JPH08260113A - 被削性に優れた焼結材料及びその製造方法 - Google Patents
被削性に優れた焼結材料及びその製造方法Info
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- JPH08260113A JPH08260113A JP7065649A JP6564995A JPH08260113A JP H08260113 A JPH08260113 A JP H08260113A JP 7065649 A JP7065649 A JP 7065649A JP 6564995 A JP6564995 A JP 6564995A JP H08260113 A JPH08260113 A JP H08260113A
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- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
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- C22C33/0228—Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy comprising other non-metallic compounds or more than 5% of graphite
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/08—Valves guides; Sealing of valve stem, e.g. sealing by lubricant
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Abstract
(57)【要約】
【目的】被削性を確保する鉄系の焼結材料及びその製造
方法を提供すること。 【構成】ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物が焼
結材料の鉄系金属マトリックスに分散している。複合酸
化物は、ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５〜２．０で
あり、ＳｉＯ2 含有量が５０重量％〜７５重量％であ
る。金属マトリックスにはＦｅＭｏからなる硬質粒子も
分散している。複合酸化物の割合は、材料強の確保を考
慮すると、最大１．５重量％である。
方法を提供すること。 【構成】ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物が焼
結材料の鉄系金属マトリックスに分散している。複合酸
化物は、ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５〜２．０で
あり、ＳｉＯ2 含有量が５０重量％〜７５重量％であ
る。金属マトリックスにはＦｅＭｏからなる硬質粒子も
分散している。複合酸化物の割合は、材料強の確保を考
慮すると、最大１．５重量％である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は被削性に優れた焼結材料
及びその製造方法に関する。本発明は例えば内燃機関に
装備されるバルブシート、バルブガイド、更には産業機
器に装備される軸受、歯車、ピストン、カム等に利用で
きる。
及びその製造方法に関する。本発明は例えば内燃機関に
装備されるバルブシート、バルブガイド、更には産業機
器に装備される軸受、歯車、ピストン、カム等に利用で
きる。
【０００２】
【従来の技術】産業界では、近年、最終形状に近いニア
ネットシェープで製造可能な焼結材料の採用が増加して
いる。しかし高強度、高硬度の焼結材料が多く、被削性
は充分ではない。そこで焼結材料における被削性を向上
させるために開発が進められている。即ち、被削性を改
善するために、ガラス粉、タルク、ＢＮを添加した鉄系
の焼結材料が知られている（複合型合金鋼粉焼結材の被
削性 ：日本機械学会 東海支部三重地方講演会 講演
論文集：１９９２．７．１７，Ｎｏ．９２３−２）。
ネットシェープで製造可能な焼結材料の採用が増加して
いる。しかし高強度、高硬度の焼結材料が多く、被削性
は充分ではない。そこで焼結材料における被削性を向上
させるために開発が進められている。即ち、被削性を改
善するために、ガラス粉、タルク、ＢＮを添加した鉄系
の焼結材料が知られている（複合型合金鋼粉焼結材の被
削性 ：日本機械学会 東海支部三重地方講演会 講演
論文集：１９９２．７．１７，Ｎｏ．９２３−２）。
【０００３】また熱的に安定し親油性をもつメタ珪酸マ
グネシウムやオルト珪酸マグネシウム（フォルステライ
ト）が鉄系マトリックスに分散している焼結材料が知ら
れている（特開平４−１５７１３９号公報）。
グネシウムやオルト珪酸マグネシウム（フォルステライ
ト）が鉄系マトリックスに分散している焼結材料が知ら
れている（特開平４−１５７１３９号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記焼結
材料によれば、焼結の際の加熱により、被削性の向上に
悪影響をもたらすＳｉＯ2 （クリストバライト）や、被
削性の劣るオルト珪酸マグネシウムを焼結材料に過剰に
形成し易い。そのためＳｉＯ2 （クリストバライト）が
形成しにくいように、メタ珪酸マグネシウムを用いるよ
うな工夫もなされているが、純度の高いメタ珪酸マグネ
シウムは天然には存在しないため、精製する必要があ
り、原材料ひいては焼結材料のコストを引き上げる要因
となっている。
材料によれば、焼結の際の加熱により、被削性の向上に
悪影響をもたらすＳｉＯ2 （クリストバライト）や、被
削性の劣るオルト珪酸マグネシウムを焼結材料に過剰に
形成し易い。そのためＳｉＯ2 （クリストバライト）が
形成しにくいように、メタ珪酸マグネシウムを用いるよ
うな工夫もなされているが、純度の高いメタ珪酸マグネ
シウムは天然には存在しないため、精製する必要があ
り、原材料ひいては焼結材料のコストを引き上げる要因
となっている。
【０００５】本発明は上記した実情に鑑みなされたもの
であり、請求項１の課題は、ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2
系の複合酸化物の組成を規定することにより、被削性を
向上させるのに有利な被削性に優れた焼結材料を提供す
ることにある。請求項２の課題は、上記課題に加えて、
複合酸化物の含有量を規定することにより、被削性及び
材料強度に優れた焼結材料を提供することにある。
であり、請求項１の課題は、ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2
系の複合酸化物の組成を規定することにより、被削性を
向上させるのに有利な被削性に優れた焼結材料を提供す
ることにある。請求項２の課題は、上記課題に加えて、
複合酸化物の含有量を規定することにより、被削性及び
材料強度に優れた焼結材料を提供することにある。
【０００６】請求項３、４の課題は、金属マトリックス
の焼結工程を利用して、出発原料から上記した組成の複
合酸化物を合成することにより、複合酸化物を金属マト
リックスに分散せしめ、かつ複合酸化物を安価に形成し
て価格の高騰化を抑えるのに有利な被削性に優れた焼結
材料の製造方法を提供することにある。
の焼結工程を利用して、出発原料から上記した組成の複
合酸化物を合成することにより、複合酸化物を金属マト
リックスに分散せしめ、かつ複合酸化物を安価に形成し
て価格の高騰化を抑えるのに有利な被削性に優れた焼結
材料の製造方法を提供することにある。
【０００７】
○本発明者は焼結材料における被削性について鋭意開発
を進めた結果、ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化
物を金属マトリックスに分散せしめ、この複合酸化物分
を、ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５以上２．０以下
でありかつＳｉＯ 2 含有量が５０重量％以上７５重量％
以下の組成とすれば、被削性低下を誘発するフォルステ
ライト（Ｍｇ2 Ｓｉ０4 ）やライム相〔Ｌｉｍｅ、（Ｃ
ａ、Ｍｇ）Ｏ〕の生成が回避または低減され、焼結材料
における被削性が向上することを知見し、試験で確認
し、本発明を完成した。 ○請求項１に係る被削性に優れた焼結材料は、ＣａＯ／
ＭｇＯのモル比が０．０５以上２．０以下でありかつＳ
ｉＯ2 含有量が５０重量％以上７５重量％以下のＣａＯ
−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物が、金属マトリック
スに分散していることを特徴とするものである。 ○請求項２に係る被削性及び材料強度に優れた焼結材料
は、ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５以上２．０以下
でありかつＳｉＯ2 含有量が５０重量％以上７５重量％
以下のＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物が、
１．５重量％以下金属マトリックスに分散していること
を特徴とするものである。 ○請求項３に係る被削性に優れた焼結材料の製造方法
は、出発原料として、Ｃａが遊離し易い化合物と、Ｍｇ
Ｏ及びＳｉＯ2 を含有する珪酸マグネシウム系化合物と
を用い、これらの化合物と、金属マトリックスを構成す
る原料粉末とを混合した混合粉末を得る工程と、混合粉
末で圧粉体を形成する圧粉工程と、圧粉体を焼結温度領
域に加熱保持してＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸
化物を合成するとともに、圧粉体を焼結して焼結体を形
成する合成焼結工程とを実施し、ＣａＯ／ＭｇＯのモル
比が０．０５以上２．０以下でありかつＳｉＯ2 含有量
が５０重量％以上７５重量％以下のＣａＯ−ＭｇＯ−Ｓ
ｉＯ2 系の複合酸化物が金属マトリックスに分散してい
る焼結材料を得ることを特徴とするものである。 ○請求項４に係る被削性に優れた焼結材料の製造方法
は、請求項３において、出発原料としての化合物が天然
化合物であることを特徴とするものである。 ○以下、組成範囲の限定理由について記載する。
を進めた結果、ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化
物を金属マトリックスに分散せしめ、この複合酸化物分
を、ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５以上２．０以下
でありかつＳｉＯ 2 含有量が５０重量％以上７５重量％
以下の組成とすれば、被削性低下を誘発するフォルステ
ライト（Ｍｇ2 Ｓｉ０4 ）やライム相〔Ｌｉｍｅ、（Ｃ
ａ、Ｍｇ）Ｏ〕の生成が回避または低減され、焼結材料
における被削性が向上することを知見し、試験で確認
し、本発明を完成した。 ○請求項１に係る被削性に優れた焼結材料は、ＣａＯ／
ＭｇＯのモル比が０．０５以上２．０以下でありかつＳ
ｉＯ2 含有量が５０重量％以上７５重量％以下のＣａＯ
−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物が、金属マトリック
スに分散していることを特徴とするものである。 ○請求項２に係る被削性及び材料強度に優れた焼結材料
は、ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５以上２．０以下
でありかつＳｉＯ2 含有量が５０重量％以上７５重量％
以下のＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物が、
１．５重量％以下金属マトリックスに分散していること
を特徴とするものである。 ○請求項３に係る被削性に優れた焼結材料の製造方法
は、出発原料として、Ｃａが遊離し易い化合物と、Ｍｇ
Ｏ及びＳｉＯ2 を含有する珪酸マグネシウム系化合物と
を用い、これらの化合物と、金属マトリックスを構成す
る原料粉末とを混合した混合粉末を得る工程と、混合粉
末で圧粉体を形成する圧粉工程と、圧粉体を焼結温度領
域に加熱保持してＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸
化物を合成するとともに、圧粉体を焼結して焼結体を形
成する合成焼結工程とを実施し、ＣａＯ／ＭｇＯのモル
比が０．０５以上２．０以下でありかつＳｉＯ2 含有量
が５０重量％以上７５重量％以下のＣａＯ−ＭｇＯ−Ｓ
ｉＯ2 系の複合酸化物が金属マトリックスに分散してい
る焼結材料を得ることを特徴とするものである。 ○請求項４に係る被削性に優れた焼結材料の製造方法
は、請求項３において、出発原料としての化合物が天然
