CN100549194C - 硬粒子分散型铁基烧结合金 - Google Patents

硬粒子分散型铁基烧结合金 Download PDF

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Abstract

发明目的：提高铁基烧结合金的热强度以及机械强度。本发明的硬粒子分散型铁基烧结合金是按重量百分率计，使以合金整体为基准的含量为3～20%的硬粒子分散于含有0.4～2%的硅(Si)、2～12%的镍(Ni)、3～12%的钼(Mo)、0.5～5%的铬(Cr)、0.6～4%的(V)、0.1～3%的铌、0.5～2%的碳(C)以及余量铁(Fe)的基体中，并进行烧结，硬粒子含有60-70%的钼(Mo)、0.3～1%的硼(B)、0.1%以下的碳以及余量铁(Fe)。如果向铁-钼类硬粒子添加硼，由于硼能够提高铁-钼的浸润性而防止硬粒子从基体脱落，因此，基体和硬粒子的粘附性增加，从而能够提高铁基烧结合金的热强度以及机械强度。

Description

硬粒子分散型铁基烧结合金
技术领域
本发明涉及硬粒子分散型铁基烧结合金，特别是涉及适用于汽车发动机阀座的硬粒子分散型铁基烧结合金。
背景技术
由于汽车发动机的高功率化或者对LPG(液化石油气)及CNG(压缩天然气)等降低环境负荷的清洁燃料的使用，存在着燃烧温度变得更高、作为发动机部件的阀座受到的热负荷以及机械负荷越来越大的倾向。针对热负荷，例如，如果向铁基烧结金属的原料成分中添加铬(Cr)、钴(Co)、钨(W)，高温强度就会增加。利用高压成型、冷锻造、粉末锻造、冷间锻造、高温烧结等方法，能够改善对于机械负荷的强度。然而，由于作为发动机部件的阀座受到的热负荷以及机械负荷越来越大，因此，可以预料到今后发动机将会产生以前的铁基烧结合金不能承受的高热负荷及机械负荷。例如，使铜(Cu)等低熔点物质渗入铁基烧结合金的内部空穴而使热传导性提高的铜渗入法能够减轻阀座的热负荷，而另一方面，其存在所渗入的铜导致铁基烧结合金的强度降低的缺点。另外，为了使一次烧结的合金致密化，需要进行二次烧结，制造成本就增大了。
针对上述问题，如下述专利文献1所示，本发明者们提出了使含有钼(Mo)、碳(C)以及铁(Fe)的硬粒子分散于铁(Fe)-钼(Mo)-镍(Ni)-碳(C)类基体中，并进行高强度化的铁基烧结合金。另外，在专利文献1中，公开了如下技术：向基体中混合硼(B)，利用烧结促进效果和硼化物的生成来提高耐磨性的技术。下述专利文献2公开了如下的硬相分散型铁基烧结合金：使含铬(Cr)、钼(Mo)、钴(Co)、碳(C)、硅(Si)以及铁(Fe)的硬粒子分散于铁(Fe)-钼(Mo)-铬(Cr)-镍(Ni)-碳(C)类基体中而进行增强，同时通过扩散形成高合金相而提高高温范围内的耐磨性。下述专利文献3公开了如下的硬粒子分散型铁基烧结合金：使含有铬(Cr)、钼(Mo)、钴(Co)、碳(C)、硅(C)以及铁(Fe)的硬粒子和含有钼(Mo)、碳(C)以及铁(Fe)的硬粒子中的一种粒子或者两种粒子分散于铁(Fe)-钼(Mo)-铬(Cr)-镍(Ni)-钒(V)-碳(C)类基体中，从而提高了高温范围内的耐磨性。
【专利文献1】特开平5-93241号公报
【专利文献2】特开平9-53158号公报
【专利文献3】特开2000-73151公报
发明内容
【发明所要解决的问题】
