JP6319121B2 - Method for producing metal powder for powder metallurgy, compound, granulated powder and sintered body - Google Patents

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Description

本発明は、粉末冶金用金属粉末、コンパウンド、造粒粉末および焼結体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a metal powder for powder metallurgy, a compound, a granulated powder, and a method for producing a sintered body.

粉末冶金法では、金属粉末とバインダーとを含む組成物を、所望の形状に成形して成形体を得た後、成形体を脱脂・焼結することにより、焼結体を製造する。このような焼結体の製造過程では、金属粉末の粒子同士の間で原子の拡散現象が生じ、これにより成形体が徐々に緻密化することによって焼結に至る。   In the powder metallurgy method, a composition including a metal powder and a binder is molded into a desired shape to obtain a molded body, and then the molded body is degreased and sintered to produce a sintered body. In the manufacturing process of such a sintered body, an atomic diffusion phenomenon occurs between the particles of the metal powder, and thereby the compact is gradually densified, resulting in sintering.

例えば、特許文献１には、ＺｒおよびＳｉを含み、残部がＦｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選択される少なくとも１種と不可避元素とで構成された粉末冶金用金属粉末が提案されている。かかる粉末冶金用金属粉末によれば、Ｚｒの作用によって焼結性が向上し、高密度の焼結体を容易に製造することができる。   For example, Patent Document 1 proposes a metal powder for powder metallurgy that includes at least one selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni and unavoidable elements, including Zr and Si. According to the metal powder for powder metallurgy, the sinterability is improved by the action of Zr, and a high-density sintered body can be easily manufactured.

このようにして得られた焼結体は、近年、各種機械部品や構造部品等に幅広く用いられるようになってきている。   In recent years, the sintered body thus obtained has been widely used for various machine parts, structural parts, and the like.

ところが、焼結体の用途によっては、さらなる緻密化が必要とされている場合もある。このような場合、焼結体に対してさらに熱間等方加圧処理（ＨＩＰ処理）のような追加処理を行うことで高密度化を図っているが、作業工数が大幅に増加するとともに高コスト化を免れない。   However, depending on the application of the sintered body, further densification may be required. In such a case, the density is increased by performing additional processing such as hot isostatic pressing (HIP processing) on the sintered body. The cost cannot be avoided.

そこで、追加処理等を施すことなく、高密度の焼結体を製造可能な金属粉末の実現に期待が高まっている。   Therefore, there is an increasing expectation for the realization of a metal powder capable of producing a high-density sintered body without performing additional processing.

特開２０１２−８７４１６号公報JP 2012-87416 A

本発明の目的は、高密度の焼結体を製造可能な粉末冶金用金属粉末、コンパウンドおよび造粒粉末、ならびに高密度の焼結体の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a metal powder for powder metallurgy, a compound and a granulated powder, and a method for producing a high-density sintered body capable of producing a high-density sintered body.

上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の粉末冶金用金属粉末は、Ｆｅが主成分であり、
Ｃｒが１０質量％以上３０質量％以下の割合で含まれ、
Ｃが０．１質量％以上２質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．２質量％以上１．５質量％以下の割合で含まれ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、ＮｂおよびＨｆからなる群から選択される１種の元素を第１元素とし、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＨｆおよびＴａからなる群から選択される１種の元素であって元素周期表における族が前記第１元素より大きい元素または元素周期表における族が前記第１元素と同じでかつ元素周期表における周期が前記第１元素より大きい元素を第２元素としたとき、
前記第１元素が０．０１質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれ、
前記第２元素が０．０１質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれている粒子を有し、
前記粒子の断面における結晶の個数は、平均で１個以上５個以下であることを特徴とする。
本発明の粉末冶金用金属粉末は、Ｆｅが主成分であり、
Ｃｒが１０．５質量％以上２０質量％以下の割合で含まれ、
Ｃが０．３５質量％以上１．１５質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．３質量％以上１質量％以下の割合で含まれ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、ＮｂおよびＨｆからなる群から選択される１種の元素を第１元素とし、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＨｆおよびＴａからなる群から選択される１種の元素であって元素周期表における族が前記第１元素より大きい元素または元素周期表における族が前記第１元素と同じでかつ元素周期表における周期が前記第１元素より大きい元素を第２元素としたとき、
前記第１元素が０．０３質量％以上０．３質量％以下の割合で含まれ、
前記第２元素が０．０３質量％以上０．３質量％以下の割合で含まれている粒子を有し、
前記粒子の断面における結晶の個数は、平均で１個以上５個以下であることを特徴とする。
本発明の粉末冶金用金属粉末は、Ｆｅが主成分であり、
Ｃｒが１１質量％以上１８質量％以下の割合で含まれ、
Ｃが０．４質量％以上１．１質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．５質量％以上０．８質量％以下の割合で含まれ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、ＮｂおよびＨｆからなる群から選択される１種の元素を第１元素とし、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＨｆおよびＴａからなる群から選択される１種の元素であって元素周期表における族が前記第１元素より大きい元素または元素周期表における族が前記第１元素と同じでかつ元素周期表における周期が前記第１元素より大きい元素を第２元素としたとき、
前記第１元素が０．０５質量％以上０．２質量％以下の割合で含まれ、
前記第２元素が０．０５質量％以上０．２質量％以下の割合で含まれている粒子を有し、
前記粒子の断面における結晶の個数は、平均で１個以上５個以下であることを特徴とする。
これにより、高密度の焼結体を製造可能な粉末冶金用金属粉末が得られる。 The above object is achieved by the present invention described below.
The metal powder for powder metallurgy of the present invention is mainly composed of Fe,
Cr is included in a proportion of 10% by mass to 30% by mass,
C is contained at a ratio of 0.1% by mass to 2% by mass,
Si is contained in a proportion of 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less,
Ti, V, Y, Zr, and one element selected from the group consisting of Nb and Hf as a first element, V, Z r, Nb, with one kind of element selected from the group consisting of Hf and Ta When the element in the periodic table of elements is larger than the first element or the element in the periodic table of elements is the same as the first element and the element in the periodic table of elements is larger than the first element is the second element. ,
The first element is included in a proportion of 0.01% by mass to 0.5% by mass,
Having particles containing the second element in a proportion of 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less;
The number of crystals in the cross section of the particles is 1 to 5 on average.
The metal powder for powder metallurgy of the present invention is mainly composed of Fe,
Cr is contained in a ratio of 10.5% by mass or more and 20% by mass or less,
C is contained in a proportion of 0.35 mass% to 1.15 mass%,
Si is contained in a ratio of 0.3% by mass or more and 1% by mass or less,
Ti, V, Y, Zr, and one element selected from the group consisting of Nb and Hf as a first element, V, Z r, Nb, with one kind of element selected from the group consisting of Hf and Ta When the element in the periodic table of elements is larger than the first element or the element in the periodic table of elements is the same as the first element and the element in the periodic table of elements is larger than the first element is the second element. ,
The first element is included in a ratio of 0.03% by mass to 0.3% by mass,
Having particles containing the second element in a proportion of 0.03% by mass or more and 0.3% by mass or less;
The number of crystals in the cross section of the particles is 1 to 5 on average.
The metal powder for powder metallurgy of the present invention is mainly composed of Fe,
Cr is included at a ratio of 11% by mass or more and 18% by mass or less,
C is contained at a ratio of 0.4% by mass or more and 1.1% by mass or less,
Si is contained in a proportion of 0.5% by mass or more and 0.8% by mass or less,
Ti, V, Y, Zr, and one element selected from the group consisting of Nb and Hf as a first element, V, Z r, Nb, with one kind of element selected from the group consisting of Hf and Ta When the element in the periodic table of elements is larger than the first element or the element in the periodic table of elements is the same as the first element and the element in the periodic table of elements is larger than the first element is the second element. ,
The first element is included in a proportion of 0.05% by mass or more and 0.2% by mass or less,
Having particles containing the second element in a proportion of 0.05% by mass or more and 0.2% by mass or less;
The number of crystals in the cross section of the particles is 1 to 5 on average.
Thereby, the metal powder for powder metallurgy which can manufacture a high-density sintered compact is obtained.

本発明の粉末冶金用金属粉末では、前記結晶は、Ｆｅが主成分であり、
前記粒子は、さらに、前記結晶よりも体積が小さく、かつ、Ｆｅの含有率に対するＳｉの含有率の割合が前記結晶よりも大きい領域を有していることが好ましい。 In the metal powder for powder metallurgy of the present invention, the crystal is mainly composed of Fe,
It is preferable that the particles further have a region whose volume is smaller than that of the crystal and in which the ratio of the Si content to the Fe content is larger than that of the crystal.

これにより、相対密度が高くかつ機械的特性に優れた焼結体を製造可能な粉末冶金用金属粉末が得られる。   Thereby, the metal powder for powder metallurgy which can manufacture the sintered compact with a high relative density and excellent mechanical characteristics is obtained.

本発明の粉末冶金用金属粉末では、前記粒子の断面において、前記結晶の円相当径は、前記粒子の円相当径の１％以上１００％以下であることが好ましい。   In the metal powder for powder metallurgy according to the present invention, in the cross section of the particle, the equivalent circle diameter of the crystal is preferably 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particle.

これにより、前記結晶は、焼成に供されたときの粒子の焼結性において支配的に振る舞うことができる。すなわち、粒子は、単結晶粒子のように振る舞うため、焼結速度が大きくなり、焼結密度の向上に大きく寄与することになる。   This allows the crystals to behave predominantly in the sinterability of the particles when subjected to firing. That is, since the particles behave like single crystal particles, the sintering speed is increased, which greatly contributes to the improvement of the sintering density.

本発明の粉末冶金用金属粉末では、前記結晶は、マルテンサイトの結晶構造を有していることが好ましい。   In the metal powder for powder metallurgy according to the present invention, the crystal preferably has a martensite crystal structure.

マルテンサイトの結晶構造は、例えばＣが過飽和に固溶した体心立方格子を含んでいる。この体心立方格子は、焼成あるいはその後の熱処理に伴って面心立方格子から転化したものであり、その際に体積膨張を伴っている。したがって、マルテンサイトの結晶構造を有する粉末冶金用金属粉末は、高硬度の焼結体を製造し得るものとなる。   The crystal structure of martensite includes, for example, a body-centered cubic lattice in which C is dissolved in supersaturation. This body-centered cubic lattice is converted from the face-centered cubic lattice with firing or subsequent heat treatment, and is accompanied by volume expansion. Therefore, the metal powder for powder metallurgy having a martensite crystal structure can produce a sintered body with high hardness.

本発明のコンパウンドは、本発明の粉末冶金用金属粉末と、前記粉末冶金用金属粉末の粒子同士を結着するバインダーと、を含むことを特徴とする。
これにより、高密度の焼結体を製造可能なコンパウンドが得られる。 The compound of the present invention comprises the metal powder for powder metallurgy of the present invention and a binder for binding particles of the metal powder for powder metallurgy.
Thereby, the compound which can manufacture a high-density sintered compact is obtained.

本発明の造粒粉末は、本発明の粉末冶金用金属粉末を造粒してなることを特徴とする。
これにより、高密度の焼結体を製造可能な造粒粉末が得られる。 The granulated powder of the present invention is obtained by granulating the metal powder for powder metallurgy of the present invention.
Thereby, the granulated powder which can manufacture a high-density sintered compact is obtained.

本発明の焼結体の製造方法は、本発明のコンパウンドまたは本発明の造粒粉末を成形し、成形体を得る工程と、
前記成形体を焼成し、焼結体を得る工程と、
を有することを特徴とする。
これにより、高密度の焼結体が得られる。 The method for producing a sintered body of the present invention comprises a step of molding the compound of the present invention or the granulated powder of the present invention to obtain a molded body,
Firing the molded body to obtain a sintered body;
It is characterized by having .
Thereby, a high-density sintered compact is obtained.

本発明の粉末冶金用金属粉末の実施形態に含まれる粒子の断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section of the particle | grains contained in embodiment of the metal powder for powder metallurgy of this invention. 図１に示す粒子の結晶組織を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the crystal structure of the particle | grains shown in FIG. 図２において破線で囲まれた範囲Ａをさらに拡大して示す図である。It is a figure which expands further and shows the range A enclosed with the broken line in FIG. 図４（ａ）は、粒子１の断面のＴＥＭ像（明視野像）の一例であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す粒子１の断面のＴＥＭ像（暗視野像）の一例である。FIG. 4A is an example of a TEM image (bright field image) of the cross section of the particle 1, and FIG. 4B is a TEM image (dark field image) of the cross section of the particle 1 shown in FIG. It is an example. 図４（ａ）に示す破線で囲まれた範囲Ｂの部分拡大図であって、同範囲Ｂを高角度環状暗視野走査透過型電子顕微鏡で観察したときの観察像である。It is the elements on larger scale of the range B enclosed with the broken line shown to Fig.4 (a), Comprising: It is an observation image when observing the same range B with a high angle annular dark field scanning transmission electron microscope. 図５に示すＳｉ高濃度領域のＥＤＸスペクトルの一例であり、図５に示すＳｉ高濃度領域に対応する位置（図６のPosition1）に対する点分析によって得られたスペクトルである。FIG. 6 is an example of an EDX spectrum of the Si high concentration region shown in FIG. 5, and is a spectrum obtained by point analysis with respect to a position (Position 1 in FIG. 6) corresponding to the Si high concentration region shown in FIG. 5. 図５に示すＦｅ基合金結晶のＥＤＸスペクトルの一例であり、図５に示すＦｅ基合金結晶に対応する位置（図７のPosition2）に対する点分析によって得られたスペクトルである。FIG. 6 is an example of an EDX spectrum of the Fe-based alloy crystal shown in FIG. 5, which is a spectrum obtained by point analysis with respect to a position (Position 2 in FIG. 7) corresponding to the Fe-based alloy crystal shown in FIG. 図８（ａ）は、Ｆｅ基合金結晶が６個以上含まれる粒子の断面のＴＥＭ像（明視野像）の一例であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す粒子の断面のＴＥＭ像（暗視野像）の一例である。FIG. 8A is an example of a TEM image (bright field image) of a cross section of a particle containing six or more Fe-based alloy crystals, and FIG. 8B is a cross section of the particle shown in FIG. This is an example of a TEM image (dark field image).

以下、本発明の粉末冶金用金属粉末、コンパウンド、造粒粉末および焼結体について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the metal powder for powder metallurgy, compound, granulated powder, and sintered body of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

［粉末冶金用金属粉末］
まず、本発明の粉末冶金用金属粉末の実施形態について説明する。 [Metal powder for powder metallurgy]
First, an embodiment of the metal powder for powder metallurgy of the present invention will be described.

粉末冶金では、粉末冶金用金属粉末とバインダーとを含む組成物を、所望の形状に成形した後、脱脂、焼成することにより、所望の形状の焼結体を得ることができる。このような粉末冶金技術によれば、その他の冶金技術に比べ、複雑で微細な形状の焼結体をニアネットシェイプ（最終形状に近い形状）で製造することができる。   In powder metallurgy, a composition containing a metal powder for powder metallurgy and a binder is molded into a desired shape, and then degreased and fired to obtain a sintered body having a desired shape. According to such a powder metallurgy technique, a sintered body having a complicated and fine shape can be manufactured with a near net shape (a shape close to the final shape) as compared with other metallurgical techniques.

粉末冶金に用いられる粉末冶金用金属粉末では、従来、その組成を適宜変えることにより、製造される焼結体の高密度化を図る試みがなされてきた。しかしながら、焼結体には空孔が形成され易いため、溶製材と同等の機械的特性を得るには、焼結体においてさらなる高密度化を図る必要があった。   In the metal powder for powder metallurgy used for powder metallurgy, conventionally, attempts have been made to increase the density of a sintered body to be produced by appropriately changing the composition. However, since pores are easily formed in the sintered body, it was necessary to further increase the density of the sintered body in order to obtain mechanical properties equivalent to the melted material.

例えば、従来、得られた焼結体に対し、さらに熱間等方加圧処理（ＨＩＰ処理）等の追加処理を施すことにより、高密度化を図ることがあった。しかしながら、このような追加処理は、多くの手間やコストを伴うため、焼結体の用途を広げる際の足かせとなる。   For example, conventionally, the obtained sintered body may be further densified by performing additional processing such as hot isostatic pressing (HIP processing). However, such additional processing involves a lot of labor and cost, and is an obstacle when expanding the use of the sintered body.

上記のような問題に鑑み、本発明者は、追加処理を施すことなく、高密度の焼結体を得るための条件について鋭意検討を重ねた。その結果、金属粉末に含まれる各粒子の化学組成および結晶組織を最適化することにより、焼結体の高密度化が図られることを見出し、本発明を完成するに至った。   In view of the above problems, the present inventor has intensively studied the conditions for obtaining a high-density sintered body without performing additional processing. As a result, it has been found that the density of the sintered body can be increased by optimizing the chemical composition and crystal structure of each particle contained in the metal powder, and the present invention has been completed.

具体的には、本実施形態に係る粉末冶金用金属粉末は、Ｆｅが主成分であり、Ｃｒが１０質量％以上３０質量％以下の割合で含まれ、Ｃが０．１質量％以上２質量％以下の割合で含まれ、Ｓｉが０．２質量％以上１．５質量％以下の割合で含まれ、後述する第１元素が０．０１質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれ、後述する第２元素が０．０１質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれている粒子を有している。また、この粒子における結晶の個数は、平均で１個以上５個以下である。このような粒子を含む粉末冶金用金属粉末によれば、焼成工程において粒子同士が焼結する際に、その焼結が促進されることとなり、緻密化が進行する。その結果、追加処理を施すことなく十分に高密度の焼結体を製造することができる。   Specifically, the metal powder for powder metallurgy according to this embodiment includes Fe as a main component, Cr is contained in a ratio of 10% by mass to 30% by mass, and C is 0.1% by mass to 2% by mass. %, Si is contained in a ratio of 0.2 mass% or more and 1.5 mass% or less, and a first element described later is contained in a ratio of 0.01 mass% or more and 0.5 mass% or less. In addition, particles containing a second element described later at a ratio of 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less are included. Further, the number of crystals in the particles is 1 or more and 5 or less on average. According to the metal powder for powder metallurgy containing such particles, when the particles are sintered in the firing step, the sintering is promoted and the densification proceeds. As a result, a sufficiently high density sintered body can be manufactured without performing additional processing.

そして、このような焼結体は、機械的特性に優れたものとなる。このため、例えば機械部品や構造部品といった外力が加わる用途にも焼結体を幅広く適用することができる。   Such a sintered body is excellent in mechanical properties. For this reason, a sintered compact can be widely applied also to the use to which external force is added, such as a machine part and a structural part, for example.

なお、第１元素とは、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＨｆおよびＴａの７元素からなる群から選択される１種の元素であり、第２元素とは、前記７元素からなる群から選択される１種の元素であってかつ元素周期表における族が第１元素よりも大きい元素、または、前記７元素からなる群から選択される１種の元素であるとともに第１元素として選択された元素と元素周期表における族が同じ元素であってかつ元素周期表における周期が第１元素よりも大きい元素である。   The first element is one element selected from the group consisting of seven elements of Ti, V, Y, Zr, Nb, Hf and Ta, and the second element is the group consisting of the seven elements. Selected from the group consisting of the seven elements and the first element selected from the group consisting of the seven elements. And the element in the periodic table of the elements is the same element, and the period in the periodic table of the elements is larger than the first element.

以下、本実施形態に係る粉末冶金用粉末の構成についてさらに詳述する。なお、以下の説明では、粉末冶金用金属粉末を単に「金属粉末」ともいい、粉末冶金用金属粉末を構成する多数の粒子のそれぞれを単に「粒子」ともいう。   Hereinafter, the structure of the powder for powder metallurgy according to the present embodiment will be described in more detail. In the following description, the metal powder for powder metallurgy is also simply referred to as “metal powder”, and each of a large number of particles constituting the metal powder for powder metallurgy is also simply referred to as “particles”.

図１は、本発明の粉末冶金用金属粉末の実施形態に含まれる粒子の断面を模式的に示す図であり、図２は、図１に示す粒子の結晶組織を模式的に示す図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of particles included in an embodiment of the metal powder for powder metallurgy of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a crystal structure of the particles shown in FIG. .

図１に示す粒子１は、Ｆｅ基合金で構成されている。そして、粒子１は、図２に示すように、その断面において平均で１個以上５個以下の結晶を含んでいる。   A particle 1 shown in FIG. 1 is composed of an Fe-based alloy. And the particle | grains 1 contain the crystal | crystallization of 1 or more and 5 or less on the average in the cross section, as shown in FIG.

この結晶とは、好ましくはＦｅが主成分である結晶のことである。そして、これらの結晶により粒子１の断面の大部分（面積比で９０％以上）が占められている。したがって、これらの結晶が粒子１（粉末冶金用金属粉末）およびこの粒子１から製造される焼結体の特性を左右する。   This crystal is preferably a crystal mainly composed of Fe. These crystals occupy most of the cross section of the particle 1 (90% or more in area ratio). Therefore, these crystals influence the characteristics of the particles 1 (metal powder for powder metallurgy) and the sintered body produced from the particles 1.

すなわち、粒子１は、含まれるＦｅ基合金の結晶の数が、非常に少ない粒子である。このような粒子１は、単結晶あるいは単結晶に近い多結晶であると言え、焼成に供されたときには、単結晶と同等の振る舞いを示す。したがって、粉末冶金用金属粉末が焼成されたときには、単結晶に由来する優れた焼結速度により焼結が進行する。その結果、内在する空隙が少なく、相対密度の高い焼結体を製造することができる。   That is, the particle 1 is a particle having very few Fe-based alloy crystals. Such a particle 1 can be said to be a single crystal or a polycrystal close to a single crystal, and when subjected to firing, exhibits the same behavior as a single crystal. Therefore, when the metal powder for powder metallurgy is fired, the sintering proceeds at an excellent sintering speed derived from the single crystal. As a result, it is possible to manufacture a sintered body having a small relative void and a high relative density.

なお、結晶においてＦｅが主成分であるとは、結晶の局所的な化学組成においてＦｅが最も高濃度に含まれた元素である状態を指す。結晶の化学組成は、例えば、エネルギー分散型Ｘ線分析による定性、定量分析によって求めることができる。   Note that the phrase “Fe is the main component in the crystal” means a state in which Fe is the element contained in the highest concentration in the local chemical composition of the crystal. The chemical composition of the crystal can be determined by, for example, qualitative or quantitative analysis by energy dispersive X-ray analysis.

図２に示す粒子１の断面図は、粉末冶金用金属粉末に含まれる多数の粒子のうち、典型的な結晶の存在を示す例である。   The cross-sectional view of the particle 1 shown in FIG. 2 is an example showing the presence of typical crystals among many particles contained in the metal powder for powder metallurgy.

図２に示す粒子１は、４つのＦｅ基合金結晶２を含んでいる。また、Ｆｅ基合金結晶２同士の境界は、線状の粒界３によって区切られている。   A particle 1 shown in FIG. 2 includes four Fe-based alloy crystals 2. The boundaries between the Fe-based alloy crystals 2 are separated by linear grain boundaries 3.

前述したように、粒子１は、その断面において平均で１個以上５個以下のＦｅ基合金結晶２を含んでいる。   As described above, the particle 1 includes one or more and five or less Fe-based alloy crystals 2 on the average in its cross section.

粒子１の断面におけるＦｅ基合金結晶２の平均数は、金属粉末に含まれる１０個以上の粒子１を観察対象としてそれらの断面を電子顕微鏡で観察し、１つの粒子１の中に含まれているＦｅ基合金結晶２の数を、観察像を目視することによって数えるとともに、その数を観察対象全体で平均した値である。なお、電子顕微鏡としては、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）が用いられ、明視野像にて観察が可能である。また、明視野像では粒界３を明確に特定し難いときには、暗視野像に切り替えることによって特定が容易になる場合がある。   The average number of Fe-based alloy crystals 2 in the cross section of the particles 1 is 10 parts or more of the particles 1 contained in the metal powder, and the cross section is observed with an electron microscope. This is a value obtained by counting the number of Fe-based alloy crystals 2 by visually observing the observation image and averaging the number over the entire observation target. As the electron microscope, for example, a transmission electron microscope (TEM) is used, and observation with a bright field image is possible. Further, when it is difficult to clearly identify the grain boundary 3 in the bright field image, the identification may be facilitated by switching to the dark field image.

なお、Ｆｅ基合金結晶２の円相当径（Ｆｅ基合金結晶２の断面と同じ面積を持つ円の直径）は、粒子１の円相当径（粒子１の断面と同じ面積を持つ円の直径）の１％以上１００％以下であるのが好ましく、３％以上１００％未満であるのがより好ましい。粒子１の粒径に対するＦｅ基合金結晶２の結晶粒径の割合が前記範囲内であることにより、Ｆｅ基合金結晶２は、焼成に供されたときの粒子１の焼結性において支配的に振る舞うことができる。すなわち、粒子１は、単結晶粒子のように振る舞うため、焼結速度が大きくなり、焼結密度の向上に大きく寄与することになる。   The equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal 2 (diameter of a circle having the same area as the cross section of the Fe-based alloy crystal 2) is equivalent to the equivalent circle diameter of the particle 1 (diameter of a circle having the same area as the cross section of the particle 1). Is preferably 1% to 100%, more preferably 3% to less than 100%. Since the ratio of the crystal grain size of the Fe-based alloy crystal 2 to the particle size of the particle 1 is within the above range, the Fe-based alloy crystal 2 is dominant in the sinterability of the particle 1 when subjected to firing. Can behave. That is, since the particle 1 behaves like a single crystal particle, the sintering speed is increased, which greatly contributes to the improvement of the sintering density.

