JP2786303B2 - 耐食性および被削性に優れた焼結合金の製造方法 - Google Patents
耐食性および被削性に優れた焼結合金の製造方法Info
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- JP2786303B2 JP2786303B2 JP2085319A JP8531990A JP2786303B2 JP 2786303 B2 JP2786303 B2 JP 2786303B2 JP 2085319 A JP2085319 A JP 2085319A JP 8531990 A JP8531990 A JP 8531990A JP 2786303 B2 JP2786303 B2 JP 2786303B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、粉末冶金法によって製造される耐食性およ
び被削性に優れた焼結合金の製造方法に関する。
び被削性に優れた焼結合金の製造方法に関する。
＜従来の技術＞ 従来、耐食合金として用いられるNi,Cr,Co,Mo等を多
量に含有する合金は、鍛造法または圧延法によって加工
されているが、これらの合金は難加工材であり、多大な
切削が不可能であるため部品の形状が制約される欠点が
ある。また部品形状の拡大を狙った精密鋳造法では製品
の表面状態が劣悪なため、めっきや研磨等の後加工が必
要となり、耐食材料としての適用が限定される。さらに
凝固冷却時に合金素地の結晶粒子が粗大に成長するた
め、機械的特性が劣化するという欠点もある。
量に含有する合金は、鍛造法または圧延法によって加工
されているが、これらの合金は難加工材であり、多大な
切削が不可能であるため部品の形状が制約される欠点が
ある。また部品形状の拡大を狙った精密鋳造法では製品
の表面状態が劣悪なため、めっきや研磨等の後加工が必
要となり、耐食材料としての適用が限定される。さらに
凝固冷却時に合金素地の結晶粒子が粗大に成長するた
め、機械的特性が劣化するという欠点もある。
難加工であるという欠点に対しては、これらの材料に
快削性元素を添加して被削性を向上させることが考えら
れるが、上述のような加工方法ではS,Ca等の快削成分を
合金添加した場合、圧延時に割れが生じてしまい添加で
きないという問題がある。
快削性元素を添加して被削性を向上させることが考えら
れるが、上述のような加工方法ではS,Ca等の快削成分を
合金添加した場合、圧延時に割れが生じてしまい添加で
きないという問題がある。
これら合金の成形方法としては、例えば特公昭56−19
392号に粉末冶金的手法によって金属酸化物の混合物を
圧縮成形する方法が提示されている。この方法によれ
ば、密度比で95％以上のNi基焼結合金が得られるが、通
常のプレス成形によるものであり、部品形状は金型の形
状に大きく制約される。また、焼結時の寸法収縮にとも
なう形状のひずみも発生するため、適用の拡大を図るた
めには材料自身の被削性を向上させることが必須であ
り、この点に関しては問題が残る。
392号に粉末冶金的手法によって金属酸化物の混合物を
圧縮成形する方法が提示されている。この方法によれ
ば、密度比で95％以上のNi基焼結合金が得られるが、通
常のプレス成形によるものであり、部品形状は金型の形
状に大きく制約される。また、焼結時の寸法収縮にとも
なう形状のひずみも発生するため、適用の拡大を図るた
めには材料自身の被削性を向上させることが必須であ
り、この点に関しては問題が残る。
＜発明が解決しようとする課題＞ 本発明の目的とするところは、Ni基またはCo基焼結合
金の被削性を向上させようとするものである。
金の被削性を向上させようとするものである。
具体的には、粉末の段階で快削成分であるＳを予合金
または混粉の状態で混入し、焼結体中でMnSとして微細
分散させ、かつ密度比を92％以上有する焼結合金および
その製造方法を提供する。
または混粉の状態で混入し、焼結体中でMnSとして微細
分散させ、かつ密度比を92％以上有する焼結合金および
その製造方法を提供する。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明者らは種々の検討を重ねた結果、次のような結
論にいたった。粉末での添加によれば快削成分が添加で
きるため、Ni基またはCo基合金粉末にMnと快削成分であ
るＳを適当量添加し、平均粒径で15μｍ以下としたもの
を原料粉末とし、これを成形、脱脂した後、真空焼結と
非酸化性雰囲気中焼結とを組み合わせることで焼結体の
密度比を向上させることができ、焼結体中にはMnSが分
散した状態となるため、耐食性の劣化を防ぎながら被削
性を著しく向上させることができることを見出した。
論にいたった。粉末での添加によれば快削成分が添加で
きるため、Ni基またはCo基合金粉末にMnと快削成分であ
るＳを適当量添加し、平均粒径で15μｍ以下としたもの
を原料粉末とし、これを成形、脱脂した後、真空焼結と
非酸化性雰囲気中焼結とを組み合わせることで焼結体の
密度比を向上させることができ、焼結体中にはMnSが分
散した状態となるため、耐食性の劣化を防ぎながら被削
性を著しく向上させることができることを見出した。
本発明によれば、Niベース合金またはCoベース合金に
Mn:2.0重量％以下ならびに、S:0.02〜0.3重量％、Se:0.
