JPS63293102A - 高強度および高靭性を有するＦｅ系焼結合金部材の製造法 - Google Patents
高強度および高靭性を有するＦｅ系焼結合金部材の製造法Info
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- Powder Metallurgy (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高強度および高靭性を有し、各種の機械部
品などとして適用されるＦｅ系焼結合金部材の製造法に
関するものである。
品などとして適用されるＦｅ系焼結合金部材の製造法に
関するものである。
一般（：、上記のＦｅ系焼結合金部材は、原料粉末とし
て、所定の成分組成を有し、かつ７０〜１００１ｍ程度
の平均粒径なもったＦｅ系合金粉末を用い、これを通常
の条件、すなわち約５〜６ｔｏｎ／ｃＩｉの圧力で圧粉
体に成形し、この圧粉体を非酸化性雰囲気中、１１００
〜１１５０℃の温度で焼結することによって製造されて
いる。
て、所定の成分組成を有し、かつ７０〜１００１ｍ程度
の平均粒径なもったＦｅ系合金粉末を用い、これを通常
の条件、すなわち約５〜６ｔｏｎ／ｃＩｉの圧力で圧粉
体に成形し、この圧粉体を非酸化性雰囲気中、１１００
〜１１５０℃の温度で焼結することによって製造されて
いる。
しかし、上記の従来法により製造されたＦｅ系焼結合金
部材においては、強度および靭性のいずれも満足するも
のではなく、ましてや近年の軽量化、省力化、および高
性能化の要求とも含まって、一段と高強度および高靭性
を有するＦｅ系焼結合金部材の製造が強く望まれている
のが現状である。
部材においては、強度および靭性のいずれも満足するも
のではなく、ましてや近年の軽量化、省力化、および高
性能化の要求とも含まって、一段と高強度および高靭性
を有するＦｅ系焼結合金部材の製造が強く望まれている
のが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、高強度
および高靭性を有するＦｅ系焼結合金部材を製造すべく
研究を行なった結果、 上記の従来法で製造されたＦｅ系焼結合金部材の強度お
よび靭性が不十分なのは、Ｆｅ系焼結合金部材、なかん
ずく、その圧粉体に存在する空孔が粗大（ニして不均一
であることに原因するが、原料粉末として、相対的に粒
径の粗いＦｅ系合金粗粉末と、粒径の細かいＦｅ系合金
微粉末を用い、上記の粒径の細かいＦｅ系合金微粉末を
、仮焼によるか、あるいは結合材を用いるかして、上記
の粒径の粗いＦｅ系合金粗粉末の平均粒径の２０〜４０
鴨に相当する平均粒径に造粒し、 上記のＦｅ系合金粗粉末ニア０〜９０重！％、上記のＦ
ｅ系合金造粒粉末：１０〜３０重！％、の割合Ｃ：配合
し、通常の条件で、混合し、この混合粉末より成形した
圧粉体（：おいては、上記の相対的に粒径の粗いＦｅ系
合金粗粉末間（：形成された空孔内（＝、前記Ｆｅ系合
金粗粉末のもつ平均粒径の２０〜４０％に相当する平均
粒径を有する、相対的に粒径の細かい上記Ｆｅ系合金造
粒粉末が配された粉末配置構造をもつよう（：なるため
に、空孔はきわめて微細化されたものとなり、この状態
の圧粉体を焼結すると、前記微細化した空孔は球状化し
、高い密度をもつようになることから、この結果のＦｅ
系焼結合金部材は高強度と高靭性をもつようになるほか
、寸法変化も小さいという知見を得たのである。
および高靭性を有するＦｅ系焼結合金部材を製造すべく
研究を行なった結果、 上記の従来法で製造されたＦｅ系焼結合金部材の強度お
よび靭性が不十分なのは、Ｆｅ系焼結合金部材、なかん
ずく、その圧粉体に存在する空孔が粗大（ニして不均一
であることに原因するが、原料粉末として、相対的に粒
径の粗いＦｅ系合金粗粉末と、粒径の細かいＦｅ系合金
微粉末を用い、上記の粒径の細かいＦｅ系合金微粉末を
、仮焼によるか、あるいは結合材を用いるかして、上記
の粒径の粗いＦｅ系合金粗粉末の平均粒径の２０〜４０
鴨に相当する平均粒径に造粒し、 上記のＦｅ系合金粗粉末ニア０〜９０重！％、上記のＦ
ｅ系合金造粒粉末：１０〜３０重！％、の割合Ｃ：配合
し、通常の条件で、混合し、この混合粉末より成形した
圧粉体（：おいては、上記の相対的に粒径の粗いＦｅ系
合金粗粉末間（：形成された空孔内（＝、前記Ｆｅ系合
金粗粉末のもつ平均粒径の２０〜４０％に相当する平均
粒径を有する、相対的に粒径の細かい上記Ｆｅ系合金造
粒粉末が配された粉末配置構造をもつよう（：なるため
に、空孔はきわめて微細化されたものとなり、この状態
の圧粉体を焼結すると、前記微細化した空孔は球状化し
、高い密度をもつようになることから、この結果のＦｅ
系焼結合金部材は高強度と高靭性をもつようになるほか
、寸法変化も小さい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、 原料粉末として、相対的（：粒径の粗いＦｅ系合金粗粉
末と、粒径の細かいＦｅ系合金微粉末を用意し、上記の
粒径の細かいＦｅ系合金微粉末を、仮焼によるか、ある
いは結合材を用いるかして、上記の粒径の粗いＦｅ系合
金粗粉末のもつ平均粒径の２０〜４０％Ｃ：相当する平
均粒径（：造粒し、上記のｒｅ系合金粗粉末ニア０〜９
０重量％、上記のＦｅ系合金造粒粉末：１０〜３０重量
％、の配合組成（：配合し、 以後、通常の条件で、混合し、圧粉体（＝成形し、つい
でこれを焼結することによって、高強度および高靭性を
有し、かつ寸法変化も小さいＦｅ系焼結合金部材を製造
する方法（＝特徴を有するものである。
て、 原料粉末として、相対的（：粒径の粗いＦｅ系合金粗粉
末と、粒径の細かいＦｅ系合金微粉末を用意し、上記の
粒径の細かいＦｅ系合金微粉末を、仮焼によるか、ある
いは結合材を用いるかして、上記の粒径の粗いＦｅ系合
金粗粉末のもつ平均粒径の２０〜４０％Ｃ：相当する平
均粒径（：造粒し、上記のｒｅ系合金粗粉末ニア０〜９
０重量％、上記のＦｅ系合金造粒粉末：１０〜３０重量
％、の配合組成（：配合し、 以後、通常の条件で、混合し、圧粉体（＝成形し、つい
でこれを焼結することによって、高強度および高靭性を
有し、かつ寸法変化も小さいＦｅ系焼結合金部材を製造
する方法（＝特徴を有するものである。
この発明の方法において、Ｆｅ系合金造粒粉末の平均粒
径な、Ｆｅ系合金粗粉末のもつ平均粒径の２０〜４０％
（以下、相対平均粒径比という）と限定したのは、２０
％未満の相対平均粒径比では、Ｆｅ系合金粗粉末との均
質な混合が困雄で、均一な粉末配置構造の圧粉体、すな
わちＦｅ系合金粗粉末間に形成される空孔を前記Ｆｅ系
合金造粒粉末で十分（＝埋めた圧粉体な成形することが
できず、したがってこの結果の圧粉体を焼結しても高強
度および高靭性を有するＦｅ系焼結合金部材は得られな
いものであり、一方４０％を越えた相対平均粒径比にな
ると、粒径が大きすぎてＦｅ系合金粗粉末間（＝形成さ
れる空孔にオさまることができず、かえってこれを離す
方向に作用し、Ｆｅ系焼結合金部材における前記Ｆｅ系
合金粗粉末による骨格形成が不十分となり、高密度が得
られないことがら、強度および靭性の改善ができないと
いう理由（：よるものであり、また、配合組成を、重置
％で、 Ｆｅ系合金粗粉末ニア０〜９０％、 Ｆｅ系合金造粒粉末：１０〜３０％。
径な、Ｆｅ系合金粗粉末のもつ平均粒径の２０〜４０％
（以下、相対平均粒径比という）と限定したのは、２０
％未満の相対平均粒径比では、Ｆｅ系合金粗粉末との均
質な混合が困雄で、均一な粉末配置構造の圧粉体、すな
わちＦｅ系合金粗粉末間に形成される空孔を前記Ｆｅ系
合金造粒粉末で十分（＝埋めた圧粉体な成形することが
できず、したがってこの結果の圧粉体を焼結しても高強
度および高靭性を有するＦｅ系焼結合金部材は得られな
いものであり、一方４０％を越えた相対平均粒径比にな
ると、粒径が大きすぎてＦｅ系合金粗粉末間（＝形成さ
れる空孔にオさまることができず、かえってこれを離す
方向に作用し、Ｆｅ系焼結合金部材における前記Ｆｅ系
合金粗粉末による骨格形成が不十分となり、高密度が得
られないことがら、強度および靭性の改善ができないと
いう理由（：よるものであり、また、配合組成を、重置
％で、 Ｆｅ系合金粗粉末ニア０〜９０％、 Ｆｅ系合金造粒粉末：１０〜３０％。
としたのは、Ｆｅ系合金粗粉末の割合が７０％未満では
、相対的にＦｅ系合金造粒粉末の割合が３０％を越えて
高くなりすぎ、Ｆｅ系合金粗粉末間に形成される空孔な
埋めた上で、さらに余分のＦｅ系合金造粒粉末が存在す
るようになり、この状態の圧粉体を焼結すると、寸法変
化が大きくなって望ましくなく、一方Ｆｅ系合金粗粉末
の割合が９０％を越えると、相対的（＝Ｆｅ系合金造粒
粉末の割合が１０％未満と低くなりすぎてしまい、Ｆｅ
系合金造粒粉末でＦｅ系合金粗粉末間（＝形成される空
孔な完全（＝埋め、もってこの空孔の十分な微細化をは
かることができなくなり、この状態の圧粉体の焼結では
、高強度化および高靭性化が不十分で、かつ寸法変化を
低くおさえることができないという理由２二もとづくも
のである。
、相対的にＦｅ系合金造粒粉末の割合が３０％を越えて
高くなりすぎ、Ｆｅ系合金粗粉末間に形成される空孔な
埋めた上で、さらに余分のＦｅ系合金造粒粉末が存在す
るようになり、この状態の圧粉体を焼結すると、寸法変
化が大きくなって望ましくなく、一方Ｆｅ系合金粗粉末
の割合が９０％を越えると、相対的（＝Ｆｅ系合金造粒
粉末の割合が１０％未満と低くなりすぎてしまい、Ｆｅ
系合金造粒粉末でＦｅ系合金粗粉末間（＝形成される空
孔な完全（＝埋め、もってこの空孔の十分な微細化をは
かることができなくなり、この状態の圧粉体の焼結では
、高強度化および高靭性化が不十分で、かつ寸法変化を
低くおさえることができないという理由２二もとづくも
のである。
つぎに、この発明の方法を実施例により風体的に説明す
る。
る。
実施例 ｌ
原料粉末として、いずれもＮｔ ： ２．１％、Ｍｏ
： Ｑ、５％、Ｃ：０．６％を含有し、残りがＦｅと不
可′避不純物からなる組成（以上重量％）を有し、かつ
８０〜３５０メツシユの粒度範囲で、平均粒径が８０ｐ
ｍの相対的に粒径の粗いＦｅ系合金粗粉末と、６３５メ
ツシュ以上の粒度範囲で、平均粒径が８ｐｍの粒径の細
かいＦｅ系合金微粉末とを用意し、ついで、上記Ｆｅ系
合金微粉末を、所定の粒径Ｃ二造粒し、これを還元性雰
囲気中、温度＝７５０℃で仮焼して、それぞれ第１表（
：示される相対平均粒径比をもった各種のＦｅ系合金造
粒粉末を成形し、このＦｅ系合金造粒粉末を、同じく第
１表にそれぞれ示される配合割合で前記Ｆｅ系合金粗粉
末に配合し、さらに上記のＦｅ系合金粗粉末およびＦｅ
系合金微扮末Ｃ；おけるＣ含有量は、目標Ｃ含有量に対
して０．２％不足するので、この分の炭素粉末と、潤滑
剤としてのステアリン酸亜鉛粉末：１％とを添加し、通
常の条件で、１時間混合し、この混合粉末を振動を加え
ながら金型に充填し、６ｔｏｎ／ｃｓＦの圧力で直径：
１１．３ｓ＋Ｘ長さ：ｌｏ■の寸法をもった圧粉体に成
形し、この圧粉体を、窒素雰囲気中、温度：１１３０℃
シー３０分間保持の条件で焼結すること（：よって本発
明法１〜８および比較法１〜５を実施し、各種のＦｅ系
焼結合金部材を製造した。
： Ｑ、５％、Ｃ：０．６％を含有し、残りがＦｅと不
可′避不純物からなる組成（以上重量％）を有し、かつ
８０〜３５０メツシユの粒度範囲で、平均粒径が８０ｐ
ｍの相対的に粒径の粗いＦｅ系合金粗粉末と、６３５メ
ツシュ以上の粒度範囲で、平均粒径が８ｐｍの粒径の細
かいＦｅ系合金微粉末とを用意し、ついで、上記Ｆｅ系
合金微粉末を、所定の粒径Ｃ二造粒し、これを還元性雰
囲気中、温度＝７５０℃で仮焼して、それぞれ第１表（
：示される相対平均粒径比をもった各種のＦｅ系合金造
粒粉末を成形し、このＦｅ系合金造粒粉末を、同じく第
１表にそれぞれ示される配合割合で前記Ｆｅ系合金粗粉
