专利名称：烧结阀导承材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及内燃机所使用的烧结阀导承材料及其制备方法，特别是涉及进一步提高耐磨损性的技术。
背景技术：
内燃机所使用的阀导承为圆管状部件，在其内表面支持吸入排向内燃机燃烧室的燃料混合气的吸气阀和从燃烧室排出燃烧气的排气阀的杆(杆部)，需要长期维持自身的耐磨损性以及不磨损阀杆的光滑的滑动状态。作为这样的阀导承，目前一直使用铸铁制部件，但烧结合金由于可获得熔制材料无法获得的特殊金属组织合金，赋予耐磨损性，如果制备一次模具，则可大量制备相同形状的制品，实现大量生产，可成形为近终型，机械加工中的材料成品率高等理由，而逐渐多使用烧结合金制(例如日本特公昭55-34858号公报、日本专利第沈80927号公报、日本专利第4323069号公报、日本专利第4323467号公报等)部件。日本特公昭55-34858号公报的烧结阀导承材料为由按重量比计碳(C)占1. 5 4%、铜(Cu)占1 5%、锡(Sn)占0. 1 2%、磷(P)占0. 1 不足0. 3%和余量为铁 (Fe)的铁类烧结合金构成的烧结阀导承材料。该日本特公昭55-34858号公报的烧结阀导承材料的金属组织照片及其示意图如图3A和:3B所示。如图3A和:3B所示，在日本特公昭 55-34858号公报的烧结阀导承材料中，在添加铜和锡进行基质强化的珠光体基质中析出铁-磷-碳化合物相。另外，铁-磷-碳化合物从周围的基质吸收C成长为板状，结果铁素体相分散于铁-磷-碳化合物相所连接的部分。另外，在烧结时的高温下超出常温下的固溶限暂且溶入基质中的Cu在冷却时分散成在基质中析出的铜合金相。需要说明的是，在图 3A的金属组织照片中，石墨相在为观察金属组织而研磨供试品时脱落，无法观察，但如图 3B的示意图所示，石墨残留于大的气孔内部，分散成为石墨相。该日本特公昭55-34858号公报的烧结阀导承材料由于上述铁-磷-碳化合物相而发挥优异的耐磨损性，因此作为四轮汽车内燃机用阀导承的标准材料而在国内外的汽车制造中搭载进入实际应用。另外，日本专利第沈80927号公报的烧结阀导承材料为改善日本特公昭55-34858 号公报的烧结阀导承材料的切削性，在日本特公昭55-34858号公报的烧结阀导承材料的金属基质中分散有偏硅酸镁类矿物或正硅酸镁类矿物等作为粒间包含物，与日本特公昭 55-34858号公报的烧结阀导承材料相同，在国内外的汽车制造中搭载进入实际应用。日本专利第4323069号公报、日本专利第4323467号公报中公开的烧结阀导承材料进一步实现切削性的改善，通过降低磷量使硬质铁-磷-碳化合物相的分散量减少至仅为维持阀导承耐磨损性所必需的量，改善了切削性，在国内外的汽车制造中搭载开始实际应用。近年来，在各种产业用机械部件中低成本化的要求日益提高，对于汽车部件，低成本化的要求也日益提高。其中，作为内燃机用烧结阀导承材料，低成本化的要求也日益提
尚ο
另一方面，随着最近汽车用内燃机等的高性能化和燃料消耗量的提高，使得在内燃机运转过程中阀导承进一步暴露于高温和高接触压力下，此外在最近环境意识的提高中供给阀导承和阀杆交界面的润滑油的供给量有减少的趋势，对于阀导承而言，造成更为苛刻的滑动环境。在这样的背景下，要求与如日本特公昭55-34858号公报、日本专利第沈80927号公报的烧结阀导承材料相当的耐磨损性。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供具有与现有烧结阀导承材料，即上述日本特公昭 55-34858号公报、日本专利第沈80927号公报等同等的耐磨损性以及低成本的阀导承材料及其制备方法。达成上述目的的本发明烧结阀导承材料的特征在于整体组成如下构成按质量比计，C :1. 3 3%, Cu 1 4%、P 0. 01 0. 08%, Sn :0. 05 0. 5%，并且余量为 Fe 和不可避免的杂质，在由气孔和除气孔外的基质组织构成的同时，上述基质组织由珠光体相、 铁素体相、铁-磷-碳化合物相以及铜锡合金相或者铜相与铜锡合金相的混合组织构成，呈现出石墨在上述气孔的一部分中分散的金属组织，按观察截面金属组织时的相对于金属组织的面积比计，上述铁-磷-碳化合物相为3 25%，上述铜锡合金相为0. 5 3. 5%。在上述本发明的烧结阀导承材料中，在放大倍数为200倍的截面组织的视野中， 铁-磷-碳化合物相可识别为相对于所述视野的面积率在0. 05%以上的板状铁-磷-碳化合物。此时，若相对于上述视野的面积率在0. 15%以上的板状铁-磷-碳化合物的总面积为上述板状铁-磷-碳化合物总面积的3 50%，则可提高耐磨损性。需要说明的是，在本发明中除铁-磷-碳化合物以外还析出铁碳化合物，但由于难以在金属组织上区别铁碳化合物和铁-磷-碳化合物，所以在以下说明中“铁-磷-碳化合物”中也包含铁碳化合物。 就此情况而言，权利要求项的记载也相同。另外，优选2质量％以下的硫化锰粒子、硅酸镁类矿物粒子、氟化钙粒子中的至少 1种在基质组织的颗粒边界(粉末粒界particle boundary)和上述气孔中分散。本发明烧结阀导承材料的制备方法的特征在于，所述制备方法具有以下工序原料粉末制备工序，其中，向铁粉末中添加石墨粉末，P量为15 21%的铁磷合金粉末，和铜粉末与锡粉末、铜锡合金粉末以及铜粉末与铜锡合金粉末中的任一种，进行混合，以使原料粉末的整体组成如下构成按质量比计，C :1. 3 3%、Cu 1 4%、Sn :0. 05 0. 5%、P 0. 01 0. 08 %，并且余量为！^和不可避免的杂质；向成形模的圆管状模腔中填充上述原料粉末，加压压缩，使所述原料粉末成形为圆管状生压坯(压粉体green compact)的工序；和将上述生压坯在非氧化性气氛中于940 1040°C的加热温度下烧结的工序。在上述烧结阀导承材料的制备方法中，以上述加热温度下的保持时间为10 90 分钟为优选的方式，在从上述加热温度至室温为止的冷却过程中，以由850°C冷却至600°C 时的冷却速度为5 25°C /分为优选的方式，或在从上述加热温度至室温为止的冷却过程中，以在850°C至600°C之间的范围内恒温保持10 90分钟的时间后冷却为优选的方式。 另外，在上述原料粉末的制备工序中，以如下方式为优选的方式进一步添加选自硫化锰粉末、硅酸镁矿物粉末、氟化钙粉末的至少1种粉末，使之达到上述原料粉末的2质量％以下。本发明的烧结阀导承材料降低了 P量，由此在降低费用的同时，以与现有产品相同的形态、量分散铁-磷-碳化合物相，维持耐磨损性，兼顾低价和耐磨性的维持。另外，本发明的烧结阀导承材料的制备方法起到可以与现有方法同等简便的方法制备上述本发明烧结阀导承材料的效果。
图IA和IB为用硝醇液蚀刻本发明烧结阀导承材料时的金属组织照片及其示意图，图IA为金属组织照片，图IB为图IA的金属组织照片的示意图。图2A和2B为用村上试剂蚀刻本发明烧结阀导承材料时的金属组织照片及示出图像处理结果的示意图，图2A为金属组织照片，图2B为对图2A的金属组织写真进行图像处理，示出提取铁-磷-碳化合物相的结果的示意图。图3A和;3B为现有烧结阀导承材料的金属组织照片及其示意图，图3A为金属组织照片，图:3B为图3A的金属组织照片的示意图。实施发明的最佳方式在日本特公昭55-34858号公报的烧结阀导承材料中记载了因含有0. 1 0. 3质量％的P，铁-磷-碳化合物分散于基质中的内容。另外，在日本专利第4323069号公报、日本专利第4323467号公报的烧结阀导承材料中记载了若将P量设定为0. 01 不足0. 1%， 则制成以珠光体为主体的基质，或降低铁-磷-碳化合物的析出量，缩小化合物的大小的内容。因此认为为生成某种程度的量和大小的铁-磷-碳化合物，某种程度的P量是必需的。在这样的情况下，本发明人进行了研究，发现即使降低P量制成日本专利第 4323069号公报、日本专利第4323467号公报的成分组成，仍可分散与日本特公昭55-34858 号公报的烧结阀导承材料同等量和大小的铁-磷-碳化合物。S卩，在日本特公昭55-34858号公报、日本专利第2680927号公报、日本专利第 4323069号公报、日本专利第4323467号公报中被用作必需成分的Cu为降低钢的临界冷却速度的元素，具有改善钢的淬透性的效果。也就是说，具有使连续冷却相变图的珠光体鼻端温度向时间迟的一侧(右侧)移动的效果。若在具有这样的效果的Cu以某种程度均勻扩散于铁基质中的状态下从加热温度冷却，则珠光体鼻端温度向时间迟的一侧移动，结果在通常的烧结炉的冷却速度下由于铁-磷-碳化合物没有充分成长的时间而被冷却，所以若 ρ量少，则成核的铁-磷-碳化合物减少，易形成微小的珠光体组织。若从相反的观点理解此情况，则据说若使改善钢淬透性的Cu的扩散状态不均勻， 制成Cu浓度高的部分和Cu浓度低的部分共存的Cu浓度不均勻的基质，则在基质的Cu浓度低的部分钢的淬透性改善效果减弱，即使ρ量少，仍可使铁-磷-碳化合物充分成长。本发明基于此见解而实施。[烧结阀导承材料]基于上述见解的本发明的烧结阀导承材料是如下获得的材料抑制铁基质中Cu 的扩散，形成Cu浓度高的部分和Cu浓度低的部分共存的Cu浓度不均勻的基质，在基质的 Cu浓度低的部分析出分散板状的铁-磷-碳化合物。在图IA和IB中示出了对本发明的烧结阀导承材料的截面组织进行镜面抛光，用硝醇液(1质量％硝酸乙醇溶液)蚀刻时的金属组织。图IA为金属组织照片，图IB为其示意图。如图IA和IB所示，本发明的烧结阀导承材料的金属组织由气孔和除气孔外的基质构成，气孔分散于基质中。该气孔因在对原料粉末进行成形时原料粉末间的间隙残留而形成，原料粉末的铁粉末部分形成基质(铁基质)。基质由珠光体相、铁素体相、铁-磷-碳化合物相以及铜相或者铜相与铜锡合金相的混合组织构成。另外，在图IA的金属组织照片中，石墨相在为观察金属组织而研磨供试品时脱落，无法观察，但如图IB的示意图所示，石墨残留于大的气孔内部，分散成石墨相。铁-磷-碳化合物相呈板状成长，形成与如图3A和;3B所示的现有烧结阀导承材料基本相同的形状和量。另外，铜锡合金相或者铜相与铜锡合金相的混合组织以未扩散的状态分散于基质中，显示出Cu的扩散未完全进行。图2A为用村上试剂(铁氰化钾、氢氧化钾各10质量％水溶液)蚀刻相同烧结阀导承材料时的金属组织照片，图2B为对图2A进行图像分析的示意图。由图2A和2B可知，板状铁-磷-碳化合物被深深的蚀刻(灰色部分)，珠光体部分被浅浅的蚀刻(白色部分)。 需要说明的是，图2A和2B的黑色部分为气孔。因此，板状铁-磷-碳化合物相可这样地与构成珠光体的铁碳化合物(Fe53C)相区别。如上所述，通过控制Cu的扩散量，在本发明的烧结阀导承中，即使将P量设定为 0.01 0. 08%的范围，也可获得与日本特公昭55-34858号公报同等量和大小的铁-磷-碳化合物。在本方面的烧结阀导承材料中，Cu具有以下作用扩散到基质中而固溶强化基质，提高烧结阀导承强度的作用，和形成软质的铜和/或铜合金相，提高与配对材料(阀杆) 的相容性的作用。若具有这样的作用的Cu含量不足1质量％，缺乏上述效果，所以设定为1 质量％以上。另一方面，若Cu量超过4质量％，则导致铁基质中扩散的Cu量过多，从而在烧结后的冷却过程中难以使铁-磷-碳化合物成长。因此，将烧结阀导承材料中的Cu量设定为1 4质量％。另外，Sn在烧结时的升温过程中熔融生成液相，具有润湿覆盖铁粉末，促进铁粉末间的扩散，提高烧结阀导承强度的作用。由于此提高强度的作用，将Sn量设定为0. 05质量％以上。另一方面，若Sn量过大，则如下文所述，导致Cu-Sn共晶液相的生成量过多，Cu 向铁基质中的扩散也增加，所以在烧结后的冷却过程中难以获得板状铁-磷-碳化合物。因此，将Sn量的上限设定为0. 5质量％。Sn与部分或全部的Cu合金化，作为铜相与铜锡合金相、或者作为铜锡合金相分散于基质中。另外，在与配对材料的相容性的观点下，按观察截面金属组织时的相对于金属组织的面积比计，将这些铜相(铜相与铜锡合金相、或者铜锡合金相)设定为0. 5%以上。另一方面，按观察截面金属组织时的相对于金属组织的面积比计，若超过3.5%，则导致Cu向铁基质的扩散量增加，难以使铁-磷-碳化合物成长。因此，按观察截面金属组织时的相对于金属组织的面积比计，将铜系相(铜相与铜锡合金相、或者铜锡合金相)的量设定为0.5 3. 5%。在本发明的烧结阀导承材料中，C是上述铁-磷-碳化合物相的形成和作为固体润滑剂的石墨相的形成所必需的。因此，将C设定为1.3%以上。另一方面，虽然以石墨粉末的形态给予C，但若原料粉末中的石墨粉末添加量超过3. 0质量％，则导致原料粉末流动性的降低、填充性的降低及压缩性的降低显著，从而难以制备。因此，将烧结阀导承材料中的C量设定为1.3 3.0质量％。
若铁-磷-碳化合物相的量少，则耐磨损性降低，所以按观察包含气孔在内的截面金属组织时相对于金属组织的面积比计，铁-磷-碳化合物相的量需要在3%以上。另一方面，若过大，则对配对材料(阀杆)的攻击性提高，导致配对材料磨损，或产生阀导承的强度降低、阀导承的切削性降低等问题，所以将上限设定为25%。需要说明的是，珠光体为微小的铁碳化合物和铁素体的层状组织，严格来说无法与铁-磷-碳化合物区别，但本发明的板状铁-磷-碳化合物可通过以下方法求出面积比在截面金属组织中，通过图像分析软件(例如三谷商事株式会社制WinROOF等)，如图2B所示，控制阈值，仅提取深色部分，即铁-磷-碳化合物相，对其面积进行分析。若对上述铁-磷-碳化合物进行上述图像分析，则如上所述，在放大倍数为200倍的截面组织的视野中，面积率在0. 05%以上的铁-磷-碳化合物均可被识别。因此，在图像分析中面积率也可通过累计0. 05%以上的部分求得。因此，在板状铁-磷-碳化合物相中，以上述截面面积比计，在放大倍数为200倍的截面组织的视野中，若面积率在0. 15%以上的大的板状铁-磷-碳化合物相为板状铁-磷-碳化合物相的3 50%，则从耐磨损性的观点出发优选，这业已论述。[烧结阀导承材料的制备方法]在抑制上述铁基质中Cu的扩散，形成Cu浓度高的部分和Cu浓度低的部分共存的 Cu浓度不均勻的基质，制得在基质Cu浓度低的部分使铁-磷-碳化合物成长的烧结阀导承材料时，本发明烧结阀导承材料的制备方法的特征在于作为原料粉末，当使用向铁粉末中添加石墨粉末，P量为15 21 %的铁磷合金粉末，和铜粉末与锡粉末、铜锡合金粉末以及铜粉末与铜锡合金粉末状的任一种混合而成的混合粉末时，将烧结时的加热温度(烧结温度)设定为940 1040°C，进行烧结。此时，若向原料粉末提供在上述加热温度下扩散的C达到过共析组成(過共析组成)的量以上的石墨粉末，则以石墨粉末形态添加的C中的一部分处于均勻扩散溶解于铁基质(奥氏体)中的状态，其余的部分作为发挥固体润滑剂功能的石墨相残留。若从这样的状态冷却，则在铁基质的Cu浓度低的部位，铁基质淬透性的改善效果减小，连续冷却相变图的珠光体鼻端温度稍稍向时间迟的一侧移动，结果在烧结后的冷却过程中从奥氏体中析出的铁碳化合物易成长，即使P量少，也可使铁-磷-碳化合物成长。烧结如目前一直进行的那样，在非氧化性气氛中进行，但从抑制Cu扩散的观点出发，将烧结时的加热温度上限设定为1040°C。另一方面，Cu对于烧结阀导承材料强度的改善是必需的，若Cu向铁基质中的扩散极度不足，则导致烧结阀导承材料的强度不足。由此观点出发将烧结时的加热温度下限设定为940°C。原料粉末的组成有与上述本发明的烧结阀导承材料的整体组成相同的原因，当在上述烧结时的加热温度下烧结时，将原料粉末整体组成中的Cu量设定为1 4质量％。若 Cu量不足1质量％，则导致烧结阀导承材料的强度不足。另一方面，若Cu量超过4质量％， 则导致铁基质中扩散的Cu量过多，从而难以在烧结后的冷却过程中获得板状铁-磷-碳化合物。因此，将原料粉末整体组成中的Cu量设定为1 4质量％。Sn的熔点为232°C，铜-锡合金的液相生成温度因Sn含量而不同，Sn含量越多， 液相生成温度越低，但即使是Sn含量为15质量％左右的铜-锡合金，也会于798°C生成液相。以锡粉末和/或铜锡合金粉末的形态给予Sn。当使用锡粉末时，在烧结时的升温过程中生成Sn液相。Sn液相通过毛细管力填充到原料粉末的间隙中，以一部分覆盖铜粉末，在铜粉末的表面生成Cu-Sn共晶液相(共晶液相)。另外，当使用铜锡合金粉末时，在烧结时的升温过程中对应于温度生成Cu-Sn共晶液相。该Cu-Sn液相通过毛细管力填充到原料粉末间的间隙中，润湿覆盖铁粉末，使铁粉末间的扩散富有活性，促进颈部(彳、7々neck)的成长，由此促进铁粉末间的扩散粘合。为获得由上述Sn产生的烧结促进效果，需要0. 05质量％以上的Sn。但是，若Sn 量过多，则导致Cu-Sn共晶液相的生成量过多，Cu向铁基质中的扩散也增加，所以在烧结后的冷却过程中难以获得板状铁-磷-碳化合物。因此，将Sn量的上限设定为0. 5质量％。在本发明的烧结阀导承材料的制备方法中，如上所述使用Sn，可获得由Cu-Sn液相产生的烧结促进效果，所以烧结时的加热温度在940°C可获得所希望的Cu的扩散状态。 另一方面，由于Cu向铁基质中的扩散也增加，所以为抑制Cu向铁基质中的扩散，有必要将烧结时的加热温度上限设定为1040°C。需要说明的是，铜锡合金粉末有必要在上述加热温度(940 1040°C )范围内生成 Cu-Sn共晶液相，但作为铜锡合金粉末，可使用Sn量在8质量％以上的铜锡合金粉末(共晶液相生成温度900°C )。虽然原料粉末整体组成中的P量为0. 01 0. 08%，但通过P量为15 21 %的铁磷合金粉末给予P。P量为15 21%的铁磷合金粉末的熔点为1166°C，即使在烧结时的加热温度下仍不生成液相而形成固相扩散，从而不生成上述Cu-Sn液相以外的液相。由此在促进因上述Cu-Sn液相的润湿导致的铁粉末间颈部的成长的同时，调整Cu向基质的扩散。另外，当在上述烧结时的加热温度下烧结时，石墨粉末的添加量有必要在上述温度范围内扩散于铁基质中的C形成共析组成(共析组成)或过共析组成，与此同时添加的石墨粉末中的一部分作为固体润滑剂残留。因此，原料粉末中的石墨粉末添加量有必要设定为1.3质量％以上。另一方面，若原料粉末中的石墨粉末添加量超过3.0质量％，则导致原料粉末流动性的降低、填充性的降低和压缩性的降低显著，从而难以制备。因此，将原料粉末中的石墨粉末添加量设定为1. 3 3. 0质量％。需要说明的是，对于上述Cu、C等元素的扩散而言，加热温度的影响最大，加热时间的影响比较小，但若加热时的保持时间过短，则有这些元素的扩散无法充分进行之虞，所以优选将加热时的保持时间设定为10分钟以上。另外，若加热时的保持时间过长，则有Cu 的扩散过度进行之虞，所以优选将加热时的保持时间设定为90分钟以下。就烧结后的冷却过程而言，在从加热温度至室温为止的冷却过程中，当由850°C冷却至600°C时，若将此温度范围内的冷却速度设定为25°C /分以下，则析出的铁-磷-碳化合物易成长为板状，故优选。另一方面，若冷却速度过慢，则导致冷却所需要的时间延长，制备费用增加。因此，优选将此温度范围内的冷却速度设定为5°C /分以上。另外，就烧结后的冷却过程而言，在从加热温度至室温为止的冷却过程中，当由 850°C冷却至600°C时，也可在此温度范围内暂且恒温保持，在析出的铁-磷-碳化合物成长为板状后冷却。此时的恒温保持时间优选设定为10分钟以上。另一方面，若恒温保持时间过长，则导致冷却所需要的时间延长，制备费用增加。因此，优选将此温度范围内的恒温保持时间设定为90分钟以下。需要说明的是，在本发明的烧结阀导承材料的制备方法中，实施向成形模圆管状模腔中填充在原料粉末制备工序中制得的原料粉末，加压压缩，使该原料粉末成形为圆管状生压坯的工序，另外将在成形工序中制得的生压坯在非氧化性气氛中烧结，这些工序作为烧结阀导承的制备工序到目前为止一直在实施。在上述烧结阀导承材料中，通过如日本专利第沈80927号公报等那样的一直以来实施的方法，可改善切削性。即，向原料粉末中添加选自硫化锰粉末、硅酸镁类矿物粉末、氟化钙粉末的至少1种粉末，使之达到原料粉末的2质量％以下，通过成形、烧结，使2质量％ 以下的硫化锰粒子、硅酸镁类矿物粒子、氟化钙粒子中的至少1种在制得的烧结阀导承材料基质组织的颗粒边界和上述气孔中分散，由此可改善切削性。
实施例[第1实施例]调查了相对于整体组成的P含量对阀导承特性所造成的影响。准备铁粉末，P含量为20质量％、余量为！^的铁磷合金粉末，Sn含量为10质量％、余量为Cu的铜锡合金粉末， 和石墨粉末，向铁粉末中添加如表1所示比例的铁磷合金粉末及铜锡合金粉末和2质量％ 的石墨粉末，混合制备原料粉末，将制得的原料粉末于650MPa的成形压力下加压压缩，形成外径11mm、内径6mm、长40mm的圆管形生压坯(磨损试验用)和外径18mm、内径10mm、长 IOmm的圆管形生压坯(径向抗压强度试验用)，将制得的圆管形生压坯在氨分解气氛中于 1000°C的加热温度下，将保持时间设定为30分钟进行烧结，然后将在从上述加热温度至室温为止的冷却过程中由850°C冷却至600°C时的冷却速度设定为10°C /分进行冷却，制备供试品编号为01 07的烧结体供试品。另外，作为现行例，另准备Sn含量为10质量％、余量为Cu的铜锡合金粉末，P含量为20质量％、余量为！^的铁磷合金粉末，向铁粉末中添加5质量％的铜锡合金粉末、1. 4 质量％的铁磷合金粉末、2质量％的石墨粉末，混合制备原料粉末，对该原料粉末也按上述 2种形状进行成形，在上述烧结条件下进行烧结，制备供试品编号为08的烧结体供试品。此现有例相当于日本特公昭55-34858号公报中记载的烧结阀导承材料。将这些供试品的整体组成一并在表1中示出。表 权利要求
1.烧结阀导承材料，其特征在于，整体组成如下构成按质量比计，C:1. 3 3%、Cu: 1 4%、P :0. 01 0. 08%, Sn :0. 05 0. 5%，并且余量为!^e和不可避免的杂质，在由气孔和除气孔外的基质组织构成的同时，上述基质组织由珠光体相、铁素体相、 铁-磷-碳化合物相以及铜锡合金相或者铜相与铜锡合金相的混合组织构成，呈现出石墨在上述气孔的一部分中分散的金属组织，按观察截面金属组织时的相对于金属组织的面积比计，上述铁-磷-碳化合物相为 3 25%，上述铜锡合金相或者铜相与铜锡合金相为0. 5 3. 5%。
2.权利要求1的烧结阀导承材料，其特征在于，在放大倍数为200倍的截面组织的视野中，上述铁-磷-碳化合物相为相对于所述视野的面积率在0. 05%以上的板状铁-磷-碳化合物，相对于上述视野的面积率在0. 15%以上的板状铁-磷-碳化合物的总面积为上述板状铁-磷-碳化合物总面积的3 50%。
3.权利要求1或2的烧结阀导承材料，其特征在于，2质量％以下的硫化锰粒子、硅酸镁类矿物粒子、氟化钙粒子中的至少1种在上述基质组织的颗粒边界和上述气孔中分散。
4.烧结阀导承材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法具有以下工序原料粉末制备工序，其中，向铁粉末中添加石墨粉末，P量为15 21%的铁磷合金粉末，和铜粉末与锡粉末、铜锡合金粉末以及铜粉末与铜锡合金粉末中的任一种，进行混合， 以使原料粉末的整体组成如下构成按质量比计，C :1. 3 3%、Cu :1 4%、Sn :0. 05 0. 5%、P :0. 01 0. 08%，并且余量为!^e和不可避免的杂质；向成形模的圆管状模腔中填充上述原料粉末，加压压缩，使所述原料粉末成形为圆管状生压坯的工序；和将上述生压坯在非氧化性气氛中于940 1040°C的加热温度下烧结的工序。
5.权利要求4的烧结阀导承材料的制备方法，其特征在于，上述加热温度下的保持时间为10 90分钟。
6.权利要求4或5的烧结阀导承材料的制备方法，其特征在于，在从上述加热温度至室温为止的冷却过程中，由850°C冷却至600°C时的冷却速度为5 25°C /分。
7.权利要求4或5的烧结阀导承材料的制备方法，其特征在于，在从上述加热温度至室温为止的冷却过程中，在850°C至600°C之间的范围内，在恒温保持10 90分钟的时间后冷却。
8.权利要求4或5的烧结阀导承材料的制备方法，其特征在于，在上述原料粉末的制备工序中，进一步添加选自硫化锰粉末、硅酸镁矿物粉末、氟化钙粉末的至少1种粉末，使之达到上述原料粉末的2质量％以下。
全文摘要
本发明提供阀导承用烧结合金，所述烧结合金的整体组成如下构成按质量比计，C1.3～3％、Cu1～4％、P0.01～0.08％、Sn0.05～0.5％，并且余量为Fe和不可避免的杂质，在由气孔和除气孔外的基质组织构成的同时，上述基质组织由珠光体相、铁素体相、铁-磷-碳化合物相以及铜锡合金相或者铜相与铜锡合金相的混合组织构成，呈现出石墨在气孔的一部分中分散的金属组织，按观察截面金属组织时的相对于金属组织的面积比计，铁-磷-碳化合物相为3～25％，铜锡合金相或者铜相与铜锡合金相为0.5～3.5％。
文档编号C22C33/02GK102443737SQ201110310840
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者河田英昭, 藤塚裕树 申请人:日立粉末冶金株式会社