JPS5852001B2 - 快削ステンレス鋼粉末 - Google Patents

快削ステンレス鋼粉末

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JPS5852001B2
JPS5852001B2 JP6219878A JP6219878A JPS5852001B2 JP S5852001 B2 JPS5852001 B2 JP S5852001B2 JP 6219878 A JP6219878 A JP 6219878A JP 6219878 A JP6219878 A JP 6219878A JP S5852001 B2 JPS5852001 B2 JP S5852001B2
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JP
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stainless steel
powder
steel powder
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哲男 加藤
建男 久田
勝司 草加
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は成形性が優れていると同時に焼結後において良
好な被削性および耐食性を有するNi−Crステンレス
鋼粉末に関するものである。
近年多方面においてステンレス鋼の特徴を生かした焼結
ステンレス鋼部品が使われるようになり、それにともな
って部品形状が複雑な焼結部品が要求されはじめている
複雑形状部品の製造に際しては焼結後の加工処理が必然
的に多くなり特に穴あけ加工、施削加工などの作業が製
造性の面で重要視されつつある。
しかるにNi−Crステンレス鋼は一般に靭性が高くわ
ぽいことが特徴となっていることに加えて焼結材では無
数の残留気孔が存在しているため溶製材にくらべて被剛
性はきわめて悪い。
そこで本発明者等は焼結ステンレス鋼の被削性を改善す
るためにステンレス鋼粉末の合金組成の面から多くの研
究を行ってきた。
その一例をあげるとステンレス鋼粉末の製造に際して適
当量のMnおよびSを添加し、合金中にMnSを形成さ
せ、快削化をはかったが、Mnによる粉末の球状化作用
およびSによる微粉化など粉末特性を著るしく損なうほ
か耐食性をも劣化させるため快削化の目的をある程度達
成できても実用上問題があった。
そこで粉末特性および耐食性の劣化がなくしかも焼結後
の被剛性が良好なステンレス鋼粉末を開発するために、
被削性改善元素と他の合金元素との複合化について種々
検討した結果従来のNi−Cr系ステンレス鋼粉末にた
いしてS。
Te 、Se等の被削性改善元素とともにCuまたはC
uとSnを合金化することにより、達成できることを見
い出し本発明に至った。
すなわち本発明は、 (1) N i −Crステンレス鋼粉末に合金成分
としてS : 0.05〜0.30%、T e : 0
.01〜0.10優、Se : 0.01〜0.10%
から選んだ元素を1種または2種以上と、Cu : 1
.0〜8.0%を含有させることを特徴とする焼結後の
耐食性および被削性の良好な快削ステンレス鋼粉末。
(2)Ni−Crステンレス鋼粉末をC:0.15%以
下、S i : 0.50−4.0%、Mn : 1.
0%以下、N i: 2.0〜22.0%、Cr:15
.0〜27.0%、残部Feとする(1)項記載の快削
ステンレス銅粉ね (3)Ni−Crステンレス鋼粉末をC:0.15%以
下、S i : 0.50〜4.0%、Mn : 1.
0%以下、N i : 2.0〜22.0%、Cr:1
5.0〜27.0%、Mo:5.0%以下、残部Feと
する(1)項記載の快削ステンレス鋼粉末。
(4)Ni−Cr鋼粉末に合金成分としてS : 0.
05〜0.30%、Te : 0.01〜0.10%、
Se:0.01〜0.10%から選んだ元素を1種また
は2種以上と、Cu : 1.0〜8.0%、Sn:0
.01〜1.0%を含有させることを特徴とする焼結後
の耐食性および被削性の良好な快削ステンレス鋼粉末。
(5)Ni−Crステンレス鋼粉末をC:0.15%以
下、S i : 0.50〜4.0%、Mn:1.0%
以下、N i : 2.0〜22.0%、Cr:15.
O〜27.0%、残部Feとする(4)項記載の快削ス
テンレス鋼粉末。
(6)Ni−Crステンレス鋼粉末をC:0.15%以
下、S i : 0.50〜4.0%、Mn:1.0%
以下、N i : 2.0〜22.0%、Cr:15.
