JPS61163239A - 高強度焼結合金の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高強度焼結合金の製造方法に関し、詳しくは
、優れた圧粉成形性を有するＦｅ−Ｍ。

系低合金鉄粉を原料粉末とし、通當の焼結処理により高
強度とすることのできる高強度焼結合金の製造方法にか
かる。

〔従来の技術〕

焼結合金の高強度化に対する要望が近年ますます強まっ
てきている。

このような焼結合金の高強度化要求に対して、合金化、
高密度化、均質化等の手段による強度の優れた焼結合金
の開発がなされている。

そして、焼結合金を合金化することによる強化方法とし
ては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｒ等の合金元素を混
合法もしくは予備合金化法等によって、基地鉄中に固溶
させる強化方法が主として採用されている。

また、高密度化による焼結合金の強化方法としては、２
回プレス−２回焼結法や焼結鍛造法°等が採用されてい
る。

この他、高温焼結、による焼結合金の均質化、空孔の球
状化等による焼結合金の強化方法も採用されている。

ところで、合金化による焼結合金の強化方法においては
、上述のように鉄粉にＣ，Ｃｕ、Ｎｉ。

Ｍｏ、Ｃｒ等の合金粉末を添加した後混粉する混合法と
、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｍｎ等の合金元素を予め合
金化させた合金粉末を用いる、いわゆる、予備合金化法
とが通常採用されている。

そして、混合法による焼結合金の強化方法においでは、
使用する原料粉末として圧粉成形性に優れた鉄粉を主体
としていることから、通常の圧粉成形（圧粉成形圧力；
７ｔｏｎ／ｃｍ’以下）にて圧粉成形体密度として７．
０ｇ／ｃｍ’を確保することが可能であり、従って、焼
結合金の高密度化を兼ねることが可能であるものの、混
合粉末の混合状態については予備合金化法には及ばず、
添加した合金元素を基地鉄中に充分拡散させるためには
、焼結処理時において長時間の焼結処理時間を必要する
等、均質な焼結合金を得るのが難しいという難点がある
。

また、活性元素であるＣｒ、Ｍｎ等を含有する低合金鉄
粉を原料粉末として使用する場合においては、焼結処理
中にこれらの合金元素が酸素と結合して焼結反応を妨げ
、焼結合金の強度を低下させる危険性があることから、
焼結処理雰囲気を厳密にコントロールしなけれはならな
いという製造上の難点を含んでいる。

一方、予備合金化された低合金鉄粉を原料粉末として用
いることによる焼結合金の強化方法においてば、使用す
る原料粉末を主としてＮｉ　−Ｍ。

−−（’Ｃｕ　）　、　　Ｃｒ　−Ｍ　ｎ　　Ｍ　Ｏ等
の合金元素を合金状態として含有させた低合金鉄粉とす
る方法であるが、これらの低合金鉄粉においては合金元
素による固溶硬化のため、原料粉末である低合金鉄粉が
高硬度となって圧粉成形性を低下することから、圧粉成
形体密度が低くなるという欠点があり、焼結合金の高強
度化に有効な高密度化を図る上からは好ましくない。

また、予備合金化された低合金鉄粉を原料粉末として使
用する場合においても、Ｃｒ、Ｍｎ等の活性元素を含有
する低合金鉄粉の場合には、焼結処理中に酸化して添加
された合金元素の効果が充分に発揮されなくなる場合も
ある。

また、高密度化による焼結合金の強化方法である２回プ
レス−２回焼結法や焼結鍛造法等においては、製造プロ
セスを変更・追加して強加工（圧縮）成形を実施するこ
とにより、焼結合金の高密度化を達成するものであり、
この方法においては焼結合金の製造工程が複雑となって
、強加工成形時における雰囲気、温度設定等といった工
程条件を厳密に管理すべき工程が増加するばかりでなく
、焼結合金の製造コストの大幅な上昇が避けられない。

ところで、上述したような従来の原料粉末である予備合
金化された低合金鉄粉における圧粉成形性の低下に対し
て、その圧粉成形性の改善を図るべく種々の提案がなさ
れている。