01〜0.3重量％およびTe:0.01〜0.3重量％から選ばれる
少なくとも１種を含み、平均粒径15μｍ以下の合金粉末
を用い、これに結合剤を添加混合して成形した後、該成
形体中の結合剤を減圧下または非酸化性雰囲気中で加熱
して除去し、成形体中のC/Oモル比を0.3〜３に調整し、
その後1350℃以下、圧力30torr以下の減圧下で焼結し、
さらに非酸化性雰囲気中で焼結することを特徴とする耐
食性および被削性に優れた焼結合金の製造方法が提供さ
れる。
Mn:2.0重量％以下ならびに、S:0.02〜0.3重量％、Se:0.
01〜0.3重量％およびTe:0.01〜0.3重量％から選ばれる
少なくとも１種を含み、平均粒径15μｍ以下の合金粉末
を用い、これに結合剤を添加混合して成形した後、該成
形体中の結合剤を減圧下または非酸化性雰囲気中で加熱
して除去し、成形体中のC/Oモル比を0.3〜３に調整し、
その後1350℃以下、圧力30torr以下の減圧下で焼結し、
さらに非酸化性雰囲気中で焼結することを特徴とする耐
食性および被削性に優れた焼結合金の製造方法が提供さ
れる。
ここで、C/Oモル比を0.3〜３に調整する際に、湿潤水
素下または大気中で熱処理するのが好ましい。
素下または大気中で熱処理するのが好ましい。
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
本発明において、Niベース合金系とはNi−Cr−Co−Mo
−Fe系等のハステロイ系等のNi基合金であり、Coベース
合金系とはNi−Cr−Mo−Fe系等のCo基合金である。これ
らのベース合金系としたのは、優れた耐食性を得るため
である。焼結合金中のMnおよびＳの含有量を規定したの
は、これらの元素は被削性の向上の他に、耐食性、靱性
および延性に大きく影響すると考えられるためである。
−Fe系等のハステロイ系等のNi基合金であり、Coベース
合金系とはNi−Cr−Mo−Fe系等のCo基合金である。これ
らのベース合金系としたのは、優れた耐食性を得るため
である。焼結合金中のMnおよびＳの含有量を規定したの
は、これらの元素は被削性の向上の他に、耐食性、靱性
および延性に大きく影響すると考えられるためである。
MnはＳと結合して、焼結体中にMnSを生成し被削性の
向上に寄与する。しかし、Mn添加が2.0重量％超では粉
末の球状化が進行し、焼結体の密度が上昇しない問題が
ある。また、焼結体の延性および靱性が著しく低下する
ため、2.0重量％以下とした。
向上に寄与する。しかし、Mn添加が2.0重量％超では粉
末の球状化が進行し、焼結体の密度が上昇しない問題が
ある。また、焼結体の延性および靱性が著しく低下する
ため、2.0重量％以下とした。
Ｓは快削成分として焼結体の被削性を高める効果があ
る。ただし、0.02重量％未満では所望の効果が得られ
ず、また過度の添加は焼結体の耐食性を劣化させる、粉
末の圧縮性を阻害する、または焼結体の靱性や延性を低
下させる等の問題を引き起こすため、0.02〜0.3重量％
とした。
る。ただし、0.02重量％未満では所望の効果が得られ
ず、また過度の添加は焼結体の耐食性を劣化させる、粉
末の圧縮性を阻害する、または焼結体の靱性や延性を低
下させる等の問題を引き起こすため、0.02〜0.3重量％
とした。
また、快削成分としてはＳの他にSeまたはTeが考えら
れ、ＳをそのままSe（0.01〜0.3重量％）、Te（0.01〜
0.3重量％）に置き換えた含有、または上記３成分中の
１種または２種以上の複合含有でも構わない。
れ、ＳをそのままSe（0.01〜0.3重量％）、Te（0.01〜
0.3重量％）に置き換えた含有、または上記３成分中の
１種または２種以上の複合含有でも構わない。
C,O量は、それぞれ0.2重量％、1.0重量％を越えると
耐食性が劣化するため0.2重量％以下、1.0重量％以下と
した。
耐食性が劣化するため0.2重量％以下、1.0重量％以下と
した。
密度比は耐食性に直接影響を及ぼす因子である。密度
