粉末冶金用金属粉末、复合物、造粒粉末以及烧结体制造技术

本发明专利技术提供了能制造高密度的烧结体的粉末冶金用金属粉末、复合物及造粒粉末、以及使用上述粉末冶金用金属粉末制造的高密度的烧结体。本发明专利技术的粉末冶金用金属粉末中，Fe是主成分，Cr以10～30质量％的比例含有，C以0.15％～1.5质量％的比例含有，Si以0.3～1质量％的比例含有，Mn及Ni以合计0.05～1.6质量％的比例含有，当将从由Ti、V、Y、Zr、Nb、Hf及Ta构成的组中选择的一种元素设为第一元素，将从所述组中选择的一种元素、即元素周期表中的族比所述第一元素大的元素或元素周期表中的族和所述第一元素相同且元素周期表中的周期比所述第一元素大的元素设为第二元素时，所述第一元素以0.01～0.5质量％的比例含有，所述第二元素以0.01～0.5质量％的比例含有。

【技术实现步骤摘要】
粉末冶金用金属粉末、复合物、造粒粉末以及烧结体
本专利技术涉及粉末冶金用金属粉末、复合物、造粒粉末以及烧结体。
技术介绍
在粉末冶金法中，通过在将含有金属粉末和粘结剂的组合物成型为所期望的形状而得到成型体之后将成型体脱脂、烧结，从而制造烧结体。在这种烧结体的制造过程中，在金属粉末的粒子彼此之间发生原子的扩散现象，由此成型体慢慢地致密化，从而达到烧结。例如，在专利文献1中，已经提出一种粉末冶金用金属粉末，其含有Zr以及Si，其余部分由选自由Fe、Co以及Ni组成的组的至少一种和不可避免元素构成。根据这种粉末冶金用金属粉末，通过Zr的作用而使烧结性提高，进而能够容易地制造高密度的烧结体。而且，例如，专利文献2中公开了一种金属射出成型用组成物，其特征在于，包括如下两个部分：不锈钢粉100重量份，由0.03重量％以下的C、8～32重量％的Ni、12～32重量％的Cr、1～7重量％的Mo、剩余部分为Fe及不可避免的杂质而构成；以及1种以上的粉末0.1～5.5重量份，由平均粒径10～60μm的Ti和/或Nb构成。通过使用混合有这两种粉末的组成物，可以得到烧结密度高且具有优异的耐腐蚀性的烧结体。而且，例如，专利文献3中公开了一种针阀用针状密封垫，其特征在于，包括0.95～1.4质量％的C、1.0质量％以下的Si、1.0质量％以下的Mn、16～18质量％的Cr、0.02～3质量％的Nb，剩余部分由Fe及不可避免的杂质组成，烧结后的密度是7.65～7.75g/cm3，通过金属射出成型法成形。由此，可以得到高密度的针状密封垫。近年来，通过如此得到的烧结体正在被广泛地应用于各种机械部件、结构件等。可是，有些烧结体的用途也有时需要更进一步的致密化。在这种情况下，虽然通过对烧结体再进行像热等静压处理(HIP处理)这样的追加处理而实现了高密度化，但是在作业工时大幅度地增加的同时，不可避免高成本化。于是，对实现不实施追加处理等而能够制造高密度烧结体的金属粉末的期待不断在提高。【在先技术文献】【专利文献】专利文献1：日本特开2012-87416号公报专利文献2：日本特开平6-279913号公报专利文献3：日本特开2007-177675号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可制造高密度的烧结体的粉末冶金用金属粉末、复合物及造粒粉末、以及使用上述粉末冶金用金属粉末制造的高密度的烧结体。上述目的是通过下述的本专利技术实现。本专利技术的粉末冶金用金属粉末的特征在于，Fe是主成分，Cr以10％质量以上30质量％以下的比例含有，C以0.15％质量以上1.5质量％以下的比例含有，Si以0.3质量％以上1质量％以下的比例含有，Mn及Ni以合计0.05质量％以上1.6质量％以下的比例含有，当将从由Ti、V、Y、Zr、Nb、Hf及Ta构成的组中选择的一种元素设为第一元素，将从所述组中选择的一种元素即元素周期表中的族比所述第一元素大的元素或元素周期表中的族和所述第一元素相同且元素周期表中的周期比所述第一元素大的元素设为第二元素时，所述第一元素以0.01质量％以上0.5质量％以下的比例含有，所述第二元素以0.01质量％以上0.5质量％以下的比例含有。由此，可以实现合金组成的最佳化，促进粉末冶金用金属粉末的烧结时的致密化。其结果是，无需实施追加处理即可得到可以制造高密度的烧结体的粉末冶金用金属粉末。在本专利技术的粉末冶金用金属粉末中，优选具有马氏体的结晶构造。马氏体的晶体结构包括例如过饱和地固溶有C的体心立方晶格。这种体心立方晶格是随着烧制或其后的热处理而从面心立方晶格转化而来，且同时也伴随有体积膨胀。因此，具有马氏体的结晶构造的粉末冶金用金属粉末成为可制造高硬度的烧结体的粉末。在本专利技术的粉末冶金用金属粉末中，优选设用所述第一元素的质量数去除所述第一元素的含有率E1所得的值为X1，用所述第二元素的质量数去除所述第二元素的含有率E2所得的值为X2，X1相对于X2的比率X1/X2是0.3以上3以下。由此，在粉末冶金用金属粉末烧制时，可以使第一元素的碳化物等的析出和第二元素的碳化物等的析出的时机的偏差最佳化。其结果是，由于可以将成型体中残留的空孔从内侧依次清扫掉并排出，因此，可以将烧结体中产生的空孔抑制在最小限度内。因此，能够得到可制造高密度且烧结体特性优异的烧结体的粉末冶金用金属粉末。在本专利技术的粉末冶金用金属粉末中，优选所述第一元素的含有率与所述第二元素的含有率的合计是0.02质量％以上0.6质量％以下。因此，所制造的烧结体的高密度化必要且充分。在本专利技术的粉末冶金用金属粉末中，优选平均粒径是0.5μm以上30μm以下。由此，烧结体中残留的空孔变得非常少，因此，尤其能够制造高密度且机械特性优异的烧结体。本专利技术的复合物的特征在于包括：本专利技术的粉末冶金用金属粉末；以及将所述粉末冶金用金属粉末的粒子彼此粘接的粘结剂。由此，可以得到能制造高密度的烧结体的复合物。本专利技术的造粒粉末的特征在于，将本专利技术的粉末冶金用金属粉末进行造粒而成。由此，可以得到能制造高密度的烧结体的造粒粉末。本专利技术的烧结体的特征在于，Fe是主成分，Cr以10％质量以上30质量％以下的比例含有，C以0.15％质量以上1.5质量％以下的比例含有，Si以0.3质量％以上1质量％以下的比例含有，Mn及Ni以合计0.05质量％以上1.6质量％以下的比例含有，当将从由Ti、V、Y、Zr、Nb、Hf及Ta构成的组中选择的一种元素设为第一元素，将从所述组中选择的一种元素即元素周期表中的族比所述第一元素大的元素或元素周期表中的族和所述第一元素相同且元素周期表中的周期比所述第一元素大的元素设为第二元素时，所述第一元素以0.01质量％以上0.5质量％以下的比例含有，所述第二元素以0.01质量％以上0.5质量％以下的比例含有。由此，可以无需实施追加处理即可得到高密度的烧结体。具体实施方式以下，对本专利技术的粉末冶金用金属粉末、复合物、造粒粉末及烧结体进行详细的说明。[粉末冶金用金属粉末]首先，对本专利技术的粉末冶金用金属粉末进行说明。在粉末冶金中，通过在将包括粉末冶金用金属粉末以及粘结剂的组合物成型为所期望的形状之后脱脂、烧制，从而能够获得所期望的形状的烧结体。根据这种粉末冶金技术，与其他冶金技术相比，具有能够近净形(接近于最终形状的形状)制造复杂、微细的形状的烧结体这样的优点。一直以来，作为用于粉末冶金的粉末冶金用金属粉末，进行了通过适当改变其组成来谋求所制造的烧结体的高密度化的尝试。然而，由于在烧结体上易于形成空穴，因而要获得与熔制材同等的机械特性，就必须在烧结体上谋求更进一步的高密度化。虽然以前有时通过对所得到的烧结体再实施热等静压处理(HIP处理)等追加处理而谋求高密度化。然而，由于这种追加处理伴随很多的麻烦、成本，因此成为扩大烧结体的用途时的桎梏。鉴于上述那样的问题，本专利技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末冶金用金属粉末，其特征在于，Fe是主成分，Cr以10％质量以上30质量％以下的比例含有，C以0.15％质量以上1.5质量％以下的比例含有，Si以0.3质量％以上1质量％以下的比例含有，Mn及Ni以合计0.05质量％以上1.6质量％以下的比例含有，当将从由Ti、V、Y、Zr、Nb、Hf及Ta构成的组中选择的一种元素设为第一元素，将从所述组中选择的一种元素、即元素周期表中的族比所述第一元素大的元素或元素周期表中的族和所述第一元素相同且元素周期表中的周期比所述第一元素大的元素设为第二元素时，所述第一元素以0.01质量％以上0.5质量％以下的比例含有，所述第二元素以0.01质量％以上0.5质量％以下的比例含有。

