JPS5983701A - 焼結性のすぐれた高炭素合金鋼粉末の製造法 - Google Patents
焼結性のすぐれた高炭素合金鋼粉末の製造法Info
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- JPS5983701A JPS5983701A JP57193633A JP19363382A JPS5983701A JP S5983701 A JPS5983701 A JP S5983701A JP 57193633 A JP57193633 A JP 57193633A JP 19363382 A JP19363382 A JP 19363382A JP S5983701 A JPS5983701 A JP S5983701A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
- B22F1/142—Thermal or thermo-mechanical treatment
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
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、粉末冶金用原料粉末として使用した場合に
すぐれた焼結性、すなわち広い焼結温度範囲を有する高
炭素合金鋼粉末の製造法に関するものである。
すぐれた焼結性、すなわち広い焼結温度範囲を有する高
炭素合金鋼粉末の製造法に関するものである。
通常、例えばバルブシートやロッカーアー・ムチツブな
どの自動車用耐摩耗部品や動弁部品、スローアウェイチ
ップ、ホブ、ドリル、タップ、およびダイスなどの切削
工具、圧延ロールや型、ロールなどの耐摩工具、さらに
各種金型を粉末冶金法にて製造するに際しては、原料粉
末として、Ｗ、Ｍｏ。
どの自動車用耐摩耗部品や動弁部品、スローアウェイチ
ップ、ホブ、ドリル、タップ、およびダイスなどの切削
工具、圧延ロールや型、ロールなどの耐摩工具、さらに
各種金型を粉末冶金法にて製造するに際しては、原料粉
末として、Ｗ、Ｍｏ。
ｖ、Ｎｂ、およびＯｒなどの炭化物形成元素を含有する
高炭素合金鋼粉末が使用されている。
高炭素合金鋼粉末が使用されている。
一般Ｋ、上記高炭素合金鋼粉末としては、製造コストお
よび大量生産性の点から、水噴霧法により形成されたも
のが広く用いられている。−力水噴霧法により形成され
た高炭素合金鋼粉末は、溶湯より急冷されたものである
ために硬質であるばかりでなく、表面部分に酸化物層が
形成され、０６〜１．２重量％（以下係はすべて重量係
を示す）の高い含有量の酸素を含有することから、焼鈍
および脱酸の目的で、真空、不活性ガス、あるいは還元
性ガス雰囲気中で焼鈍還元処理が施される。
よび大量生産性の点から、水噴霧法により形成されたも
のが広く用いられている。−力水噴霧法により形成され
た高炭素合金鋼粉末は、溶湯より急冷されたものである
ために硬質であるばかりでなく、表面部分に酸化物層が
形成され、０６〜１．２重量％（以下係はすべて重量係
を示す）の高い含有量の酸素を含有することから、焼鈍
および脱酸の目的で、真空、不活性ガス、あるいは還元
性ガス雰囲気中で焼鈍還元処理が施される。
この場合前記高炭素合金鋼粉末の構成成分であるＣｒ、
Ｖ、およびＮｂなどは酸素との親和力が強く、したがっ
てこれらの元素を還元するために比較的高温の９００〜
１１００℃の温度範囲内での焼鈍還元処理が行なわれて
いる。
Ｖ、およびＮｂなどは酸素との親和力が強く、したがっ
てこれらの元素を還元するために比較的高温の９００〜
１１００℃の温度範囲内での焼鈍還元処理が行なわれて
いる。
しかし、上記条件で焼鈍還元された高炭素合金鋼粉末に
おいては、酸素含有量が００５〜０１％に低減する反面
、炭化物の析出および粒成長が著しく１通常その平均粒
径は０．５〜１．５ ｐ ｍになっている。このため、
この高炭素合金鋼粉末を原料粉末として用いて焼結を行
なった場合、前記粗大炭化物の形成により基地中の炭素
および合金成分の含有量が低下し、この結果焼結性の悪
化は避けられず、したがって高密度の焼結体を得るには
高温焼結を予儀なくされ、°シかもこの場合焼結上限温
度は自ずから限定されるから、その焼結温度範囲は著し
く狭いものとならざるを得す、この結果焼結体の特性に
バラツキが生じ易くなるばかりでなく、結晶粒の成長も
著しいことから、焼結体の機械的強度の低下もまぬがれ
ないなどの問題点が生ずるものであった。
おいては、酸素含有量が００５〜０１％に低減する反面
、炭化物の析出および粒成長が著しく１通常その平均粒
径は０．５〜１．５ ｐ ｍになっている。このため、
この高炭素合金鋼粉末を原料粉末として用いて焼結を行
なった場合、前記粗大炭化物の形成により基地中の炭素
および合金成分の含有量が低下し、この結果焼結性の悪