比が92％未満の焼結体では残留気孔がまだ完全に閉塞化
していないため、表面と内部の気孔が一部連結している
と予想され、内部も常に焼結体外部の厳しい腐食環境に
さらされることになり耐食性が不十分となる。さらに92
％未満では残留気孔径も大きくなり、耐食性に悪影響を
及ぼす。従って、密度比の下限を92％とした。
比が92％未満の焼結体では残留気孔がまだ完全に閉塞化
していないため、表面と内部の気孔が一部連結している
と予想され、内部も常に焼結体外部の厳しい腐食環境に
さらされることになり耐食性が不十分となる。さらに92
％未満では残留気孔径も大きくなり、耐食性に悪影響を
及ぼす。従って、密度比の下限を92％とした。
次に、本発明の耐食性および被削性に優れた焼結合金
の製造方法について説明する。
の製造方法について説明する。
本発明方法において用いる合金粉末はNiベース合金ま
たはCoベース合金にMn:2.0重量％以下ならびに、S:0.02
〜0.3重量％、Se:0.01〜0.3重量％およびTe:0.01〜0.3
重量％から選ばれる少なくとも１種を含むようMnならび
に、Ｓ、SeおよびTeから選ばれる少なくとも１種を添加
し、平均粒径を15μｍ以下としたものである。
たはCoベース合金にMn:2.0重量％以下ならびに、S:0.02
〜0.3重量％、Se:0.01〜0.3重量％およびTe:0.01〜0.3
重量％から選ばれる少なくとも１種を含むようMnならび
に、Ｓ、SeおよびTeから選ばれる少なくとも１種を添加
し、平均粒径を15μｍ以下としたものである。
前記Niベース合金およびCoベース合金は、それぞれNi
−Cr−Co−Mo−Fe系等のハステロイ系Ni基合金およびNi
−Cr−Mo−Fe系等のCo基合金である。これらの基合金と
したのは、優れた耐食性を得るためである。
−Cr−Co−Mo−Fe系等のハステロイ系Ni基合金およびNi
−Cr−Mo−Fe系等のCo基合金である。これらの基合金と
したのは、優れた耐食性を得るためである。
本発明方法において、原料合金粉末中のMnならびに、
Ｓ、SeおよびTe含有量を規定したのは、上記焼結合金を
得るために必要だからである。
Ｓ、SeおよびTe含有量を規定したのは、上記焼結合金を
得るために必要だからである。
上記成分の添加方法は溶湯段階で予合金化して合金粉
末とする方法でも、各成分の混合粉の状態でも、その中
の一部が予合金粉末であっても構わない。
末とする方法でも、各成分の混合粉の状態でも、その中
の一部が予合金粉末であっても構わない。
原料粉末の平均粒径は焼結体の最終到達密度を決定す
る大きな因子である。粒径が細かい程、焼結は進行し密
度が上昇する。しかし平均粒径で15μｍを越えた粒子を
使用した場合には、焼結体の密度比が上昇せず焼結体内
部の空孔も大きいまま残留する。また空孔形状も不規則
であり、焼結体の機械的特性は顕著に低下する。よっ
て、使用する合金粉末の平均粒径は15μｍ以下と規定し
た。
る大きな因子である。粒径が細かい程、焼結は進行し密
度が上昇する。しかし平均粒径で15μｍを越えた粒子を
使用した場合には、焼結体の密度比が上昇せず焼結体内
部の空孔も大きいまま残留する。また空孔形状も不規則
であり、焼結体の機械的特性は顕著に低下する。よっ
て、使用する合金粉末の平均粒径は15μｍ以下と規定し
た。
使用する合金粉末の粒径が小さいため粉末単独では成
形が困難であり、成形しても成形体に割れが生じたり、
金型を傷めたりする等の問題がある。そこで本発明では
前記合金粉末に結合剤を添加混合して成形をおこなう。
結合剤はワックス、樹脂またはこれらの混合物を用いて
も成形は可能である。その添加量は成形方法によって異
なり、例えば射出成形では10〜15重量％必要であり、金
型成形では0.5〜２重量％程度である。成形方法は射出
成形、金型成形、プレスによる押出成形のいずれでもよ
い。
形が困難であり、成形しても成形体に割れが生じたり、
金型を傷めたりする等の問題がある。そこで本発明では
前記合金粉末に結合剤を添加混合して成形をおこなう。
結合剤はワックス、樹脂またはこれらの混合物を用いて
も成形は可能である。その添加量は成形方法によって異
なり、例えば射出成形では10〜15重量％必要であり、金
型成形では0.5〜２重量％程度である。成形方法は射出
成形、金型成形、プレスによる押出成形のいずれでもよ
い。
成形後、結合剤を除去するために減圧化または非酸化
性雰囲気中で加熱する。加熱温度および昇温速度は結合
剤の種類によって適当に選択される。
性雰囲気中で加熱する。加熱温度および昇温速度は結合
剤の種類によって適当に選択される。
結合剤を除去した後、C/Oモル比を0.3〜３の範囲に調
整する。焼結体中には還元の難しいCrを含有する。Crは
減圧下で焼結することで含有Ｃによって還元できるが、
その際、焼結の前段階でC/Oモル比が適切である必要が
ある。焼結体中のC,O量が各々0.2重量％、1.0重量％を
越えると耐食性が劣化するが、成形体中のC/Oモル比が
0.3未満では焼結後のＯ量が1.0重量％を越え、また3.0
を越えた場合には焼結後のＣ量が0.2重量％を越える結
果となり、耐食性が劣化する。そこで、焼結する前にC/
Oモル比が0.3〜３となるよう調整する。その方法は成形
脱脂体を湿潤水素または大気中で加熱しておこなう。加
熱温度は脱脂体のC/Oレベルによって適正なものが選択
されるが、通常、300〜450℃の範囲で選ばれる。その
後、焼結を施す。その際、30torr以下の減圧下で1050〜
1350℃の温度で焼結し、引き続いて非酸化性雰囲気中12
50〜1350℃で焼結することで、焼結体の密度比:92％以
上を達成することができる。
整する。焼結体中には還元の難しいCrを含有する。Crは
減圧下で焼結することで含有Ｃによって還元できるが、
その際、焼結の前段階でC/Oモル比が適切である必要が
ある。焼結体中のC,O量が各々0.2重量％、1.0重量％を
越えると耐食性が劣化するが、成形体中のC/Oモル比が
0.3未満では焼結後のＯ量が1.0重量％を越え、また3.0
を越えた場合には焼結後のＣ量が0.2重量％を越える結
果となり、耐食性が劣化する。そこで、焼結する前にC/
Oモル比が0.3〜３となるよう調整する。その方法は成形
脱脂体を湿潤水素または大気中で加熱しておこなう。加
熱温度は脱脂体のC/Oレベルによって適正なものが選択
されるが、通常、300〜450℃の範囲で選ばれる。その
後、焼結を施す。その際、30torr以下の減圧下で1050〜
1350℃の温度で焼結し、引き続いて非酸化性雰囲気中12
50〜1350℃で焼結することで、焼結体の密度比:92％以
上を達成することができる。
焼結の前段は、添加されている元素中での難還元性で
あるCrの還元が目的である。1050℃未満では焼結体中の
Cr酸化物の還元が充分に進行せず酸素が残留して、その
後の焼結を阻害するので好ましくない。また、1350℃よ
り高温では焼結体の表面よりCrが蒸発して耐食性が劣化
するため上限温度を1350℃とした。Cr酸化物の還元には
減圧下が適しているが、その圧力が30torrを越えると還
元が進行しにくいため、圧力の上限を30torrとした。
あるCrの還元が目的である。1050℃未満では焼結体中の
Cr酸化物の還元が充分に進行せず酸素が残留して、その
後の焼結を阻害するので好ましくない。また、1350℃よ
り高温では焼結体の表面よりCrが蒸発して耐食性が劣化
するため上限温度を1350℃とした。Cr酸化物の還元には
減圧下が適しているが、その圧力が30torrを越えると還
元が進行しにくいため、圧力の上限を30torrとした。
焼結の後段は焼結体の緻密化および合金元素の均一化
が目的である。焼結温度の上限は限定しないが、高密度
を達成するには1250℃以上の温度が必要である。しか
し、1350℃以上では焼結体表面よりCrが過度に蒸発した
り、焼結体形状が崩れる等の問題が出てくるため、上限
温度は1350℃とした。また、雰囲気を非酸化性としたの
は高温でのCrの蒸発を抑制するためであり、Ar,He,N2な
どの不活性ガスまたはH2,CO,CH4などの還元ガスまたは
燃焼排ガスを用いる。
が目的である。焼結温度の上限は限定しないが、高密度
を達成するには1250℃以上の温度が必要である。しか
し、1350℃以上では焼結体表面よりCrが過度に蒸発した
り、焼結体形状が崩れる等の問題が出てくるため、上限
温度は1350℃とした。また、雰囲気を非酸化性としたの
は高温でのCrの蒸発を抑制するためであり、Ar,He,N2な
どの不活性ガスまたはH2,CO,CH4などの還元ガスまたは
燃焼排ガスを用いる。
以上のようにして本発明の耐食性および被削性に優れ
た焼結合金を製造することができる。
た焼結合金を製造することができる。
＜実施例＞ 以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
（実施例１） Mn,Sの被削性、耐食性に対する効果を調べるために、
Ni基合金およびCo基合金に各々Mn＝1.0重量％、S:0.02
〜0.3重量％の範囲で含有する合金粉末を水アトマイズ
で噴霧し、製造した。表１にその組成を示す。また、ほ
ぼ同じ成分系でＳを添加しない合金粉末および0.3重量
％を越えて添加した合金粉末を比較例として準備した。
粉末の平均粒径をマイクロトラックで測定し表１に示す
が、いずれも15μｍ以下になっている。これらの粉末に
結合剤（ポリマー、ワックス、パラフィンの混合物）を
10〜15重量％の範囲で適当量加え混練してコンパウンド
を製造した。このコンパウンドを用いて射出成形によ
り、シャルピー試験片および直径6mm、高さ50mmの円柱
試験片を成形した。
Ni基合金およびCo基合金に各々Mn＝1.0重量％、S:0.02
〜0.3重量％の範囲で含有する合金粉末を水アトマイズ
で噴霧し、製造した。表１にその組成を示す。また、ほ
ぼ同じ成分系でＳを添加しない合金粉末および0.3重量
％を越えて添加した合金粉末を比較例として準備した。
粉末の平均粒径をマイクロトラックで測定し表１に示す
が、いずれも15μｍ以下になっている。これらの粉末に
結合剤（ポリマー、ワックス、パラフィンの混合物）を
10〜15重量％の範囲で適当量加え混練してコンパウンド
を製造した。このコンパウンドを用いて射出成形によ
り、シャルピー試験片および直径6mm、高さ50mmの円柱
試験片を成形した。
結合剤の除去は窒素雰囲気中10℃/hの昇温速度で600
℃まで加熱しておこなった。結合剤除去の後、C/Oモル
比が0.5〜1.0の範囲にあることを確認して、0.1torr以
下の真空中で1150℃の温度で60min焼結し、引き続いてA
r雰囲気中1350℃の温度で60min焼結し供試材とした（本
発明例１〜６、比較例１〜４）。
℃まで加熱しておこなった。結合剤除去の後、C/Oモル
比が0.5〜1.0の範囲にあることを確認して、0.1torr以
下の真空中で1150℃の温度で60min焼結し、引き続いてA
r雰囲気中1350℃の温度で60min焼結し供試材とした（本
発明例１〜６、比較例１〜４）。
得られた焼結体を用いて耐食性、被削性および機械的
特性の評価をおこなった。耐食性はシャルピー試験片を
各10個ずつ５％NaCl水溶液中（pH:4）に温度50℃で保持
し、試験片全量に錆が認められない場合を良好、その一
部にでも錆が出た場合を発錆として評価した。切削性試
験はシャルピー試験片を用いて1mmφドリル（ハイス
製）による穴開け試験をおこなった。切削条件はドリル
回転数3000rpm、送り速度15mm/min、ドリル穴開け深さ5
mm、乾式切削とし、ドリルが使用不可能になり破断する
までの穴個数で被削性を評価した。また、機械的特性は
シャルピー試験を用いたロックウェル硬さ（HRC）と温
度800℃に100hr保持した時のクリープ破断応力で評価し
た。
特性の評価をおこなった。耐食性はシャルピー試験片を
各10個ずつ５％NaCl水溶液中（pH:4）に温度50℃で保持
し、試験片全量に錆が認められない場合を良好、その一
部にでも錆が出た場合を発錆として評価した。切削性試
験はシャルピー試験片を用いて1mmφドリル（ハイス
製）による穴開け試験をおこなった。切削条件はドリル
回転数3000rpm、送り速度15mm/min、ドリル穴開け深さ5
mm、乾式切削とし、ドリルが使用不可能になり破断する
までの穴個数で被削性を評価した。また、機械的特性は
シャルピー試験を用いたロックウェル硬さ（HRC）と温
度800℃に100hr保持した時のクリープ破断応力で評価し
た。
表２に各焼結合金の実験結果を示す（本発明例１〜
６、比較例１〜４）。各焼結体ともＣ、Ｏ量は適正値が
得られており、また焼結体密度比は各合金とも92％以上
が達成されている。
６、比較例１〜４）。各焼結体ともＣ、Ｏ量は適正値が
得られており、また焼結体密度比は各合金とも92％以上
が達成されている。
焼結体の被削性については、Mn、Ｓを添加した合金
（本発明例１〜６）は添加しないもの（比較例1,3）に
比較してドリル穴個数が増加しており、添加したMn、Ｓ
の効果が認められる。また穴個数はＳの添加量に従って
増加しているが、Ｓ添加量が0.3重量％を越える（比較
例２、４）と、発錆が認められ耐食性が劣化している。
（本発明例１〜６）は添加しないもの（比較例1,3）に
比較してドリル穴個数が増加しており、添加したMn、Ｓ
の効果が認められる。また穴個数はＳの添加量に従って
増加しているが、Ｓ添加量が0.3重量％を越える（比較
例２、４）と、発錆が認められ耐食性が劣化している。
（実施例２） 表３に示すようにNi基合金およびCo基合金各々につい
て、平均粒径が15μｍ以下のものと20μｍ前後のものと
の２種類を水アトマイズで噴霧し製造した（本発明例
７、８、比較例５、６）。これらの粉末を用いて実施例
１と同じ条件で試験片を準備し、実施例１と同じように
して耐食性、被削性および機械的特性を測定、評価し
た。結果を表４に示す。平均粒径が15μｍ以下のもの
（本発明例７、８）は焼結体密度比も92％以上を達成
し、特性も良好であるが、Ni基、Co基ともに平均粒径が
15μｍを越える（比較例５、６）と焼結体密度が上昇せ
ず、その結果として耐食性および機械的特性が顕著に劣
化している。また、被削性も低下している。
て、平均粒径が15μｍ以下のものと20μｍ前後のものと
の２種類を水アトマイズで噴霧し製造した（本発明例
７、８、比較例５、６）。これらの粉末を用いて実施例
１と同じ条件で試験片を準備し、実施例１と同じように
して耐食性、被削性および機械的特性を測定、評価し
た。結果を表４に示す。平均粒径が15μｍ以下のもの
（本発明例７、８）は焼結体密度比も92％以上を達成
し、特性も良好であるが、Ni基、Co基ともに平均粒径が
15μｍを越える（比較例５、６）と焼結体密度が上昇せ
ず、その結果として耐食性および機械的特性が顕著に劣
化している。また、被削性も低下している。
（実施例３） 表１（本発明例２、５）に示す合金粉末を用いて、実
施例１と同じ条件で試験片の成形と結合剤除去をおこな
った。焼結は、それぞれ1150℃×1h（＜10-4torr）→
1350℃×1h（Ar）、1350℃×1h（0.1torr）、1350
℃×1h（100torr）、1350℃×1h（水素中、露点−40
℃）、の４条件でおこなった。実験結果を表５に示す
（表１本発明例２に対応する本発明例９、比較例７〜９
および表１本発明例５に対応する本発明例10、比較例10
〜12）。上述のの条件で焼結したもの（本発明例９、
10）のみが良好な特性を示し、他の条件（比較例７〜1
2）では焼結体のＣ、Ｏ量が適正値とならず耐食性の劣
化がみられる。
施例１と同じ条件で試験片の成形と結合剤除去をおこな
った。焼結は、それぞれ1150℃×1h（＜10-4torr）→
1350℃×1h（Ar）、1350℃×1h（0.1torr）、1350
℃×1h（100torr）、1350℃×1h（水素中、露点−40
℃）、の４条件でおこなった。実験結果を表５に示す
（表１本発明例２に対応する本発明例９、比較例７〜９
および表１本発明例５に対応する本発明例10、比較例10
〜12）。上述のの条件で焼結したもの（本発明例９、