【技术特征摘要】
2015.01.09 JP 2015-0029351.一种粉末冶金用金属粉末，其特征在于，
Fe是主成分，
Cr以11%质量以上30质量%以下的比例含有，
C以0.15%质量以上1.5质量%以下的比例含有，
Si以0.3质量%以上1质量%以下的比例含有，
Mn及Ni以合计0.05质量%以上1.6质量%以下的比例含有，
将从由Ti、V、Y、Zr、Nb、Hf及Ta构成的组中选择的一种元素设为第一元素，将从所述组中选择的一种元素、即元素周期表中的族比所述第一元素大的元素或元素周期表中的族和所述第一元素相同且元素周期表中的周期比所述第一元素大的元素设为第二元素，
所述第一元素以0.01质量%以上0.5质量%以下的比例含有，
所述第二元素以0.01质量%以上0.5质量%以下的比例含有，
设用所述第一元素的质量数去除所述第一元素的含有率（E1）所得的值为X1，设用所述第二元素的质量数去除所述第二元素的含有率（E2）所得的值为X2，X1相对于X2的比率X1/X2是0.75以上3以下。


2.根据权利要求1所述的粉末冶金用金属粉末，其特征在于，
具有马氏体的结晶构造。


3.根据权利要求1或2所述的粉末冶金用金属粉末，其特征在于，
所述第一元素的含有率与所述第二元素的含有率的合计是0.02质量%以上0.6质量%以下。


4.根据权利要求1或2所述的粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村贵之，中村英文，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP