粉末冶金用铁粉制造技术

本发明专利技术的一个方式的粉末冶金用铁粉，具有如下组成：C为0.005质量％以下，Si为0.030质量％以下，P为0.020质量％以下，S为0.020质量％以下，O为0.15质量％以下，Mn、Ni、Mo和Cr的合计为3.0质量％以下，且余量是Fe和不可避免的杂质，振实密度为3.90g/cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粉末冶金用铁粉
本专利技术涉及粉末冶金用铁粉。
技术介绍
对于金属粉末进行压粉成型后通过烧结而形成金属零件的粉末冶金被广泛进行。在粉末冶金中，一般来说，通过加大压粉体的密度，也就是减小压粉体的空隙率，从而能够增大所得到的金属烧结体的机械强度。另外，在粉末冶金中，通过增大压粉体的强度，从而能够提高所得到的金属烧结体的尺寸精度，增大成品率。在日本特开平4－173901号公报中记载有通过使粉末冶金用铁粉的表观密度，即静置状态的粉末的堆积比重比较大，从而能够加大压粉体的密度。但是，在该公报中还记载有若增大表观密度达到一定程度以上则压粉体的强度不充分。但是，本专利技术者们在验证时知晓，在压粉体的强度降低开始成为问题的临界区域，组成相同的粉末冶金用铁粉的表观密度的大小关系，和压粉体的密度的大小关系发生逆转的情况也不少。如果提高压粉成型时的成型压力，则压粉体的密度变大，并且压粉体的强度提高。但是，成型压力的增大，会发生模具的寿命缩短等的问题，因此金属零件的生产效率降低。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平4－173901号公报
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术其课题在于，提供一种能够得到高强度的烧结体的粉末冶金用铁粉。用于解决上述课题而形成的本专利技术的一个方式的粉末冶金用铁粉，具有如下组成：C为0.005质量％以下，Si为0.030质量％以下，P为0.020质量％以下，S为0.020质量％以下，O为0.15质量％以下，Mn、Ni、Mo和Cr的合计为3.0质量％以下，且余量是Fe和不可避免的杂质，振实密度为3.90g/cm3以上且4.20g/cm3以下。该粉末冶金用铁粉，通过使振实密度在上述范围内，从而容易以达到最密填充状态的方式使铁粉粒子重排，因此压粉成型时的压缩性优异，最终得到的烧结体的强度大。该粉末冶金用铁粉，优选通过平均网眼45μm的平纹金属丝网的粒子的含有率为10质量％以上且20质量％以下。由此，该粉末冶金用铁粉的压粉体和烧结体均能够得到充分的强度。在此，所谓“振实密度”，是依据JIS－Z2512(2012)测量的值。如以上，本专利技术的一个方式的粉末冶金用铁粉，压粉体的密度大，能够得到高强度的烧结体。附图说明图1是表示粉末冶金用铁粉的振实密度与压粉体的密度的关系的图。图2是表示粉末冶金用铁粉的振实密度与压粉体的拉托拉值的关系的图。具体实施方式以下，适宜参照附图详细说明本专利技术的实施方式。[粉末冶金用铁粉]本专利技术的一个实施方式的粉末冶金用铁粉，具有如下组成：C为0.005质量％以下，Si为0.030质量％以下，P为0.020质量％以下，S为0.020质量％以下，O为0.15质量％以下，Mn、Ni、Mo和Cr的合计为3.0质量％以下，且余量是Fe和不可避免的杂质，振实密度为3.90g/cm3以上且4.20g/cm3以下。＜C(碳)＞C是使该粉末冶金用铁粉的粒子硬化的元素。另外，由于C与其他的杂质结合而形成微细的碳化物，也能够使铁粉粒子硬化。若铁粉粒子变硬，则在压粉成型时难以变形，因此成型性降低，压粉体的密度降低。因此，作为该粉末冶金用铁粉中的C的含量的上限，为0.005质量％，优选为0.003质量％，更优选为0.002质量％。＜Si(硅)＞Si是容易与氧结合的元素，在该粉末冶金用铁粉的粒子表面形成氧化皮膜。由该Si形成的氧化皮膜不容易还原，因此使所得到的烧结体的强度降低。另外，因为Si具有使铁粉粒子硬化的作用，所以使该粉末冶金用铁粉的压缩性(压粉体的密度和强度)降低。因此，作为Si的含量的上限，为0.030质量％，优选为0.020质量％，更优选为0.015质量％。