[发明专利]粉末冶金用金属粉末、复合物、造粒粉末以及烧结体

说明书

本发明提供粉末冶金用金属粉末、复合物、造粒粉末以及烧结体。本发明的粉末冶金用金属粉末的特征在于，Fe为主成分，并以按质量计10％以上30％以下的比例含有Cr，以按质量计0.15％以上1.5％以下的比例含有C，以按质量计0.3％以上1％以下的比例含有Si，以按质量计0.01％以上0.5％以下的比例含有Zr，以按质量计0.01％以上0.5％以下的比例含有Nb，以按质量计合计为0.05％以上1.6％以下的比例含有Mn和Ni。并且，优选具有马氏体类不锈钢的结晶结构。

技术领域

本发明涉及粉末冶金用金属粉末、复合物、造粒粉末以及烧结体。

背景技术

在粉末冶金法中，将含有金属粉末和粘合剂的组合物成形为期望的形状而获得成形体之后，对成形体进行脱脂、烧结，从而制造烧结体。在这种烧结体的制造过程中，在金属粉末的粒子彼此之间产生原子的扩散现象，由此，成形体逐渐地致密化，从而达到烧结。

例如，在专利文献1中，提出了一种含有Zr及Si、其余部分由选自由Fe、Co及Ni所组成的组中的至少1种和不可避免元素构成的粉末冶金用金属粉末。根据这种粉末冶金用金属粉末，通过Zr的作用，烧结性提高，能够容易地制造高密度的烧结体。

近年来，通过如此获得的烧结体正在被广泛地应用于各种机械部件和结构件等。

可是，根据烧结体的用途不同，有时也需要更进一步的致密化。在这种情况下，对烧结体再进行热等静压处理(HIP处理)这样的附加处理，以谋求高密度化，但是，导致工作量大幅增加，同时不可避免地导致高成本化。

因此，对于不实施附加处理等即可制造高密度的烧结体的金属粉末的实现，期待正在不断地提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-87416号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供能够制造高密度烧结体的粉末冶金用金属粉末、复合物及造粒粉末、以及使用所述粉末冶金用金属粉末而制造的高密度烧结体。

用于解决技术问题的方案

上述目的通过下述的本发明而达到：

根据本发明的粉末冶金用金属粉末，其特征在于，在所述粉末冶金用金属粉末中，Fe为主成分，并且，以按质量计10％以上30％以下的比例含有Cr，以按质量计0.15％以上1.5％以下的比例含有C，以按质量计0.3％以上1％以下的比例含有Si，以按质量计0.01％以上0.5％以下的比例含有Zr，以按质量计0.01％以上0.5％以下的比例含有Nb，以按质量计合计为0.05％以上1.6％以下的比例含有Mn和Ni。

由此，通过适度添加Zr和Nb，从而获得烧结时晶粒的显著生长被抑制、在烧结体中不易生成空孔、且晶粒的肥大化被防止、能够制造高密度烧结体的粉末冶金用金属粉末。

在本发明的粉末冶金用金属粉末中，优选，具有马氏体类不锈钢的结晶结构。

马氏体类不锈钢的结晶结构是C、N过饱和固溶的体心立方晶格，因此，与通常的体心立方晶格相比，处于稍微歪扭的状态。因此，具有这样的结晶结构的粉末冶金用金属粉末可制造反映了该结晶结构的歪扭(歪み)的高硬度的烧结体。

在本发明的粉末冶金用金属粉末中，优选，Zr的含有率与Nb的含有率之比Zr/Nb为0.3以上3以下。

由此，能够在以Nb碳化物为核的区域和以Zr碳化物为核的区域间使结晶生长开始的时机最优化地错开。其结果，能够将残留于成形体中的空孔犹如从内侧依次扫除样地排出。由此，能够将烧结体中产生的空孔抑制到最小限度。因此，通过将Zr/Nb设定在所述范围内，从而能够获得可制造高密度且机械特性卓越的烧结体的金属粉末。