化合物であることを特徴とするものである。 ○以下、組成範囲の限定理由について記載する。
【０００８】（１）複合酸化物におけるＣａＯ／ＭｇＯ
のモル比を０．０５以上２．０以下に規定 ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５未満では、被削性低
下を誘発するフォルステライト（Ｍｇ2 Ｓｉ０4 ）等が
存在し易くなり、ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が２．０を越
えると、例えば（Ｃａ、Ｍｇ）Ｏ、つまり上記ＣａＯ−
ＭｇＯ−ＳｉＯ 2 系である三元系状態図におけるライム
相（Ｌｉｍｅ）が存在し易くなる。ライム相は被削性低
下の誘発し易い。そこでＣａＯ／ＭｇＯのモル比を上記
範囲に規定した。
のモル比を０．０５以上２．０以下に規定 ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５未満では、被削性低
下を誘発するフォルステライト（Ｍｇ2 Ｓｉ０4 ）等が
存在し易くなり、ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が２．０を越
えると、例えば（Ｃａ、Ｍｇ）Ｏ、つまり上記ＣａＯ−
ＭｇＯ−ＳｉＯ 2 系である三元系状態図におけるライム
相（Ｌｉｍｅ）が存在し易くなる。ライム相は被削性低
下の誘発し易い。そこでＣａＯ／ＭｇＯのモル比を上記
範囲に規定した。
【０００９】なお被削性、コスト等の要因を考慮して、
モル比の上限値は１．５、更に好ましくは０．５にで
き、下限値は０．０６にできる。 （２）複合酸化物におけるＳｉＯ2 含有量を５０重量％
以上で７５重量％以下に規定 複合酸化物におけるＳｉＯ2 の含有量が５０重量％未満
では、例えば上記三元系組成におけるペリクローズ相
（Ｐｅｒｉｃｌｏｓｅ；ＭｇＯ）が過剰に増加し、一
方、ＳｉＯ2 の含有量が７５重量％を越えるとＳｉＯ2
（クリストバライト）が過剰となり、被削性が低下す
る。なお被削性やコスト等の要因を考慮して、ＳｉＯ2
の含有量の上限値は７０重量％、６５重量％にでき、下
限値は５５重量％にできる。 ○上記した（１）（２）の組成条件を満たすＣａＯ−Ｍ
ｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物としては、ＣａＭｇＳｉ
０6 （上記三元系組成におけるディオプサイド相；Ｄｉ
ｏｐｓｉｄｅ）がある。またフォルステライト構造で一
部のＭｇがＣａに置換した（Ｃａ、Ｍｇ）2 Ｓｉ０4 、
或いは、プロトエンスタタイト構造を有し一部のＭｇが
Ｃａに置換した（Ｃａ、Ｍｇ）Ｓｉ０3 、及びこれらの
化合物が共存している共存化合物がある。 ○上記した（１）（２）の組成条件を満たすＣａＯ−Ｍ
ｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物は焼結材料における含有
量が増すと、焼結材料における被削性向上効果は大きく
なる傾向となる。しかし上記複合酸化物が過剰に存在す
ると、焼結材料の材料強度を高めるには限界がある。そ
のため請求項２によれば、焼結材料を１００重量％とし
たとき、複合酸化物を１．５重量％以下に規定する。こ
こで複合酸化物の上限値及び下限値は、焼結材料の種
類、要求される被削性、材料強度、他の特性、コスト等
の要因の要請の度合に応じて適宜変更できるものであ
り、上限値は１．３重量％、１．０重量％、０．８重量
％、０．５重量％にでき、下限値は０．１重量％、０．
２重量％、０．３重量％、０．５重量％にできる。 ○また本発明によれば、上記の複合酸化物としては、一
部の元素がＡｌ、Ｆｅ、Ｔｉ等に置換したものでも良
い。さらに、ＢＮ、ＭｎＳ等の様に被削性が向上するこ
とが既知の被削成分を、同時に金属マトリックスに分散
させることも可能である。 ○上記した複合酸化物が金属マトリックスに分散した焼
結材料を得るにあたり、予め合成したあるいは天然の上
記（１）（２）の組成条件を満たす複合酸化物を採用
し、そして金属マトリックスを構成する原料粉末にその
複合酸化物を添加した混合粉末から圧粉体を形成し、次
に、その圧粉体を焼結温度領域に加熱保持することによ
り金属マトリックスを焼結して焼結材料を形成する方法
を採用できる。
モル比の上限値は１．５、更に好ましくは０．５にで
き、下限値は０．０６にできる。 （２）複合酸化物におけるＳｉＯ2 含有量を５０重量％
以上で７５重量％以下に規定 複合酸化物におけるＳｉＯ2 の含有量が５０重量％未満
では、例えば上記三元系組成におけるペリクローズ相
（Ｐｅｒｉｃｌｏｓｅ；ＭｇＯ）が過剰に増加し、一
方、ＳｉＯ2 の含有量が７５重量％を越えるとＳｉＯ2
（クリストバライト）が過剰となり、被削性が低下す
る。なお被削性やコスト等の要因を考慮して、ＳｉＯ2
の含有量の上限値は７０重量％、６５重量％にでき、下
限値は５５重量％にできる。 ○上記した（１）（２）の組成条件を満たすＣａＯ−Ｍ
ｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物としては、ＣａＭｇＳｉ
０6 （上記三元系組成におけるディオプサイド相；Ｄｉ
ｏｐｓｉｄｅ）がある。またフォルステライト構造で一
部のＭｇがＣａに置換した（Ｃａ、Ｍｇ）2 Ｓｉ０4 、
或いは、プロトエンスタタイト構造を有し一部のＭｇが
Ｃａに置換した（Ｃａ、Ｍｇ）Ｓｉ０3 、及びこれらの
化合物が共存している共存化合物がある。 ○上記した（１）（２）の組成条件を満たすＣａＯ−Ｍ
ｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物は焼結材料における含有
量が増すと、焼結材料における被削性向上効果は大きく
なる傾向となる。しかし上記複合酸化物が過剰に存在す
ると、焼結材料の材料強度を高めるには限界がある。そ
のため請求項２によれば、焼結材料を１００重量％とし
たとき、複合酸化物を１．５重量％以下に規定する。こ
こで複合酸化物の上限値及び下限値は、焼結材料の種
類、要求される被削性、材料強度、他の特性、コスト等
の要因の要請の度合に応じて適宜変更できるものであ
り、上限値は１．３重量％、１．０重量％、０．８重量
％、０．５重量％にでき、下限値は０．１重量％、０．
２重量％、０．３重量％、０．５重量％にできる。 ○また本発明によれば、上記の複合酸化物としては、一
部の元素がＡｌ、Ｆｅ、Ｔｉ等に置換したものでも良
い。さらに、ＢＮ、ＭｎＳ等の様に被削性が向上するこ
とが既知の被削成分を、同時に金属マトリックスに分散
させることも可能である。 ○上記した複合酸化物が金属マトリックスに分散した焼
結材料を得るにあたり、予め合成したあるいは天然の上
記（１）（２）の組成条件を満たす複合酸化物を採用
し、そして金属マトリックスを構成する原料粉末にその
複合酸化物を添加した混合粉末から圧粉体を形成し、次
に、その圧粉体を焼結温度領域に加熱保持することによ
り金属マトリックスを焼結して焼結材料を形成する方法
を採用できる。
【００１０】しかしながら上記した複合酸化物を高純度
で備えた天然鉱物は一般的には入手し難い。また上記し
た複合酸化物の合成品は一般的には高価である。そこで
請求項３に係る方法の様に、出発原料として、Ｃａが遊
離し易い化合物と、ＭｇＯ及びＳｉＯ2 を含有する珪酸
マグネシウム系の化合物とを用い、これらの化合物と、
金属マトリックスを構成する原料粉末とを混合した混合
粉末を得る工程と、混合粉末で圧粉体を形成する圧粉工
程と、圧粉体を焼結温度領域に加熱保持してＣａＯ−Ｍ
ｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物を合成するとともに、圧
粉体を焼結して焼結体を形成する合成焼結工程とを実施
する方法を採用できる。これによれば、金属マトリック
スの焼結を利用して上記した複合酸化物を安価に合成で
きる。
で備えた天然鉱物は一般的には入手し難い。また上記し
た複合酸化物の合成品は一般的には高価である。そこで
請求項３に係る方法の様に、出発原料として、Ｃａが遊
離し易い化合物と、ＭｇＯ及びＳｉＯ2 を含有する珪酸
マグネシウム系の化合物とを用い、これらの化合物と、
金属マトリックスを構成する原料粉末とを混合した混合
粉末を得る工程と、混合粉末で圧粉体を形成する圧粉工
程と、圧粉体を焼結温度領域に加熱保持してＣａＯ−Ｍ
ｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物を合成するとともに、圧
粉体を焼結して焼結体を形成する合成焼結工程とを実施
する方法を採用できる。これによれば、金属マトリック
スの焼結を利用して上記した複合酸化物を安価に合成で
きる。
【００１１】焼結温度領域は原料粉末の組成等に応じて
適宜変更できるが、一般的には１００〜１３００℃に設
定できる。Ｃａが遊離し易い化合物としてＣａＣＯ3 、
Ｃａ（ＯＨ）2 、ＣａＳＯ4 等を採用できる。なおこれ
らの化合物は下記の様に分解すると考えられている。 ＣａＣＯ3 →ＣａＯ＋ＣＯ2 に８９８℃で分解 Ｃａ（ＯＨ）2 →ＣａＯ＋Ｈ2 Ｏに５８０℃で分解 ＣａＳＯ4 →ＣａＯ＋ＳＯ3 に１２００℃以上で分解 Ｃａを含む化合物としてＣａＭｇ含有天然化合物を採用
できる。
適宜変更できるが、一般的には１００〜１３００℃に設
定できる。Ｃａが遊離し易い化合物としてＣａＣＯ3 、
Ｃａ（ＯＨ）2 、ＣａＳＯ4 等を採用できる。なおこれ
らの化合物は下記の様に分解すると考えられている。 ＣａＣＯ3 →ＣａＯ＋ＣＯ2 に８９８℃で分解 Ｃａ（ＯＨ）2 →ＣａＯ＋Ｈ2 Ｏに５８０℃で分解 ＣａＳＯ4 →ＣａＯ＋ＳＯ3 に１２００℃以上で分解 Ｃａを含む化合物としてＣａＭｇ含有天然化合物を採用
できる。
【００１２】比較的コストが安く安易に入手し易い純度
の高いＣａＭｇ含有天然化合物（天然鉱物）として、Ｃ
ａＭｇ（Ｃｏ3 ）2 を採用できる。ＣａＭｇ（Ｃｏ3 ）
2 の一例として、ドロマイト、あるいはドロマイトを含
む鉱物等がある。珪酸マグネシウム系の天然化合物とし
て、ＭｇX ＳｉY ＯX+2Yを採用できる。ＭｇX ＳｉYＯ
X+2Yの例としてエンスタタイト、フォルステライト等が
ある。
の高いＣａＭｇ含有天然化合物（天然鉱物）として、Ｃ
ａＭｇ（Ｃｏ3 ）2 を採用できる。ＣａＭｇ（Ｃｏ3 ）
2 の一例として、ドロマイト、あるいはドロマイトを含
む鉱物等がある。珪酸マグネシウム系の天然化合物とし
て、ＭｇX ＳｉY ＯX+2Yを採用できる。ＭｇX ＳｉYＯ
X+2Yの例としてエンスタタイト、フォルステライト等が
ある。
【００１３】ここで、天然鉱物には、ＣａＭｇ（Ｃ
ｏ3 ）2 とＭｇX ＳｉY ＯX+2Yとを任意の比率で含有す
る鉱物もある。これらＣａＭｇ（Ｃｏ3 ）2 とＭｇX Ｓ
ｉY ＯX+ 2Yとを任意の比率で含む混合物を、金属マトリ
ックスを構成する原料粉末に混合して混合粉末を用いて
圧粉体を形成し、圧粉体を焼結すれば、反応により、被
削性を確保できるＣａＭｇＳｉ2 ０6 （ディオプサイド
相；Ｄｉｏｐｓｉｄｅ）を主体に、（Ｃａ、Ｍｇ）2 Ｓ
ｉ０4 、（Ｃａ、Ｍｇ）Ｓｉ０3 等の複合酸化物が合成
できる。
ｏ3 ）2 とＭｇX ＳｉY ＯX+2Yとを任意の比率で含有す
る鉱物もある。これらＣａＭｇ（Ｃｏ3 ）2 とＭｇX Ｓ
ｉY ＯX+ 2Yとを任意の比率で含む混合物を、金属マトリ
ックスを構成する原料粉末に混合して混合粉末を用いて
圧粉体を形成し、圧粉体を焼結すれば、反応により、被
削性を確保できるＣａＭｇＳｉ2 ０6 （ディオプサイド
相；Ｄｉｏｐｓｉｄｅ）を主体に、（Ｃａ、Ｍｇ）2 Ｓ
ｉ０4 、（Ｃａ、Ｍｇ）Ｓｉ０3 等の複合酸化物が合成
できる。
【００１４】
【作用】本発明に係る焼結材料によれば、上記した
（１）（２）の組成条件を満たすＣａＯ−ＭｇＯ−Ｓｉ
Ｏ2 系の複合酸化物が金属マトリックスに分散してい
る。上記組成条件を満たす複合酸化物は、Ｃａをほとん
ど含有しない公知の珪酸マグネシウムに比べ、被削性を
向上させる効果が大きい。
（１）（２）の組成条件を満たすＣａＯ−ＭｇＯ−Ｓｉ
Ｏ2 系の複合酸化物が金属マトリックスに分散してい
る。上記組成条件を満たす複合酸化物は、Ｃａをほとん
ど含有しない公知の珪酸マグネシウムに比べ、被削性を
向上させる効果が大きい。
【００１５】この理由としては、Ｃａ含有による結晶構
造のゆがみにより分断性が向上すること、へき開性が向
上すること、もしくは、切削工具の表面に形成される保
護層がＣａ含有により、潤滑性の高い物質を形成するこ
と、などが推察される。請求項３に係る方法によれば、
金属マトリックスを構成する原料粉末を焼結する際に、
出発原料から複合酸化物を合成するので、上記した
（１）（２）の組成条件を満たすＣａＯ−ＭｇＯ−Ｓｉ
Ｏ2 系の複合酸化物は安価に形成され、かつ金属マトリ
ックスに効果的に分散される。
造のゆがみにより分断性が向上すること、へき開性が向
上すること、もしくは、切削工具の表面に形成される保
