[發明專利]燒結合金及其制造方法

有效

• 申請號: 201310099125.X
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103361571B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 深江大輔;河田英昭
• 申請（專利權）人: 日立粉末冶金株式會社
• 主分類號: C22C38/56
• 分類號: C22C38/56;C22C38/40;C22C33/02;C22C30/00;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;C22C1/05
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 熊玉蘭,孟慧嵐

技術領域

本發明涉及燒結合金及其制造方法，所述燒結合金適于例如渦輪增壓器用渦輪部件，特別是要求耐熱性、耐腐蝕性和耐磨損性的噴嘴殼體（???????????????????????????????????????????????）等。

背景技術

一般地，在附設于內燃機中的渦輪增壓器中，在與內燃機的排氣歧管連接的渦輪外殼上，渦輪可自由旋轉地被支持，多個噴嘴閥以圍在渦輪的外周側的方式可回轉地被支持。流入渦輪外殼中的排氣氣體由外周側流入渦輪中，并向軸向排出，此時使渦輪旋轉。在渦輪的相反側設置在相同軸上的壓縮機旋轉，由此使供向內燃機的空氣壓縮。

其中，噴嘴閥在以噴嘴殼體或支架噴嘴（?）這樣的名稱稱呼的環狀的部件上可回轉地被支持。噴嘴閥的軸貫穿噴嘴殼體，從而與聯桿機構連接。通過驅動聯桿機構，噴嘴閥回轉，調整排氣氣體流入渦輪的流路的開度。本發明中，作為對象的例如是噴嘴殼體（支架噴嘴）或其中安裝的板狀噴嘴（）這樣的、設置在渦輪外殼內的渦輪部件。

上述這樣的渦輪增壓器用渦輪部件由于與作為高溫的腐蝕性氣體的排氣氣體接觸，因此被要求具有耐熱性和耐腐蝕性，同時由于與噴嘴閥滑動連接，因此還被要求耐磨損性。因此，目前使用了高Cr鑄鋼、或在JIS規格中規定的SCH22品種上以提高耐腐蝕性為目的而實施了Cr表面處理的耐磨損性材料等。另外，作為耐熱性優異的同時、耐腐蝕性和耐磨損性也優異且價格低廉的部件，提出了在鐵素體系不銹鋼的基體中分散了碳化物的耐熱耐磨損性燒結部件（例如專利第3784003號）。

但是，專利第3784003號的燒結部件由于通過液相燒結而得到，因此在尺寸精度要求嚴格的情況下，需要實施機械加工。而由于硬的碳化物多量析出，因此切削性差，人們期望切削性的改善。進一步地，渦輪增壓器的構成部件一般用奧氏體系耐熱材料構成，但專利第3784003號中記載的渦輪增壓器用渦輪部件由鐵素體系的材料構成。該情況下，熱膨脹系數與周圍的構件不同，因此，包含兩者的材料的構成部件間易于產生空隙，它們的連接變得不充分等，在適用時部件設計變難，人們期望與周圍的奧氏體系耐熱材料同等的熱膨脹系數。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供耐熱性、耐腐蝕性、耐磨損性和切削性優異、具有與奧氏體系耐熱材料同等的熱膨脹系數、部件設計容易的燒結合金，及其制造方法。

為了解決上述課題，本發明的燒結合金的第一特征是具有微細的碳化物均勻分散在奧氏體系不銹鋼組成的鐵合金基體中的金屬組織。即，通過使基體組織為奧氏體系不銹鋼組成的鐵合金，確保高溫下的耐熱性和耐腐蝕性的同時，確保與一般的奧氏體系耐熱材料同等的熱膨脹系數。另外，通過使微細的碳化物均勻地分散在這種鐵合金基體中，可增加基體中的碳化物的存在比例，在與對象構件（）的接觸中，使更多的碳化物粒子介于它們之間存在，由此使耐磨損性提高。另外，為了均勻地分散，使碳化物從鐵合金基體中析出分散來生成。其中，析出的碳化物中以鉻碳化物為主。鐵合金基體中的鉻是確保耐熱性和耐腐蝕性所需要的元素，因此通常其作為碳化物過度地析出時，鐵合金基體的耐熱性和耐腐蝕性降低。對于這一點，在本發明中，由于鉻碳化物微細地析出，因此碳化物周圍的鐵合金基體的鉻濃度稍有降低，不會產生鉻濃度極端降低的部位，可以抑制鐵合金基體的耐熱性和耐腐蝕性的降低。

另外，本發明的燒結合金的第二特征是其密度被限定在一定的范圍。以往，分散在燒結合金中的氣孔易于成為破壞的起點，以及該氣孔多量存在時，燒結合金的表面積增加，耐腐蝕性降低，因此提出了減少氣孔，減小它們的影響（例如專利第3784003號等）。相對于這樣的現有技術，在本發明的燒結合金中，著眼于在燒結合金的表面形成的鉻的鈍態被膜，使燒結合金的密度在規定的范圍，使氣孔的量適量存在，在燒結合金表面和氣孔內面積極（）地形成鉻的鈍態被膜。鉻的鈍態被膜硬且牢固地固定在燒結合金表面和氣孔內面。在本發明的燒結合金中，通過在燒結合金表面和氣孔內面積極地形成這樣的鉻的鈍態被膜，實現了耐腐蝕性和耐磨損性的提高。