JPS63203701A - 粉末冶金用合金鋼粉及びその製造方法 - Google Patents
粉末冶金用合金鋼粉及びその製造方法Info
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- JPS63203701A JPS63203701A JP62033525A JP3352587A JPS63203701A JP S63203701 A JPS63203701 A JP S63203701A JP 62033525 A JP62033525 A JP 62033525A JP 3352587 A JP3352587 A JP 3352587A JP S63203701 A JPS63203701 A JP S63203701A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、各種焼結部品の製造に使用される粉末冶金
用合金鋼粉及びその製造方法に関する。
用合金鋼粉及びその製造方法に関する。
(従来の技術)
純鉄粉を主原料とした焼結部品がよく知られているが、
この種の焼結部品は強度レベルが低くその用途が限られ
るため、純鉄粉に代えて合金銅粉を使用する技術が開発
されている。
この種の焼結部品は強度レベルが低くその用途が限られ
るため、純鉄粉に代えて合金銅粉を使用する技術が開発
されている。
なかでもNiを予合金化した合金鋼粉は、Niの冶金学
的作用と併せて予合金化による焼結組織の均一化をはか
れるため優れた機械的特性が得られる。
的作用と併せて予合金化による焼結組織の均一化をはか
れるため優れた機械的特性が得られる。
一方該合金鋼粉の粉末冶金への適用に当り、焼結部品の
機械的特性を改善するため、合金鋼粉の圧縮性を向上さ
せることが肝要である。
機械的特性を改善するため、合金鋼粉の圧縮性を向上さ
せることが肝要である。
合金鋼粉に関し特公昭45−9649号公報には、鉄粉
表面に合金成分を拡散付着させる方法が開示されている
が、Niのような比較的拡散速度の遅い合金成分を焼結
時に焼結体中へ均一に固溶させることは困難で、得られ
た焼結組織が不均一になることは避けられず、焼結部品
の機械的特性は不充分である。そこで、合金成分をすべ
て鋼粉中に予合金化する方法も考えられるが、予合金化
は原理的に合金成分量が増加するほど合金成分による固
溶硬化が促進され、銅粉の圧縮性が低下してしまう。
表面に合金成分を拡散付着させる方法が開示されている
が、Niのような比較的拡散速度の遅い合金成分を焼結
時に焼結体中へ均一に固溶させることは困難で、得られ
た焼結組織が不均一になることは避けられず、焼結部品
の機械的特性は不充分である。そこで、合金成分をすべ
て鋼粉中に予合金化する方法も考えられるが、予合金化
は原理的に合金成分量が増加するほど合金成分による固
溶硬化が促進され、銅粉の圧縮性が低下してしまう。
さらにNiを予合金化した場合にはNiが銅粉の結晶粒
を微細化するため、一層圧縮性が低下する問題点がある
。
を微細化するため、一層圧縮性が低下する問題点がある
。
一方特公昭48−34509号公報には、銅粉の再結晶
工程と還元工程とを分けた製造方法により粉体特性を向
上させた鉄粉についての開示がある。しかしNiを含有
する銅粉を処理する際の配慮及び鉄粉、合金鋼粉の圧縮
性については何ら示されていない。
工程と還元工程とを分けた製造方法により粉体特性を向
上させた鉄粉についての開示がある。しかしNiを含有
する銅粉を処理する際の配慮及び鉄粉、合金鋼粉の圧縮
性については何ら示されていない。
(発明が解決しようとする問題点)
Niを予合金化した合金鋼粉はその圧縮性が低いことが
問題であり、又圧縮性に影響を及ぼす要因についても不
明である。
問題であり、又圧縮性に影響を及ぼす要因についても不
明である。
この発明は、圧縮性の高いNi予合金鋼粉及びその製造
方法を提供することが目的である。
方法を提供することが目的である。
(問題点を解決するための手段)
発明者らはNk系予合金鋼粉の圧縮性について研究した