ここで、図３は、図２において破線で囲まれた範囲Ａをさらに拡大して示す図である。
図３に示す範囲Ａには、Ｆｅ基合金結晶２よりも体積が小さく、かつ、Ｆｅの含有率に対するＳｉの含有率の割合がＦｅ基合金結晶２よりも大きいＳｉ高濃度領域４が存在している。このようなＳｉ高濃度領域４が存在していることにより、粒子１を含む金属粉末を用いて製造された焼結体は、相対密度が高く、かつ、機械的特性に優れたものとなる。 Here, FIG. 3 is a diagram further enlarging the range A surrounded by the broken line in FIG.
In the range A shown in FIG. 3, there is a Si high concentration region 4 having a volume smaller than that of the Fe-based alloy crystal 2 and a ratio of Si content to the Fe content being larger than that of the Fe-based alloy crystal 2. ing. Due to the presence of such a high Si concentration region 4, a sintered body manufactured using the metal powder containing the particles 1 has a high relative density and excellent mechanical properties.

なお、Ｓｉ高濃度領域４は、Ｆｅ基合金結晶２の内部または粒界３に存在し、Ｆｅ基合金結晶２よりもＦｅの含有率に対するＳｉの含有率の割合が大きい領域のことである。これらの元素の含有率は、例えば、Ｆｅ基合金結晶２およびＳｉ高濃度領域４をそれぞれエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）によって定性、定量分析することによって求めることができる。また、簡易的には、ＥＤＸスペクトルのうち、６．４ｋｅＶ付近に位置するＦｅのピークの高さと、１．８ｋｅＶ付近に位置するＳｉのピークの高さと、をそれぞれ求め、Ｆｅのピークの高さに対するＳｉのピークの高さの割合を求めることにより、Ｆｅの含有率に対するＳｉの含有率の割合を求めることができる。   The Si high concentration region 4 is a region that exists in the Fe-based alloy crystal 2 or at the grain boundary 3 and has a larger ratio of Si content to Fe content than the Fe-based alloy crystal 2. The content of these elements can be determined, for example, by qualitatively and quantitatively analyzing the Fe-based alloy crystal 2 and the Si high concentration region 4 by energy dispersive X-ray analysis (EDX). Further, in a simple manner, in the EDX spectrum, the height of the Fe peak located near 6.4 keV and the height of the Si peak located near 1.8 keV are respectively obtained, and the height of the Fe peak is determined. By determining the ratio of the peak height of Si with respect to the ratio of Si, the ratio of the Si content with respect to the Fe content can be determined.

したがって、Ｆｅ基合金結晶２におけるＦｅの含有率をＦｅ（２）とし、Ｓｉの含有率をＳｉ（２）とし、Ｓｉ高濃度領域４におけるＦｅの含有率をＦｅ（４）とし、Ｓｉの含有率をＳｉ（４）としたとき、粒子１は、下記の式［１］を満足する。
Ｓｉ（２）／Ｆｅ（２） ＜ Ｓｉ（４）／Ｆｅ（４） ［１］ Therefore, the Fe content in the Fe-based alloy crystal 2 is Fe (2), the Si content is Si (2), the Fe content in the Si high concentration region 4 is Fe (4), and the Si content When the rate is Si (4), the particles 1 satisfy the following formula [1].
Si (2) / Fe (2) <Si (4) / Fe (4) [1]

また、粒子１の断面におけるＳｉ高濃度領域４の位置は、特に限定されないが、粒界３であるのが好ましい。これにより、Ｆｅ基合金結晶２の焼結速度が特に速くなり、特に相対密度が高い焼結体を製造することができる。   The position of the Si high concentration region 4 in the cross section of the particle 1 is not particularly limited, but is preferably the grain boundary 3. Thereby, the sintering speed of the Fe-based alloy crystal 2 is particularly high, and a sintered body having a particularly high relative density can be manufactured.

また、粒子１の断面におけるＳｉ高濃度領域４の形状は、特に限定されず、いかなる形状であってもよいが、好ましくは円形、多角形状またはこれらに準じた形状であるのが好ましい。このような形状のＳｉ高濃度領域４が含まれていることにより、粒子１は、より焼結性に優れたものとなり、かかる粒子１を含む金属粉末を用いて製造された焼結体は、より相対密度が高いものとなる。   In addition, the shape of the Si high concentration region 4 in the cross section of the particle 1 is not particularly limited and may be any shape, but is preferably a circular shape, a polygonal shape, or a shape similar to these. By including the Si high concentration region 4 having such a shape, the particle 1 becomes more excellent in sinterability, and a sintered body manufactured using the metal powder containing the particle 1 is, The relative density is higher.

また、Ｓｉ高濃度領域４の形状は、換言すると、アスペクト比が小さい形状であることが好ましい。具体的には、Ｓｉ高濃度領域４の長径／短径で定義されるアスペクト比の平均値が１以上３以下であるのが好ましく、１以上２以下であるのがより好ましい。このような形状のＳｉ高濃度領域４が含まれていることにより、上記と同様、粒子１は、より焼結性に優れたものとなり、かかる粒子１を含む金属粉末を用いて製造された焼結体は、より相対密度が高いものとなる。   In addition, the shape of the Si high concentration region 4 is preferably a shape having a small aspect ratio. Specifically, the average value of the aspect ratios defined by the major axis / minor axis of the Si high concentration region 4 is preferably 1 or more and 3 or less, and more preferably 1 or more and 2 or less. By including the Si high-concentration region 4 having such a shape, the particles 1 are more excellent in sinterability as described above, and the sintered body manufactured using the metal powder containing the particles 1 is used. The aggregate has a higher relative density.

なお、Ｓｉ高濃度領域４の長径とは、Ｓｉ高濃度領域４においてとり得る最大長さのことであり、短径とは、長径に直交する方向においてとり得る最大長さのことである。   The major axis of the Si high concentration region 4 is the maximum length that can be taken in the Si high concentration region 4, and the minor axis is the maximum length that can be taken in the direction orthogonal to the major axis.

また、粒子１は、好ましくは下記の式［２］を満足し、より好ましくは下記の式［３］を満足する。   Further, the particle 1 preferably satisfies the following formula [2], and more preferably satisfies the following formula [3].

１．２×Ｓｉ（２）／Ｆｅ（２） ＜ Ｓｉ（４）／Ｆｅ（４） ＜ １ ［２］
１．３×Ｓｉ（２）／Ｆｅ（２） ＜ Ｓｉ（４）／Ｆｅ（４） ＜ ０．８ ［３］ 1.2 × Si (2) / Fe (2) <Si (4) / Fe (4) <1 [2]
1.3 × Si (2) / Fe (2) <Si (4) / Fe (4) <0.8 [3]

ここで、図４（ａ）は、粒子１の断面のＴＥＭ像（明視野像）の一例であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す粒子１の断面のＴＥＭ像（暗視野像）の一例である。   4A is an example of a TEM image (bright field image) of the cross section of the particle 1, and FIG. 4B is a TEM image (dark image) of the cross section of the particle 1 shown in FIG. (Field image) is an example.

図４（ａ）に示すＴＥＭ像（明視野像）には、粒子１に含まれた２つのＦｅ基合金結晶２が写っている。また、図４（ａ）に矢印で指し示す濃淡の差に基づく線は、２つのＦｅ基合金結晶２同士の境界に位置する粒界３である。   In the TEM image (bright field image) shown in FIG. 4A, two Fe-based alloy crystals 2 contained in the particles 1 are shown. Further, the line based on the difference in shade indicated by the arrow in FIG. 4A is a grain boundary 3 located at the boundary between the two Fe-based alloy crystals 2.

また、図４（ｂ）に示すＴＥＭ像（暗視野像）には、２つのＦｅ基合金結晶２のうち、右上に位置している１つのＦｅ基合金結晶２が淡色で写っている一方、左下に位置している１つのＦｅ基合金結晶２は濃色で写っている。暗視野像でＦｅ基合金結晶２を観察することにより、結晶の種類の違いに基づき、２つのＦｅ基合金結晶２間のコントラストを強めることができる。   In addition, in the TEM image (dark field image) shown in FIG. 4 (b), one Fe-based alloy crystal 2 located in the upper right of the two Fe-based alloy crystals 2 is reflected in a light color, One Fe-based alloy crystal 2 located in the lower left is shown in a dark color. By observing the Fe-based alloy crystal 2 in a dark field image, the contrast between the two Fe-based alloy crystals 2 can be increased based on the difference in the type of crystal.

さらに、図５は、図４（ａ）に示す破線で囲まれた範囲Ｂの部分拡大図であって、同範囲Ｂを高角度環状暗視野走査透過型電子顕微鏡で観察したときの観察像である。また、図５に矢印で指し示す濃色の部分は、Ｓｉ高濃度領域４である。なお、図４と図５とを見比べることにより、Ｓｉ高濃度領域４は、粒界３に位置していることがわかる。   Further, FIG. 5 is a partially enlarged view of a range B surrounded by a broken line shown in FIG. 4A, and is an observation image when the range B is observed with a high-angle annular dark field scanning transmission electron microscope. is there. Further, the dark colored portion indicated by the arrow in FIG. 5 is the Si high concentration region 4. By comparing FIG. 4 with FIG. 5, it can be seen that the Si high concentration region 4 is located at the grain boundary 3.

また、図６は、図５に示すＳｉ高濃度領域４のＥＤＸスペクトルの一例であり、図５に示すＳｉ高濃度領域４に対応する位置（図６のPosition1）に対する点分析によって得られたスペクトルである。さらに、図７は、図５に示すＦｅ基合金結晶２のＥＤＸスペクトルの一例であり、図５に示すＦｅ基合金結晶２に対応する位置（図７のPosition2）に対する点分析によって得られたスペクトルである。   FIG. 6 is an example of an EDX spectrum of the Si high concentration region 4 shown in FIG. 5, and a spectrum obtained by point analysis with respect to a position (Position 1 in FIG. 6) corresponding to the Si high concentration region 4 shown in FIG. It is. Further, FIG. 7 is an example of an EDX spectrum of the Fe-based alloy crystal 2 shown in FIG. 5, and a spectrum obtained by point analysis with respect to a position (Position 2 in FIG. 7) corresponding to the Fe-based alloy crystal 2 shown in FIG. It is.

これらのＥＤＸスペクトルの例に示すように、Ｓｉ高濃度領域４に対応する位置におけるＥＤＸスペクトルでは、Ｆｅの量を基準にしたとき、Ｆｅ基合金結晶２に対応する位置に対して、Ｓｉの量が多くなっていることが示されている。   As shown in these EDX spectrum examples, in the EDX spectrum at the position corresponding to the Si high concentration region 4, the amount of Si relative to the position corresponding to the Fe-based alloy crystal 2 when the amount of Fe is used as a reference. It is shown that there are more.

一方、図８（ａ）は、Ｆｅ基合金結晶が６個以上含まれる粒子の断面のＴＥＭ像（明視野像）の一例であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す粒子の断面のＴＥＭ像（暗視野像）の一例である。なお、これらの図８に示す粒子は、前述した第１元素および第２元素をそれぞれ含まない化学組成を有するものであり、本発明に対する比較例に相当する。   On the other hand, FIG. 8 (a) is an example of a TEM image (bright field image) of a cross section of a particle containing 6 or more Fe-based alloy crystals, and FIG. 8 (b) shows the particle shown in FIG. 8 (a). It is an example of the TEM image (dark field image) of a cross section. These particles shown in FIG. 8 have chemical compositions that do not contain the first element and the second element, respectively, and correspond to comparative examples for the present invention.

図８に示すように、第１元素および第２元素をそれぞれ含まない化学組成を有する粒子には、多数の結晶が生じている。このような粒子は、微結晶に近い多結晶であると言え、焼成に供されたときには、単結晶とは異なる振る舞いを示す。したがって、この粒子が含まれた金属粉末が焼成されたときには、焼結速度が遅くなり、焼結体の相対密度の低下を招くこととなる。   As shown in FIG. 8, a large number of crystals are generated in the particles having a chemical composition that does not contain the first element and the second element. Such particles can be said to be polycrystalline close to microcrystals and behave differently from single crystals when subjected to firing. Therefore, when the metal powder containing the particles is fired, the sintering speed is slowed, and the relative density of the sintered body is reduced.

また、Ｆｅ基合金結晶２は、マルテンサイトの結晶構造を有しているのが好ましい。マルテンサイトの結晶構造は、例えばＣが過飽和に固溶した体心立方格子を含んでいる。この体心立方格子は、焼成あるいはその後の熱処理に伴って面心立方格子から転化したものであり、その際に体積膨張を伴っている。したがって、マルテンサイトの結晶構造を有するＦｅ基合金結晶２は、高硬度の焼結体を製造し得るものとなる。   The Fe-based alloy crystal 2 preferably has a martensite crystal structure. The crystal structure of martensite includes, for example, a body-centered cubic lattice in which C is dissolved in supersaturation. This body-centered cubic lattice is converted from the face-centered cubic lattice with firing or subsequent heat treatment, and is accompanied by volume expansion. Therefore, the Fe-based alloy crystal 2 having a martensite crystal structure can produce a sintered body with high hardness.

なお、粉末冶金用金属粉末がマルテンサイトの結晶構造を有しているか否かは、例えばＸ線回折法により判定することができる。   Whether or not the metal powder for powder metallurgy has a martensite crystal structure can be determined by, for example, an X-ray diffraction method.

以下、粒子１の化学組成の一例についてさらに詳述する。
粒子１の全体の化学組成において、Ｆｅは最も含有率が高い元素（主成分）であり、焼結体の特性を左右する元素である。粒子１全体におけるＦｅの含有率は５０質量％以上である。 Hereinafter, an example of the chemical composition of the particle 1 will be described in detail.
In the overall chemical composition of the particles 1, Fe is an element (main component) having the highest content rate, and is an element that affects the characteristics of the sintered body. The Fe content in the entire particle 1 is 50% by mass or more.

（Ｃｒ）
Ｃｒ（クロム）は、製造される焼結体に耐食性を付与する元素であり、Ｃｒを含む金属粉末を用いることで、長期にわたって高い機械的特性を維持し得る焼結体が得られる。 (Cr)
Cr (chromium) is an element that imparts corrosion resistance to the sintered body to be produced. By using a metal powder containing Cr, a sintered body that can maintain high mechanical properties over a long period of time can be obtained.

粒子１におけるＣｒの含有率は、１０質量％以上３０質量％以下とされるが、好ましくは１０．５質量％以上２０質量％以下とされ、より好ましくは１１質量％以上１８質量％以下とされる。Ｃｒの含有率が前記下限値を下回ると、全体の組成によっては、製造される焼結体の耐食性が不十分になるおそれがある。一方、Ｃｒの含有率が前記上限値を上回ると、全体の組成によっては、焼結性が低下し、焼結体の高密度化が困難になるおそれがある。   The Cr content in the particles 1 is 10% by mass or more and 30% by mass or less, preferably 10.5% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 11% by mass or more and 18% by mass or less. The When the Cr content is less than the lower limit, depending on the overall composition, the corrosion resistance of the manufactured sintered body may be insufficient. On the other hand, if the Cr content exceeds the upper limit, depending on the overall composition, the sinterability may be reduced, and it may be difficult to increase the density of the sintered body.

（Ｃ）
Ｃ（炭素）は、後述する第１元素や第２元素と併用されることで、焼結性を特に高めることができる。具体的には、第１元素や第２元素は、それぞれがＣと結合することにより、炭化物を生成する。この炭化物が分散して析出することにより、結晶粒の著しい成長を防止する効果が生じる。このような効果が得られる明確な理由は不明であるが、理由の１つとして、分散した析出物が障害となって結晶粒の著しい成長を阻害するため、結晶粒のサイズのバラツキが抑えられることが考えられる。これにより、焼結体中に空孔が生じ難くなるとともに、結晶粒の肥大化が防止されるため、高密度でかつ機械的特性の高い焼結体が得られる。 (C)
C (carbon) can particularly enhance the sinterability by being used in combination with a first element and a second element described later. Specifically, each of the first element and the second element combines with C to generate a carbide. By dispersing and precipitating the carbide, an effect of preventing remarkable growth of crystal grains occurs. The clear reason why such an effect is obtained is unknown, but as one of the reasons, the dispersed precipitates become an obstacle and inhibit the remarkable growth of the crystal grains, so that the variation in the size of the crystal grains can be suppressed. It is possible. As a result, voids are less likely to occur in the sintered body, and enlargement of crystal grains is prevented, so that a sintered body having a high density and high mechanical properties can be obtained.

粒子１におけるＣの含有率は、０．１質量％以上２質量％以下とされるが、好ましくは０．３５質量％以上１．１５質量％以下とされ、より好ましくは０．４質量％以上１．１質量％以下とされる。Ｃの含有率が前記下限値を下回ると、全体の組成によっては、結晶粒が成長し易くなり、焼結体の機械的特性が不十分になる。一方、Ｃの含有率が前記上限値を上回ると、全体の組成によっては、Ｃが多くなり過ぎるため、かえって焼結性が低下する。   The content of C in the particles 1 is 0.1% by mass or more and 2% by mass or less, preferably 0.35% by mass or more and 1.15% by mass or less, more preferably 0.4% by mass or more. 1.1% by mass or less. If the C content is less than the lower limit, depending on the overall composition, crystal grains are likely to grow, and the mechanical properties of the sintered body become insufficient. On the other hand, when the C content exceeds the upper limit, C increases excessively depending on the entire composition, and the sinterability deteriorates.

（Ｓｉ）
Ｓｉ（ケイ素）は、製造される焼結体に耐食性および高い機械的特性を付与する元素であり、Ｓｉを含む金属粉末を用いることで、長期にわたって高い機械的特性を維持し得る焼結体が得られる。 (Si)
Si (silicon) is an element that imparts corrosion resistance and high mechanical properties to the sintered body to be produced. By using a metal powder containing Si, a sintered body that can maintain high mechanical properties over a long period of time is obtained. can get.

粒子１におけるＳｉの含有率は、好ましくは０．２質量％以上１．５質量％以下とされるが、より好ましくは０．３質量％以上１質量％以下とされ、さらに好ましくは０．５質量％以上０．８質量％以下とされる。Ｓｉの含有率が前記下限値を下回ると、全体の組成によっては、Ｓｉを添加する効果が希薄になるため、製造される焼結体の耐食性や機械的特性が低下するおそれがある。一方、Ｓｉの含有率が前記上限値を上回ると、全体の組成によっては、Ｓｉが多くなり過ぎるため、かえって耐食性や機械的特性が低下するおそれがある。   The Si content in the particles 1 is preferably 0.2% by mass to 1.5% by mass, more preferably 0.3% by mass to 1% by mass, and still more preferably 0.5% by mass. It is set to not less than 0.8% by mass. If the Si content is lower than the lower limit, the effect of adding Si is dilute depending on the overall composition, and the corrosion resistance and mechanical properties of the manufactured sintered body may be reduced. On the other hand, if the Si content exceeds the upper limit, depending on the overall composition, Si becomes too much, so that corrosion resistance and mechanical properties may be deteriorated.

（Ｍｎ）
Ｍｎは、必要に応じて添加される元素であり、Ｓｉと同様、製造される焼結体に耐食性および高い機械的特性を付与する元素である。 (Mn)
Mn is an element that is added as necessary, and is an element that imparts corrosion resistance and high mechanical properties to the sintered body to be produced, like Si.

粒子１におけるＭｎの含有率は、特に限定されないが、０．０１質量％以上１．２５質量％以下であるのが好ましく、０．０３質量％以上０．３質量％以下であるのがより好ましく、０．０５質量％以上０．２質量％以下であるのがさらに好ましい。Ｍｎの含有率を前記範囲内に設定することで、高密度で機械的特性に優れた焼結体が得られる。また、伸びの低減を抑えつつ、機械的強度を高めることができる。さらに、高温時（赤熱時）の脆性の増大を抑制することができる。   The Mn content in the particles 1 is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more and 1.25% by mass or less, and more preferably 0.03% by mass or more and 0.3% by mass or less. The content is more preferably 0.05% by mass or more and 0.2% by mass or less. By setting the Mn content within the above range, a sintered body having a high density and excellent mechanical properties can be obtained. Further, the mechanical strength can be increased while suppressing the reduction in elongation. Furthermore, an increase in brittleness at a high temperature (during red heat) can be suppressed.

なお、Ｍｎの含有率が前記下限値を下回ると、全体の組成によっては、製造される焼結体の耐食性や機械的特性を十分に高められないおそれがあり、一方、Ｍｎの含有率が前記上限値を上回ると、かえって耐食性や機械的特性が低下するおそれがある。   If the Mn content is less than the lower limit, depending on the overall composition, the corrosion resistance and mechanical properties of the sintered body to be produced may not be sufficiently improved, whereas the Mn content is If the upper limit is exceeded, corrosion resistance and mechanical properties may be deteriorated.

（Ｎｉ）
Ｎｉは、必要に応じて添加される元素であり、製造される焼結体に耐食性や耐熱性を付与する元素である。 (Ni)
Ni is an element added as necessary, and is an element that imparts corrosion resistance and heat resistance to the sintered body to be produced.

粒子１におけるＮｉの含有率は、特に限定されないが、０．０５質量％以上０．６質量％以下であるのが好ましく、０．０６質量％以上０．４質量％以下であるのがより好ましく、０．０７質量％以上０．２５質量％以下であるのがさらに好ましい。Ｎｉの含有率を前記範囲内に設定することで、長期にわたって機械的特性に優れた焼結体が得られる。   The Ni content in the particles 1 is not particularly limited, but is preferably 0.05% by mass or more and 0.6% by mass or less, and more preferably 0.06% by mass or more and 0.4% by mass or less. 0.07% by mass or more and 0.25% by mass or less is more preferable. By setting the Ni content within the above range, a sintered body having excellent mechanical properties over a long period of time can be obtained.

Ｎｉの含有率が前記下限値を下回ると、全体の組成によっては、製造される焼結体の耐食性や耐熱性を十分に高められないおそれがあり、一方、Ｎｉの含有率が前記上限値を上回ると、かえって耐食性や耐熱性が低下するおそれがある。   If the Ni content is below the lower limit, depending on the overall composition, the corrosion resistance and heat resistance of the sintered body to be produced may not be sufficiently increased, while the Ni content exceeds the upper limit. When it exceeds, corrosion resistance and heat resistance may be reduced.

また、ＭｎおよびＮｉは、合計で０．０５質量％以上１．６質量％以下の割合で含まれることが好ましく、０．０８質量％以上１．３質量％以下であるのがより好ましく、０．１質量％以上１質量％以下であるのがさらに好ましい。これにより、焼結体の機械的特性を特に高めることができる。   Further, Mn and Ni are preferably included in a proportion of 0.05% by mass or more and 1.6% by mass or less in total, more preferably 0.08% by mass or more and 1.3% by mass or less. More preferably, the content is 1% by mass or more and 1% by mass or less. Thereby, the mechanical characteristics of the sintered body can be particularly enhanced.

（第１元素および第２元素）
第１元素および第２元素は、炭化物や酸化物（以下、まとめて「炭化物等」ともいう。）を析出させる。そして、この析出した炭化物等は、金属粉末が焼結するとき、結晶粒の著しい成長を阻害すると考えられる。その結果、前述したように、焼結体中に空孔が生じ難くなるとともに、結晶粒の肥大化が防止され、高密度でかつ機械的特性の高い焼結体が得られる。 (First element and second element)
The first element and the second element precipitate carbides and oxides (hereinafter collectively referred to as “carbides and the like”). And this precipitated carbide | carbonized_material etc. are thought to inhibit the remarkable growth of a crystal grain, when a metal powder sinters. As a result, as described above, voids are less likely to occur in the sintered body, and the enlargement of crystal grains is prevented, and a sintered body having a high density and high mechanical properties can be obtained.

加えて、詳しくは後述するが、析出した炭化物等が結晶粒界において酸化ケイ素の集積を促進し、その結果、結晶粒の肥大化を抑えつつ、焼結の促進と高密度化とが図られる。   In addition, as will be described in detail later, the precipitated carbides and the like promote the accumulation of silicon oxide at the grain boundaries, and as a result, the sintering is promoted and the density is increased while suppressing the enlargement of the crystal grains. .

ところで、第１元素および第２元素は、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＨｆおよびＴａの７元素からなる群から選択される２種の元素であるが、長周期型元素周期表の３Ａ族または４Ａ族に属する元素（Ｔｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｈｆ）を含むことが好ましい。第１元素および第２元素の少なくとも一方として３Ａ族または４Ａ族に属する元素を含むことにより、金属粉末中に酸化物として含まれている酸素を除去し、金属粉末の焼結性を特に高めることができる。   Incidentally, the first element and the second element are two elements selected from the group consisting of seven elements of Ti, V, Y, Zr, Nb, Hf, and Ta. It is preferable that an element belonging to Group 4A or Group 4A (Ti, Y, Zr, Hf) is included. By including an element belonging to Group 3A or 4A as at least one of the first element and the second element, oxygen contained as an oxide in the metal powder is removed, and the sinterability of the metal powder is particularly enhanced. Can do.

また、第１元素は、前述したように、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＨｆおよびＴａの７元素からなる群から選択される１種の元素であればよいが、好ましくは前記７元素からなる群のうち、長周期型元素周期表の３Ａ族または４Ａ族に属する元素とされる。３Ａ族または４Ａ族に属する元素は、金属粉末中に酸化物として含まれている酸素を除去し、金属粉末の焼結性を特に高めることができる。これにより、焼結後に結晶粒内に残存する酸素濃度の低減を図ることができる。その結果、焼結体の酸素含有率の低減を図り、高密度化を図ることができる。また、これらの元素は、活性が高い元素であるため、速やかな原子拡散をもたらすと考えられる。このため、この原子拡散が駆動力となって金属粉末の粒子間距離が効率よく縮まり、粒子間にネックを形成することによって成形体の緻密化が促進される。その結果、焼結体のさらなる高密度化を図ることができる。   Further, as described above, the first element may be one element selected from the group consisting of seven elements of Ti, V, Y, Zr, Nb, Hf and Ta, but preferably the seven elements In the group consisting of the elements, the element belongs to Group 3A or Group 4A of the long-period element periodic table. Elements belonging to Group 3A or Group 4A can remove oxygen contained in the metal powder as an oxide and can particularly enhance the sinterability of the metal powder. Thereby, the oxygen concentration remaining in the crystal grains after sintering can be reduced. As a result, the oxygen content of the sintered body can be reduced and the density can be increased. Moreover, since these elements are highly active elements, it is considered that rapid atomic diffusion is brought about. For this reason, this atomic diffusion becomes a driving force, the distance between the particles of the metal powder is efficiently reduced, and densification of the compact is promoted by forming a neck between the particles. As a result, the sintered body can be further densified.