O〜27.0%、Mo:5.0%以下、残部Feとする
(4)項記載の快削ステンレス鋼粉末。
上記のごとく本発明ステンレス鋼粉末は従来のステンレ
ス鋼粉末にたいして適量の被削性改善元素とともにCu
またはCuとSnを合金化したものであり、被剛性改善
元素の合金化による粉末特性の劣化が少なく、かつ焼結
後の被削性および耐食性がきわめて良好であるところに
特徴を有する快削ステンレス鋼粉末である。
次に本発明快削ステンレス鋼粉末の成分組成範囲の限定
理由を以下に述べる。
C:0.15%以下 Cは粉末の成形性を向上させるが、過度に添加すると圧
縮性が損なわれるため一般には極微量に制限されている
ただ本願ではCuの添加による圧縮性の向上を見込むこ
とができるので、Cの限度を0.15%までとした。
Si:0.50〜4.0% Siが0.5%以下では粒表面が酸化しやすくなり、か
つ球状化が促進されるため圧縮性および焼結性が劣化す
る。
また多量に添加すると基地をかたくシ、さらに加工硬化
も促進するため4.0%以下に限定した。
Mn:1.0%以下 Mnは鋼中のSと結合してMnSとなり被剛性の改善に
大きく寄与する元素であり、本発明快削ステンレス鋼粉
末の必須元素である。
被削性の改善に効果的なMn、Sの配合比はM n /
5−=33種がよいことがわかっているがMn量が多
くなると粒表面が酸化しやすくなり、かつ球状化が促進
され圧粉体の強度が劣化するためi、o%以下に限定し
た。
Ni:2.O〜22.0% 焼結ステンレス鋼部品としては一般にJISで規定され
ているオーステナイト系またはマルテンサイト系ステン
レス鋼粉末が用いられているためこれらを包含できる範
囲として2.0〜22.0%とした。
Cr : 15.0〜27.0% 焼結ステンレス鋼部品としては一般にJISで規定され
ているオーステナイト系またはマルテンサイト系ステン
レス鋼粉末が用いられているためこれらを包含できる範
囲として2.0〜27.0%とした。
Mo:5.0%以下 JISで規定されているオーステナイト系あるいはマル
テンサイト系ステンレス鋼の中にはM。
含有Ni−Crステンレス鋼も規格化されている。
すなわち本発明はこれらのステンレス鋼をも対象とした
ものでありMoを包含できる範囲として5.0%以下と
した。
S : 0.05〜0.30%、T e : 0.01
〜0.10%、S e : 0.01〜0.10%を1
種または2種以上上記元素はいずれも溶製材の被削性を
改善することはよく知られており焼結材においても同様
の効果があることを本発明者等は確認している。
すなわちS:0.05%以上、Te:0.01%以上、
Se:0.01%以上において明瞭に認められるが多量
に添加すると焼結後の被削性は改善されても粉末特性が
著るしく劣化するためそれぞれS二〇、30%以下、T
e:0.10%以下、Se:0.10多以下に限定した
Cu : 1.0〜8.0% 被剛性改善元素の添加による粉末特性の劣化を防止する
効果が多大であると同時に耐食性も向上させるため本発
明ステンレス鋼粉末の必須元素である。
Cu量が少量では上記効果が得られないの傘中で少くと
も1.0%以上とした。
一方多量に添加するとCuによる固溶強化のため圧縮性
が低下し、さらに焼結後もCu析出をともなって被削性
が低下するため8.0%以下に限定した。
S n : 0.01〜1.0% CuとともにSnを添加することによりCuの効果をさ
らに助長できる。
上記の助長効果は0.01φ程度の極微量でも認められ
きわめて有効であるが、多量に添加すると焼結後の表面
肌が悪くなるためto%以下に限定した。
次に本発明鋼の特徴を実施例により詳細に説明する。
実施例 l SおよびCuを変化させた各種5US304L系のステ
ンレス鋼粉末を製造するために純鉄、フェロクロムなど
を主原料として溶解し溶鋼流を水圧60kg/l:iで
水噴霧して第1表に示すごとき組成のステンレス鋼粉末
を得た。
第1表のステンレス鋼粉末を脱水乾燥後−100#に篩
分けた後ね度分布および見掛は密度を測定した。
さらに上記ステンレス鋼粉末にたいしてステアリン酸亜
鉛を1%混合し、プレス成形(成形圧7t/cIIt)
した試料についてASTM規格に準じ、抗折力試験を行
った。
第2表に各種粉末特性をまとめて示した。
同表よりSのみ添加した蔦2およびCuとともに多量(
0,34φ)のSを添加したふ8の粉末は他の粉末にく
らべて一350#の細かい粉末を多量に含んでおり圧粉
抗折力が著るしく低いことがわかる。
これにたいして適量のSとCuを添加した漸4〜7およ
び少量のSを添加した履3はS。