例えば、合金元素であるＮｉ、Ｍｏ、Ｃｕを鉄粉の表面
に拡散処理させた、［低合金粉末鉄の製法」　（特公昭
４５−９６４９号）等である。

この低合金鉄粉はＮｉ、Ｍｏ、Ｃｕ等の合金元素を鉄粉
の表面部のみに拡散処理させていることから、鉄粉は表
面部を除く内部においては合金元素が固溶硬化されてお
らず、鉄粉の優れた圧粉成形性は阻害されることがなく
、原料粉末が予備合金化された低合金鉄粉でありながら
優れた圧粉成形性を有している。

しかしながら、このような方法により予備合金化された
原料粉末としての低合金鉄粉においては、合金元素（と
りわけＮｉ）の拡散速度が遅いことから、混合法と同様
に添加した合金元素を充分に基地鉄中に拡散させるため
には長時間の焼結処理時間を必要とする等、均質な焼結
合金を得るのが難しいという難点がある。

さらに、前述のＮｉ、Ｍｏ、Ｃｒを含有する予−備合金
化された低合金鉄粉においては、合金元素が高価である
ことから、価格の安いＣｒ、Ｍｎを主成分とした予備合
金化された低合金鉄粉が最近提案されている（例えば、
特開昭５８−１３０２４９号、特開昭５９−３８３５１
号等）。

しかしながら、このようなＣｒ、Ｍｎを主成分とした予
備合金化された低合金鉄粉は、油噴霧法により製造する
ことが必須条件とされ、しかも、炭素及び酸素を著しく
低減させることにより圧粉成形性の改善を図った低合金
鉄粉であることから、原料粉末の価格が高騰するという
問題点があった。

また、Ｃｒ、Ｍｎは前述のように酸化し易い合金元素で
あることから焼結処理雰囲気を厳しく管理することが必
要となり、Ｃｒ、Ｍｎ等の添加効果を充分に発揮させる
には高温焼結処理（例えば、１２５０℃）とする必要が
あることから、焼結処理炉が高価となることは避けられ
ない。

さて、通常の１回プレス−１回焼結法により焼結合金部
品を製造するための原料粉末として必要な特性としては
、 ■　目標とする焼結合金特性（強度、耐摩耗性等）が通
常の焼結処理工程により容易に確保するこが可能である
こと。

■　原料粉末自体の価格が安価であること。

が重要である。

即ち、■は一般的な焼結合金部品においては、１回プレ
ス−１回焼結工程を基本として、その圧粉成形体は７　
ｔｏｎ　／　ｃｍ　２以下の圧粉成形圧力、１回焼結処
理における温度範囲は通常１０５０〜１１５０°Ｃとさ
れている。

従って、通常の焼結合金の製造工程である１回プレス−
１回焼結法によって、’７　ｔｏｎ　／　ｃｍ　’程度
の圧粉成形圧力にて圧粉成形体密度が目標値に達しない
場合においては、さらに再圧粉成形する必要があり、ま
た、１０５０〜１１５０℃の加熱温度で焼結反応が不足
する場合には、特別な高温焼結炉を用いることが必要と
なる。

そして、そのような高温焼結炉を用いると、設備コスト
が高騰することから原料粉末のコスト」二昇も避けられ
ない。

上述のような観点から、焼結合金製造用の原料粉末とし
ては、通常の１回プレス−１回焼結工程により製造する
ことによって所望の焼結合金としての目標特性を確保す
ることが必要とされるのである。

また、■は一般的に焼結合金部品においては製造コスト
に占める原料粉末コストの比率が高く、原料粉末コスト
の上昇は焼結合金部品コストの上昇に直接影響し、製造
コストの安いことが特徴である焼結合金部品にとっては
、他の競合技術により製造された部品に対して、その競
争力をも失う可能性があることから、できる限り原料粉
末の価格は安いことが望まれている。

上述のような、通常の１回プレス−１回焼結工程により
焼結合金部品を製造するための原料粉末に要求される条
件に対して、前述の拡散処理法もしくは油噴霧法により
製造された予備合金化された低合金鉄粉は、それらの粉
末の製造方法が特殊であることから原料粉末のコストが
水噴霧法による低合金鉄粉より著しく高価となるばかり
でなく、その低合金鉄粉の本来有している特性を充分に
引き出すには、いずれも、高温焼結（１２００℃）とす
る必要があり、このためには高温焼結炉を使用する必要
があることから、焼結合金の製造コストが高騰するとい
う問題点があった。

このような現状から、現在市販されている予備合金化さ
れた低合金鉄粉は、ユーザーにとって必ずしも充分に魅
力を有する原料粉末ということができず、１２００℃以
下にて焼結処理することかできるとともに、圧粉成形性
に優れ、しかも、安価な低合金鉄粉の開発が望まれてい
た。

上述のように、圧粉成形性に優れた予備合金化された低
合金鉄粉は、現在いくつかのものが市販されているもの
のいずれも低合金鉄粉自体の価格が非常に高価となり、
製造コストに占める原料粉末コストの比率の高い焼結合
金部品において原料粉末としての適用範囲の拡大を図る
上で大きな障害となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のような従来の技術の現状に鑑み、本発明が解決し
ようとする問題点は、従来において市販されている低合
金鉄粉は、その低合金鉄粉を用いて製造した焼結合金の
強度を優れたものとすれば圧粉成形性を低下させること
となり、特殊処理法等により圧粉成形性を改善するとと
もに、製造した焼結合金の強度を向上した従来の予備合
金化された低合金鉄粉は、焼結合金用の原料粉末として
著しく高価となっていたということである。

従って、本発明の技術的課題とするところは、焼結合金
製造用の原料粉末を、焼結合金製造用の原料粉末を、Ｍ
ｏがＦ　ｅ　−Ｍ　ｏ合金状態をなして含有されている
圧粉成形性に優れた低合金鉄粉とすることによって、焼
結合金製造用の混合粉末の圧粉成形性を優れたものとす
ることができることから、通常の焼結処理工程にて焼結
合金の製造が可能でありながら、その低合金鉄粉を用い
て製造した焼結合金の強度を著しく向上さゼることにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

このような従来の技術における問題点に鑑み、本発明に
おける従来の技術の問題点を解決するだめの手段は、重
量比率にて、Ｃ、０，０５％以下。

Ｍｏ；０．２〜２．０％、０□；０．２％以下、残部Ｆ
ｅと２％以下の不可避の不純物とからなり、Ｍ。

がＦｅＭｏ合金状態をなして含有されている低合金鉄粉
の原料粉末に、０．２〜１．０％の黒鉛粉末を添加・混
合し、ついで、この混合粉末を所定形状に圧粉成形した
後、非酸化性雰囲気中にて焼結処理することを特徴とす
る高強度焼結合金の製造方法、及び、重量比率にて、Ｃ
；０．０．５％以下。

Ｍｏ；０．２〜２．０％、０２Ｂ０．２％以下、残部Ｆ
ｅと２％以下の不可避の不純物とからなり、Ｍ。

がＦｅ−Ｍｏ合金状態をなして含有されている低合金鉄
粉の原料粉末に、０．２〜１．０％の黒鉛粉末と、Ｃｕ
粉末及びＮｉ粉末のうち少なくとも１種類で０．５〜４
．０％とを添加・混合し、ついで、この混合粉末を所定
形状に圧粉成形した後、非酸化性雰囲気中にて焼結処理
することを特徴とする高強度焼結合金の製造方法からな
っている。

〔作用〕

以下、本発明の作用について説明する。

本発明において、焼結合金製造用の原料粉末を、重量比
率にて、Ｃ、０，０５％以下、Ｍｏ；０．２〜２．０％
、０２．０．２％以下、残部Ｆｅと２％以下の不可避の
不純物とからなり、ＭｏがＦｅ−Ｍｏ合金状態をなして
含有されている低合金鉄粉としているのは、優れた圧粉
成形性を確保するとともに、比較的低コストの低合金鉄
粉とするためである。

次に、本発明法に用いる原料粉末としての低合金鉄粉の
組成を、上述の範囲に限定した理由について説明する。

なお、以下の説明において、各合金元素の添加量はいず
れも重量％により表示する。

Ｃは添加量が多くなると圧粉成形性を著しく低下させる
ことから０．０５％以下とするのが望ましい。

また、Ｍｏは熱処理性（焼入性）を改善する合金元素と
して有効であるが、０．２％未満ではその改善効果が充
分でなく、２．０％を越えるとその添加量に見合った改
善効果の向上が見られないばかりでなく、代えって原料
粉末である低合金鉄粉の圧粉成形性を悪化するばかりで
なく、低合金鉄粉のコストを高騰させることから０．２
〜２．０％とした。

また、含有０．は圧粉成形性及び熱処理性に対して著し
く悪影響を及ぼすことから、０．２％以下に抑える必要
がある。

また、本発明において、添加する黒鉛粉末は０゜２％未
満ではその改善効果が充分でなく、１．０％を越えると
共晶炭化物がネットワーク状に晶出したり、熱処理後の
脆性を促進し易いことから、０゜２〜１．０％とした。

また、本発明において、同様に添加するＣ　１１及びＮ
ｉは熱処理性（焼入性）及び靭性を改善することから有
効であるが、０．５％未満ではその改善効果が充分でな
く、４．０％を越えるとその添加量に見合った改善効果
の向上が見られないことから０．５〜４．０％とした。

〔実施例〕

以下、表に基づいて、本発明の詳細な説明する。

（第１実施例） 第１実施例は、第１の発明である優れた圧粉成形性を有
するＦ　ｅ　−Ｍ　ｏ基低合金鉄粉を原料粉末とし、こ
れに黒鉛粉末を添加・混合した後、圧粉成形・焼結処理
して高強度焼結合金を製造した実施例である。

まず、本発明材■は、水噴霧法により製造した重量比率
にて０．０２％Ｃ−０，５％Ｍｏ−０，０２％０２−Ｂ
ａ１Ｆｅからなり、ＭｏがＦｅ−Ｍｏ合金状態をなして
含有されている低合金鉄粉に、黒鉛粉末を０．６％と潤
滑剤としてのステアリン酸亜鉛粉末を０．８％添加した
後、Ｖ型混粉機により２０分間混粉した。

そして、この混合粉末を金型を用いて圧粉成形して、圧
粉成形体密度１−０ｇ／ｃｍ’のＪＳＰＭ標ｔ＄２−６
４の引張試験片の圧粉成形体を作成した。

その後、この圧粉成形体をアンモニア分解ガス雰囲気中
にて、１１７０℃×４０分間の焼結処理を実施した。

ついで、上述の工程により製造された焼結体を、真空熱
処理炉を用いて８７０°Ｃ×４０分間加熱後油焼入し、
１９０℃×９０分間の低温焼もどし処理を施した。

また、本発明材■は、水噴霧法により製造した重量比率
にて０．０２％Ｃ−１，１％Ｍ　ｏ　−０，１％０２−
Ｂａ１Ｆｅからなり、ＭｏがＦｅ−Ｍｏ合金状態をなし
て含有されている低合金鉄粉に、黒鉛粉末を０．６％と
潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛粉末を０．８％添加し
た後、ダブルコーン型混粉機により２０分間混粉した。

その後、本発明材■と基本的には同じ方法により、圧粉
成形、焼結処理、熱処理を施して本発明材■の引張試験
片とした。

また、比較材■として、本発明材■と化学成分の近似し
た市販の低合金鉄粉（０，０２％Ｃ−０，１６％Ｍｎ−
０，５２％Ｍｏ−１，８２％Ｎｉ−Ｂａ１Ｆｅ）を使用
して、黒鉛粉末を０．６％と潤滑剤としてのステアリン
酸亜鉛粉末を０．８％添加した後、Ｖ型混粉機により２
０分間混粉した。

その後、本発明材■と基本的には同じ方法により、圧粉
成形、焼結処理、熱処理を施して比較材■の引張試験片
とした。

上述の本発明材■、■及び比較材■の各引張試験片を用
いて、焼結体状態、及び、その後焼入・焼もどしの熱処
理状態における引張強度を測定することにより、本発明
の高強度焼結合金の製造方法により製造された高強度焼
結合金と従来法により製造された高強度焼結合金との強
度を比較評価した。

上述の方法により製造された各引張試験片を、’ｌ　關
／　ｍｉｎの引張速度で引張試験を実施し、各引張試験
片の引張強度を測定した。

第１表にこのようにして測定した各引張試験片における
焼結体状態及び熱処理状態の引張強度を示している。

第１表 注）「熱処理状態」とは、８７０℃×４０分間加熱保持
した後油焼入し、１７０℃×９０分間の焼もどし処理し
た状態をいう。

第１表から明らかなように、本発明材■及び■の引張強
度は、焼結体状態において比較材■と比較して明らかに
優れており、熱処理状態においても比較材■と比較して
、同等以上の優れた引張強度を示している。

次に、各供試材に対して圧粉成形体密度として１．０ｇ
／ｃｍ”とするのに要した圧粉成形圧力を測定した。

その測定結果を第２表に示している。

第２表 第２表から明らかなように、本発明材■及び■は、比較
材■と比較して明らに低圧粉成形圧力（５、５ｔｏｎ　
／　ｃｍ　２以下）により１．０ｇ／ｃｍ３の圧粉成形
体密度を確保することができ、圧粉成形性においても従
来材に比較して優れていることが理解される。

上述の結果から明らかなように、本発明の高強度焼結合
金の製造方法においては、圧粉成形性と焼結性に優れた
ＭｏがＦｅＭｏ合金状態をなして含有されている低合金
鉄粉を原料粉末することによって、通常の焼結合金（Ｆ
ｅ−Ｃ，Ｆｅ、　Ｆｅ−Ｃｕ、　Ｆｅ−Ｃ−Ｃｕ、　Ｆ
ｅ−Ｎｉ等）と同様の製造工程、即ち、１回プレス−１
回焼結法にて高密度・高強度を確保することができ、特
別な圧粉成形性、圧粉成形装置、もしくは高温焼結炉を
必要とすることがなく、従って、焼結合金の製造コスト
も低価格とすることができることから、工業的な実用性
の観点から著しく有利であることが理解される。

（第２実施例） 第２実施例は、第２の発明である優れた圧粉成形性を有
するＦｅ−Ｍｏ系低合金鉄粉を原料粉末とし、これに黒
鉛粉末とＣｕ粉末及びＮｉ粉末のうち少なくとも１種類
を添加・混合した後、圧粉成形・焼結処理して高強度焼
結合金を製造した実施例である。

まず、本発明材■は、水噴霧法により製造した重量比率
にて０．０２％Ｃ−０，５％Ｍ　Ｏ−０，０９％０、−
ＢａｌＦｅからなり、ＭｏがＦｅ−Ｍｏ合金状態をなし
て含有されている低合金鉄粉に、黒鉛粉末を０．６％、
銅粉（電解銅粉）を２，０％と、潤滑剤としてのステア
リン酸亜鉛粉末を０．８％とを添加・混合した後Ｖ型混
粉機により混粉した。

そして、この混合粉末を金型を用いて圧粉成形圧力６　
ｔｏｎ　／　ｃｍ　２にて圧粉成形し、ＪＳＰＭ標準２
−６４の引張試験片の圧粉成形体を作成した。

その後、この圧粉成形された引張試験片を水素と窒素と
の混合ガス雰囲気中にて、１１８０℃×４０分間の焼結
処理を実施した。

次に、本発明材■は、水噴霧法により製造した重量比率
にて０．０２％Ｃ−１，５％Ｍｏ　−０，、１％０２−
Ｂａ１Ｆｅからなり、ＭｏがＦｅ−Ｍｏ合金状態をなし
て含有されている低合金鉄粉に、黒鉛粉末を０．６％、
銅粉（電解銅粉）を２．０％と、潤滑剤としてステアリ
ン酸亜鉛粉末を０．８％とを添加・混合した後、■型混
粉機により混粉した。

その後、本発明材■と基本的には同じ方法により、圧粉
成形、焼結処理、熱処理を施して本発明材■の引張試験
片とした。

また、本発明材■は、本発明材■と同じ低合金鉄粉を使
用し、これに黒鉛粉末を０．６％とＮｉ粉末（カーボニ
ルＮｉ粉末）を２．０％と、潤滑剤としてステアリン酸
亜鉛粉末を０．８％とを添加・混合した後、■型混粉機
により混粉した。

その後、本発明材■と基本的には同じ条件にて圧粉成形
した後、真空熱処理炉により１１６０℃×６０分間（１
０Ｔｏｒｒ）の焼結処理を施して本発明材■の引張試験
片とした。

また、本発明材■は、本発明材■と同じ低合金鉄粉を使
用し、これに黒鉛粉末を０．６％、銅粉末を１．０％、
Ｎｉ粉末（カーボニルＮｉ粉末）を２゜０％と、潤滑剤
としてステアリン酸亜鉛粉末を０゜８％とを添加・混合
した後、Ｖ型混粉機により混粉した。

その後この混合粉末を本発明材■と同様の方法により圧
粉成形した後、プロパン変成ガス雰囲気中にて１１５０
℃×６０分間の焼結処理を実施して引張試験片とした。

また、本発明材■は、本発明材■の焼結体を焼入焼もど
しの熱処理を実施したものである。

なお、熱処理は真空熱処理炉を用いて、８６０℃×３０
分間加熱した後油焼入し、焼もどし処理を１７０°Ｃ×
９０分間の低温焼もどし処理とした。

次に、比較材■として、市販の水噴霧低合金鉄粉（０，
０２％Ｃ−０，５％Ｍｏ−０，１９％Ｍ　ｎ　−］。

８％Ｎ　ｉ　−Ｂａｌ　Ｆ　ｅ）を用いて、これに黒鉛
粉末を０．６％、Ｃｕ粉末を１．０％、Ｎｉ粉末を２．
０％と、潤ｌ咎剤としてステアリン酸亜鉛粉末を０．８
％とを添加・混合し■型混粉機により混粉した。

その後、本発明材■と基本的に同様な方法により引張試
験片を圧粉成形して製作した。

この圧粉成形体を水素雰囲気中にて１２５０°Ｃ×６０
分間の焼結処理を実施した。

また、比較材■は、比較材■の焼結体を用いて、これに
熱処理を実施して比較材■の引張試験片を製作した。

その熱処理条件は本発明材■と同一である。

上述の本発明材■〜■及び比較材■〜■の各引張試験片
を用いて、焼結体状態、及び、その後焼入・焼もどしの
熱処理を施した状態における引張強度を測定することに
より、本発明の高強度焼結合金の製造方法により製造さ
れた高強度焼結合金と従来法により製造された高強度焼
結合金との強度を比較評価した。

−１−述の方法により製造された各引張試験片を、２ｍ
ｍ／ｍｉｎの引張速度で引張試験を実施し、各引張試験
片の引張強度を測定した。

第３表にこのようにして測定した各引張試験片における
焼結体状態及び熱処理状態の引張強度を示している。

第３表 注）「熱処理状態」とは、８７０℃×４０分間加熱保持
した後油焼入し、１７０°Ｃ×９０分間の焼もどし処理
した状態をいう。

第２表から明らかなように、焼結体状態の引張強度は、
本発明材■〜■はいずれも比較材■より優れており、は
ぼ同一の組成からなる本発明材■と比較材■とを比較し
ても、本発明材■の方が１４Ｋｇ／ｍｍ’　　（約３割
）程度高い引張強度を示している。

このように本発明材■の引張強度が優れているのは、原
料粉末の圧粉成形性の優劣が大きく影響しているものと
考えられる。

そこで、第４表は試験した各供試材の圧粉成形性を評価
するために、６　ｔｏｎ　／　ｃｍ　２の圧粉成形圧力
により圧粉成形した圧粉成形体密度を測定した結果を示
している。

第４表から明らかなように、本発明材■はＭｏがＦ　ｅ
　−Ｍ　ｏ合金状態をなして含有されている圧粉成形性
に優れた低合金鉄粉を原料粉末として、これにＮｉ粉末
を混合したものであるのに対して、比較材■はＭ　ｏ　
、　とＮｉとを予備合金化させているために圧粉成形性
に劣り、このため、同一圧粉成形圧力で圧粉成形した場
合に密度に差が生じることから、焼結体における引張強
度にも大きな影響を及ぼしているものと考えられる。

第４表 また、第３表において熱処理後における引張強度を比較
しすると、本発明材■の引張強度が比較材■に比較して
約２７　Ｋｇ／　ｍｍ　’高くなっており、熱処理後に
おける強度特性において特に優れていることが理解され
る。

また、本発明材■が比較材■より引張強度において優れ
ているのは、前述の圧粉成形性の差による密度差に加え
て、合金元素であるＮｉとＭｏと−の添加方法における
違いが大きく影響しており、Ｆ　ｅに対してＭｏを予備
合金化させて、次に、この予備合金化された低合金鉄粉
の原料粉末にＮｉ粉末を添加・混合することが引張強度
に好い影響を及ぼしていることが理解される。

次に、本発明法により製造された本発明材■と従来法に
より製造された比較材■に対して、耐摩耗性の評価を目
的として、ＬＦＷ摩耗試験機を用いて摩耗試験を実施し
た。

試験条件は１６０　ｒｐｍ　Ｘ　６０　ＫｇＸ　３０分
間とし、油滴下（ＳＡＥＩ　０Ｗ−３０）状態で試験を
実施した。

相手リング材をＪＩＳ規格Ｓ　Ｕ　Ｊ　２相当とし、ブ
ロック材として本発明材■及び比較材■により製作した
。

第５表にブロック材の摩耗深さを測定した結果を示して
いる。

第５表 第５表から明らかなように、本発明材■の摩耗深さは、
従来材である比較材■に比較して著しく少なく、本発明
により製造した高強度焼結合金が耐摩耗性に優れている
ことを示している。

〔発明の効果〕

以上により明らかなように、本発明にかかる高強度焼結
合金の製造方法によれば、焼結合金製造用の原料粉末を
、ＭｏがＦｅ−Ｍｏ合金状態をなして含有されている圧
粉成形性に優れた低合金鉄粉とすることによって、焼結
合金製造用の混合粉末の圧粉成形性を優れたものとする
ことができることから、通常の焼結処理工程にて焼結合
金の製造が可能でありながら、その低合金鉄粉を用いて
製造した焼結合金の強度を著しく向上させることができ
る利点がある。

加えて、第２の発明の高強度焼結合金の製造方法により
製造された熱処理状態の高強度焼結合金は、従来法によ
り製造された高強度焼結合金と比較して、耐摩耗性にお
いても優れているという利点がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量比率にて、Ｃ；０．０５％以下、Ｍｏ；０．２
   〜２．０％、Ｏ＿２：０．２％以下、残部Ｆｅと２％以
   下の不可避の不純物とからなり、ＭｏがＦｅ−Ｍｏ合金
   状態をなして含有されている低合金鉄粉の原料粉末に、
   ０．２〜１．０％の黒鉛粉末を添加・混合し、ついで、
   この混合粉末を所定形状に圧粉成形した後、非酸化性雰
   囲気中にて焼結処理することを特徴とする高強度焼結合
   金の製造方法。 ２、重量比率にて、Ｃ；０．０５％以下、Ｍｏ；０．２
   〜２．０％、Ｏ＿２；０．２％以下、残部Ｆｅと２％以
   下の不可避の不純物とからなり、ＭｏがＦｅ−Ｍｏ合金
   状態をなして含有されている低合金鉄粉の原料粉末に、
   ０．２〜１．０％の黒鉛粉末と、Ｃｕ粉末及びＮｉ粉末
   のうち少なくとも１種類で０．５〜４．０％とを添加・
   混合し、ついで、この混合粉末を所定形状に圧粉成形し
   た後、非酸化性雰囲気中にて焼結処理することを特徴と
   する高強度焼結合金の製造方法。 ３、焼結処理後の密度を６．８ｇ／ｃｍ＾３以上とした
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の高強度焼結合
   金の製造方法。 ４、焼結処理後、８００〜９３０℃の温度に加熱後急冷
   する焼入処理を施した後、焼もどし処理することとした
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の高強度焼結合
   金の製造方法。