化は避けられず、したがって高密度の焼結体を得るには
高温焼結を予儀なくされ、°シかもこの場合焼結上限温
度は自ずから限定されるから、その焼結温度範囲は著し
く狭いものとならざるを得す、この結果焼結体の特性に
バラツキが生じ易くなるばかりでなく、結晶粒の成長も
著しいことから、焼結体の機械的強度の低下もまぬがれ
ないなどの問題点が生ずるものであった。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、粉末冶
金用原料粉末として使用した場合にすぐれた焼結性を示
す高炭素合金鋼粉末な得べく研究を行なった結果、水噴
霧法により形成された高炭素合金鋼粉末に、真空、不活
性ガス、および還元性ガスのいずれかの雰囲気中で、６
５０〜８５０℃の温度範囲内の所定温度に所定時間加熱
保持の条件にて焼鈍還元処理を施すと、析出する炭化物
の平均粒径が０３μｍ以下となることから、基地中の炭
素および合金成分の含有量が高い状態に保持され、この
結果はぼ焼鈍還元前の急冷凝固時に生成した過飽和オー
ステナイト状態が保持され、さらに前記のように低温焼
鈍還元のために還元反応が完全に進行せず、したがって
０１〜０５％の酸素が残留する高炭素合金鋼粉末が得ら
れ、しかもこの高炭素合金鋼粉末を粉末冶金用原料粉末
として使用すると、基地中の高含有量の炭素および合金
成分による融点降下作用によってすぐれた焼結性を示し
、さらに焼結時に表面部分に残留した酸化物が高炭素合
金鋼粉末中の炭素や還元性雰囲気ガスと反応して還元さ
れることに伴う粉末表面の活性化によりすぐれた焼結性
を示すようになり、この結果、比較的低温での焼結、す
なわち広い焼結温度範囲で高密度にして微細組織の焼結
体カー得られるようになるという知見を得たのである。
金用原料粉末として使用した場合にすぐれた焼結性を示
す高炭素合金鋼粉末な得べく研究を行なった結果、水噴
霧法により形成された高炭素合金鋼粉末に、真空、不活
性ガス、および還元性ガスのいずれかの雰囲気中で、６
５０〜８５０℃の温度範囲内の所定温度に所定時間加熱
保持の条件にて焼鈍還元処理を施すと、析出する炭化物
の平均粒径が０３μｍ以下となることから、基地中の炭
素および合金成分の含有量が高い状態に保持され、この
結果はぼ焼鈍還元前の急冷凝固時に生成した過飽和オー
ステナイト状態が保持され、さらに前記のように低温焼
鈍還元のために還元反応が完全に進行せず、したがって
０１〜０５％の酸素が残留する高炭素合金鋼粉末が得ら
れ、しかもこの高炭素合金鋼粉末を粉末冶金用原料粉末
として使用すると、基地中の高含有量の炭素および合金
成分による融点降下作用によってすぐれた焼結性を示し
、さらに焼結時に表面部分に残留した酸化物が高炭素合
金鋼粉末中の炭素や還元性雰囲気ガスと反応して還元さ
れることに伴う粉末表面の活性化によりすぐれた焼結性
を示すようになり、この結果、比較的低温での焼結、す
なわち広い焼結温度範囲で高密度にして微細組織の焼結
体カー得られるようになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、焼鈍還元温度を６５０〜８５０℃に限定したのは、
６５０℃未満の温度では、酸素含有量が０５％を越えて
多く残留し、焼結時に完全に脱酸することが不可能とな
ること力＼ら、高密度の焼結体が得られず、一方８５０
℃を越えた温度にすると、炭化物の析出および粒成長カ
ー急激に不蹟進して粗大炭化物が形成されるようになり
、この結果基地中の炭素および合金成分の含有量力；低
下して焼結性が劣化するようになるば力）りでなく、焼
結時の酸化物の還元にもとづく表面活・訃イヒ焼結効果
も低下するようになるという理由にもとづくものである
。
て、焼鈍還元温度を６５０〜８５０℃に限定したのは、
６５０℃未満の温度では、酸素含有量が０５％を越えて
多く残留し、焼結時に完全に脱酸することが不可能とな
ること力＼ら、高密度の焼結体が得られず、一方８５０
℃を越えた温度にすると、炭化物の析出および粒成長カ
ー急激に不蹟進して粗大炭化物が形成されるようになり
、この結果基地中の炭素および合金成分の含有量力；低
下して焼結性が劣化するようになるば力）りでなく、焼
結時の酸化物の還元にもとづく表面活・訃イヒ焼結効果
も低下するようになるという理由にもとづくものである
。
りき゛に、この発明の方法を実施例により具体的に説明
する。
する。
実施例
通常の溶解法にて、それぞれ第１表に示される成分組成
をもった高炭素合金鋼の溶湯：ｌｏｋｇづつを溶製した
後、これら溶湯を、所定温度にて、不活性ガス雰囲気中
、噴霧水圧 ２００ Ｉ＜９／ｃｖ’ｔ 。
をもった高炭素合金鋼の溶湯：ｌｏｋｇづつを溶製した
後、これら溶湯を、所定温度にて、不活性ガス雰囲気中
、噴霧水圧 ２００ Ｉ＜９／ｃｖ’ｔ 。
噴霧角度 ８０度の条件で水噴霧を行なって粉末とし、
