JPS63500313A - 耐衝撃性粉末金属部品及びその製造方法 - 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】 耐衝撃性粉末金属部品及びその製造方法技術分野 本発明は高い衝撃強さを有する溶浸鉄系粉末金属部品及びその製造方法に関する ものである。

本発明を特に溶浸材として銅系物質を用いて鉄系粉末金属部品を溶浸することに 関して述べる。

発明の背景 簡単な加圧及び焼結によって得られる従来の鉄系粉末金属部品は気孔の存在のた め動的性質、即ち衝撃強さ及び疲れ強さが低いことが知られている。この欠点を 克服するための手がかっとしては完全密度（ｆｕｌｌ　ｄｅｎｓｉｔｙ　）又は 完全に近い密度を得る法がある。

はヌ完全な密度を得るためのもつとも安価な方法の一つは銅又は銅系溶浸材で製 品を溶浸することである。多孔性鉄及び鋼製品を銅で溶浸することは１９４０年 来商業的に使用されている。この方法を用いるもつとも一般的な理由は粉末冶金 製品の機械的性質を改良することである。

適当な溶浸材で溶浸することによりは！完全な密度を得ることができるにかかわ らず銅を溶浸した鉄粉末金属部品に関するデーターによると溶浸していない部品 に比べて動的性質はわずかに改良されているだけである。

粉末金属部品の衝撃強さは多くの最終用途にとって重要である。１つの例は歯車 の部品である。歯車部品の重要な部分は歯車の歯の谷の部分であシこの部分に弱 い点があると歯車の破損の可能性がでてくる。歯車の歯の衝撃強さを測定するに は特別の用具により歯車の歯に接線力を与える。そして衝撃強さは歯車の臨界領 域の破損をもたらすのに必要なエネルギーである。

試料の衝撃強さを測定するための従来法はＭｅ　ｔ　ａ　ｌ　Ｐｏｗ−ｄｅｒ　 Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ　（ＭＰＩＰ　）　５ｔａｎｄａ ｒｄ　４０　。

１９７４　Ｍｅｔａｌ　Ｐｏｗｄｅｒ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　Ｆｅｄｅｒａｔ ｉｏｎ　Ｐ、０６ＢＯＸ２０５４、　Ｐｒ１ｎｃｅｔｏｎ、　ＮＪ　０８５４０ に記載のシャルピー衝撃試験法である。この試験においてはノツチなしの試料を 規定の寸法を有する長方形に成形し少くとも１１０フイート・ボンド（１ｓ、　 ２　ｍ−Ｋｙ　）の振子型衝撃試験機に配置べられているシャルピー衝撃試験法 に従って得られた強度値を意味する。

通常の粉末冶金法、即ち、加圧及び焼結又は溶浸によって得られる部品は衝撃強 さが非常に低く、ノツチなしシャルピー試験によって測定した場合、わづか３乃 至２０フイート・ボンドである。もつと高い衝撃強さが得られれば現在はもつと 高価な技術、即ち、粉末金属鍛造、熱であろう。

多くの鉄粉末金属部品の製造において望ましい他の機の引張シ強さの一面は部品 の破壊前に生ずる伸びである。

及び伸び率（Ｅ％）で示す。

従来技術としては１９４９年のＲ，Ｋｌｅｆｆｅｒ及びＦ、　Ｂｅｎｅ−５ｏｖ ｓｋｙによる「Ｔｈｅ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ 　ｏｆＮｏｖｅｌ　５ｉｎｔｅｒｅｄ　Ａ１１ｏｙｓ　（Ｉｎｆｉｌｔｒａｔｅ ｄ　Ａ１１ｏｙｓ　）　Ｊ　。

Ｂｅｒｇ　−ｕｎｄ　Ｈｕｔｔｅｎｍａｎｎｉｓｃｈｅ　Ｍｏｎａｔｓｈｅｆｔ ｅ、　Ｖｏｌ、　９４（Ｎｏ、　８／９　）　、　１９４９　、　ｐａｇｅ　２ ８４−２９４の論文がある。

この論文は水素中で焼結及び溶浸を行ない、次にこの溶浸部品を熱処理すること により約４６フイート・ポンドの衝撃強さを得ることができることを報告してい る。しかし、この値でも小さい。

Ｐｅｔｔｉｂｏｎｅ　ｃＱ特許２，７６８，９１７号（１９５６年１０月３０日 ）もまた銅合金溶浸材を用いて鉄金属部品を水素雰囲気中で焼結及び溶浸する二 工程法を開示している。この中には衝撃強さのデーターはない。

Ｒｏｓｔｏｋｅｒ及びＣｌｅｍｅｎｓはＴｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　 Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　Ｐｏｗｄｅｒ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　＆　Ｐｏｗｄｅｒ 　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、　Ｖｏｌ、　１７゜し過ぎることは望ましくなく、最 初の焼結密度レベルは気孔間が連続していることの必要性と望ましくない過大な 気孔率との間の妥協点を示すことを報告している。この論文には衝撃強さのデー ターは記載されていない。

Ａｓｈｕｒｓｔ　ｅｔ　ａｌのｒｃＯｐｐｅｒ　１ｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｏ ｆ　５ｔｅｅｌ：Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　 Ｊ　、　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ＰｏｗｄｅｒＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ、　（Ｈ ，Ｓ、　Ｎａｙｅｒ　ｅｔ　ａｌ、　ｅｄｉｔｏｒｓ　）　、　Ｖｏｌ。

３９　、　ｐａｇｅｓ　１６３　１８２には銅を溶浸した鋼の衝撃粘シ強さを腐 蝕をフントロールすることによシ約３０フィート・ポンド迄上昇できることを述 べている。この浸蝕は銅溶浸材の冶金学的組成を適切にすること及び溶浸材のス ラグを鋼部品上にうまく置くことによシ最小にすることができた。

１９７３年にＫｉｍｕｒａ及びＨａｍａｍｏ　ｔ　ｏが「Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｉｎｇｏｆ　Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　Ｐｏｗｄｅｒ　Ｃｏｍｐａｃｔｓ　ｂｙ　Ｉｎ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　Ｊ　。

Ｍｏｄｅｒｎ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｐｏｗｄｅｒ　Ｍｅｔａｌｌ ｕｒｇｙ、　（Ｈ，Ｈ。