硬质粒子具有作为合金源的功能和提高高温变形抗性的功能，但是，起到合金源作用的钴基或者镍基等硬粒子存在着由于扩散而使基体过度地改性，使之软化或硬化的问题，由于提高基体的变形抗性的金属间化合物、陶瓷、炭化物以及氧化物等硬粒子与基体的密合性(浸润性)不良，因此容易从合金基体脱落，从而都成为铁基烧结合金耐磨性变差的原因。
如果使由钼及铁组成的铁-钼(Fe-Mo)硬粒子分散于由硅、镍、钼、铬、钒、铌、碳以及铁组成的基体，就能够利用铺石效果而发挥耐磨性。然而，由于钼难于扩散至铁基体中，因此，即使能够对作为硬粒子而添加的铁-钼粒子的周围进行增强，也存在不能够对其他部位进行增强的缺陷。另外，由于铁-钼粒子和铁基体的结合很弱，因此，还存在铁-钼粒子容易脱落的问题。
因此，本发明的目的是提供具有如下特征的硬粒子分散型铁基烧结合金：提高硬粒子的浸润性而增加了基体和硬粒子之间的粘附性，从而防止硬粒子从基体脱落。另外，本发明的目的是提供铁基烧结合金的热强度以及机械强度得到了提高从而具有中够的耐热性以及耐磨性的硬粒子分散型铁基烧结合金。
【解决问题的方法】
本发明的硬粒子分散型铁基烧结合金是按重量百分率计，使以合金整体为基准的含量为3～20％的硬粒子分散于含有0.4～2％的硅(Si)、2～12％的镍(Ni)、3～12％的钼(Mo)、0.5～5％的铬(Cr)、0.6～4％的钒(V)、0.1～3％的铌、0.5～2％的碳(C)以及余量的铁(Fe)的基体中，并进行烧结。硬粒子含有60～70％的钼(Mo)、0.3～1％的硼(B)、0.1％以下的碳(C)以及余量的铁(Fe)。如果向铁-钼类硬粒子中混合极微量的原子半径小的硼，可促进硬粒子本身形成球状，而且烧结时硬粒子中的各成分，特别是硼容易扩散，从而提高铁-钼的浸润性，使之变得稳定，并使硬粒子粘合于基体中，通过增加基体和硬粒子之间的粘合性而提高晶粒界面强度。从而防止了硬粒子从基体脱落，能够提高铁基烧结合金的热强度以及机械强度。如果硬粒子中的硼含量低于0.3％，与基体的粘附性提高的效果不明显，如果超过1％，硬粒子自身就变脆。利用本发明的硬粒子分散型铁基烧结合金，能够制造具有足够的耐热性以及耐磨性的碳钢合金材料。
【发明的效果】
本发明能够获得即使在高温高负荷下使用，其耐磨性仍然优异的硬粒子分散型铁基烧结合金，并能够提高产品的可靠性。
附图说明
【图1】敲击磨损试验机的部分剖面图
【图2】表示磨损量的测定结果的图表
【图3】表示高温径向抗压强度的测定结果的图表
(1，2)燃烧器、(3)燃烧室、(4)阀、(5)阀座、(6，7)传感器、(8)阀导承、(9)水管、(10)阀座支架、(13)凸轮轴、(15)驱动轴、(16)驱动齿轮、(17)行星齿轮、(18)从动齿轮
实施发明的最佳方式
以下，参照图1～图3，对根据本发明的硬粒子分散型铁基烧结合金的一个实施方式进行描述。另外，实施方式中表示的单位“％”，如果没有特别的限制，就表示“重量百分率”。
对于硬粒子分散型铁基烧结合金，是在以基体为基准而含有0.4～2％的硅(Si)、2～12％的镍(Ni)、3～12％的钼(Mo)、0.5～5％的铬(Cr)、0.6～4％的钒(V)、0.1～3％的铌(Nb)、0.5～2％的碳(C)以及余量的铁(Fe)的基体中，以合金整体为基准分散着3～20％的硬粒子而形成的合金，所述硬粒子以硬粒子为基准含有60～70％的钼(Mo)、0.3～1％的硼(B)、0.1％以下的碳(C)以及余量的铁(Fe)。
