粉末冶金用合金钢粉、粉末冶金用铁基混合粉和烧结体制造技术

本发明专利技术提供压缩性优异且可以得到在烧结状态下具有提高的强度的烧结体的粉末冶金用合金钢粉。上述粉末冶金用合金钢粉含有Cu：1.0质量％～8.0质量％、Mo：超过0.50质量％且2.00质量％以下、以及选自V：0.05质量％～0.50质量％、Nb：0.02质量％～0.40质量％质量％和Ti：0.02质量％～0.40质量％中的1种以上，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。分由Fe和不可避免的杂质构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粉末冶金用合金钢粉、粉末冶金用铁基混合粉和烧结体


[0001]本专利技术涉及粉末冶金用合金钢粉、粉末冶金用铁基混合粉和烧结体。

技术介绍

[0002]根据粉末冶金技术，能够以极为接近产品形状的形状(所谓的近终型)且高尺寸精度地制造复杂形状的部件，能够在部件的制作中显著降低切削成本。因此，粉末冶金产品被广泛用作各种机械用部件。进而，为了应对部件的小型化、轻量化和复杂化，对粉末冶金技术的要求进一步提高。
[0003]在上述背景下，对粉末冶金中使用的合金钢粉的要求也提高，要求具有良好的压缩性，另外要求将合金钢粉烧结而得到的烧结体的机械特性优异。此外，对降低制造成本的要求也很强，从这样的观点出发，要求合金钢粉可以不需要追加的工序而通过传统的冶金用粉末制造工序进行制造，另外，要求不需要Ni等昂贵的合金成分。
[0004]对于烧结体的强度的提高，提出了如下方法：在钢粉中混合特定的金属粉而制成混合粉的方法，使特定的金属粉扩散附着在钢粉的表面的方法，进一步组合石墨粉的方法，使用通过特定的金属元素进行了合金化的合金钢粉的方法等。
[0005]例如，在专利文献1中提出了将V和Mn合金化的钢粉，也可以混合Cu粉、Ni粉。
[0006]在专利文献2中提出了使Cu粉扩散附着在将Cu合金化的钢粉的表面的粉末冶金用合金钢粉。
[0007]在专利文献3中提出了在将Mo合金化的钢粉中混合了Cu粉和Ni粉中的至少一方的粉末冶金用混合粉。
[0008]在专利文献4中提出了将Ni、Mo和Mn合金化的合金钢粉。
[0009]在专利文献5中提出了通过粘合剂使石墨粉与铁基粉结合的方法，铁基粉也可以用Ni、Cr、Mo和Mn等合金元素进行合金化。
[0010]在专利文献6中提出了将Cr、Mo和Cu等合金元素与降低了量的C组合的方法。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1：日本特表2012－520942号公报
[0014]专利文献2：国际公开第2016/092827号
[0015]专利文献3：日本特表2003－500538号公报
[0016]专利文献4：日本特表2010－529302号公报
[0017]专利文献5：日本特表2013－508558号公报
[0018]专利文献6：日本特开2013－204112号公报

技术实现思路

[0019]然而，对于专利文献1，即使并用Cu粉等，由V的析出强化引起的烧结体的强度提高效果也是有限的，另外，由于含有Mn，所以也可能产生由氧化引起的烧结体的强度降低，需
要进一步提高强度。
[0020]对于专利文献2，仅使用Cu时烧结体的强度提高效果是有限的，需要进一步提高强度。
[0021]对于专利文献3，即使并用Cu粉等，由Mo的合金化引起的烧结体的强度提高效果也是有限的，需要进一步提高强度。
[0022]对于专利文献4，由于含有Ni，所以成本高，由于含有Mn，所以也可能产生由氧化引起的烧结体的强度降低。
[0023]对于专利文献5，为了提高烧结体的机械特性，需要在烧结后进行渗碳、淬火、回火等热处理。
[0024]对于专利文献6，通过减少与合金钢粉混合的C(石墨粉等)的量，只不过提高混合粉的压缩性，并不能提高合金钢粉本身的压缩性。另外，为了确保烧结体的硬度和拉伸强度，需要将烧结后的淬火中的冷却速度设为2℃/s以上。为了控制这样的冷却速度，需要改造制造设备，制造成本增加。
[0025]本专利技术是鉴于上述而进行的，目的在于提供压缩性优异且可以得到在烧结状态(不实施进一步的热处理的状态)下具有提高的强度的烧结体的粉末冶金用合金钢粉。这里，压缩性是指在以给定的成型压力进行成型时得到的成型体的密度(压缩密度)，该值越大越好。
[0026]另外，本专利技术的目的在于提供包含上述粉末冶金用合金钢粉的粉末冶金用铁基混合粉。
[0027]进而，本专利技术的目的在于提供使用上述粉末冶金用合金钢粉或上述粉末冶金用铁基混合粉的烧结体。
[0028]本专利技术人等反复地深入研究，结果发现分别以特定量使用Cu、Mo、以及V、Nb和Ti中的至少一种作为合金元素的合金钢粉的压缩性优异，并且能够提供在烧结状态下具有提高的强度的烧结体，完成了本专利技术。本专利技术的合金钢粉能够使Cu和Mo的分布均匀，进而能够使烧结体中的Cu和Mo的分布均匀。另外，由于含有V、Nb和Ti中的至少一种，所以能够使烧结体中的析出物微细化，进而使组织微细化，这些结合起来，推测能够得到具有提高的强度的烧结体。
[0029]本专利技术的要旨构成如下。
[0030][1]一种粉末冶金用合金钢粉，含有Cu：1.0质量％～8.0质量％、Mo：超过0.50质量％且2.00质量％以下、以及选自V：0.05质量％～0.50质量％、Nb：0.02质量％～0.40质量％质量％和Ti：0.02质量％～0.40质量％中的1种以上，
[0031]剩余部分由Fe和不可避免的杂质。
[0032][2]根据[1]的粉末冶金用合金钢粉，其中，含有V：0.05质量％～0.50质量％。
[0033][3]根据[1]或[2]的粉末冶金用合金钢粉，其中，含有Nb：0.02质量％～0.40质量％。
[0034][4]根据[1]～[3]中任一项所述的粉末冶金用合金钢粉，其中，包含Ti：0.02质量％～0.40质量％。
[0035][5]一种粉末冶金用铁基混合粉，由上述[1]～[4]中任一项所述的粉末冶金用合金钢粉和金属粉构成，
[0036]相对于上述粉末冶金用铁基混合粉100质量％，上述金属粉为超过0质量％且4质量％以下的Cu粉和超过0质量％且4质量％以下的Mo粉中的一方或两方。
[0037][6]一种烧结体，使用上述[1]～[4]中任一项所述的粉末冶金用合金钢粉或上述[5]的粉末冶金用铁基混合粉。
[0038]本专利技术的粉末冶金用合金钢粉的压缩性，并且能够得到在烧结状态下具有提高的强度的烧结体。
[0039]另外，本专利技术的粉末冶金用合金钢粉由于不含有Cr、Mn等容易氧化的合金元素，所以从不产生由合金元素的氧化引起的烧结体的强度降低的观点出发是有利的。
[0040]另外，本专利技术的粉末冶金用合金钢粉不含有合金成本高的Ni、需要特殊气氛中的退火的Cr等，也不需要镀覆等追加的制造工序，因此在成本方面有利，在能够通过传统的冶金用粉末制造工序制造方面也很方便。
[0041]另外，本专利技术的粉末冶金用铁基混合粉也同样地压缩性优异，并且能够提供在烧结状态下具有提高的强度的烧结体。
[0042]通过使用本专利技术的粉末冶金用合金钢粉或粉末冶金用铁基混合粉，能够以低成本制造具有提高的强度的烧结体。
具体实施方式
[0043]以下，对本专利技术的实施方式详细进行说明。
[0044][粉末冶金用合金钢粉][0045]本专利技术的粉末冶金用合金钢粉(以下也称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种粉末冶金用合金钢粉，含有Cu：1.0质量％～8.0质量％、Mo：超过0.50质量％且2.00质量％以下、以及选自V：0.05质量％～0.50质量％、Nb：0.02质量％～0.40质量％和Ti：0.02质量％～0.40质量％中的1种以上，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。2.根据权利要求1所述的粉末冶金用合金钢粉，其中，含有V：0.05质量％～0.50质量％。3.根据权利要求1或2所述的粉末冶金用合金钢粉，其中，含有Nb：0.02质量％～0.40质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦塚康佑，那须菜穗，高下拓也，宇波繁，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：