ついで、これらの粉末にそれぞれ第１表に示される条件
にて焼鈍還元処理を施すことにＪ二って本発明方法１−
１８および比較方法１〜１２をそれぞれ実施した。なお
、比較方法１〜］−２は、焼鈍還元温度がこの発明の範
囲から外れた条件で実施したものである。
ついで、これらの粉末にそれぞれ第１表に示される条件
にて焼鈍還元処理を施すことにＪ二って本発明方法１−
１８および比較方法１〜１２をそれぞれ実施した。なお
、比較方法１〜］−２は、焼鈍還元温度がこの発明の範
囲から外れた条件で実施したものである。
この結果得られた各種の高炭素合金鋼粉末の酸素含有量
および炭化物平均粒径を測定し、この１ｊｌｌｌ定結果
を第１表に示した。
および炭化物平均粒径を測定し、この１ｊｌｌｌ定結果
を第１表に示した。
さらに、この結果の各種高炭素合金鋼粉末の焼結性を評
価する目的で、通常の条件で粉砕混合した後、５ ｔｏ
ｎ／ｆｆｌ の圧力で５ｍｍＸ５ｍｚＸ １０ｇの寸法
をもった圧粉体に成形し、ついで真空中、１２２０’Ｃ
，１２３０℃、 １２４０ ℃、１ ２ ５ ０℃
、１２６０℃、および１２７０℃の各温度に６０分間保
持の条件で焼結し、焼結後の焼結体の各焼結温度ごとの
密度をそれぞれ測定し、密度比を算出した。
価する目的で、通常の条件で粉砕混合した後、５ ｔｏ
ｎ／ｆｆｌ の圧力で５ｍｍＸ５ｍｚＸ １０ｇの寸法
をもった圧粉体に成形し、ついで真空中、１２２０’Ｃ
，１２３０℃、 １２４０ ℃、１ ２ ５ ０℃
、１２６０℃、および１２７０℃の各温度に６０分間保
持の条件で焼結し、焼結後の焼結体の各焼結温度ごとの
密度をそれぞれ測定し、密度比を算出した。
第１表に示される結果から、本発明方法１〜１８てより
製造された高炭素合金鋼粉末を原料粉末として用いた場
合には広い焼結温度範囲に亘って高密度の焼結体が得ら
れるのに対して、比較方法１，３． ５．’７，９．お
よび１１により製造された高炭素合金鋼粉末を用いた場
合には、粉末の酸素含有量が高すぎることに原因して、
いずれの焼結温度でも高密度の焼結体は得られず、また
比較方法２，４，６，１０．および１２により製造され
た高炭素合金鋼粉末を用いた場合には、粗大炭化物が形
成されることに原因して基地中の炭素および合金成分の
含有量が低下して焼結性が悪くなるばかりでなく、粉末
中の酸素含有量の低下による焼結活性化効果の低下によ
っても焼結性が悪くなり、高密度の焼結体は高温側のき
わめて狭い焼結温度範囲でしか得られないことが明らか
である。
製造された高炭素合金鋼粉末を原料粉末として用いた場
合には広い焼結温度範囲に亘って高密度の焼結体が得ら
れるのに対して、比較方法１，３． ５．’７，９．お
よび１１により製造された高炭素合金鋼粉末を用いた場
合には、粉末の酸素含有量が高すぎることに原因して、
いずれの焼結温度でも高密度の焼結体は得られず、また
比較方法２，４，６，１０．および１２により製造され
た高炭素合金鋼粉末を用いた場合には、粗大炭化物が形
成されることに原因して基地中の炭素および合金成分の
含有量が低下して焼結性が悪くなるばかりでなく、粉末
中の酸素含有量の低下による焼結活性化効果の低下によ
っても焼結性が悪くなり、高密度の焼結体は高温側のき
わめて狭い焼結温度範囲でしか得られないことが明らか
である。
上述のように、この発明の方法によれば５広い焼結温度
範囲で高密度の焼結体を製造することができる焼結性の
すぐれた高炭素合金鋼粉末を製造することができ、した
がってこの高炭素合金鋼粉末を用いれば、低温焼結が可
能となるので、均一微細組織の高密度焼結体を製造する
ことができるばかりでなく、焼結温度範囲が広いために
製造される焼結体の特性にバラツキが々く々す５歩留向
上がはかれるなど工業上有用な効果がもたらされるので
ある。
範囲で高密度の焼結体を製造することができる焼結性の
すぐれた高炭素合金鋼粉末を製造することができ、した
がってこの高炭素合金鋼粉末を用いれば、低温焼結が可
能となるので、均一微細組織の高密度焼結体を製造する
ことができるばかりでなく、焼結温度範囲が広いために
製造される焼結体の特性にバラツキが々く々す５歩留向
上がはかれるなど工業上有用な効果がもたらされるので
ある。
出願人 三菱金属株式会社
代理人 富 １） 和 夫 外１名４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 水噴霧法により形成した高炭素合金鋼粉末に、真空、不
活性ガス、あるいは還元性ガス雰囲気中。 ６５０〜８５０℃の温度範囲内の所定温度に加熱保持の
条件にて焼鈍還元処理を施して、炭化物の平均粒径、０
．３μｍυ下にして酸素含有量、０１〜０５重量％の高
炭素合金鋼粉末とすることを特徴とする焼結性のすぐれ
