JPH05287452A - 高強度、高疲労強度および高靱性を有する焼結体用合金鋼粉および焼結体 - Google Patents
高強度、高疲労強度および高靱性を有する焼結体用合金鋼粉および焼結体Info
- Publication number
- JPH05287452A JPH05287452A JP12793992A JP12793992A JPH05287452A JP H05287452 A JPH05287452 A JP H05287452A JP 12793992 A JP12793992 A JP 12793992A JP 12793992 A JP12793992 A JP 12793992A JP H05287452 A JPH05287452 A JP H05287452A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strength
- less
- sintered compact
- alloy steel
- toughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
たCr系高強度焼結体用合金鋼粉および焼結体の提供。 【構成】 合金鋼粉の組成を重量%で、C: 0.1%以
下、Mn:0.08%以下、Cr:0.5 〜3%、Mo: 0.1〜2
%、S:0.01%以下、P:0.01%以下、O: 0.2%以下
とし、さらに必要に応じてNi: 0.2〜 2.5%およびCu:
0.5〜 2.5%の1種以上とし、残部不可避的不純物とFe
とし、焼結体はCのみを特に 0.2〜1.2 %に限定した。
Description
および高靱性が要求される焼結体用合金鋼粉および焼結
体に関するものである。
有利であり、自動車用部品、OA機器用部品などに広く
用いられている。しかしながら、焼結材には空孔が存在
することなどから強度、疲労強度および靱性が低いとい
う欠点を有している。したがって、焼結材の用途を拡大
するうえからも強度、疲労強度および靱性の向上を図る
ことが肝要である。
系合金鋼粉(特公昭58-10962号公報)が用いられてき
た。Cr、Mnは焼入性が高いため、熱処理後の強度が高く
なるという長所があるが、易酸化性元素であるため、Cr
-Mn 複合酸化物を生成し、疲労強度および靱性を低下さ
せる欠点がある。本出願人はすでに、Mnを低減し、Nb、
Vを添加したCr系合金鋼粉(特願平2−285982号)を開
発している。しかしながら、これは、Nb、Vの炭窒化物
析出強化機構によって焼結体強度を高めているため、炭
窒化物が破壊の起点となり、疲労強度および靱性を低下
させる欠点があることが本発明者らの研究により明らか
になった。
従来の焼結材料の問題点を解決し、高強度、高疲労強度
および高靱性を達成する焼結体用合金鋼粉および焼結体
を提供することを目的とするものである。
C: 0.1%以下、Mn:0.08%以下、Cr: 0.5〜3%、M
o: 0.1〜2%、S:0.01%以下、P:0.01%以下、
O: 0.2%以下を含有し、さらに必要に応じてNi: 0.2
〜 2.5%およびCu: 0.5〜 2.5%のいずれか1種または
両方とも含有し、残部は不可避的不純物およびFeからな
ることを特徴とする高強度、高疲労強度および高靱性を
有する焼結体用合金鋼粉であり、また本発明は、重量%
にて、C: 0.2〜1.2 %、Mn:0.08%以下、Cr: 0.5〜
3%、Mo: 0.1〜2%、S:0.01%以下、P:0.01%以
下、O: 0.2%以下を含有し、さらに必要に応じてNi:
0.2〜 2.5%およびCu: 0.5〜 2.5%のいずれか1種ま
たは両方とも含有し、残部は不可避的不純物およびFeか
らなることを特徴とする高強度、高疲労強度および高靱
性を有する焼結体である。
整した溶鋼を水アトマイズすることにより容易に製造す
ることができる。また本発明の焼結体は、本発明の合金
鋼粉に目標量の黒鉛粉を加え、さらにステアリン酸亜鉛