＜P(磷)＞P是使铁粉粒子硬化，使压缩性降低的元素。因此，作为P的含量的上限，为0.020质量％，优选为0.017质量％，更优选为0.015质量％。＜S(硫)＞S是使铁粉粒子硬化，使压缩性降低的元素。因此，作为S的含量的上限，为0.020质量％，优选为0.015质量％，更优选为0.010质量％。＜O(氧)＞O是使铁粉粒子硬化，使压缩性降低的元素。因此，作为O的含量的上限，为0.15质量％，优选为0.12质量％，更优选为0.10质量％。＜Mn(锰)、Ni(镍)、Mo(钼)、Cr(铬)＞Mn、Ni、Mo和Cr，是为了提高对于该粉末冶金用铁粉进行压粉成型和烧结而得到的烧结体的强度所添加的元素。但是，若这些元素的含量过大，则铁粉粒子变得过硬，压缩性有可能不充分。因此，作为Mn、Ni、Mo和Cr的合计含量的上限，为3.0质量％，优选为2.5质量％，更优选为2.0质量％。＜振实密度＞振实密度是表示铁粉粒子的重排容易度的指标。若真比重一定，则振实密度的值越大，铁粉粒子越容易更致密并以空隙率小的填充状态被重排。因此，振实密度越大，压缩性越高，压粉成型越容易，越能够以比较低的压力得到密度更大的压粉体。另一方面，若振实密度过度变大，则铁粉粒子之间的粘接性不足，得到的压粉体的强度有可能不充分。因此，作为该粉末冶金用铁粉的振实密度的下限，为3.90g/cm3，优选为3.95g/cm3，更优选为3.97g/cm3。另一方面，作为该粉末冶金用铁粉的振实密度的上限，为4.20g/cm3，优选为4.15g/cm3，更优选为4.10g/cm3。＜粒度分布＞作为该粉末冶金用铁粉中的通过平均网眼45μm的平纹金属丝网的粒子的含有率的下限，优选为10质量％，更优选为12质量％。另一方面，作为该粉末冶金用铁粉中的通过平均网眼45μm的平纹金属丝网的粒子的含有率的上限，优选为20质量％，更优选为18质量％。该粉末冶金用铁粉中的通过平均网眼45μm的平纹金属丝网的粒子的含有率低于上述下限时，该粉末冶金用铁粉的烧结体的强度有可能不充分。反之，该粉末冶金用铁粉中的通过平均网眼45μm的平纹金属丝网的粒子的含有率高于上述上限时，最终所得到的压粉体的强度有可能不充分。＜压粉体的密度＞在该粉末冶金用铁粉中添加硬脂酸锌0.75质量％，以7tf/cm2的成型压力进行成型时，作为所得到的压粉体的密度的下限，优选为7.20g/cm3，更优选为7.22g/cm3。上述压粉体的密度低于上述下限时，最终所得到的烧结体的强度有可能不充分。＜压粉体的强度＞在该粉末冶金用铁粉中，添加硬脂酸锌0.75质量％，以7tf/cm2的成型压力进行成型时，作为所得到的压粉体的强度的指标，即拉托拉值的上限，优选为0.75％，更优选为0.70％。上述压粉体的拉托拉值高于上述上限时，压粉体的强度不足，烧结体的尺寸精度和成品率有可能不充分。还有，所谓“拉托拉值”，是依据JSPM标准4－69测量的值。＜制造方法＞该粉末冶金用铁粉，能够通过具备如下工序的方法制造：水雾化工序，向调制为上述的组成的铁水喷射水而使之粉末化；还原工序，对于在水雾化工序中得到的粉末在还原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉末冶金用铁粉，其具有如下组成：/nC为0.005质量％以下、/nSi为0.030质量％以下、/nP为0.020质量％以下、/nS为0.020质量％以下、/nO为0.15质量％以下、/nMn、Ni、Mo和Cr的合计为3.0质量％以下，并且/n余量是Fe和不可避免的杂质，/n所述粉末冶金用铁粉的振实密度为3.90g/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180228 JP 2018-0342091.一种粉末冶金用铁粉，其具有如下组成：
C为0.005质量％以下、
Si为0.030质量％以下、
P为0.020质量％以下、
S为0.020质量％以下、
O为0.15质量％以下、
Mn、N...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口祐司，北条启文，西田智，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP