[發(fā)明專利]粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物、造粒粉末以及燒結(jié)體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410588814.1
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104593693B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石上秀樹;中村英文;鹽原幸彥
• 申請（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/10;C22C33/02;C22C38/50
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

本發(fā)明提供粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物、造粒粉末以及燒結(jié)體。本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末的特征在于，F(xiàn)e為主成分，并以按質(zhì)量計(jì)10％以上30％以下的比例含有Cr，以按質(zhì)量計(jì)0.15％以上1.5％以下的比例含有C，以按質(zhì)量計(jì)0.3％以上1％以下的比例含有Si，以按質(zhì)量計(jì)0.01％以上0.5％以下的比例含有Zr，以按質(zhì)量計(jì)0.01％以上0.5％以下的比例含有Nb，以按質(zhì)量計(jì)合計(jì)為0.05％以上1.6％以下的比例含有Mn和Ni。并且，優(yōu)選具有馬氏體類不銹鋼的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物、造粒粉末以及燒結(jié)體。

背景技術(shù)

在粉末冶金法中，將含有金屬粉末和粘合劑的組合物成形為期望的形狀而獲得成形體之后，對成形體進(jìn)行脫脂、燒結(jié)，從而制造燒結(jié)體。在這種燒結(jié)體的制造過程中，在金屬粉末的粒子彼此之間產(chǎn)生原子的擴(kuò)散現(xiàn)象，由此，成形體逐漸地致密化，從而達(dá)到燒結(jié)。

例如，在專利文獻(xiàn)1中，提出了一種含有Zr及Si、其余部分由選自由Fe、Co及Ni所組成的組中的至少1種和不可避免元素構(gòu)成的粉末冶金用金屬粉末。根據(jù)這種粉末冶金用金屬粉末，通過Zr的作用，燒結(jié)性提高，能夠容易地制造高密度的燒結(jié)體。

近年來，通過如此獲得的燒結(jié)體正在被廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)械部件和結(jié)構(gòu)件等。

可是，根據(jù)燒結(jié)體的用途不同，有時也需要更進(jìn)一步的致密化。在這種情況下，對燒結(jié)體再進(jìn)行熱等靜壓處理(HIP處理)這樣的附加處理，以謀求高密度化，但是，導(dǎo)致工作量大幅增加，同時不可避免地導(dǎo)致高成本化。

因此，對于不實(shí)施附加處理等即可制造高密度的燒結(jié)體的金屬粉末的實(shí)現(xiàn)，期待正在不斷地提高。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-87416號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于，提供能夠制造高密度燒結(jié)體的粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物及造粒粉末、以及使用所述粉末冶金用金屬粉末而制造的高密度燒結(jié)體。

用于解決技術(shù)問題的方案

上述目的通過下述的本發(fā)明而達(dá)到：

根據(jù)本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末，其特征在于，在所述粉末冶金用金屬粉末中，F(xiàn)e為主成分，并且，以按質(zhì)量計(jì)10％以上30％以下的比例含有Cr，以按質(zhì)量計(jì)0.15％以上1.5％以下的比例含有C，以按質(zhì)量計(jì)0.3％以上1％以下的比例含有Si，以按質(zhì)量計(jì)0.01％以上0.5％以下的比例含有Zr，以按質(zhì)量計(jì)0.01％以上0.5％以下的比例含有Nb，以按質(zhì)量計(jì)合計(jì)為0.05％以上1.6％以下的比例含有Mn和Ni。

由此，通過適度添加Zr和Nb，從而獲得燒結(jié)時晶粒的顯著生長被抑制、在燒結(jié)體中不易生成空孔、且晶粒的肥大化被防止、能夠制造高密度燒結(jié)體的粉末冶金用金屬粉末。

在本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末中，優(yōu)選，具有馬氏體類不銹鋼的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。

馬氏體類不銹鋼的結(jié)晶結(jié)構(gòu)是C、N過飽和固溶的體心立方晶格，因此，與通常的體心立方晶格相比，處于稍微歪扭的狀態(tài)。因此，具有這樣的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的粉末冶金用金屬粉末可制造反映了該結(jié)晶結(jié)構(gòu)的歪扭(歪み)的高硬度的燒結(jié)體。

在本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末中，優(yōu)選，Zr的含有率與Nb的含有率之比Zr/Nb為0.3以上3以下。

由此，能夠在以Nb碳化物為核的區(qū)域和以Zr碳化物為核的區(qū)域間使結(jié)晶生長開始的時機(jī)最優(yōu)化地錯開。其結(jié)果，能夠?qū)埩粲诔尚误w中的空孔猶如從內(nèi)側(cè)依次掃除樣地排出。由此，能夠?qū)Y(jié)體中產(chǎn)生的空孔抑制到最小限度。因此，通過將Zr/Nb設(shè)定在所述范圍內(nèi)，從而能夠獲得可制造高密度且機(jī)械特性卓越的燒結(jié)體的金屬粉末。