Ｈａｕｓｎｅｒ　＆Ｗ、Ｅ、　Ｓｍ１ｔｈ、　Ｅｄｓ　）　、　１９７３　、　 ｐｐ、　１３５　１４７に銅で溶浸した部品の低機械的性質は鋼マトリックスと 銅相との間の強度の差が大きいことによるものであると報告している。

Ｋｕｒｏｋｉ　ｅｔ　ａｌによる「Ｉｍｐａｃｔ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ 　ＣｏｐｐｅｒＩｎｆｉｌｔｒａｔｅｄ　５ｉｎｔｅｒｅｄ　Ｉｒｏｎ　Ｊ　、 　Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｊａｐａｎ　ＳｏｃｉｅｔｙＰｏｗｄｅｒ　Ｍｅｔａｌｌｕ ｒｇｙ、　Ｊｕｌｙ　１９７３　、　Ｖｏｌ、　２０　、　ｐａｇｅｓ　７１− ７９には短時間溶浸と長時間溶浸とを比較したデーターを含めて溶浸が関連する 種々のパラメーターについてのデーターが記載されている。この論文には良好な 機械的強度性質を得るための気孔寸法又は気孔率の臨界値についての記載はない 。この論文の第２図には引張シ強さと衝撃強さの組合せが記載されている；即ち 、８４　ｋｓｉと１１フイート・ポンドｉ　５７　ｋｓｉと４２フイート・ポン ド及び４３　ｋｓｉと８３フイート・ポンドである。もつとも高い衝撃強さが１ ００秒間の溶浸時間で得られており、もつとも高い引張）強さが１３５分の溶浸 時間で得られている。

フィート・ポンドの衝撃強さの値は平方−に基く第２図のｋｙ　−ｍのデーター から換算して得られた。

Ｋｕｒｏｋｉ等の結果を立証することはできない。Ｋｕｒｏｋｉ等の論文には寸 法８Ｘ８Ｘ４（１＋ｍのノツチ付き試料について試験を行なったと記載されてい る。ノツチはＵ型であり、１．６　ａの深さ及び底部半径は１ｆｉであった。従 来は粉末金属部品のシャルピー衝撃試験は断面１０ＸＩ　Ｏ冒のノツチなし試料 で行なわれる。断面で言えばＫｕｒｏｋｉ等の試料は規格品ではなく、従来のシ ャルピー試験の部品の寸法の約６４／１ｏｏである。

ノツチをつけると衝撃強さに悪い影響を与えるであろう。一方、試料が小さけれ ば小さい程、延性及び靭性は良好であることは周知である。ノツチを付けない場 合に対するノツチを付けることによる強度の損失は多かれ少なかれ小さい寸法の 試料を用いることによる強度の増大によって相殺されるものと考えられる。しか し、Ｋｕｒｏｋｉ等の試験法と規格のシャルピー試験とを相関させることは不可 能である。また、Ｋｕｒｏｋｉ等の論文にはサンプルの製造に使用した鉄粉末に ついての情報がない。これはもはや入手できないものと思われる。

Ｋｕｒｏｋｉ等のデーターにおいて注意すべき一つの重要な事実は衝撃強さが増 大すると引張り強さかぎせいになるということである。同時に引張り強さと衝撃 強さの両方を改良したことを示すデーターはない。

Ｋｕｒｏｋｉ等の値が低い理由は炭素含量と熱処理との組合せが不適切であった のであろう。Ｋｕｒｏｋｉ等のデーターはすべて炭素を含まぬ材料で得られたも のである。

発明の開示 本発明は溶浸後の残留気孔率と溶浸していない気孔率最大気孔寸法が高衝撃強さ にとって重要であるという発見に主として基いている。さらに具体的に言えば、 本発明は溶浸後、約７容量％より小さい残留非溶浸気孔率及び約１２５−ミクロ メーターよシ小さい残留非溶浸孔の最大気孔寸法を有する銅又は銅合金で溶浸し た粉末金属鉄又は鋼部品は常に４０フイート・ポンドよシ大きい高い衝撃強さの 値を有し、かつ同時に４９　ｋｓｉよシ大きい高い極限引張り強さを保持すると いう発見に基くものである。前記の気孔率及び最大気孔寸法は機能的臨界領域（ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｙ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ａｒｅａ　）内の最悪の視野（ ｗｏｒｓｔｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｖｉｅｗ　）から得たものである。これらの値は 熱処理前の溶浸した状態において得られるものである。

本発明の目的において臨界領域とは破壊した溶浸部分の破壊面に接する領域であ り、これは破壊面をきれいに切り離し切断域を研磨することによって得られる領 域と定義する。

最悪視野（ｗｏｒｓｔ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｖｉｅｗ　）は切断研磨面の複数の 視野を分析することにょシ得られる。本発明においては５０の視野を分析して最 悪視野を得る。残留非溶浸多孔度及び最大孔寸法は拡大して測定する。容量％気 孔率はＮａｔｉｏｎａｌ　Ｂｕｒｅａｎ　ｏｆ　５ｔａｎｄａｒｄｓ　Ｐｕｂｌ ｉｃａｔｉｏｎ　４３１（１９７６年１月）の４４６−４４９頁に記載の方法に よる面積測定によって得る。（これも本明細書において引用する）。

最悪視野は約５％よシ小さい気孔率及び約７５ミクロメーターよシ小さい残留非 溶浸孔の最大気孔寸法を有することが好ましい。

本発明の目的において、「粉末金属鉄又は満」という用語は通常の炭素鋼（ｐｌ ａｉｎ　ｃａｒｂｏｎ　５ｔｅｅ＋　）　、工具鋼。

ステンレス鋼、たとえばＳ　ＣＭ　Ｍｅｔａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社の３０４Ｌ ステンレス鋼及び４６００の如き低合金鋼を包含する。

合金元素の具体例はニッケル、モリブデン及びクロムである。工具鋼はバナジン 、及びタングステンの如き元素を含んでいてもよい。好ましくは、粉末金属は約 ０．１５％乃至約１．２５％の範囲の結合炭素含量を有する炭素鋼である。好ま しい範囲は約０．２５％乃至約１，０５％の炭素である。