一方、第２元素は、前述したように、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＨｆおよびＴａの７元素からなる群から選択される１種の元素であって、かつ、第１元素とは異なる元素であればよいが、好ましくは前記７元素からなる群のうち、長周期型元素周期表の５Ａ族に属する元素とされる。５Ａ族に属する元素は、特に、前述した炭化物等を効率よく析出させるため、焼結時の結晶粒の著しい成長を効率よく阻害することができる。その結果、微細な結晶粒の生成を促進させ、焼結体の高密度化と機械的特性の向上とを図ることができる。   On the other hand, as described above, the second element is one element selected from the group consisting of seven elements of Ti, V, Y, Zr, Nb, Hf, and Ta, and the first element is Any element may be used as long as it is different, but it is preferably an element belonging to Group 5A of the periodic table of the long-period type element among the group of 7 elements. In particular, the elements belonging to Group 5A can efficiently precipitate the above-described carbides and the like, so that significant growth of crystal grains during sintering can be efficiently inhibited. As a result, the generation of fine crystal grains can be promoted, and the density of the sintered body can be increased and the mechanical properties can be improved.

なお、上述したような元素からなる第１元素と第２元素との組み合わせでは、それぞれの効果が互いに阻害し合うことなく発揮される。このため、このような第１元素および第２元素を含む金属粉末は、とりわけ高密度な焼結体を製造可能なものとなる。   In addition, in the combination of the 1st element and 2nd element which consist of the above elements, each effect is exhibited, without mutually inhibiting. For this reason, such a metal powder containing the first element and the second element can produce a particularly high-density sintered body.

また、より好ましくは、第１元素が４Ａ族に属する元素であり、第２元素がＮｂである組み合わせが採用される。   More preferably, a combination in which the first element is an element belonging to Group 4A and the second element is Nb is employed.

また、さらに好ましくは、第１元素がＺｒまたはＨｆであり、第２元素がＮｂである組み合わせが採用される。
このような組み合わせが採用されることにより、上述した効果がより顕著になる。 More preferably, a combination in which the first element is Zr or Hf and the second element is Nb is employed.
By adopting such a combination, the above-described effect becomes more remarkable.

また、第１元素が特にＺｒである場合、Ｚｒはフェライト生成元素であるため、体心立方格子相を析出させる。この体心立方格子相は、他の結晶格子相に比べて焼結性に優れているため、焼結体の高密度化に寄与する。   In addition, when the first element is Zr in particular, Zr is a ferrite-forming element, so that a body-centered cubic lattice phase is precipitated. This body-centered cubic lattice phase is excellent in sinterability compared to other crystal lattice phases, and thus contributes to higher density of the sintered body.

なお、Ｚｒの原子半径は、Ｆｅの原子半径に比べてやや大きい。具体的には、Ｆｅの原子半径は約０．１１７ｎｍであり、Ｚｒの原子半径は約０．１４５ｎｍである。このため、ＺｒはＦｅに対して固溶するものの、完全な固溶には至らず、一部のＺｒは炭化物等として析出する。これにより、適量の炭化物等が析出することになるため、焼結の促進と高密度化とを図りつつ、結晶粒の肥大化を効果的に抑えることができる。   Note that the atomic radius of Zr is slightly larger than the atomic radius of Fe. Specifically, the atomic radius of Fe is about 0.117 nm, and the atomic radius of Zr is about 0.145 nm. For this reason, although Zr is solid-dissolved with respect to Fe, it does not reach a complete solid solution, and a part of Zr is precipitated as a carbide or the like. As a result, an appropriate amount of carbide or the like is precipitated, so that the enlargement of crystal grains can be effectively suppressed while promoting the sintering and increasing the density.

また、第２元素が特にＮｂである場合、Ｎｂの原子半径は、Ｆｅの原子半径に比べてやや大きいが、Ｚｒの原子半径よりはわずかに小さい。具体的には、Ｆｅの原子半径は約０．１１７ｎｍであり、Ｎｂの原子半径は約０．１３４ｎｍである。このため、ＮｂはＦｅに対して固溶するものの、完全な固溶には至らず、一部のＮｂは炭化物等として析出する。これにより、適量の炭化物等が析出することになるため、焼結の促進と高密度化とを図りつつ、結晶粒の肥大化を効果的に抑えることができる。   When the second element is particularly Nb, the atomic radius of Nb is slightly larger than the atomic radius of Fe, but slightly smaller than the atomic radius of Zr. Specifically, the atomic radius of Fe is about 0.117 nm, and the atomic radius of Nb is about 0.134 nm. For this reason, although Nb dissolves in Fe, it does not reach a complete solid solution, and a part of Nb is precipitated as a carbide or the like. As a result, an appropriate amount of carbide or the like is precipitated, so that the enlargement of crystal grains can be effectively suppressed while promoting the sintering and increasing the density.

粒子１における第１元素の含有率は、０．０１質量％以上０．５質量％以下とされるが、好ましくは０．０３質量％以上０．３質量％以下とされ、より好ましくは０．０５質量％以上０．２質量％以下とされる。第１元素の含有率が前記下限値を下回ると、全体の組成によっては、第１元素を添加する効果が希薄になるため、製造される焼結体の高密度化が不十分になるおそれがある。一方、第１元素の含有率が前記上限値を上回ると、全体の組成によっては、第１元素が多くなり過ぎるため、前述した炭化物等の比率が多くなり過ぎて、かえって高密度化が損なわれるおそれがある。   The content ratio of the first element in the particles 1 is 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less, preferably 0.03% by mass or more and 0.3% by mass or less, and more preferably 0.8% by mass. It is set to 05 mass% or more and 0.2 mass% or less. If the content of the first element is less than the lower limit, depending on the overall composition, the effect of adding the first element becomes dilute, and thus there is a risk that the density of the sintered body to be manufactured will be insufficient. is there. On the other hand, if the content of the first element exceeds the upper limit, depending on the overall composition, the first element will be too much, so that the ratio of the above-described carbides will be too much, and the densification will be impaired. There is a fear.

粒子１における第２元素の含有率は、０．０１質量％以上０．５質量％以下とされるが、好ましくは０．０３質量％以上０．３質量％以下とされ、より好ましくは０．０５質量％以上０．２質量％以下とされる。第２元素の含有率が前記下限値を下回ると、全体の組成によっては、第２元素を添加する効果が希薄になるため、製造される焼結体の高密度化が不十分になるおそれがある。一方、第２元素の含有率が前記上限値を上回ると、全体の組成によっては、第２元素が多くなり過ぎるため、前述した炭化物等の比率が多くなり過ぎて、かえって高密度化が損なわれるおそれがある。   The content ratio of the second element in the particle 1 is 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less, preferably 0.03% by mass or more and 0.3% by mass or less, and more preferably 0.03% by mass or less. It is set to 05 mass% or more and 0.2 mass% or less. If the content of the second element is less than the lower limit, depending on the overall composition, the effect of adding the second element becomes dilute, and thus there is a possibility that the density of the sintered body to be manufactured will be insufficient. is there. On the other hand, if the content ratio of the second element exceeds the upper limit, depending on the entire composition, the second element becomes too much, so that the ratio of the above-mentioned carbides and the like becomes too large, and the densification is impaired. There is a fear.

また、前述したように、第１元素および第２元素は、それぞれ炭化物等を析出させるが、第１元素として前述したように３Ａ族または４Ａ族に属する元素を選択し、第２元素として前述したように５Ａ族に属する元素を選択した場合、金属粉末を焼結する際に、第１元素の炭化物等が析出するタイミングと第２元素の炭化物等が析出するタイミングとが互いにずれると推測される。このように炭化物等が析出するタイミングがずれることにより、焼結が徐々に進行することになるため、空孔の生成が抑えられ、緻密な焼結体が得られるものと考えられる。すなわち、第１元素の炭化物等と第２元素の炭化物等の双方が存在していることにより、高密度化を図りつつ、結晶粒の肥大化を抑制することが可能になると考えられる。   In addition, as described above, the first element and the second element each precipitate carbide or the like. However, as described above, the element belonging to the 3A group or the 4A group is selected as the first element, and the second element is described above. Thus, when an element belonging to the group 5A is selected, it is assumed that the timing at which the carbide of the first element precipitates and the timing at which the carbide of the second element precipitates are different from each other when the metal powder is sintered. . Since the timing of precipitation of carbides and the like is shifted in this way, the sintering proceeds gradually, so that it is considered that the formation of pores is suppressed and a dense sintered body can be obtained. That is, it is considered that the presence of both the first element carbide and the second element carbide makes it possible to suppress the enlargement of crystal grains while achieving higher density.

加えて、粒子１中では、第１元素の炭化物等や第２元素の炭化物等が「核」となり、酸化ケイ素の集積が起こると考えられる。酸化ケイ素が結晶粒内（Ｆｅ基合金結晶２内）や結晶粒界（粒界３）に集積することにより、結晶内部の酸化物濃度が低下するため、焼結の促進が図られる。その結果、粒子１を焼結するとき、焼結体の高密度化がさらに促進されるものと考えられる。   In addition, in the particles 1, it is considered that the carbide of the first element, the carbide of the second element, and the like become “nuclei” and silicon oxide accumulates. Since silicon oxide accumulates in the crystal grains (in the Fe-based alloy crystal 2) and in the crystal grain boundaries (grain boundaries 3), the oxide concentration in the crystal is reduced, so that sintering is promoted. As a result, it is considered that when the particles 1 are sintered, the densification of the sintered body is further promoted.

なお、粒子１には、前記７元素からなる群から選択される２種の元素が含まれていればよいが、この群から選択される元素であって、この２種の元素とは異なる元素がさらに含まれていてもよい。すなわち、粒子１には、前記７元素からなる群から選択される３種以上の元素が含まれていてもよい。これにより、組み合わせ方によって多少異なるものの、前述した効果をさらに増強することができる。   The particle 1 only needs to contain two kinds of elements selected from the group consisting of the seven elements. The element is selected from this group and is different from the two kinds of elements. May further be included. That is, the particle 1 may contain three or more elements selected from the group consisting of the seven elements. As a result, the effect described above can be further enhanced, although it differs somewhat depending on the combination.

また、第１元素の含有率と第２元素の含有率の比率は、第１元素の原子量および第２元素の原子量を考慮して設定されるのが好ましい。 The ratio of the content ratio of the first element and the content ratio of the second element is preferably set in consideration of the atomic weight of the first element and the atomic weight of the second element.

具体的には、第１元素の含有率Ｅ１（質量％）を第１元素の原子量で除した値をＸ１とし、第２元素の含有率Ｅ２（質量％）を第２元素の原子量で除した値をＸ２としたとき、Ｘ１／Ｘ２は０．３以上３以下であるのが好ましく、０．５以上２以下であるのがより好ましく、０．７５以上１．３以下であるのがさらに好ましい。Ｘ１／Ｘ２を前記範囲内に設定することにより、第１元素の炭化物等の析出量と第２元素の炭化物等の析出量とのバランスを最適化することができる。これにより、成形体中に残存する空孔を内側から順次掃き出すようにして排出することができるので、焼結体中に生じる空孔を最小限に抑えることができる。したがって、Ｘ１／Ｘ２を前記範囲内に設定することで、高密度で機械的特性に優れた焼結体を製造可能な金属粉末を得ることができる。 Specifically, the value obtained by dividing the content E1 (mass%) of the first element by the atomic weight of the first element is X1, and the content E2 (mass%) of the second element is divided by the atomic weight of the second element. When the value is X2, X1 / X2 is preferably 0.3 or more and 3 or less, more preferably 0.5 or more and 2 or less, and further preferably 0.75 or more and 1.3 or less. . By setting X1 / X2 within the above range, the balance between the precipitation amount of the first element carbide and the like and the precipitation amount of the second element carbide and the like can be optimized. Thereby, since the void | hole remaining in a molded object can be discharged | emitted as it sweeps out sequentially from an inner side, the void | hole produced in a sintered compact can be suppressed to the minimum. Therefore, by setting X1 / X2 within the above range, a metal powder capable of producing a sintered body having high density and excellent mechanical properties can be obtained.

ここで、第１元素および第２元素の具体的な組み合わせの例について、上述したＸ１／Ｘ２の範囲に基づき、第１元素の含有率Ｅ１と第２元素の含有率Ｅ２の比率Ｅ１／Ｅ２について算出する。   Here, regarding a specific combination example of the first element and the second element, based on the above-described range of X1 / X2, the ratio E1 / E2 of the content ratio E1 of the first element and the content ratio E2 of the second element calculate.

例えば、第１元素がＺｒであり、第２元素がＮｂである場合、Ｚｒの原子量が９１．２であり、Ｎｂの原子量が９２．９であることから、Ｅ１／Ｅ２は０．２９以上２．９５以下であるのが好ましく、０．４９以上１．９６以下であるのがより好ましい。 For example, when the first element is Zr and the second element is Nb, the atomic weight of Zr is 91.2 and the atomic weight of Nb is 92.9, so E1 / E2 is 0.29 or more and 2 It is preferably .95 or less, more preferably 0.49 or more and 1.96 or less.

また、第１元素がＨｆであり、第２元素がＮｂである場合、Ｈｆの原子量が１７８．５であり、Ｎｂの原子量が９２．９であることから、Ｅ１／Ｅ２は０．５８以上５．７６以下であるのが好ましく、０．９６以上３．８４以下であるのがより好ましい。 When the first element is Hf and the second element is Nb, the atomic weight of Hf is 178.5, and the atomic weight of Nb is 92.9, so E1 / E2 is 0.58 or more and 5 Is preferably .76 or less, more preferably 0.96 or more and 3.84 or less.

また、第１元素がＴｉであり、第２元素がＮｂである場合、Ｔｉの原子量が４７．９であり、Ｎｂの原子量が９２．９であることから、Ｅ１／Ｅ２は０．１５以上１．５５以下であるのが好ましく、０．２６以上１．０３以下であるのがより好ましい。 When the first element is Ti and the second element is Nb, the atomic weight of Ti is 47.9 and the atomic weight of Nb is 92.9, so E1 / E2 is 0.15 or more and 1 Is preferably .55 or less, more preferably 0.26 or more and 1.03 or less.

また、第１元素がＮｂであり、第２元素がＴａである場合、Ｎｂの原子量が９２．９であり、Ｔａの原子量が１８０．９であることから、Ｅ１／Ｅ２は０．１５以上１．５４以下であるのが好ましく、０．２６以上１．０３以下であるのがより好ましい。 When the first element is Nb and the second element is Ta, the atomic weight of Nb is 92.9 and the atomic weight of Ta is 180.9, so E1 / E2 is 0.15 or more and 1 Is preferably .54 or less, more preferably 0.26 or more and 1.03 or less.

また、第１元素がＹであり、第２元素がＮｂである場合、Ｙの原子量が８８．９であり、Ｎｂの原子量が９２．９であることから、Ｅ１／Ｅ２は０．２９以上２．８７以下であるのが好ましく、０．４８以上１．９１以下であるのがより好ましい。 When the first element is Y and the second element is Nb, the atomic weight of Y is 88.9, and the atomic weight of Nb is 92.9, so E1 / E2 is 0.29 or more and 2 It is preferably 0.87 or less, and more preferably 0.48 or more and 1.91 or less.

また、第１元素がＶであり、第２元素がＮｂである場合、Ｖの原子量が５０．９であり、Ｎｂの原子量が９２．９であることから、Ｅ１／Ｅ２は０．１６以上１．６４以下であるのが好ましく、０．２７以上１．１０以下であるのがより好ましい。 When the first element is V and the second element is Nb, the atomic weight of V is 50.9 and the atomic weight of Nb is 92.9, so E1 / E2 is 0.16 or more and 1 .64 or less, more preferably 0.27 or more and 1.10 or less.

また、第１元素がＴｉであり、第２元素がＺｒである場合、Ｔｉの原子量が４７．９であり、Ｚｒの原子量が９１．２であることから、Ｅ１／Ｅ２は０．１６以上１．５８以下であるのが好ましく、０．２６以上１．０５以下であるのがより好ましい。 Further, when the first element is Ti and the second element is Zr, the atomic weight of Ti is 47.9 and the atomic weight of Zr is 91.2. Therefore, E1 / E2 is 0.16 or more and 1 Is preferably .58 or less, more preferably 0.26 or more and 1.05 or less.

また、第１元素がＺｒであり、第２元素がＴａである場合、Ｚｒの原子量が９１．２であり、Ｔａの原子量が１８０．９であることから、Ｅ１／Ｅ２は０．１５以上１．５１以下であるのが好ましく、０．２５以上１．０１以下であるのがより好ましい。 When the first element is Zr and the second element is Ta, the atomic weight of Zr is 91.2 and the atomic weight of Ta is 180.9. Therefore, E1 / E2 is 0.15 or more and 1 0.51 or less, more preferably 0.25 or more and 1.01 or less.

また、第１元素がＺｒであり、第２元素がＶである場合、Ｚｒの原子量が９１．２であり、Ｖの原子量が５０．９であることから、Ｅ１／Ｅ２は０．５４以上５．３８以下であるのが好ましく、０．９０以上３．５８以下であるのがより好ましい。 When the first element is Zr and the second element is V, the atomic weight of Zr is 91.2 and the atomic weight of V is 50.9, so E1 / E2 is 0.54 or more and 5 .38 or less, more preferably 0.90 or more and 3.58 or less.

なお、上述する組み合わせ以外についても、上記と同様にしてＥ１／Ｅ２を算出することができる。   In addition, E1 / E2 can be calculated in the same manner as described above for combinations other than those described above.

また、Ｓｉ高濃度領域４は、例えば、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）のマッピング分析により、その存在を特定することも可能である。   The existence of the Si high concentration region 4 can also be specified by, for example, mapping analysis of energy dispersive X-ray analysis (EDX).

また、第１元素の含有率Ｅ１と第２元素の含有率Ｅ２は、それぞれ前述した通りであるが、これらの合計については０．０５質量％以上０．６質量％以下であるのが好ましく、０．１０質量％以上０．４８質量％以下であるのがより好ましく、０．１２質量％以上０．２４質量％以下であるのがさらに好ましい。第１元素の含有率と第２元素の含有率の合計を前記範囲内に設定することで、製造される焼結体の高密度化が必要かつ十分なものとなる。   Further, the content ratio E1 of the first element and the content ratio E2 of the second element are as described above, respectively, and the total of these is preferably 0.05% by mass or more and 0.6% by mass or less, It is more preferably 0.10% by mass or more and 0.48% by mass or less, and further preferably 0.12% by mass or more and 0.24% by mass or less. By setting the sum of the content ratio of the first element and the content ratio of the second element within the above range, it is necessary and sufficient to increase the density of the manufactured sintered body.

また、Ｓｉの含有率に対する第１元素の含有率と第２元素の含有率の合計の比率を（Ｅ１＋Ｅ２）／Ｓｉとしたとき、（Ｅ１＋Ｅ２）／Ｓｉは質量比で０．１以上０．７以下であるのが好ましく、０．１５以上０．６以下であるのがより好ましく、０．２以上０．５以下であるのがさらに好ましい。（Ｅ１＋Ｅ２）／Ｓｉを前記範囲内に設定することで、Ｓｉを添加した場合の靭性の低下等が、第１元素および第２元素の添加によって十分に補われる。その結果、高密度であるにもかかわらず、靭性といった機械的特性に優れ、かつ、Ｓｉに由来する耐食性にも優れた焼結体を製造可能な金属粉末が得られる。加えて、粒子１では、第１元素の炭化物等や第２元素の炭化物等を核とする酸化ケイ素の集積が必要かつ十分に行われ、Ｆｅの他、粒子１にＣｒ、Ｎｉ等の元素が含まれている場合には、それらの酸化反応が抑制され易くなる。このため、かかる観点からも、粒子１の焼結性が高くなり、より高密度で機械的特性および耐食性に優れた焼結体を得ることができる。   Further, when the total ratio of the content ratio of the first element and the content ratio of the second element with respect to the Si content ratio is (E1 + E2) / Si, (E1 + E2) / Si is 0.1 to 0.7 in terms of mass ratio. Or less, more preferably from 0.15 to 0.6, and even more preferably from 0.2 to 0.5. By setting (E1 + E2) / Si within the above range, the reduction in toughness when Si is added is sufficiently compensated by the addition of the first element and the second element. As a result, it is possible to obtain a metal powder capable of producing a sintered body having excellent mechanical properties such as toughness and excellent corrosion resistance derived from Si, despite its high density. In addition, in the particle 1, accumulation of silicon oxide with the first element carbide, the second element carbide, or the like as a core is necessary and sufficient, and in addition to Fe, elements such as Cr and Ni are contained in the particle 1. When it is contained, those oxidation reactions are easily suppressed. For this reason, also from this viewpoint, the sinterability of the particles 1 is increased, and a sintered body having a higher density and excellent mechanical properties and corrosion resistance can be obtained.

なお、第１元素の炭化物等や第２元素の炭化物等と酸化ケイ素との位置関係については、必ずしも炭化物等が酸化ケイ素の中心に位置する必要はなく、例えば、炭化物等の内側に酸化ケイ素が集中しているような位置関係であってもよい。   Regarding the positional relationship between the carbide of the first element, the carbide of the second element, etc. and the silicon oxide, the carbide or the like does not necessarily have to be located at the center of the silicon oxide. For example, silicon oxide is present inside the carbide or the like. The positional relationship may be concentrated.

さらには、Ｃの含有率に対する第１元素の含有率と第２元素の含有率の合計の比率を（Ｅ１＋Ｅ２）／Ｃとしたとき、（Ｅ１＋Ｅ２）／Ｃは１以上１６以下であるのが好ましく、２以上１３以下であるのがより好ましく、３以上１０以下であるのがさらに好ましい。（Ｅ１＋Ｅ２）／Ｃを前記範囲内に設定することで、Ｃを添加した場合の硬度の上昇および靭性の低下の抑制と、第１元素および第２元素の添加によってもたらされる高密度化とを両立させることができる。その結果、引張強さや靭性といった機械的特性に優れた焼結体を製造可能な粒子１が得られる。   Further, when the total ratio of the content ratio of the first element and the content ratio of the second element to the content ratio of C is (E1 + E2) / C, (E1 + E2) / C is preferably 1 or more and 16 or less. It is more preferably 2 or more and 13 or less, and further preferably 3 or more and 10 or less. By setting (E1 + E2) / C within the above range, both increase in hardness and reduction in toughness when C is added and high density brought about by the addition of the first element and the second element are compatible. Can be made. As a result, particles 1 capable of producing a sintered body having excellent mechanical properties such as tensile strength and toughness can be obtained.

（その他の元素）
粒子１は、上述した元素の他、必要に応じてＭｏ、Ｐｂ、ＳおよびＡｌのうちの少なくとも１種を含んでいてもよい。なお、これらの元素は、不可避的に含まれる場合もある。 (Other elements)
The particle | grains 1 may contain at least 1 sort (s) of Mo, Pb, S, and Al as needed other than the element mentioned above. In addition, these elements may be inevitably included.

Ｍｏは、製造される焼結体の耐食性を強化する元素である。
粒子１におけるＭｏの含有率は、特に限定されないが、０．２質量％以上０．８質量％以下であるのが好ましく、０．３質量％以上０．６質量％以下であるのがより好ましい。Ｍｏの含有率を前記範囲内に設定することで、製造される焼結体の密度の大幅な低下を招くことなく、焼結体の耐食性をより強化することができる。 Mo is an element that enhances the corrosion resistance of the sintered body to be produced.
The content of Mo in the particles 1 is not particularly limited, but is preferably 0.2% by mass or more and 0.8% by mass or less, and more preferably 0.3% by mass or more and 0.6% by mass or less. . By setting the Mo content in the above range, the corrosion resistance of the sintered body can be further enhanced without causing a significant decrease in the density of the sintered body to be produced.

Ｐｂは、製造される焼結体の被削性を高める元素である。
粒子１におけるＰｂの含有率は、０．０３質量％以上０．５質量％以下であるのが好ましく、０．０５質量％以上０．３質量％以下であるのがより好ましい。Ｐｂの含有率を前記範囲内に設定することで、製造される焼結体の被削性をより高めることができる。 Pb is an element that improves the machinability of the sintered body to be produced.
The content of Pb in the particles 1 is preferably 0.03% by mass or more and 0.5% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less. By setting the Pb content within the above range, the machinability of the manufactured sintered body can be further increased.

Ｓは、製造される焼結体の被削性を高める元素である。
粒子１におけるＳの含有率は、特に限定されないが、０．５質量％以下であるのが好ましく、０．０１質量％以上０．３質量％以下であるのがより好ましい。Ｓの含有率を前記範囲内に設定することで、製造される焼結体の密度の大幅な低下を招くことなく、製造される焼結体の被削性をより高めることができる。 S is an element that enhances the machinability of the sintered body to be produced.
Although the content rate of S in the particle | grains 1 is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5 mass% or less, and it is more preferable that it is 0.01 mass% or more and 0.3 mass% or less. By setting the S content within the above range, the machinability of the manufactured sintered body can be further improved without causing a significant decrease in the density of the manufactured sintered body.

Ａｌは、製造される焼結体の耐酸化性を高める元素である。
粒子１におけるＡｌの含有率は、特に限定されないが、０．５質量％以下であるのが好ましく、０．０５質量％以上０．３質量％以下であるのがより好ましい。Ａｌの含有率を前記範囲内に設定することで、製造される焼結体の密度の大幅な低下を招くことなく、製造される焼結体の耐酸化性をより高めることができる。 Al is an element that improves the oxidation resistance of the sintered body to be produced.
Although the content rate of Al in the particle | grains 1 is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5 mass% or less, and it is more preferable that it is 0.05 mass% or more and 0.3 mass% or less. By setting the Al content within the above range, the oxidation resistance of the manufactured sintered body can be further improved without causing a significant decrease in the density of the manufactured sintered body.

この他、粒子１には、Ｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｄ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎ、Ｃｕ等が添加されていてもよい。その場合、これらの元素の含有率は、特に限定されないが、それぞれ０．１質量％未満であるのが好ましく、合計でも０．２質量％未満であるのが好ましい。なお、これらの元素は、不可避的に含まれる場合もある。   In addition, B, Se, Te, Pd, W, Co, N, Cu, or the like may be added to the particles 1. In that case, the content of these elements is not particularly limited, but is preferably less than 0.1% by mass, and preferably less than 0.2% by mass in total. In addition, these elements may be inevitably included.

さらに、粒子１には、不純物が含まれていてもよい。不純物としては、上述した元素以外の全ての元素が挙げられ、具体的には、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉ等が挙げられる。これらの不純物の混入量は、各々の元素がＦｅ、Ｃｒ、Ｓｉ、第１元素および第２元素の各含有量よりも少なくなるように設定されているのが好ましい。また、これらの不純物の混入量は、各々の元素が０．０３質量％未満となるように設定されるのが好ましく、０．０２質量％未満となるように設定されるのがより好ましい。また、合計でも０．３質量％未満とされるのが好ましく、０．２質量％未満とされるのがより好ましい。なお、これらの元素は、その含有率が前記範囲内であれば、前述したような効果が阻害されないので、意図的に添加されていてもよい。   Further, the particles 1 may contain impurities. Examples of the impurities include all elements other than the elements described above. Specifically, for example, Li, Be, Na, Mg, P, K, Ca, Sc, Zn, Ga, Ge, Ag, In, Sn , Sb, Os, Ir, Pt, Au, Bi and the like. The amount of these impurities mixed is preferably set so that each element is less than the contents of Fe, Cr, Si, the first element and the second element. The amount of these impurities mixed is preferably set so that each element is less than 0.03% by mass, and more preferably set to be less than 0.02% by mass. Further, the total amount is preferably less than 0.3% by mass, and more preferably less than 0.2% by mass. In addition, as long as the content rate is in the above range, these elements may be intentionally added because the effects as described above are not inhibited.

一方、Ｏ（酸素）も、意図的に添加されたり不可避的に混入したりしてもよいが、その量は０．８質量％以下程度であるのが好ましく、０．５質量％以下程度であるのがより好ましい。粒子１中の酸素量をこの程度に収めることで、焼結性が高くなり、高密度で機械的特性に優れた焼結体が得られる。なお、下限値は特に設定されないが、量産容易性等の観点から０．０３質量％以上であるのが好ましい。   On the other hand, O (oxygen) may be added intentionally or inevitably mixed, but the amount is preferably about 0.8% by mass or less, and about 0.5% by mass or less. More preferably. By keeping the amount of oxygen in the particles 1 at this level, the sinterability becomes high, and a sintered body having high density and excellent mechanical properties can be obtained. The lower limit is not particularly set, but is preferably 0.03% by mass or more from the viewpoint of ease of mass production.

Ｆｅは、本発明の粉末冶金用金属粉末を構成する合金のうち含有率が最も高い成分（主成分）であり、焼結体の特性に大きな影響を及ぼす。Ｆｅの含有率は、特に限定されないが、５０質量％以上であるのが好ましい。   Fe is a component (main component) having the highest content ratio among the alloys constituting the metal powder for powder metallurgy of the present invention, and has a great influence on the properties of the sintered body. Although the content rate of Fe is not specifically limited, It is preferable that it is 50 mass% or more.

また、粒子１の組成比は、例えば、ＪＩＳ Ｇ １２５７（２０００）に規定された鉄及び鋼−原子吸光分析法、ＪＩＳ Ｇ １２５８（２００７）に規定された鉄及び鋼−ＩＣＰ発光分光分析法、ＪＩＳ Ｇ １２５３（２００２）に規定された鉄及び鋼−スパーク放電発光分光分析法、ＪＩＳ Ｇ １２５６（１９９７）に規定された鉄及び鋼−蛍光Ｘ線分析法、ＪＩＳ Ｇ １２１１〜Ｇ １２３７に規定された重量・滴定・吸光光度法等により特定することができる。具体的には、例えばＳＰＥＣＴＲＯ社製固体発光分光分析装置（スパーク放電発光分光分析装置、モデル：ＳＰＥＣＴＲＯＬＡＢ、タイプ：ＬＡＶＭＢ０８Ａ）や、（株）リガク製ＩＣＰ装置（ＣＩＲＯＳ１２０型）が挙げられる。   The composition ratio of the particles 1 is, for example, iron and steel-atomic absorption spectrometry defined in JIS G 1257 (2000), iron and steel-ICP emission spectroscopy defined in JIS G 1258 (2007), JIS G 1253 (2002) stipulated in iron and steel-spark discharge optical emission spectrometry, JIS G 1256 (1997) stipulated in JIS G 1256 (1997), JIS G 1211-G 1237 It can be specified by weight, titration, absorptiometry and the like. Specifically, for example, a solid emission spectroscopic analyzer manufactured by SPECTRO (spark discharge optical spectroscopic analyzer, model: SPECTROLAB, type: LAVMB08A) and an ICP apparatus (CIROS120 type) manufactured by Rigaku Corporation are exemplified.

なお、ＪＩＳ Ｇ １２１１〜Ｇ １２３７は、下記の通りである。
ＪＩＳ Ｇ １２１１（２０１１） 鉄及び鋼−炭素定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２１２（１９９７） 鉄及び鋼−けい素定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２１３（２００１） 鉄及び鋼中のマンガン定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２１４（１９９８） 鉄及び鋼−りん定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２１５（２０１０） 鉄及び鋼−硫黄定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２１６（１９９７） 鉄及び鋼−ニッケル定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２１７（２００５） 鉄及び鋼−クロム定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２１８（１９９９） 鉄及び鋼−モリブデン定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２１９（１９９７） 鉄及び鋼−銅定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２２０（１９９４） 鉄及び鋼−タングステン定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２２１（１９９８） 鉄及び鋼−バナジウム定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２２２（１９９９） 鉄及び鋼−コバルト定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２２３（１９９７） 鉄及び鋼−チタン定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２２４（２００１） 鉄及び鋼中のアルミニウム定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２２５（２００６） 鉄及び鋼−ひ素定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２２６（１９９４） 鉄及び鋼−すず定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２２７（１９９９） 鉄及び鋼中のほう素定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２２８（２００６） 鉄及び鋼−窒素定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２２９（１９９４） 鋼−鉛定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２３２（１９８０） 鋼中のジルコニウム定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２３３（１９９４） 鋼−セレン定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２３４（１９８１） 鋼中のテルル定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２３５（１９８１） 鉄及び鋼中のアンチモン定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２３６（１９９２） 鋼中のタンタル定量方法
ＪＩＳ Ｇ １２３７（１９９７） 鉄及び鋼−ニオブ定量方法 JIS G 1211 to G 1237 are as follows.
JIS G 1211 (2011) Iron and steel-carbon determination method JIS G 1212 (1997) Iron and steel-silicon determination method JIS G 1213 (2001) Manganese determination method in iron and steel JIS G 1214 (1998) Iron and steel -Phosphorus determination method JIS G 1215 (2010) Iron and steel-sulfur determination method JIS G 1216 (1997) Iron and steel-nickel determination method JIS G 1217 (2005) Iron and steel-chromium determination method JIS G 1218 (1999) Iron And steel-molybdenum determination method JIS G 1219 (1997) Iron and steel-copper determination method JIS G 1220 (1994) Iron and steel-tungsten determination method JIS G 1221 (1998) Iron and steel-vanadium determination method JIS G 1222 (1999) ) Iron and steel-Cobalt determination method JIS G 1223 (1997) Iron and steel-titanium determination method JIS G 1224 (2001) Aluminum and iron in steel determination method JIS G 1225 (2006) Iron and steel-arsenic determination method JIS G 1226 (1994) Iron and steel Tin determination method JIS G 1227 (1999) Boron determination method in iron and steel JIS G 1228 (2006) Iron and steel-nitrogen determination method JIS G 1229 (1994) Steel-lead determination method JIS G 1232 (1980) In steel JIS G 1233 (1994) Steel-selenium quantification method JIS G 1234 (1981) Tellurium quantification method in steel JIS G 1235 (1981) Antimony quantification method in iron and steel JIS G 1236 (1992) Tantalum determination method JIS G 1237 ( 1997) Iron and steel-niobium determination method

また、Ｃ（炭素）およびＳ（硫黄）の特定に際しては、特に、ＪＩＳ Ｇ １２１１（２０１１）に規定された酸素気流燃焼（高周波誘導加熱炉燃焼）−赤外線吸収法も用いられる。具体的には、ＬＥＣＯ社製炭素・硫黄分析装置、ＣＳ−２００が挙げられる。   Further, when specifying C (carbon) and S (sulfur), in particular, an oxygen stream combustion (high frequency induction furnace combustion) -infrared absorption method defined in JIS G 1211 (2011) is also used. Specifically, a carbon / sulfur analyzer manufactured by LECO, CS-200 may be mentioned.

さらに、Ｎ（窒素）およびＯ（酸素）の特定に際しては、特に、ＪＩＳ Ｇ １２２８（２００６）に規定された鉄および鋼の窒素定量方法、ＪＩＳ Ｚ ２６１３（２００６）に規定された金属材料の酸素定量方法も用いられる。具体的には、ＬＥＣＯ社製酸素・窒素分析装置、ＴＣ−３００／ＥＦ−３００が挙げられる。   Furthermore, when specifying N (nitrogen) and O (oxygen), in particular, a method for determining nitrogen in iron and steel specified in JIS G 1228 (2006), oxygen in a metal material specified in JIS Z 2613 (2006). A quantitative method is also used. Specific examples include an oxygen / nitrogen analyzer manufactured by LECO, TC-300 / EF-300.

なお、上述したような粒子１は、粉末冶金用金属粉末中にできるだけ多く含まれているのが好ましい。具体的には、粒子１は、粉末冶金用金属粉末中に個数比で５０％以上含まれているのが好ましく、６０％以上含まれているのがより好ましい。このような粉末冶金用金属粉末によれば、上述したような効果がより確実に発揮され、高密度でかつ機械的特性に優れた焼結体をより確実に製造することができる。   In addition, it is preferable that as many particles 1 as described above are contained in the metal powder for powder metallurgy as much as possible. Specifically, the particles 1 are preferably contained in the metal powder for powder metallurgy in a number ratio of 50% or more, and more preferably 60% or more. According to such metal powder for powder metallurgy, the above-described effects can be more reliably exhibited, and a sintered body having high density and excellent mechanical properties can be more reliably produced.

また、本発明の粉末冶金用金属粉末の平均粒径は、０．５μｍ以上３０μｍ以下であるのが好ましく、１μｍ以上２０μｍ以下であるのがより好ましく、２μｍ以上１０μｍ以下であるのがさらに好ましい。このような粒径の粉末冶金用金属粉末を用いることにより、焼結体中に残存する空孔が極めて少なくなるため、特に高密度で機械的特性に優れた焼結体を製造することができる。   The average particle size of the metal powder for powder metallurgy of the present invention is preferably 0.5 μm or more and 30 μm or less, more preferably 1 μm or more and 20 μm or less, and further preferably 2 μm or more and 10 μm or less. By using the metal powder for powder metallurgy having such a particle size, the number of voids remaining in the sintered body is extremely reduced, and thus a sintered body having a particularly high density and excellent mechanical properties can be produced. .

なお、平均粒径は、レーザー回折法により得られた質量基準での累積粒度分布において、累積量が小径側から５０％になるときの粒径として求められる。   The average particle size is obtained as the particle size when the cumulative amount is 50% from the small diameter side in the cumulative particle size distribution on a mass basis obtained by the laser diffraction method.

また、粉末冶金用金属粉末の平均粒径が前記下限値を下回った場合、成形し難い形状の場合、成形性が低下し、焼結密度が低下するおそれがあり、前記上限値を上回った場合、成形時に粒子間の隙間が大きくなるので、やはり焼結密度が低下するおそれがある。   In addition, when the average particle diameter of the metal powder for powder metallurgy is below the lower limit, in the case of a shape that is difficult to mold, there is a possibility that the moldability is lowered and the sintered density is lowered, and the upper limit is exceeded. Since the gaps between the particles become large during molding, the sintered density may also decrease.

また、粉末冶金用金属粉末の粒度分布は、できるだけ狭いのが好ましい。具体的には、粉末冶金用金属粉末の平均粒径が前記範囲内であれば、最大粒径が２００μｍ以下であるのが好ましく、１５０μｍ以下であるのがより好ましい。粉末冶金用金属粉末の最大粒径を前記範囲内に制御することにより、粉末冶金用金属粉末の粒度分布をより狭くすることができ、焼結体のさらなる高密度化を図ることができる。   The particle size distribution of the metal powder for powder metallurgy is preferably as narrow as possible. Specifically, when the average particle size of the metal powder for powder metallurgy is within the above range, the maximum particle size is preferably 200 μm or less, and more preferably 150 μm or less. By controlling the maximum particle size of the metal powder for powder metallurgy within the above range, the particle size distribution of the metal powder for powder metallurgy can be narrowed, and the density of the sintered body can be further increased.

なお、上記の最大粒径とは、レーザー回折法により得られた質量基準での累積粒度分布において、累積量が小径側から９９．９％となるときの粒径のことをいう。   The maximum particle size refers to the particle size when the cumulative amount is 99.9% from the small diameter side in the cumulative particle size distribution on a mass basis obtained by the laser diffraction method.

また、粉末冶金用金属粉末の粒子の短径をＳ［μｍ］とし、長径をＬ［μｍ］としたとき、Ｓ／Ｌで定義されるアスペクト比の平均値は、０．４以上１以下程度であるのが好ましく、０．７以上１以下程度であるのがより好ましい。このようなアスペクト比の粉末冶金用金属粉末は、その形状が比較的球形に近くなるので、成形された際の充填率が高められる。その結果、焼結体のさらなる高密度化を図ることができる。   Further, when the short diameter of the metal powder metal powder powder powder is S [μm] and the long diameter is L [μm], the average aspect ratio defined by S / L is about 0.4 or more and 1 or less. It is preferable that it is about 0.7 or more and 1 or less. Since the metal powder for powder metallurgy having such an aspect ratio has a shape that is relatively close to a spherical shape, the filling rate when formed is increased. As a result, the sintered body can be further densified.

なお、前記長径とは、粒子の投影像においてとりうる最大長さであり、前記短径とは、長径に直交する方向においてとりうる最大長さである。また、アスペクト比の平均値は、１００個以上の粒子について測定されたアスペクト比の値の平均値として求められる。   The major axis is the maximum length that can be taken in the projected image of the particle, and the minor axis is the maximum length that can be taken in the direction orthogonal to the major axis. Moreover, the average value of aspect ratio is calculated | required as an average value of the value of the aspect ratio measured about 100 or more particle | grains.

また、本発明の粉末冶金用金属粉末のタップ密度は、３．５ｇ／ｃｍ３以上であるのが好ましく、４ｇ／ｃｍ３以上であるのがより好ましい。このようにタップ密度が大きい粉末冶金用金属粉末であれば、成形体を得る際に、粒子間の充填性が特に高くなる。このため、最終的に、特に緻密な焼結体を得ることができる。 Moreover, the tap density of the metal powder for powder metallurgy of the present invention is preferably 3.5 g / cm 3 or more, more preferably 4 g / cm 3 or more. When the metal powder for powder metallurgy has such a large tap density, the filling property between the particles is particularly high when obtaining a compact. For this reason, a particularly dense sintered body can be finally obtained.

また、本発明の粉末冶金用金属粉末の比表面積は、特に限定されないが、０．１ｍ２／ｇ以上であるのが好ましく、０．２ｍ２／ｇ以上であるのがより好ましい。このように比表面積の広い粉末冶金用金属粉末であれば、表面の活性（表面エネルギー）が高くなるため、より少ないエネルギーの付与でも容易に焼結することができる。したがって、成形体を焼結する際に、成形体の内側と外側とで焼結速度の差が生じ難くなり、内側に空孔が残存して焼結密度が低下するのを抑制することができる。 The specific surface area of the metal powder for powder metallurgy of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 m 2 / g or more, and more preferably 0.2 m 2 / g or more. Thus, if it is a metal powder for powder metallurgy with a large specific surface area, since surface activity (surface energy) will become high, it can sinter easily even if provision of less energy. Therefore, when the molded body is sintered, a difference in sintering speed hardly occurs between the inside and the outside of the molded body, and it is possible to suppress a decrease in the sintered density due to remaining voids on the inside. .

［焼結体の製造方法］
次に、このような本発明の粉末冶金用金属粉末を用いて焼結体を製造する方法について説明する。 [Method for producing sintered body]
Next, a method for producing a sintered body using such metal powder for powder metallurgy according to the present invention will be described.

焼結体を製造する方法は、［Ａ］焼結体製造用の組成物を用意する組成物調製工程と、［Ｂ］成形体を製造する成形工程と、［Ｃ］脱脂処理を施す脱脂工程と、［Ｄ］焼成を行う焼成工程と、を有する。以下、各工程について順次説明する。   The method for producing a sintered body includes [A] a composition preparation step for preparing a composition for producing a sintered body, [B] a molding step for producing a molded body, and [C] a degreasing step for performing a degreasing treatment. And [D] a firing step for firing. Hereinafter, each process will be described sequentially.

［Ａ］組成物調製工程
まず、本発明の粉末冶金用金属粉末と、バインダーとを用意し、これらを混練機により混練し、混練物（組成物）を得る。 [A] Composition Preparation Step First, the metal powder for powder metallurgy of the present invention and a binder are prepared and kneaded with a kneader to obtain a kneaded product (composition).

この混練物（本発明のコンパウンドの実施形態）中では、粉末冶金用金属粉末が均一に分散している。   In the kneaded product (the embodiment of the compound of the present invention), the metal powder for powder metallurgy is uniformly dispersed.

本発明の粉末冶金用金属粉末は、例えば、アトマイズ法（例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、高速回転水流アトマイズ法等）、還元法、カルボニル法、粉砕法等の各種粉末化法により製造される。   The metal powder for powder metallurgy of the present invention is produced by various powdering methods such as an atomizing method (for example, a water atomizing method, a gas atomizing method, a high-speed rotating water atomizing method, etc.), a reduction method, a carbonyl method, and a pulverizing method. .

このうち、本発明の粉末冶金用金属粉末は、アトマイズ法により製造されたものであるのが好ましく、水アトマイズ法または高速回転水流アトマイズ法により製造されたものであるのがより好ましい。アトマイズ法は、溶融金属（溶湯）を、高速で噴射された流体（液体または気体）に衝突させることにより、溶湯を微粉化するとともに冷却して、金属粉末を製造する方法である。粉末冶金用金属粉末をこのようなアトマイズ法によって製造することにより、極めて微小な粉末を効率よく製造することができる。また、得られる粉末の粒子形状が表面張力の作用により球形状に近くなる。このため、成形した際に充填率の高いものが得られる。すなわち、高密度な焼結体を製造可能な粉末を得ることができる。さらに、溶湯の冷却速度が非常に速くなることから、Ｆｅ基合金結晶２の大きさが揃った粒子１を得ることができる。   Among these, the metal powder for powder metallurgy of the present invention is preferably manufactured by an atomizing method, and more preferably manufactured by a water atomizing method or a high-speed rotating water atomizing method. The atomizing method is a method for producing a metal powder by causing molten metal (molten metal) to collide with a fluid (liquid or gas) jetted at high speed, thereby pulverizing and cooling the molten metal. By producing metal powder for powder metallurgy by such an atomizing method, extremely fine powder can be produced efficiently. Moreover, the particle shape of the obtained powder becomes close to a spherical shape due to the effect of surface tension. For this reason, a thing with a high filling rate is obtained when shape | molding. That is, a powder capable of producing a high-density sintered body can be obtained. Furthermore, since the cooling rate of the molten metal becomes very fast, it is possible to obtain particles 1 having the same size of the Fe-based alloy crystal 2.

なお、アトマイズ法として、水アトマイズ法を用いた場合、溶融金属に向けて噴射される水（以下、「アトマイズ水」という。）の圧力は、特に限定されないが、好ましくは７５ＭＰａ以上１２０ＭＰａ以下（７５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上１２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下）程度とされ、より好ましくは、９０ＭＰａ以上１２０ＭＰａ以下（９００ｋｇｆ／ｃｍ２以上１２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下）程度とされる。 In addition, when the water atomizing method is used as the atomizing method, the pressure of water sprayed toward the molten metal (hereinafter referred to as “atomized water”) is not particularly limited, but is preferably 75 MPa or more and 120 MPa or less (750 kgf). / Cm 2 or more and 1200 kgf / cm 2 or less), more preferably 90 MPa or more and 120 MPa or less (900 kgf / cm 2 or more and 1200 kgf / cm 2 or less).

また、アトマイズ水の水温も、特に限定されないが、好ましくは１℃以上２０℃以下程度とされる。   The temperature of the atomized water is not particularly limited, but is preferably about 1 ° C. or higher and 20 ° C. or lower.

さらに、アトマイズ水は、溶湯の落下経路上に頂点を有し、外径が下方に向かって漸減するような円錐状に噴射される場合が多い。この場合、アトマイズ水が形成する円錐の頂角θは、１０°以上４０°以下程度であるのが好ましく、１５°以上３５°以下程度であるのがより好ましい。これにより、前述したような組成の粉末冶金用金属粉末を、確実に製造することができる。   Furthermore, atomized water is often sprayed in a conical shape having an apex on the molten metal drop path and the outer diameter gradually decreasing downward. In this case, the apex angle θ of the cone formed by the atomized water is preferably about 10 ° to 40 °, more preferably about 15 ° to 35 °. Thereby, the metal powder for powder metallurgy having the composition as described above can be reliably produced.

また、水アトマイズ法（特に高速回転水流アトマイズ法）によれば、とりわけ速く溶湯を冷却することができる。このため、広い合金組成において高品質な粉末が得られる。   Moreover, according to the water atomization method (especially high-speed rotation water flow atomization method), a molten metal can be cooled especially rapidly. For this reason, a high quality powder is obtained in a wide alloy composition.

また、アトマイズ法において溶湯を冷却する際の冷却速度は、１×１０４℃／ｓ以上であるのが好ましく、１×１０５℃／ｓ以上であるのがより好ましい。このような急速な冷却により、均質な粉末冶金用金属粉末が得られる。その結果、高品質な焼結体を得ることができる。 Further, the cooling rate when the molten metal is cooled in the atomizing method is preferably 1 × 10 4 ° C./s or more, and more preferably 1 × 10 5 ° C./s or more. Such rapid cooling provides a homogeneous metal powder for powder metallurgy. As a result, a high-quality sintered body can be obtained.

なお、このようにして得られた粉末冶金用金属粉末に対し、必要に応じて、分級を行ってもよい。分級の方法としては、例えば、ふるい分け分級、慣性分級、遠心分級のような乾式分級、沈降分級のような湿式分級等が挙げられる。   In addition, you may classify with respect to the metal powder for powder metallurgy obtained in this way as needed. Examples of classification methods include sieving classification, inertia classification, dry classification such as centrifugal classification, and wet classification such as sedimentation classification.

一方、バインダーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンまたはこれらの共重合体等の各種樹脂や、各種ワックス、パラフィン、高級脂肪酸（例：ステアリン酸）、高級アルコール、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等の各種有機バインダーが挙げられ、これらのうち１種または２種以上を混合して用いることができる。   On the other hand, examples of the binder include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-vinyl acetate copolymers, acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polybutyl methacrylate, styrene resins such as polystyrene, polyvinyl chloride, and polyvinylidene chloride. Various resins such as polyesters such as polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone or copolymers thereof, various waxes, paraffin, higher fatty acids (eg stearic acid), higher alcohols, Examples include various organic binders such as higher fatty acid esters and higher fatty acid amides. Among these, one kind or a mixture of two or more kinds can be used.

また、バインダーの含有率は、混練物全体の２質量％以上２０質量％以下程度であるのが好ましく、５質量％以上１０質量％以下程度であるのがより好ましい。バインダーの含有率が前記範囲内であることにより、成形性よく成形体を形成することができるとともに、密度を高め、成形体の形状の安定性等を特に優れたものとすることができる。また、これにより、成形体と脱脂体との大きさの差、いわゆる収縮率を最適化して、最終的に得られる焼結体の寸法精度の低下を防止することができる。すなわち、高密度でかつ寸法精度の高い焼結体を得ることができる。   Further, the content of the binder is preferably about 2% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably about 5% by mass or more and 10% by mass or less of the entire kneaded product. When the content of the binder is within the above range, a molded body can be formed with good moldability, the density can be increased, and the shape stability of the molded body can be made particularly excellent. This also optimizes the difference in size between the molded body and the degreased body, the so-called shrinkage rate, and prevents the dimensional accuracy of the finally obtained sintered body from being lowered. That is, a sintered body with high density and high dimensional accuracy can be obtained.

また、混練物中には、必要に応じて、可塑剤が添加されていてもよい。この可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル（例：ＤＯＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ）、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、セバシン酸エステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。   Moreover, a plasticizer may be added to the kneaded material as necessary. Examples of the plasticizer include phthalic acid esters (eg, DOP, DEP, DBP), adipic acid esters, trimellitic acid esters, sebacic acid esters, and the like, and one or more of these are mixed. Can be used.

さらに、混練物中には、粉末冶金用金属粉末、バインダー、可塑剤の他に、例えば、滑剤、酸化防止剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物を必要に応じ添加することができる。   Furthermore, in addition to the metal powder for powder metallurgy, the binder, and the plasticizer, various additives such as a lubricant, an antioxidant, a degreasing accelerator, and a surfactant may be added to the kneaded material as necessary. it can.

なお、混練条件は、用いる粉末冶金用金属粉末の金属組成や粒径、バインダーの組成、およびこれらの配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙げれば、混練温度：５０℃以上２００℃以下程度、混練時間：１５分以上２１０分以下程度とすることができる。   The kneading conditions vary depending on various conditions such as the metal composition and particle size of the metal powder for powder metallurgy used, the composition of the binder, and the blending amount thereof. For example, kneading temperature: 50 ° C. or more and 200 ° C. Or less, kneading time: about 15 minutes or more and 210 minutes or less.

また、混練物は、必要に応じ、ペレット（小塊）化される。ペレットの粒径は、例えば、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下程度とされる。   Further, the kneaded product is formed into pellets (small lumps) as necessary. The particle size of the pellet is, for example, about 1 mm to 15 mm.

なお、後述する成形方法によっては、混練物に代えて、造粒粉末を製造するようにしてもよい。これらの混練物および造粒粉末等が、後述する成形工程に供される組成物の一例である。   Depending on the molding method described later, a granulated powder may be produced instead of the kneaded product. These kneaded materials, granulated powders, and the like are examples of compositions that are subjected to the molding step described later.

本発明の造粒粉末の実施形態は、本発明の粉末冶金用金属粉末に造粒処理を施すことにより、複数個の金属粒子同士をバインダーで結着してなるものである。   In the embodiment of the granulated powder of the present invention, the metal powder for powder metallurgy of the present invention is granulated to bind a plurality of metal particles with a binder.

造粒粉末の製造に用いられるバインダーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンまたはこれらの共重合体等の各種樹脂や、各種ワックス、パラフィン、高級脂肪酸（例：ステアリン酸）、高級アルコール、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等の各種有機バインダーが挙げられ、これらのうち１種または２種以上を混合して用いることができる。   Examples of the binder used in the production of the granulated powder include polyolefins such as polyethylene, polypropylene and ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polybutyl methacrylate, styrene resins such as polystyrene, Various resins such as polyesters such as vinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone or copolymers thereof, various waxes, paraffin, higher fatty acids (eg, stearin) Acid), higher alcohols, higher fatty acid esters, higher fatty acid amides, and other organic binders. Among these, one or a mixture of two or more can be used.

このうち、バインダーとしては、ポリビニルアルコールまたはポリビニルピロリドンを含むものが好ましい。これらのバインダー成分は、結着性が高いため、比較的少量であっても効率よく造粒粉末を形成することができる。また、熱分解性も高いことから、脱脂および焼成の際に、短時間で確実に分解、除去することが可能になる。   Among these, as a binder, what contains polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone is preferable. Since these binder components have high binding properties, a granulated powder can be efficiently formed even in a relatively small amount. In addition, since it has high thermal decomposability, it can be reliably decomposed and removed in a short time during degreasing and firing.

また、バインダーの含有率は、造粒粉末全体の０．２質量％以上１０質量％以下程度であるのが好ましく、０．３質量％以上５質量％以下程度であるのがより好ましく、０．３質量％以上２質量％以下であるのがさらに好ましい。バインダーの含有率が前記範囲内であることにより、著しく大きな粒子が造粒されたり、造粒されていない金属粒子が大量に残存してしまうのを抑制しつつ、造粒粉末を効率よく形成することができる。また、成形性が向上するため、成形体の形状の安定性等を特に優れたものとすることができる。また、バインダーの含有率を前記範囲内としたことにより、成形体と脱脂体との大きさの差、いわゆる収縮率を最適化して、最終的に得られる焼結体の寸法精度の低下を防止することができる。   Further, the content of the binder is preferably about 0.2% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably about 0.3% by mass or more and 5% by mass or less of the whole granulated powder. More preferably, it is 3 mass% or more and 2 mass% or less. When the content of the binder is within the above range, the granulated powder is efficiently formed while suppressing remarkably large particles from being granulated or from leaving a large amount of non-granulated metal particles. be able to. Moreover, since the moldability is improved, the shape stability of the molded body can be made particularly excellent. In addition, by setting the binder content within the above range, the difference in size between the molded body and the degreased body, the so-called shrinkage rate, is optimized to prevent the dimensional accuracy of the finally obtained sintered body from being lowered. can do.

さらに、造粒粉末中には、必要に応じて、可塑剤、滑剤、酸化防止剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物が添加されていてもよい。   Furthermore, various additives, such as a plasticizer, a lubricant, an antioxidant, a degreasing accelerator, and a surfactant, may be added to the granulated powder as necessary.

一方、造粒処理としては、例えば、スプレードライ（噴霧乾燥）法、転動造粒法、流動層造粒法、転動流動造粒法等が挙げられる。   On the other hand, examples of the granulation treatment include a spray drying (spray drying) method, a rolling granulation method, a fluidized bed granulation method, and a rolling fluidization granulation method.

なお、造粒処理では、必要に応じて、バインダーを溶解する溶媒が用いられる。かかる溶媒としては、例えば、水、四塩化炭素のような無機溶媒や、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、セロソルブ系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、芳香族複素環化合物系溶媒、アミド系溶媒、ハロゲン化合物系溶媒、エステル系溶媒、アミン系溶媒、ニトリル系溶媒、ニトロ系溶媒、アルデヒド系溶媒のような有機溶媒等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上の混合物が用いられる。   In the granulation treatment, a solvent that dissolves the binder is used as necessary. Examples of such solvents include water, inorganic solvents such as carbon tetrachloride, ketone solvents, alcohol solvents, ether solvents, cellosolve solvents, aliphatic hydrocarbon solvents, aromatic hydrocarbon solvents, aromatic solvents. Organic solvent such as aromatic heterocyclic compound solvent, amide solvent, halogen compound solvent, ester solvent, amine solvent, nitrile solvent, nitro solvent, aldehyde solvent, etc. are selected from these One kind or a mixture of two or more kinds is used.

造粒粉末の平均粒径は、特に限定されないが、１０μｍ以上２００μｍ以下程度であるのが好ましく、２０μｍ以上１００μｍ以下程度であるのがより好ましく、２５μｍ以上６０μｍ以下程度であるのがさらに好ましい。このような粒径の造粒粉末は、良好な流動性を有し、成形型の形状をより忠実に反映させ得るものとなる。   The average particle diameter of the granulated powder is not particularly limited, but is preferably about 10 μm or more and 200 μm or less, more preferably about 20 μm or more and 100 μm or less, and further preferably about 25 μm or more and 60 μm or less. The granulated powder having such a particle size has good fluidity and can more accurately reflect the shape of the mold.

なお、平均粒径は、レーザー回折法により得られた質量基準での累積粒度分布において、累積量が小径側から５０％になるときの粒径として求められる。   The average particle size is obtained as the particle size when the cumulative amount is 50% from the small diameter side in the cumulative particle size distribution on a mass basis obtained by the laser diffraction method.

［Ｂ］成形工程
次に、混練物または造粒粉末を成形して、目的の焼結体と同形状の成形体を製造する。 [B] Molding Step Next, the kneaded product or the granulated powder is molded to produce a molded body having the same shape as the intended sintered body.

成形体の製造方法（成形方法）としては、特に限定されず、例えば、圧粉成形（圧縮成形）法、金属粉末射出成形（ＭＩＭ：Metal Injection Molding）法、押出成形法等の各種成形法を用いることができる。   The production method (molding method) of the molded body is not particularly limited. For example, various molding methods such as a compacting (compression molding) method, a metal powder injection molding (MIM) method, and an extrusion molding method are used. Can be used.

このうち、圧粉成形法の場合の成形条件は、用いる粉末冶金用金属粉末の組成や粒径、バインダーの組成、およびこれらの配合量等の諸条件によって異なるが、成形圧力が２００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下（２ｔ／ｃｍ２以上１０ｔ／ｃｍ２以下）程度であるのが好ましい。 Among these, the molding conditions in the case of the compacting method vary depending on various conditions such as the composition and particle size of the metal powder for powder metallurgy used, the composition of the binder, and the blending amount thereof, but the molding pressure is 200 MPa or more and 1000 MPa or less. It is preferably about (2 t / cm 2 or more and 10 t / cm 2 or less).

また、金属粉末射出成形法の場合の成形条件は、諸条件によって異なるものの、材料温度が８０℃以上２１０℃以下程度、射出圧力が５０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下（０．５ｔ／ｃｍ２以上５ｔ／ｃｍ２以下）程度であるのが好ましい。 Further, although the molding conditions in the metal powder injection molding method vary depending on various conditions, the material temperature is about 80 ° C. to 210 ° C., and the injection pressure is 50 MPa to 500 MPa (0.5 t / cm 2 to 5 t / cm 2). The following is preferable.

また、押出成形法の場合の成形条件は、諸条件によって異なるものの、材料温度が８０℃以上２１０℃以下程度、押出圧力が５０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下（０．５ｔ／ｃｍ２以上５ｔ／ｃｍ２以下）程度であるのが好ましい。 In addition, although the molding conditions in the extrusion molding method vary depending on various conditions, the material temperature is about 80 ° C. to 210 ° C., and the extrusion pressure is 50 MPa to 500 MPa (0.5 t / cm 2 to 5 t / cm 2 ). It is preferable that it is about.

このようにして得られた成形体は、金属粉末の複数の粒子の間隙に、バインダーが一様に分布した状態となる。   The molded body thus obtained is in a state where the binder is uniformly distributed in the gaps between the plurality of particles of the metal powder.

なお、作製される成形体の形状寸法は、以降の脱脂工程および焼成工程における成形体の収縮分を見込んで決定される。   In addition, the shape dimension of the molded object produced is determined in consideration of the shrinkage | contraction part of the molded object in a subsequent degreasing process and a baking process.

［Ｃ］脱脂工程
次に、得られた成形体に脱脂処理（脱バインダー処理）を施し、脱脂体を得る。 [C] Degreasing process Next, the obtained molded body is subjected to a degreasing treatment (debinding treatment) to obtain a degreased body.

具体的には、成形体を加熱して、バインダーを分解することにより、成形体中からバインダーを除去して、脱脂処理がなされる。   Specifically, the molded body is heated to decompose the binder, thereby removing the binder from the molded body and performing a degreasing process.

この脱脂処理は、例えば、成形体を加熱する方法、バインダーを分解するガスに成形体を曝す方法等が挙げられる。   Examples of the degreasing treatment include a method of heating the molded body, a method of exposing the molded body to a gas that decomposes the binder, and the like.

成形体を加熱する方法を用いる場合、成形体の加熱条件は、バインダーの組成や配合量によって若干異なるものの、温度１００℃以上７５０℃以下×０．１時間以上２０時間以下程度であるのが好ましく、１５０℃以上６００℃以下×０．５時間以上１５時間以下程度であるのがより好ましい。これにより、成形体を焼結させることなく、成形体の脱脂を必要かつ十分に行うことができる。その結果、脱脂体の内部にバインダー成分が多量に残留してしまうのを確実に防止することができる。   When using the method of heating the molded body, the heating condition of the molded body is preferably about 100 ° C. or higher and 750 ° C. or lower × 0.1 hour or longer and 20 hours or shorter, although it varies slightly depending on the composition and blending amount of the binder. 150 ° C. or more and 600 ° C. or less × 0.5 hours or more and 15 hours or less is more preferable. Thereby, degreasing | defatting of a molded object can be performed sufficiently and necessary, without sintering a molded object. As a result, it is possible to reliably prevent a large amount of binder component from remaining inside the degreased body.

また、成形体を加熱する際の雰囲気は、特に限定されず、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、大気のような酸化性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧雰囲気等が挙げられる。
一方、バインダーを分解するガスとしては、例えば、オゾンガス等が挙げられる。 The atmosphere for heating the molded body is not particularly limited, and is a reducing gas atmosphere such as hydrogen, an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, an oxidizing gas atmosphere such as air, or these atmospheres. The reduced pressure atmosphere etc. which reduced pressure is mentioned.
On the other hand, examples of the gas that decomposes the binder include ozone gas.

なお、このような脱脂工程は、脱脂条件の異なる複数の過程（ステップ）に分けて行うことにより、成形体中のバインダーをより速やかに、そして、成形体に残存させないように分解・除去することができる。   In addition, such a degreasing process is performed by dividing into a plurality of processes (steps) having different degreasing conditions, so that the binder in the molded body can be decomposed and removed more quickly and not to remain in the molded body. Can do.

また、必要に応じて、脱脂体に対して切削、研磨、切断等の機械加工を施すようにしてもよい。脱脂体は、硬度が比較的低く、かつ比較的可塑性に富んでいるため、脱脂体の形状が崩れるのを防止しつつ、容易に機械加工を施すことができる。このような機械加工によれば、最終的に寸法精度の高い焼結体を容易に得ることができる。   Moreover, you may make it perform machining, such as cutting, grinding | polishing, and cutting | disconnection with respect to a degreased body as needed. Since the degreased body is relatively low in hardness and relatively rich in plasticity, it can be easily machined while preventing the shape of the degreased body from collapsing. According to such machining, a sintered body with high dimensional accuracy can be easily obtained finally.

［Ｄ］焼成工程
前記工程［Ｃ］で得られた脱脂体を、焼成炉で焼成して焼結体を得る。 [D] Firing step The degreased body obtained in the step [C] is fired in a firing furnace to obtain a sintered body.

この焼結により、粉末冶金用金属粉末は、粒子同士の界面で拡散が生じ、焼結に至る。この際、前述したようなメカニズムによって、脱脂体が速やかに焼結される。その結果、全体的に緻密な高密度の焼結体が得られる。   By this sintering, the metal powder for powder metallurgy is diffused at the interface between the particles, resulting in sintering. At this time, the degreased body is quickly sintered by the mechanism described above. As a result, an entirely dense and dense sintered body can be obtained.

焼成温度は、成形体および脱脂体の製造に用いた粉末冶金用金属粉末の組成や粒径等によって異なるが、一例として９８０℃以上１３３０℃以下程度とされる。また、好ましくは１０５０℃以上１２６０℃以下程度とされる。   The firing temperature varies depending on the composition, particle size and the like of the metal powder for powder metallurgy used for the production of the molded body and the degreased body, but is set to about 980 ° C. or higher and 1330 ° C. or lower as an example. The temperature is preferably about 1050 ° C. or higher and 1260 ° C. or lower.

また、焼成時間は、０．２時間以上７時間以下とされるが、好ましくは１時間以上６時間以下程度とされる。   The firing time is 0.2 hours or more and 7 hours or less, and preferably 1 hour or more and 6 hours or less.

なお、焼成工程においては、途中で焼結温度や後述する焼成雰囲気を変化させるようにしてもよい。   In the firing step, the sintering temperature or a firing atmosphere described later may be changed during the firing process.

焼成条件をこのような範囲に設定することにより、焼結が進み過ぎて過焼結となり結晶組織が肥大化するのを防止しつつ、脱脂体全体を十分に焼結させることができる。その結果、高密度であり、かつ特に機械的特性に優れた焼結体を得ることができる。   By setting the firing conditions in such a range, it is possible to sufficiently sinter the entire degreased body while preventing the sintering from proceeding excessively to cause oversintering to enlarge the crystal structure. As a result, a sintered body having a high density and particularly excellent mechanical properties can be obtained.

また、焼成温度が比較的低温であることから、焼成炉による加熱温度を一定に制御し易く、したがって、脱脂体の温度も一定になり易い。その結果、より均質な焼結体を製造することができる。   Moreover, since the firing temperature is relatively low, the heating temperature in the firing furnace can be easily controlled, and thus the temperature of the degreased body is also likely to be constant. As a result, a more uniform sintered body can be produced.

さらには、前述したような焼成温度は、一般的な焼成炉で十分に実現可能な焼成温度であるため、安価な焼成炉が利用可能であるとともに、ランニングコストも抑えることができる。換言すれば、前記焼成温度を超える場合には、特殊な耐熱材料を用いた高価な焼成炉を利用する必要があり、しかもランニングコストも高くなるおそれがある。   Furthermore, since the firing temperature as described above is a firing temperature that can be sufficiently realized in a general firing furnace, an inexpensive firing furnace can be used and a running cost can be suppressed. In other words, when the firing temperature is exceeded, it is necessary to use an expensive firing furnace using a special heat-resistant material, and the running cost may be increased.

また、焼成の際の雰囲気は、特に限定されないが、金属粉末の著しい酸化を防止することを考慮した場合、水素のような還元性ガス雰囲気、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧雰囲気等が好ましく用いられる。   Further, the atmosphere during firing is not particularly limited, but in consideration of preventing significant oxidation of the metal powder, a reducing gas atmosphere such as hydrogen, an inert gas atmosphere such as argon, or these atmospheres The reduced pressure atmosphere etc. which reduced pressure is preferably used.

このようにして得られた焼結体は、高密度で機械的特性に優れたものとなる。すなわち、本発明の粉末冶金用金属粉末とバインダーとを含む組成物を、成形した後、脱脂・焼結して製造された焼結体は、従来の金属粉末を焼結してなる焼結体に比べて相対密度が高くなる。よって、本発明であれば、ＨＩＰ処理のような追加処理を施さなければ到達し得なかった高密度の焼結体を、追加処理なしに実現することができる。   The sintered body thus obtained has a high density and excellent mechanical properties. That is, a sintered body produced by molding a composition containing the metal powder for powder metallurgy of the present invention and a binder and then degreasing and sintering the sintered body is obtained by sintering a conventional metal powder. The relative density is higher than Therefore, according to the present invention, a high-density sintered body that could not be reached without additional processing such as HIP processing can be realized without additional processing.

具体的には、本発明によれば、粉末冶金用金属粉末の組成によって若干異なるものの、一例として従来よりも２％以上の相対密度の向上が期待できる。   Specifically, according to the present invention, although it varies slightly depending on the composition of the metal powder for powder metallurgy, an improvement in relative density of 2% or more can be expected as an example.

その結果、得られた焼結体の相対密度は、一例として９７％以上になることが期待できる（好ましくは９８％以上、より好ましくは９８．５％以上）。このような範囲の相対密度を有する焼結体は、粉末冶金技術を利用することで目的とする形状に限りなく近い形状を有するものであるにもかかわらず、溶製材に匹敵する優れた機械的特性を有するものとなるため、ほとんど後加工を施すことなく各種の機械部品や構造部品等に適用可能なものとなる。   As a result, the relative density of the obtained sintered body can be expected to be 97% or more as an example (preferably 98% or more, more preferably 98.5% or more). A sintered body having a relative density in such a range is excellent in mechanical properties comparable to a smelting material, although it has a shape that is almost as close as the target shape by using powder metallurgy technology. Since it has characteristics, it can be applied to various machine parts and structural parts with little post-processing.

また、本発明の粉末冶金用金属粉末とバインダーとを含む組成物を、成形した後、脱脂・焼結して製造された焼結体は、その引張強さや０．２％耐力が、従来の金属粉末を用いて同様に焼結してなる焼結体の引張強さや０．２％耐力よりも大きくなる。これは、合金組成や粒子の結晶組織を最適化したことにより、金属粉末の焼結性を高め、これにより製造される焼結体の機械的特性が向上したためと考えられる。   In addition, the sintered body produced by molding, degreasing and sintering the composition containing the metal powder for powder metallurgy of the present invention and the binder has the conventional tensile strength and 0.2% proof stress. It becomes larger than the tensile strength and 0.2% proof stress of the sintered body similarly sintered using metal powder. This is probably because the alloy composition and the crystal structure of the particles were optimized, so that the sinterability of the metal powder was improved and the mechanical properties of the sintered body produced thereby were improved.

また、上述したようにして製造された焼結体は、その表面が高硬度のものとなる。具体的には、粉末冶金用金属粉末の組成によって若干異なるものの、一例として表面のビッカース硬度が５７０以上１２００以下になることが期待される。また、好ましくは６００以上１０００以下になることが期待される。このような硬度を有する焼結体は、特に高い耐久性を有するものとなる。   Further, the sintered body manufactured as described above has a high hardness surface. Specifically, although it varies slightly depending on the composition of the metal powder for powder metallurgy, the surface Vickers hardness is expected to be 570 or more and 1200 or less as an example. Further, it is expected to be preferably 600 or more and 1000 or less. The sintered body having such hardness has particularly high durability.

なお、追加処理を施さなくても、焼結体は十分に高い密度と機械的特性とを有しているが、さらなる高密度化および機械的特性の向上を図るために、各種の追加処理を施すようにしてもよい。   Note that the sintered body has a sufficiently high density and mechanical properties without any additional treatment, but various additional treatments are required to further increase the density and improve the mechanical properties. You may make it give.

この追加処理としては、例えば、前述したＨＩＰ処理のような高密度化を図る追加処理であってもよく、各種焼き入れ処理、各種サブゼロ処理、各種焼き戻し処理等であってもよい。これらの追加処理は単独で行われてもよく、複数が組み合わされて行われてもよい。   This additional process may be, for example, an additional process for increasing the density as in the HIP process described above, or may be various quenching processes, various sub-zero processes, various tempering processes, or the like. These additional processes may be performed independently or may be performed in combination.

このうち、焼き入れ処理では、焼結体に対し、９８０℃以上１２００℃以下程度、０．２時間以上３時間以下程度の加熱を行った後、急冷する処理を行う。これにより、粉末冶金用金属粉末の組成によっても異なるが、オーステナイトの結晶構造をマルテンサイトの結晶構造に変化させることができる。したがって、この処理は、例えばマルテンサイトの結晶構造を含む焼結体を製造する際に好適に用いられる。
なお、焼き入れ処理における急冷には、水冷、油冷等が用いられる。 Among these, in the quenching treatment, the sintered body is heated for about 980 ° C. to 1200 ° C. for about 0.2 hours to 3 hours and then rapidly cooled. Thereby, although it changes with compositions of the metal powder for powder metallurgy, the crystal structure of austenite can be changed to the crystal structure of martensite. Therefore, this treatment is preferably used when, for example, a sintered body including a martensite crystal structure is manufactured.
Note that water cooling, oil cooling, or the like is used for rapid cooling in the quenching process.

また、サブゼロ処理は、焼き入れ処理においてマルテンサイトの結晶構造に変化せず、残留したオーステナイトの結晶構造を、冷却によってマルテンサイト化する処理のことである。残留したオーステナイトの結晶構造は、時間の経過とともにマルテンサイト化することが多いが、このとき、焼結体の体積変化を伴うため、経時的に焼結体の寸法が変化してしまうという不具合を伴う。そこで、焼き入れ処理後にサブゼロ処理を行うことで、残留したオーステナイトの結晶構造を半ば強制的にマルテンサイト化することができ、経時的な寸法変化という不具合の発生を予防することができる。
焼結体の冷却には、例えばドライアイスや炭酸ガス、液体窒素等を用いる。 The sub-zero treatment is a treatment that does not change to the martensite crystal structure in the quenching treatment, but converts the remaining austenite crystal structure to martensite by cooling. The crystal structure of the remaining austenite often becomes martensite with the passage of time, but at this time, since the volume of the sintered body is changed, the size of the sintered body changes over time. Accompany. Therefore, by performing the sub-zero treatment after the quenching treatment, the crystal structure of the remaining austenite can be forcibly converted into martensite, and the occurrence of a problem of dimensional change with time can be prevented.
For cooling the sintered body, for example, dry ice, carbon dioxide gas, liquid nitrogen or the like is used.

サブゼロ処理の温度は０℃以下程度、時間は０．２時間以上３時間以下程度であるのが好ましい。   The sub-zero treatment temperature is preferably about 0 ° C. or less, and the time is preferably about 0.2 hours or more and 3 hours or less.

また、焼き戻し処理は、焼き入れ処理後の焼結体に対して、焼き入れ処理よりも低温で再び加熱する処理のことである。これにより、焼結体の硬度を下げつつ靭性を付与することができる。   The tempering process is a process in which the sintered body after the quenching process is heated again at a lower temperature than the quenching process. Thereby, toughness can be provided, reducing the hardness of a sintered compact.

焼き戻し処理の温度は１００℃以上２００℃以下程度、時間は０．３時間以上５時間以下程度であるのが好ましい。   The temperature of the tempering treatment is preferably about 100 ° C. to 200 ° C., and the time is preferably about 0.3 hours to 5 hours.

また、上述した焼成工程や各種追加処理においては、金属粉末中（焼結体中）の軽元素が揮発し、最終的に得られる焼結体の組成は、金属粉末中の組成から若干変化している場合もある。   In the above-described firing step and various additional treatments, the light element in the metal powder (in the sintered body) volatilizes, and the composition of the finally obtained sintered body slightly changes from the composition in the metal powder. Sometimes it is.

例えば、Ｃについては、工程条件や処理条件に応じて異なるものの、最終的な焼結体における含有率が、粉末冶金用金属粉末における含有率の５％以上１００％以下の範囲内（好ましくは３０％以上１００％以下の範囲内）で変化する可能性がある。   For example, although C varies depending on the process conditions and processing conditions, the content in the final sintered body is within the range of 5% to 100% of the content in the metal powder for powder metallurgy (preferably 30). % In the range of not less than 100% and not more than 100%).

また、Ｏについても、工程条件や処理条件に応じて異なるものの、最終的な焼結体における含有率が、粉末冶金用金属粉末における含有率の１％以上５０％以下の範囲内（好ましくは３％以上５０％以下の範囲内）で変化する可能性がある。   O also varies depending on process conditions and processing conditions, but the content in the final sintered body is in the range of 1% to 50% of the content in the metal powder for powder metallurgy (preferably 3 % In the range of not less than 50% and not more than 50%).

一方、前述したように、製造された焼結体は、必要に応じて行われる追加処理の一環でＨＩＰ処理に供されてもよいが、ＨＩＰ処理を行っても十分な効果が発揮されない場合も多い。ＨＩＰ処理では、焼結体のさらなる高密度化を図ることができるが、そもそも本発明で得られる焼結体は、焼成工程の終了時点ですでに十分な高密度化が図られている。このため、さらにＨＩＰ処理を施したとしても、それ以上の高密度化は進み難い。   On the other hand, as described above, the manufactured sintered body may be subjected to the HIP process as part of an additional process performed as necessary. However, even if the HIP process is performed, a sufficient effect may not be exhibited. Many. In the HIP process, the sintered body can be further densified, but the sintered body obtained by the present invention has already been sufficiently densified at the end of the firing step. For this reason, even if the HIP process is further performed, it is difficult to further increase the density.