護層がＣａ含有により、潤滑性の高い物質を形成するこ
と、などが推察される。請求項３に係る方法によれば、
金属マトリックスを構成する原料粉末を焼結する際に、
出発原料から複合酸化物を合成するので、上記した
（１）（２）の組成条件を満たすＣａＯ−ＭｇＯ−Ｓｉ
Ｏ2 系の複合酸化物は安価に形成され、かつ金属マトリ
ックスに効果的に分散される。
【００１６】請求項４に係る方法によれば、出発原料と
して天然化合物を用いるので、上記した複合酸化物は安
価に形成される。
して天然化合物を用いるので、上記した複合酸化物は安
価に形成される。
【００１７】
（実施例１〜３）実施例１〜３について比較例と共に説
明する。 ○原料粉末として、粒径１００μｍの市販の純鉄粉（ア
トマイズ粉末）と、粒径７５μｍ以下のＣｏ粉末、粒径
６０μｍ以下の複合酸化物粉末と、粒径１５０μｍ以下
の金属間化合物であるＦｅＭｏ粉末と、粒度２５μｍ以
下の天然黒鉛（Ｇｒ）の粉末とを用意した。純鉄粉の主
眼は、鉄系マトリックスを構成するためである。Ｃｏ粉
末の主眼は高温領域における強度を確保するためであ
る。ＦｅＭｏ粉末の主眼は、耐摩耗性を向上させるべく
硬質粒子を構成するためである。ＦｅＭｏの硬度は一般
的にはＨｖ１２００程度である。天然黒鉛の主眼はマト
リックスの強化と炭化物の生成である。
明する。 ○原料粉末として、粒径１００μｍの市販の純鉄粉（ア
トマイズ粉末）と、粒径７５μｍ以下のＣｏ粉末、粒径
６０μｍ以下の複合酸化物粉末と、粒径１５０μｍ以下
の金属間化合物であるＦｅＭｏ粉末と、粒度２５μｍ以
下の天然黒鉛（Ｇｒ）の粉末とを用意した。純鉄粉の主
眼は、鉄系マトリックスを構成するためである。Ｃｏ粉
末の主眼は高温領域における強度を確保するためであ
る。ＦｅＭｏ粉末の主眼は、耐摩耗性を向上させるべく
硬質粒子を構成するためである。ＦｅＭｏの硬度は一般
的にはＨｖ１２００程度である。天然黒鉛の主眼はマト
リックスの強化と炭化物の生成である。
【００１８】用意した複合酸化物粉末のＣａＯ／ＭｇＯ
モル比、ＳｉＯ2 含有量は表１に記載されている。即ち
複合酸化物としては、実施例１ではモル比が０．１５、
含有量が６２重量％であり、実施例２ではモル比が０．
０７、含有量が６０重量％であり、実施例３ではモル比
が２．００、含有量が５５重量％である。一方、比較例
１ではモル比が３．６５、含有量が８重量％であり、比
較例２ではモル比が１．３０、含有量が３５重量％であ
り、比較例３ではモル比が０．０２、含有量が５６重量
％であり、比較例４ではモル比が０．０８、含有量が７
８重量％であり、比較例５ではモル比が１．００、含有
量が５２重量％である。
モル比、ＳｉＯ2 含有量は表１に記載されている。即ち
複合酸化物としては、実施例１ではモル比が０．１５、
含有量が６２重量％であり、実施例２ではモル比が０．
０７、含有量が６０重量％であり、実施例３ではモル比
が２．００、含有量が５５重量％である。一方、比較例
１ではモル比が３．６５、含有量が８重量％であり、比
較例２ではモル比が１．３０、含有量が３５重量％であ
り、比較例３ではモル比が０．０２、含有量が５６重量
％であり、比較例４ではモル比が０．０８、含有量が７
８重量％であり、比較例５ではモル比が１．００、含有
量が５２重量％である。
【００１９】
【表１】 ○そして上記した原料粉末を表１に示した組成になる様に配合した。表１では Ｆｅ、Ｃｏ、Ｇｒ、ＦｅＭｏ、複合酸化物の合計を１００重量％とした。
【００２０】表１に示す様なＣａＯ／ＭｇＯのモル比と
ＳｉＯ2 含有量とをもつ複合酸化物粉末の添加量は、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｇｒ、ＦｅＭｏ、複合酸化物の合計を１００
重量％としたとき、すべて０．３重量％である。なお、
比較例３に係る複合酸化物粉末は市販のタルク粉末（Ｍ
ｇ3 （Ｓｉ4 ０10）（ＯＨ）2 ）であり、比較例５に係
る複合酸化物粉末は市販のメタ珪酸マグネシウム試薬粉
末である。
ＳｉＯ2 含有量とをもつ複合酸化物粉末の添加量は、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｇｒ、ＦｅＭｏ、複合酸化物の合計を１００
重量％としたとき、すべて０．３重量％である。なお、
比較例３に係る複合酸化物粉末は市販のタルク粉末（Ｍ
ｇ3 （Ｓｉ4 ０10）（ＯＨ）2 ）であり、比較例５に係
る複合酸化物粉末は市販のメタ珪酸マグネシウム試薬粉
末である。
【００２１】そして上記した原料粉末を１００重量％と
したとき、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛粉末を０．
８重量％添加し、混粉装置により混粉し、混合粉末を得
た。この混合粉末を用い、６５０ＭＰａの成形圧力で圧
粉体を成形した。成形した圧粉体は、１４９８Ｋの還元
性雰囲気中（具体的には水素ガス中）で１８００秒保持
し、これにより焼結を行い、焼結材料で形成した試験片
を得た。
したとき、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛粉末を０．
８重量％添加し、混粉装置により混粉し、混合粉末を得
た。この混合粉末を用い、６５０ＭＰａの成形圧力で圧
粉体を成形した。成形した圧粉体は、１４９８Ｋの還元
性雰囲気中（具体的には水素ガス中）で１８００秒保持
し、これにより焼結を行い、焼結材料で形成した試験片
を得た。
【００２２】得られた試験片は次に示す様な条件で工具
により切削し、２００回切削後に工具摩耗量を逃げ面摩
耗（ＶB ）を測定した。試験結果を表２に示す。なお、
工具摩耗量は効果が明確に判明できるように、比較例５
を１００とした相対表示とした。 切削条件 試験片形状 ：外径φ３０ｍｍ 内径φ１６ｍｍ 厚さ７ｍｍ 試験機 ：旋盤 切削工具（チップ）：ｃＢＮ 切削液 ：なし 試験条件 ：切削速度 ９５ｍ／ｍｉｎ、 送り ０．０４８ｍｍ／ｒｅｖ、切り込み ０．２ｍｍ 測定器 ：切削動力計
により切削し、２００回切削後に工具摩耗量を逃げ面摩
耗（ＶB ）を測定した。試験結果を表２に示す。なお、
工具摩耗量は効果が明確に判明できるように、比較例５
を１００とした相対表示とした。 切削条件 試験片形状 ：外径φ３０ｍｍ 内径φ１６ｍｍ 厚さ７ｍｍ 試験機 ：旋盤 切削工具（チップ）：ｃＢＮ 切削液 ：なし 試験条件 ：切削速度 ９５ｍ／ｍｉｎ、 送り ０．０４８ｍｍ／ｒｅｖ、切り込み ０．２ｍｍ 測定器 ：切削動力計