末に配合し、さらに上記のＦｅ系合金粗粉末およびＦｅ
系合金微扮末Ｃ；おけるＣ含有量は、目標Ｃ含有量に対
して０．２％不足するので、この分の炭素粉末と、潤滑
剤としてのステアリン酸亜鉛粉末：１％とを添加し、通
常の条件で、１時間混合し、この混合粉末を振動を加え
ながら金型に充填し、６ｔｏｎ／ｃｓＦの圧力で直径：
１１．３ｓ＋Ｘ長さ：ｌｏ■の寸法をもった圧粉体に成
形し、この圧粉体を、窒素雰囲気中、温度：１１３０℃
シー３０分間保持の条件で焼結すること（：よって本発
明法１〜８および比較法１〜５を実施し、各種のＦｅ系
焼結合金部材を製造した。
なお、比較法１〜４は、いずれもＦｅ系合金造粒粉末の
相対平均粒径比および配合量のいずれかがこの発明の範
囲から外れたものであり、また比較法５は、原料粉末と
して、上記のＦｅ系合金造粒粉末の配合を行なわず、上
記のＦｅ系合金粗粉末のみを用いた従来法に相当するも
のである。
相対平均粒径比および配合量のいずれかがこの発明の範
囲から外れたものであり、また比較法５は、原料粉末と
して、上記のＦｅ系合金造粒粉末の配合を行なわず、上
記のＦｅ系合金粗粉末のみを用いた従来法に相当するも
のである。
実施例 ２
Ｆｅ系合金造粒粉末の成形に、仮焼４二代って、結合材
として２重量％のレジンを使用し、さら（：この結果の
Ｆｅ系合金造粒粉末の相対平均粒径比および配合量を第
２表（：示されるものとし、かつ前記レジンを圧粉体（
＝成形後（−１還元性雰囲気中、温度：６５０℃（−２
時間保持の条件で除去する以外は、実施例１（−おける
と同一の条件で本発明法９〜１６によび比較法６〜９を
それぞれ実施し、Ｆｅ系焼結合金部材を製造した。
として２重量％のレジンを使用し、さら（：この結果の
Ｆｅ系合金造粒粉末の相対平均粒径比および配合量を第
２表（：示されるものとし、かつ前記レジンを圧粉体（
＝成形後（−１還元性雰囲気中、温度：６５０℃（−２
時間保持の条件で除去する以外は、実施例１（−おける
と同一の条件で本発明法９〜１６によび比較法６〜９を
それぞれ実施し、Ｆｅ系焼結合金部材を製造した。
つぎｔ：、この結果得られた各種のＦｅ系焼結合金部材
について、引張強さ、伸び、衝撃値、密度、および長さ
方向の寸法変化率を測定し、それぞれ第１表および第２
表に示した。
について、引張強さ、伸び、衝撃値、密度、および長さ
方向の寸法変化率を測定し、それぞれ第１表および第２
表に示した。
第１表および第２表（：示される結果から、本発明法１
〜１６で製造されたＦｅ系焼結合金部材は。
〜１６で製造されたＦｅ系焼結合金部材は。
比較法５（従来法）で製造されたものに比して、一段と
すぐれた特性、すなわち高強度、高靭性、および高密度
を有し、さらに寸法変化率もきわめて小さいものである
のに対して、比較法１〜９で製造されたＦｅ系焼結合金
部材（：見られるよう（：、Ｆｅ系合金造粒粉末の相対
平均粒径比および配合量のいずれかでもこの発明の範囲
から外れると、上記の特性のうち少なくともいずれかの
特性が劣るよう（−なることが明らかである。
すぐれた特性、すなわち高強度、高靭性、および高密度
を有し、さらに寸法変化率もきわめて小さいものである
のに対して、比較法１〜９で製造されたＦｅ系焼結合金
部材（：見られるよう（：、Ｆｅ系合金造粒粉末の相対
平均粒径比および配合量のいずれかでもこの発明の範囲
から外れると、上記の特性のうち少なくともいずれかの
特性が劣るよう（−なることが明らかである。
上述のよう（＝、この発明の方法（＝よれば、高強度、
高靭性、および高密度を有し、かつ寸法変化率のきわめ
て小さいＦｅ系焼結合金部材を製造することができ、し
たがってこれを機械構造部品などとして適用した場合に
、すぐれた性能を著しく長期に亘って発揮するよう（＝
なるなど工業上有用な効果がもたらされるのである。
高靭性、および高密度を有し、かつ寸法変化率のきわめ
て小さいＦｅ系焼結合金部材を製造することができ、し
たがってこれを機械構造部品などとして適用した場合に
、すぐれた性能を著しく長期に亘って発揮するよう（＝
なるなど工業上有用な効果がもたらされるのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 原料粉末として、相対的に粒径の粗いＦｅ系合金粗粉末
と、粒径の細かいＦｅ系合金微粉末を用意し、上記の粒
径の細かいＦｅ系合金微粉末を、仮焼によるか、あるい
は結合材を用いるかして、上記の粒径の粗いＦｅ系合金
粗粉末のもつ平均粒径の２０〜４０％に相当する平均粒
径に造粒し、 上記のＦｅ系合金粗粉末：７０〜９０重量％、上記のＦ
ｅ系合金造粒粉末：１０〜３０重量％、の配合組成に配
合し、 以後、通常の条件で、混合し、圧粉体に成形し、ついで
これを焼結することを特徴とする高強度および高靭性を
有するＦｅ系焼結合金部材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129287A JPS63293102A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 高強度および高靭性を有するＦｅ系焼結合金部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129287A JPS63293102A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 高強度および高靭性を有するＦｅ系焼結合金部材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293102A true JPS63293102A (ja) | 1988-11-30 |
Family
ID=15005846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62129287A Pending JPS63293102A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 高強度および高靭性を有するＦｅ系焼結合金部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63293102A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348081B1 (en) | 1999-09-29 | 2002-02-19 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Granulated powder for high-density sintered body, method for producing high-density sintered body using the same, and high-density sintered body |
| JP2005533177A (ja) * | 2002-07-12 | 2005-11-04 | エクス ワン コーポレーション | 混合粉末の固体−超固相液相焼結法 |
| JP5496078B2 (ja) * | 2008-02-26 | 2014-05-21 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 焼結用Ｓｂ−Ｔｅ系合金粉末及び同粉末の製造方法並びに焼結体ターゲット |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP62129287A patent/JPS63293102A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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