粉等の潤滑剤を添加混合したのち、圧縮成形したのち、
焼結することにより容易に製造することができる。ま
た、この焼結体にさらに浸炭処理を行い、引き続き油焼
入れしたのち焼戻し処理を施すこともできる。
理由を以下に述べる。 C: 0.1%以下(合金鋼粉) Cは鋼中に侵入型に固溶してフィライト地を硬化させる
元素である。 0.1重量%(以下単に%と記す)を超えて
含有させると粉末の硬化が著しくなり、圧縮性が低下す
る。したがって、その含有量は 0.1%以下とする。
果を得るためには焼結体中の含有量は0.2 %以上を必要
とする。しかし、1.2 %を超えるとセメンタイトが析出
し、強度、靱性を低下させる。したがって、その含有量
は0.2 〜1.2 %とする。添加方法は、黒鉛粉を混合した
り、浸炭熱処理を施したりして焼結体中に残存させる。
浸炭熱処理した場合、焼結体内にC量分布があるが、総
量で請求範囲内であればよい。
焼結体に共通に適用される。 Mn:0.08%以下 Mnは、焼入性向上、固溶強化などによって、鋼の強度を
向上させるが、0.08%を超えて含有させると酸化物の生
成が多くなり、これが破壊の起点となって、疲労強度お
よび靱性を低下させる。したがって、その含有量は0.08
%以下とする。
向上させ、さらに熱処理後の硬さを高め耐摩耗性を向上
させる効果がある。これらの効果を得るためには含有量
は 0.5%以上を必要とする。しかし、焼結体は粉末を素
材とするため3%を超えて含有させると酸化物の生成が
多くなり、これが疲労破壊の起点となって、疲労強度を
低下させる。したがって、その含有量は 0.5〜3%とす
る。
鋼の強度を向上させるが、含有量が 0.1%未満であると
その効果は小さく、2%を超えると靭性が低下する。し
たがって、その含有量は 0.1〜2%とする。 S:0.01%以下 Sの低減はこの発明の特徴の一つであるが、Mnを0.08%
以下にすることによって、MnSが減少し固溶Sが増加す
る。Sの含有量が0.01%を超えると固溶Sが増え、粒界
強度が低下する。したがって、その含有量は0.01%以下
とする。
有量が多いときは靭性に影響を及ぼさないが、Mnが0.08
%以下、Sが0.01%以下のときは、Pを0.01%以下にす
ることによって、粒界強度が増加し、靭性が向上する。
したがって、その含有量は0.01%以下とする。 O:0.2%以下 Oは、焼結体の機械的特性に大きな影響を及ぼす元素
で、低ければ低いほど良く0.05%以下が好ましい。一
方、含有量が 0.2%を超えると多量の酸化物が生成され
る。したがって、その含有量は 0.2%以下とする。
向上させ、さらに靭性をも向上させるが、含有量が 0.2
%未満であるとその効果は小さく、 2.5%を超えると過
剰のオーステナイトが生成され、むしろ強度が低下す
る。したがって、その含有量は 0.2〜 2.5%とする。 Cu: 0.5〜 2.5% Cuは、焼入性向上、固溶強化などによって、鋼の強度を
向上させるが、含有量が 0.5%未満であるとその効果は
小さく、 2.5%を超えると強度、靭性が低下する。した
がって、その含有量は 0.5〜 2.5%とする。
に焼結体の組成を限定したので、焼結体としたとき靱性
の向上がはかれ、また、疲労破壊の起点が少ないものが
でき、その結果、疲労強度の向上がはかれた。また引張
り強度の向上はCr、Mo等を含有させていることにより十
分達成されている。
製造し、仕上還元した後の表1に示す合金鋼粉に、黒鉛
粉:0.15重量%およびステアリン酸亜鉛粉:1重量%を
添加混合したのち、圧縮成形により、密度:7.10g/cm
3 の成形体を作製した。これらの成形体を窒素雰囲気
中、1250℃、60分間の条件での焼結を行ったのち、 890
℃で 120分間の浸炭処理(雰囲気のカーボンポテンシャ
ル: 0.9%)に続いて油焼入れしたのち、 150℃で60分
間の焼戻し処理を施した。このようにして得られた浸炭
熱処理焼結体について、引張強さ、耐久疲れ強さならび