好ましい態様においては、銅又は銅合金で溶浸した鉄系粉末金属部品は溶浸後に 少くとも７．　ｓ　ｏ　９／ｃｍ’の総合密度及び化学エツチング法によって測 定して約４ミクロメーターよ）小さい鋼マトリックスへの銅の拡散深さ又は電子 分散Ｘ−線分析法（ＥＤＸＡ　’）によって測定して約８ミクロメーターよシ小 さい拡散深さを有することを特徴とする。

好ましくは、金属部品は化学エツチング法で測定して約３ミクロメーターより小 さい又はＥＤＸＡ法で測定して約５ミクロメーターより小さい拡散深さを有する 。

また、好ましい態様においては、溶浸材は銅であり、代表的なものとしては鉄、 錫、亜鉛、銀、リチウム、硅素、マンガン、クロム、ジルコニウム、及びこれら の組合せの如き合金成分を含有するものである。

上記の拡散深さのパラメーターの範囲内に保持するための本発明の重要な一面は 粉末金属として銅を含まない骨格の重量に基いて約０．３乃至約１．４％の範囲 の添加炭素含量（前記の結合炭素含量とけ区別される）を有する鉄粉末を用いる ことである。この炭素の量はいわゆるグリーン部品を製造するために鉄粉末に添 加する炭素の量（重量％）である。焼結及び溶浸が行なわれている間にこの炭素 の一部は一酸化炭素及び二酸化炭素の形成（鉄粉末中の含有酸素が酸素源である ）によって失われる。

炭素はまた焼結雰囲気中の水素とともに炭化水素を形成することによっても失わ れる。これらの原因による炭素の典型的な損失は銅を含まない骨格に基いて約０ ．１０乃至０．２０％又は平均して約０．１５％の量でちる。

方法の実施例である本願実施例において炭素のパーセントは便宜上、一般に添加 した炭素（又は黒鉛）のパーセントで示す。残シの炭素（結合炭素）のパーセン トは鋼の骨格のみに基＜（１！０ち、溶浸によって添加された銅の量は含ます） 添加した炭素のパーセントから０．１５％を減じたものである。従って結合炭素 に換算して、あるいは最終部品の炭素分析に基いて臨界範囲は約０．１５％と約 １．２５％との間である。好ましい範囲は約０．２５％乃至約１．０５％である 。添加炭素の量は鉄粉末（黒鉛として）とともに混入された炭素又は鉄とともに 合金化した炭素の形であシ得ることがわかる。

特別の理論に拘束されるべきでないが、これらの割合の炭素は溶浸中に銅が鉄金 属粒子中に拡散するのを阻止するものと思われ、このような拡散の凪正により炭 素の添加による衝撃強さへのマイナスの面が十分に相殺されるものと思われる。

最適の結果は約０．９％（結合炭素で０．７５％）の添加炭素含量によって得ら れた。

銅の「拡散深さ」は種々の深さ、たとえば１．２０ｒ３ミクロメーターにおける 銅の濃度を測定しこれを片対数グラフ用紙に深さに対してプロットすることにょ ）得られる。

銅の濃度をＯから始めて等分目盛に沿ってプロットし、深さはＯから始めて対数 目盛に沿ってプロットする。実験値の点を結ぶと大体直線となシ、「拡散深さｌ ｉｄ銅の濃度０％における対数目盛と直線との交へである。

溶浸前に鉄又は鋼が多少の均一に分散した量（たとえば数％の銅は許容できる） の銅を含んでいる場合は、鋼粒子の表面に近い実験点のみを用いて前記の直線を 形成することを除いて拡散深さ測定には前記と同じ方法を用。

いる。新しい基本線を銅の基本量のレベルにおいて対数目盛に平行に引き、次に 直線を外挿することによって得られる新しい基本線との交点を「拡散深さ」とす る。

本発明は上述の粉末金属鉄又は鋼部品の新規製造法で本発明は添付の顕微鏡写真 、写真及び図面とともに下記の明細書の記載から更に明らかとなるであろう。

第１図は高度に局在化した気孔率を有する試料部品の平らな磨かれた断面を示す 倍率５０倍の視野の顕微鏡写真である。

第２図は特に実施例１の方法によって製造された試料の５０倍の視野の顕微鏡写 真である。

第３図は９０分間溶浸し、次にオーステナイト化、焼き入れ及び１３００下にお いて焼き戻しした試料から得られたデーターを用いて炭素鋼粒子の微小硬度の変 化を示すグラフである。

第４図は５分間及び９０分間溶浸したサンプルの衝撃試験後の相対的変形及びそ れぞれの衝撃強さを示す。

第５図は短時間（実施例７のデーター）溶浸したサンプル及び長時間（実施例８ のデーター）溶浸したサンプルに対して添加した黒鉛の量（パーセント）と衝撃 強さの変化を示すグラフである。

発明を実施するための最良の形態 本発明は広く言えばダイに粉末金属を注意深く満たしこのダイの中で粉末金属の 均一な分布を得る工程にある。

このことはダイの表面を横切って器具を引張シダイの中の粉末金属の均一な充填 又は表面を得ることを包含する。

この時点において、粉末金属は加圧され理論密度又は完全密度の少くとも約８０ ％の密度が得られる。次に、粉末金属を通常の焼結条件（真空及び温度）下で真 空焼結する。（前記条件は用いる粉末金属に応じて変えてもよい）。約０．３ト ルの真空が代表的である。真空焼結に続いて、通常の溶浸温度において溶浸が行 なわれる。しかし、この溶浸も気孔中に捕集されるかも知れない残留ガスを除去 するために真空中で行なわれる。これらの工程に続いてオーステナイト化及び焼 き戻しによる熱処理を行ない粉末金属部品の靭性を向上せしめるのが好ましい。

実施例４で述べるように、溶浸は短時間、たとえば、１５分以下、好ましくは７ 分以下で行なうのが望ましい。

短時間の溶浸時間は添加炭素の量とともに拡散深さパラメーターを上記の範囲内 に保持するための重要なファクターである。

本明細書及び実施例において溶浸及び焼結は通常別個の連続工程で行なわれる。

実施例１１で示すように本発明の利点はこれらの２つの工程を単一の工程プロセ スで行なうことにより実現することができる。

上記において重要なことはこれらのプロセス工程を前述の最大の気孔率及び気孔 寸法が得られるように行なうことである。

真空焼結及び溶浸の代シに水素雰囲気中で行なっても良好な結果が得られる。

下記の実施例は本発明の概念の例示である。下記実施例において引張り強さは平 方インチ当りのｋｉｐｓ　（ｋｓｉ　）で示ｆ。１　ｋｉｐは１０００ボンドで ある。密度は’／ｃｃで示す。実施例１及び２は部品の微細構造が機械的性質に とって重要であることを示す。