加えて、ＨＩＰ処理では、圧力媒体を介して被処理物を加圧する必要があるため、被処理物が汚染されたり、汚染に伴って被処理物の組成や物性が意図しない変化を生じたり、汚染に伴って被処理物が変色したりするおそれがある。また、加圧されることにより被処理物内において残留応力が発生あるいは増加し、これが経時的に解放されるのに伴って変形や寸法精度の低下といった不具合の発生を招くおそれがある。   In addition, in the HIP process, it is necessary to pressurize the object to be processed through a pressure medium, so that the object to be processed is contaminated, or the composition and physical properties of the object to be processed are unintentionally changed due to the contamination. There is a possibility that the object to be treated may be discolored due to contamination. Further, when the pressure is applied, residual stress is generated or increased in the object to be processed, and as this is released over time, there is a risk of causing problems such as deformation and a decrease in dimensional accuracy.

これに対し、本発明によれば、このようなＨＩＰ処理を施すことなく、十分に密度の高い焼結体を製造可能であるため、ＨＩＰ処理を施した場合と同様の高密度化および高強度化が図られた焼結体を得ることができる。そして、このような焼結体は、汚染や変色、意図しない組成や物性の変化等が少なく、変形や寸法精度の低下といった不具合の発生も少ないものとなる。よって、本発明によれば、機械的強度および寸法精度が高く、耐久性に優れた焼結体を効率よく製造することができる。   On the other hand, according to the present invention, since a sufficiently high density sintered body can be manufactured without performing such HIP treatment, the same high density and high strength as in the case of performing HIP treatment. It is possible to obtain a sintered body that has been made into a uniform shape. Such a sintered body has less contamination, discoloration, unintended composition and change in physical properties, etc., and less defects such as deformation and deterioration of dimensional accuracy. Therefore, according to the present invention, a sintered body having high mechanical strength and dimensional accuracy and excellent durability can be efficiently produced.

また、本発明で製造された焼結体は、機械的特性を向上させる目的の追加処理をほとんど必要としないため、組成や結晶組織が焼結体全体で均一になり易い。このため、構造的な等方性が高く、形状によらず全方位からの荷重に対する耐久性に優れたものとなる。   In addition, the sintered body produced according to the present invention requires almost no additional treatment for the purpose of improving mechanical properties, and therefore the composition and crystal structure are likely to be uniform throughout the sintered body. For this reason, structural isotropy is high, and it becomes the thing excellent in the durability with respect to the load from all directions irrespective of a shape.

なお、このようにして製造された焼結体では、その表面近傍における空孔率が内部における空孔率よりも相対的に小さくなることが多いことが認められる。このようになる理由は明確ではないが、第１元素および第２元素が添加されることにより、成形体の内部よりも表面近傍において、焼結反応がより進み易くなっているということが挙げられる。   In the sintered body manufactured in this way, it is recognized that the porosity in the vicinity of the surface is often relatively smaller than the porosity in the interior. The reason for this is not clear, but it can be mentioned that the addition of the first element and the second element makes it easier for the sintering reaction to proceed in the vicinity of the surface than in the molded body. .

具体的には、焼結体の表面近傍の空孔率をＡ１とし、焼結体の内部の空孔率をＡ２としたとき、Ａ２−Ａ１は０．１％以上３％以下であるのが好ましく、０．２％以上２％以下であるのがより好ましい。Ａ２−Ａ１がこのような範囲にある焼結体は、必要かつ十分な機械的強度を有する一方、表面を容易に平坦化することを可能にする。すなわち、かかる焼結体の表面を研磨することにより、鏡面性の高い表面を得ることができる。   Specifically, when the porosity near the surface of the sintered body is A1, and the porosity inside the sintered body is A2, A2-A1 is 0.1% or more and 3% or less. Preferably, it is 0.2% or more and 2% or less. A sintered body in which A2-A1 is in such a range has the necessary and sufficient mechanical strength, while allowing the surface to be easily flattened. That is, a surface having high specularity can be obtained by polishing the surface of the sintered body.

このような鏡面性の高い焼結体は、機械的強度が高くなるだけでなく、審美性に優れたものとなる。このため、かかる焼結体は、優れた美的外観が要求される用途にも好適に用いられる。   Such a highly specular sintered body has not only high mechanical strength but also excellent aesthetics. For this reason, this sintered compact is used suitably also for the use as which the outstanding aesthetic appearance is requested | required.

なお、焼結体の表面近傍の空孔率Ａ１とは、焼結体の断面のうち、表面から５０μｍの深さの位置を中心に半径２５μｍの範囲内の空孔率のことをいう。また、焼結体の内部の空孔率Ａ２とは、焼結体の断面のうち、表面から３００μｍの深さの位置を中心に半径２５μｍの範囲内の空孔率のことをいう。これらの空孔率は、焼結体の断面を走査型電子顕微鏡で観察し、前記範囲内に存在する空孔の面積を前記範囲の面積で除して得られた値である。   Note that the porosity A1 in the vicinity of the surface of the sintered body refers to a porosity within a range of a radius of 25 μm centering on a position at a depth of 50 μm from the surface in the cross section of the sintered body. Further, the porosity A2 inside the sintered body refers to a porosity within a range of a radius of 25 μm around a position of a depth of 300 μm from the surface in the cross section of the sintered body. These porosity ratios are values obtained by observing the cross section of the sintered body with a scanning electron microscope and dividing the area of the pores existing in the range by the area of the range.

以上、本発明の粉末冶金用金属粉末、コンパウンド、造粒粉末および焼結体について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。   As mentioned above, although the metal powder for powder metallurgy, compound, granulated powder, and sintered compact of this invention were demonstrated based on suitable embodiment, this invention is not limited to these.

また、本発明の焼結体は、例えば、自動車用部品、自転車用部品、鉄道車両用部品、船舶用部品、航空機用部品、宇宙輸送機（例えばロケット等）用部品のような輸送機器用部品、パソコン用部品、携帯電話端末用部品のような電子機器用部品、冷蔵庫、洗濯機、冷暖房機のような電気機器用部品、工作機械、半導体製造装置のような機械用部品、原子力発電所、火力発電所、水力発電所、製油所、化学コンビナートのようなプラント用部品、時計用部品、金属食器、宝飾品、眼鏡フレームのような装飾品の他、あらゆる構造部品に用いられる。   In addition, the sintered body of the present invention includes, for example, parts for transportation equipment such as parts for automobiles, parts for bicycles, parts for railway vehicles, parts for ships, parts for aircraft, parts for space transport aircraft (for example, rockets). , Parts for electronic devices such as parts for personal computers, parts for mobile phones, parts for electrical equipment such as refrigerators, washing machines, air conditioners, machine parts such as machine tools and semiconductor manufacturing equipment, nuclear power plants, It is used for plant parts such as thermal power plants, hydroelectric power plants, refineries, chemical complexes, clock parts, metal tableware, jewelry, decorative items such as eyeglass frames, and all structural parts.

次に、本発明の実施例について説明する。
１．焼結体（Ｚｒ−Ｎｂ系）の製造 Next, examples of the present invention will be described.
1. Production of sintered body (Zr-Nb system)

（サンプルＮｏ．１）
［１］まず、水アトマイズ法により製造された表１に示す組成の金属粉末を用意した。 (Sample No. 1)
[1] First, a metal powder having the composition shown in Table 1 manufactured by the water atomization method was prepared.

また、表１に示す粉末の組成は、誘導結合高周波プラズマ発光分析法（ＩＣＰ分析法）により同定、定量した。なお、ＩＣＰ分析には、（株）リガク製、ＩＣＰ装置（ＣＩＲＯＳ１２０型）を用いた。また、Ｃの同定、定量には、ＬＥＣＯ社製炭素・硫黄分析装置（ＣＳ−２００）を用いた。さらに、Ｏの同定、定量には、ＬＥＣＯ社製酸素・窒素分析装置（ＴＣ−３００／ＥＦ−３００）を用いた。   The powder composition shown in Table 1 was identified and quantified by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP analysis). For ICP analysis, an ICP device (CIROS120 type) manufactured by Rigaku Corporation was used. For carbon identification and quantification, a carbon / sulfur analyzer (CS-200) manufactured by LECO was used. Further, an oxygen / nitrogen analyzer (TC-300 / EF-300) manufactured by LECO was used for identification and quantification of O.

［２］次に、金属粉末と、ポリプロピレンおよびワックスの混合物（有機バインダー）とを、質量比で９：１となるよう秤量して混合し、混合原料を得た。
［３］次に、この混合原料を混練機で混練し、コンパウンドを得た。 [2] Next, the metal powder and a mixture of polypropylene and wax (organic binder) were weighed and mixed so that the mass ratio was 9: 1 to obtain a mixed raw material.
[3] Next, the mixed raw material was kneaded with a kneader to obtain a compound.

［４］次に、このコンパウンドを、以下に示す成形条件で、射出成形機にて成形し、成形体を作製した。   [4] Next, this compound was molded by an injection molding machine under the molding conditions shown below to produce a molded body.

＜成形条件＞
・材料温度：１５０℃
・射出圧力：１１ＭＰａ（１１０ｋｇｆ／ｃｍ２） <Molding conditions>
-Material temperature: 150 ° C
Injection pressure: 11 MPa (110 kgf / cm 2 )

［５］次に、得られた成形体に対して、以下に示す脱脂条件で熱処理（脱脂処理）を施し、脱脂体を得た。   [5] Next, the obtained molded body was subjected to heat treatment (degreasing treatment) under the following degreasing conditions to obtain a degreased body.

＜脱脂条件＞
・脱脂温度 ：５００℃
・脱脂時間 ：１時間（脱脂温度での保持時間）
・脱脂雰囲気：窒素雰囲気 <Degreasing conditions>
・ Degreasing temperature: 500 ° C
・ Degreasing time: 1 hour (holding time at degreasing temperature)
・ Degreasing atmosphere: Nitrogen atmosphere

［６］次に、得られた脱脂体を、以下に示す焼成条件で焼成した。これにより、焼結体を得た。なお、焼結体の形状は、直径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円筒形状とした。   [6] Next, the obtained degreased body was fired under the firing conditions shown below. This obtained the sintered compact. The shape of the sintered body was a cylindrical shape having a diameter of 10 mm and a thickness of 5 mm.

＜焼成条件＞
・焼成温度 ：１２００℃
・焼成時間 ：３時間（焼成温度での保持時間）
・焼成雰囲気：アルゴン雰囲気 <Baking conditions>
・ Baking temperature: 1200 ℃
-Firing time: 3 hours (holding time at the firing temperature)
・ Baking atmosphere: Argon atmosphere

［７］次に、得られた焼結体に対し、以下に示す条件で焼き入れ処理を施した。   [7] Next, the obtained sintered body was subjected to quenching treatment under the following conditions.

＜焼き入れ処理条件＞
・焼き入れ温度 ：９８０℃
・焼き入れ時間 ：４時間
・焼き入れ雰囲気：アルゴン雰囲気
・冷却方法 ：水冷 <Quenching treatment conditions>
-Quenching temperature: 980 ° C
-Quenching time: 4 hours-Quenching atmosphere: Argon atmosphere-Cooling method: Water cooling

［８］次に、焼き入れ処理を施した焼結体に対し、以下に示す条件でサブゼロ処理を施した。   [8] Next, the sintered body subjected to the quenching treatment was subjected to sub-zero treatment under the following conditions.

＜サブゼロ処理条件＞
・サブゼロ処理温度 ：−１９６℃
・サブゼロ処理時間 ：２時間 <Sub-zero treatment conditions>
Sub-zero treatment temperature: -196 ° C
・ Sub zero processing time: 2 hours

［９］次に、サブゼロ処理を施した焼結体に対し、以下に示す条件で焼き戻し処理を施した。   [9] Next, the sintered body subjected to the sub-zero treatment was tempered under the following conditions.

＜焼き戻し処理条件＞
・焼き戻し処理温度 ：２１０℃
・焼き戻し処理時間 ：４時間 <Tempering treatment conditions>
・ Tempering treatment temperature: 210 ℃
・ Tempering treatment time: 4 hours

（サンプルＮｏ．２〜６７）
粉末冶金用金属粉末の組成等を表１または表２に示すように変更した以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の焼結体の製造方法と同様にして焼結体を得た。なお、サンプルＮｏ．３６、６７の焼結体については、焼成後、下記の条件でＨＩＰ処理を施した。また、サンプルＮｏ．２８〜３０、５７〜５９の焼結体は、それぞれガスアトマイズ法により製造された金属粉末を用いて得られたものである。なお、表１、２には、備考欄に「ガス」と表記している。 (Sample Nos. 2-67)
Except for changing the composition of the metal powder for powder metallurgy as shown in Table 1 or 2, sample No. A sintered body was obtained in the same manner as in the method for producing a sintered body of No. 1. Sample No. The sintered bodies 36 and 67 were subjected to HIP treatment under the following conditions after firing. Sample No. The sintered bodies 28 to 30 and 57 to 59 were obtained using metal powders produced by the gas atomizing method. In Tables 1 and 2, “remark” is written in the remarks column.

＜ＨＩＰ処理条件＞
・加熱温度 ：１１００℃
・加熱時間 ：２時間
・加圧力 ：１００ＭＰａ <HIP processing conditions>
・ Heating temperature: 1100 ° C
・ Heating time: 2 hours ・ Pressure: 100 MPa

Figure 0006319121
Figure 0006319121

Figure 0006319121
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なお、表１、２では、各サンプルＮｏ．の焼結体のうち、本発明に相当するものを「実施例」とし、本発明に相当しないものを「比較例」としている。
また、各焼結体には、微量の不純物が含まれていたが、表１、２への記載は省略した。 In Tables 1 and 2, each sample No. Among these sintered bodies, those corresponding to the present invention are referred to as “Examples”, and those not corresponding to the present invention are referred to as “Comparative Examples”.
Each sintered body contained a small amount of impurities, but the description in Tables 1 and 2 was omitted.

（サンプルＮｏ．６８）
［１］まず、表３に示す組成の金属粉末を、サンプルＮｏ．１の場合と同様、水アトマイズ法により製造した。 (Sample No. 68)
[1] First, a metal powder having the composition shown in Table 3 was sampled. As in the case of 1, it was produced by the water atomization method.

［２］次に、スプレードライ法により、金属粉末を造粒した。このとき使用したバインダーはポリビニルアルコールであり、金属粉末１００質量部に対して１質量部になる量を使用した。また、ポリビニルアルコール１質量部に対して５０質量部の溶媒（イオン交換水）を使用した。これにより、平均粒径５０μｍの造粒粉末を得た。   [2] Next, the metal powder was granulated by spray drying. The binder used at this time was polyvinyl alcohol, and the amount used was 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the metal powder. Moreover, 50 mass parts solvent (ion-exchange water) was used with respect to 1 mass part of polyvinyl alcohol. This obtained the granulated powder with an average particle diameter of 50 micrometers.

［３］次に、この造粒粉末を、以下に示す成形条件で圧粉成形した。なお、この成形には、プレス成形機を使用した。また、作製する成形体の形状は、２０ｍｍ角の立方体形状とした。   [3] Next, this granulated powder was compacted under the molding conditions shown below. A press molding machine was used for this molding. Moreover, the shape of the molded body to be produced was a 20 mm square cube shape.

＜成形条件＞
・材料温度：９０℃
・成形圧力：６００ＭＰａ（６ｔ／ｃｍ２） <Molding conditions>
・ Material temperature: 90 ℃
Molding pressure: 600 MPa (6 t / cm 2 )

［４］次に、得られた成形体に対して、以下に示す脱脂条件で熱処理（脱脂処理）を施し、脱脂体を得た。   [4] Next, the obtained molded body was subjected to heat treatment (degreasing treatment) under the following degreasing conditions to obtain a degreased body.

＜脱脂条件＞
・脱脂温度 ：４５０℃
・脱脂時間 ：２時間（脱脂温度での保持時間）
・脱脂雰囲気：窒素雰囲気 <Degreasing conditions>
・ Degreasing temperature: 450 ° C
・ Degreasing time: 2 hours (holding time at the degreasing temperature)
・ Degreasing atmosphere: Nitrogen atmosphere

［５］次に、得られた脱脂体を、以下に示す焼成条件で焼成した。これにより、焼結体を得た。   [5] Next, the obtained degreased body was fired under the firing conditions shown below. This obtained the sintered compact.

＜焼成条件＞
・焼成温度 ：１２００℃
・焼成時間 ：３時間（焼成温度での保持時間）
・焼成雰囲気：アルゴン雰囲気 <Baking conditions>
・ Baking temperature: 1200 ℃
-Firing time: 3 hours (holding time at the firing temperature)
・ Baking atmosphere: Argon atmosphere

［６］次に、得られた焼結体に対し、以下に示す条件で焼き入れ処理を施した。
＜焼き入れ処理条件＞
・焼き入れ温度 ：９８０℃
・焼き入れ時間 ：４時間
・焼き入れ雰囲気：アルゴン雰囲気
・冷却方法 ：水冷 [6] Next, the obtained sintered body was subjected to quenching treatment under the following conditions.
<Quenching treatment conditions>
-Quenching temperature: 980 ° C
-Quenching time: 4 hours-Quenching atmosphere: Argon atmosphere-Cooling method: Water cooling

［７］次に、焼き入れ処理を施した焼結体に対し、以下に示す条件でサブゼロ処理を施した。   [7] Next, the sub-zero treatment was performed on the sintered body subjected to the quenching treatment under the following conditions.

＜サブゼロ処理条件＞
・サブゼロ処理温度 ：−１９６℃
・サブゼロ処理時間 ：２時間 <Sub-zero treatment conditions>
Sub-zero treatment temperature: -196 ° C
・ Sub zero processing time: 2 hours

［８］次に、サブゼロ処理を施した焼結体に対し、以下に示す条件で焼き戻し処理を施した。   [8] Next, the sintered body subjected to the sub-zero treatment was tempered under the following conditions.

＜焼き戻し処理条件＞
・焼き戻し処理温度 ：２１０℃
・焼き戻し処理時間 ：４時間 <Tempering treatment conditions>
・ Tempering treatment temperature: 210 ℃
・ Tempering treatment time: 4 hours

（サンプルＮｏ．６９〜８４）
粉末冶金用金属粉末の組成等を表３に示すように変更した以外は、それぞれサンプルＮｏ．６８の場合と同様にして焼結体を得た。なお、サンプルＮｏ．８４の焼結体については、焼成後、下記の条件でＨＩＰ処理を施した。 (Sample No. 69-84)
Except for changing the composition and the like of the metal powder for powder metallurgy as shown in Table 3, each sample No. As in the case of 68, a sintered body was obtained. Sample No. The sintered body of 84 was subjected to HIP treatment under the following conditions after firing.

＜ＨＩＰ処理条件＞
・加熱温度 ：１１００℃
・加熱時間 ：２時間
・加圧力 ：１００ＭＰａ <HIP processing conditions>
・ Heating temperature: 1100 ° C
・ Heating time: 2 hours ・ Pressure: 100 MPa

Figure 0006319121
Figure 0006319121

なお、表３においては、各サンプルＮｏ．の粉末冶金用金属粉末および焼結体のうち、本発明に相当するものを「実施例」とし、本発明に相当しないものを「比較例」としている。
また、各焼結体には、微量の不純物が含まれていたが、表３への記載は省略した。 In Table 3, each sample No. Among these metal powders for powder metallurgy and sintered bodies, those corresponding to the present invention are referred to as “Examples”, and those not corresponding to the present invention are referred to as “Comparative Examples”.
Each sintered body contained a small amount of impurities, but the description in Table 3 was omitted.

２．金属粉末（Ｚｒ−Ｎｂ系）の評価
次いで、表１〜３に示す各サンプルＮｏ．の粉末冶金用金属粉末の粒子の断面について、ＴＥＭにより結晶組織を評価した。 2. Evaluation of metal powder (Zr—Nb system) With respect to the cross section of the particles of the metal powder for powder metallurgy, the crystal structure was evaluated by TEM.

その結果、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が１個以上５個以下であった。具体的には、平均数の最小値が１．２個、平均数の最大値が４．６個であった。   As a result, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the examples, the average number of Fe-based alloy crystals was 1 or more and 5 or less. Specifically, the minimum value of the average number was 1.2 and the maximum value of the average number was 4.6.

また、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の円相当径が粒子の円相当径の１％以上１００％以下であった。具体的には、粒子の円相当径に対するＦｅ基合金結晶の円相当径の割合のうち、最小値は２％、最大値は８４％であった。   In all the metal powders for powder metallurgy corresponding to the examples, the equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal was 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particles. Specifically, of the ratio of the equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal to the equivalent circle diameter of the particles, the minimum value was 2% and the maximum value was 84%.

一方、比較例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が６個以上であった。具体的には、平均数の最小値が８．４個、平均数の最大値が２５６個であった。   On the other hand, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the comparative example, all had an average number of Fe-based alloy crystals of 6 or more. Specifically, the minimum value of the average number was 8.4 and the maximum value of the average number was 256.

なお、各表には記載していないが、ＭｎおよびＮｉの双方を含まない以外は、表１〜３に示すのと同様の組成からなる金属粉末についても、上記と同様の評価を行ったところ、やはり、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末の粒子に含まれるＦｅ基合金結晶の平均数は１個以上５個以下であった。   Although not described in each table, the same evaluation as described above was performed for metal powders having the same composition as shown in Tables 1 to 3 except that both Mn and Ni were not included. After all, the average number of Fe-based alloy crystals contained in the particles of the metal powder for powder metallurgy corresponding to the example was 1 or more and 5 or less.

３．焼結体（Ｚｒ−Ｎｂ系）の評価
３．１ 相対密度の評価
表１〜３に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２５０１（２０００）に規定された焼結金属材料の密度を測定する方法に準じて、焼結密度を測定するとともに、各焼結体を製造するのに用いた粉末冶金用金属粉末の真密度を参照して、各焼結体の相対密度を算出した。
算出結果を表４〜６に示す。 3. Evaluation of sintered body (Zr—Nb system) 3.1 Evaluation of relative density According to the method of measuring the density of the sintered metal material defined in JIS Z 2501 (2000), the sintered density was measured and the powder used to manufacture each sintered body The relative density of each sintered body was calculated with reference to the true density of the metal powder for metallurgy.
The calculation results are shown in Tables 4-6.

３．２ 硬度の評価
表１〜３に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に規定されたビッカース硬さ試験の試験方法に準じて、ビッカース硬さを測定した。
そして、測定した硬さについて、以下の評価基準にしたがって評価した。 3.2 Evaluation of hardness Each sample No. shown in Tables 1-3. The Vickers hardness of the sintered body was measured according to the test method of the Vickers hardness test specified in JIS Z 2244 (2009).
The measured hardness was evaluated according to the following evaluation criteria.

＜ビッカース硬さの評価基準＞
Ａ：ビッカース硬さが４９５以上である
Ｆ：ビッカース硬さが４９５未満である
評価結果を表４〜６に示す。 <Vickers hardness evaluation criteria>
A: Vickers hardness is 495 or more F: Vickers hardness is less than 495 Evaluation results are shown in Tables 4-6.

３．３ 引張強さ、０．２％耐力および伸びの評価
表１〜３に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に規定された金属材料引張試験方法に準じて、引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。
そして、測定したこれらの物性値について、以下の評価基準にしたがって評価した。 3.3 Evaluation of tensile strength, 0.2% proof stress and elongation With respect to the sintered body, tensile strength, 0.2% proof stress and elongation were measured according to the metal material tensile test method defined in JIS Z 2241 (2011).
And about these measured physical-property values, it evaluated in accordance with the following evaluation criteria.

＜引張強さの評価基準＞
Ａ：焼結体の引張強さが非常に大きい（１８００ＭＰａ以上）
Ｂ：焼結体の引張強さが大きい（１６００ＭＰａ以上１８００ＭＰａ未満）
Ｃ：焼結体の引張強さがやや大きい（１４００ＭＰａ以上１６００ＭＰａ未満）
Ｄ：焼結体の引張強さがやや小さい（１２００ＭＰａ以上１４００ＭＰａ未満）
Ｅ：焼結体の引張強さが小さい（１０００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ未満）
Ｆ：焼結体の引張強さが非常に小さい（８００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ未満）
Ｇ：焼結体の引張強さが特に小さい（８００ＭＰａ未満） <Evaluation criteria for tensile strength>
A: The tensile strength of the sintered body is very large (1800 MPa or more).
B: The tensile strength of the sintered body is large (1600 MPa to less than 1800 MPa)
C: Sintered body has a slightly high tensile strength (1400 MPa to less than 1600 MPa)
D: The tensile strength of the sintered body is slightly small (from 1200 MPa to less than 1400 MPa)
E: The tensile strength of the sintered body is small (1000 MPa or more and less than 1200 MPa)
F: The tensile strength of the sintered body is very small (800 MPa or more and less than 1000 MPa)
G: The tensile strength of the sintered body is particularly small (less than 800 MPa)

＜０．２％耐力の評価基準＞
Ａ：焼結体の０．２％耐力が非常に大きい（１２００ＭＰａ以上）
Ｂ：焼結体の０．２％耐力が大きい（１１００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ未満）
Ｃ：焼結体の０．２％耐力がやや大きい（１０００ＭＰａ以上１１００ＭＰａ未満）
Ｄ：焼結体の０．２％耐力がやや小さい（９００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ未満）
Ｅ：焼結体の０．２％耐力が小さい（８００ＭＰａ以上９００ＭＰａ未満）
Ｆ：焼結体の０．２％耐力が非常に小さい（７００ＭＰａ以上８００ＭＰａ未満）
Ｇ：焼結体の０．２％耐力が特に小さい（７００ＭＰａ未満） <Evaluation criteria for 0.2% proof stress>
A: The 0.2% proof stress of the sintered body is very large (1200 MPa or more).
B: The 0.2% yield strength of the sintered body is large (1100 MPa or more and less than 1200 MPa).
C: The 0.2% yield strength of the sintered body is slightly large (1000 MPa or more and less than 1100 MPa)
D: The 0.2% yield strength of the sintered body is slightly small (900 MPa or more and less than 1000 MPa)
E: The 0.2% yield strength of the sintered body is small (800 MPa or more and less than 900 MPa)
F: The 0.2% yield strength of the sintered body is very small (700 MPa or more and less than 800 MPa)
G: The 0.2% proof stress of the sintered body is particularly small (less than 700 MPa)

＜伸びの評価基準＞
Ａ：焼結体の伸びが非常に大きい（７％以上）
Ｂ：焼結体の伸びが大きい（６％以上７％未満）
Ｃ：焼結体の伸びがやや大きい（５％以上６％未満）
Ｄ：焼結体の伸びがやや小さい（４％以上５％未満）
Ｅ：焼結体の伸びが小さい（３％以上４％未満）
Ｆ：焼結体の伸びが非常に小さい（２％以上３％未満）
Ｇ：焼結体の伸びが特に小さい（２％未満）
以上の評価結果を表４〜６に示す。 <Evaluation criteria for elongation>
A: The elongation of the sintered body is very large (7% or more)
B: The elongation of the sintered body is large (from 6% to less than 7%)
C: The elongation of the sintered body is slightly large (5% or more and less than 6%)
D: The elongation of the sintered body is slightly small (4% or more and less than 5%)
E: The elongation of the sintered body is small (from 3% to less than 4%)
F: The elongation of the sintered body is very small (2% or more and less than 3%)
G: The elongation of the sintered body is particularly small (less than 2%)
The above evaluation results are shown in Tables 4-6.