基体组成中的硅必需为0.4～2％，如果不足0.4％，氧化覆膜的粘附性不够。另外，如果超过2％，粉末***变脆，成型性及加工性下降，切削性和耐磨性都变差。因此，将硅含量设定为0.4～2％，优选为0.8～1.4％。
2～12％的镍在促进烧结和提高氧化覆膜的粘附性的同时，固溶于铁基体中，提高了烧结合金的强度，间接地改善了耐磨性。如果镍不足2％，对耐磨性的改善效果不充分，如果超过12％，奥氏体增大，加工性变差，同时热膨胀率增大，因此，例如当制造阀座时，由于发动机内的热循环，会引起永久应变，而容易脱落。因此，将镍含量设定为2～12％，优选为5～8％。
3～12％的钼生成自身具有润滑性的氧化覆膜，特别是可以提高低温侧的耐磨性。如果钼不足3％，该效果不够明显，如果超过12％，生成较多碳化物，加工性变差，同时耐氧化性变差，因此不优选。因此，将钼的含量设定为3～12％，优选为4～8％。
0.5～5％的铬形成致密的氧化覆膜而提高抗氧化性。如果铬不足0.5％，该效果不够明显，如果超过5％，生成较多碳化物，加工性下降，因此不优选。另外，如果以容易生成碳化物的金属铬(Cr)及铁铬化合物(FenCrn)的形式进行添加铬，由于几乎不扩散而生成碳化物，因此为了充分发挥铬的效果，还可以使用事先将铬(Cr)合金化的原料粉。使铬的含量设定为0.5～5％，优选为0.7～3％。
0.6～4％的钒提高高温区域的硬度和强度，特别是提高耐磨性。钒如果不足0.6％，该效果不足，同时引起显著的析出硬化，不能获得良好的回火软化抗性。如果超过4％，生成较多碳化物，加工性变差，同时抗氧化性变差，因此不优选。为了以足够的量，向铁基体中固溶作为原子直径大、且难以扩散的元素的钼(Mo)以及钒(V)，并同时充分发挥形成细微的碳化物或金属间化合物的效果，还可以使用事先将钼(Mo)以及钒(V)进行合金化的原料粉。将钒的含量设定为0.6～4％，优选为0.7～3.2％。
如果0.1～3％的铌不足0.1％，高温强度提高的效果不明显，如果超过3％，生成较多碳化物，加工性变差。因此，将铌的含量设定为0.1～3％，优选为0.3～1％。
0.5～2％的碳与钼、钒、铬结合而生成碳化物，从而提高了耐磨性。如果不足0.5％，生成铁素体(α固溶体)，合金的耐磨性下降，如果多于2％，过量产生马氏体以及碳化物，因此加工性变差，同时形成的合金变脆。碳的含量可以根据镍、铬、钼以及钒的含量、硬粒子的种类以及含量，在不生成铁素体、马氏体以及过量的碳化物的范围内进行适当的确定。
硬粒子产生分散强化的作用，同时烧结时由硬粒子扩散的合金元素在硬粒子的周围生成高合金相，具有明显改善耐磨性的作用。硬粒子的添加量以合金整体为基准可以为3～20％，如果不足3％，耐磨性的改善效果不够充分。另外，如果超过20％，不能获得与硬质相的添加量相称的耐磨性的改善效果，成本变高，且材料***变脆，因此，强度以及加工性下降。另外，随着硬粒子的添加量的增加，使相对的阀的磨损倾向增大，从综合的观点考虑是不优选的。为了成型性等制造性以及在与其他原料粉混合时能够更均匀地分散硬粒子，优选使用利用雾化法和喷雾干燥法等形成球状的硬粒子，通过添加硼，促进硬粒子本身形成球状。
对于硬粒子的组成，形成60～70％的钼以及余量的铁分散于基体中的铁-钼类的硬粒子，能够发挥耐磨性。如果向铁-钼类硬粒子中添加原子半径小的0.3～1％的硼(B)，烧结时硬粒子中的各成分，特别是硼容易扩散，提高铁-钼的浸润性，使硬粒子稳定地粘附于基体中，增加基体和硬粒子的粘附性，提高晶粒界面强度。硬粒子中的硼含量如果不足0.3％，则与基体的粘附性提高的效果不明显，如果超过1％，硬粒子本身变脆。如果碳超过0.1％，硬粒子就会***变脆，因此，将其含量设定为0.1％以下。硬粒子优选由基本上不是碳化物的金属间化合物形成，但是，由于硬粒子的制造技术中必然含有碳。因此，在本发明中，将作为杂质而在硬粒子中含有的碳含量设定为0.1％以下，并抑制其含量而尽量接近于0％。
在本实施方式的铁基烧结合金中，以合金整体为基准，含有1～20％的选自氟化锂(LiF)、氟化钙(CaF2)、氟化钡(BaF2)等氟化物、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等氮化物或者硫化锰(MnS)、二硫化钼(MoS2)以及二硫化钨(WS2)等硫化物的至少一种固体润滑材料。如果固体润滑材料与硬粒子一起分散于基体中，对配置于阀座等滑动部位之间的固体润滑材料本身产生剪切作用，因此，降低由硬粒子和对应部位直接接触而引起的磨损，能够降低铁基烧结合金的磨损量。含有氟化物、氮化物或者硫化物的固体润滑材料即使在高温也不会引起分解和与基底材料的反应，可保持润滑性，抑制由加热引起的铁基烧结合金的磨损。利用选自氟化锂、氟化钙、氟化钡、氮化硅、氮化硼、硫化锰、二硫化钼以及二硫化钨的熔点较低的固体润滑材料，能够增强保持力，防止固体润滑剂从基底材料脱落。例如，阀座在发动机内升温至200～600℃，但是，固体润滑材料在该温度下还没有分解，因而保持固有的润滑性，铁基烧结合金即使在高温范围内也能够维持耐磨性。利用本发明的硬粒子分散型铁基烧结合金，能够制造具有充分耐热性以及耐磨性的碳钢合金材料。另外，不进行铜渗透等二次处理而抑制了制造成本，而且能够提高铁基烧结合金的热强度以及机械强度。
当制造硬粒子分散型铁基合金时，对以预合金粉末为基准含有0.4～2.5％的硅(Si)、1～4％的钼(Mo)、0.5～5％的铬(Cr)、1～5％的钒(V)、0.1～3％的铌(Nb)、0.8％以下的碳(C)以及余量的铁(Fe)的预合金粉末和添加的原料粉进行混合，制备以基体原料粉末为基准含有0.4～2％的硅(Si)、2～12％的镍(Ni)、3～12％的钼(Mo)、0.5～5％的铬(Cr)、0.6～4％的钒(V)、0.1～3％的铌(Nb)、0.5～2％的碳(C)以及余量的铁(Fe)的基体原料粉末。
为了制得硅、钼、铬、钒以及铌均匀固溶或者分散而形成的组织，预合金粉末是有效的。如果铬以单质形式进行添加，与添加的原料粉末中的碳反应而生成与基体粘附性差的硬的碳化物，因此优选使之预先固溶于预合金粉末中。如果钒以及铌以单质形式进行添加，与添加的原料粉末中的碳以及氮进行反应而生成硬的碳化物以及氮化物，因此，同样优选使它们预先固溶于预合金粉末中。此外，为了也使硅均匀的分散，同样优选使之预先固溶于预合金粉末中。与此相对，优选将部分钼作为添加的原料粉末而添加，优选将全部镍作为添加的原料粉末而添加。预合金粉末促进铁素体化，具有良好的成型性。另外，在本实施方式中，将预合金粉末的平均粒径设定为149μm以下。
如果在预合金粉末中高浓度地混合硅、钼、铬、钒、铌以及镍，基体硬，成型性显著降低，因此，在预合金粉末中不含的元素是作为添加的原料粉(纯金属粉末或者合金粉末)而与预合金粉末混合。添加的原料粉末，例如有镍金属粉、羰基镍粉、钼金属粉、石墨粉。在本实施方式中，使添加原料粉为325目以下的细微纯金属粉末。