ところ、次の様な事実を知見するに至った。
ところ、次の様な事実を知見するに至った。
すなわち、Niは鋼粉の結晶粒の微細化作用が大きいこ
と、純鉄粉はN、含有雰囲気中で1次焼鈍しても950
℃以上の温度範囲では1次焼鈍後の純鉄粉中のN量は温
度上昇とともに低下するのに対して、Ni予合金鋼粉の
N量はいずれの温度でも差がなくしかも純鉄粉より高く
なること、及び1200’C11、雰囲気中で1次焼鈍
された純鉄粉およびNi予合金鋼粉の解砕束はNi予合
金鋼粉の方が大きいこと、がそれぞれ圧縮性を低下する
要因である。
と、純鉄粉はN、含有雰囲気中で1次焼鈍しても950
℃以上の温度範囲では1次焼鈍後の純鉄粉中のN量は温
度上昇とともに低下するのに対して、Ni予合金鋼粉の
N量はいずれの温度でも差がなくしかも純鉄粉より高く
なること、及び1200’C11、雰囲気中で1次焼鈍
された純鉄粉およびNi予合金鋼粉の解砕束はNi予合
金鋼粉の方が大きいこと、がそれぞれ圧縮性を低下する
要因である。
そして発明者らは上記圧縮性を低下させる要因を除くこ
とが、Ni予合金鋼粉の圧縮性を高めるのに有利である
ことを見い出し、この発明を完成した。
とが、Ni予合金鋼粉の圧縮性を高めるのに有利である
ことを見い出し、この発明を完成した。
すなわちこの発明は、水アトマイズ法で製造される粉末
冶金用合金鋼粉であつて、Ni:4wt%以下を含みか
つN : 0.0015wt%以下に抑制した組成にな
り、結晶粒数が6400個/m”以下であり、固体潤滑
剤1wtχ混合時、成形圧力1t/cva”で7.l。
冶金用合金鋼粉であつて、Ni:4wt%以下を含みか
つN : 0.0015wt%以下に抑制した組成にな
り、結晶粒数が6400個/m”以下であり、固体潤滑
剤1wtχ混合時、成形圧力1t/cva”で7.l。
g/cm″以上の圧粉密度を有することを特徴とする粉
末冶金用合金鋼粉及びNi:4ht%以下を含有する水
アトマイズ合金鋼粉を脱水、乾燥後、1000〜130
0”Cの温度に加熱して1次焼鈍を施してから通常の解
砕を行い、ついで600〜800℃と温度に加熱して2
次焼鈍を施してから通常の解砕を行うことを特徴とする
粉末冶金用合金鋼粉の製造方法である。
末冶金用合金鋼粉及びNi:4ht%以下を含有する水
アトマイズ合金鋼粉を脱水、乾燥後、1000〜130
0”Cの温度に加熱して1次焼鈍を施してから通常の解
砕を行い、ついで600〜800℃と温度に加熱して2
次焼鈍を施してから通常の解砕を行うことを特徴とする
粉末冶金用合金鋼粉の製造方法である。
(作 用)
粉末冶金法において、焼結体の機械的特性及び焼結体製
造時の生産性の向上を達成するためには、銅粉の圧縮性
を高めることがきわめて重要となる。
造時の生産性の向上を達成するためには、銅粉の圧縮性
を高めることがきわめて重要となる。
中でもNiを含有させた予合金鋼粉は、Niの冶金学的
作用と併せて、予合金化のため焼結鋼組織が均一となる
ため、優れた機械的特性が得られるが、Niの結晶粒微
細化作用のためその鋼粉の圧縮性は、粉末冶金用として
は不充分である。
作用と併せて、予合金化のため焼結鋼組織が均一となる
ため、優れた機械的特性が得られるが、Niの結晶粒微
細化作用のためその鋼粉の圧縮性は、粉末冶金用として
は不充分である。
この合金鋼粉の圧縮性を向上させるには、特に以下の様
な特性を必要とする。
な特性を必要とする。
すなわち、水アトマイズ法で製造される合金鋼粉はアト
マイズ時に噴霧水で急冷されるため非常に微細な結晶粒
を有しており、圧縮性の向上には結晶粒の粗大化が要求
される。
マイズ時に噴霧水で急冷されるため非常に微細な結晶粒
を有しており、圧縮性の向上には結晶粒の粗大化が要求
される。
本発明の成分範囲において、鋼粉の圧縮性と鋼粉結晶粒
数との関係を検討した結果、固体潤滑剤を1wtχ混合
し、7t/cm”の圧力で成形した時、高強度用焼結材
料に要求される7、10g/cm3以上の圧粉密度を得
るには、鋼粉結晶粒数を6400個/ffl11!以下
テ、含有Nil O,0015wtX以下、かつ1次焼