３．４ 疲労強度の評価
表１〜３に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、疲労強度を測定した。 3.4 Evaluation of fatigue strength The fatigue strength of the sintered body was measured.

なお、疲労強度は、ＪＩＳ Ｚ ２２７３（１９７８）に規定された試験方法に準じて測定した。また、繰り返し応力に相当する荷重の印加波形は両振りの正弦波とし、最小最大応力比（最小応力／最大応力）は０．１とした。また、繰り返し周波数は３０Ｈｚとし、繰り返し数を１×１０７回とした。
そして、測定した疲労強度について、以下の評価基準にしたがって評価した。 The fatigue strength was measured according to a test method defined in JIS Z 2273 (1978). The applied waveform of the load corresponding to the repetitive stress was a double sine wave, and the minimum maximum stress ratio (minimum stress / maximum stress) was 0.1. The repetition frequency was 30 Hz, and the number of repetitions was 1 × 10 7 times.
And the measured fatigue strength was evaluated according to the following evaluation criteria.

＜疲労強度の評価基準＞
Ａ：焼結体の疲労強度が５７５ＭＰａ以上である
Ｂ：焼結体の疲労強度が５５５ＭＰａ以上５７５ＭＰａ未満である
Ｃ：焼結体の疲労強度が５３５ＭＰａ以上５５５ＭＰａ未満である
Ｄ：焼結体の疲労強度が５１５ＭＰａ以上５３５ＭＰａ未満である
Ｅ：焼結体の疲労強度が４９５ＭＰａ以上５１５ＭＰａ未満である
Ｆ：焼結体の疲労強度が４９５ＭＰａ未満である
以上の評価結果を表４〜６に示す。 <Fatigue strength evaluation criteria>
A: The fatigue strength of the sintered body is 575 MPa or more B: The fatigue strength of the sintered body is 555 MPa or more and less than 575 MPa C: The fatigue strength of the sintered body is 535 MPa or more and less than 555 MPa D: Fatigue of the sintered body The strength is 515 MPa or more and less than 535 MPa E: The fatigue strength of the sintered body is 495 MPa or more and less than 515 MPa F: The fatigue strength of the sintered body is less than 495 MPa The above evaluation results are shown in Tables 4-6.

Figure 0006319121
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表４〜６から明らかなように、実施例に相当する焼結体は、比較例に相当する焼結体（ＨＩＰ処理を施した焼結体を除く。）に比べて、相対密度が高いことが認められた。また、引張強さ、０．２％耐力および伸びといった特性についても、有意差があることが認められた。   As is apparent from Tables 4 to 6, the sintered body corresponding to the example has a higher relative density than the sintered body corresponding to the comparative example (excluding the sintered body subjected to HIP treatment). Was recognized. It was also recognized that there were significant differences in properties such as tensile strength, 0.2% proof stress and elongation.

一方、実施例に相当する焼結体と、ＨＩＰ処理を施した焼結体との間で、各物性値を比較したところ、いずれも同程度であることが認められた。   On the other hand, when the respective physical property values were compared between the sintered body corresponding to the example and the sintered body subjected to the HIP treatment, it was recognized that both were comparable.

また、各表には記載していないが、ＭｎおよびＮｉの双方を含まない以外は、表１〜３に示すのと同様の組成からなる金属粉末を用いて製造された焼結体についても、上記と同様の評価を行ったところ、やはり、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末を用いて製造された焼結体の相対密度および機械的特性はそれぞれ良好であった。   Moreover, although not described in each table, except for not including both Mn and Ni, also about the sintered body manufactured using a metal powder having the same composition as shown in Tables 1-3, When the same evaluation as described above was performed, the relative density and the mechanical properties of the sintered bodies produced using the metal powder for powder metallurgy corresponding to the examples were also good.

４．焼結体（Ｈｆ−Ｎｂ系）の製造
（サンプルＮｏ．８５〜１０５）
粉末冶金用金属粉末の組成等を表７に示すように変更した以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の焼結体の製造方法と同様にして焼結体を得た。 4). Production of sintered body (Hf-Nb series) (Sample No. 85-105)
Except for changing the composition and the like of the metal powder for powder metallurgy as shown in Table 7, each sample No. A sintered body was obtained in the same manner as in the method for producing a sintered body of No. 1.

Figure 0006319121
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なお、表７では、各サンプルＮｏ．の焼結体のうち、本発明に相当するものを「実施例」とし、本発明に相当しないものを「比較例」としている。
また、各焼結体には、微量の不純物が含まれていたが、表７への記載は省略した。 In Table 7, each sample No. Among these sintered bodies, those corresponding to the present invention are referred to as “Examples”, and those not corresponding to the present invention are referred to as “Comparative Examples”.
Each sintered body contained a small amount of impurities, but the description in Table 7 was omitted.

５．金属粉末（Ｈｆ−Ｎｂ系）の評価
次いで、表７に示す各サンプルＮｏ．の粉末冶金用金属粉末の粒子の断面について、ＴＥＭにより結晶組織を評価した。 5). Evaluation of metal powder (Hf—Nb system) With respect to the cross section of the particles of the metal powder for powder metallurgy, the crystal structure was evaluated by TEM.

その結果、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が１個以上５個以下であった。また、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の円相当径が粒子の円相当径の１％以上１００％以下であった。   As a result, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the examples, the average number of Fe-based alloy crystals was 1 or more and 5 or less. In all the metal powders for powder metallurgy corresponding to the examples, the equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal was 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particles.

一方、比較例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が６個以上であった。   On the other hand, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the comparative example, all had an average number of Fe-based alloy crystals of 6 or more.

６．焼結体（Ｈｆ−Ｎｂ系）の評価
６．１ 相対密度の評価
表７に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２５０１（２０００）に規定された焼結金属材料の密度を測定する方法に準じて、焼結密度を測定するとともに、各焼結体を製造するのに用いた粉末冶金用金属粉末の真密度を参照して、各焼結体の相対密度を算出した。
算出結果を表８に示す。 6). Evaluation of Sintered Body (Hf-Nb System) 6.1 Evaluation of Relative Density According to the method of measuring the density of the sintered metal material defined in JIS Z 2501 (2000), the sintered density was measured and the powder used to manufacture each sintered body The relative density of each sintered body was calculated with reference to the true density of the metal powder for metallurgy.
Table 8 shows the calculation results.

６．２ 硬度の評価
表７に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に規定されたビッカース硬さ試験の方法に準じて、ビッカース硬さを測定した。 6.2 Evaluation of Hardness Each sample No. shown in Table 7 The Vickers hardness of the sintered body was measured according to the method of the Vickers hardness test specified in JIS Z 2244 (2009).

そして、測定した硬さについて、３．２に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表８に示す。 Then, the measured hardness was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.2.
The evaluation results are shown in Table 8.

６．３ 引張強さ、０．２％耐力および伸びの評価
表７に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に規定された金属材料引張試験方法に準じて、引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。 6.3 Evaluation of tensile strength, 0.2% proof stress and elongation Each sample No. shown in Table 7 With respect to the sintered body, tensile strength, 0.2% proof stress and elongation were measured according to the metal material tensile test method defined in JIS Z 2241 (2011).

そして、測定した物性値について、３．３に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表８に示す。 The measured physical property values were evaluated according to the evaluation criteria described in 3.3.
The evaluation results are shown in Table 8.

６．４ 疲労強度の評価
表７に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、３．４と同様にして疲労強度を測定した。 6.4 Evaluation of fatigue strength Each sample No. shown in Table 7 The fatigue strength of the sintered body was measured in the same manner as in 3.4.

そして、測定した疲労強度について、３．４に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表８に示す。 Then, the measured fatigue strength was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.4.
The evaluation results are shown in Table 8.

Figure 0006319121
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表８から明らかなように、実施例に相当する焼結体は、比較例に相当する焼結体に比べて、相対密度が高いことが認められた。また、引張強さ、０．２％耐力および伸びといった特性についても、有意差があることが認められた。   As can be seen from Table 8, the sintered body corresponding to the example was found to have a higher relative density than the sintered body corresponding to the comparative example. It was also recognized that there were significant differences in properties such as tensile strength, 0.2% proof stress and elongation.

一方、実施例に相当する焼結体と、ＨＩＰ処理を施した焼結体との間で、各物性値を比較したところ、いずれも同程度であることが認められた。   On the other hand, when the respective physical property values were compared between the sintered body corresponding to the example and the sintered body subjected to the HIP treatment, it was recognized that both were comparable.

７．焼結体（Ｔｉ−Ｎｂ系）の製造
（サンプルＮｏ．１０６〜１１８）
粉末冶金用金属粉末の組成等を表９に示すように変更した以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の焼結体の製造方法と同様にして焼結体を得た。 7). Production of sintered body (Ti-Nb system) (Sample No. 106-118)
Except for changing the composition and the like of the metal powder for powder metallurgy as shown in Table 9, sample No. A sintered body was obtained in the same manner as in the method for producing a sintered body of No. 1.

（サンプルＮｏ．１１９）
金属粉末と、平均粒径４０μｍのＴｉ粉末と、平均粒径２５μｍのＮｂ粉末と、を混合し、混合粉を調製した。なお、混合粉の調製にあたっては、混合粉の組成が表９に示す組成になるように、金属粉末、Ｔｉ粉末およびＮｂ粉末の各混合量を調整した。 (Sample No. 119)
Metal powder, Ti powder having an average particle diameter of 40 μm, and Nb powder having an average particle diameter of 25 μm were mixed to prepare a mixed powder. In addition, in preparation of mixed powder, each mixing amount of metal powder, Ti powder, and Nb powder was adjusted so that the composition of mixed powder might become a composition shown in Table 9.

次いで、この混合粉を用い、サンプルＮｏ．１の焼結体の製造方法と同様にして焼結体を得た。   Next, using this mixed powder, sample No. A sintered body was obtained in the same manner as in the method for producing a sintered body of No. 1.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

なお、表９では、各サンプルＮｏ．の焼結体のうち、本発明に相当するものを「実施例」とし、本発明に相当しないものを「比較例」としている。
また、各焼結体には、微量の不純物が含まれていたが、表９への記載は省略した。 In Table 9, each sample No. Among these sintered bodies, those corresponding to the present invention are referred to as “Examples”, and those not corresponding to the present invention are referred to as “Comparative Examples”.
Each sintered body contained a small amount of impurities, but the description in Table 9 was omitted.

８．金属粉末（Ｔｉ−Ｎｂ系）の評価
次いで、表９に示す各サンプルＮｏ．の粉末冶金用金属粉末の粒子の断面について、ＴＥＭにより結晶組織を評価した。 8). Evaluation of metal powder (Ti-Nb system) With respect to the cross section of the particles of the metal powder for powder metallurgy, the crystal structure was evaluated by TEM.

その結果、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が１個以上５個以下であった。また、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の円相当径が粒子の円相当径の１％以上１００％以下であった。   As a result, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the examples, the average number of Fe-based alloy crystals was 1 or more and 5 or less. In all the metal powders for powder metallurgy corresponding to the examples, the equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal was 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particles.

一方、比較例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が６個以上であった。   On the other hand, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the comparative example, all had an average number of Fe-based alloy crystals of 6 or more.

９．焼結体（Ｔｉ−Ｎｂ系）の評価
９．１ 相対密度の評価
表９に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２５０１（２０００）に規定された焼結金属材料の密度を測定する方法に準じて、焼結密度を測定するとともに、各焼結体を製造するのに用いた粉末冶金用金属粉末の真密度を参照して、各焼結体の相対密度を算出した。
算出結果を表１０に示す。 9. Evaluation of Sintered Body (Ti-Nb System) 9.1 Evaluation of Relative Density Each sample No. shown in Table 9 According to the method of measuring the density of the sintered metal material defined in JIS Z 2501 (2000), the sintered density was measured and the powder used to manufacture each sintered body The relative density of each sintered body was calculated with reference to the true density of the metal powder for metallurgy.
Table 10 shows the calculation results.

９．２ 硬度の評価
表９に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に規定されたビッカース硬さ試験の方法に準じて、ビッカース硬さを測定した。 9.2 Evaluation of Hardness Each sample No. shown in Table 9 The Vickers hardness of the sintered body was measured according to the method of the Vickers hardness test specified in JIS Z 2244 (2009).

そして、測定した硬さについて、３．２に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１０に示す。 Then, the measured hardness was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.2.
Table 10 shows the evaluation results.

９．３ 引張強さ、０．２％耐力および伸びの評価
表９に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に規定された金属材料引張試験方法に準じて、引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。 9.3 Evaluation of tensile strength, 0.2% proof stress and elongation With respect to the sintered body, tensile strength, 0.2% proof stress and elongation were measured according to the metal material tensile test method defined in JIS Z 2241 (2011).

そして、測定した物性値について、３．３に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１０に示す。 The measured physical property values were evaluated according to the evaluation criteria described in 3.3.
Table 10 shows the evaluation results.

９．４ 疲労強度の評価
表９に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、３．４と同様にして疲労強度を測定した。 9.4 Evaluation of Fatigue Strength Each sample No. shown in Table 9 The fatigue strength of the sintered body was measured in the same manner as in 3.4.

そして、測定した疲労強度について、３．４に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１０に示す。 Then, the measured fatigue strength was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.4.
Table 10 shows the evaluation results.

Figure 0006319121
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表１０から明らかなように、実施例に相当する焼結体は、比較例に相当する焼結体に比べて、相対密度が高いことが認められた。また、引張強さ、０．２％耐力および伸びといった特性についても、有意差があることが認められた。   As is clear from Table 10, the sintered body corresponding to the example was found to have a higher relative density than the sintered body corresponding to the comparative example. It was also recognized that there were significant differences in properties such as tensile strength, 0.2% proof stress and elongation.

１０．焼結体（Ｎｂ−Ｔａ系）の製造
（サンプルＮｏ．１２０〜１３２）
粉末冶金用金属粉末の組成等を表１１に示すように変更した以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の焼結体の製造方法と同様にして焼結体を得た。 10. Production of sintered body (Nb-Ta series) (Sample Nos. 120-132)
Except for changing the composition of the metal powder for powder metallurgy as shown in Table 11, each sample No. A sintered body was obtained in the same manner as in the method for producing a sintered body of No. 1.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

なお、表１１では、各サンプルＮｏ．の焼結体のうち、本発明に相当するものを「実施例」とし、本発明に相当しないものを「比較例」としている。
また、各焼結体には、微量の不純物が含まれていたが、表１１への記載は省略した。 In Table 11, each sample No. Among these sintered bodies, those corresponding to the present invention are referred to as “Examples”, and those not corresponding to the present invention are referred to as “Comparative Examples”.
Each sintered body contained a small amount of impurities, but the description in Table 11 was omitted.

１１．金属粉末（Ｎｂ−Ｔａ系）の評価
次いで、表１１に示す各サンプルＮｏ．の粉末冶金用金属粉末の粒子の断面について、ＴＥＭにより結晶組織を評価した。 11. Evaluation of metal powder (Nb-Ta series) With respect to the cross section of the particles of the metal powder for powder metallurgy, the crystal structure was evaluated by TEM.

その結果、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が１個以上５個以下であった。また、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の円相当径が粒子の円相当径の１％以上１００％以下であった。   As a result, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the examples, the average number of Fe-based alloy crystals was 1 or more and 5 or less. In all the metal powders for powder metallurgy corresponding to the examples, the equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal was 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particles.

一方、比較例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が６個以上であった。   On the other hand, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the comparative example, all had an average number of Fe-based alloy crystals of 6 or more.

１２．焼結体（Ｎｂ−Ｔａ系）の評価
１２．１ 相対密度の評価
表１１に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２５０１（２０００）に規定された焼結金属材料の密度を測定する方法に準じて、焼結密度を測定するとともに、各焼結体を製造するのに用いた粉末冶金用金属粉末の真密度を参照して、各焼結体の相対密度を算出した。
算出結果を表１２に示す。 12 Evaluation of Sintered Body (Nb-Ta System) 12.1 Evaluation of Relative Density According to the method of measuring the density of the sintered metal material defined in JIS Z 2501 (2000), the sintered density was measured and the powder used to manufacture each sintered body The relative density of each sintered body was calculated with reference to the true density of the metal powder for metallurgy.
Table 12 shows the calculation results.

１２．２ 硬度の評価
表１１に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に規定されたビッカース硬さ試験の方法に準じて、ビッカース硬さを測定した。 12.2 Evaluation of Hardness Each sample No. shown in Table 11 The Vickers hardness of the sintered body was measured according to the method of the Vickers hardness test specified in JIS Z 2244 (2009).

そして、測定した硬さについて、３．２に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１２に示す。 Then, the measured hardness was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.2.
The evaluation results are shown in Table 12.

１２．３ 引張強さ、０．２％耐力および伸びの評価
表１１に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に規定された金属材料引張試験方法に準じて、引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。 12.3 Evaluation of tensile strength, 0.2% proof stress and elongation Each sample No. shown in Table 11 With respect to the sintered body, tensile strength, 0.2% proof stress and elongation were measured according to the metal material tensile test method defined in JIS Z 2241 (2011).

そして、測定した物性値について、３．３に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１２に示す。 The measured physical property values were evaluated according to the evaluation criteria described in 3.3.
The evaluation results are shown in Table 12.

１２．４ 疲労強度の評価
表１１に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、３．４と同様にして疲労強度を測定した。 12.4 Evaluation of Fatigue Strength Each sample No. shown in Table 11 The fatigue strength of the sintered body was measured in the same manner as in 3.4.

そして、測定した疲労強度について、３．４に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１２に示す。 Then, the measured fatigue strength was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.4.
The evaluation results are shown in Table 12.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

表１２から明らかなように、実施例に相当する焼結体は、比較例に相当する焼結体に比べて、相対密度が高いことが認められた。また、引張強さ、０．２％耐力および伸びといった特性についても、有意差があることが認められた。   As apparent from Table 12, the sintered body corresponding to the example was found to have a higher relative density than the sintered body corresponding to the comparative example. It was also recognized that there were significant differences in properties such as tensile strength, 0.2% proof stress and elongation.

１３．焼結体（Ｙ−Ｎｂ系）の製造
（サンプルＮｏ．１３３〜１４５）
粉末冶金用金属粉末の組成等を表１３に示すように変更した以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の焼結体の製造方法と同様にして焼結体を得た。 13. Production of sintered body (Y-Nb system) (Sample Nos. 133 to 145)
Except for changing the composition and the like of the metal powder for powder metallurgy as shown in Table 13, Sample No. A sintered body was obtained in the same manner as in the method for producing a sintered body of No. 1.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

なお、表１３では、各サンプルＮｏ．の焼結体のうち、本発明に相当するものを「実施例」とし、本発明に相当しないものを「比較例」としている。
また、各焼結体には、微量の不純物が含まれていたが、表１３への記載は省略した。 In Table 13, each sample No. Among these sintered bodies, those corresponding to the present invention are referred to as “Examples”, and those not corresponding to the present invention are referred to as “Comparative Examples”.
Each sintered body contained a small amount of impurities, but the description in Table 13 was omitted.

１４．金属粉末（Ｙ−Ｎｂ系）の評価
次いで、表１３に示す各サンプルＮｏ．の粉末冶金用金属粉末の粒子の断面について、ＴＥＭにより結晶組織を評価した。 14 Evaluation of metal powder (Y-Nb system) With respect to the cross section of the particles of the metal powder for powder metallurgy, the crystal structure was evaluated by TEM.

その結果、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が１個以上５個以下であった。また、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の円相当径が粒子の円相当径の１％以上１００％以下であった。   As a result, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the examples, the average number of Fe-based alloy crystals was 1 or more and 5 or less. In all the metal powders for powder metallurgy corresponding to the examples, the equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal was 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particles.

一方、比較例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が６個以上であった。   On the other hand, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the comparative example, all had an average number of Fe-based alloy crystals of 6 or more.

１５．焼結体（Ｙ−Ｎｂ系）の評価
１５．１ 相対密度の評価
表１３に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２５０１（２０００）に規定された焼結金属材料の密度を測定する方法に準じて、焼結密度を測定するとともに、各焼結体を製造するのに用いた粉末冶金用金属粉末の真密度を参照して、各焼結体の相対密度を算出した。
算出結果を表１４に示す。 15. Evaluation of Sintered Body (Y-Nb System) 15.1 Evaluation of Relative Density According to the method of measuring the density of the sintered metal material defined in JIS Z 2501 (2000), the sintered density was measured and the powder used to manufacture each sintered body The relative density of each sintered body was calculated with reference to the true density of the metal powder for metallurgy.
Table 14 shows the calculation results.

１５．２ 硬度の評価
表１３に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に規定されたビッカース硬さ試験の方法に準じて、ビッカース硬さを測定した。 15.2 Evaluation of Hardness Each sample No. shown in Table 13 The Vickers hardness of the sintered body was measured according to the method of the Vickers hardness test specified in JIS Z 2244 (2009).

そして、測定した硬さについて、３．２に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１４に示す。 Then, the measured hardness was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.2.
The evaluation results are shown in Table 14.

１５．３ 引張強さ、０．２％耐力および伸びの評価
表１３に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に規定された金属材料引張試験方法に準じて、引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。 15.3 Evaluation of tensile strength, 0.2% proof stress and elongation Each sample No. shown in Table 13 With respect to the sintered body, tensile strength, 0.2% proof stress and elongation were measured according to the metal material tensile test method defined in JIS Z 2241 (2011).

そして、測定した物性値について、３．３に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１４に示す。 The measured physical property values were evaluated according to the evaluation criteria described in 3.3.
The evaluation results are shown in Table 14.

１５．４ 疲労強度の評価
表１３に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、３．４と同様にして疲労強度を測定した。 15.4 Evaluation of Fatigue Strength Each sample No. shown in Table 13 The fatigue strength of the sintered body was measured in the same manner as in 3.4.

そして、測定した疲労強度について、３．４に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１４に示す。 Then, the measured fatigue strength was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.4.
The evaluation results are shown in Table 14.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

表１４から明らかなように、実施例に相当する焼結体は、比較例に相当する焼結体に比べて、相対密度が高いことが認められた。また、引張強さ、０．２％耐力および伸びといった特性についても、有意差があることが認められた。   As is clear from Table 14, the sintered body corresponding to the example was found to have a higher relative density than the sintered body corresponding to the comparative example. It was also recognized that there were significant differences in properties such as tensile strength, 0.2% proof stress and elongation.

１６．焼結体（Ｖ−Ｎｂ系）の製造
（サンプルＮｏ．１４６〜１５８）
粉末冶金用金属粉末の組成等を表１５に示すように変更した以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の焼結体の製造方法と同様にして焼結体を得た。 16. Production of sintered body (V-Nb system) (Sample Nos. 146 to 158)
Except for changing the composition of the metal powder for powder metallurgy as shown in Table 15, each sample No. A sintered body was obtained in the same manner as in the method for producing a sintered body of No. 1.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

なお、表１５では、各サンプルＮｏ．の焼結体のうち、本発明に相当するものを「実施例」とし、本発明に相当しないものを「比較例」としている。
また、各焼結体には、微量の不純物が含まれていたが、表１５への記載は省略した。 In Table 15, each sample No. Among these sintered bodies, those corresponding to the present invention are referred to as “Examples”, and those not corresponding to the present invention are referred to as “Comparative Examples”.
Each sintered body contained a small amount of impurities, but the description in Table 15 was omitted.

１７．金属粉末（Ｖ−Ｎｂ系）の評価
次いで、表１５に示す各サンプルＮｏ．の粉末冶金用金属粉末の粒子の断面について、ＴＥＭにより結晶組織を評価した。 17. Evaluation of metal powder (V-Nb system) With respect to the cross section of the particles of the metal powder for powder metallurgy, the crystal structure was evaluated by TEM.

その結果、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が１個以上５個以下であった。また、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の円相当径が粒子の円相当径の１％以上１００％以下であった。   As a result, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the examples, the average number of Fe-based alloy crystals was 1 or more and 5 or less. In all the metal powders for powder metallurgy corresponding to the examples, the equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal was 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particles.

一方、比較例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が６個以上であった。   On the other hand, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the comparative example, all had an average number of Fe-based alloy crystals of 6 or more.

１８．焼結体（Ｖ−Ｎｂ系）の評価
１８．１ 相対密度の評価
表１５に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２５０１（２０００）に規定された焼結金属材料の密度を測定する方法に準じて、焼結密度を測定するとともに、各焼結体を製造するのに用いた粉末冶金用金属粉末の真密度を参照して、各焼結体の相対密度を算出した。
算出結果を表１６に示す。 18. Evaluation of Sintered Body (V-Nb System) 18.1 Evaluation of Relative Density According to the method of measuring the density of the sintered metal material defined in JIS Z 2501 (2000), the sintered density was measured and the powder used to manufacture each sintered body The relative density of each sintered body was calculated with reference to the true density of the metal powder for metallurgy.
Table 16 shows the calculation results.