にシャルピー衝撃値を調べた。これらの実験結果を表2
に示す。この表から明らかなようにこの発明の適合例は
すべて引張強さ、耐久疲れ強さ、シャルピー衝撃値とも
それぞれ125kgf/mm2、45kgf/mm2 、1.0kgf・m/cm2 以上
と良好な値を示している。なお、耐久疲れ強さは、小野
式回転曲げ試験機を用い、応力−繰り返し数曲線より求
めた107 回の繰り返し数を示す応力とした。またシャル
ピー衝撃値はノッチなしで室温で試験した。
鋼粉に、黒鉛粉: 0.9重量%およびステアリン酸亜鉛
粉:1重量%を添加混合したのち、圧縮成形により、密
度:7.0g/cm3の成形体を作製した。これらの成形体を、
窒素雰囲気中、1250℃、60分間の条件で焼結を行った。
このようにして得られた焼結体について、引張強さ、耐
久疲れ強さならびにシャルピー衝撃値を実施例1と同様
に調べた。これらの実験結果を表4に示す。この表から
明らかなように、この発明の適合例はすべて引張強さ、
耐久疲れ強さ、シャルピー衝撃値ともにそれぞれ80kgf/
mm2、35kgf/mm2 、2.0kgf・m/cm2 以上と良好な値を示
している。
鋼粉に、ステアリン酸亜鉛粉:1重量%を添加混合した
のち、圧縮成形により密度:7.0g/cm3の成形体を作製し
た。これらの成形体を、窒素雰囲気中、1250℃、60分間
の条件で焼結を行ったのち、890 ℃で 120分間の浸炭処
理(カーボンポテンシャル0.9 %に続いて油焼入れした
のち、150 ℃で60分間の焼戻し処理を施した。このよう
にして得られた浸炭熱処理焼結体について、実施例1と
同様に引張強さ、耐久疲れ強さならびにシャルピー衝撃
値を調べた。これらの実験結果を表5に示す。この表か
ら明らかなように、この発明の適合例はすべて引張強
さ、耐久疲れ強さ、シャルピー衝撃値ともにそれぞれ12
5kgf/mm2、45kgf/mm2 、1.0kgf・m/cm2 以上と良好な値
を示している。
3 重量%およびステアリン酸亜鉛粉:1重量%を添加混
合したのち、圧縮成形により、密度:7.0g/cm3の成形体
を作製した。これらの成形体を、窒素雰囲気中、1250
℃、60分間の条件で焼結を行った。このようにして得ら
れた焼結体について、実施例1と同様に引張強さ、耐久
疲れ強さならびにシャルピー衝撃値を調べた。これらの
実験結果を表6に示す。この表から明らかなように、こ
の発明の適合例はすべて引張強さ、耐久疲れ強さ、シャ
ルピー衝撃値ともにそれぞれ80kgf/mm2 、35kgf/mm2 、
2.0kgf・m/cm2 以上と良好な値を示している。
特にMn量、S量、P量を適正化することにより、焼結体
の引張強度、疲労強度、靱性を向上させたものであり、
高強度焼結部品の用途を拡大するものである。
Claims (4)
- 【請求項1】 重量%にて、C: 0.1%以下、Mn:0.08
%以下、Cr: 0.5〜3%、Mo: 0.1〜2%、S:0.01%
以下、P:0.01%以下、O: 0.2%以下を含有し、残部
は不可避的不純物およびFeからなることを特徴とする高
強度、高疲労強度および高靱性を有する焼結体用合金鋼
粉。 - 【請求項2】 重量%にて、C: 0.1%以下、Mn:0.08
%以下、Cr: 0.5〜3%、Mo: 0.1〜2%、S:0.01%
以下、P:0.01%以下、O: 0.2%以下を含有し、さら
にNi: 0.2〜 2.5%およびCu: 0.5〜 2.5%のいずれか
1種または両方とも含有し、残部は不可避的不純物およ
びFeからなることを特徴とする高強度、高疲労強度およ
び高靱性を有する焼結体用合金鋼粉。 - 【請求項3】 重量%にて、C: 0.2〜1.2 %、Mn:0.
08%以下、Cr: 0.5〜3%、Mo: 0.1〜2%、S:0.01
%以下、P:0.01%以下、O: 0.2%以下を含有し、残
部は不可避的不純物およびFeからなることを特徴とする
高強度、高疲労強度および高靱性を有する焼結体。 - 【請求項4】 重量%にて、C: 0.2〜1.2 %、Mn:0.
