KR101551453B1 - Metallurgical powder composition and method of production - Google Patents

Metallurgical powder composition and method of production Download PDF

Info

Publication number
KR101551453B1
KR101551453B1 KR1020107009359A KR20107009359A KR101551453B1 KR 101551453 B1 KR101551453 B1 KR 101551453B1 KR 1020107009359 A KR1020107009359 A KR 1020107009359A KR 20107009359 A KR20107009359 A KR 20107009359A KR 101551453 B1 KR101551453 B1 KR 101551453B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
iron
weight
chromium carbide
based powder
Prior art date
Application number
KR1020107009359A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100075571A (en
Inventor
올라 베르그만
폴 두드필드 누르텐
Original Assignee
회가내스 아베 (피유비엘)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 회가내스 아베 (피유비엘) filed Critical 회가내스 아베 (피유비엘)
Publication of KR20100075571A publication Critical patent/KR20100075571A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101551453B1 publication Critical patent/KR101551453B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0207Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0285Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/02Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10Processes characterised by the sequence of their steps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2301/00Using particular materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2301/00Using particular materials
    • F01L2301/02Using ceramic materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00Manufacturing of components used in valve arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/01Absolute values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 높은 내마모성을 갖는 압축하고 소결시킨 부품의 제조에 적합한 어닐링된 분무합금(pre-alloyed) 물 원자화된(water atomised) 철-기재 분말에 관한 것이다. 철-기재 분말은 10 내지 18 중량% 미만의 Cr, 각각 0.5-5 중량%의 하나 이상의 Mo, W, V 및 Nb, 및 0.5-2 중량%, 바람직하게 0.7-2 중량% 및 가장 바람직하게는 1-2 중량%의 C를 포함한다. 분말은 10 중량% 미만의 Cr을 포함하는 매트릭스를 가지며, 큰 M23C6- 타입 카바이드 및 M7C3- 타입 카바이드의 조합을 포함한다. 본 발명은 또한 철-기재 분말의 제조방법뿐 아니라 높은 내마모성을 갖는 압축하고 소결시킨 부품 및 높은 내마모성을 갖는 부품의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an annealed pre-alloyed water atomised iron-based powder suitable for the production of compressed and sintered parts having high abrasion resistance. The iron-based powder comprises less than 10 to 18 wt.% Cr, 0.5 to 5 wt.% Each of at least one Mo, W, V and Nb, and 0.5 to 2 wt.%, Preferably 0.7 to 2 wt. 1-2 wt.% C. The powder has a matrix containing less than 10% Cr by weight and a large M 23 C 6 - Type carbide and M 7 C 3 -type carbide. The present invention also relates to a process for the preparation of iron-based powders, as well as to methods of making compressed and sintered parts having high wear resistance and parts having high wear resistance.

Description

야금용 분말 조성물 및 이의 제조방법{METALLURGICAL POWDER COMPOSITION AND METHOD OF PRODUCTION}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a powder composition for metallurgy,

본 발명은 철-기재(iron-based) 분말에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 내마모성 제품 예컨대 밸브 시트 인서트(VSI)뿐 아니라 분말로 제조된 부품의 제조에 적합한 분말에 관한 것이다.The present invention relates to iron-based powders. More particularly, the invention relates to wear resistant articles such as valve seat inserts (VSI) as well as powders suitable for the manufacture of parts made from powder.

높은 내마모성을 갖는 제품들은 광범위하게 사용되며 기존 제품들과 동일하거나 더 나은 성능을 갖는 덜 비싼 제품들에 대한 끊임없는 요구가 있다. 밸브 시트 인서트만 연간 1,000,000,000개를 초과하는 양의 부품이 생산된다.Products with high abrasion resistance are used extensively and there is a constant need for less expensive products that have the same or better performance than existing products. Only valve seat inserts produce more than 1,000,000,000 parts per year.

높은 내마모성을 갖는 제품의 제조는 예를 들어 카바이드(carbide)의 형태로 탄소를 포함하는 분말, 예컨대 철 또는 철-기재 분말을 기재로 할 수 있다.The production of products with high abrasion resistance can be based on powders, such as iron or iron-based powders, containing carbon, for example in the form of carbides.

카바이드는 매우 단단하며 높은 녹는점 및 많은 적용에서 이들에 높은 내마모성을 주는 특성을 갖는다. 이 내마모성은 종종 스틸, 예를 들어 높은 내마모성이 요구되는 고속 스틸(HSS), 예컨대 드릴, 선반, 밸브 시트 인서트 등을 위한 스틸에서 카바이드를 바람직한 구성요소가 되게 한다.Carbides are very hard and have high melting points and high abrasion resistance properties in many applications. This abrasion resistance often makes carbide a desirable component in steel for high-speed steels (HSS), such as drills, lathe, valve seat inserts and the like, which require high wear resistance.

연소 기관에서 VSI는 작동 동안 밸브가 실린더 헤드와 접촉하는 곳에 삽입되는 고리이다. VSI는 실린더 헤드에서 밸브에 의한 마모를 막는데 사용된다. 이는 밸브에서 마모됨이 없이, 실린더 헤드 물질보다 더욱 마모에 강할 수 있는 VSI에 사용된 물질에 의한 것이다. VSI에 사용하기 위한 물질은 캐스트 물질 또는 보다 압축되고 소결된 PM 물질이다.In a combustion engine, the VSI is a loop that is inserted where the valve contacts the cylinder head during operation. The VSI is used to prevent valve wear from the cylinder head. This is due to the materials used in the VSI, which can be more abrasive than the cylinder head material without wear on the valve. The materials for use in VSI are cast materials or more compacted and sintered PM materials.