た高炭素合金鋼粉末の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57193633A JPS5983701A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | 焼結性のすぐれた高炭素合金鋼粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57193633A JPS5983701A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | 焼結性のすぐれた高炭素合金鋼粉末の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983701A true JPS5983701A (ja) | 1984-05-15 |
| JPS6229481B2 JPS6229481B2 (ja) | 1987-06-26 |
Family
ID=16311183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57193633A Granted JPS5983701A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | 焼結性のすぐれた高炭素合金鋼粉末の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983701A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS613810A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 合金粉末の製造方法 |
| JPH0417640A (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-22 | Kobe Steel Ltd | 粉末工具鋼の製造方法 |
| JPH059501A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-19 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 焼結用鉄系粉末およびその製造方法 |
| CN107363257A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-21 | 中南钻石有限公司 | 一种聚晶金刚石坯料真空净化方法 |
| JP2020500261A (ja) * | 2016-10-17 | 2020-01-09 | テネコ・インコーポレイテッドＴｅｎｎｅｃｏ Ｉｎｃ． | 遊離黒鉛含有粉末 |
-
1982
- 1982-11-04 JP JP57193633A patent/JPS5983701A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS613810A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 合金粉末の製造方法 |
| JPH0135043B2 (ja) * | 1984-06-18 | 1989-07-24 | Sumitomo Metal Ind | |
| JPH0417640A (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-22 | Kobe Steel Ltd | 粉末工具鋼の製造方法 |
| JPH059501A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-19 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 焼結用鉄系粉末およびその製造方法 |
| JP2020500261A (ja) * | 2016-10-17 | 2020-01-09 | テネコ・インコーポレイテッドＴｅｎｎｅｃｏ Ｉｎｃ． | 遊離黒鉛含有粉末 |
| US11685982B2 (en) | 2016-10-17 | 2023-06-27 | Tenneco Inc. | Free graphite containing powders |
| CN107363257A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-21 | 中南钻石有限公司 | 一种聚晶金刚石坯料真空净化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6229481B2 (ja) | 1987-06-26 |
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