鈍後の解砕時の鋼粉中の歪を除去する必要があることが
明らかとなった。
数との関係を検討した結果、固体潤滑剤を1wtχ混合
し、7t/cm”の圧力で成形した時、高強度用焼結材
料に要求される7、10g/cm3以上の圧粉密度を得
るには、鋼粉結晶粒数を6400個/ffl11!以下
テ、含有Nil O,0015wtX以下、かつ1次焼
鈍後の解砕時の鋼粉中の歪を除去する必要があることが
明らかとなった。
銅粉結晶粒数を6400個/閤2以下にするには、銅粉
の1次焼鈍温度が重要で、1000℃より低い温度では
結晶粒の粗大化が不充分となるため、1000℃以上で
1次焼鈍する必要がある。また、1300℃より高い温
度では、焼鈍時に銅粉の焼結が進行し、1次焼鈍後の解
砕時に銅粉に加わる加工歪が大きくなり、次いで行なわ
れる2次焼鈍特に歪を充分除去できなくなり、鋼粉の圧
縮性を低下させるため適当でない、このため1次焼鈍は
1000〜1300℃で行なう必要がある。
の1次焼鈍温度が重要で、1000℃より低い温度では
結晶粒の粗大化が不充分となるため、1000℃以上で
1次焼鈍する必要がある。また、1300℃より高い温
度では、焼鈍時に銅粉の焼結が進行し、1次焼鈍後の解
砕時に銅粉に加わる加工歪が大きくなり、次いで行なわ
れる2次焼鈍特に歪を充分除去できなくなり、鋼粉の圧
縮性を低下させるため適当でない、このため1次焼鈍は
1000〜1300℃で行なう必要がある。
一方、1次焼鈍後の解砕束の除去と含有N量を0.0O
15s*t%以下にするには、2次焼鈍温度が重要であ
り、600″Cより低い温度では鋼粉の脱Nと上述の解
砕歪除去が不充分となるため適当でない。
15s*t%以下にするには、2次焼鈍温度が重要であ
り、600″Cより低い温度では鋼粉の脱Nと上述の解
砕歪除去が不充分となるため適当でない。
また800℃より高い温度では再び脱Nが困難となり、
鋼粉中Nが増加するため適当でない、このため1次焼鈍
後の解砕歪を除去するための2次焼鈍温度は600〜8
00℃で行なう必要がある。
鋼粉中Nが増加するため適当でない、このため1次焼鈍
後の解砕歪を除去するための2次焼鈍温度は600〜8
00℃で行なう必要がある。
又合金鋼粉中のNi含有量は要求される焼結体の特性に
応じて決められるが、Niの予合金量の増加は鋼粉の圧
縮性の低下を招き、とくに4wtχをこえての含有は圧
縮性が急激に低下するため、上限を4wt$とした。一
方下限については、0.1wt%以下では焼結体の熱処
理時に強度向上の効果がなくなるため適当でない。
応じて決められるが、Niの予合金量の増加は鋼粉の圧
縮性の低下を招き、とくに4wtχをこえての含有は圧
縮性が急激に低下するため、上限を4wt$とした。一
方下限については、0.1wt%以下では焼結体の熱処
理時に強度向上の効果がなくなるため適当でない。
さらに、Niに加えてMo 、 H、Cuの中から選ば
れる1種以上の合金成分を以下の組成範囲で加えること
により、銅粉の圧縮性を損うことなく、焼結体の特性を
より一層高めることが可能となる。
れる1種以上の合金成分を以下の組成範囲で加えること
により、銅粉の圧縮性を損うことなく、焼結体の特性を
より一層高めることが可能となる。
Mo : 0.1〜1.05wtχ
Moは焼結体の焼入れ性改善に有効であるが、過分の含
有は銅粉の圧縮性の低下を招き好ましくない。すなわち
Moが0.1wtχ未満では、焼結体の熱処理時の硬さ
向上に寄与せず、また1wtχを越えると銅粉の圧縮性
が低下するため適当でない。
有は銅粉の圧縮性の低下を招き好ましくない。すなわち
Moが0.1wtχ未満では、焼結体の熱処理時の硬さ
向上に寄与せず、また1wtχを越えると銅粉の圧縮性
が低下するため適当でない。
W : 0.2〜2.Owtχ
−は、0.2wtχ未満では焼結体の熱処理時の硬さ向
上に寄与せず、一方2.Owtχを越えると銅粉の圧縮
性が低下し、さらに焼結体の熱処理において炭化物生成
が促進され基地中のCが低下して硬さが減少するため好
ましくない。