분말 야금으로의 밸브 시트 인서트 제조는 VSI의 조성물에서 넓은 가요성 및 매우 비용 효율적인 제품을 제공한다. PM 밸브 시트 인서트의 제작 방법은 최종 부품에 요구되는 모든 성분들을 포함하는 혼합물의 제조로 시작된다. 가장 일반적인 분말 혼합물은 최종 부품에서 매트릭스의 역할을 하는 철 또는 저 합금된 분말, 매트릭스 물질로 보다 적거나 광범위하게 분산되고 강도 및 경도를 강화시키는 기본적 합금 성분 C, Cu, Ni, Co 등을 포함한다. 더욱이 카바이드 및 유사한 상들(phases)을 함유하는 단단한 상(hard phases)의 물질이 첨가되어 상기 합금의 내마모성을 증가시킬 수 있다. 또한, 완성된 제품을 기계 가공시 도구 마모를 감소시키도록 첨가되는 절삭성 개선제뿐 아니라 기관에서 제공되는 동안 윤활을 돕기 위한 고체 윤활제를 갖는 것이 일반적이다. 더욱이, 모든 압축 준비된 혼합물에서 휘발성 윤활제가 압축된 부품의 압축 및 사출을 돕기 위해 첨가된다. 분말 야금에 의해 제조된 공지된 VSI 물질은 매트릭스 물질을 함유한 카바이드로서 고속 스틸 분말을 기재로 한다. 보통 사용되는 모든 분말은 180 μm 미만의 입자 크기를 갖는다. 혼합물의 평균 입자 크기는 통상 혼합물을 흐르도록 하고 제조를 촉진하도록 50 내지 100 μm이다. 많은 경우에 합금 및 윤활유 첨가제는 매트릭스 분말과 비교하여 입자 크기가 더욱 미세하여 분말 혼합물 및 최종 부품에서 합금되는 성분의 분산을 개선한다.The production of valve seat inserts into powder metallurgy provides a wide flexible and very cost effective product in the composition of VSI. The process for making PM valve seat inserts begins with the preparation of a mixture containing all the components required for the final part. The most common powder mixtures include iron or low alloyed powders that serve as matrices in the final part, basic alloy components C, Cu, Ni, Co, etc. which disperse more or less widely and increase strength and hardness with matrix materials . Moreover, materials of hard phases containing carbides and similar phases can be added to increase the wear resistance of the alloy. It is also common to have a machinability improving agent added to reduce tool wear during machining of the finished product, as well as a solid lubricant to aid lubrication during delivery to the engine. Furthermore, in all the compression ready mixtures, volatile lubricants are added to assist in the compression and injection of the compressed parts. The known VSI material produced by powder metallurgy is based on high speed steel powder as carbide containing matrix material. All commonly used powders have a particle size of less than 180 μm. The average particle size of the mixture is usually from 50 to 100 [mu] m so as to allow the mixture to flow and facilitate the production. In many cases, alloy and lubricant additives are finer in particle size compared to matrix powders, which improves the dispersion of components that are alloyed in the powder mixture and the final part.

후에 분말 혼합물이 VSI 고리의 형상을 갖는 도구 캐비티로 공급된다. 400-900 MPa의 축방향 압력이 적용되었고, 그 결과 6.4-7.3 g/cm3의 밀도를 갖는 본래의 형상과 유사한 금속성 VSI 부품이 된다. 몇몇 예에서 이중 압축이 사용되어 비싼 합금 성분의 사용을 감소시킨다. 이중 압축에서는 두 개의 서로 다른 분말 혼합물이 사용된다. 우수한 마모 특성을 갖는 더욱 값비싼 것은 밸브와 마주보는 VSI의 마모 표면을 생성시키며 비교적 싼 것은 부품의 바람직한 높이를 제공한다. 압축 후, 개개의 그레인은 냉각 용접을 통해 단지 느슨하게 결합되고, 이후의 소결 공정은 개개의 입자들이 함께 분산되고 합금 성분이 분포되도록 하는 것이 필요하다. 소결은, 통상 질소 및 수소를 기반으로 감압하에서, 일반적으로 112O℃ 내지 115O℃의 온도에서 수행되지만 1300℃에 이르는 온도가 사용될 수도 있다. 소결 동안 또는 후에, 구리가 부품의 기공에 침투하여 경도 및 강도를 증가시킬 뿐 아니라 열 전도성 및 마모 특성을 개선할 수 있다. 많은 경우에서 이후의 열처리가 수행되어 최종 특성에 도달한다. VSI의 바람직한 기하학적 정확도를 달성하기 위해 이는 바람직한 크기로 가공된다. 많은 경우에 최종 가공은 VSI가 실린더 헤드에 설치된 후 수행된다. 최종 가공은 VSI 및 반전 밸브 프로파일을 제공하고 작은 차원의 변화를 갖도록 수행된다.The powder mixture is then fed into a tool cavity having the shape of a VSI loop. An axial pressure of 400-900 MPa was applied, resulting in a metallic VSI part similar to the original shape with a density of 6.4-7.3 g / cm 3 . In some instances, double compression is used to reduce the use of expensive alloy components. In double compression, two different powder mixtures are used. Higher cost with superior wear characteristics creates a wear surface of the VSI facing the valve, while relatively inexpensive provides the desired height of the part. After compression, individual grains are only loosely bonded through cold welding, and subsequent sintering processes require that individual particles be dispersed together and alloy components distributed. Sintering is generally carried out at a temperature of 112 ° C to 115 ° C under reduced pressure, which is usually based on nitrogen and hydrogen, but a temperature of up to 1300 ° C may also be used. During or after sintering, copper may penetrate into the pores of the component to increase hardness and strength, as well as improve thermal conductivity and wear characteristics. In many cases, subsequent heat treatment is performed to reach final properties. It is processed to the desired size to achieve the desired geometric accuracy of the VSI. In many cases, the final machining is performed after the VSI is installed on the cylinder head. The final machining is performed to provide a VSI and an inverted valve profile and to have a small dimensional change.

높은 내마모성을 갖는 일반적인 철-기재 분말의 예들은 미세하게 분산된 카바이드를 갖는 도구 스틸 분말을 포함하는 분말 혼합물에 관한 미국특허 제6,679,932호 및 스테인레스 스틸 분말에 관한 미국특허 제5,856,625호에 기재되어 있다.Examples of common iron-based powders with high abrasion resistance are described in U.S. Patent No. 6,679,932 for powder mixtures comprising tool steel powders with finely dispersed carbides and U.S. Patent No. 5,856,625 for stainless steel powders.

W, V, Mo, Ti 및 Nb는 강력한 카바이드 형성 성분이며 이들 성분들은 특히 내마모성 제품의 제조에 관련된다. Cr은 또 하나의 카바이드 형성 성분이다. 그러나, 대부분의 이들 일반적인 카바이드 형성 금속은 값비싸며 적절치 못하게 높은 가격의 제품을 만든다. 따라서, 분말 야금용 산업에서 예컨대 밸브 시트 등에 적용하기에 충분한 내마모성을 갖는 덜 비싼 철-기재 분말, 또는 고속 스틸에 관한 요구가 있다. W, V, Mo, Ti, and Nb are strong carbide forming components and these components are particularly concerned with the manufacture of abrasion resistant products. Cr is another carbide forming component. However, most of these common carbide-forming metals are expensive and produce inappropriately high priced products. Thus, there is a need in the powder metallurgy industry for less expensive iron-based powders, or high-speed steels, which have sufficient abrasion resistance to be applied, for example, to valve seats and the like.

크롬이 높은 내마모성을 갖는 일반적인 분말 및 단단한 상에 사용되는 다른 기존의 금속보다 싸고 보다 쉬운 유용한 카바이드 형성 금속이므로, 주된 카바이드 형성 금속으로서 크롬을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이런 식으로 분말 및 이에 따른 압축된 제품은 보다 싸게 제조될 수 있다.It may be desirable to use chromium as the predominant carbide-forming metal, since chromium is a common carbide-forming metal that is cheaper and easier to use than conventional metals used in general powders and hard phases with high abrasion resistance. In this way the powder and thus the compacted product can be made cheaper.

통상의 고속 스틸의 카바이드는 일반적으로 아주 작지만, 본 발명에 따르면 그것은 예상외로, 예를 들어 밸브 시트에 적용하기 위한, 동일하게 이로운 내마모성을 갖는 분말이 주된 카바이드 형성 금속으로서 크롬으로 얻어질 수 있으며, 충분한 양의 큰 카바이드가 존재하는 경우, 소량의 더욱 미세하고 단단한 카바이드에 의해 지지됨을 보여준다.Carbides of ordinary high-speed steels are generally very small, but according to the present invention it is unexpectedly found that, for example, powders with equally favorable abrasion resistance for application to valve seats can be obtained with chromium as the predominant carbide- In the presence of a large positive carbide, it is supported by a small amount of finer and harder carbide.

발명의 요약SUMMARY OF THE INVENTION

본 발명의 목적은 높은 내마모성을 갖는 분말 야금용 제품의 제조를 위한 값싼 철-기재 분말을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a cheap iron-based powder for the production of a powder metallurgical product having high abrasion resistance.

이 목적뿐 아니라 아래 논의로부터 분명한 다른 목적들은 본 발명에 따른 10 내지 18 중량% 미만의 Cr, 각각 0.5-5 중량%의 하나 이상의 Mo, W, V 및 Nb, 0.5-2 중량%, 바람직하게 0.7-2 중량% 및 가장 바람직하게는 1-2 중량%의 C를 포함하는 어닐링된 분무합금(pre-alloyed) 물 원자화된 철-기재 분말을 통해 달성되며, 여기서 상기 철-기재 분말은 10 중량% 미만의 Cr을 포함하는 매트릭스를 갖는다. 더욱이, 상기 철-기재 분말은 큰 크롬 카바이드 및 더욱 미세하고 단단한 크롬 카바이드를 포함한다.Other objects which are evident from this discussion as well as from the discussion below are those which comprise less than 10 to 18% by weight of Cr according to the invention, 0.5 to 5% by weight of at least one Mo, W, V and Nb, 0.5 to 2% Based powder comprising an iron-base powder, wherein the iron-based powder comprises 10% by weight or more of an iron-based powder, Of Cr. ≪ / RTI > Moreover, the iron-based powder comprises a large chromium carbide and a finer and harder chromium carbide.

분말 내에서 높은 Cr의 양은 큰 타입의 카바이드 예를 들어 M23C6- 타입의 형성을 촉진하므로, 18 중량% 및 이를 초과하는 Cr은 매우 적은 함량의 미세하고 단단한 크롬 카바이드만을 제공할 것이다.The amount of high Cr in the powder is a large type of carbide such as M 23 C 6 - Type, so that 18 wt% and more Cr will provide only very small amounts of fine, hard chromium carbide.

상술한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 이 신규의 분말은, 철-기재 분말 입자를 얻기 위해 10 내지 18 중량% 미만의 Cr, 각각 0.5-5 중량%의 하나 이상의 Mo, W, V 및 Nb, 0.5-2 중량%, 바람직하게 0.7-2 중량% 및 가장 바람직하게는 1-2 중량%의 C를 포함하는 철-기재 멜트(melt)를 물 원자화(water atomization) 시키고, 입자 내에 목적하는 카바이드를 함유하기에 충분한 온도 및 시간의 주기에서 상기 분말 입자를 어닐링하는 것을 포함하는 철-기재 분말을 제조하는 방법을 통해 얻을 수 있다.The novel powder according to the present invention for achieving the above object is characterized in that it comprises 10 to 18% by weight of Cr, 0.5 to 5% by weight of at least one of Mo, W, V and Nb, Based iron-based melt comprising 0.5 to 2 wt.%, Preferably 0.7 to 2 wt.%, And most preferably 1 to 2 wt.% Of C is subjected to water atomization and the desired carbide And then annealing the powder particles at a temperature and for a period of time sufficient to contain the iron-base powder.

바람직한 구체예에서, 900-1100℃ 범위의 온도 및 15-72 시간 범위의 어닐링 시간이 입자 내에 목적하는 카바이드를 함유하기에 충분한 것으로 밝혀졌다.In a preferred embodiment, a temperature in the range of 900-1100 [deg.] C and an annealing time in the range of 15-72 hours have been found to be sufficient to contain the desired carbide in the particles.

발명의 상세한 설명DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

본 발명의 분무합금 분말은 크롬, 10 내지 18 중량% 미만, 하나 이상의 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐 및 니오븀, 각각 0.5-5중량%, 및 탄소, 0.5-2중량%, 바람직하게 0.7-2중량% 및 가장 바람직하게 1-2중량%, 나머지로 철, 임의의 다른 합금 성분 및 불가피한 불순물을 함유한다.The spray alloy powders of the present invention may comprise chromium, less than 10 to 18 wt%, at least one molybdenum, tungsten, vanadium and niobium, 0.5-5 wt% each, and carbon, 0.5-2 wt%, preferably 0.7-2 wt% Most preferably 1-2% by weight, with the remainder being iron, any other alloy component and inevitable impurities.

분무합금 분말은 임의적으로 다른 합금 성분, 예컨대 실리콘, 2중량% 이하를 포함할 수 있다. 다른 합금 성분 또는 첨가물이 또한 임의적으로 포함될 수 있다.The spray alloy powder may optionally contain up to 2% by weight of other alloy components, such as silicon. Other alloy components or additives may also optionally be included.

매우 값비싼 카바이드 형성 금속 니오븀 및 티타늄이 본 발명의 분말에 필요하지 않다는 점을 특히 주목해야 한다. It should be noted that very costly carbide-forming metal niobium and titanium are not required for the powders of the present invention.

분무합금 분말은 바람직하게 40-100 μm의 범위, 바람직하게 약 80 μm의 평균 입자 크기를 갖는다.The spray alloy powder preferably has an average particle size in the range of 40-100 mu m, preferably about 80 mu m.

바람직한 구체예에서 분무합금 분말은 12-17중량%의 Cr, 예컨대 15-17중량%의 Cr, 예를 들어 16중량%의 Cr을 포함한다.In a preferred embodiment, the spray alloy powder comprises 12-17 wt% Cr, such as 15-17 wt% Cr, e.g., 16 wt% Cr.

바람직한 구체예에서 분무합금 분말은 12 내지 18 중량% 미만의 Cr, 1-3 중량%의 Mo, 1-3.5 중량%의 W, 0.5-1.5 중량%의 V, 0.2-1 중량%의 Si, 1-2 중량%의 C 및 나머지 Fe를 포함한다.In a preferred embodiment, the spray alloy powder comprises less than 12 to 18 wt% Cr, 1-3 wt% Mo, 1-3.5 wt% W, 0.5-1.5 wt% V, 0.2-1 wt% Si, -2 wt% C, and the balance Fe.

가장 바람직한 구체예에서 분무합금 분말은 14 내지 18 중량% 미만의 Cr, 1-2 중량%의 Mo, 1-2 중량%의 W, 0.5-1.5 중량%의 V, 0.2-1 중량%의 Si, 1-2 중량%의 C 및 나머지 Fe를 포함한다.In a most preferred embodiment, the spray alloy powder comprises less than 14 to 18 wt% Cr, 1-2 wt% Mo, 1-2 wt% W, 0.5-1.5 wt% V, 0.2-1 wt% Si, 1-2 wt% C, and the balance Fe.

다른 가장 바람직한 구체예에서 분무합금 분말은 12 내지 15 중량% 미만의 Cr, 1-2 중량%의 Mo, 2-3 중량%의 W, 0.5-1.5 중량%의 V, 0.2-1 중량%의 Si, 1-2 중량%의 C 및 나머지 Fe를 포함한다.In another most preferred embodiment, the spray alloy powder comprises less than 12 to 15 weight percent Cr, 1-2 weight percent Mo, 2-3 weight percent W, 0.5-1.5 weight percent V, 0.2-1 weight percent Si , 1-2 wt% C, and the balance Fe.

바람직한 구체예에서, 큰 크롬 카바이드는 M23C6- 타입(M = Cr, Fe, Mo, W)이며, 즉, 카바이드 형성을 조절하는 성분으로서 Cr 외에 하나 이상의 Fe, Mo 및 W가 존재할 수 있다.In a preferred embodiment, the large chromium carbide is M 23 C 6 - (M = Cr, Fe, Mo, W), that is, at least one of Fe, Mo and W besides Cr may be present as a component for controlling carbide formation.

바람직한 구체예에서, 더욱 미세하고 단단한 크롬 카바이드는 M7C3- 타입(M = Cr, Fe, V)이며, 즉, 카바이드 형성을 조절하는 성분으로서 Cr 외에 하나 이상의 Fe 및 V가 존재할 수 있다. 두 타입의 카바이드는 또한 상기 특정 카바이드 형성 성분 이외의 것을 소량으로 함유할 수 있다. 분말은 상기 카바이드 타입 이외의 것을 추가로 포함할 수 있다.In a preferred embodiment, the finer and harder chromium carbide is an M 7 C 3 -type (M = Cr, Fe, V), ie there may be more than one Fe and V besides Cr as a component controlling carbide formation. Both types of carbides may also contain minor amounts of the other carbide forming components. The powder may further include other than the carbide type.

본 발명의 분말의 큰 카바이드는 바람직하게 8-45 μm의 범위, 보다 바람직하게 8-30 μm의 범위 내의 평균 크기, 약 1100-1300 마이크로비커의 경도를 가지며 바람직하게 전체 분말의 10-30 부피%를 차지한다.The large carbides of the powders of the present invention preferably have an average size in the range of 8-45 μm, more preferably 8-30 μm, a hardness of about 1100-1300 microbeakers, and preferably 10-30% Respectively.

본 발명의 분말의 M7C3- 타입의 보다 작은 카바이드는 M23C6- 타입의 큰 카바이드보다 더욱 작고 단단하다. 본 발명의 분말의 M7C3- 타입의 보다 작은 카바이드는 바람직하게 8 μm 미만의 평균 크기, 약 1400-1600 마이크로비커의 경도를 가지며 바람직하게 전체 분말의 3-10 부피%를 차지한다.The smaller carbides of the M 7 C 3 -type of the powder of the present invention are M 23 C 6 - It is smaller and harder than the larger type carbide. The smaller carbides of the M 7 C 3 -type of the inventive powder preferably have an average size of less than 8 μm, a hardness of about 1400-1600 microbeakers, and preferably occupy 3-10% by volume of the total powder.

카바이드가 불균일한 모양을 가지기 때문에, "크기"는 현미경에서 측정되는 것으로서 가장 긴 부분으로 정의된다.Since carbide has a non-uniform shape, "size" is defined as the longest portion measured in a microscope.

이들 큰 카바이드들을 얻기 위해, 분무합금 분말은 바람직하게 진공하에서 장기간 어닐링된다. 어닐링은 바람직하게 900-1100℃의 범위, 가장 바람직하게 약 1000℃에서 수행되는데, 이는 분무합금 분말의 크롬이 탄소와 반응하여 크롬 카바이드를 형성하는 온도이다.To obtain these large carbides, the spray alloy powder is preferably annealed for a long time under vacuum. The annealing is preferably performed at a temperature in the range of 900-1100 DEG C, most preferably at about 1000 DEG C, which is the temperature at which chromium in the spray alloy powder reacts with carbon to form chromium carbide.

어닐링 동안, 신규의 카바이드가 형성되고 성장하며 존재하는 카바이드는 크롬 및 탄소 사이의 반응을 통해 계속 성장한다. 목적하는 크기의 카바이드를 얻기 위해 어닐링은 바람직하게 15-72 시간 동안, 보다 바람직하게는 48 시간을 초과하여 계속된다. 어닐링 주기가 길어질수록, 카바이드 그레인이 보다 크게 성장한다. 그러나, 어닐링은 많은 에너지를 소비하며 오랜 기간 계속하는 경우에는 제조 플로우 병목이 있을 수 있다. 따라서, 약 20-30 μm의 큰 크롬 카바이드의 평균 크롬 카바이드 그레인 크기가 최선일 수 있지만, 우선성에 따라, 경제적인 관점에서 어닐링을 보다 빨리 끝내기 위해서는, 큰 크롬 카바이드의 평균 크롬 카바이드 그레인 크기가 약 10 μm인 경우가 보다 편리할 수 있다.During annealing, new carbides form and grow and existing carbides continue to grow through reactions between chromium and carbon. The annealing preferably continues for 15-72 hours, more preferably over 48 hours, to obtain the desired size of carbide. The longer the annealing cycle, the greater the carbide grain grows. However, annealing consumes a lot of energy and can be a manufacturing bottleneck if it lasts for a long time. Thus, the average chromium carbide grain size of about 20-30 [mu] m large chromium carbide may be best, but depending on the priority, to finish the annealing more economically, the average chromium carbide grain size of the large chromium carbide is about 10 [ Can be more convenient.

