KR20220050199A - 소결 부재 및 소결 부재의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
Fe를 주성분으로 하는 소결 부재로서, Ni, Cr, Mo 및 C를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 조성과, 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상의 혼상 조직을 구비하고, 상기 소결 부재에 포함되는 원소의 합계 함유량을 100 질량%로 할 때, 상기 소결 부재에서 차지하는 Ni의 함유량이 2 질량% 초과 6 질량% 이하이고, 상기 소결 부재의 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지에서의 비커스 경도의 변동폭이 100 HV 이하인 소결 부재.
Description
본 개시는, 소결 부재 및 소결 부재의 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은, 2019년 10월 3일 출원의 일본출원 2019-182667호에 기초하는 우선권을 주장하고, 상기 일본출원에 기재된 모든 기재 내용을 원용하는 것이다.
특허문헌 1은, Fe-Ni-Cr-Mo-C계 소결 재료를 개시하고 있다. 이 소결 부재에서의 Ni의 함유량은 0.5 질량%∼2.0 질량%이다.
본 개시에 관한 소결 부재는,
Fe를 주성분으로 하는 소결 부재로서,
Ni, Cr, Mo 및 C를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 조성과,
마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상의 혼상 조직을 구비하고,
상기 소결 부재에 포함되는 원소의 합계 함유량을 100 질량%로 할 때, 상기 소결 부재에서 차지하는 Ni의 함유량이 2 질량% 초과 6 질량% 이하이고,
상기 소결 부재의 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지에서의 비커스 경도의 변동폭이 100 HV 이하이다.
본 개시에 관한 소결 부재의 제조 방법은,
철기 합금 분말과 Ni 분말과 C 분말을 포함하는 원료 분말을 준비하는 공정과,
상기 원료 분말을 가압 성형하여 압분 성형체를 제작하는 공정과,
상기 압분 성형체를 소결하는 공정을 구비하고,
상기 준비하는 공정에서의 상기 철기 합금 분말은, Cr 및 Mo를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 조성을 가지며,
상기 원료 분말 전체를 100 질량%로 할 때, 상기 원료 분말에서 차지하는 상기 Ni 분말의 함유량이 2 질량% 초과 6 질량% 이하이고,
상기 소결하는 공정의 냉각 과정에서의 냉각 속도가 1℃/sec 이상이다.
도 1은, 실시형태에 관한 소결 부재를 도시하는 사시도이다.
도 2는, 실시형태에 관한 소결 부재 및 시료 No.2의 소결 부재의 비커스 경도와, 시료 No.101의 소결 부재의 비커스 경도와, 시료 No.110의 소결 부재의 비커스 경도를 도시하는 그래프이다.
도 3a는, 실시형태에 관한 소결 부재 및 시료 No.1의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 3b는, 실시형태에 관한 소결 부재 및 시료 No.1의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 4a는, 실시형태에 관한 소결 부재 및 시료 No.2의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 4b는, 실시형태에 관한 소결 부재 및 시료 No.2의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 5는, 시료 No.101의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 6은, 시료 No.102의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 2는, 실시형태에 관한 소결 부재 및 시료 No.2의 소결 부재의 비커스 경도와, 시료 No.101의 소결 부재의 비커스 경도와, 시료 No.110의 소결 부재의 비커스 경도를 도시하는 그래프이다.
도 3a는, 실시형태에 관한 소결 부재 및 시료 No.1의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 3b는, 실시형태에 관한 소결 부재 및 시료 No.1의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 4a는, 실시형태에 관한 소결 부재 및 시료 No.2의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 4b는, 실시형태에 관한 소결 부재 및 시료 No.2의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 5는, 시료 No.101의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
도 6은, 시료 No.102의 소결 부재의 단면을 도시하는 현미경 사진이다.
[본 개시가 해결하고자 하는 과제]
더욱 고경도이고 고인성인 소결 부재의 개발이 요구되고 있다.
따라서, 본 개시는 고경도와 고인성을 겸비하는 소결 부재를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
또한, 본 개시는, 고경도와 고인성을 겸비하는 소결 부재를 제조할 수 있는 소결 부재의 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적의 하나로 한다.
[본 개시의 효과]
본 개시에 관한 소결 부재는 고경도와 고인성을 겸비한다.
본 개시에 관한 소결 부재의 제조 방법은, 고경도와 고인성을 겸비하는 소결 부재를 제조할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 형태
[본 개시의 실시형태의 설명]
본 발명자는, 더욱 고경도이고 고인성인 소결 부재의 제조 방법을 예의 검토했다. 그 결과, 이하의 (a) 및 (b)를 모두 만족시킴으로써 고경도이고 고인성인 소결 부재가 얻어진다는 지견을 얻었다.
(a) 원료 분말로서, 철기 합금 분말의 합금 성분으로서 많은 Ni를 포함하는 것을 준비하는 것이 아니라, 철기 합금 분말과 철기 합금 분말과는 독립된 많은 Ni 분말을 포함하는 것을 준비한다.
(b) 소결하는 공정의 냉각 과정에서 급랭시킨다.
본 개시는 상기 지견에 기초하는 것이다. 처음에 본 개시의 실시양태를 열기하여 설명한다.
(1) 본 개시의 일양태에 관한 소결 부재는,
Fe를 주성분으로 하는 소결 부재로서,
Ni, Cr, Mo 및 C를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 조성과,
마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상의 혼상 조직을 구비하고,
상기 소결 부재에 포함되는 원소의 합계 함유량을 100 질량%로 할 때, 상기 소결 부재에서 차지하는 Ni의 함유량이 2 질량% 초과 6 질량% 이하이고,
상기 소결 부재의 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지에서의 비커스 경도의 변동폭이 100 HV 이하이다.
상기 소결 부재는 고경도와 고인성을 겸비한다. 고경도인 이유로는, 상기 조성을 갖는 것과, Ni의 함유량이 과도하게 많지 않은 것과, 고경도의 마르텐사이트상을 갖는 것을 들 수 있다. 고인성인 이유로는, Ni의 함유량이 많은 것과, 고인성의 잔류 오스테나이트상을 갖는 것을 들 수 있다. 또한, 상기 소결 부재는, 소결 부재의 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지 균일한 경도를 갖는다. 그 이유는, 상기 비커스 경도의 변동폭이 작기 때문이다.
(2) 상기 소결 부재의 일형태로서,
Cr의 함유량이 2 질량% 이상 4 질량% 이하이고,
Mo의 함유량이 0.2 질량% 이상 0.9 질량% 이하이고,
C의 함유량이 0.2 질량% 이상 1.0 질량% 이하인 것을 들 수 있다.
상기 소결 부재는 고경도가다. 그 이유는, 자세하게는 후술하지만, 상기 각 원소의 함유량이 상기 범위를 만족시키기 때문이다.
(3) 상기 소결 부재의 일형태로서,
상기 소결 부재의 임의의 단면에서의 상기 잔류 오스테나이트상의 면적 비율이 5% 이상인 것을 들 수 있다.
상기 소결 부재는 인성이 우수하다. 그 이유는, 고인성의 잔류 오스테나이트상의 면적 비율이 높기 때문이다.
(4) 상기 소결 부재의 일형태로서,
회전 굴곡 피로 시험에 있어서 107회 반복 굴곡 시험에 견디는 응력 진폭이 420 MPa 이상인 것을 들 수 있다.
상기 소결 부재는 인성이 우수하다. 그 이유는, 상기 응력 진폭이 높아서, 굴곡 피로 강도가 우수하기 때문이다.
(5) 본 개시의 일양태에 관한 소결 부재의 제조 방법은,
철기 합금 분말과 Ni 분말과 C 분말을 포함하는 원료 분말을 준비하는 공정과,
상기 원료 분말을 가압 성형하여 압분 성형체를 제작하는 공정과,
상기 압분 성형체를 소결하는 공정을 구비하고,
상기 준비하는 공정에서의 상기 철기 합금 분말은 Cr 및 Mo를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 조성을 가지며,
상기 원료 분말 전체를 100 질량%로 할 때, 상기 원료 분말에서 차지하는 상기 Ni 분말의 함유량이 2 질량% 초과 6 질량% 이하이고,
상기 소결하는 공정의 냉각 과정에서의 냉각 속도가 1℃/sec 이상이다.
상기 소결 부재의 제조 방법은, 고경도와 고인성을 겸비하는 소결 부재를 제조할 수 있다. 상기 소결 부재의 제조 방법은, 이하의 (a) 및 (b)를 모두 만족시킴으로써 고경도의 마르텐사이트상과 고인성의 잔류 오스테나이트의 혼상 조직을 형성할 수 있기 때문이다.
(a) 원료 분말로서, 철기 합금 분말과 철기 합금 분말과는 독립된 많은 Ni 분말과 C 분말을 포함하는 것을 준비하는 것.
(b) 소결하는 공정의 냉각 과정에서 급랭시키는 것.
또한, 상기 (b)를 만족시킴으로써 소결 부재의 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지에서의 비커스 경도의 변동폭을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 소결 부재의 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지의 경도를 균일하게 할 수 있다.
《본 개시의 실시형태의 상세》
본 개시의 실시형태의 상세를 이하에 설명한다.
《실시형태》
〔소결 부재〕
도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b를 참조하여, 실시형태에 관한 소결 부재(1)를 설명한다. 소결 부재(1)는 Fe(철)을 주성분으로 한다. 소결 부재(1)는, Ni(니켈), Cr(크롬), Mo(몰리브덴) 및 C(탄소)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 조성을 갖는다. 소결 부재(1)의 특징의 하나는 이하의 요건(a)~요건(c)의 점에 있다.
(a) Ni의 함유량이 많다.
(b) 특정한 조직을 갖는다.
(c) 소결 경화 처리된 것이다.
이하, 상세히 설명한다.
[조성]
(Ni)
Ni는 소결 부재(1)의 인성을 높인다. Ni는, 소결 부재(1)의 제조 과정에서 담금질성을 향상시킬 수 있기 때문에, 소결 부재(1)의 경도를 높이는 것에도 기여한다. 이하, 소결 부재(1)의 제조 과정을 단순히 제조 과정이라고 하는 경우가 있다. Ni의 함유량은 2 질량% 초과 6 질량% 이하이다. Ni의 함유량이 2 질량% 초과인 것에 의해 소결 부재(1)는 인성이 우수하다. 그 이유는, Ni의 함유량이 많기 때문이다. Ni의 함유량이 많은 것에 의해, Ni의 일부는 Fe와 합금화하였고, Ni의 잔부는 합금화하지 않고 순 Ni로서 존재한다. 이 순 Ni로서 존재하는 부분이 인성의 향상에 기여한다. Ni의 함유량이 6 질량% 이하인 것에 의해, 소결 부재(1)는 경도가 우수하다. 그 이유는, Ni가 과도하게 많기 때문에, 경도의 저하를 억제할 수 있기 때문이다. 그 때문에, Ni의 함유량이 상기 범위를 만족시킴으로써, 소결 부재(1)는 고경도와 고인성을 겸비할 수 있다. Ni의 함유량은, 2.5 질량% 이상 5.5 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 3 질량% 이상 5 질량% 이하가 특히 바람직하다. Ni의 함유량이란, 소결 부재(1)에 포함되는 원소의 합계 함유량을 100 질량%로 할 때, 소결 부재(1)에서 차지하는 Ni의 함유량을 말한다. 이 점은, 후술하는 Cr, Mo, C에서도 동일하다.
(Cr)
Cr은 소결 부재(1)의 경도를 높인다. Cr은, 제조 과정에서 담금질성을 높일 수 있기 때문이다. Cr의 함유량은, 예컨대 2 질량% 이상 4 질량% 이하가 바람직하다. Cr의 함유량이 2 질량% 이상이면 소결 부재(1)는 경도가 우수하다. Cr의 함유량이 4 질량% 이하이면, 소결 부재(1)의 인성의 저하를 억제할 수 있다. Cr의 함유량은, 2.2 질량% 이상 3.8 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 2.5 질량% 이상 3.5 질량% 이하가 특히 바람직하다.
(Mo)
Mo는 소결 부재(1)의 경도를 높인다. Mo는, 제조 과정에서 담금질성을 높일 수 있기 때문이다. Mo의 함유량은, 예컨대 0.2 질량% 이상 0.9 질량% 이하가 바람직하다. Mo의 함유량이 0.2 질량% 이상이면, 소결 부재(1)는 경도가 우수하다. Mo의 함유량이 0.9 질량% 이하이면, 소결 부재(1)의 인성의 저하를 억제할 수 있다. Mo의 함유량은, 0.3 질량% 이상 0.8 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.4 질량% 이상 0.7 질량% 이하가 특히 바람직하다.
(C)
C는 소결 부재(1)의 경도를 향상시킨다. C는, 제조 과정에서 Fe-C의 액상을 출현시키기 쉽다. 이 Fe-C의 액상은, 공공의 모서리를 라운딩하기 쉽다. 그 때문에, 소결 부재(1)는, 경도의 저하의 원인이 되는 공공의 예각부가 적다. 따라서, 소결 부재(1)의 경도가 커지기 쉽다. C의 함유량은, 예컨대 0.2 질량% 이상 1.0 질량% 이하가 바람직하다. C의 함유량이 0.2 질량% 이상이면, 소결 부재(1)는 고경도가다. 제조 과정에서, Fe-C의 액상이 충분히 출현하여, 공공의 모서리부를 효과적으로 라운딩하기 쉽기 때문이다. C의 함유량이 1.0 질량% 이하이면, 소결 부재(1)는 치수 정밀도가 우수하다. 제조 과정에서, Fe-C의 액상이 과도하게 생성되는 것을 억제하기 쉽기 때문이다. C의 함유량은, 0.3 질량% 이상 0.95 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.4 질량% 이상 0.9 질량% 이하가 특히 바람직하다.
소결 부재(1)의 조성은, ICP 발광 분광 분석법(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry : ICP-OES) 등에 의해 성분 분석을 행함으로써 확인할 수 있다.
[조직]
소결 부재(1)의 조직은, 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상의 혼상 조직을 가진다(도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b). 도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b는, 자세하게는 후술하는 바와 같이, 소결 부재(1)의 단면의 현미경 사진이다. 각 도면의 화살표끝의 백색 부분이 잔류 오스테나이트상이고, 그 잔류 오스테나이트상의 주위 부분이 마르텐사이트상이다. 소결 부재(1)는, 마르텐사이트상을 갖는 것에 의해 고경도가다. 소결 부재(1)는, 잔류 오스테나이트상을 갖는 것에 의해 고인성이다.
잔류 오스테나이트상의 면적 비율은, 예컨대 5% 이상이 바람직하다. 그렇게 하면, 고인성의 잔류 오스테나이트상의 면적 비율이 높기 때문에, 소결 부재(1)는 인성이 우수하다. 잔류 오스테나이트상의 면적 비율은, 예컨대 50% 이하가 바람직하다. 그렇게 하면, 잔류 오스테나이트상의 면적 비율이 지나지게 커지지 않는다. 즉, 마르텐사이트상의 면적 비율이 커지기 쉽다. 따라서, 소결 부재(1)는 고경도가고 고인성이다. 잔류 오스테나이트상의 면적 비율은, 10% 이상 45% 이하가 더욱 바람직하고, 15% 이상 40% 이하가 특히 바람직하다. 잔류 오스테나이트상의 면적 비율은, 자세하게는 후술하는 바와 같이, 소결 부재(1)의 단면에서의 현미경 사진의 전체 면적에 대한 잔류 오스테나이트상의 합계 면적의 비율을 말한다.
[특성]
(경도)
소결 부재(1)는 고경도가다. 소결 부재(1)는, 비커스 경도가 크고, 비커스 경도의 변동폭이 작기 때문이다(도 2의 그래프에 나타내는 원모양). 도 2의 그래프의 상세한 것은 후술한다. 소결 부재(1)의 비커스 경도는 615 HV 이상이다. 소결 부재(1)의 비커스 경도의 변동폭은 100 HV 이하이다. 그 때문에, 소결 부재(1)는, 표면으로부터 상기 사전에 정해진 깊이까지 고경도이며 균일한 경도를 갖는다. 이 소결 부재(1)는, 비커스 경도의 변동폭이 작기 때문에, 소결 과정의 냉각 과정에서 급랭시키는 소결 경화 처리된 것이다. 이 소결 부재(1)는, 소결 경화 처리되어 있기 때문에 소결후의 담금질과 뜨임이 행해지지 않는다. 소결 경화 처리되지 않고, 소결후에 담금질과 뜨임을 행한 소결 부재(1)의 비커스 경도의 변동폭은, 예컨대 100 HV 초과이다.
소결 부재(1)의 비커스 경도는, 620 HV 이상이 더욱 바람직하고, 625 HV 이상이 특히 바람직하다. 상기 비커스 경도의 변동폭은, 75 HV 이하가 더욱 바람직하고, 50 HV가 특히 바람직하다. 소결 부재(1)의 비커스 경도는, 자세하게는 후술하는 바와 같이, 소결 부재(1)의 단면에 있어서, 소결 부재(1)의 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지의 사이에서 복수 개소 측정한 비커스 경도의 평균으로 한다. 소결 부재(1)의 비커스 경도의 변동폭은, 자세하게는 후술하는 바와 같이, 소결 부재(1)의 단면에 있어서, 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지의 사이에서 측정한 비커스 경도 중 최대치와 최소치의 차를 말한다.
(인성)
소결 부재(1)는 고인성이다. 그 이유는, 자세하게는 후술하는 오노식 회전 굴곡 피로 시험에 있어서 107회 반복 굴곡 시험에 견디는 응력 진폭이 크고, 굴곡 피로 강도가 우수하기 때문이다. 107회 반복 굴곡 시험에 견디는 응력 진폭은, 420 MPa 이상인 것이 바람직하다. 107회 반복 굴곡 시험에 견디는 응력 진폭은, 423 MPa 이상인 것이 더욱 바람직하고, 425 MPa 이상인 것이 특히 바람직하다.
[용도]
실시형태에 관한 소결 부재(1)는, 각종 일반 구조용 부품에 적합하게 이용할 수 있다. 일반 구조용 부품으로는, 예컨대 기계 부품 등을 들 수 있다. 기계 부품으로는, 예컨대, 전자 커플링의 캠 부품, 플래네터리 캐리어, 스프로켓, 로터, 기어, 링, 플랜지, 풀리, 베어링 등을 들 수 있다.
〔작용 효과〕
본 형태에 관한 소결 부재(1)는 고경도와 고인성을 겸비할 수 있다. 소결 부재(1)는, Ni의 함유량이 많은 것에 의해 인성이 우수할 뿐만 아니라, Ni의 함유량이 과도하게 많지 않은 것에 의해 경도의 저하를 억제할 수 있기 때문이다. 게다가, 소결 부재(1)는, 고경도의 마르텐사이트상과 고인성의 잔류 오스테나이트상의 혼상 조직을 갖기 때문이다. 또한, 소결 부재(1)는, 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지 균일한 경도를 갖는다. 소결 부재(1)는, 상기 비커스 경도의 변동폭이 작기 때문이다.
〔소결 부재의 제조 방법〕
본 형태에 관한 소결 부재의 제조 방법은, 원료 분말을 준비하는 공정과, 압분 성형체를 제작하는 공정과, 압분 성형체를 소결하는 공정을 구비한다. 소결 부재의 제조 방법에서의 특징의 하나는, 이하의 요건(a) 및 요건(b)를 모두 만족시키는 것에 있다.
(a) 준비하는 공정에서는, 원료 분말로서, 철기 합금 분말과 철기 합금 분말과는 독립된 많은 Ni 분말과 C 분말을 포함하는 것을 준비한다.
(b) 소결하는 공정에서는, 냉각 과정에서 급랭시킨다.
이하, 각 공정을 순서대로 설명한다.
[준비하는 공정]
이 공정은, 철기 합금 분말과 Ni 분말과 C 분말을 포함하는 원료 분말을 준비한다.
(철기 합금 분말)
철기 합금 분말은, Cr 및 Mo를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 조성을 갖는다. 철기 합금에서의 Cr 및 Mo의 함유량은, 후술하는 소결하는 공정후에도 유지된다. 즉, 철기 합금에서의 Cr 및 Mo의 함유량은, 전술한 소결 부재(1)에 유지된다. 철기 합금에서의 Cr의 함유량은, 전술한 바와 같이, 예컨대, 2 질량% 이상 4 질량% 이하가 바람직하고, 2.2 질량% 이상 3.8 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 2.5 질량% 이상 3.5 질량% 이하가 특히 바람직하다. 또한, 철기 합금에서의 Mo의 함유량은, 전술한 바와 같이, 예컨대, 0.2 질량% 이상 0.9 질량% 이하가 바람직하고, 0.3 질량% 이상 0.8 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.4 질량% 이상 0.7 질량% 이하가 특히 바람직하다. Cr 및 Mo의 함유량을 상기 범위로 하는 이유는 전술한 바와 같다. Cr 및 Mo의 함유량은, 철기 합금에 포함되는 원소의 합계 함유량을 100 질량%로 할 때, 철기 합금에서 차지하는 Cr 및 Mo의 함유량을 말한다.
철기 합금 분말의 평균 입경은, 예컨대, 50 μm 이상 150 μm 이하를 들 수 있다. 평균 입경이 상기 범위 내인 철기 합금 분말은, 취급하기 쉽고, 가압 성형하기 쉽다. 평균 입경이 50 μm 이상인 철기 합금 분말은, 유동성을 확보하기 쉽다. 평균 입경이 150 μm 이하인 철기 합금 분말은, 치밀한 조직의 소결 부재(1)를 얻기 쉽다. 철기 합금 분말의 평균 입경은, 나아가 55 μm 이상 100 μm 이하를 들 수 있다. 「평균 입경」은, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해 측정한 체적 입도 분포에서의 누적 체적이 50%가 되는 입경(D50)을 말한다. 이 점은, 후술하는 Ni 분말 및 C 분말의 평균 입경이라도 동일하다.
(Ni 분말)
Ni 분말은, 순 Ni 분말을 들 수 있다. Ni 분말의 함유량은, 후술하는 소결하는 공정후에도 유지된다. 즉, Ni 분말의 함유량은, 전술한 소결 부재(1)에 유지된다. Ni 분말의 함유량은, 전술한 바와 같이, 2 질량% 초과 6 질량% 이하를 들 수 있고, 2.5 질량% 이상 5.5 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 3 질량% 이상 5 질량% 이하가 특히 바람직하다. Ni 분말의 함유량이 많은 것에 의해, 소결하는 공정에 의해 Ni의 일부를 Fe와 합금화하고, Ni의 잔부를 합금화하지 않고 순 Ni로서 존재시킬 수 있다. 게다가, 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상의 혼상 조직을 형성할 수 있다. 그 때문에, 인성이 우수한 소결 부재(1)를 제조하기 쉽다. 또한, Ni 분말의 함유량이 과도하게 많지 않은 것에 의해, 경도의 저하를 억제하기 쉽다. 따라서, Ni 분말의 함유량이 상기 범위를 만족시킴으로써 고강도와 고인성을 겸비하는 소결 부재(1)를 제조할 수 있다. Ni 분말의 함유량은, 원료 분말 전체를 100 질량%로 할 때, 원료 분말에서 차지하는 Ni 분말의 함유량을 말한다.
Ni 분말의 평균 입경은, 잔류 오스테나이트상의 분포 상태에 영향을 미친다. Ni 분말의 평균 입경은, 예컨대 1 μm 이상 40 μm 이하를 들 수 있다. 평균 입경이 40 μm 이하인 Ni 분말은, 잔류 오스테나이트상을 균등하게 분포시키기 쉽다. 평균 입경이 1 μm 이상인 Ni 분말은, 취급하기 쉽기 때문에 제조 작업성을 향상시킬 수 있다. Ni 분말의 평균 입경은, 나아가 1 μm 이상 30 μm 이하를 들 수 있고, 특히 1 μm 이상 20 μm 이하를 들 수 있다.
(C 분말)
C 분말은, 소결하는 공정의 승온 과정에서 Fe-C의 액상이 되고, 소결 부재(1) 중의 공공의 모서리를 라운딩하여 소결 부재(1)의 경도를 향상시킨다. C 분말의 함유량은, Ni 분말 등과 마찬가지로, 후술하는 소결하는 공정후에도 유지된다. 즉, 원료 분말에서의 C 분말의 함유량은, 전술한 소결 부재(1)에 유지된다. C 분말의 함유량은, 전술한 바와 같이, 예컨대, 0.2 질량% 이상 1.0 질량% 이하가 바람직하고, 0.3 질량% 이상 0.95 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.4 질량% 이상 0.9 질량% 이하가 특히 바람직하다.
C 분말의 평균 입경은, 철기 합금 분말의 평균 입경보다 작게 하는 것이 바람직하다. 철기 합금 분말보다 작은 C 분말은, 철기 합금 분말에 균일하게 분산되기 쉽기 때문에, 합금화를 진행하기 쉽다. C 분말의 평균 입경은, 예컨대, 1 μm 이상 30 μm 이하를 들 수 있고, 나아가 10 μm 이상 25 μm 이하를 들 수 있다. Fe-C의 액상을 생성시킨다고 하는 관점에서는, C 분말의 평균 입경은 큰 쪽이 바람직하지만, 지나치게 크면 액상의 출현 시간이 길어짐으로써 공공이 지나치게 커져 결함이 된다.
(기타)
원료 분말은 윤활제를 함유하고 있어도 좋다. 윤활제는, 원료 분말의 성형시의 윤활성을 높일 수 있고, 성형성을 향상시킨다. 윤활제의 종류는, 예컨대, 고급 지방산, 금속 비누, 지방산아미드, 고급 지방산아미드 등을 들 수 있다. 이들 윤활제로는, 공지된 것을 이용할 수 있다. 윤활제의 존재 형태는, 고체형이나 분말형, 액체형 등 어떤 형태든 상관없다. 윤활제에는, 이들의 적어도 1종을 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다. 원료 분말에서의 윤활제의 함유량은, 원료 분말을 100 질량%로 할 때, 예컨대, 0.1 질량% 이상 2.0 질량% 이하를 들 수 있고, 나아가 0.3 질량% 이상 1.5 질량% 이하를 들 수 있고, 특히 0.5 질량% 이상 1.0 질량% 이하를 들 수 있다.
원료 분말은 유기 바인더를 함유해도 좋다. 유기 바인더는 공지된 것을 이용할 수 있다. 유기 바인더의 함유량은, 원료 분말을 100 질량%로 했을 때, 0.1 질량% 이하를 들 수 있다. 유기 바인더의 함유량이 0.1 질량% 이하이면, 성형체에 포함되는 금속 분말의 비율을 많게 할 수 있기 때문에, 치밀한 압분 성형체를 얻기 쉽다. 유기 바인더를 함유하지 않는 경우, 압분 성형체를 후공정에서 탈지할 필요가 없다.
[압분 성형체를 제작하는 공정]
이 공정은, 원료 분말을 가압 성형하여 압분 성형체를 제작한다. 제작하는 압분 성형체의 형상은 적절하게 선택할 수 있고, 예컨대 기둥형이나 통형 등을 들 수 있다. 압분 성형체의 제작에는, 예컨대, 일축 가압이 가능한 금형을 이용할 수 있다. 일축 가압이란, 기둥형이나 통형의 축방향을 따라 프레스 성형하는 것을 말한다.
성형 압력은 높을수록 압분 성형체를 고밀도화할 수 있기 때문에, 소결 부재(1)를 고밀도화 및 고경도화할 수 있다. 성형 압력은, 예컨대, 400 MPa 이상을 들 수 있고, 나아가 500 MPa 이상을 들 수 있고, 특히 600 MPa 이상을 들 수 있다. 성형 압력의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 2000 MPa를 들 수 있고, 나아가 1000 MPa를 들 수 있고, 특히 900 MPa를 들 수 있다.
이 압분 성형체에는, 적절하게 절삭 가공되어 있어도 좋다. 절삭 가공은 공지된 가공을 이용할 수 있다.
[소결하는 공정]
이 공정은 압분 성형체를 소결한다. 압분 성형체의 소결에 의해, 원료 분말의 입자끼리 결합된 소결 부재(1)가 얻어진다. 압분 성형체의 소결에는 연속 소결로를 이용할 수 있다. 연속 소결로는, 소결로와, 소결로의 하류에 연속하는 급랭실을 갖는다.
소결 조건은, 원료 분말의 조성에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 소결 온도는, 예컨대, 1050℃ 이상 1400℃ 이하를 들 수 있고, 나아가 1100℃ 이상 1300℃ 이하를 들 수 있다. 소결 시간은, 예컨대, 10분 이상 150분 이하를 들 수 있고, 나아가 15분 이상 60분 이하를 들 수 있다. 소결 조건은 공지된 조건을 적용할 수 있다.
소결 공정의 냉각 과정에서의 냉각 속도는 1℃/sec 이상을 들 수 있다. 냉각 속도가 1℃/sec 이상임으로써 소결 부재(1)가 급랭된다. 그 때문에, 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상의 혼상 조직이 형성되기 쉽다. 따라서, 경도 및 인성이 우수한 소결 부재(1)가 제조된다. 특히, C 함유량이 많을수록 마르텐사이트상이 형성되기 쉽기 때문에, 고경도의 소결 부재(1)가 제조된다. 또한, Ni 분말이 많을수록 잔류 오스테나이트상이 형성되기 쉽기 때문에, 고인성의 소결 부재(1)가 제조되고 쉽다. 또한, 소결 부재(1)가 급랭됨으로써, 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지에서의 비커스 경도의 변동폭이 작은 소결 부재(1)가 제조되기 쉽다. 구체적으로는, 상기 비커스 경도의 변동폭이 100 HV 이하인 소결 부재(1)가 제조된다. 냉각 속도는, 나아가 2℃/sec 이상이 바람직하고, 특히, 5℃/sec 이상이 바람직하다. 냉각 속도의 상한은, 예컨대 1000℃/sec를 들 수 있고, 나아가 500℃/sec을 들 수 있고, 특히 200℃/sec를 들 수 있다.
냉각 방법은, 냉각 가스를 소결 부재(1)에 분무하는 것을 들 수 있다. 냉각 가스의 종류는, 질소 가스나 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 들 수 있다.
[그 밖의 공정]
소결 부재의 제조 방법은, 그 밖에, 마무리 가공을 행하는 공정을 구비할 수 있다.
(마무리 가공을 행하는 공정)
이 공정은, 소결 부재(1)의 치수를 설계 치수에 맞춘다. 마무리 가공으로는, 예컨대, 사이징이나 소결 부재(1)의 표면에 대한 연마 가공 등을 들 수 있다. 특히, 연마 가공은 소결 부재(1)의 표면 거칠기를 작게 하기 쉽다.
[용도]
실시형태에 관한 소결 부재의 제조 방법은, 전술한 각종 일반 구조용 부품의 제조에 적합하게 이용할 수 있다.
〔작용 효과〕
본 형태의 소결 부재의 제조 방법은, 고경도와 고인성을 겸비하는 소결 부재(1)를 제조할 수 있다. 소결 부재의 제조 방법은, 준비하는 공정에서 Ni 분말의 함유량이 많은 원료 분말을 준비하고, 소결하는 공정의 냉각 과정에서 급랭시킨다. 그 때문에, 소결 부재의 제조 방법은, 합금화하지 않고 인성이 우수한 순 Ni를 존재시킨다. 나아가, 소결 부재의 제조 방법은, 고경도의 마르텐사이트상과 고인성의 잔류 오스테나이트상의 혼상 조직을 형성할 수 있다. 소결 부재의 제조 방법은, 준비하는 공정에서 Ni 분말의 함유량이 과도하게 많지 않은 원료 분말을 준비하고, 소결하는 공정의 냉각 과정에서 급랭시킨다. 그 때문에, 소결 부재의 제조 방법은, 고인성의 잔류 오스테나이트상의 과도한 형성을 억제할 수 있다. 또한, 이 소결 부재의 제조 방법은, 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지에서의 비커스 경도의 변동폭이 작은 소결 부재(1)를 제조할 수 있다.
《시험예》
이 시험예에서는, 소결 부재의 경도와 인성을 평가했다.
〔시료 No.1, 시료 No.2〕
시료 No.1, 시료 No.2의 소결 부재는, 전술한 소결 부재의 제조 방법과 동일하게 하여, 원료 분말을 준비하는 공정과, 압분 성형체를 제작하는 공정과, 압분 성형체를 소결하는 공정을 거쳐 제작했다.
[준비하는 공정]
원료 분말로서, 철기 합금 분말과 Ni 분말과 C 분말을 포함하는 혼합 분말을 준비했다.
철기 합금 분말은, Cr 및 Mo를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 복수의 철합금 입자를 갖는다. 철기 합금에서 차지하는 Cr의 함유량과 Mo의 함유량을 표 1에 나타낸다. 즉, 철기 합금에서의 Cr의 함유량이 3.0 질량%이고, 철기 합금에서의 Mo의 함유량이 0.5 질량%이다. 표 1에 나타내는 「-」는, 해당하는 원소를 포함하지 않는 것을 나타낸다.
원료 분말에서 차지하는 Ni 분말과 C 분말의 함유량을 표 1에 나타낸다. 시료 No.1에서는, Ni 분말의 함유량이 3 질량%이고, C 분말의 함유량이 0.65 질량%이고, Fe 분말의 함유량이 잔부이다. 시료 No.2에서는, Ni 분말의 함유량이 4 질량%이고, C 분말의 함유량이 0.75 질량%이고, Fe 분말의 함유량이 잔부이다.
[압분 성형체를 제작하는 공정]
원료 분말을 가압 성형하여 압분 성형체를 제작했다. 성형 압력은 700 MPa로 했다.
[소결하는 공정]
압분 성형체를 소결하여 소결 부재를 제작했다. 압분 성형체를 소결에는, 소결로와, 소결로의 하류에 연속하는 급랭실을 갖는 연속 소결로를 이용했다. 소결 조건으로는, 소결 온도를 1300℃로 하고, 소결 시간을 15분으로 했다.
(냉각 과정)
소결하는 공정의 냉각 과정에서는, 소결 부재를 급랭시키는 소결 경화 처리를 행했다. 구체적으로는, 분위기 온도가 냉각 개시시부터 300℃까지, 냉각 속도가 3℃/sec가 되도록 했다. 이 냉각은, 냉각 가스로서 질소 가스를 소결 부재에 분무함으로써 행했다.
〔시료 No.101, 시료 No.102〕
시료 No.101, 시료 No.102의 소결 부재는, 준비한 원료 분말에서 차지하는 Ni 분말의 함유량과 C 분말의 함유량이 상이한 점을 제외하고, 시료 No.1의 소결 부재와 동일하게 하여 제작했다. 구체적으로는, 시료 No.101에서는, 원료 분말에서 차지하는 Ni 분말의 함유량을 1 질량%로 하고, 원료 분말에서 차지하는 C 분말의 함유량을 0.7 질량%로 했다. 시료 No.102에서는, 원료 분말에서 차지하는 Ni 분말의 함유량을 2 질량%로 하고, 원료 분말에서 차지하는 C 분말의 함유량을 0.7 질량%로 했다.
〔시료 No.110〕
시료 No.110의 소결 부재는, 이하의 (a)~(e)의 점을 제외하고, 시료 No.2와 동일하게 하여 제작했다.
(a) 준비한 철기 합금 분말의 조성이 Cr을 포함하지 않고 Ni와 Cu를 포함한다.
(b) 원료 분말에 Ni 분말을 포함하지 않는다.
(c) 원료 분말에서 차지하는 C의 분말의 함유량이 상이하다.
(d) 소결하는 공정의 냉각 과정에서 급랭시키지 않고 서냉시켰다.
(e) 소결하는 공정후, 담금질과 뜨임을 했다.
철기 합금 분말은 Cu, Mo 및 Ni를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 복수의 철합금 입자를 갖는다. 철기 합금에서의 Cu의 함유량은 1.5 질량%이다. 철기 합금에서의 Mo의 함유량은 0.5 질량%이다. 철기 합금에서의 Ni의 함유량은 4 질량%이다. 시료 No.110에 있어서, 원료 분말에서 차지하는 C 분말의 함유량이 0.5 질량%이고, Fe 분말의 함유량이 잔부이다.
소결하는 공정의 냉각 과정에서는, 소결 부재를 급랭시키지 않고 서냉시켰다. 냉각 속도는 0.5℃/sec 정도이다.
〔겉보기 밀도의 측정〕
각 시료의 소결 부재에서의 겉보기 밀도(g/㎤)를 아르키메데스법으로 측정했다. 겉보기 밀도는, 「(소결 부재의 건조 중량)/{(소결 부재의 건조 중량)-(소결 부재의 유침재(油浸材)의 수중 중량)}×물의 밀도」에 의해 구했다. 소결 부재의 유침재의 수중 중량은, 오일 중에 침지하여 함유(含油)시킨 소결 부재를 수중에 침지시킨 부재의 중량이다. N수는 3개로 했다. 3개의 소결 부재의 측정 결과의 평균을 각 시료의 소결 부재에서의 겉보기 밀도로 했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
〔경도의 평가〕
소결 부재의 경도의 평가는, 소결 부재의 비커스 경도와, 소결 부재의 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지에서의 비커스 경도의 변동폭을 구함으로써 행했다.
비커스 경도의 측정은, JIS Z 2244(2009)에 준거하여 행했다. 시험편을 소결 부재로부터 절취했다. 시험편의 형상은 직사각형으로 했다. 시험편의 사이즈는 55 mm×10 mm×두께 10 mm로 했다. 시험편의 절취는, 시험편의 두께 방향의 한쪽 면이 소결 부재의 표면으로 구성되도록 행했다.
시험편의 단면에서의 시험편의 표면으로부터 사전에 정해진 깊이까지의 사이에 있어서, 11개소의 비커스 경도를 측정했다. 시험편의 표면이란, 전술한 시험편의 두께 방향의 한쪽 면으로 했다. 사전에 정해진 깊이는, 시험편의 표면에 대하여 직교하는 방향을 따라 5.0 mm로 했다. 측정 개소의 내역은, 표면으로부터 0.1 mm의 지점과, 표면으로부터 0.5 mm 피치로 간격을 두고 10개소의 지점이다. N수는 3개로 했다.
3개의 시험편의 모든 측정 지점에서의 비커스 경도의 평균을 소결 부재의 비커스 경도로 했다. 3개의 시험편의 각 측정 지점에서의 비커스 경도의 평균 중 최대치와 최소치의 차를, 소결 부재의 비커스 경도의 변동폭으로 했다. 이들 결과를 표 1에 나타낸다.
대표적으로, 시료 No.2, 시료 No.101, 시료 No.110의 소결 부재에 있어서, 3개의 시험편의 각 측정 지점에서의 비커스 경도의 평균을 도 2에 원, 엑스, 검은색의 마름모로 나타낸다. 도 2의 그래프의 횡축은, 표면으로부터의 깊이(mm)를 나타내고, 종축은 비커스 경도(HV)를 나타낸다.
〔인성의 평가〕
소결 부재의 인성의 평가는, 오노식 회전 굴곡 피로 시험에 의해 응력 진폭을 측정함으로써 행했다.
오노식 회전 굴곡 피로 시험은, 시험기로서 도쿄 시험기사 제조 FTO-100을 이용하고, JIS Z 2274(1978)에 준거하여 행했다. 시험편은 소결 부재로부터 절취했다. 시험편은, JIS Z 2274(1978)의 1호 시험편에 준거한 시험편으로 했다. 구체적으로는, 시험편의 형상은 덤벨형이다. 이 시험편은 한쌍의 대직경부와 세직경부를 갖는다. 각 대직경부는 시험편의 축방향의 양끝에 형성된다. 각 대직경부의 형상은 원기둥형이다. 각 대직경부의 직경은 대직경부의 축방향으로 일정하다. 세직경부는 양 대직경부 사이에 형성된다. 양 대직경부와 세직경부는 연속해 있다. 세직경부의 형상은 원기둥형이다. 세직경부는, 평행부와 한쌍의 만곡부를 갖는다. 평행부는, 세직경부의 축방향의 중앙에 그 축방향을 따라 직경이 일정한 부분이다. 각 만곡부는, 평행부와 대직경부를 잇는 부분이며, 평행부측으로부터 대직경부측으로 갈수록 직경이 커지는 부분이다. 시험편의 축방향의 길이는 90.18 mm로 했다. 각 대직경부의 축방향의 길이는 27.5 mm로 하고, 세직경부의 축방향의 길이는 35.18 mm로 했다. 대직경부의 직경은 12 mm로 했다. 평행부의 직경은 8 mm로 했다. 평행부의 길이는 16 mm이다.
측정 조건으로는, 회전수를 3400 rpm으로 했다. 107회 반복 굽힘을 행했을 때에 시험편이 파단하지 않는 최대의 응력 진폭을 측정했다. N수는 3개로 했다. 3개의 시험편에서의 응력 진폭의 평균을 소결 부재의 응력 진폭으로 했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
〔단면 관찰〕
시료 No.1, 시료 No.2, 시료 No.101, 시료 No.102의 소결 부재의 단면을 관찰했다.
소결 부재의 단면은 임의의 단면으로 했다. 단면은, 다음과 같이 하여 노출시켰다. 소결 부재의 일부를 절단한 시료편을 에폭시 수지로 매설한 수지 성형체를 제작했다. 수지 성형체에 대하여 연마 가공을 행했다. 연마 가공은 2단계로 나눠 행했다. 1단계째의 가공으로서, 소결 부재의 절단면이 노출될 때까지 수지 성형체의 수지를 연마한다. 2단계째의 가공으로서, 노출된 절단면을 연마한다. 연마는 경면 연마이다. 즉, 관찰하는 단면은 경면 연마면이다.
단면의 관찰에는, 올림푸스사 제조 GX51의 광학 현미경을 이용했다. 도 3a 및 도 3b, 도 4a 및 도 4b, 도 5, 도 6에, 시료 No.1, 시료 No.2, 시료 No.101, 시료 No.102의 소결 부재의 단면에서의 현미경 사진을 나타낸다. 도 3a, 도 4a, 도 5, 도 6의 현미경 사진의 사이즈는 2.82 mm×2.09 mm 정도이다. 도 3b, 도 4b의 현미경 사진의 사이즈는 1.38 mm×1.02 mm 정도이다.
각 현미경 사진으로부터, 상기 4개의 시료에서의 잔류 오스테나이트상의 유무를 확인했다. 각 현미경 사진에는, 설명의 편의상, 잔류 오스테나이트상을 화살표로 나타내고 있다. 이 화살표끝의 흰 부분이 잔류 오스테나이트상이다. 흰 부분의 주위 부분이 마르텐사이트상이다. 또, 도 5는, 잔류 오스테나이트상이 보이지 않기 때문에 화살표를 붙이지 않았다.
상기 5개의 시료에서의 잔류 오스테나이트상의 면적 비율을 구했다. 여기서는, 펄스테크 공업사 제조 포터블형 X선 잔류 응력 측정 장치 μ-X360을 이용하여, 측정 시야의 전체 면적에 대한 잔류 오스테나이트상의 합계 면적의 비율을 구했다. 측정 시야의 수는 2개로 했다. 측정 시야의 사이즈는 직경 2 mm로 했다. 각 측정 시야에서의 잔류 오스테나이트상의 합계 면적의 비율의 평균을 잔류 오스테나이트상의 면적 비율로 했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 시료 No.1, 시료 No.2의 소결 부재는, 소결 부재의 비커스 경도가 높고, 또한 비커스 경도의 변동폭이 작고, 또한 응력 진폭이 컸다. 한편, 시료 No.101의 소결 부재는, 비커스 경도의 변동폭이 작지만, 비커스 경도가 낮고, 또한 응력 진폭이 작았다. 시료 No.102의 소결 부재는, 비커스 경도가 높고, 또한 비커스 경도의 변동폭이 작지만, 응력 진폭이 작았다. 시료 No.110의 소결 부재는, 비커스 경도가 낮고, 또한 비커스 경도의 변동폭이 크고, 또한 응력 진폭이 작았다.
도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b에 도시하는 바와 같이, 시료 No.1, 시료 No.2의 소결 부재는, 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상의 혼상 조직을 갖는 것을 알 수 있다. 한편, 도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이, 시료 No.101, 시료 No.102의 소결 부재는, 잔류 오스테나이트상이 거의 보이지 않거나, 혹은 전혀 보이지 않아, 실질적으로 마르텐사이트상으로 구성되어 있는 것을 알 수 있다. 시료 No.1, 시료 No.2의 소결 부재에서의 잔류 오스테나이트상의 면적 비율은, 시료 No.101, 시료 No.102의 소결 부재에서의 잔류 오스테나이트상의 면적 비율에 비교하여 높았다.
본 발명은 이들 예시에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 의해 제시되고, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1 : 소결 부재
Claims (5)
- Fe를 주성분으로 하는 소결 부재로서,
Ni, Cr, Mo 및 C를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 조성과,
마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상의 혼상 조직
을 구비하고,
상기 소결 부재에 포함되는 원소의 합계 함유량을 100 질량%로 할 때, 상기 소결 부재에서 차지하는 Ni의 함유량이 2 질량% 초과 6 질량% 이하이고,
상기 소결 부재의 표면으로부터 5.0 mm까지에서의 비커스 경도의 변동폭이 100 HV 이하인 것인 소결 부재. - 제1항에 있어서,
Cr의 함유량은 2 질량% 이상 4 질량% 이하이고,
Mo의 함유량은 0.2 질량% 이상 0.9 질량% 이하이고,
C의 함유량은 0.2 질량% 이상 1.0 질량% 이하인 것인 소결 부재. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 소결 부재의 임의의 단면에서의 상기 잔류 오스테나이트상의 면적 비율이 5% 이상인 것인 소결 부재. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
회전 굴곡 피로 시험에 있어서 107회 반복 굴곡 시험에 견디는 응력 진폭이 420 MPa 이상인 것인 소결 부재. - 철기 합금 분말과 Ni 분말과 C 분말을 포함하는 원료 분말을 준비하는 공정과,
상기 원료 분말을 가압 성형하여 압분 성형체를 제작하는 공정과,
상기 압분 성형체를 소결하는 공정
을 구비하고,
상기 준비하는 공정에서의 상기 철기 합금 분말은, Cr 및 Mo를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 조성을 가지며,
상기 원료 분말 전체를 100 질량%로 할 때, 상기 원료 분말에서 차지하는 상기 Ni 분말의 함유량이 2 질량% 초과 6 질량% 이하이고,
상기 소결하는 공정의 냉각 과정에서의 냉각 속도가 1℃/sec 이상인 것인 소결 부재의 제조 방법.
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