通过将预合金粉末与添加的原料粉末混合，形成Fe-Mo-Cr-V-Nb类或者Fe-Mo-Cr-V-Nb-Ni类的基体原料粉末。利用预合金粉末和添加的原料粉的混合比，确定所得的混合粉的组成和铁基烧结合金的基体组成，适当地设定该混合比。具体地优选将预合金粉末和添加的原料粉末的混合比设定在3∶2～18∶1的范围内。如果混合比不足3∶2，由于添加的原料粉末，容易过量地生成碳化物，如果混合比超过18∶1，添加原料粉末不足而变脆。利用基体原料粉末中含有的钒以及硅，均匀地形成致密的氧化膜，因而能够将摩擦部位的摩擦系数抑制在较低水平，从而可获得耐磨性高的硬粒子分散型铁基烧结合金。
接着，均匀地混合基体原料粉、3～20％的含有60～70％的钼(Mo)、0.3～1％的硼(B)、0.1％以下的碳(C)以及余量的铁(Fe)的硬粒子、1～20％的选自氟化锂(LiF)、氟化钙(CaF2)、氟化钡(BaF2)等氟化物、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等氮化物或者硫化锰(MnS)、二硫化钼(MoS2)以及二硫化钨(WS2)等硫化物中的至少一种固体润滑材料而形成混合粉。在这种情况下，以混合粉(合金整体)为基准，混合60～90重量％的基体原料粉(基体)和3～20重量％的硬粒子和1～20重量％的固体润滑材料而形成混合粉。当不混合固体润滑剂时，对3～20重量％的硬粒子和剩余的基体原料粉末进行混合而形成混合粉。另外，为了获得良好的成型性和与铸模的脱模性，还可以相对100重量％的混合粉，以0.5重量％左右的比例添加硬脂酸盐(例如硬脂酸锌)等脱模剂。
接着，对混合粉进行加压而使混合粉压紧而形成模塑体，通过对所得模塑体进行加热而进行脱蜡，脱蜡后，进行烧结而形成硬粒子分散型铁基烧结合金。混合粉的成型是通过使用公知的铸模的加压等方法而进行的。加压压力设定为600～700MPa左右，所得模塑体的密度优选为6.0g/cm3以上。模塑体通过加热至450～700℃而使模塑体内的粘结剂蒸发。加热时间可以根据粘结剂的种类以及量进行适当设定。例如在1140～1200℃下，对脱蜡的模塑体烧结0.5～2小时。烧结气氛优选为真空或者N2+H2气体。烧结法没有特别地限制，可以适当地利用常压烧结法、高压烧结法、热等静压烧结法(HIP)、热压法(HP)等方法。通过对所得烧结体进行回火，能够除去残余应力而提高高温范围内的硬度和强度。回火条件是在500～700℃的温度下，进行0.5～2小时左右。
【实施例】
以下，对根据本发明的硬粒子分散型铁基烧结合金的实施例进行描述。在实施例中显示了实施例1～6作为应用于本发明的汽车发动机的排气阀座及作为现有技术的排气阀座比较例1以及2。表1显示了实施例1以及比较例的以重量百分率表示的基体成分、硬粒子以及固体润滑材料。另外，表1的X表示基体成分的其余部分除去必然生成的杂质，实质上为铁(Fe)。
【表1】
Figure C20051008179500101
在实施例1～6中，分别向作为预合金粉末的在粒度分布在150～200目上具有峰值、且含有2％的钼(Mo)、0.5～3％的铬(Cr)、0.4～1.4％的硅(Si)、0.6～3％的钒(V)以及0.5～3％的铌(Nb)的铁粉，混合作为添加的原料粉的325目以下的羰基镍粉、钼(Mo)以及石墨粉，从而制造基体成分如表1所示的基体原料粉。
向基体原料粉中混合作为硬粒子的含有60.87％的钼(Mo)、0.89％的硼(B)、0.05％的碳(C)以及余量的铁(Fe)的铁-钼类粉末和作为固体润滑材料的氟化钙(CaF2)粉末而制造混合粉。硬粒子是使用如下粒子：粒度分布为200目以下，在325目以下具有峰值。另外，固体润滑材料是使用如下材料：在粒度分布为325～400目的范围内具有峰值。所得混合粉的组成为：预合金粉末63～82.4％，羰基镍粉3～12％，钼粉1～10％，石墨粉0.6～2％，Fe-Mo-B粉末10％以及固体润滑材料3％。
向混合粉添加作为粘结剂的0.5％硬脂酸锌后，利用6.5t/cm2的压力进行加压而制造模塑体。在650℃下，对模塑体加热1小时，进行脱蜡后，在1180℃烧结2小时，利用气冷进行淬火。之后，在500℃下进行回火，最后加工成规定的尺寸，制造用于试验的阀座。
与此相对，在比较例1中，向不含铌(Nb)，含有2％的钼(Mo)、1％的铬(Cr)、1％的硅(Si)以及3％的钒(V)的作为预合金粉末的铁粉，分别混合325目以下的羰基镍粉、钼(Mo)粉以及石墨粉，从而制造基体成分如表1所示的基体原料粉末。另外，在比较例2中，利用与实施例1～6相同的原料制造基体成分如表1所示的基体原料粉末。比较例与实施例不同，使用不含硼(B)而含有60.87％的钼(Mo)、0.05％的碳(C)以及余量的铁(Fe)的铁-钼类粉末作为硬粒子。向基体原料粉末混合硬粒子和与实施例1～6相同的固体润滑材料而制造混合粉。之后，在与实施例1～6相同的条件下，制造比较例以及2的试验用阀座。
使用如图1所示的敲击磨损试验机，对实施例以及比较例进行耐磨性试验。关于测定条件，估计实际的排气阀座的使用条件，将阀的旋转速度设定为2500rpm，将试验时间设定为5小时。另外，阀是利用钨铬钴合金#12，并通过堆焊而形成的。
如图1所示，敲击磨损试验机具备燃烧器(1，2)、燃烧室(3)、设置于燃烧室(3)底部的阀座支架(10)、利用阀座支架固定的作为试验片的阀座(5)、在阀座(5)上安装的热电偶的传感器(6，7)、在阀座(5)以及阀导承(8)内上下活动的阀(4)、通向试验机内部的冷却水导管(9)。阀座支架(10)是利用冷却水调节温度的。阀(4)是利用凸轮轴(13)而上下活动的。此外，敲击磨损试验机中是由没有图示的伺服马达驱动的主动轴(15)和驱动齿轮(16)和行星齿轮(17)和从动齿轮(18)使阀(4)旋转的。
在敲击磨损试验机内的阀座支架(10)上安装阀座(试样片)(5)，将由阀导承(8)支撑的阀(4)的上端与阀座(5)连接，利用燃烧器(1，2)由上方并朝向阀(4)，发射出火焰。利用凸轮轴(13)的旋转，使阀(4)上下活动，将阀座(5)以及阀(4)的温度调节为350℃，进行试验。为了评价耐磨性，沿着纵向，对每个阀座(5)以及阀(4)的宽度放大500倍，利用没有图示的形状测定器进行测定。图2显示了表示由敲击磨损试验前后的每个阀座(5)以及阀(4)的宽度变化而求得的磨损量(μm)的图表。
如图2可知，在含有硅、镍、钼、铬、钒、铌的基体组成的铁基烧结合金中使用含有硼的铁-钼类硬粒子的实施例1～6，与使用不含硼的铁-钼类硬粒子的比较例1以及2相比，耐磨性大幅提高。通常认为这是由于通过向硬粒子中添加硼，硬粒子与基体的粘附性提高，由高温范围内的冲击引起的硬粒子的脱落减少了。通过本试验可知：由本发明的硬粒子分散型铁基烧结合金构成的阀座(5)与现有技术的阀座相比，耐磨性有显著提高。