10）のみが良好な特性を示し、他の条件（比較例７〜1
2）では焼結体のＣ、Ｏ量が適正値とならず耐食性の劣
化がみられる。
（実施例４） 表６に示す合金粉末を用いて、実施例１と同じ条件で
試験片の成形をおこなった。その後、窒素雰囲気中昇温
速度10℃/hで600℃まで加熱して結合剤を除去した。こ
の段階でのC/Oモル比は3.2である。次に、この中の一部
の試験片について、湿潤水素中500℃で10min保持、
大気中350℃で10min保持の２条件でC/O調整をおこなっ
た。その後、実施例１と同じ条件で焼結し、特性の評価
をおこなった。表７に結果を示す（Ni基による比較例1
3、本発明例11、12およびCo基による比較例14、本発明
例13、14）。C/O調整したもの（本発明例11〜14）は適
正なC/Oモル比が得られ、その結果焼結体のＣ、Ｏ量も
適正であり、耐食性が良好であるが、C/O調整しなかっ
たもの（比較例13、14）は、残留Ｃによって耐食性が劣
化していることがわかる。
試験片の成形をおこなった。その後、窒素雰囲気中昇温
速度10℃/hで600℃まで加熱して結合剤を除去した。こ
の段階でのC/Oモル比は3.2である。次に、この中の一部
の試験片について、湿潤水素中500℃で10min保持、
大気中350℃で10min保持の２条件でC/O調整をおこなっ
た。その後、実施例１と同じ条件で焼結し、特性の評価
をおこなった。表７に結果を示す（Ni基による比較例1
3、本発明例11、12およびCo基による比較例14、本発明
例13、14）。C/O調整したもの（本発明例11〜14）は適
正なC/Oモル比が得られ、その結果焼結体のＣ、Ｏ量も
適正であり、耐食性が良好であるが、C/O調整しなかっ
たもの（比較例13、14）は、残留Ｃによって耐食性が劣
化していることがわかる。
（実施例５） 表８に示す組成の合金粉末を水アトマイズで噴霧し製
造した（本発明例15〜21、比較例15〜21）。各粉の平均
粒径は15μｍ以下の適正な微粉である。これらの合金粉
末を用いて実施例１と同じ条件で成形、結合剤除去、焼
結をおこない、実施例１と同じようにして特性の評価を
おこなった（本発明例15〜21、比較例15〜21）。表９に
実験結果を示す。各焼結体ともＳを添加することで被削
性の顕著な向上効果が確認された（本発明例15〜21）。
また耐食性および機械的特性の劣化はほとんどなかっ
た。
造した（本発明例15〜21、比較例15〜21）。各粉の平均
粒径は15μｍ以下の適正な微粉である。これらの合金粉
末を用いて実施例１と同じ条件で成形、結合剤除去、焼
結をおこない、実施例１と同じようにして特性の評価を
おこなった（本発明例15〜21、比較例15〜21）。表９に
実験結果を示す。各焼結体ともＳを添加することで被削
性の顕著な向上効果が確認された（本発明例15〜21）。
また耐食性および機械的特性の劣化はほとんどなかっ
た。
＜発明の効果＞ 本発明は、以上説明したように構成されているので、
耐食性および被削性に優れた焼結合金を得ることができ
る。
耐食性および被削性に優れた焼結合金を得ることができ
る。
また、本発明の製造方法によりNi基またはCo基合金に
Mnならびに、Ｓ、SeおよびTeから選ばれる少なくとも１
種を適正量添加することで、耐食性および被削性に優れ
た焼結合金を容易に得ることができる。
Mnならびに、Ｓ、SeおよびTeから選ばれる少なくとも１
種を適正量添加することで、耐食性および被削性に優れ
た焼結合金を容易に得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−72916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−72716（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 1/04 B22F 3/00 - 3/26
Claims (3)
- 【請求項１】Niベース合金またはCoベース合金にMn:2.0
重量％以下ならびに、S:0.02〜0.3重量％、Se:0.01〜0.
3重量％およびTe:0.01〜0.3重量％から選ばれる少なく
とも１種を含み、平均粒径15μｍ以下の合金粉末を用
い、これに結合剤を添加混合して成形した後、該成形体
中の結合剤を減圧下または非酸化性雰囲気中で加熱して
除去し、成形体中のC/Oモル比を0.3〜３に調整し、その
後1350℃以下、圧力30torr以下の減圧下で焼結し、さら
に非酸化性雰囲気中で焼結することを特徴とする耐食性
および被削性に優れた焼結合金の製造方法。 - 【請求項２】C/Oモル比を0.3〜３に調整する際に、湿潤
水素下で熱処理する請求項１記載の耐食性および被削性
に優れた焼結合金の製造方法。 - 【請求項３】C/Oモル比を0.3〜３に調整する際に、大気
中で熱処理する請求項１記載の耐食性および被削性に優
れた焼結合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2085319A JP2786303B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 耐食性および被削性に優れた焼結合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2085319A JP2786303B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 耐食性および被削性に優れた焼結合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281747A JPH03281747A (ja) | 1991-12-12 |
| JP2786303B2 true JP2786303B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=13855296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2085319A Expired - Fee Related JP2786303B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 耐食性および被削性に優れた焼結合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786303B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0610084A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-18 | Kawasaki Steel Corp | 耐蝕性、被削性に優れた高硬度焼結合金及びその製造方法 |
| JPH07138713A (ja) * | 1993-11-15 | 1995-05-30 | Daido Steel Co Ltd | Ｆｅ基合金粉末及び高耐食性焼結体の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5172916A (ja) * | 1974-12-23 | 1976-06-24 | Daido Steel Co Ltd | |
| JPS5472716A (en) * | 1977-11-22 | 1979-06-11 | Tetsuya Watanabe | High nickel alloy for spectacles |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP2085319A patent/JP2786303B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03281747A (ja) | 1991-12-12 |
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