【００２３】
【表２】 ○表２に示す様に工具摩耗量は、比較例５を１００とす
る相対表示で、実施例１では６５であり、実施例２では
８１であり、実施例３では７４であった。一方、比較例
１では１２０であり、比較例２では１１０であり、比較
例３では１０５であり、比較例４では１５０であった。
実施例１〜３の試験結果と比較例１〜５の試験結果とを
比較すると明らかな様に、本発明に係る複合酸化物を添
加すれば、工具摩耗量が大幅に減少していることがわか
る。
る相対表示で、実施例１では６５であり、実施例２では
８１であり、実施例３では７４であった。一方、比較例
１では１２０であり、比較例２では１１０であり、比較
例３では１０５であり、比較例４では１５０であった。
実施例１〜３の試験結果と比較例１〜５の試験結果とを
比較すると明らかな様に、本発明に係る複合酸化物を添
加すれば、工具摩耗量が大幅に減少していることがわか
る。
【００２４】モル比が３．６５の比較例１ではライム相
（Ｌｉｍｅ）、ＳｉＯ2 が少ない比較例２ではペリクロ
ーズ相（Ｐｅｒｉｃｌｏｓｅ）、モル比が０．０２の比
較例３ではオルト珪酸マグネシウム、モル比が０．０８
の比較例４ではＳｉＯ2 （クリストバライト）が生成し
ているため、工具摩耗量が増加しているものと推察され
る。
（Ｌｉｍｅ）、ＳｉＯ2 が少ない比較例２ではペリクロ
ーズ相（Ｐｅｒｉｃｌｏｓｅ）、モル比が０．０２の比
較例３ではオルト珪酸マグネシウム、モル比が０．０８
の比較例４ではＳｉＯ2 （クリストバライト）が生成し
ているため、工具摩耗量が増加しているものと推察され
る。
【００２５】（実施例４〜６）実施例４〜６では、表１
に示す実施例２で用いたのと同様の複合酸化物（ＣａＯ
／ＳｉＯ2 のモル比は０．０７，ＳｉＯ2 含有量は６０
重量％）を用いた。そしてこの複合酸化物の添加量を表
３に示す様に実施例４では０．２重量％、実施例５では
０．７重量％、実施例６では１．５重量％、比較例６で
は０．０重量％、比較例７では２．０重量％と変え、前
記した実施例と同様の条件で焼結材料からなる試験片を
形成した。なお各試験片における成分割合は表３に示
す。
に示す実施例２で用いたのと同様の複合酸化物（ＣａＯ
／ＳｉＯ2 のモル比は０．０７，ＳｉＯ2 含有量は６０
重量％）を用いた。そしてこの複合酸化物の添加量を表
３に示す様に実施例４では０．２重量％、実施例５では
０．７重量％、実施例６では１．５重量％、比較例６で
は０．０重量％、比較例７では２．０重量％と変え、前
記した実施例と同様の条件で焼結材料からなる試験片を
形成した。なお各試験片における成分割合は表３に示
す。
【００２６】
【表３】 そして各試験片について前述同様に工具摩耗試験を行っ
た。更にＪＩＳ−Ｚ２５０７に準じた圧環強度試験を実
施した。圧環強度試験では、実施例１と同形状の試験片
を形成し、半径方向から荷重を少しずつ負荷して破壊さ
せる。試験結果を表４に示す。なお圧環強度及び工具摩
耗量の試験結果は、効果が明確に判明できるように、複
合酸化物の添加量が０．０重量％である比較例６を１０
０とする相対表示とした。
た。更にＪＩＳ−Ｚ２５０７に準じた圧環強度試験を実
施した。圧環強度試験では、実施例１と同形状の試験片
を形成し、半径方向から荷重を少しずつ負荷して破壊さ
せる。試験結果を表４に示す。なお圧環強度及び工具摩
耗量の試験結果は、効果が明確に判明できるように、複
合酸化物の添加量が０．０重量％である比較例６を１０
０とする相対表示とした。
【００２７】表４に示す様に、実施例４は圧環強度が相
対表示で１００、工具摩耗量が相対表示で８７であり、
実施例５は圧環強度が９０、工具摩耗量が６５であり、
実施例６は圧環強度が７８、工具摩耗量が５３であっ
た。比較例７は圧環強度が６９、工具摩耗量が５１であ
った。
対表示で１００、工具摩耗量が相対表示で８７であり、
実施例５は圧環強度が９０、工具摩耗量が６５であり、
実施例６は圧環強度が７８、工具摩耗量が５３であっ
た。比較例７は圧環強度が６９、工具摩耗量が５１であ
った。
【００２８】
【表４】 表４から理解できる様に複合酸化物の添加量が増加する
と、工具摩耗量は低下する傾向となる。複合酸化物の添
加量が１．５重量％の実施例６の試験結果と、添加量が
２．０重量％の比較例７の試験結果とを比較すれば、複
合酸化物の添加量が１．５重量％を越えると工具摩耗量
を低減させる割には、圧環強度の低下が大きいことがわ
かる。従って圧環強度の確保を考慮すると、複合酸化物
の添加量の上限は１．５重量％が適当であることがわか
る。
と、工具摩耗量は低下する傾向となる。複合酸化物の添
加量が１．５重量％の実施例６の試験結果と、添加量が
２．０重量％の比較例７の試験結果とを比較すれば、複
合酸化物の添加量が１．５重量％を越えると工具摩耗量
を低減させる割には、圧環強度の低下が大きいことがわ
かる。従って圧環強度の確保を考慮すると、複合酸化物
の添加量の上限は１．５重量％が適当であることがわか
る。
【００２９】なお請求項２に係る焼結材料によれば、複
合酸化物の添加量を最大１．５重量％に規定している。
しかし焼結材料の材料強度の要求が緩やかであり、かつ
被削性の要求（例えば工具摩耗量の低減の要求）が大き
い焼結材料であれば、複合酸化物を１．５重量％以上に
添加量を増やし、少しでも工具摩耗量を減らす方を選択
することも可能である。この場合には各要求特性の度合
に応じて、複合酸化物の添加量の上限値を３重量％、５
重量％、１０重量％にできる。
合酸化物の添加量を最大１．５重量％に規定している。
しかし焼結材料の材料強度の要求が緩やかであり、かつ
被削性の要求（例えば工具摩耗量の低減の要求）が大き
い焼結材料であれば、複合酸化物を１．５重量％以上に
添加量を増やし、少しでも工具摩耗量を減らす方を選択
することも可能である。この場合には各要求特性の度合
に応じて、複合酸化物の添加量の上限値を３重量％、５
重量％、１０重量％にできる。
【００３０】（実施例７）実施例１〜３で用いた市販の
純鉄粉末９３重量％、ＦｅＭｏ粉末５重量％、天然黒鉛
粉末１重量％、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛粉末１重
量％を配合した混合粉末に形成する。さらにＣａＭｇ
（ＣＯ3 ）2 を含有したＣａＭｇ含有天然化合物（天然
鉱物）例えばドロマイトと、Ｍｇ2 Ｓｉ3 Ｏ8 を含有し
た天然鉱物である珪酸マグネシウム系酸化物を採用し、
上記混合粉末を１００重量％としたときそれぞれ１０重
