KR20190124547A - Iron based powders for powder metallurgy and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an iron-based powder for a powder metallurgy for high-strength and high-toughness and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to the iron-based powder for the powder metallurgy for high-strength and high-toughness and the manufacturing method thereof capable of reducing an amount of addition of an element affected by a sintering atmosphere at the same time while adding the elements which are less affected by the sintering atmosphere while having little influence on formability on an iron base, and the materials manufactured by a powder metallurgy process are capable of having a physical property of high-strength and high-toughness. The present invention relates to the iron-based powder for powder metallurgy comprising: 0.2-2.5 wt% of Mo; 0.1-0.6 wt% of P; 0.1-0.5 wt% of Mn; 0.1-0.8 wt% of Si; 0.1-1.0 wt% of Sn; and the remaining balance consisting of Fe and inevitable impurities.

Description

고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 및 그 제조방법{Iron based powders for powder metallurgy and its manufacturing method}Iron-based powder for powder metallurgy for high strength and toughness and its manufacturing method {Iron based powders for powder metallurgy and its manufacturing method}

본 발명은 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철 베이스에 성형성에 악영향이 적으면서도 소결 분위기에 영향을 적게 받는 원소들을 첨가함과 동시에 소결 분위기에 영향을 받는 원소의 첨가량을 줄임으로써 분말야금 공법에 의해 제조되는 재료들이 고강도 및 고인성의 물리적 특성을 갖도록 할 수 있는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an iron powder for powder metallurgy for high strength and high toughness, and a method of manufacturing the same. More specifically, the iron base is added to the iron base while the element is less affected by the sintering atmosphere while the moldability is less adversely affected. The present invention relates to an iron-based powder for powder metallurgy for high strength and high toughness which can make the materials produced by the powder metallurgy process have high strength and high toughness physical properties by reducing the amount of the elements to be affected, and a method of manufacturing the same.

일반적으로 분말야금 공법은 압축성형과 가열처리 즉, 소결에 의해 금속 분말을 결합하여 강성을 갖는 부품을 제조하는 공법을 뜻한다.In general, the powder metallurgy method refers to a method of manufacturing a component having rigidity by combining metal powder by compression molding and heat treatment, that is, sintering.

부품 제조를 위한 분말야금 공정에서 가장 일반적인 과정은 압축성형 및 소결인데 압축 과정에서 제품을 생산하기 위해 분말을 폐쇄 다이에서 펀치로 단축에 의해 압축하고, 이후 압축된 금속 입자 사이에 확산 결합이 발생할 수 있도록 충분한 온도에서 소결과정을 거치게 된다.The most common processes in the powder metallurgy process for manufacturing parts are compression molding and sintering, which compress the powder by shortening it from a closed die to a punch to produce the product, and then diffusion bonding can occur between the compressed metal particles. The sintering process is performed at a sufficient temperature so that

상기와 같은 분말야금 공정은 주조나 단조 공정에 비해 기계가공이 적으며, 재료 손실량이 적으므로 경제적인 장점을 갖지만, 제품 생산과정에서 발생되는 내부의 기공으로 인해 강도가 저하될 수 있는 단점이 있으므로 이와 같은 단점을 보완하고 고강도의 재료로 만들 수 있도록 하기 위하여 주조재나 단조재에 비해 과다한 합금 원소를 사용하게 된다.The powder metallurgy process as described above has less mechanical processing than the casting or forging process and has an economical advantage because the amount of material loss is small. However, the powder metallurgy has a disadvantage that strength may be reduced due to internal pores generated during the production process. To compensate for these disadvantages and to be made of a high strength material, excessive alloying elements are used in comparison with casting materials and forging materials.

압축성형 및 소결에 의해 분말야금용 분말을 제조하는 과정에서 합금원소를 다량으로 첨가하게 되면 강도나 경도 등 물리적 성질은 증가하게 되지만, 성형성이 저하되어 성형밀도가 낮아지게 되고 그에 따라 경제성이 떨어지게 되는 단점을 가지게 된다.When a large amount of alloying elements are added in the process of manufacturing powder metallurgy powder by compression molding and sintering, physical properties such as strength and hardness are increased, but moldability is lowered, resulting in lower molding density and thus economical efficiency. It has a disadvantage.

또한, 이러한 단점을 보완하기 위해 더 많은 종류의 합금원소를 첨가할 경우에는 성형성이 저하될 뿐만 아니라 경제적인 비용이 증가하게 되는 문제점이 발생하게 된다.In addition, when more kinds of alloying elements are added to compensate for these disadvantages, not only the moldability is lowered but also the economic cost increases.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로 압축성형 후에 낮은 온도에서 예비소결을 하고 재압축을 한 후에 다시 2차 소결을 하거나, 소결 단조공법을 이용하여 압축성형 후에 소결을 하고 고온에서 꺼내어 단조를 하는 공정이 개발되어 있는데, 이러한 종래기술은 공정이 복잡하여 경제성이 떨어지고 합금원소도 많이 줄일 수 없게 되는 문제점이 있다.In order to solve this problem, a process of pre-sintering at low temperature after compression molding and recompressing, followed by second sintering, or sintering after compression molding using a sinter forging method, and forging by taking out at high temperature Although this has been developed, such a prior art has a problem that the process is complicated and economical and the alloying elements cannot be reduced much.

또한, 최근 들어 고가의 합금원소 첨가량을 줄이는 대신에 적은 양의 여러 원소를 첨가하는 저합금강인 희박합금(lean alloy)을 개발하는 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, research has been actively conducted to develop lean alloys, which are low alloy steels in which a small amount of various elements are added instead of reducing the amount of expensive alloying elements added.

희박합금이란 물리적 특성을 유지하면서 합금원소의 함량을 최소화시킨 저합금강으로, 특성 향상을 위해 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo)과 같은 고가의 원소 대신에 경제적인 크롬(Cr), 규소(Si), 망간(Mn) 등의 원소를 첨가한 것으로, 분말야금 강의 경우 희박합금을 사용하게 되면 경제성이 증가하게 되는 장점이 있으나, 성형성이 떨어지게 될 우려가 있을 뿐만 아니라, 크롬(Cr), 규소(Si), 망간(Mn) 등의 첨가원소는 산소에 대한 친화성이 증가하여 소결 과정에서 까다로운 분위기를 유지해야 하는 어려움이 있다.A lean alloy is a low alloy steel that minimizes the content of alloying elements while maintaining physical properties, and is economical instead of expensive elements such as nickel (Ni) and molybdenum (Mo) to improve properties. , Manganese (Mn), such as added, in the case of powder metallurgy steel lean alloys have the advantage of increasing the economic efficiency, but not only the moldability is deteriorated, chromium (Cr), silicon ( Additional elements such as Si) and manganese (Mn) have a difficulty in maintaining a difficult atmosphere during the sintering process due to an increase in affinity for oxygen.

