |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6257703B2 (ja) | 1987-12-02 |
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