어닐링 온도로부터 바람직하게 12 시간을 초과하는, 매우 느린 냉각이 적용된다. 보다 큰 양의 카바이드가 보다 낮은 온도에서 열동력학적으로 안정하므로, 느린 냉각은 카바이드의 추가적인 성장을 허용할 것이다. 느린 냉각은 또한 매트릭스가 페라이트로 되고, 이것이 분말의 압축률에 중요하다는 것을 확신시켜 준다.Very slow cooling is applied, preferably in excess of 12 hours from the annealing temperature. Since larger amounts of carbide are thermodynamically stable at lower temperatures, slow cooling will allow additional growth of carbide. Slow cooling also ensures that the matrix becomes ferrite, which is important for the compressibility of the powder.

분말을 어닐링하는 것은 카바이드의 성장 이외에 다른 이점도 갖는다.Annealing the powder also has other advantages in addition to the growth of carbide.

어닐링 동안 또한 매트릭스 그레인이 성장하며, 물 원자화의 결과로서 얻어지는, 분말 입자의 고유의 압력이 완화된다. 이들 인자는 분말을 덜 단단하게 하며, 예를 들어 분자에 보다 큰 압축률을 주어 압축되기 쉽게 만든다.During annealing, the matrix grains also grow and the intrinsic pressure of the powder particles, obtained as a result of water atomization, is relaxed. These factors make the powder less rigid, for example giving greater compressibility to the molecule and making it easier to compress.

어닐링 동안, 분말의 탄소 및 산소의 함량은 조절될 수 있다. 산소 함량은 낮게 유지하는 것이 일반적으로 바람직하다. 어닐링 동안 탄소는 산소와 반응하여 기체성 탄소산화물을 형성하며, 이는 분말의 산소 함유량을 감소시킨다. 카바이드를 형성하고 산소 함량을 감소시키기 위한 분무합금 분말 자체 내의 탄소가 충분하지 않다면 추가의 탄소가, 그라파이트 분말의 형태로, 어닐링을 위해 제공될 수 있다.During annealing, the carbon and oxygen content of the powder can be controlled. It is generally desirable to keep the oxygen content low. During annealing, the carbon reacts with oxygen to form gaseous carbon oxides, which reduces the oxygen content of the powder. Additional carbon may be provided for annealing, in the form of graphite powder, if the carbon in the spray alloy powder itself to form carbides and reduce the oxygen content is not sufficient.

어닐링 동안, 분무합금 분말의 많은 크롬이 매트릭스로부터 카바이드로 이동하므로, 결과적으로 어닐링된 분말의 매트릭스가 매트릭스의 10 중량% 미만, 바람직하게 9 중량% 미만, 및 가장 바람직하게 8 중량% 미만의 용해된 크롬의 함량을 가지게 되고, 분말은 스테인레스가 아니게 된다.During annealing, much of the chromium in the spray alloy powder migrates from the matrix to the carbide, resulting in a matrix of annealed powders of less than 10 wt%, preferably less than 9 wt%, and most preferably less than 8 wt% Chromium content, and the powder is not stainless steel.

분말의 매트릭스 조성물은 소결하는 동안 페라이트가 오스테나이트로 변형되도록 디자인된다. 이로 인해, 오스테나이트는 소결 후 냉각에 의해 마텐자이트로 변형될 수 있다. 마텐자이트성 매트릭스에서 큰 카바이드 및 보다 작고 단단한 카바이드의 조합은 우수한 내마모성의 압축되고 소결된 부품을 제공할 것이다.The matrix composition of the powder is designed such that the ferrite is transformed into austenite during sintering. As a result, the austenite can be transformed into martensite by cooling after sintering. The combination of large carbides and smaller and harder carbides in a mattingitic matrix will provide a compressed and sintered part of superior abrasion resistance.

본 발명의 어닐링된 분말은 압축 및 소결 이전에 다른 분말 구성요소, 예컨대 다른 철-기재 분말, 그라파이트, 휘발성 윤활제, 고체 윤활제, 절삭성 증강제 등과 혼합되어 높은 내마모성을 갖는 제품을 제조할 수 있다. 한 예로 본 발명의 분말과 순수한 철 분말 및 그라파이트 분말, 또는 스테인레스 스틸 분말을 혼합할 수 있다. 소결시키는 동안 압축을 촉진하고 증발하는 윤활제, 예컨대 왁스, 스테아레이트, 금소 소프(soap) 등뿐만 아니라 소결된 제품의 사용 동안 마찰을 감소시키고 이의 절삭성을 증강시킬 수도 있는 고체 윤활제, 예컨대 MnS, CaF2, MoS2이 첨가될 수 있다. 또한, 분말 야금용 분야의 다른 일반적인 첨가제뿐 아니라 다른 절삭성 증강제가 첨가될 수 있다.The annealed powders of the present invention can be mixed with other powder components, such as other iron-based powders, graphite, volatile lubricants, solid lubricants, machinability enhancers and the like, before compression and sintering to produce products with high wear resistance. For example, the powder of the present invention may be mixed with pure iron powder and graphite powder or stainless steel powder. Solid lubricants, such as MnS, CaF 2 , which may reduce friction during use of the sintered product and enhance its machinability, as well as lubricants that promote compression and evaporation during sintering, such as waxes, stearates, , MoS 2 may be added. In addition to other common additives in the field of powder metallurgy, other machinability enhancers can be added.

우수한 압축률에 기인하여 얻어진 혼합물은 모따기된(chamfered) 반전 밸브 프로파일을 가진 원래 모양에 가까운 VSI 부품으로 압축하기에 적당하다.The resulting mixture due to the excellent compression ratio is suitable for compacting into VSI parts close to the original shape with a chamfered reversing valve profile.

도 1은 OB1 기재 시험 물질의 미세구조를 보여준다.
도 2는 M3/2 기재 시험 물질의 미세구조를 보여준다.
Figure 1 shows the microstructure of the OB1 substrate test material.
Figure 2 shows the microstructure of the M3 / 2 substrate test material.

실시예Example 1 One

16.0 중량% Cr, 1.5 중량% Mo, 1.5 중량% W, 1 중량% V, 0.5 중량% Si, 1.5 중량% C 및 나머지 Fe의 멜트를 물 원자화시켜 분무합금 분말을 형성시켰다. 이후 얻어진 분말을 1000℃에서 약 48 시간 동안 진공 어닐링하였고, 전체 어닐링 시간은 약 60 시간이었으며, 후에 상기 분말 입자는 페라이트성 매트릭스에서 약 10 μm의 평균 그레인 크기의 약 20 부피%의 M23C6- 타입 카바이드 및 약 3 μm의 평균 그레인 크기의 약 5 부피%의 M7C3- 타입 카바이드를 함유한다.16.0 wt% Cr, 1.5 wt% Mo, 1.5 wt% W, 1 wt% V, 0.5 wt% Si, 1.5 wt% C and balance Fe were water atomized to form a spray alloy powder. The resulting powder was then vacuum annealed at 1000 ° C. for about 48 hours and the total annealing time was about 60 hours after which the powder particles were about 20 vol% M 23 C 6 with an average grain size of about 10 μm in the ferrite matrix -Type carbide and about 5 vol% M 7 C 3 -type carbide with an average grain size of about 3 μm.

얻어진 분말(이하에서 "OB1")을 0.5 중량% 그라파이트 및 0.75 중량%의 휘발성 윤활제와 혼합하였다. 혼합물을 700 MPa의 압력에서 테스트 바(bars)로 압축하였다. 얻어진 샘플을 1120℃의 온도에서 90N2/10H2의 대기하에 소결시켰다. 소결 후에 상기 샘플을 액체 질소에서 저온 냉각시키고 후에 550℃에서 템퍼링하였다.The resulting powder (hereinafter "OB1") was mixed with 0.5 wt% graphite and 0.75 wt% volatile lubricant. The mixture was compressed into test bars at a pressure of 700 MPa. The resulting samples were sintered at a temperature of 1120 ℃ under an atmosphere of 90N 2 / 10H 2. After sintering, the sample was cryogenically cooled in liquid nitrogen and then tempered at 550 ° C.

공지된 HSS 분말 M3/2를 기재로 하는 유사한 혼합물을 제조하고 상술한 바와 같은 동일한 공정을 사용하여 테스트 바를 제조하였다.A similar mixture based on the known HSS powder M3 / 2 was prepared and a test bar was prepared using the same process as described above.

테스트 바는 비커스 방법에 따라 경도를 시험하였다. 고온 경도는 세 가지의 서로 다른 온도(300/400/500℃)에서 시험하였다. 결과를 아래 표에 요약하였다.The test bars were tested for hardness according to the Vickers method. The high temperature hardness was tested at three different temperatures (300/400/500 ° C). The results are summarized in the table below.

Figure 112010027572783-pct00001
Figure 112010027572783-pct00001

OB1 시험 물질(도 1 참조)의 미세구조는 마텐자이트성 매트릭스에서 바람직한 크고 작은 카바이드의 혼합물로 이루어진다. 대조 물질(도 2 참조)은 유사한 미세구조를 갖지만 OB1 물질보다 작은 카바이드를 갖는다.The microstructure of the OB1 test material (see FIG. 1) consists of a mixture of large and small carbides which is desired in a mattingitic matrix. The reference material (see FIG. 2) has a similar microstructure but a smaller carbide than the OB1 material.

OB1 물질은 M3/2 물질보다 약간 높은 다공성을 가지며, 이는 OB1 미세경도가 M3/2의 그것보다 높지만 OB1 경도값(HV5)이 M3/2의 그것보다 낮은지를 설명한다. PM VSI 부품의 제조에서, 다공성은 일반적으로 소결시키는 동안 구리 침투(infiltration)에 의해 제거되고 이러한 효과는 따라서 도외시될 수 있다. 이점을 고려하여, OB1 물질의 경도값을 대조 M3/2 물질의 그것과 비교할 수 있으며, 이는 물질이 비슷한 내마모성을 가져야만 한다는 좋은 암시를 준다. 특히, 상승된 온도에서 경도를 유지하는 것은 VSI 적용에서 내마모성을 위해 중요하다. 고온 경도 시험 결과는 OB1 물질이 이들 요건을 충족시킴을 보여준다. The OB1 material has slightly higher porosity than the M3 / 2 material, which explains why the OB1 microhardness is higher than that of M3 / 2 but the OB1 hardness value (HV5) is lower than that of M3 / 2. In the manufacture of PM VSI parts, porosity is generally removed by copper infiltration during sintering and this effect can therefore be neglected. Taking this into account, the hardness value of the OB1 material can be compared to that of the control M3 / 2 material, giving a good indication that the material should have similar wear resistance. In particular, maintaining hardness at elevated temperatures is important for wear resistance in VSI applications. The high temperature hardness test results show that the OB1 material meets these requirements.

실시예Example 2 2

14.5 중량% Cr, 1.5 중량% Mo, 2.5 중량% W, 1 중량% V, 0.5 중량% Si, 1.5 중량% C 및 나머지 Fe의 멜트를 물 원자화시켜 분무합금 분말을 형성시켰다. 이후 얻어진 분말을 1000℃에서 약 48 시간 동안 진공 어닐링하였고, 전체 어닐링 시간은 약 60 시간이었으며, 후에 상기 분말 입자는 페라이트성 매트릭스에서 약 10 μm의 평균 그레인 크기의 약 20 부피%의 M23C6- 타입 카바이드 및 약 3 μm의 평균 그레인 크기의 약 5 부피%의 M7C3- 타입 카바이드를 함유한다.The sprayed alloy powder was formed by water atomizing a melt of 14.5 wt% Cr, 1.5 wt% Mo, 2.5 wt% W, 1 wt% V, 0.5 wt% Si, 1.5 wt% C and balance Fe. The resulting powder was then vacuum annealed at 1000 ° C. for about 48 hours and the total annealing time was about 60 hours after which the powder particles were about 20 vol% M 23 C 6 with an average grain size of about 10 μm in the ferrite matrix -Type carbide and about 5 vol% M 7 C 3 -type carbide with an average grain size of about 3 μm.

이 분말을 0.5 중량% 그라파이트 및 0.75 중량%의 휘발성 윤활제와 혼합 처리하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 테스트 바를 제조하였고, 그 결과 미세구조는 도 1의 그것과 매우 유사하다.The powder was mixed with 0.5 wt% graphite and 0.75 wt% volatile lubricant to prepare a test bar in the same manner as in Example 1, and the resultant microstructure was very similar to that of Fig.

Claims (22)

어닐링된 분무합금(pre-alloyed) 물 원자화된(water atomised) 철-기재 분말로서,
10 내지 18 중량% 미만의 Cr;
각각 0.5-5 중량%의 하나 이상의 Mo, W, V 및 Nb;
0-2 중량%의 Si;
0.5-2 중량%의 C; 및
나머지 Fe를 포함하고,
여기서 상기 철-기재 분말이 10 중량% 미만의 Cr을 포함하는 매트릭스를 가지며, 여기서 상기 철-기재 분말이 서로 다른 평균 크기 및 타입을 갖는 제 1 크롬 카바이드 및 제 2 크롬 카바이드를 포함하는 철-기재 분말.
An annealed pre-alloyed water atomised iron-based powder,
Less than 10 to 18% Cr;
0.5-5% by weight of one or more of Mo, W, V and Nb;
0-2 wt% Si;
0.5-2% by weight of C; And
The remaining Fe,
Wherein the iron-based powder has a matrix comprising less than 10% Cr by weight, wherein the iron-based powder comprises a first chromium carbide and a second chromium carbide having different average sizes and types, powder.
제 1 항에 있어서,
상기 C가 0.7-2 중량%인 철-기재 분말.
The method according to claim 1,
Wherein said C is 0.7-2 wt%.
제 1 항에 있어서,
상기 C가 1-2 중량%인 철-기재 분말.
The method according to claim 1,
Wherein said C is 1-2 wt%.
제 1 항에 있어서, 8-45 μm의 평균 크기를 갖는 제 1 크롬 카바이드 및 8 μm 미만의 평균 크기를 갖는 제 2 크롬 카바이드를 포함하는 철-기재 분말.The iron-based powder of claim 1 comprising a first chromium carbide having an average size of 8-45 μm and a second chromium carbide having an average size of less than 8 μm. 제 1 항에 있어서, 8-30 μm의 평균 크기를 갖는 제 1 크롬 카바이드 및 8 μm 미만의 평균 크기를 갖는 제 2 크롬 카바이드를 포함하는 철-기재 분말.The iron-based powder of claim 1 comprising a first chromium carbide having an average size of 8 to 30 μm and a second chromium carbide having an average size of less than 8 μm. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 10-30 부피%의 제 1 크롬 카바이드 및 3-10 부피%의 제 2 크롬 카바이드를 포함하는 철-기재 분말.6. The iron-based powder of any one of claims 1 to 5, comprising from 10 to 30% by volume of the first chromium carbide and from 3 to 10% by volume of the second chromium carbide. 제 1 항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 매트릭스가 스테인레스가 아닌 철-기재 분말.6. The iron-based powder of any one of claims 1 to 5, wherein the matrix is not stainless steel. 삭제delete 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 40-100 μm의 평균 입자 크기를 갖는 철-기재 분말.6. The iron-based powder of any one of claims 1 to 5 having an average particle size of from 40 to 100 [mu] m. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 12 내지 18 중량% 미만의 Cr, 1-3 중량%의 Mo, 1-3.5 중량%의 W, 0.5-1.5 중량%의 V, 0.2-1 중량%의 Si, 1-2 중량%의 C 및 나머지 Fe를 포함하는 철-기재 분말.6. A composition according to any one of claims 1 to 5, comprising less than 12 to 18 wt% Cr, 1-3 wt% Mo, 1-3.5 wt% W, 0.5-1.5 wt% V, 0.2-1 By weight Si, 1-2% by weight C and the balance Fe. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 12 내지 15 중량% 미만의 Cr, 1-2 중량%의 Mo, 2-3 중량%의 W, 0.5-1.5 중량%의 V, 0.2-1 중량%의 Si, 1-2 중량%의 C 및 나머지 Fe를 포함하는 철-기재 분말.6. A composition according to any one of claims 1 to 5, comprising less than 12 to 15% Cr, 1-2% Mo, 2-3% W, 0.5-1.5% V, 0.2-1 By weight Si, 1-2% by weight C and the balance Fe. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 14 내지 18 중량% 미만의 Cr, 1-2 중량%의 Mo, 1-2 중량%의 W, 0.5-1.5 중량%의 V, 0.2-1 중량%의 Si, 1-2 중량%의 C 및 나머지 Fe를 포함하는 철-기재 분말.6. A composition according to any one of claims 1 to 5, which comprises less than 14 to 18% Cr, 1-2% Mo, 1-2% W, 0.5-1.5% V, 0.2-1 By weight Si, 1-2% by weight C and the balance Fe. 제 1 항에 있어서, 제 1 크롬 카바이드가 M23C6- 타입이고, 여기서 M = Cr, Fe, Mo, W인 철-기재 분말.The method of claim 1 wherein the first chromium carbide is selected from the group consisting of M 23 C 6 - Type, where M = Cr, Fe, Mo, W. 제 1 항에 있어서, 제 2 크롬 카바이드가 M7C3- 타입이고, 여기서 M = Cr, Fe, V인 철-기재 분말.The iron-based powder of claim 1, wherein the second chromium carbide is M 7 C 3 - type, wherein M = Cr, Fe, V. 철-기재 분말 입자를 얻기 위해, 10 내지 18 중량% 미만의 Cr, 각각 0.5-5 중량%의 하나 이상의 Mo, W, V 및 Nb, 0-2 중량%의 Si, 0.5-2 중량%의 C 및 나머지 Fe를 포함하는 철-기재 멜트(melt)를 물 원자화시키고;
입자 내에 서로 다른 평균 크기 및 타입을 갖는 제 1 크롬 카바이드 및 제 2 크롬 카바이드를 얻기에 충분한 온도 및 시간의 주기에서 상기 분말 입자를 어닐링하는 것을 포함하는,
10 중량% 미만의 Cr을 가지는 매트릭스를 포함하는 철-기재 분말을 제조하는 방법.
W, V and Nb, 0 to 2 wt.% Si, 0.5 to 2 wt.% C < RTI ID = 0.0 > And an iron-based melt comprising the balance Fe;
Annealing the powder particles in a period of time and at a temperature sufficient to obtain a first chromium carbide and a second chromium carbide having different average sizes and types within the particles,
A method of making an iron-based powder comprising a matrix having less than 10% Cr by weight.
제 15 항에 있어서,
상기 C가 0.7-2 중량%인 철-기재 분말을 제조하는 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the C is from 0.7 to 2% by weight.
제 15 항에 있어서,
상기 C가 1-2 중량%인 철-기재 분말을 제조하는 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the C is 1-2% by weight.
적어도 제 1 항에 따른 분말로부터 제조된, 압축하고 소결시킨 부품.Compressed and sintered parts made from at least powder according to claim 1. 제 18 항에 있어서, C-함유량의 일부가 소결시키는 동안 합금되는, 압축하고 소결시킨 부품.19. A component according to claim 18, wherein a portion of the C-content is alloyed during sintering. 제 18 항에 있어서, 압축하고 소결시킨 부품이 제 1 항에 따른 분말 및 하나 이상의 철-기재 분말, 그라파이트, 휘발성 윤활제, 고체 윤활제, 절삭성 증강제(enhancing agent)를 포함하는 분말 조성물로부터 제조되는 압축하고 소결시킨 부품.19. The method of claim 18, wherein the compacted and sintered component is compacted from a powder composition comprising the powder of claim 1 and at least one iron-based powder, graphite, volatile lubricant, solid lubricant, cutting enhancer, Sintered parts. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 압축하고 소결시킨 부품이 밸브 시트 인서트인 압축하고 소결시킨 부품.20. The part according to claim 18 or 19, wherein the pressed and sintered part is a valve seat insert which is pressed and sintered. 제 21 항에 있어서, 압축 동안 형성된 반전(inverted) 밸브 프로파일을 갖는 모따기된 정합(chamfered mating) 표면을 포함하는 압축하고 소결시킨 부품.22. The compressed and sintered part of claim 21 comprising a chamfered mating surface having an inverted valve profile formed during compression.
KR1020107009359A 2007-09-28 2008-09-24 Metallurgical powder composition and method of production KR101551453B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200701397 2007-09-28
DKPA200701397 2007-09-28
US96052507P 2007-10-02 2007-10-02
US60/960,525 2007-10-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100075571A KR20100075571A (en) 2010-07-02
KR101551453B1 true KR101551453B1 (en) 2015-09-08

Family

ID=39135363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107009359A KR101551453B1 (en) 2007-09-28 2008-09-24 Metallurgical powder composition and method of production

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP2207907B1 (en)
JP (1) JP5481380B2 (en)
KR (1) KR101551453B1 (en)
CN (1) CN101809180B (en)
BR (1) BRPI0817619B1 (en)
CA (1) CA2700056C (en)
ES (1) ES2659979T3 (en)
PL (1) PL2207907T3 (en)
RU (1) RU2462524C2 (en)
TW (1) TWI400341B (en)
WO (1) WO2009040369A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101590524B (en) * 2009-06-23 2013-11-20 诸城市同翔机械有限公司 Material formulation for high-strength powder metallurgy valve guide pipe
AU2012362827B2 (en) 2011-12-30 2016-12-22 Scoperta, Inc. Coating compositions
TWI626099B (en) 2012-01-05 2018-06-11 好根那公司 New metal powder and use thereof
CN102660709A (en) * 2012-04-24 2012-09-12 邓湘凌 High-strength wear-resisting alloy and preparation method thereof
WO2015091366A1 (en) 2013-12-20 2015-06-25 Höganäs Ab (Publ) A method for producing a sintered component and a sintered component
DE102015213706A1 (en) * 2015-07-21 2017-01-26 Mahle International Gmbh Tribological system comprising a valve seat ring and a valve
US10105796B2 (en) 2015-09-04 2018-10-23 Scoperta, Inc. Chromium free and low-chromium wear resistant alloys
JP7116495B2 (en) * 2017-03-14 2022-08-10 ヴァンベーエヌ コンポネンツ アクチエボラグ High carbon cobalt alloy
SE541903C2 (en) * 2017-11-22 2020-01-02 Vbn Components Ab High hardness 3d printed steel product
US20210262050A1 (en) 2018-08-31 2021-08-26 Höganäs Ab (Publ) Modified high speed steel particle, powder metallurgy method using the same, and sintered part obtained therefrom
CA3117043A1 (en) 2018-10-26 2020-04-30 Oerlikon Metco (Us) Inc. Corrosion and wear resistant nickel based alloys
CN113649583A (en) * 2021-08-09 2021-11-16 天工爱和特钢有限公司 Preparation method of high-speed steel powder metallurgy product

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5956625A (en) 1996-02-26 1999-09-21 Nokia Mobile Phones, Ltd. Radio telephone

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5947358A (en) * 1982-09-08 1984-03-17 Kawasaki Steel Corp Steel powder for wear resistant sintered alloy
US4808226A (en) * 1987-11-24 1989-02-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Bearings fabricated from rapidly solidified powder and method
JP2684736B2 (en) * 1988-12-27 1997-12-03 大同特殊鋼株式会社 Powder cold work tool steel
AT395120B (en) * 1990-02-22 1992-09-25 Miba Sintermetall Ag METHOD FOR PRODUCING AT LEAST THE WEARING LAYER OF HIGHLY DURABLE SINTER PARTS, IN PARTICULAR FOR THE VALVE CONTROL OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
GB9021767D0 (en) * 1990-10-06 1990-11-21 Brico Eng Sintered materials
AU4887796A (en) * 1995-03-10 1996-10-02 Powdrex Limited Stainless steel powders and articles produced therefrom by powder metallurgy
CN1150977A (en) * 1995-11-17 1997-06-04 王宇辉 High-chromium cast-iron grinding ball and its production method
GB9624999D0 (en) * 1996-11-30 1997-01-15 Brico Eng Iron-based powder
SE9702299D0 (en) * 1997-06-17 1997-06-17 Hoeganaes Ab Stainless steel powder
SE9800154D0 (en) * 1998-01-21 1998-01-21 Hoeganaes Ab Steel powder for the preparation of sintered products
SE9803171D0 (en) * 1998-09-18 1998-09-18 Hoeganaes Ab Hot compaction or steel powders
SE0201824D0 (en) * 2002-06-14 2002-06-14 Hoeganaes Ab Pre-alloyed iron based powder
EP2066823B1 (en) * 2006-09-22 2010-11-24 Höganäs Ab (publ) Metallurgical powder composition and method of production

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5956625A (en) 1996-02-26 1999-09-21 Nokia Mobile Phones, Ltd. Radio telephone

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009040369A1 (en) 2009-04-02
CN101809180B (en) 2013-04-03
BRPI0817619B1 (en) 2018-04-24
CN101809180A (en) 2010-08-18
TWI400341B (en) 2013-07-01
EP2207907B1 (en) 2017-12-06
RU2010116699A (en) 2011-11-10
ES2659979T3 (en) 2018-03-20
CA2700056A1 (en) 2009-04-02
RU2462524C2 (en) 2012-09-27
KR20100075571A (en) 2010-07-02
BRPI0817619A2 (en) 2015-03-31
PL2207907T3 (en) 2018-04-30
TW200925295A (en) 2009-06-16
CA2700056C (en) 2016-08-16
JP2010540772A (en) 2010-12-24
EP2207907A1 (en) 2010-07-21
JP5481380B2 (en) 2014-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101551453B1 (en) Metallurgical powder composition and method of production
JP6093405B2 (en) Nitrogen-containing low nickel sintered stainless steel
KR101499707B1 (en) Metallurgical powder composition and method of production
EP0331679B1 (en) High density sintered ferrous alloys
EP2064359B1 (en) Metallurgical iron-based powder composition and method of production
RU2490353C2 (en) Low-alloy steel powder
RU2280706C2 (en) Iron-based copper-containing sintered article and method of its production
JP2010500474A (en) Improved powder metallurgy composition
US8110020B2 (en) Metallurgical powder composition and method of production
KR100691097B1 (en) Sintered steel material
CN101517110B (en) Metallurgical powder composition and method of production
Sanderow et al. Copper Infiltration Using Wrought Wire Infiltrant—Process and Productivity Improvements for Automotive Components
Trabadelo et al. PM Steels: Processing And Characterisation Of PM T42 HSS For Its Application As Valve Seat Inserts In Diesel Engines
JPH04325641A (en) Material with high young's modulus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180823

Year of fee payment: 4