1. 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0080668호(2017. 07. 10. 공개)1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0080668 (published Jul. 10, 2017) 2. 대한민국 등록특허공보 제10-0978901호(2010. 08. 31. 공고)2. Republic of Korea Patent Publication No. 10-0978901 (August 31, 2010)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 철 베이스에 성형성에 악영향이 적으면서도 소결 분위기에 영향을 적게 받는 원소들을 첨가하거나 소결 분위기의 영향을 덜 받도록 소량으로 첨가함으로써 분말야금 공법에 의해 고강도 및 고인성의 물리적 특성을 갖는 재료들을 제조할 수 있도록 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 및 그 제조방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to add less elements to the sintering atmosphere and less affected by the sintering atmosphere while less adversely affect the formability to the iron base The present invention provides a powder metallurgical powder for high strength and high toughness, and a method for manufacturing the same, which enable the production of materials having high strength and high toughness physical properties by powder metallurgy.

또한, 본 발명은 소결 시에 페라이트 상을 유지할 수 있도록 하여 소결성을 증대시키고, 고밀도 성형 및 고온 소결을 통해 단순한 공정에 의해 원하는 강도 및 인성을 확보할 수 있도록 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 및 그 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is to maintain the ferrite phase at the time of sintering to increase the sintering properties, high-density molding and high-temperature sintering powder metallurgy for high strength high toughness to ensure the desired strength and toughness by a simple process through a simple process Another object is to provide a powder and a method of manufacturing the same.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above objects,

분말야금용 철계 분말에 있어서, Mo 0.2 ~ 2.5 중량%, P 0.1 ~ 0.6 중량%, Mn 0.1 ~ 0.5 중량%, Si 0.1 ~ 0.8 중량% 및 Sn 0.1 ~ 1.0 중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Iron-based powder for powder metallurgy, containing 0.2 to 2.5% by weight of Mo, 0.1 to 0.6% by weight, 0.1 to 0.5% by weight of Mn, 0.1 to 0.8% by weight of Si, and 0.1 to 1.0% by weight of Sn, the balance being Fe and It is characterized by consisting of inevitable impurities.

이때, 상기 Mo의 함량이 0.2 ~ 0.85 중량%인 것을 특징으로 한다.At this time, the content of Mo is characterized in that 0.2 to 0.85% by weight.

또한, 상기 P의 함량이 0.2 ~ 0.5 중량%인 것을 특징으로 한다.In addition, the content of P is characterized in that 0.2 to 0.5% by weight.

또한, 상기 Mn의 함량이 0.1 ~ 0.35 중량%인 것을 특징으로 한다.In addition, the content of Mn is characterized in that 0.1 to 0.35% by weight.

또한, 상기 Si의 함량이 0.1 ~ 0.4 중량%인 것을 특징으로 한다.In addition, the content of Si is characterized in that 0.1 to 0.4% by weight.

또한, 상기 Sn의 함량이 0.1 ~ 0.5 중량%인 것을 특징으로 한다.In addition, the Sn content is characterized in that 0.1 to 0.5% by weight.

그리고, 상기 철계 분말은 C 0.1 ~ 0.55 중량%를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And, the iron-based powder is characterized in that it further comprises 0.1 to 0.55% by weight of C.

또한, 상기 철계 분말은 압축 성형 및 소결의 과정을 통해 얻어지되, 7.45g/㎤ 이상의 성형밀도를 유지하고 소결 후 7.40g/㎤ 이상의 밀도를 유지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the iron-based powder is obtained through a process of compression molding and sintering, it characterized in that to maintain a molding density of 7.45g / cm 3 or more and maintain a density of 7.40g / cm 3 or more after sintering.

한편, 본 발명에 따른 분말야금용 철계 분말 제조방법은 상기 함량을 갖는 Mo, P, Mn, Si, Sn, Fe에 C 0.1 ~ 0.55 중량%를 첨가하여 700MPa 이상의 고압으로 압축 성형하는 압축 성형 단계와, 상기 압축 성형 단계에서 성형된 압분체를 1,200 ~ 1,350℃의 온도에서 소결하는 소결 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the iron metal powder manufacturing method for powder metallurgy according to the present invention is a compression molding step of compression molding at a high pressure of 700MPa or more by adding C 0.1 ~ 0.55% by weight to Mo, P, Mn, Si, Sn, Fe having the above content; , Sintering step of sintering the green compact formed in the compression molding step at a temperature of 1,200 ~ 1,350 ℃.

이때, 상기 압축 성형 단계에서 가해지는 성형압은 800 ~ 1,300MPa 인 것을 특징으로 한다.At this time, the molding pressure applied in the compression molding step is characterized in that 800 ~ 1,300MPa.

본 발명에 따르면, 철 베이스에 성형성에 악영향이 적으면서도 소결 분위기에 영향을 적게 받는 원소들을 첨가함으로써 분말야금 공법에 의해 고강도 및 고인성의 물리적 특성을 갖는 재료들을 제조할 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.According to the present invention, it is possible to produce materials having physical properties of high strength and high toughness by the powder metallurgy method by adding elements to the iron base which are less adversely affectable to moldability but less affected by the sintering atmosphere.

또한, 본 발명에 따르면 철 베이스에 첨가되는 원소 및 그 함량을 한정하여 소결 시에 페라이트 상을 유지할 수 있도록 함으로써 소결성을 증대시키고, 고밀도 성형 및 고온 소결을 통해 단순한 공정에 의해 원하는 강도 및 인성을 확보할 수 있도록 하는 효과를 추가로 갖는다.In addition, according to the present invention by limiting the element and its content added to the iron base to maintain the ferrite phase during sintering to increase the sintering properties, secure the desired strength and toughness by a simple process through high density molding and high temperature sintering It has the effect of making it possible.

또한, 본 발명에 따르면 첨가물로 투입되는 Mo, Si 및 Sn의 조합에 의해 취성을 유발할 수 있는 P의 첨가를 최소화 하면서도 페라이트 영역에서 소결하는 것이 가능하여 소결성을 크게 높일 수 있고, Cr(크롬) 대신에 소량의 Mn을 Si와 함께 첨가하여 Mn과 Si 사이의 교호 작용에 의해 고강도를 실현할 수 있는 효과를 추가로 갖는다.In addition, according to the present invention it is possible to sinter in the ferrite region while minimizing the addition of P which may cause brittleness by the combination of Mo, Si and Sn to be added as additives can greatly increase the sinterability, instead of Cr (chromium) The addition of a small amount of Mn together with Si further has the effect of achieving high strength by the interaction between Mn and Si.

도 1은 일반적인 Fe-P 상태도의 일예를 나타낸 도면.1 is a view showing an example of a general Fe-P state diagram.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 및 그 제조방법의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings it will be described in detail preferred embodiments of the powder metallurgy powder for high strength and high toughness according to the present invention and a manufacturing method thereof.

본 발명은 철 베이스에 성형성에 악영향이 적으면서도 소결 분위기에 영향을 적게 받는 원소들을 첨가함과 동시에 소결 분위기에 영향을 받는 원소의 첨가량을 줄임으로써 분말야금 공법에 의해 제조되는 재료들이 고강도 및 고인성의 물리적 특성을 갖도록 할 수 있는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 및 그 제조방법에 관한 것으로, 먼저 본 발명에 따른 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말(이하, '철계 분말'이라 한다)은 Mo(몰리브덴), P(인), Mn(망간), Si(규소) 및 Sn(주석)을 함유하고 나머지는 Fe(철) 및 불가피한 분순물을 포함하여 이루어진다.According to the present invention, materials produced by the powder metallurgical method have high strength and high toughness by adding elements to the iron base which are less adversely affected by sintering atmosphere while reducing moldability. The present invention relates to a powder metallurgy powder for high strength and high toughness and a method for manufacturing the same, which may have physical properties. First, a powder metallurgy powder for high strength and high toughness according to the present invention (hereinafter referred to as 'iron-based powder') Contains Mo (molybdenum), P (phosphorus), Mn (manganese), Si (silicon) and Sn (tin) and the balance comprises Fe (iron) and unavoidable impurities.

보다 상세히 설명하면, 상기 Mo(몰리브덴)는 철계 분말의 강도 및 경도를 향상시키는 역할을 하는 것으로, 고강도화에 크게 도움을 주면서도 철과 합금화될 때 철 입자를 경화시켜 성형성이 잘 저하되지 않기 때문에 고강도 소결재료로서 널리 사용되고 있다.In more detail, the Mo (molybdenum) serves to improve the strength and hardness of the iron-based powder, because it harden the iron particles when alloyed with iron while greatly helping in high strength, high strength because It is widely used as a sintering material.

상기 Mo는 Si, Cr, Mn 등과 같이 첨가될 때 상호작용으로 기계적 특성이 증가하게 되고, 특히 Si, 즉 Mo와 함께 첨가되는 Si의 경우 소량의 P를 첨가하여도 페라이트의 형성을 촉진하는 역할 및 소결 후 경화능을 증가시키는 역할도 하게 된다.When Mo is added, such as Si, Cr, Mn, etc., the mechanical properties are increased by interaction, especially in the case of Si, ie Si added with Mo, even if a small amount of P is added to promote the formation of ferrite and It also serves to increase the hardenability after sintering.

이때, 상기 Mo는 전체 철계 분말의 약 0.2 ~ 2.5 중량%가 첨가되는데, Mo의 함량이 0.2 중량% 미만일 경우 전술한 Mo의 작용 효과가 잘 나타나지 않게 되고, 2.5 중량%를 초과하게 될 경우 고압에서의 성형성이 떨어질 우려가 있다.At this time, Mo is about 0.2 to 2.5% by weight of the total iron-based powder is added, when the content of Mo is less than 0.2% by weight, the effect of the above-described Mo is not shown well, when it exceeds 2.5% by weight at high pressure There is a fear that the moldability of the resin may deteriorate.

또한, 상기 Mo는 다른 원소들에 비해 고가이므로 경제성까지 고려할 경우 Mo의 함량은 0.2 ~ 0.85 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.In addition, since Mo is expensive compared to other elements, the Mo content is preferably added in an amount of 0.2 to 0.85% by weight in consideration of economical efficiency.

다음, P(인)는 페라이트상을 안정화시키면서도 액상을 유도하여 소결온도를 낮추고 소결을 촉진시키는 역할을 하는 것이다.Next, P (phosphorus) serves to lower the sintering temperature and promote sintering by inducing a liquid phase while stabilizing the ferrite phase.

즉, 상기 P는 소결시 상대적으로 낮은 온도에서 공정반응에 의해 액상이 형성되고, 페라이트 조직 안정화 원소로 작용하여 페라이트의 형성을 촉진하므로 고온에서 오스테나이트 조직에 비해 수백배 정도의 높은 철 확산도를 가지며, 자기확산 속도를 증가시키는 효과를 보일 수 있도록 한다.That is, the P is a liquid phase is formed by a process reaction at a relatively low temperature during sintering, and acts as a ferrite structure stabilizing element to promote the formation of ferrite has a high iron diffusion degree of several hundred times higher than austenite structure at high temperature Therefore, the effect of increasing the self-diffusion rate can be shown.

또한, 상기 P는 소량 첨가로도 고용강화 효과를 나타내어 소결제품 즉, 철계 분말의 고강도에 기여하는 장점을 가질 뿐만 아니라, 그로 인해 소결 밀도가 높아지고 재료 내부의 기공이 구형이 되어 강도, 경도 및 연성 모두를 향상시킬 수 있는 효과를 보일 수 있다.In addition, the P exhibits a solid solution effect even with a small amount of addition, which not only has the advantage of contributing to the high strength of the sintered product, that is, the iron powder, but also increases the sintering density and makes the pores inside the material to be spherical in strength, hardness and ductility. It can have the effect of improving everyone.

이때, 상기 P의 함량은 첨가되는 원소의 종류와 첨가량에 따라 페라이트 영역이 나타나는 영역과 완전한 페라이트가 나타나는 영역이 달라지게 되지만, 전체 철계 분말의 약 0.1 ~ 0.6 중량%가 첨가되는 것이 바람직하다.In this case, the content of P is different depending on the type and the amount of the added element, the region where the ferrite region appears and the region where the complete ferrite appears, it is preferred that about 0.1 to 0.6% by weight of the total iron powder is added.

즉, P의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 전술한 P의 작용 효과가 잘 나타나지 않게 되고, 0.6 중량%를 초과하게 되면 소결성은 증가되지만 입자 간 취성의 위험 또한 증가하게 되어 P의 함량이 증가할수록 철계 분말의 강도가 저하되기 때문이다.In other words, when the P content is less than 0.1% by weight, the above-described effect of P is hardly exhibited. When the P content is more than 0.6% by weight, the sinterability is increased, but the risk of brittleness between particles is also increased. This is because the strength of the powder is lowered.

또한, 철계 분말을 구성하는 원소들의 함량은 첨가되는 다른 원소의 함량에 의해 영향을 받을 수 있는데, 그것은 첨가원소에 따라 나타나는 감마상의 영역, 즉 페라이트 상이 나타나는 영역과 완전하게 페라이트 영역이 되는 감마루프의 영역이 달라지기 때문이다.In addition, the content of the elements constituting the iron-based powder may be influenced by the content of other elements to be added, which is the gamma loop region that appears depending on the added element, that is, the region where the ferrite phase appears and the gamma loop completely becomes a ferrite region. This is because the area is different.

본 발명에 따른 철계 분말의 경우, 첨가되는 원소들 사이의 영향을 검토한 결과 입자간 취성이 발생되지 않도록 하고 전술한 P의 작용 효과가 발생될 수 있도록 하기 위해서는 가급적 작은 P의 첨가량으로 페라이트 영역이 나타날 수 있도록 하는 것이 좋으며, 그에 따라 일반적인 Fe-P 상태도에서 P의 함량이 0.6 중량% 이상인 경우 페라이트 영역이 나타난다 하더라도 나머지 페라이트 형성 원소의 첨가량을 조절하여 P의 함량을 0.6 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.In the case of the iron-based powder according to the present invention, as a result of examining the influence between the elements to be added, in order to prevent intergranular brittleness and the above-described effect of P, the ferrite region may be formed with an amount of P as small as possible. It is better to make it appear. Therefore, if the content of P in the general Fe-P state diagram is more than 0.6% by weight, it is preferable to limit the content of P to 0.6% by weight or less by adjusting the amount of remaining ferrite-forming elements even if the ferrite region appears. desirable.

이와 관련하여, 도 1은 x축이 P의 함량이고, y축이 온도인 Fe-P 상태도에서 감마루프의 최대값을 각각 X1과 X2로 나타낸 것이고, 아래의 (표 1)은 ThermoCalc 프로그램에 의해 연산한 첨가되는 원소와 함량에 따른 감마루프의 최대값 X1,X2 즉, P의 함량을 순수한 Fe - P 상태와 비교하여 나타낸 것이다.(표 1에서의 %는 중량%를 의미함)In this regard, Figure 1 shows the maximum value of the gamma loop in the Fe-P state diagram where the x-axis is the content of P and the y-axis is the temperature, respectively (Table 1) below by the ThermoCalc program. The maximum value of gammaloop, X1, X2, or P, calculated according to the calculated added elements and content, is shown in comparison with the pure Fe-P state (% in Table means weight%).

조성Furtherance X1X1 X2X2 비고Remarks Fe-PFe-P 0.300.30 0.600.60 Fe-0.5%Mo-PFe-0.5% Mo-P 0.270.27 0.530.53 - Mo, P 페라이트 형성 원소 -Mo, P ferrite forming element Fe-1.0%Mo-PFe-1.0% Mo-P 0.200.20 0.450.45 Fe-0.5%Mo-0.3%Si-PFe-0.5% Mo-0.3% Si-P 0.200.20 0.430.43 - Si 페라이트 형성 원소  -Si ferrite forming element Fe-0.5%Mo-0.5%Si-PFe-0.5% Mo-0.5% Si-P 0.160.16 0.360.36 Fe-0.5%Mo-0.75%Si-PFe-0.5% Mo-0.75% Si-P 0.120.12 0.290.29 Fe-0.5%Mo-0.2%Mn-0.2%Si-PFe-0.5% Mo-0.2% Mn-0.2% Si-P 0.290.29 0.600.60 - Mn 페라이트 형성방해 원소 -Mn ferrite blocking element Fe-0.5%Mo-0.2%Mn-0.8%Si-PFe-0.5% Mo-0.2% Mn-0.8% Si-P 0.180.18 0.420.42 Fe-0.5%Mo-0.5%Sn-0.2%Si-PFe-0.5% Mo-0.5% Sn-0.2% Si-P 0.180.18 0.420.42 - Sn 페라이트 형성 원소  -Sn ferrite forming element Fe-0.5%Mo-0.5%Sn-0.6%Si-PFe-0.5% Mo-0.5% Sn-0.6% Si-P 0.090.09 0.280.28 Fe-0.5%Mo-0.25%Sn-0.5%Si-PFe-0.5% Mo-0.25% Sn-0.5% Si-P 0.170.17 0.370.37 Fe-0.5%Mo-0.75%Sn-0.5%Si-PFe-0.5% Mo-0.75% Sn-0.5% Si-P 0.050.05 0.250.25

상기 (표 1)에서 확인할 수 있는 바와 같이, 순수한 Fe - P 상태의 경우 감마루프의 최대값 X2, 즉 P의 함량이 0.6 중량% 임에 비해, 본 발명에서와 같이, Mo, Si, Mn, Sn을 혼합하여 사용하는 경우 감마루프의 최대값 X2를 낮출 수 있으므로 P의 함량을 줄일 수 있음을 알 수 있다.As can be seen in Table 1, in the case of pure Fe-P state, the maximum value of gammaloop X2, that is, the content of P is 0.6% by weight, as in the present invention, Mo, Si, Mn, It can be seen that when the Sn is used, the content of P can be reduced because the maximum value of gamma loop X2 can be lowered.

또한, Sn(주석)과 같이 감마루프의 폐쇄에 영향이 큰 원소를 같이 사용하는 경우에는 P의 함량을 0.5 중량% 이하로 제한하고, 전술한 P의 작용 효과가 제대로 나타날 수 있도록 하기 위해서는 P의 함량을 0.2 중량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.In addition, in the case of using elements such as Sn (tin) which have a large influence on the closing of the gamma loop, the content of P is limited to 0.5% by weight or less, and in order for the above-described effect of P to be properly expressed, It is preferable to make content into 0.2 weight% or more.

다음, 상기 Mn(망간)은 소결을 촉진시킴과 동시에 소결 후 경화능을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 단독으로 사용되는 것 보다는 Si, P 및 Sn이 함께 첨가될 때 더욱 향상된 효과를 보일 수 있다.Next, Mn (manganese) serves to promote the sintering and at the same time to improve the hardenability after sintering, it may show a more improved effect when added together Si, P and Sn than used alone.

이때, 상기 Mn은 전체 철계 분말의 약 0.1 ~ 0.5 중량%가 첨가되는데, Mn의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 전술한 Mn의 작용 효과가 잘 나타나지 않게 되고, Mn의 함량이 많아질 경우 철계 분말을 단단하게 하여 성형성을 낮출 뿐만 아니라 산소와의 친화력에 의해 소결성이 저해될 우려가 있으므로 Mn의 함량을 0.5 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.35 중량% 이하로 제한하는 것이 좋다.At this time, the Mn is about 0.1 to 0.5% by weight of the total iron-based powder is added, when the Mn content is less than 0.1% by weight of the above-described effect of the action of Mn does not appear well, when the content of Mn increases the iron-based powder It is preferable that the content of Mn be limited to 0.5% by weight or less, more preferably 0.35% by weight or less, because there is a risk that the sinterability may be inhibited by affinity with oxygen as well as the moldability being lowered.

상기 Mn과 유사한 작용효과를 보일 수 있는 원소들로 Ni(니켈) 및 Cr(크롬)이 사용될 수도 있는데, Ni과 Cr을 사용할 경우 Mn에 비해 성형성이 낮아지게 되는 단점이 있다.Ni (nickel) and Cr (chromium) may be used as elements capable of exhibiting a similar effect to Mn. However, when Ni and Cr are used, formability is lowered compared to Mn.

또한, Cr을 사용할 경우 Mn에 비해 페라이트를 억제하는 경향이 높아질 뿐만 아니라 소결 시 분위기의 영향을 많이 받게 되고 Mn에 비해 많은 양을 사용하여야 하므로 성형성 및 경제성이 저하되는 단점도 있다.In addition, when Cr is used, not only the tendency of suppressing ferrite is higher than that of Mn, but also a lot of influence of the atmosphere during sintering, and a large amount of Mn must be used, thereby degrading moldability and economic efficiency.

다음, 상기 Si(규소)는 P와 마찬가지로 페라이트 형성을 촉진시키는 첨가물로 P의 함량을 줄이면서도 철계 분말의 고강도화에 기여하는 역할을 하는 것이다.Next, Si (silicon), like P, is an additive that promotes the formation of ferrite and serves to contribute to the high strength of the iron-based powder while reducing the content of P.

보다 상세히 설명하면, 상기 Si에 의한 고강도화는 고용강화에 의한 페라이트의 강도 증가에 기인하는 것으로, Si 단독으로 사용될 때 보다는 Mn 및 Mo을 동시에 첨가할 때 상승작용으로 인해 경화능이 향상되는 효과를 보일 수 있다.In more detail, the high strength due to Si is due to the increase in the strength of the ferrite due to the solid solution strengthening, and when the Mn and Mo are added at the same time than when used alone, the effect of improving the hardenability due to the synergy can be seen. have.

또한, Si를 첨가할 경우 철계 분말의 내부까지 경화되는 경향이 증가하게 되어 충격강도가 향상되고, 그에 따라 철계 분말이 고성능화될 수 있는 장점도 있다.In addition, when Si is added, the tendency to harden up to the inside of the iron-based powder is increased, so that the impact strength is improved, and accordingly, the iron-based powder may be improved in performance.

이때, 상기 Si는 전체 철계 분말의 약 0.1 ~ 0.8 중량%가 첨가되는데, Si의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 그 양이 너무 적어 전술한 Si의 작용 효과가 잘 나타나지 않게 되고, Si의 함량이 많아질 경우 경도, 강도 및 충격에너지는 증가하나 소결 시 팽창을 유발하여 밀도가 감소하고 성형성이 저하될 우려가 있다.In this case, about 0.1 to 0.8% by weight of the total iron-based powder is added to the Si, when the content of Si is less than 0.1% by weight, the amount is too small, the effect of the above-mentioned Si does not appear well, the content of Si is high In case of hardness, hardness, strength and impact energy increase, but it causes expansion during sintering, thereby decreasing density and degrading moldability.

즉, 다른 일반적인 소결재료의 경우 강도증가와 밀도 감소 효과가 상쇄되어 문제가 적게 나타나지만 Si와 같은 고강도, 고인성 재료에 있어서는 기공증가에 따라 강도는 상쇄될 수 있으나 취성이 증가하는 약점이 나타날 수 있으므로 Si의 함량을 0.8 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.4 중량% 이하로 제한하는 것이 좋다.In other general sintered materials, the strength increase and density decrease effects are canceled. However, in the case of high strength and high toughness materials such as Si, the strength may be offset by pore increase, but the weakness may be increased. It is preferable to limit the content of Si to 0.8% by weight or less, more preferably 0.4% by weight or less.

다음, 상기 Sn(주석)은 소결 과정에서 철계 분말 내의 일부를 액상으로 변화시키고, 페라이트 형성을 촉진하여 소결체를 치밀화하며 고용강화에 의해 강도를 증가시키는 역할을 하는 것으로, 낮은 융점(약 232℃)으로 인해 소결온도를 낮추고 페라이트 형성으로 소결을 촉진시킨다.Next, Sn (tin) serves to change a part of the iron-based powder in the liquid phase during the sintering process, to promote the formation of ferrite to densify the sintered body and to increase the strength by solid solution strengthening, low melting point (about 232 ℃) This lowers the sintering temperature and promotes sintering by the formation of ferrite.

이에 따라, 소결이 크게 진행되어 입자 간의 결합 및 합금화를 촉진시키게 되므로 기계적 성질이 향상되고, 소결 과정에서 변화된 액상이 유동으로 인해 결정립계로 스며들게 되면 소결체의 팽창 경향이 감소된다.Accordingly, the sintering is greatly progressed to promote bonding and alloying between the particles, thereby improving mechanical properties, and when the changed liquid phase penetrates into the grain boundary due to flow, the tendency of expansion of the sintered body is reduced.

이때, 상기 Sn은 전체 철계 분말의 약 0.1 ~ 1.0 중량%가 첨가되는데, Sn의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 그 양이 너무 적어 전술한 Sn의 작용 효과가 잘 나타나지 않게 되고, Sn의 함량이 많아질 경우 소결 과정에서 형성되는 액상에 의해 원래 고체로 있던 영역이 기공으로 남아 기공이 형성될 수 있으므로 Sn의 함량을 1.0 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5 중량% 이하로 제한하는 것이 좋다.At this time, the Sn is added in about 0.1 to 1.0% by weight of the total iron-based powder, when the content of Sn is less than 0.1% by weight of the amount is too small so that the effect of the above-mentioned Sn is not shown well, the content of Sn is much When the quality of the liquid phase formed during the sintering process may be left as pores to form pores to form pores, so the content of Sn is preferably limited to 1.0% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less.

그리고, 인성의 향상을 위해서는 첨가량의 피크점이 존재하는 특징을 갖게 되므로 첨가되는 원소의 종류에 따라 첨가되는 함량을 조정할 필요가 있는데, Sn이 P와 동시에 첨가될 경우에는 Sn과 P의 비를 1:0.3~2.0으로 제한하는 것이 바람직하다.In addition, in order to improve the toughness, since the peak point of the added amount is present, it is necessary to adjust the added content according to the type of the added element. When Sn is added simultaneously with P, the ratio of Sn and P is 1: It is preferable to limit to 0.3-2.0.

한편, 본 발명에 따른 철계 분말은 C(탄소)를 더 포함하여 구성될 수도 있는데, 상기 C는 철계 분말의 소결 경도 및 강도를 향상시키는 역할을 하는 것으로 그 함량은 전체 철계 분말의 약 0.1 ~ 0.55 중량%가 첨가된다.On the other hand, the iron-based powder according to the invention may be configured to further comprise C (carbon), the C serves to improve the sintering hardness and strength of the iron-based powder, the content is about 0.1 ~ 0.55 of the total iron-based powder % By weight is added.

즉, 상기 C의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 소결 경도 및 강도 향상의 효과가 제대로 나타나지 않게 되므로 고강도의 철계 분말을 얻기 위해서는 C의 함량이 0.25 중량% 이상이 되도록 하는 것이 바람직하고, C의 함량이 증가하게 되면 강도는 증가하게 되지만 소결 과정에서 팽창과 더불어 인성이 크게 감소되므로 C의 함량은 0.55 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.45 중량% 미만으로 제한하는 것이 좋다.That is, when the content of C is less than 0.1% by weight, the effect of improving the sintering hardness and strength is not properly exhibited. Thus, in order to obtain a high-strength iron powder, the content of C is preferably 0.25% by weight or more, and the content of C If this increases, the strength increases, but the toughness decreases with expansion during sintering, so the C content is preferably limited to less than 0.55% by weight, more preferably less than 0.45% by weight.

본 발명에 따른 철계 분말을 구성하는 상기에서 언급된 첨가물들, 즉 Mo, P, Mn, Si, Sn 및 C의 함량을 제외한 나머지는 Fe 및 C, O, N, S 등의 불가피한 불순물로 이루어지는데, 압축 성형 또는 소결과정에서 생성되는 불가피한 불순물들은 전체 함량의 1.0 중량%가 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.The above-mentioned additives constituting the iron-based powder according to the present invention, that is, except for the content of Mo, P, Mn, Si, Sn and C is made of inevitable impurities such as Fe and C, O, N, S It is desirable that the unavoidable impurities generated during the compression molding or sintering process do not exceed 1.0% by weight of the total content.

한편, 본 발명에 따른 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말의 제조방법은 Fe 및 전술한 첨가물들을 포함하는 철계 분말을 제조하는 방법에 관한 것으로, 압축 성형 단계와 소결 단계를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the manufacturing method of the powder metallurgy powder for high strength and high toughness according to the present invention relates to a method for producing the iron-based powder containing Fe and the aforementioned additives, comprising a compression molding step and a sintering step.

보다 상세히 설명하면, 상기 압축 성형 단계는 Fe에 첨가물인 Mo, P, Mn, Si, Sn 및 C를 전술한 함량으로 포함시켜 가압 성형함으로써 성형체를 생성하는 단계에 관한 것으로, 보다 원활한 성형을 위해 통상의 분말야금용 윤활제가 소량 첨가될 수 있다.In more detail, the compression molding step relates to a step of forming a molded body by press molding by including the Mo, P, Mn, Si, Sn and C additives in Fe as described above, and is usually for a smoother molding A small amount of lubricant for powder metallurgy may be added.

이때, 상기 압축 성형 단계에서는 고밀도 달성을 위해 700MPa 이상의 압력이 필요한데, 보다 바람직하게는 800 ~ 1300MPa의 성형압으로 압축 성형하여 7.45g/㎤이상의 성형밀도를 갖도록 하는 것이 좋다.In this case, in the compression molding step, a pressure of 700 MPa or more is required to achieve high density, and more preferably, compression molding is performed at a molding pressure of 800 to 1300 MPa to have a molding density of 7.45 g / cm 3 or more.

즉, 800 ~ 1300MPa의 성형압을 통해 성형밀도를 충분하게 높임으로써 성형체의 강도와 인성을 증가시키고, 자기확산이 충분히 일어날 수 있도록 하는 것이다.That is, by sufficiently increasing the molding density through the molding pressure of 800 ~ 1300MPa to increase the strength and toughness of the molded body, and to allow sufficient self diffusion.

그에 따라, 후술할 소결 과정에서 일부 원소가 팽창을 유발하더라도 소결성이 높아지게 되어 소결밀도가 떨어지는 것을 감소시킬 수 있게 되고, 최종적으로 소결 후에도 7.40g/㎤이상의 소결밀도를 유지할 수 있으며, 최고 7.60g/㎤ 수준의 소결밀도를 나타낼 수 있게 된다.Accordingly, even if some elements cause expansion in the sintering process to be described later, the sintering property is increased to reduce the sintering density drop, and finally the sintering density of 7.40 g / cm 3 or more can be maintained even after sintering, and the maximum is 7.60 g / s. It is possible to exhibit a sintered density of the cm 3 level.

다음, 상기 소결 단계는 압축 성형 단계에서 성형된 성형체 즉, 압분체를 소결하는 단계에 관한 것으로, 전술한 바와 같이, Fe를 제외한 첨가물들의 함량을 소결 과정에서 페라이트 영역이 나타나도록 한정하였으므로, 소결 온도를 1,150℃ 이상, 보다 바람직하게는 1,200 ~ 1,350℃의 고온으로 소결하여 페라이트상에서 소결이 충분히 일어나도록 하는 것이 좋다.Next, the sintering step relates to the step of sintering the molded body, that is, the green compact, formed in the compression molding step. As described above, since the content of the additives other than Fe is limited so that the ferrite region appears in the sintering process, the sintering temperature It is preferable to sinter at 1,150 ° C. or higher, more preferably 1,200 to 1,350 ° C. to sufficiently sinter the ferrite.

즉, 소결 온도가 높을 수록 소결성은 높아지지만 너무 온도가 높을 경우 입자가 조대화되어 기계적 특성이 오히려 떨어지게 될 우려가 있고, 소결 온도가 낮을 경우 소결과정에서 확산이 충분히 일어나지 않게 되어 인성이 증가되지 않으므로 상기 소결 단계에서의 소결 온도는 1,200 ~ 1,350℃로 한정하는 것이 바람직하다.In other words, the higher the sintering temperature, the higher the sintering property, but if the temperature is too high, the particles may coarsen and the mechanical properties may deteriorate. If the sintering temperature is low, the diffusion does not sufficiently occur during the sintering process and thus the toughness does not increase. The sintering temperature in the sintering step is preferably limited to 1,200 ~ 1,350 ℃.

상기와 같이 압축 성형 단계에서의 고밀도 성형과 소결 단계에서의 고온 소결이 동시에 이루어질 경우 소결촉진 효과가 상승된다.As described above, when the high-density molding in the compression molding step and the high temperature sintering in the sintering step are performed at the same time, the sintering promotion effect is increased.

또한, 본 발명에서는 첨가물로 투입되는 Mo, Si 및 Sn의 조합에 의해 취성을 유발할 수 있는 P의 첨가를 최소화할 수 있고, Cr(크롬) 대신에 소량의 Mn을 Si와 함께 첨가하여 Mn과 Si 사이의 교호 작용에 의해 고강도를 실현할 수 있다.In addition, in the present invention, it is possible to minimize the addition of P, which may cause brittleness by the combination of Mo, Si, and Sn added as additives, and by adding a small amount of Mn together with Si instead of Cr (chromium), Mn and Si The high strength can be achieved by the interaction between them.

(실시예 1)(Example 1)

Fe를 기지로 하고 Mo 0.5 중량%, P 0.35 중량%, Mn 0.25 중량%, Si 0.4 중량%, Sn 0.25 중량%의 분말을 제조하여 C 0.35 중량%를 첨가 혼합하고, 900MPa의 성형압으로 성형하여 시편을 제조하였다.Based on Fe, powder of 0.5% by weight Mo, 0.35% by weight P, 0.25% by weight Mn, 0.4% by weight Si, and 0.25% by weight Sn was prepared and added and mixed with 0.35% by weight C, and molded at a molding pressure of 900 MPa. Specimen was prepared.

상기 시편을 환원분위기에서 1,200℃로 가열하여 30분 동안 소결한 후, 굽힘 시험값(TRS)을 측정한 결과, 1,520MPa 값을 얻었으며 양호한 인성(휨값)을 나타냄을 확인할 수 있었다.After the specimen was heated to 1,200 ° C. in a reducing atmosphere and sintered for 30 minutes, the bending test value (TRS) was measured. As a result, a value of 1,520 MPa was obtained and good toughness (bending value) was found.

(실시예 2)(Example 2)

Fe를 기지로 하고 Mo 0.5 중량%, P 0.30 중량%, Mn 0.20 중량%, Si 0.35 중량%, Sn 0.30 중량%의 분말을 제조하여 C 0.35 중량%를 첨가 혼합하고, 1,000MPa의 성형압으로 성형하여 시편을 제조하였다. Based on Fe, 0.5% by weight of Mo, 0.30% by weight, 0.20% by weight of Mn, 0.35% by weight of Si, 0.30% by weight of Sn, 0.3% by weight of C was added and mixed, and molded at a molding pressure of 1,000 MPa. To prepare a specimen.

상기 시편을 환원분위기에서 1,250℃로 가열하여 30분 동안 소결한 후, 굽힘 시험값(TRS)을 측정한 결과, 1,480MPa 값을 얻었으며 마찬가지로 양호한 인성(휨값)을 나타냄을 확인할 수 있었다.After the specimen was heated to 1,250 ° C. in a reducing atmosphere and sintered for 30 minutes, the bending test value (TRS) was measured. As a result, a value of 1,480 MPa was obtained and similarly good toughness was exhibited.

(실시예 3)(Example 3)

Fe를 기지로 하고 Mo 0.35 중량%, P 0.40 중량%, Mn 0.25 중량%, Si 0.35 중량%, Sn 0.25 중량%의 분말을 제조하여 C 0.40 중량%를 첨가 혼합하고, 1,100MPa의 성형압으로 성형하여 시편을 제조하였다. Based on Fe, a powder of 0.35% by weight Mo, 0.40% by weight P, 0.25% by weight Mn, 0.35% by weight Si, 0.25% by weight Sn, and 0.25% by weight were added and mixed with C 0.40% by weight, and molded at a molding pressure of 1,100 MPa. To prepare a specimen.

상기 시편을 환원분위기에서 1,300℃로 가열하여 30분 동안 소결한 후, 굽힘 시험값(TRS)을 측정한 결과, 1,500MPa 값을 얻었으며 마찬가지로 양호한 인성(휨값)을 나타냄을 확인할 수 있었다.After the specimen was heated to 1,300 ° C. in a reducing atmosphere and sintered for 30 minutes, the bending test value (TRS) was measured, and as a result, a value of 1,500 MPa was obtained and similarly, it was confirmed that it exhibited good toughness (bending value).

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 및 그 제조방법에 의하면, 철 베이스에 성형성에 악영향이 적으면서도 소결 분위기에 영향을 적게 받는 원소들을 첨가함으로써 분말야금 공법에 의해 고강도 및 고인성의 물리적 특성을 갖는 재료들을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 첨가되는 원소들의 함량을 한정하여 소결 시에 페라이트 상을 유지할 수 있도록 함으로써 소결성을 증대시키고, 고밀도 성형 및 고온 소결을 통해 원하는 강도 및 인성을 확보할 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는다.Therefore, according to the iron metal powder for powder metallurgy for high strength and high toughness according to the present invention as described above and a method for manufacturing the same, the powder metallurgy method by adding elements to the iron base with little influence on the sintering atmosphere while having a low adverse effect on formability It is possible not only to produce materials having high strength and high toughness physical properties, but also to increase the sinterability by limiting the content of added elements so that the ferrite phase can be maintained during sintering, and through high density molding and high temperature sintering, It has various advantages such as securing strength and toughness.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.Although the above embodiments have been described with respect to the most preferred examples of the present invention, it is not limited to the above embodiments, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명은 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철 베이스에 성형성에 악영향이 적으면서도 소결 분위기에 영향을 적게 받는 원소들을 첨가함과 동시에 소결 분위기에 영향을 받는 원소의 첨가량을 줄임으로써 분말야금 공법에 의해 제조되는 재료들이 고강도 및 고인성의 물리적 특성을 갖도록 할 수 있는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an iron powder for powder metallurgy for high strength and high toughness, and a method of manufacturing the same. More specifically, the iron base is added to the iron base while the element is less affected by the sintering atmosphere while the moldability is less adversely affected. The present invention relates to an iron-based powder for powder metallurgy for high strength and high toughness which can make the materials produced by the powder metallurgy process have high strength and high toughness physical properties by reducing the amount of the elements to be affected, and a method of manufacturing the same.

Claims (10)

분말야금용 철계 분말에 있어서,
Mo 0.2 ~ 2.5 중량%, P 0.1 ~ 0.6 중량%, Mn 0.1 ~ 0.5 중량%, Si 0.1 ~ 0.8 중량% 및 Sn 0.1 ~ 1.0 중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말.
In iron powder for powder metallurgy,
Mo 0.2 to 2.5% by weight, P 0.1 to 0.6% by weight, Mn 0.1 to 0.5% by weight, Si 0.1 to 0.8% by weight and Sn 0.1 to 1.0% by weight, the balance is characterized by consisting of Fe and unavoidable impurities Powder metallurgy powder for high strength and high toughness.
제 1항에 있어서,
상기 Mo의 함량이 0.2 ~ 0.85 중량%인 것을 특징으로 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말.
The method of claim 1,
Iron metal powder for powder metallurgy for high strength and high toughness, characterized in that the content of Mo is 0.2 ~ 0.85% by weight.
제 1항에 있어서,
상기 P의 함량이 0.2 ~ 0.5 중량%인 것을 특징으로 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말.
The method of claim 1,
Iron metal powder for powder metallurgy for high strength and high toughness, characterized in that the content of P is 0.2 to 0.5% by weight.
제 1항에 있어서,
상기 Mn의 함량이 0.1 ~ 0.35 중량%인 것을 특징으로 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말.
The method of claim 1,
Iron-based powder for powder metallurgy for high strength and high toughness, characterized in that the content of Mn is 0.1 ~ 0.35% by weight.
제 1항에 있어서,
상기 Si의 함량이 0.1 ~ 0.4 중량%인 것을 특징으로 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말.
The method of claim 1,
Iron-based powder for powder metallurgy for high strength and high toughness, characterized in that the content of Si is 0.1 to 0.4% by weight.
제 1항에 있어서,
상기 Sn의 함량이 0.1 ~ 0.5 중량%인 것을 특징으로 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말.
The method of claim 1,
Iron-based powder for powder metallurgy for high strength and high toughness, characterized in that the content of Sn is 0.1 to 0.5% by weight.
제 1항에 있어서,
상기 철계 분말은 C 0.1 ~ 0.55 중량%를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말.
The method of claim 1,
The iron-based powder is a metallurgy powder for high strength and high toughness, characterized in that it further comprises C 0.1 ~ 0.55% by weight.
제 1항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 철계 분말은 압축 성형 및 소결의 과정을 통해 얻어지되, 7.45g/㎤ 이상의 성형밀도를 유지하고 소결 후 7.40g/㎤ 이상의 밀도를 유지하는 것을 특징으로 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The iron-based powder is obtained through a process of compression molding and sintering, the powder metallurgical powder for high strength and high toughness, characterized in that the molding density of 7.45g / ㎠ or more and maintains a density of 7.40g / ㎠ or more after sintering .
제 1항 내지 제 6항 중의 어느 한 항에 해당되는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말을 제조하는 방법에 관한 것으로,
상기 함량을 갖는 Mo, P, Mn, Si, Sn, Fe에 C 0.1 ~ 0.55 중량%를 첨가하여 700MPa 이상의 고압으로 압축 성형하는 압축 성형 단계와,
상기 압축 성형 단계에서 성형된 압분체를 1,200 ~ 1,350℃의 온도에서 소결하는 소결 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 제조방법.
The present invention relates to a method for manufacturing powder metallurgy powder for high strength and high toughness according to any one of claims 1 to 6,
A compression molding step of adding 0.1 to 0.55% by weight of C to Mo, P, Mn, Si, Sn, Fe having the above content and compression molding at a high pressure of 700 MPa or more;
Method for producing powder metallurgy powder for high strength and high toughness, characterized in that it comprises a sintering step of sintering the green compact formed in the compression molding step at a temperature of 1,200 ~ 1,350 ℃.
제 9항에 있어서,
상기 압축 성형 단계에서 가해지는 성형압은 800 ~ 1,300MPa 인 것을 특징으로 하는 고강도 고인성을 위한 분말야금용 철계 분말 제조방법.
The method of claim 9,
The molding pressure applied in the compression molding step is a powder metallurgical powder manufacturing method for high strength and high toughness, characterized in that 800 ~ 1,300MPa.
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