上に寄与せず、一方2.Owtχを越えると銅粉の圧縮
性が低下し、さらに焼結体の熱処理において炭化物生成
が促進され基地中のCが低下して硬さが減少するため好
ましくない。
Cu : 0.2〜0.7s*tχ
Cuは0.2wtχ未満では焼結体の熱処理時の硬さ向
上に寄与せず、一方0.1stχを越えるとやはり鋼粉
の圧縮性が低下する。
上に寄与せず、一方0.1stχを越えるとやはり鋼粉
の圧縮性が低下する。
なお1次焼鈍時の雰囲気は結晶粒の粗大化を妨げない雰
囲気であればよく、通常の還元性、中性、不活性雰囲気
が使用でき、さらに脱炭性の雰囲気でも可能である。加
えて2次焼鈍時の雰囲気は1次焼鈍時に生じる可能性の
ある銅粉中N量の増加および1次焼鈍後の解砕による加
工歪を除去できる雰囲気であればよく、1次焼鈍時にN
の増加を生じない雰囲気を用いた場合には、その他の雰
囲気の使用も可能である。一方合金鋼粉の還元・脱炭は
1次焼鈍、2次焼鈍のいずれかで行なわれれば良く、用
いる工程に応じて適宜選択すれば良い。
囲気であればよく、通常の還元性、中性、不活性雰囲気
が使用でき、さらに脱炭性の雰囲気でも可能である。加
えて2次焼鈍時の雰囲気は1次焼鈍時に生じる可能性の
ある銅粉中N量の増加および1次焼鈍後の解砕による加
工歪を除去できる雰囲気であればよく、1次焼鈍時にN
の増加を生じない雰囲気を用いた場合には、その他の雰
囲気の使用も可能である。一方合金鋼粉の還元・脱炭は
1次焼鈍、2次焼鈍のいずれかで行なわれれば良く、用
いる工程に応じて適宜選択すれば良い。
(実施例)
2嵐斑上
水アトマイズされたNi予合金鋼(2−tχNi−0,
5wtχL0.5wtχMo)のアトマイズ生粉を、露
点25℃のアンモニア分解ガス雰囲気中にて950℃〜
1200℃で25分間1次焼鈍したのち、通常の解砕を
経て60メツシユ以下の粒径に篩分けし、さらに露点−
50℃のアンモニア分解ガス雰囲気中にて650℃で2
5分間2次焼鈍し、その後1次焼鈍後の解砕、篩分けと
同一の処理を行なうたところ、表1に示す特性の合金銅
粉を得た。なおN含有量は0.0011〜0.0013
wtX ニ抑制シタ。
5wtχL0.5wtχMo)のアトマイズ生粉を、露
点25℃のアンモニア分解ガス雰囲気中にて950℃〜
1200℃で25分間1次焼鈍したのち、通常の解砕を
経て60メツシユ以下の粒径に篩分けし、さらに露点−
50℃のアンモニア分解ガス雰囲気中にて650℃で2
5分間2次焼鈍し、その後1次焼鈍後の解砕、篩分けと
同一の処理を行なうたところ、表1に示す特性の合金銅
粉を得た。なおN含有量は0.0011〜0.0013
wtX ニ抑制シタ。
同表から、比較例1では1次焼鈍時の結晶粒粗大化が不
充分なため圧縮性が低く、一方実施例A。
充分なため圧縮性が低く、一方実施例A。
B及びCでは成形圧力7 t/am雪において7.10
g/cm3以上の高い圧粉密度が得られたことがわかる
。
g/cm3以上の高い圧粉密度が得られたことがわかる
。
また、比較例2では、1次焼鈍温度が1300℃を越え
るため、2次焼鈍による解砕歪の除去が不充分なため、
再び圧縮性が低下している。
るため、2次焼鈍による解砕歪の除去が不充分なため、
再び圧縮性が低下している。
*ステアリン酸亜鉛1%混合
成形圧力 7t/cmz”
実m
水アトマイズされたNi予合金鋼(,1wtχNi−0
.3wtχCu−0.2sstχMo)のアトマイズ生
粉を、1次焼鈍温度1100℃で他の条件は実施例1と
同一の条件で一次焼鈍・解砕・篩分けののち、500〜
900℃の温度範囲で他は実施例1と同一の条件で2次
焼鈍・解砕・篩分けを行なったところ、表2に示す特性
の合金銅粉を得た。なお結晶粒数は770個/wm”で
ある。
.3wtχCu−0.2sstχMo)のアトマイズ生
粉を、1次焼鈍温度1100℃で他の条件は実施例1と
同一の条件で一次焼鈍・解砕・篩分けののち、500〜
900℃の温度範囲で他は実施例1と同一の条件で2次
焼鈍・解砕・篩分けを行なったところ、表2に示す特性
の合金銅粉を得た。なお結晶粒数は770個/wm”で
ある。
同表から、比較例3では1次焼鈍後解砕歪の除去が不充
分なため、又比較例4では2次焼鈍時の脱窒が不良なた
め高い圧縮性が得られず、一方実施例D−Fでは歪除去
、脱窒が充分に行なわれ高い圧縮性が得られたことがわ
かる。
分なため、又比較例4では2次焼鈍時の脱窒が不良なた
め高い圧縮性が得られず、一方実施例D−Fでは歪除去
、脱窒が充分に行なわれ高い圧縮性が得られたことがわ
かる。
本ステアリン酸亜鉛1%混合
成形圧力 7 t/cが
(発明の効果)
この発明ではNiを含有する予合金鋼粉特有の圧縮性に
影響をおよぼす種々の問題点を解決することにより、高
い圧縮性を有する粉末冶金用Ni予合金鋼粉の提供を可
能とした。
影響をおよぼす種々の問題点を解決することにより、高
い圧縮性を有する粉末冶金用Ni予合金鋼粉の提供を可
能とした。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、水アトマイズ法で製造される粉末冶金用合金鋼粉で
あって、Ni:4wt%以下を含みかつN:0.001
5wt%以下に抑制した組成になり、結晶粒数が640
0個/mm^2以下であり、固体潤滑剤1wt%混合時
、成形圧力7t/cm^2で7.10g/cm^3以上
の圧粉密度を有することを特徴とする粉末冶金用合金鋼
粉。 2、Ni:4wt%以下を含有する水アトマイズ合金鋼
粉を脱水、乾燥後、1000〜1300℃の温度に加熱
して1次焼鈍を施してから通常の解砕を行い、ついで6
00〜800℃に加熱して2次焼鈍を施してから通常の
解砕を行うことを特徴とする粉末冶金用合金鋼粉の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62033525A JPS63203701A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 粉末冶金用合金鋼粉及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62033525A JPS63203701A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 粉末冶金用合金鋼粉及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63203701A true JPS63203701A (ja) | 1988-08-23 |
Family
ID=12388960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62033525A Pending JPS63203701A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 粉末冶金用合金鋼粉及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63203701A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02182801A (ja) * | 1989-01-05 | 1990-07-17 | Daido Steel Co Ltd | 複合粉末 |
JPH0456704A (ja) * | 1990-06-27 | 1992-02-24 | Daido Steel Co Ltd | 粉末冶金用ステンレス鋼粉末 |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP62033525A patent/JPS63203701A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02182801A (ja) * | 1989-01-05 | 1990-07-17 | Daido Steel Co Ltd | 複合粉末 |
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