[發明專利]部分擴散合金鋼粉

有效

• 申請號: 201880078233.X
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111432958B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 高下拓也;小林聰雄;中村尚道
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: B22F1/17
• 分類號: B22F1/17;B22F1/14;B22F1/142;C22C38/12;C22C38/02;C22C38/08;C22C38/22;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/20;C22C38/16;C22C38/04;C22C33/02
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• 代理人: 金世煜;朝魯門

本發明提供一種即便不含有Ni、Cr、Si也具備優異的流動性、成型性和壓縮性的部分擴散合金鋼粉。該部分擴散合金鋼粉使Mo擴散附著于鐵基粉末的表面，Mo含量為0.2～2.0質量％，重量基準的中值粒徑D50為40μm以上，上述部分擴散合金鋼粉中含有的粒子中，對于當量圓直徑為50～200μm的粒子，定義為(粒子截面積/包絡線內面積)的面積包絡度的個數平均值為0.70～0.86，該部分擴散合金鋼粉的流動性、成型性和壓縮性優異。

技術領域

本發明涉及一種部分擴散合金鋼粉，特別涉及一種即便不含有Ni、Cr、Si也具備優異的流動性、成型性和壓縮性的部分擴散合金鋼粉。

背景技術

粉末冶金技術中，能夠以極其接近產品形狀的形狀(所謂的近終型形狀)而且以高尺寸精度制造復雜形狀的部件。因此，通過利用粉末冶金技術來制作部件，能夠大幅減少切削成本。因此，由粉末冶金技術制造的粉末冶金產品可作為各種機械用部件應用于眾多方面。此外，最近，為了應對部件的小型化、輕型化和復雜化，對粉末冶金技術的要求進一步提高。

在如上所述的背景下，對用于粉末冶金的合金鋼粉的要求也不斷提高。例如，為了確保將粉末冶金用合金鋼粉填充于模具進行成型時的作業性，對合金鋼粉要求流動性優異。

另外，要求將合金鋼粉燒結而得到的燒結部件的機械特性優異，因此，要求提高壓縮性以確保疲勞強度，而且要求提高成型性以防止復雜形狀部件的缺損。

此外，還強烈要求降低部件制造成本，從這樣的觀點考慮，對合金鋼粉要求能夠在無需追加工序的條件下通過現有的粉末制造工藝進行制造。另外，一般使粉末冶金用合金鋼粉含有提高淬透性的元素作為合金成分，但要求不含有合金成本最高的Ni的合金鋼粉。

作為不含有Ni的合金鋼粉，廣泛使用添加了Mo、Cr、Si和Cu中的至少一種的合金鋼粉。然而，這些元素中的Cr和Si存在在燒結部件制造工藝中通常作為燒結的氣氛氣體使用的RX氣體(吸熱型變成氣體)氣氛下氧化的問題。因此，將使用含有Cr、Si的合金鋼粉制造的成型體燒結時，需要在使用N₂或H₂的高度的氣氛控制下進行燒結處理。其結果，存在即便能夠通過不使用Ni而降低原料成本，也會導致部件制造成本增加，結果不能降低總成本的問題。

綜上所述，近年來的對合金鋼粉的要求為以下的(1)～(4)。

(1)流動性優異。

(2)壓縮性良好。

(3)成型性高。

(4)成本低。

在粉末冶金用合金鋼粉中，使用Mo作為淬透性提高元素的Mo系合金鋼粉不存在如上述Cr和Si中出現的氧化的擔憂，因元素添加所致的壓縮性的降低也較小，因此適于高壓縮性、復雜形狀部件。另外，Mo與Ni相比淬透性優異，因此即便少量添加也發揮優異的淬透性。出于以上理由，認為Mo系合金鋼粉是滿足上述(1)～(4)的要求的最合適的合金體系。

作為關于Mo系合金鋼粉的技術，例如，專利文獻1中提出了使0.2～10.0質量％的Mo擴散附著于含有Mn的鐵基粉末的表面的、具有優異的壓縮性和冷鍛性的合金鋼粉。

另一方面，關于成型性的提高，對非Mo系合金鋼粉進行了如下的各種嘗試。

專利文獻2中公開了一種關于可得到適于淬火強度部件等的燒結體的Fe－Si－Mn－C系合金鋼粉的技術。上述合金鋼粉的作為成型性的指標的拉托拉值在以6t/cm²的成型壓力成型時為0.31％這樣極低且良好的值。

專利文獻3中公開了一種關于使Ni部分擴散于鐵基粉末的合金鋼粉的技術，以6t/cm²成型時的拉托拉值顯示0.4％這樣良好的值。