接着，使用没有图示的高温材料试验机，测定实施例以及比较例的阀座在高温下的径向抗压强度(MPa)。利用没有图示的夹具夹住形成环状的阀座，并向各个阀座施加载荷。测定时的温度为500℃。逐渐增加负荷，分别对在阀座上产生裂纹时的负载进行测定两次，将测定值的平均值作为测定结果而示于图3。由图3可知，使用含有硼的铁-钼类硬粒子的实施例1～6与使用不含硼的铁-钼类硬粒子的比较例1以及2相比，径向抗压强度高。通过本试验可知：由本发明的硬粒子分散型铁基烧结合金构成的阀座与现有技术的阀座相比，与耐磨性相同，高温下的径向抗强度也提高了。硼的含量不限于0.89％，在0.3～1％的范围内可以获得同样的结果。
本发明不限于上述的实施方式，可以通过其他的方式进行实施，包括符合权利要求的所有变更。例如，不含有固体润滑材料，利用均匀混合基体和硬粒子而形成的混合粉制得的硬粒子分散型铁基烧结合金也包含在本发明的范围内。还可以使用选自氟化锂、氟化钙、氟化钡、氮化硅、氮化硼、硫化锰、二硫化钼以及二硫化钨以外的固体润滑材料。只要在不是明显地破坏利用硼提高铁-钼类硬粒子的浸润性的本发明效果的范围内，还可以向构成本发明的基体或者硬粒子添加其他材料。另外，基体、硬粒子以及固体润滑剂等构成铁基烧结合金的材料，在制造工序中以及制造后，还可以含有技术上不可避免的杂质。本发明从铁基烧结合金的构成中省略了不可避免的杂质。
【工业实用性】
本发明能够良好地应用于，例如汽车发动机的阀座等被施加强大的热负荷以及机械负荷的部件。

Claims (6)

1、一种硬粒子分散型铁基烧结合金，其特征在于：按重量百分率计，使以合金整体为基堆的含量为3～20％的硬粒子分散于含有0.4～2％的硅(Si)、2～12％的镍(Ni)、3～12％的钼(Mo)、0.5～5％的铬(Cr)、0.6～4％的钒(V)、0.1～3％的铌(Nb)、0.5～2％的碳(C)以及余量的铁(Fe)的基体中，并进行烧结，其中硬粒子含有60～70％的钼(Mo)、0.3～1％的硼(B)、0.1％以下的碳(C)以及余量的铁(Fe)。
2、如权利要求1所述的硬粒子分散型铁基烧结合金，其中，作为球状粉未而添加的硬粒子密合于基体中。
3、如权利要求1或2所述的硬粒子分散型铁基烧结合金，其中，含有1～20％的选自氟化物、氮化物或者硫化物的至少一种固体润滑材料。
4、如权利要求3所述的硬粒子分散型铁基烧结合金，其中，固体润滑材料选自氟化锂(LiF)、氟化钙(CaF2)、氟化钡(BaF2)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、硫化锰(MnS)、二硫化钼(MoS2)以及二硫化钨(WS2)的至少一种。
5、如权利要求1或2所述的硬粒子分散型铁基烧结合金，其中，基体中混合了含有0.4～2.5％的硅(Si)、1～4％的钼(Mo)、0.5～5％的铬(Cr)、1～5％的钒(V)、0.1～3％的的铌(Nb)、0.8％以下的碳(C)以及余量的铁(Fe)的预合金粉末。
6、如权利要求5所述的硬粒子分散型铁基烧结合金，其中，混合预合金粉末的金属材料含有作为选自镍、羰基镍、钼以及石墨的至少一种纯金属粉末或者它们的合金粉末的添加原料粉末，预合金粉末和添加原料粉末的混合比为3∶2～18∶1。
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