Cuともに無添加の蔦1とくらべて、見掛密度、圧、粉
抗折力等の粉末特性に大きな差は認められない。
すなわちSの単独添加は粉末特性とくに圧粉抗折力を低
下させることになり成形性を大巾に劣化させる要因とな
ることを示している。
次に第1表のステンレス鋼粉末を用いてプレス圧7t/
cIiLで直径33itX長さ50間の圧粉体を成形し
つづいて真空中で1200℃X1brの加熱を行い焼結
ステンレス鋼を得た。
上記焼結体を用いて被削性および耐食性を調べた。
その結果を試験条件とともに第3表にまとめて示した。
同表にみられるごとくSのみを添加した嵐2および、C
uとともに多量(0,34%)のSを添加したA8は標
準的な従来粉末に1にくらべて工具寿命は改善されてい
るものの耐食性はいちぢるしく劣化している。
また少量のS(0,037%)とCuを添加した&3で
は従来粉末AIにくらべて耐食性は改善されているもの
の工具寿命の改善は認められない。
これにたいして適当量のSとCuを添加した嵐4〜7は
従来粉末A1にくらべて工具寿命の改善が明きらかに認
められ、さらにS量の少いものでは耐食性も改善されて
いることがわかる。
以上のどと<5US304L系のステンレス鋼粉末にた
いして適当量のSおよびCuを合金化させることにより
、粉末特性を劣化させることなく本本焼結後の被剛性お
よび耐食性をいちじるしく改善できることを示している
実施例 2 実施例1と同様な方法で5US316L系の第4表に示
すごとき組成のステンレス鋼粉末を製造した。
第4表のステンレス鋼粉末を脱水乾燥後−100#に篩
分けた後ね変分布および見掛密度を測定した。
さらに上記ステンレス鋼粉末にたいしてステアリン酸亜
鉛を1%混合し、プレス成形(成形圧壷”7t/i)L
、た試料についてASTM規格に準じ抗折力試験を行っ
た。
第5表に各種粉末特性をまとめて示した。
同表にみられるととくSを添加してかつCuの添加量が
少いA12は標準的な従来粉末Allにくらべて一35
0#の微細な粉末量が多く圧粉抗折力がいちじるしく低
い。
これにたいして適量のSおよびCuを添加したA13,
14では圧粉抗折力のいちじるしい低下はみられず従来
粉末層11と同程度の粉末特性を有することを示してい
る。
次に第4表のステンレス鋼粉末を用いてプレス圧7t/
citで直径33iiX長さ50間の圧粉体を成形し、
つづいて真空中で1200℃X1hrの加熱を行い焼結
ステンレス鋼を得た。
上記焼結体を用いて被削性および耐食性を調べた。
その結果を試験条件とともに第6表にまとめて示した。
同表にみられるととくSとともに少量のCu(0,77
%)を添加した煮12は従来粉末All* 壷にくらべて工具寿命の向上が認められるものの腐食減
量は大きく増加している。
またSとともに多量のCu(10,16%)を添加した
A15は腐食減量および工具寿命ともに改善が認められ
るがそれほど顕著ではない。
これはCuの多量添加による固溶強化および焼結後のC
u析出などにより工具寿命および腐食減量の改善がとも
に鈍化したものと思われるこれにたいして適量のSおよ
びCuを添加したA 13 t) 14は標準的な従
来合金粉末Allにくらべて工具寿命および腐食減量と
もに大巾な改善が認められる。
実施例 3 SUS301および5US310Sを基本組成つ とす
る合金粉末においてS、8e、TeおよびCu 、Su
の複合添加のの影響を調べるために第7表に示すごとき
組成のステンレス鋼粉末を製造した。
第7表のステンレス鋼粉末を脱水乾燥後−100#に篩
分けた後粒度分布および見掛は密度を測定した。
さらに上記ステンレス鋼粉末にたいしてステアリン酸亜
鉛を1%混合し、プレス成形(成形圧7t/c/L)シ
た試料についてASTM規格に準じ抗折力試験を行った
第8表に各種粉末特性を―壷まとめて示した。
同表より被削性改善元素としてSeあるいはS。
Teを添加し、さらにCuおよびCuとSnを複合添加
した本発明鋼粉末は比較鋼粉末にくらべて見掛は密度は
大差ないが、圧延抗折力は明きらかに向上している。
また本発明鋼粉末のうちでもCuとSnを複合添加した
A 24 t A 25およびA 29 t A30は
Cuを単独添加したA 22 t JtE。
23およびA27 t A28にくらべて圧粉抗折力は
大きい値を示していることがわかる。
次に第1表のステンレス鋼粉末を用いてプレス圧7t/
cr/iで直径33朋×長さ50mmの圧粉体を成形し
つづいて真空中で1200℃X1hrの加熱を行い焼結
ステンレス鋼を得た。
上記焼結体を用いて被削性および耐食性を調べた。
その結果を試験条件とともに第9表にまとめて示した。
同表にみられるごと<SeおよびSとTeを添加した本
発明ステンレス鋼粉末は標準的な比較鋼粉末A21およ
びA26にくらべて工具寿命はあきらかに向上している
゛。
また腐食減量も比較鋼粉末にくらべていちじるしく低い
値を示しており被削性および耐食性ともに優れているこ
とがわかる。
またCuとともにSnを複合添加したA24゜A25お
よびA 29 、A 30はCuを単独添加したJfl
i:22 t&23およびぷ27.雁28にくらべて、
特に耐食性の向上が著るしいことがわかる。
以上の実施例にみられるとと<S、TeおよびSeを単
独または複合添加するとともにCuまたはCuとSnを
添加することによりステンレス鋼粉末の粉末特性を劣化
させることなく焼結後の被1 削性および耐食性を著る
しく改善できることがわかる。
したがって本発明快削ステンレス鋼粉末は焼結して作ら
れる複雑形状部品の製造性の向上に大きく貢献できるも
のであり工業的価値絶大である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 lNi−Crステンレス鋼粉末に合金成分としてS :
    0.05〜0.30%、Te : 0.01〜0.1
    0多、S e : 0.01〜0.10%から選んだ元
    素を1種または2種以上と、Cu:1.0〜8.0%を
    含有させることを特徴とする快削ステンレス鋼粉末。 2Ni−Crステンレス鋼粉末をC:0.15%以下、
    S i : 0.50−4.0%、Mn:1.0%以下
    、N i : 2.0〜22.0%、Cr : 15.
    0〜27.0%、残部Feとする特許請求の範囲第1項
    記載の快削ステンレス鋼粉末。 3Ni−Crステンレス鋼粉末をC:0.15%以下、
    S i : 0.50〜4.0%、Mn:1.0%以下
    、N i : 2.0〜22.0%、Cr : 15.
    0〜27.0%、Mo:5.0%以下、残部Feとする
    特許請求の範囲第1項記載の快削ステンレス銅粉ね 4Ni−Crステンレス鋼粉末に合金成分としてS :
    0.05〜0.30%、Te : 0.01〜0.1
    0条、Se : 0.01〜0.10%から選んだ元素
    を1種または2種以上と、Cu : 1.O〜8.0%
    、Sn:0.01〜1.0饅を含有させることを特徴と
    する快削ステンレス鋼粉末。 5Ni−Crステンレス鋼粉末をC:0.15%以下、
    S i : 0.50〜4、o%、Mn:1.0%以下
    、N i : 2.0〜22.0%、Cr : 15.
    0〜27.0 %、残部Feとする特許請求の範囲第4
    項記載の快削ステンレス鋼粉末。 5Ni−Crステンレス鋼粉末をC:O,15%以下、
    S i : 0.50〜4.0 %、Mn:1.0%以
    下、N i : 2.0〜22.0%、Cr : 15
    .0〜27.0%、Mo:5.0%以下、残部Feとす
    る特許請求の範囲第4項記載の快削ステンレス鋼粉末。
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JPS54153711A JPS54153711A (en) 1979-12-04
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03247743A (ja) * 1990-02-26 1991-11-05 Kawasaki Steel Corp 耐食性、被削性および鏡面性に優れた焼結合金鋼およびその製造方法
JPH07118816A (ja) * 1993-10-20 1995-05-09 Tohoku Tokushuko Kk 粉末焼結電磁ステンレス鋼
JP2006242224A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Ntn Tokushu Gokin Kk 焼結金属製軸受
KR20200096751A (ko) * 2017-08-11 2020-08-13 아리엘 싸이언티픽 이노베이션스 엘티디. 어류 양어지와 같은 환경에 있는, 특히 암모니아의 물질 농도의 실시간 모니터링
KR102636543B1 (ko) * 2022-12-29 2024-02-14 주식회사 소더코드 측정 정확도를 유지하는 수질 측정 장치

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