量％添加し、混合し、実施例１〜３と同様な条件で圧粉
体を形成し、その圧粉体を焼結温度領域つまり１１００
〜１２００℃に加熱して焼結を行ない、焼結材料からな
る試験片を得た。
純鉄粉末９３重量％、ＦｅＭｏ粉末５重量％、天然黒鉛
粉末１重量％、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛粉末１重
量％を配合した混合粉末に形成する。さらにＣａＭｇ
（ＣＯ3 ）2 を含有したＣａＭｇ含有天然化合物（天然
鉱物）例えばドロマイトと、Ｍｇ2 Ｓｉ3 Ｏ8 を含有し
た天然鉱物である珪酸マグネシウム系酸化物を採用し、
上記混合粉末を１００重量％としたときそれぞれ１０重
量％添加し、混合し、実施例１〜３と同様な条件で圧粉
体を形成し、その圧粉体を焼結温度領域つまり１１００
〜１２００℃に加熱して焼結を行ない、焼結材料からな
る試験片を得た。
【００３１】この試験片を用いてＸ線回折試験を行い、
含有する化合物を調査した。その結果、被削性向上効果
があるＣａＭｇＳｉ2 Ｏ6 （ディオプサイド相；Ｄｉｏ
ｐｓｉｄｅ）が合成していることが確認された。その他
に（Ｃａ、Ｍｇ）2 ＳｉＯ4、（Ｃａ、Ｍｇ）ＳｉＯ3
等も形成されている可能性もある。次に、上記ＣａＭｇ
（ＣＯ3 ）2 を含有したＣａＭｇ含有天然化合物（天然
鉱物）としてドロマイトを用い、Ｍｇ2 Ｓｉ3 Ｏ8 を含
有した酸化物と共に、ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が１．８
になるように混合した。このときのＳｉＯ2 含有量は７
０重量％になる。この混合物を用い、表５に示す様な組
成とし、実施例１と同様の条件で圧粉体を成形し、１１
２０℃に１８００秒加熱保持して焼結し、焼結材料から
なる試験片を形成した。そしてその試験片について工具
摩耗量を同様に試験した。なおこの混合物の添加量は
０．３重量％とした。試験結果を表６に示す。
含有する化合物を調査した。その結果、被削性向上効果
があるＣａＭｇＳｉ2 Ｏ6 （ディオプサイド相；Ｄｉｏ
ｐｓｉｄｅ）が合成していることが確認された。その他
に（Ｃａ、Ｍｇ）2 ＳｉＯ4、（Ｃａ、Ｍｇ）ＳｉＯ3
等も形成されている可能性もある。次に、上記ＣａＭｇ
（ＣＯ3 ）2 を含有したＣａＭｇ含有天然化合物（天然
鉱物）としてドロマイトを用い、Ｍｇ2 Ｓｉ3 Ｏ8 を含
有した酸化物と共に、ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が１．８
になるように混合した。このときのＳｉＯ2 含有量は７
０重量％になる。この混合物を用い、表５に示す様な組
成とし、実施例１と同様の条件で圧粉体を成形し、１１
２０℃に１８００秒加熱保持して焼結し、焼結材料から
なる試験片を形成した。そしてその試験片について工具
摩耗量を同様に試験した。なおこの混合物の添加量は
０．３重量％とした。試験結果を表６に示す。
【００３２】表６に示す様に工具摩耗量は相対表示で７
９であった。実施例７の複合化合物のモル比は１．８で
あり、実施例３の複合化合物のモル比は２．００であ
る。この様にモル比が近い実施例７と実施例３とで工具
摩耗量に差が生じているのは、ＳｉＯ2 含有量の差と考
えられる。
９であった。実施例７の複合化合物のモル比は１．８で
あり、実施例３の複合化合物のモル比は２．００であ
る。この様にモル比が近い実施例７と実施例３とで工具
摩耗量に差が生じているのは、ＳｉＯ2 含有量の差と考
えられる。
【００３３】
【表５】
【００３４】
【表６】 （他の例）上記した例では硬質粒子としてはＦｅＭｏが
採用されているが、焼結材料の種類によってはＦｅＭｏ
の他にＦｅ−Ｗ、Ｆｅ−Ｃｒ、トリバロイ等も採用でき
る。硬質粒子の粒径は５０〜１５０μｍにできる。
採用されているが、焼結材料の種類によってはＦｅＭｏ
の他にＦｅ−Ｗ、Ｆｅ−Ｃｒ、トリバロイ等も採用でき
る。硬質粒子の粒径は５０〜１５０μｍにできる。
【００３５】上記した例では鉄系マトリックスの構成要
素として、上記した表に示す配合割合で純鉄粉、Ｃｏ粉
末、ＦｅＭｏ粉末、天然黒鉛の粉末を配合している。し
かし配合割合は上記した値に限定されるものではなく、
焼結材料の種類に応じて適宜変更できるものである。配
合割合はＣｏ粉末は２〜１５重量％、ＦｅＭｏ粉末は２
〜３０重量％、天然黒鉛の粉末は０．３〜１．７重量
％、複合酸化物粉末は０．０１〜１．２重量％、残部実
質的に鉄にできる。
素として、上記した表に示す配合割合で純鉄粉、Ｃｏ粉
末、ＦｅＭｏ粉末、天然黒鉛の粉末を配合している。し
かし配合割合は上記した値に限定されるものではなく、
焼結材料の種類に応じて適宜変更できるものである。配
合割合はＣｏ粉末は２〜１５重量％、ＦｅＭｏ粉末は２
〜３０重量％、天然黒鉛の粉末は０．３〜１．７重量
％、複合酸化物粉末は０．０１〜１．２重量％、残部実
質的に鉄にできる。
【００３６】（付記）上記した各実施例から次の技術的
思想も把握できる。 内燃機関に装備されるバルブシート材料に適用できる
各請求項に係る焼結材料及びその製造方法。このバルブ
シート材料によれば、高温強度、耐摩耗性、被削性を確
保するのに有利である。
思想も把握できる。 内燃機関に装備されるバルブシート材料に適用できる
各請求項に係る焼結材料及びその製造方法。このバルブ
シート材料によれば、高温強度、耐摩耗性、被削性を確
保するのに有利である。
【００３７】
【発明の効果】請求項１、２に係る焼結材料によれば、
上記した組成条件を満たす複合酸化物は、Ｃａをほとん
ど含有しない公知の珪酸マグネシウムに比べ、被削性を
向上させる効果が大きい。そのため焼結材料を切削する
際に切削時間の短縮、切削工具の寿命の向上を図り得
る。
上記した組成条件を満たす複合酸化物は、Ｃａをほとん
ど含有しない公知の珪酸マグネシウムに比べ、被削性を
向上させる効果が大きい。そのため焼結材料を切削する
際に切削時間の短縮、切削工具の寿命の向上を図り得
る。
【００３８】更に請求項２に係る焼結材料によれば、上
記した組成条件を満たす複合酸化物が１．５重量％以下
に規定されているので、焼結材料の材料強度等の必要特
性を確保しつつ、被削性を向上させるのに有利である。
更に請求項３に係る製造方法によれば、金属マトリック
スを焼結する焼結工程において、出発原料から複合酸化
物を合成するので、複合酸化物を安価に形成でき、コス
トの高騰を抑制しつつ、被削性のある焼結材料を製造で
きる。しかも金属マトリックスにおける複合酸化物の分
散性も確保でき、この意味においても被削性の向上に有
利である。
記した組成条件を満たす複合酸化物が１．５重量％以下
に規定されているので、焼結材料の材料強度等の必要特
性を確保しつつ、被削性を向上させるのに有利である。
更に請求項３に係る製造方法によれば、金属マトリック
スを焼結する焼結工程において、出発原料から複合酸化
物を合成するので、複合酸化物を安価に形成でき、コス
トの高騰を抑制しつつ、被削性のある焼結材料を製造で
きる。しかも金属マトリックスにおける複合酸化物の分
散性も確保でき、この意味においても被削性の向上に有
利である。
【００３９】更に請求項４に係る製造方法によれば、焼
結工程において、天然化合物からなる出発原料から複合
酸化物を合成するので、複合酸化物を安価に形成でき
る。
結工程において、天然化合物からなる出発原料から複合
酸化物を合成するので、複合酸化物を安価に形成でき
る。
Claims (4)
- 【請求項１】ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５以上
２．０以下でありかつＳｉＯ2 含有量が５０重量％以上
７５重量％以下のＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸
化物が、金属マトリックスに分散していることを特徴と
する被削性に優れた焼結材料。 - 【請求項２】ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５以上
２．０以下でありかつＳｉＯ2 含有量が５０重量％以上
７５重量％以下のＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸
化物が、１．５重量％以下金属マトリックスに分散して
いることを特徴とする被削性及び材料強度に優れた焼結
材料。 - 【請求項３】出発原料として、Ｃａが遊離し易い化合物
と、ＭｇＯ及びＳｉＯ2 を含有する珪酸マグネシウム系
化合物とを用い、 これらの化合物と、金属マトリックスを構成する原料粉
末とを混合した混合粉末を得る工程と、 該混合粉末で圧粉体を形成する圧粉工程と、 該圧粉体を焼結温度領域に加熱保持してＣａＯ−ＭｇＯ
−ＳｉＯ2 系の複合酸化物を合成するとともに、該圧粉
体を焼結して焼結体を形成する合成焼結工程とを実施
し、 ＣａＯ／ＭｇＯのモル比が０．０５以上２．０以下であ
りかつＳｉＯ2 含有量が５０重量％以上７５重量％以下
のＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の複合酸化物が金属マト
リックスに分散している焼結材料を得る、被削性に優れ
た焼結材料の製造方法。 - 【請求項４】出発原料としての化合物が天然化合物であ
る請求項３に記載の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06564995A JP3469347B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 被削性に優れた焼結材料及びその製造方法 |
| US08/620,189 US5679909A (en) | 1995-03-24 | 1996-03-22 | Sintered material having good machinability and process for producing the same |
| EP96104722A EP0733718B1 (en) | 1995-03-24 | 1996-03-25 | Sintered material having good machinability and process for producing the same |
| DE69600940T DE69600940T2 (de) | 1995-03-24 | 1996-03-25 | Sinterwerkstoff mit guter Zerspanbarkeit und Verfahren seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06564995A JP3469347B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 被削性に優れた焼結材料及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08260113A true JPH08260113A (ja) | 1996-10-08 |
| JP3469347B2 JP3469347B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=13293075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06564995A Expired - Fee Related JP3469347B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 被削性に優れた焼結材料及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5679909A (ja) |
| EP (1) | EP0733718B1 (ja) |
| JP (1) | JP3469347B2 (ja) |
| DE (1) | DE69600940T2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004081249A1 (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Mitsubishi Materials Corporation | 被削性に優れた鉄基焼結合金 |
| JP2010236061A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Jfe Steel Corp | 切削性に優れる焼結部材用の鉄基混合粉末 |
| JP2014111844A (ja) * | 2014-01-29 | 2014-06-19 | Jfe Steel Corp | 切削性に優れる焼結部材用の鉄基混合粉末 |
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