炭素、銅及び合金のパーセントは特記なき限シ、これらの成分を除いた鉄又は鋼 の骨格の重量に基くものである。

実施例１ アイゾツト衝撃試験用試料（ＭＰＩＦスタンダード４０）を０．９％の黒鉛及び ０．７５％のステアリン酸亜鉛を含有する市販の微粉砕鉄ブレンド（Ａｎｃｏｒ ｓｔｅｅｌ　１０００の商品名でＨｏｅｇａｎａｅｓ社から販売）を加圧するこ とにより製造した。加圧は約７．１９／ｃｃ又は理論密度の約９０％になる進行 なった。均一で一様なダイへの充填となるように注意した。

焼結はヘリウムを用いて分圧３００ミリメートル水銀（０３トル）で真空下行な った。焼結サイクルは１４００下３０分間及び２０５０　”Ｆ　３０分間であっ た。室温への冷却時間は約１時間であった。

衝撃試験試料の１２．８％の重量の最小腐蝕性溶浸スラｆ　（ＳＣＭ　Ｍｅｔａ ｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社のｌＰ２Ｏ４；鉄２−３％。

マンガン０．５−１．５％、その他０．５−１．０％、潤滑剤０．５％を含む予 備合金化した銅溶浸材）を試料の一端の上面に置き焼結処理と同じサイクルで真 空下溶浸を行なった。スラグの重量は必要よりも約５−１０％の過剰の溶浸材を 提供するのに十分なものであった。

溶浸した試料を１６５２下の炉中３０分間（試料は１６５２下の温度に約１０分 間あった）置くことによジオ−ステナイト化し、続いて水中焼き入れし、不活性 雰囲気中で１１５７下で１時間焼き戻した。

次にアイゾツト試験側棒の長さを規格のシャルピー試験用の俸（ＭＰＩＰスタン ダード４０）の長さに減少せしめた。得られた衝撃値は三本−組の試験棒につい て１３０　。

１３１及び９９フイート・ボンドであった。衝撃試験用の棒と同様に処理したド ツグボーン（ｄｏｇ　ｂｏｎｅ　）引張り試験棒（ＭＰＩＦスタンダード１０） は１０３　ｋｓｉであった。

低倍率の立体顕微鏡で見たところ試料には腐蝕は見られなかった。この部品のア ルキメデス密度は約７．８０９／ｃｃ又はほとんど完全密度であった。破面近く の断面の５０視野から取った最悪視野（９１４，：クロメートルＸ　１３７１ミ クロメートル）のみを考慮して溶浸されていない気孔率を測定した。５０のラン ダムな視野中で観察した中での最大細孔寸法は５５ミク四メートル以下であった 。最悪視野の気孔率は衝撃粘り強さ１３１フイート・ボンドの試料で０．８％で あり、９９フイート・ボンドの試料で１．６％であった。

第２図は１３１フイート・ボンドの衝撃強さを有する試料を５０倍の倍率でとっ た視野の顕微鏡写真である。

この顕微鏡写真において明るい部分は鉄マトリックスであり、灰色の部分は銅溶 浸材である。この写真には溶浸されていない細孔は存在しない。これは機能的臨 界領域をとった典型的視野である。これに対して第１図の試料は高い気孔率（第 １図の黒い部分）をもっていた。この試料は焼結を真空下で行なわなかった以外 は上記と同様にして作成したものである。第１図はこの試料の機能的に臨界域の 気孔率を示すものである。最悪視野は気孔率２３％で最大気孔寸法は３００ミク ロメートルであった。

この試料の衝撃値はわづか２７フイート・ボンドであった。

この比較データーは残留気孔率が衝撃値にとって重要であることを明確に示すも のである。

本実施例における３つの試料の衝撃値は溶浸後、同様の熱処理を用いたＫｉｅｆ ｆｅｒ及びＢｅｎｅｓｏｖｓｋｙ　（７）報告している試料の衝撃値の実質的に ３倍であった。この大きな差（はとんど９０フイート・ボンド）は本発明の利点 な明確に示すものである。−膜技術水準に対しては、得られたデーターは約１０ 倍の改良を示している。良好な引張り強さを維持しつつ高い衝撃値が得られてい ることにも注百すべきである。

実施例２ 本実施例の目的は実施例１の二段真空処理以外の方法を用いると小さい気孔寸法 及び低い気孔率を得ることができること及び形成法に関係なく、それに対して良 好な衝撃強さ及び引張り強さが得られることを示すことである。

本実施例においては焼結及び溶浸は真空ではなく水素雰囲気中で行った。これは Ｋｉｅｆｆｅｒ　＆　Ｂｅｎｅｓｏｖｓｋｙの方法に似ている。しかし、Ｋｉｅ ｆｆｅｒ　＆　Ｂｅｎｅｓｏｖｓｋｙと異なり、焼結及び溶浸後に熱処理を行な わなかった。示されているように、熱処理無しでもＫｉｅｆｆｅｒ　＆　Ｂｅｎ ｅｓｏｖｓｋｙによって得られた結果よりも実質的に良好な結果が得られた。Ｋ ｉｅｆｆｅｒ　＆　Ｂｅｎｅｓｏｖｓｋｙ　ｃｒ）結果が何故良好Ｔｆｉかった かはわからない。気孔寸法及び気孔率のデーターはＫｉｅｆｆｅｒ　＆　Ｂｅｎ ｅｓｏｖｓｋｙの論文には報告されていない。

そして、これらの値がどのようなものであったかを確める方法はない。

アイゾツト衝撃試験用試料（ＭＰＩＰスタンダード４０）を０．４％の黒鉛と０ ．７５％のステアリン酸亜鉛と微粉化鉄とのブレンドを密度６．７り／ｃｃ迄プ レスすることにより作成した。焼結は１４００下で３０分間の予備加熱及び２０ ５０下で３０分間の高温加熱によりベルト炉中、水素雰囲気で行った。

マトリックス重量の１９％の重量のスラグの状態の腐蝕最小溶浸剤（ＳＣＭ　Ｍ ｅｔａ’ｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ＩＰ　２０４　）を試料の一端に置き、上記の 焼結の条件と同じ条件で溶浸を行った。

溶浸した試料を実施例１で述べたようなシャルピー試験用の長さに切断した。溶 浸した状態において引張シ強さ４６　ｋｓｉで８６フイート・ポンドの衝撃値が 得られた。

本実施例は真空下の焼結及び溶浸とは別の操作、即ち、水素雰囲気下の焼結及び 溶浸を例示するものである。

得られた結果は実施例１のものほど良くはないが、Ｋｉｅｆｆｅｒ　＆　Ｂｅｎ ｅｓｏｖｓｋｙの結果に比べると実質的な改良が得られている。たとえばＫｉｅ ｆｆｅｒ　＆　Ｂｅｎｅｓｏｖｓｋｙによると４６フイート・ポンドの衝撃値が 得られているが熱処理を行ったときだけである。

本発明は上記の特別の説明に限定されるものではないが、密度技術では応々にし て職別できないが断面の金属組織試験によれば明確に見ることのできる小量の溶 浸されていない大きい残留気孔が応力を生じ、よシすぐれた衝撃粘シ強さを得る ことを妨害しているものと考えられる。溶浸するのが一層困難なのは小さい気孔 であると二三の文献は述べているが、本発明は大きい気孔を溶浸するのがもつと も困難であり、この大きな気孔が溶浸されないまま残シ衝撃粘シ強さを低下せし めたシ変動せしめたシするという概念に基いているのである。これらの大きい気 孔を除去することにより平均衝撃粘り強さが増大するのみならず、多くの試料に おいて衝撃ＫＤ強さのバラツキが大巾に減少するのである。これは非常に重要な ことである。

また、２工程溶浸（ＮＬ一工程溶浸又は焼に対して）、延長した一工程焼結又は 真空焼結により鉄又は鋼マ）　ＩＪラックス十分に減少せしめると大寸法の気孔 の溶浸が可能となり、これにより試料が十分に溶浸されるものと考えられる。ま た、酸素含有量を十分に低下せしめる（従来法の処理において約１０００１）ｐ ｍであるのに対し６００ｐｐｍ以下・）ことによりマトリックス及び溶浸材の両 者の表面エネルギーが上昇しマトリックスの気孔がまるくなるものと考えられる 。両効果とも溶浸を助長するものと考えられる。

下記の実施例３−６は鉄粉末粒子中への銅の拡散度を限定することが重要である ことを示す。

実施例３ 市販の微粉化鉄（Ａｎｃｏｒｓｔｅｅｌ　１０００なる商品名でＨｏｅ−ｇａｎ ａｅｓ社より販売）に０．９％の黒鉛と０．７５％のステアリン酸亜鉛とを混合 したものを圧縮することによりアイゾツト衝撃試験用試料（ＭＰＩＰスタンダー ド４０）を作成した。圧縮は密度が６，７０７／’ｃｍ’又は理論密度の約８５ ％となる迄行った。均一で一様なダイへの充填が得られるように注意した。

焼結は分圧３００ミリメートル水銀（０，３）ル）のヘリウムを用いて真空中で 均一に行なった。焼結サイクルは１４００下で３０分間及び２０５０下で３０分 間であった。

室温への冷却時間は約１時間であった。衝撃試料の２１％ノ１ｉ−Ｊｉノ腐蝕性 最小溶浸材ス５　ｆ　（ＳＣＭ　Ｍｅｔａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社のＩＰ−２０ ４；鉄２−３％、マンガン０．５−１．５％、。

その他０．５−１．０％、潤滑剤０．５％を有する予備合金化銅溶浸材）を試料 の一端の上に置き、２０５０下における時間を３０分の代りに７分間とした以外 は上記焼結処理のサイクルと同じサイクルを用い真空上溶浸を行った。

スラグの重量は気孔を満たすための計算値よシも約１０％過剰の溶浸材を提供す るのに十分なものであった。

この溶浸した試料を１６５２下で３０分間（試料は１６５２下の下に約１０分間 あった）炉中に入れることＫよジオ−ステナイト化し、続いて油焼き入れし、１ ３００　”Ｆで不活性雰囲気中で１時間焼き戻した。

次にアイゾツト試料棒の長さを標準のシャルヒ゛−俸（ＭＰＩＰスタンダード４ ０）の長さに減らした。得られた衝撃値は２本−組の棒について１６３及び１７ ３フイート・ポンドであった。衝撃値用棒と同様に処理したドツグボーン引張シ 試験俸（ＭＰＩＰスタンダード１０）の引張シ強さは約１００　ｋｓｉであった 。低倍率の立体顕微鏡で観察したところ試料には腐蝕は見られなかった。この部 品の密度は約７．８７９／、Ｌ５又はほとんど完全密度に近いものであった。破 壊部分の近辺の断面を磨いたものを２％ｎ１ｔａｌでエツチングしたところ微細 構造は銅が鋼の粒子中に平均約２．５ミクロメートルの深さ迄拡散したものであ った。電子分散Ｘ−線分析法によシ銅の拡散深さを測定したところ約４ミクロメ ートルであった。２つの方法の間に測定値の相違があるのは鋼マトリツクス粒子 内の銅の濃度は粒子の外側から中側に向って減少し化学的エツチングによる特徴 は臨界的銅濃度以下になると消失するからである。このため、ＥＤＸＡ法に比べ て化学エツチング法の値が小さくなるのであるが、実用上は化学エツチング法の 方が便利でありかつ安価である。

実施例４ グリーン試料を密度６．７り／、１３の代シに７．０５　！；’／ｃＩｒＬＡ迄 圧縮する以外は実施例３と同様にして試料を作成した。

また、マトリックス重量に基き１４％のスラグ重量を用いた。また、溶浸時間、 即ち、２０５０下における時間は４．７．３０及び９０分であった。これらの試 料の性質を下記の表に示す。

上記試料の極限引張り強さはすべて１１０と１２５ｋｓｉの間であった。低い値 は短時間溶浸のものであシ、高い値は長時間溶浸時間のものである。従って上記 のデーターから銅の拡散深さの浅い短時間溶浸により引張シ強さの大きな損失な しに衝撃強さが十分改良されることが明らかである。溶浸の最初の１５分乃至３ ０分の間に最大の衝撃値の損失が生じる。

上記データーは密度は強度にほとんど影響を与えないことをも示している。実際 、短時間の溶浸で得られた高い衝撃強さの部品は長時間溶浸部品よりも低い密度 を有本実施例はスラグと金属マトリックスとの比を７％から２１％に変えた以外 は実施例３と同様に行なった。この一連の実験の結果を下記の表に要約した。

これらの結果は短い溶浸時間を用いることにより７．５９９／ｃｒｎ３（平均気 孔率３．８％に相当）という低い総合密度で５０フイート・ボンド以上の衝撃強 さを得ることができることを示す。同様に処理したドツグボーン引張り試験棒の 極限引張り強さは約１００　ｋｓｉであった。

しかし、このデーターはまた最良の結果は気孔率及び気孔寸法の基準、即ち、７ 容量％よシ小、及び１２５ミクロメートルより小を満たすことにより得られるこ とを示している。最適の結果は５容量％以下の最悪視野気孔率及び７５ミクロメ ートル以下の最大気孔寸法に溶浸することにより得られる。

実施例６ 鋼マトリックスの圧縮を密度が７．０４９／、Ｌ５となる進行ない、溶浸材のス ラグ重量が鋼マ）　ＩＪソックス対して１４％であり焼結を水素中で３０分間行 なった以外は実施例３と同様にして試料を作成した。また、溶浸は水素中、２０ ５０下で７分間行なった。

ノツチ無しのシャルピー衝撃強さは１４１フイート・ポンド（３つの試料の平均 ）であり極限引張シ強さは１４１　ｋｓｉであった。このデーターは真空中より もむしろ還元雰囲気中で焼結及び溶浸を行なうことにより衝撃強さと引張り強さ とのすぐれた組合せが得られることを示している。

上記の実施例は文献中に報告されているものよシも数倍も高い衝撃粘り強さを得 ることができることを示す。

この結果についての特別の説明に本発明を限定するものではないが、溶浸時間が 長い程鋼マトリックスへの銅の拡散深さが大きくなり、鉄を包み込み塑性変形を もたらす厚い硬い層が形成され、これが衝撃強さの低下をもたらすものと思われ る。

銅は鉄又は鋼を析出硬化せしめることが知られている。

銅の濃度が高い程、そして鉄中の銅の深さが深い程、鉄のコアを包み塑性変形を 抑制する物質の層が厚くかつ硬くなＩ）衝撃強さの低下をもたらす。

第３図は９０分間溶浸し、オーステナイト化し、焼き入れし、１３００℃で焼き 戻した試料からとった鋼粒子の微小硬度分布を示す。鉄粒子の両側における硬度 が高いことが明らかである。

短い溶浸時間は部品の寸法のフントロールの面からも有利である。

銅による溶浸は鋼中への銅の溶解及び粒子間への銅の浸透により部品の膨潤をも たらすことが知られている。

この膨潤の増大は溶浸の長さにはソ直線的に比例する。

即ち、経済的な節約の点は別として短かい溶浸時間は膨潤の増大を望ましい少な い量に抑え、かつ再生し易いという点で有利である。

第４図は５分間及び９０分間溶浸した試料についての相対的変形及びそれぞれの 衝撃強さを示す。

上記から、望ましい微細構造は短い溶浸時間を用いることによって得られるだけ でなく、鋼マトリツクス中への銅の拡散速度を低下せしめる添加剤（たとえば炭 素）を用いることにより得られることがわかる。

この点につき、炭素の存在又は炭素鋼の使用が重要であることが発見された。そ して炭素の存在は鋼マ）　ＩＪラックスの銅の拡散速度を低下せしめる傾向があ ることもわかった。示されているように、最適の結果は０．９％の炭素鋼を用い ることによシ得られた。

下記の実施例７及び８は鋼マトリツクス中に炭素の存在することが重要であるこ とを示すものである。

実施例７ 鉄粉末がＡ　１０００　ＳＰ　（Ｈｏｅｇａｎａｅｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ よシ販売）、黒鉛がＬｏｎｚａ社製ｃｒ）　「Ｇｒａｐｈｉｔｅ　２．５　Ｊ　 、潤滑剤が「Ａｃｒａｗａｘ　ＣＪ　（Ｇｌｙｃｏ　、　Ｉｎｃ、の商品名）で ある以外は実施例３と同様にして試料を作成した。また、黒鉛の添加量をＯから ０．９％の間で変えた。結果を下記の表Ａ１１８　０　２４０ ＡＩ２７　０．１　２４０ Ａ１３７　０．３　１０６ Ａ１３８　０．９　２１８ 炭素添加量が０％及び０．１％の試料は最高の衝撃強さを有していたが、これら の試料の極限引張り強さは非常に低く、約５０　ｋｓｉであった。これに対し、 約０．９％の炭素を含有する試料は引張り強さは約１００　ｋｓｉであった。約 ０．３％乃至０．９％の炭素含有量の範囲において衝撃強さ及び極限引張シ強さ −は同時に増大した。

これら及びその他の結果は約０．３％よりも高い炭素添加量で衝撃及び極限引張 り強さの両者の好ましい組合せを得ることができるということ及び本発明の実施 においては広い範囲が約０．３乃至約１．４％、最適には約０．４乃至約１゜２ ％の添加炭素量の範囲に存在することを示唆している。結合炭素に換算するとこ れらの範囲はそれぞれ約０．１５−１．２５及び０．２５−１．０５％である。

上記のこれらの炭素含有量は銅の重量を除外した鋼骨格の重量に基くものである 。

本実施例のデーターを第５図にプロットしである。この図は衝撃強さは添加炭素 の量的０．３％で最低となり、その後、約０．９％で最大に戻ることを示してい る。炭素含有量とともに極限引張り強さが増大することは予期される。しかし、 衝撃強さが添加炭素量０．３％における最低から添加炭素量０．９％における最 大迄増大することは予期されなかった。

衝撃強さは炭素含有量の増大とともに減少するものと考えるのが普通である。第 ５図はＬｉＰＩＦスタンダード３５からとった衝撃強さのデーターも含んでいる 。このデーターは溶浸した鉄粉末金属部品の製造において広く使用て低いもので あるに加えて炭素含有量の増大とともに一様に連続的に減少することを示してい る。

炭素量の増大とともに衝撃強さが減少することの傾向は事実、他の銅についてよ く知られてお９、従来の（］ｏＯ％稠密）普通炭素鋼についてプロットしである 。このことに関°しては、「Ｔｈｅ　Ｍａｋｉｎｇ、　Ｓｈａｐｉｎｇ　ａｎｄ 　Ｔｒｅａｔｉｎｇｏｆ　５ｔｅｅｌ　Ｊ　（１９７１年Ｕｎｉｔｅｄ　５ｔａ ｔｅｓ　５ｔｅｅｌ発行、第９版）の第１１２０頁第４１図を参照すべきである 。この図のシャルピー衝撃値は炭素含有量とともに下記のように衝撃強さの減少 は添加炭素含有量が０．２から約０２５−０．７％に増大するときにもっとも著 しく、添加炭素含有量が約１．１％を過ぎると曲線は衝撃強さ殆んど０に低下す る。

従って、本願第５図に戻ると、実施例７の曲線は同じパターンを取り、炭素含有 量とともに衝撃強さは連続的に減少し、添加炭素含有量が約１．０％を越えると 最終的増大し添加炭素約０．９％で最大となる。

この理由は不明であるが炭素の量が増大すると銅の鋼粒壬申への拡散が次第に阻 止されるものと考えられる。

このため短い溶浸時間のもたらすのと同じ効果、即ち銅の拡散をここに述べたパ ラメーターに保持する効果が得られる。しかし、炭素含有量が約０．３％を越え たときのこの炭素含有量のこのプラスの効果は炭素含有量の衝撃強さへのマイナ スの効果よりまさって来るものと考えられる。同時に、炭素含有量の増大ととも に極限引張シ強さが向上するという利照は影響を受けない。即ち、極限引張シ強 さは炭素含有量の増加とともに増大し続け、所望の両性質の好ましい組合せが得 られるのである。

実施例８ 黒鉛の添加量をＯ乃至１．２％で変化せしめること、及び溶浸時間を３０分間と する以外は実施例３と同様にして試料を作成した。結果を下記の表に示す。

ｌ８６５　０．９　８２ Ｉ８５１　１．２　５１ 同様に処理したドツグボーン引張シ試験の極＠引張シ強さは炭素含有量がＯから ０．９％に増加するにつれて約５５から１１０　ｋｓｉへ増大した。添加炭素含 有量１．２％における引張り強さは０．９％の炭素含有量のときとほに同じであ った。焼き戻しを低温、たとえば３５０下で行なうと０．９％の炭素含有量のと きの極限引張り強さは約１８０　ｋｓｉに増大した。もちろん、この引張り強さ の増大は衝撃強さをぎせいにして得られるものである。

本実施例のデーターも第５図にプロットしである。このデーターは実施例７８の パターンと同じパターンをとっており、そんなに著しくはないが最小及び最大点 及び添加炭素約０．４−１．２％の最適範囲を示している。即ち、このデーター は炭素含有量が衝撃強さに与える驚くべきすぐれた効果は短い溶浸時間のみなら ず比較的長い溶浸時間によるものであることを示している。ただし、最良の結果 は短かい溶浸時間と約０．３％より多い添加炭素含有量との併用により達成され る。

本実施例のすべての試料の拡散深さは本願で請求している拡散深さの限界又はパ ラメーターを越えている。たとえば、試料■８６５はＥＤＸＡで測定して約１１ ミクロメートルの拡散深さをもっている。しかし、この試料は本願で規定の微細 構造要件を満たしている。

実施例９ 粉末カー１ｏｏメツシユの３０４ＬステンレスＨ（ＳＣＭＭｅｔａｌ　Ｐｒｏｄ ｕｃｔｓから販売）であり、黒鉛を添加しない以外は実施例３と同様にして試料 を作成した。この方法により短時間溶浸による衝撃強さの向上した製品が得ら− に拡散していれば引張シ強さ及び衝撃強さの向上した組合せを得るために許容で きることを示す。

と、粉末のブレンドを６７９ｇ／／、ＩＬ５の密度に圧縮したこと及びスラグと 金属の比をわづか１８％としたこと以外は実施例３と同様にして試料を作成した 。また、骨格焼結時間は９０分で、一方溶浸時間は５分間とした。焼き戻し温度 は１１５０下であった。

シャルピーノツチ無し衝撃強さは８２フイート・ポンドであシ、極限引張シ強さ は約１１０　ｋｓｉであった。

本実施例は小量の銅はこれが窮骨格中には（均一に拡散していれば引張り強さ及 び衝撃強さの向上した組合せを得るために許容できることを示す。

上記のすべての実施例において、焼結し、次に溶浸を行なうという二工程法を行 なっている。本発明を単一工程の焼結及び溶浸法で行なうことも可能である。こ の方法を用いると実用及び炉作業において多少の節約が得られる。しかし、焼結 及び溶浸の基準が同一ではないのでこれらを一工程でやるよシも二工程でやる方 が良い結果が得られるようである。

本実施例は一工程焼結及び溶浸を例示する。焼結及び溶浸処理の両方を単独（５ ｉｎｔｒａｔｉｏｎ　）法で行なった以外は実施例３と同様にして試料を作成し た。この方法は合成窒素（ＵＣＡＲ）雰囲気中で１４００　”Ｆで７分間保持し 、２０５０　”Ｆで７分間保持して加熱することから成る方法である。衝！！強 さく俸＃８７）は９０フイート・ボンドであり、極限引張り強さは約１００　ｋ ｓｉであった。

ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、２ 徹ｉＱ　徳？（、＆づミ　・ｒ　シ　斐　斤〉　Ｚ　瓦　ブ　ｉ　」（３’＞’ Ｌ　Ｍ　”ｒ　Ｓ−５１肩　づシラ受　仁　九　右　帽１りｑ　乃−ｔ・、ｔパ ンど：λ帥　各人＋に−）ｉ　ｉｃ　グ　にｑ　＊尋　鏝　１　八　上り　（１ ｑ　７マート、す、・２戸・力（１５１ぎ笑づ１゛′歯う） 国際調を報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．銅又は銅合金で溶浸した鉄系粉末金属製品において、該粉末金属がこの粉末 金属の重量に基き約０．１５％乃至約１．２５％の範囲の結合炭素含有量を有す る通常の炭素鋼又はステンレス鋼，低合金鋼又は工具鋼であり、溶浸後の残留非 溶浸気孔率が約７容量％より小さく、残留非溶浸気孔率の最大気孔寸法が約１２ ５ミクロメートルより小さく、前記気孔率及び気孔寸法値はこの金属製品の機能 的臨界領域における最悪視野から得たものであることを特徴とする銅溶浸鉄系粉 末金属製品。 ２．溶浸後に少くとも約７．５０ｇ／ｃｍ３の総合密度及び化学エツチング法で 測定して約４ミクロメートルより小又は電子分散Ｘ−線分析法で測定して約８ミ クロメートルより小さい銅の鋼マトリツクス中への拡散深さを有する請求の範囲 第１項の金属製品。 ３．該金属粉末がこの金属粉末に基き約０．１５乃至約１．２５％の範囲の結合 炭素含有量を有する通常の炭素鋼である請求の範囲第２項の金属製品。 ４．拡散深さが化学エツチング法で測定して約３ミクロメートルより小さくＥＤ ＸＡ法で測定して約５ミクロメートルより小さい請求の範囲第３項の金属部品。 ５．鉄系粉末金属が約０．２５％乃至約１．０５％の範囲の結合炭素含有量を有 する普通炭素鋼である請求の範囲第１項又は第２項の金属部品。 ６．約５容量％以下の残留非溶浸気孔率及び約７５ミクロメートルより小さい残 留非溶浸気孔の最大気孔寸法を有し、この気孔率及び気孔寸法値は該金属部品の 機能的臨界領域の最悪視野からとつたものである請求の範囲第１又は２項の金属 部品。 ７．５０フイート・ポンドよりも大きいシヤルピーノツチ無し衝撃強さ及び６０ ｋｓｉよりも大きい極限引張り強さを有する請求の範囲第６項の金属部品。 ８．銅又は銅合金で溶浸した鉄系粉末金属部品において、溶浸後に約５容量％よ り小さい残留非溶浸気孔率と約１２５ミクロメートルよりも小さい非溶浸気孔率 の最大気孔寸法とを有し（ただし前記気孔率及び気孔寸法は該金属部品の機能的 臨界領域の最悪視野からとつたものである）、該鉄系金属は約０．１５％乃至約 １．２５％の結合炭素含有量を有する普通炭素鋼であり、オーステナイト化及び 焼き戻しにより熱処理を受けた該金属部品は５０フイート・ポンドよりも大きい シヤルピーノツチ無し衝撃強さ、及び６０ｋｓｉよりも大きい極限引張り強さを 有することを特徴とする銅溶浸鉄系粉末金属部品。 ９．溶浸後に少なくとも約７．５０ｇ／ｃｍ３の総合密度及び化学エツチング法 で測定して約４ミクロメートルより小、又は、電子分散Ｘ−線分析法で測定して 約８ミクロメートルより小さい銅の鋼マトリツクス中への拡散深さを有する請求 の範囲第８項の金属製品。 １０．（ａ）粉末金属の重量に基き約０．１５％乃至約１．２５％の結合炭素含 有量を有する普通炭素鋼又はステンレス鋼，低炭素鋼又は工具鋼である鉄粉末金 属をダイの中に満たしダイ中で均一な粉末金属分布となし、（ｂ）前記粉末金属 を理論密度の少くとも約８０％の密度迄加圧し、 （ｃ）前記粉末金属を焼結し、 （ｄ）前記粉末金属を銅又は銅合金溶浸材で溶浸する工程から成り、これら充填 ，加圧，焼結及び溶浸の条件は金属部品の機能的臨界領域内の最悪視野からとつ た約７容量％より小さい残留非溶浸気孔率及び約１２５ミクロメートルよりも小 さい非溶浸気孔率の最大気孔寸法を有する粉末金属部品を形成するのに有効なも のであることを特徴とする銅又は銅合金溶浸材で鉄粉末金属部品を溶浸する方法 。 １１．溶浸後に少くとも７．５０ｇ／ｃｍ３の総合密度及び化学エツチング法で 測定して約４ミクロンより小さく、電子分散Ｘ−線分析法（ＥＤＸＡ）で測定し て約８ミクロンよりも小さい銅の鋼マトリツクス中への拡散深さを有する部品が 形成されるように行なう請求の範囲第１０項の方法。 １２．粉末金属が普通炭素鋼であり化学エツチング法で測定した鋼中への銅鉱散 の深さを約４ミクロメートルより小さく、電子分散Ｘ−線法で測定して約８ミク ロメートルよりも小さくする条件下で溶浸を行なう請求の範囲第１０項の方法。 １３．焼結又は溶浸又はこの両者を真空条件下又は水素雰囲気条件下で行なう請 求の範囲第１０項又は１２項の方法。 １４．鉄粉末金属が普通炭素鋼であり、該方法が金属部品をオーステナイト化及 び焼き戻しにより熱処理する工程を含み、金属部品がノツチ無しシヤルビー試験 法で測定して５０フイート・ポンドよりも大きい衝撃強さを有し、かつ６０ｋｓ ｉよりも大きい極限引張り強さを有する請求の範囲第１０項及び１２項の何れか の方法。 １５．鉄粉末金属がこの粉末金属に基き約０．２５％乃至約１．０５％の結合炭 素含有量を有する普通炭素鋼である請求の範囲第１０項及び１２項の何れかの方 法。 １６．金属部品を予備焼結し続いて銅で溶浸することから成る請求の範囲第１０ 項及び第１２項の何れかの方法。 １７．焼結と溶浸とを同時に行なう請求の範囲第１０項及び第１２項の何れかの 方法。 １８．焼結及び溶浸を同時に行なう請求の範囲第１５項の方法。 １９．請求の範囲第１０項及び１２項の何れかの方法によつて得られた銅で溶浸 した鉄粉末金属部品。 ２０．金属粉末がこの金属粉末に基いて約０．１５％乃至約１．２５％の結合炭 素含有量を有する普通炭素鋼である請求の範囲第１項の銅で溶浸した鉄粉末金属 部品。