１８．２ 硬度の評価
表１５に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に規定されたビッカース硬さ試験の方法に準じて、ビッカース硬さを測定した。 18.2 Evaluation of Hardness Each sample No. shown in Table 15 The Vickers hardness of the sintered body was measured according to the method of the Vickers hardness test specified in JIS Z 2244 (2009).

そして、測定した硬さについて、３．２に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１６に示す。 Then, the measured hardness was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.2.
The evaluation results are shown in Table 16.

１８．３ 引張強さ、０．２％耐力および伸びの評価
表１５に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に規定された金属材料引張試験方法に準じて、引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。 18.3 Evaluation of Tensile Strength, 0.2% Yield Strength and Elongation Each sample No. shown in Table 15 With respect to the sintered body, tensile strength, 0.2% proof stress and elongation were measured according to the metal material tensile test method defined in JIS Z 2241 (2011).

そして、測定した物性値について、３．３に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１６に示す。 The measured physical property values were evaluated according to the evaluation criteria described in 3.3.
The evaluation results are shown in Table 16.

１８．４ 疲労強度の評価
表１５に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、３．４と同様にして疲労強度を測定した。 18.4 Evaluation of fatigue strength Each sample No. shown in Table 15 The fatigue strength of the sintered body was measured in the same manner as in 3.4.

そして、測定した疲労強度について、３．４に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１６に示す。 Then, the measured fatigue strength was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.4.
The evaluation results are shown in Table 16.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

表１６から明らかなように、実施例に相当する焼結体は、比較例に相当する焼結体に比べて、相対密度が高いことが認められた。また、引張強さ、０．２％耐力および伸びといった特性についても、有意差があることが認められた。   As is clear from Table 16, the sintered body corresponding to the example was found to have a higher relative density than the sintered body corresponding to the comparative example. It was also recognized that there were significant differences in properties such as tensile strength, 0.2% proof stress and elongation.

１９．焼結体（Ｔｉ−Ｚｒ系）の製造
（サンプルＮｏ．１５９〜１７１）
粉末冶金用金属粉末の組成等を表１７に示すように変更した以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の焼結体の製造方法と同様にして焼結体を得た。 19. Production of sintered body (Ti-Zr system) (Sample Nos. 159 to 171)
Except for changing the composition and the like of the metal powder for powder metallurgy as shown in Table 17, each sample No. A sintered body was obtained in the same manner as in the method for producing a sintered body of No. 1.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

なお、表１７では、各サンプルＮｏ．の焼結体のうち、本発明に相当するものを「実施例」とし、本発明に相当しないものを「比較例」としている。
また、各焼結体には、微量の不純物が含まれていたが、表１７への記載は省略した。 In Table 17, each sample No. Among these sintered bodies, those corresponding to the present invention are referred to as “Examples”, and those not corresponding to the present invention are referred to as “Comparative Examples”.
Each sintered body contained a small amount of impurities, but the description in Table 17 was omitted.

２０．金属粉末（Ｔｉ−Ｚｒ系）の評価
次いで、表１７に示す各サンプルＮｏ．の粉末冶金用金属粉末の粒子の断面について、ＴＥＭにより結晶組織を評価した。 20. Evaluation of metal powder (Ti-Zr system) With respect to the cross section of the particles of the metal powder for powder metallurgy, the crystal structure was evaluated by TEM.

その結果、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が１個以上５個以下であった。また、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の円相当径が粒子の円相当径の１％以上１００％以下であった。   As a result, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the examples, the average number of Fe-based alloy crystals was 1 or more and 5 or less. In all the metal powders for powder metallurgy corresponding to the examples, the equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal was 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particles.

一方、比較例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が６個以上であった。   On the other hand, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the comparative example, all had an average number of Fe-based alloy crystals of 6 or more.

２１．焼結体（Ｔｉ−Ｚｒ系）の評価
２１．１ 相対密度の評価
表１７に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２５０１（２０００）に規定された焼結金属材料の密度を測定する方法に準じて、焼結密度を測定するとともに、各焼結体を製造するのに用いた粉末冶金用金属粉末の真密度を参照して、各焼結体の相対密度を算出した。
算出結果を表１８に示す。 21. Evaluation of Sintered Body (Ti-Zr System) 21.1 Evaluation of Relative Density According to the method of measuring the density of the sintered metal material defined in JIS Z 2501 (2000), the sintered density was measured and the powder used to manufacture each sintered body The relative density of each sintered body was calculated with reference to the true density of the metal powder for metallurgy.
Table 18 shows the calculation results.

２１．２ 硬度の評価
表１７に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に規定されたビッカース硬さ試験の方法に準じて、ビッカース硬さを測定した。 21.2 Evaluation of Hardness Each sample No. shown in Table 17 The Vickers hardness of the sintered body was measured according to the method of the Vickers hardness test specified in JIS Z 2244 (2009).

そして、測定した硬さについて、３．２に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１８に示す。 Then, the measured hardness was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.2.
The evaluation results are shown in Table 18.

２１．３ 引張強さ、０．２％耐力および伸びの評価
表１７に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に規定された金属材料引張試験方法に準じて、引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。 21.3 Evaluation of Tensile Strength, 0.2% Yield Strength and Elongation Each sample No. shown in Table 17 With respect to the sintered body, tensile strength, 0.2% proof stress and elongation were measured according to the metal material tensile test method defined in JIS Z 2241 (2011).

そして、測定した物性値について、３．３に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１８に示す。 The measured physical property values were evaluated according to the evaluation criteria described in 3.3.
The evaluation results are shown in Table 18.

２１．４ 疲労強度の評価
表１７に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、３．４と同様にして疲労強度を測定した。 21.4 Evaluation of Fatigue Strength Each sample No. shown in Table 17 The fatigue strength of the sintered body was measured in the same manner as in 3.4.

そして、測定した疲労強度について、３．４に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表１８に示す。 Then, the measured fatigue strength was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.4.
The evaluation results are shown in Table 18.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

表１８から明らかなように、実施例に相当する焼結体は、比較例に相当する焼結体に比べて、相対密度が高いことが認められた。また、引張強さ、０．２％耐力および伸びといった特性についても、有意差があることが認められた。   As is clear from Table 18, the sintered body corresponding to the example was found to have a higher relative density than the sintered body corresponding to the comparative example. It was also recognized that there were significant differences in properties such as tensile strength, 0.2% proof stress and elongation.

２２．焼結体（Ｚｒ−Ｔａ系）の製造
（サンプルＮｏ．１７２〜１８４）
粉末冶金用金属粉末の組成等を表１９に示すように変更した以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の焼結体の製造方法と同様にして焼結体を得た。 22. Production of sintered body (Zr-Ta series) (Sample Nos. 172 to 184)
Except for changing the composition of the metal powder for powder metallurgy as shown in Table 19, each sample No. A sintered body was obtained in the same manner as in the method for producing a sintered body of No. 1.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

なお、表１９では、各サンプルＮｏ．の焼結体のうち、本発明に相当するものを「実施例」とし、本発明に相当しないものを「比較例」としている。
また、各焼結体には、微量の不純物が含まれていたが、表１９への記載は省略した。 In Table 19, each sample No. Among these sintered bodies, those corresponding to the present invention are referred to as “Examples”, and those not corresponding to the present invention are referred to as “Comparative Examples”.
Each sintered body contained a small amount of impurities, but the description in Table 19 was omitted.

２３．金属粉末（Ｚｒ−Ｔａ系）の評価
次いで、表１９に示す各サンプルＮｏ．の粉末冶金用金属粉末の粒子の断面について、ＴＥＭにより結晶組織を評価した。 23. Evaluation of metal powder (Zr-Ta system) With respect to the cross section of the particles of the metal powder for powder metallurgy, the crystal structure was evaluated by TEM.

その結果、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が１個以上５個以下であった。また、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の円相当径が粒子の円相当径の１％以上１００％以下であった。   As a result, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the examples, the average number of Fe-based alloy crystals was 1 or more and 5 or less. In all the metal powders for powder metallurgy corresponding to the examples, the equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal was 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particles.

一方、比較例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が６個以上であった。   On the other hand, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the comparative example, all had an average number of Fe-based alloy crystals of 6 or more.

２４．焼結体（Ｚｒ−Ｔａ系）の評価
２４．１ 相対密度の評価
表１９に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２５０１（２０００）に規定された焼結金属材料の密度を測定する方法に準じて、焼結密度を測定するとともに、各焼結体を製造するのに用いた粉末冶金用金属粉末の真密度を参照して、各焼結体の相対密度を算出した。
算出結果を表２０に示す。 24. Evaluation of sintered body (Zr-Ta system) 24.1 Evaluation of relative density According to the method of measuring the density of the sintered metal material defined in JIS Z 2501 (2000), the sintered density was measured and the powder used to manufacture each sintered body The relative density of each sintered body was calculated with reference to the true density of the metal powder for metallurgy.
Table 20 shows the calculation results.

２４．２ 硬度の評価
表１９に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に規定されたビッカース硬さ試験の方法に準じて、ビッカース硬さを測定した。 24.2 Evaluation of Hardness Each sample No. shown in Table 19 The Vickers hardness of the sintered body was measured according to the method of the Vickers hardness test specified in JIS Z 2244 (2009).

そして、測定した硬さについて、３．２に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表２０に示す。 Then, the measured hardness was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.2.
Table 20 shows the evaluation results.

２４．３ 引張強さ、０．２％耐力および伸びの評価
表１９に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に規定された金属材料引張試験方法に準じて、引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。 24.3 Evaluation of tensile strength, 0.2% proof stress and elongation Each sample No. shown in Table 19 With respect to the sintered body, tensile strength, 0.2% proof stress and elongation were measured according to the metal material tensile test method defined in JIS Z 2241 (2011).

そして、測定した物性値について、３．３に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表２０に示す。 The measured physical property values were evaluated according to the evaluation criteria described in 3.3.
Table 20 shows the evaluation results.

２４．４ 疲労強度の評価
表１９に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、３．４と同様にして疲労強度を測定した。 24.4 Evaluation of Fatigue Strength Each sample No. shown in Table 19 The fatigue strength of the sintered body was measured in the same manner as in 3.4.

そして、測定した疲労強度について、３．４に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表２０に示す。 Then, the measured fatigue strength was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.4.
Table 20 shows the evaluation results.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

表２０から明らかなように、実施例に相当する焼結体は、比較例に相当する焼結体に比べて、相対密度が高いことが認められた。また、引張強さ、０．２％耐力および伸びといった特性についても、有意差があることが認められた。   As is clear from Table 20, the sintered body corresponding to the example was found to have a higher relative density than the sintered body corresponding to the comparative example. It was also recognized that there were significant differences in properties such as tensile strength, 0.2% proof stress and elongation.

２５．焼結体（Ｚｒ−Ｖ系）の製造
（サンプルＮｏ．１８５〜１９７）
粉末冶金用金属粉末の組成等を表２１に示すように変更した以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の焼結体の製造方法と同様にして焼結体を得た。 25. Production of sintered body (Zr-V system) (Sample Nos. 185 to 197)
Except for changing the composition and the like of the metal powder for powder metallurgy as shown in Table 21, each sample No. A sintered body was obtained in the same manner as in the method for producing a sintered body of No. 1.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

なお、表２１では、各サンプルＮｏ．の焼結体のうち、本発明に相当するものを「実施例」とし、本発明に相当しないものを「比較例」としている。
また、各焼結体には、微量の不純物が含まれていたが、表２１への記載は省略した。 In Table 21, each sample No. Among these sintered bodies, those corresponding to the present invention are referred to as “Examples”, and those not corresponding to the present invention are referred to as “Comparative Examples”.
Each sintered body contained a small amount of impurities, but the description in Table 21 was omitted.

２６．金属粉末（Ｚｒ−Ｖ系）の評価
次いで、表２１に示す各サンプルＮｏ．の粉末冶金用金属粉末の粒子の断面について、ＴＥＭにより結晶組織を評価した。 26. Evaluation of metal powder (Zr-V system) With respect to the cross section of the particles of the metal powder for powder metallurgy, the crystal structure was evaluated by TEM.

その結果、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が１個以上５個以下であった。また、実施例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の円相当径が粒子の円相当径の１％以上１００％以下であった。   As a result, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the examples, the average number of Fe-based alloy crystals was 1 or more and 5 or less. In all the metal powders for powder metallurgy corresponding to the examples, the equivalent circle diameter of the Fe-based alloy crystal was 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particles.

一方、比較例に対応する粉末冶金用金属粉末では、いずれもＦｅ基合金結晶の平均数が６個以上であった。   On the other hand, in the metal powder for powder metallurgy corresponding to the comparative example, all had an average number of Fe-based alloy crystals of 6 or more.

２７．焼結体（Ｚｒ−Ｖ系）の評価
２７．１ 相対密度の評価
表２１に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２５０１（２０００）に規定された焼結金属材料の密度を測定する方法に準じて、焼結密度を測定するとともに、各焼結体を製造するのに用いた粉末冶金用金属粉末の真密度を参照して、各焼結体の相対密度を算出した。
算出結果を表２２に示す。 27. Evaluation of sintered body (Zr-V system) 27.1 Evaluation of relative density According to the method of measuring the density of the sintered metal material defined in JIS Z 2501 (2000), the sintered density was measured and the powder used to manufacture each sintered body The relative density of each sintered body was calculated with reference to the true density of the metal powder for metallurgy.
Table 22 shows the calculation results.

２７．２ 硬度の評価
表２１に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に規定されたビッカース硬さ試験の方法に準じて、ビッカース硬さを測定した。 27.2 Evaluation of Hardness Each sample No. shown in Table 21. The Vickers hardness of the sintered body was measured according to the method of the Vickers hardness test specified in JIS Z 2244 (2009).

そして、測定した硬さについて、３．２に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表２２に示す。 Then, the measured hardness was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.2.
The evaluation results are shown in Table 22.

２７．３ 引張強さ、０．２％耐力および伸びの評価
表２１に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に規定された金属材料引張試験方法に準じて、引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。 27.3 Evaluation of tensile strength, 0.2% proof stress and elongation Each sample No. shown in Table 21 With respect to the sintered body, tensile strength, 0.2% proof stress and elongation were measured according to the metal material tensile test method defined in JIS Z 2241 (2011).

そして、測定した物性値について、３．３に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表２２に示す。 The measured physical property values were evaluated according to the evaluation criteria described in 3.3.
The evaluation results are shown in Table 22.

２７．４ 疲労強度の評価
表２１に示す各サンプルＮｏ．の焼結体について、３．４と同様にして疲労強度を測定した。 27.4 Evaluation of Fatigue Strength Each sample No. shown in Table 21 The fatigue strength of the sintered body was measured in the same manner as in 3.4.

そして、測定した疲労強度について、３．４に記載した評価基準にしたがって評価した。
評価結果を表２２に示す。 Then, the measured fatigue strength was evaluated according to the evaluation criteria described in 3.4.
The evaluation results are shown in Table 22.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

表２２から明らかなように、実施例に相当する焼結体は、比較例に相当する焼結体に比べて、相対密度が高いことが認められた。また、引張強さ、０．２％耐力および伸びといった特性についても、有意差があることが認められた。   As is clear from Table 22, the sintered body corresponding to the example was found to have a higher relative density than the sintered body corresponding to the comparative example. It was also recognized that there were significant differences in properties such as tensile strength, 0.2% proof stress and elongation.

２８．焼結体の鏡面性の評価
２８．１ 表面近傍と内部の空孔率の評価
まず、表２３に示すサンプルＮｏ．の焼結体を切断し、断面を研磨した。 28. Evaluation of Specularity of Sintered Body 28.1 Evaluation of Porosity near and Inside Surface First, sample Nos. Shown in Table 23 were used. The sintered body was cut and the cross section was polished.

次いで、表面近傍の空孔率Ａ１と、内部の空孔率Ａ２とを算出するとともに、Ａ２−Ａ１を算出した。
以上の算出結果を表２３に示す。 Next, the porosity A1 in the vicinity of the surface and the internal porosity A2 were calculated, and A2-A1 was calculated.
The above calculation results are shown in Table 23.

２８．２ 鏡面光沢度の評価
まず、表２３に示すサンプルＮｏ．の焼結体について、バレル研磨処理を施した。 28.2 Evaluation of Specular Gloss First, sample No. The sintered body was subjected to barrel polishing treatment.

次いで、ＪＩＳ Ｚ ８７４１（１９９７）に規定された鏡面光沢度の測定方法に準拠して焼結体の鏡面光沢度を測定した。なお、焼結体表面に対する光の入射角は６０°とし、鏡面光沢度を算出するための基準面には、鏡面光沢度９０、屈折率１．５００のガラスを用いた。そして、測定された鏡面光沢度を、以下の評価基準にしたがって評価した。   Next, the specular gloss of the sintered body was measured in accordance with the specular gloss measurement method defined in JIS Z 8741 (1997). The incident angle of light with respect to the surface of the sintered body was 60 °, and glass having a specular gloss of 90 and a refractive index of 1.500 was used as a reference surface for calculating the specular gloss. Then, the measured specular gloss was evaluated according to the following evaluation criteria.

＜鏡面光沢度の評価基準＞
Ａ：表面の鏡面性が非常に高い（鏡面光沢度が２００以上）
Ｂ：表面の鏡面性が高い（鏡面光沢度が１５０以上２００未満）
Ｃ：表面の鏡面性がやや高い（鏡面光沢度が１００以上１５０未満）
Ｄ：表面の鏡面性がやや低い（鏡面光沢度が６０以上１００未満）
Ｅ：表面の鏡面性が低い（鏡面光沢度が３０以上６０未満）
Ｆ：表面の鏡面性が非常に低い（鏡面光沢度が３０未満）
以上の評価結果を表２３に示す。 <Evaluation criteria for specular gloss>
A: Specularity of the surface is very high (specular gloss is 200 or more)
B: High specularity of the surface (specular gloss is 150 or more and less than 200)
C: Specularity of the surface is slightly high (specular gloss is 100 or more and less than 150)
D: Specularity of the surface is slightly low (specular gloss is 60 or more and less than 100)
E: The surface specularity is low (specular gloss is 30 or more and less than 60)
F: The surface specularity is very low (specular gloss is less than 30)
The above evaluation results are shown in Table 23.

Figure 0006319121
Figure 0006319121

表２３から明らかなように、実施例に相当する焼結体は、比較例に相当する焼結体に比べて、鏡面光沢度が高いことが認められた。これは、焼結体の表面近傍における空孔率が特に小さいことにより、光の散乱が抑制される一方、正反射の割合が多くなっていることに起因するものと考えられる。   As apparent from Table 23, it was confirmed that the sintered body corresponding to the example had higher specular gloss than the sintered body corresponding to the comparative example. This is considered to be due to the fact that the ratio of regular reflection is increased while light scattering is suppressed due to the particularly small porosity in the vicinity of the surface of the sintered body.

１ 粒子
２ Ｆｅ基合金結晶
３ 粒界
４ Ｓｉ高濃度領域 1 Grain 2 Fe-based alloy crystal 3 Grain boundary 4 Si high concentration region

Claims (9)

Ｆｅが主成分であり、
Ｃｒが１０質量％以上３０質量％以下の割合で含まれ、
Ｃが０．１質量％以上２質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．２質量％以上１．５質量％以下の割合で含まれ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、ＮｂおよびＨｆからなる群から選択される１種の元素を第１元素とし、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＨｆおよびＴａからなる群から選択される１種の元素であって元素周期表における族が前記第１元素より大きい元素または元素周期表における族が前記第１元素と同じでかつ元素周期表における周期が前記第１元素より大きい元素を第２元素としたとき、
前記第１元素が０．０１質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれ、
前記第２元素が０．０１質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれている粒子を有し、
前記粒子の断面における結晶の個数は、平均で１個以上５個以下であることを特徴とする粉末冶金用金属粉末。 Fe is the main component,
Cr is included in a proportion of 10% by mass to 30% by mass,
C is contained at a ratio of 0.1% by mass to 2% by mass,
Si is contained in a proportion of 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less,
Ti, V, Y, Zr, and one element selected from the group consisting of Nb and Hf as a first element, V, Z r, Nb, with one kind of element selected from the group consisting of Hf and Ta When the element in the periodic table of elements is larger than the first element or the element in the periodic table of elements is the same as the first element and the element in the periodic table of elements is larger than the first element is the second element. ,
The first element is included in a proportion of 0.01% by mass to 0.5% by mass,
Having particles containing the second element in a proportion of 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less;
The metal powder for powder metallurgy, wherein the average number of crystals in the cross section of the particles is 1 or more and 5 or less. Ｆｅが主成分であり、
Ｃｒが１０．５質量％以上２０質量％以下の割合で含まれ、
Ｃが０．３５質量％以上１．１５質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．３質量％以上１質量％以下の割合で含まれ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、ＮｂおよびＨｆからなる群から選択される１種の元素を第１元素とし、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＨｆおよびＴａからなる群から選択される１種の元素であって元素周期表における族が前記第１元素より大きい元素または元素周期表における族が前記第１元素と同じでかつ元素周期表における周期が前記第１元素より大きい元素を第２元素としたとき、
前記第１元素が０．０３質量％以上０．３質量％以下の割合で含まれ、
前記第２元素が０．０３質量％以上０．３質量％以下の割合で含まれている粒子を有し、
前記粒子の断面における結晶の個数は、平均で１個以上５個以下であることを特徴とする粉末冶金用金属粉末。 Fe is the main component,
Cr is contained in a ratio of 10.5% by mass or more and 20% by mass or less,
C is contained in a proportion of 0.35 mass% to 1.15 mass%,
Si is contained in a ratio of 0.3% by mass or more and 1% by mass or less,
Ti, V, Y, Zr, and one element selected from the group consisting of Nb and Hf as a first element, V, Z r, Nb, with one kind of element selected from the group consisting of Hf and Ta When the element in the periodic table of elements is larger than the first element or the element in the periodic table of elements is the same as the first element and the element in the periodic table of elements is larger than the first element is the second element. ,
The first element is included in a ratio of 0.03% by mass to 0.3% by mass,
Having particles containing the second element in a proportion of 0.03% by mass or more and 0.3% by mass or less;
The metal powder for powder metallurgy, wherein the average number of crystals in the cross section of the particles is 1 or more and 5 or less. Ｆｅが主成分であり、
Ｃｒが１１質量％以上１８質量％以下の割合で含まれ、
Ｃが０．４質量％以上１．１質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．５質量％以上０．８質量％以下の割合で含まれ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ、ＮｂおよびＨｆからなる群から選択される１種の元素を第１元素とし、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＨｆおよびＴａからなる群から選択される１種の元素であって元素周期表における族が前記第１元素より大きい元素または元素周期表における族が前記第１元素と同じでかつ元素周期表における周期が前記第１元素より大きい元素を第２元素としたとき、
前記第１元素が０．０５質量％以上０．２質量％以下の割合で含まれ、
前記第２元素が０．０５質量％以上０．２質量％以下の割合で含まれている粒子を有し、
前記粒子の断面における結晶の個数は、平均で１個以上５個以下であることを特徴とする粉末冶金用金属粉末。 Fe is the main component,
Cr is included at a ratio of 11% by mass or more and 18% by mass or less,
C is contained at a ratio of 0.4% by mass or more and 1.1% by mass or less,
Si is contained in a proportion of 0.5% by mass or more and 0.8% by mass or less,
Ti, V, Y, Zr, and one element selected from the group consisting of Nb and Hf as a first element, V, Z r, Nb, with one kind of element selected from the group consisting of Hf and Ta When the element in the periodic table of elements is larger than the first element or the element in the periodic table of elements is the same as the first element and the element in the periodic table of elements is larger than the first element is the second element. ,
The first element is included in a proportion of 0.05% by mass or more and 0.2% by mass or less,
Having particles containing the second element in a proportion of 0.05% by mass or more and 0.2% by mass or less;
The metal powder for powder metallurgy, wherein the average number of crystals in the cross section of the particles is 1 or more and 5 or less. 前記結晶は、Ｆｅが主成分であり、
前記粒子は、さらに、前記結晶よりも体積が小さく、かつ、Ｆｅの含有率に対するＳｉの含有率の割合が前記結晶よりも大きい領域を有している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の粉末冶金用金属粉末。 The crystal is mainly composed of Fe,
The particle according to any one of claims 1 to 3, further comprising a region having a volume smaller than that of the crystal and a ratio of Si content to Fe content being larger than that of the crystal. Metal powder for powder metallurgy as described. 前記粒子の断面において、前記結晶の円相当径は、前記粒子の円相当径の１％以上１００％以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の粉末冶金用金属粉末。   5. The metal powder for powder metallurgy according to claim 1, wherein, in a cross section of the particle, the equivalent circle diameter of the crystal is 1% or more and 100% or less of the equivalent circle diameter of the particle. 前記結晶は、マルテンサイトの結晶構造を有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の粉末冶金用金属粉末。   The metal powder for powder metallurgy according to any one of claims 1 to 5, wherein the crystal has a martensite crystal structure. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の粉末冶金用金属粉末と、前記粉末冶金用金属粉末の粒子同士を結着するバインダーと、を含むことを特徴とするコンパウンド。   A compound comprising: the metal powder for powder metallurgy according to any one of claims 1 to 6; and a binder that binds the particles of the metal powder for powder metallurgy. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の粉末冶金用金属粉末を造粒してなることを特徴とする造粒粉末。   A granulated powder obtained by granulating the metal powder for powder metallurgy according to any one of claims 1 to 6. 請求項７に記載のコンパウンドまたは請求項８に記載の造粒粉末を成形し、成形体を得る工程と、Molding the compound according to claim 7 or the granulated powder according to claim 8 to obtain a molded body;
前記成形体を焼成し、焼結体を得る工程と、Firing the molded body to obtain a sintered body;
を有することを特徴とする焼結体の製造方法。A method for producing a sintered body, comprising:
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