08%以下、Cr: 0.5〜3%、Mo: 0.1〜2%、S:0.01
%以下、P:0.01%以下、O: 0.2%以下を含有し、さ
らにNi: 0.2〜 2.5%およびCu: 0.5〜 2.5%のいずれ
か1種または両方とも含有し、残部は不可避的不純物お
よびFeからなることを特徴とする高強度、高疲労強度お
よび高靱性を有する焼結体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12793992A JP3224417B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-04-22 | 高強度、高疲労強度および高靱性を有する焼結体用合金鋼粉および焼結体 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2763792 | 1992-02-14 | ||
JP4-27637 | 1992-02-14 | ||
JP12793992A JP3224417B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-04-22 | 高強度、高疲労強度および高靱性を有する焼結体用合金鋼粉および焼結体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05287452A true JPH05287452A (ja) | 1993-11-02 |
JP3224417B2 JP3224417B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=26365595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12793992A Expired - Fee Related JP3224417B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-04-22 | 高強度、高疲労強度および高靱性を有する焼結体用合金鋼粉および焼結体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3224417B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010035853A1 (ja) | 2008-09-24 | 2010-04-01 | Jfeスチール株式会社 | 粉末冶金法による焼結体の製造方法 |
JP2013181198A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Jfe Steel Corp | 粉末冶金用合金鋼粉 |
WO2014103999A1 (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 高疲労強度焼結体用プレアロイ型鋼粉および浸炭焼入れ材 |
WO2017043091A1 (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | Jfeスチール株式会社 | 焼結部材原料用合金鋼粉の製造方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017056509A1 (ja) | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Jfeスチール株式会社 | 粉末冶金用合金鋼粉の製造方法 |
WO2017056510A1 (ja) | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Jfeスチール株式会社 | 粉末冶金用合金鋼粉の製造方法 |
JP6112282B1 (ja) | 2015-09-30 | 2017-04-12 | Jfeスチール株式会社 | 粉末冶金用合金鋼粉の製造方法 |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP12793992A patent/JP3224417B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010035853A1 (ja) | 2008-09-24 | 2010-04-01 | Jfeスチール株式会社 | 粉末冶金法による焼結体の製造方法 |
JP2013181198A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Jfe Steel Corp | 粉末冶金用合金鋼粉 |
WO2014103999A1 (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 高疲労強度焼結体用プレアロイ型鋼粉および浸炭焼入れ材 |
JP2014141743A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-08-07 | Kobe Steel Ltd | 高疲労強度焼結体用プレアロイ型鋼粉および浸炭焼入れ材 |
CN104884659A (zh) * | 2012-12-28 | 2015-09-02 | 株式会社神户制钢所 | 高疲劳强度烧结体用预合金型钢粉和渗碳淬火材 |
WO2017043091A1 (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | Jfeスチール株式会社 | 焼結部材原料用合金鋼粉の製造方法 |
JPWO2017043091A1 (ja) * | 2015-09-11 | 2017-09-07 | Jfeスチール株式会社 | 焼結部材原料用合金鋼粉の製造方法 |
KR20180021150A (ko) * | 2015-09-11 | 2018-02-28 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 소결 부재 원료용 합금강분의 제조 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3224417B2 (ja) | 2001-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0600421A1 (en) | Low alloy sintered steel and method of preparing the same | |
JP2004169177A (ja) | 合金工具鋼及びその製造方法、並びにそれを用いた金型 | |
JP3504786B2 (ja) | 焼入れ組織を呈する鉄系焼結合金の製造方法 | |
US5666634A (en) | Alloy steel powders for sintered bodies having high strength, high fatigue strength and high toughness, sintered bodies, and method for manufacturing such sintered bodies | |
JP2001073072A (ja) | 耐ピッチング性に優れた浸炭窒化部品 | |
EP0677591B1 (en) | Alloy steel powders, sintered bodies and method | |
JPH06293939A (ja) | 高温転動疲労性に優れた軸受部品 | |
JP3565960B2 (ja) | 軸受用鋼、軸受および転がり軸受 | |
JPH05287452A (ja) | 高強度、高疲労強度および高靱性を有する焼結体用合金鋼粉および焼結体 | |
JP4403624B2 (ja) | 軟窒化用非調質鋼及び軟窒化非調質クランク軸とその製造方法 | |
JP3272886B2 (ja) | 高強度焼結体用合金鋼粉および高強度焼結体の製造方法 | |
US4804409A (en) | Alloy steel powder for powder metallurgy | |
JP2991064B2 (ja) | 窒化非調質鍛造用鋼および窒化非調質鍛造品 | |
EP0010442A1 (en) | Powder metal composition | |
KR101745196B1 (ko) | 초고강도 스프링강 | |
JP3471576B2 (ja) | 表面高硬度、高耐食性、高靭性マルテンサイト系ステンレス鋼 | |
JP2625773B2 (ja) | 粉末高速度鋼 | |
JPH0617225A (ja) | 転動疲労性に優れた浸炭軸受部品 | |
JP3205194B2 (ja) | 炭化物分散浸炭鋼部品 | |
JPH09157805A (ja) | 高強度鉄基焼結合金 | |
JP3476097B2 (ja) | 浸炭用鋼および浸炭部材 | |
JP3303026B2 (ja) | 高強度鉄基焼結合金およびその製造方法 | |
JPH0598400A (ja) | 焼結鍛造鉄系合金部材 | |
JP3396285B2 (ja) | 高強度・高靱性焼結材料用合金鋼粉およびその焼結鋼 | |
KR100946045B1 (ko) | 고온 이물 피로수명이 우수한 베어링강의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070824 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080824 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080824 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090824 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090824 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |