淬火性提 高，从而提高烧结部件的强度;Cu还具有以下作用:在进行铁基粉末的烧结时熔融而成为液 相，使铁基粉末的粒子相互粘合。然而，添加量不足0.5质量％时，其添加效果不足，另一方 面，超过4.0质量％时，不仅烧结部件的强度提高效果饱和，而且导致切削性降低。因此，Cu 粉优选为〇. 5~4.0质量％的范围。更优选为1.0~3.0质量％的范围。需要说明的是，Cu粉的 平均粒径优选为50μπι以下。
[0072]本发明中使用的铁基粉末优选含有还原铁粉、并且平均粒径为80μπι以下。这是因 为，若平均粒径超过80μπι而较大、即含有粒径大的粉末，则烧结时的驱动力变弱，在粗大的 铁基粉末的周围形成粗大的孔隙。而且，该粗大孔隙成为使烧结体的强度、韧性降低的原 因。
[0073]此处，上述平均粒径是指以质量为基准的中值粒径(所谓的d50)。具体而言，使用 JIS Z 8801中规定的筛进行筛分，测量在各筛上残留的试样的质量，求得粒径较小侧和粒 径较大侧为等量的粒径作为中值粒径。
[0074]本发明中，根据目的，可添加用于改善特性的添加剂。例如，出于改善烧结体的强 度的目的，可适当添加 Ni粉，另外，出于改善烧结体的切削性的目的，可适当添加 MnS等用于 改善切削性的粉末。需要说明的是，按照相对于铁基合金粉末整体（100质量％ )的比率计， 优选使Ni粉为0.5~5质量％的范围。
[0075]另一方面，MnS等用于改善切削性的粉末的添加量可以是以往已知的添加量，即， 按照相对于铁基合金粉末整体(100质量％)的比率计，可以为〇. 1~1质量％左右。
[0076] 进而，对使用本发明的粉末冶金用合金钢粉制造烧结体时优选的成型条件、烧结 条件进行说明。
[0077] 在进行使用了本发明的粉末冶金用合金钢粉的加压成型时，也可另外混合粉末状 的润滑剂。另外，也可在模具上涂布或附着润滑剂而进行成型。无论在哪一种情况下，作为 润滑剂，均可合适地使用硬脂酸锌、硬脂酸锂等金属皂、乙撑双硬脂酰胺 (ethylenebis s t earami de)等酰胺系錯及其他已知的润滑剂中的任意润滑剂。需要说明的 是，在混合润滑剂的情况下，优选的是，相对于粉末冶金用合金钢粉100质量份，使润滑剂的 量为0.1~1.2质量份左右(外部添加）。
[0078]在将本发明的粉末冶金用合金钢粉加压成型时，优选以400~lOOOMPa的加压力进 行。这是因为，加压力不足400MPa时，得到的成型体的密度变低，烧结体的特性降低，另一方 面，超过lOOOMPa时，模具的寿命变短，在经济上变得不利。需要说明的是，优选使加压时的 温度为常温(约20°C)~约160°C的范围。
[0079] 另外，本发明的粉末冶金用合金钢粉的烧结优选在1100~1300°C的温度范围内进 行。这是因为，烧结温度低于1100°c时，烧结不进行，烧结体的特性降低，另一方面，超过 1300°C时，烧结炉的寿命变短，在经济上变得不利。需要说明的是，优选使烧结时间为10~ 180分钟的范围。
[0080] 对于得到的烧结体，根据需要，可实施渗碳淬火、光亮淬火、高频淬火及渗碳氮化 处理等强化处理，但即使在未实施强化处理的情况下，对于使用了按照本发明的粉末冶金 用合金钢粉的烧结体而言，与现有的烧结体(未实施强化处理的烧结体)相比，其强度及韧 性也得以改善。需要说明的是，各强化处理按照常规方法实施即可。
[0081 ] 实施例
[0082]以下，通过实施例进一步详细地说明本发明，但本发明不受以下例子的任何限制。 [0083] 本实施例中，作为铁基粉末，使用了表观密度为2.65Mg/m3或表观密度为2.80Mg/ m3、表观密度为3.25Mg/m3的雾化生粉，另外使用了表观密度为2.60Mg/m 3或表观密度为 2.75Mg/m3的还原铁粉，此外，使用了表观密度为2.60Mg/m 3或表观密度为2.80Mg/m3、表观密 度为3.30Mg/m3的雾化铁粉。
[0084]以规定的比率向这些铁基粉末中添加氧化Mo粉末(平均粒径：ΙΟμπι)，利用V型混合 机混合15分钟，然后，在露点为30°C的氢气气氛中进行热处理(保持温度:880°C、保持时间： lh)，制造在铁基粉末的表面上扩散附着有表1所示的规定量的Mo的粉末冶金用合金钢粉。 [0085]接下来，向这些粉末冶金用合金钢粉中，添加表1所示的量的铜粉(平均粒径：30μ m)、石墨粉(平均粒径:5μπι)，进而，相对于这些铁基粉末混合粉100质量份，添加0.6质量份 乙撑双硬脂酰胺，然后利用V型混合机混合15分钟。接下来，以成型体的密度成为7.OMg/m 3 的方式进行加压成型，制作长55mm、宽10mm、厚10mm的片状(tablet shaped)成型体。
[0086] 对该片状成型体实施烧结，制成烧结体。需要说明的是，该烧结是在丙烷转化气体 气氛中，在烧结温度为1130°C、烧结时间为20分钟的条件下进行的。
[0087] 接下来，将得到的烧结体加工成平行部直径为5mm的圆棒状拉伸试验片，以用于 JIS Z 2241中规定的拉伸试验。另外，在用于JIS Z 2242中规定的夏比（Charpy)冲击试验 的情况下，使用了如下得到的试验材料:将得到的烧结体直接以烧结后的形状进行碳势为 〇. 8质量％的气体渗碳(保持温度:870°C、保持时间:60分钟），然后进行淬火(60°C、油淬火） 和回火（180°C、60分钟），从而得到试验材料。
[0088] 针对这些烧结体，利用JIS Z 2241中规定的拉伸试验及JIS Z2242中规定的夏比 冲击试验测定抗拉强度(MPa)及冲击值(J/cm2)。各测定结果合并示于表1。
[0089] [表1]
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[0091]如表1所示，对发明例与比较例的抗拉强度及冲击值进行比较时，发明例的抗拉强 度均显示为lOOOMPa以上，冲击值均显示为14.0J/cm2以上，能够高水平地同时实现强度和 韧性，与此相对，比较例的冲击值均小于14. OJ/cm2，在抗拉强度和冲击值中的至少任一方 面比发明例差。
[0092] 需要说明的是，表1中同时示出了作为现有材料的4Ni材料(4Ni-l. 5Cu-0.5Mo，原 料粉的最大粒径:180μπι)的结果。可知发明例可得到比现有的4Ni材料更优异的特性。
【主权项】
1. 一种粉末冶金用合金钢粉，其是在铁基粉末的表面上附着含Mo合金粉末而得到的， 其中，所述粉末冶金用合金钢粉的比表面积为〇.l〇〇m 2/g以上，并且所述粉末冶金用合金钢 粉中的Mo量为0.2~1.5质量％的范围，进而，相对于所述粉末冶金用合金钢粉100质量％， 以0.1~1.0质量％的范围含有石墨粉。2. 如权利要求1所述的粉末冶金用合金钢粉，其中，相对于所述粉末冶金用合金钢粉 1〇〇质量％，进一步以0.5~4.0质量％的范围含有Cu粉。3. 如权利要求1或2所述的粉末冶金用合金钢粉，其中，所述铁基粉末含有还原铁粉，并 且所述铁基粉末的平均粒径为80mi以下。4. 如权利要求1~3中任一项所述的粉末冶金用合金钢粉，其中，所述铁基粉末的氧含 量为0.3质量％以下。5. -种铁基烧结体的制造方法，其是在权利要求1~4中任一项所述的粉末冶金用合金 钢粉中，添加润滑剂并进行混合，然后进行加压成型处理、烧结处理，形成铁基烧结体。
【专利摘要】按照本发明，使粉末冶金用合金钢粉的比表面积为0.100m2/g以上，在该合金钢粉中，以0.2～1.5质量％的范围内的量含有Mo，进而，相对于该粉末冶金用合金钢粉100质量％，以0.1～1.0质量％的范围含有石墨粉，由此，可得到一种粉末冶金用合金钢粉，使用该粉末冶金用合金钢粉，可高水平地同时实现使用了该粉末冶金用合金钢粉的烧结体的强度和韧性。
【IPC分类】C22C33/02, C22C38/00, B22F1/00
【公开号】CN105555440
【申请号】CN201480051884
【发明人】前谷敏夫, 宇波繁, 尾野友重, 尾崎由纪子
【申请人】杰富意钢铁株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年8月26日
【公告号】CA2922018A1, WO2015045273A1, WO2015045273A8