[发明专利]耐热烧结合金材料

说明书

本发明提供适合于涡轮增压器用部件等的耐热烧结合金材料。耐热烧结合金材料，其具有：以质量%计包含C：1.0～3.5%、Si：2.0～3.5%、P：0.3～1.0%、Cr：15～32%、Ni：14～25%、Mo：1.5～4.9%、Nb：0.5～4.0%、W：0.5～6.1%、或者进一步含有Cu：1.0～3.5%、且余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成；以及基体相为奥氏体相、且碳化物析出、或者进一步分散有固体润滑剂颗粒的组织，硬度以HRA计为55～75，密度为7.2g/cm³以上。本发明的耐热烧结合金材料的耐热性、耐磨损性、以及耐氧化性优异，适合作为喷嘴体或衬套等涡轮增压器用部件。

技术领域

本发明涉及烧结合金材料，特别是涉及适合于附设在内燃机上的涡轮增压器用部件等的耐热烧结合金材料。

背景技术

近年来，废气管制加强，特别是强烈要求提高汽车的燃料消耗率。在这样的状况下，利用内燃机(发动机)的废气使涡轮旋转、并驱动与涡轮设置在同轴上的压缩机以向发动机供给高压空气的涡轮增压器在提高内燃机(发动机)的燃料消耗率方面具有较大的效果，对于内燃机(发动机)而言成为重要的装置。

最近，面向内燃机的高速化、高输出化，强烈要求进一步提高涡轮增压器的可靠性、耐久性。因此，特别是要求提高暴露在高温气体环境下的涡轮增压器用部件的耐热性、高温耐磨耗性等高温特性。

针对这样的要求，例如使用DIN规范中规定为EN10295的耐热铸造物或各种耐热烧结合金。作为使用了耐热烧结合金的例子，专利文献1中提出了“涡轮增压器用涡轮部件”。专利文献1所记载的涡轮部件是涡轮增压器用涡轮部件，其特征在于：以质量比计由Cr：23.8～44.3%、Mo：1.0～3.0%、Si：1.0～3.0%、P：0.1～1.0%、C：1.0～3.0%、且余量为Fe和不可避免的杂质构成的组成，密度比为95%以上，碳化物分散在基体中。由此，耐腐蚀性大幅提高，可提高涡轮部件的耐磨损性和耐氧化性。

另外，专利文献2中提出了“由金属粉末制造部件的方法”。专利文献2所记载的技术是具备下述工序的部件的制造方法：提供以重量%计包含0～0.6%的碳、0.5～5.0%的硅、0.5～6.0%的镍、0.5～1.5%的钼、0～0.7%的锰和12～20%的铬的金属粉末的工序；以35～65tsi的压力压缩金属粉末而获得未烧结的压粉体的工序；以及以获得压粉体的微细组织(结构)为由铁氧体和奥氏体相构成的两相的组织、或者仅由铁氧体相构成的单相的组织的方式，在2100～2400˚F的温度下将压粉体加热20～90分钟的工序。由此，可获得耐热性和耐腐蚀性优异的部件。

另外，在专利文献3中提出了“烧结机械部件的制造方法”。专利文献3所记载的技术是下述的烧结机械部件的制造方法：使用在以质量比计由Cr：25～45%、Ni：8～16.0%、Mo：0.8～2.8%、Si：0.8～2.8%、C：0.5～3.0%、余量为Fe和不可避免的杂质构成的组成的Fe合金粉末中添加1.0～5.0质量%的P为10～30质量%的Fe-P粉末、0.5～3.0质量%的石墨粉末进行混合而得到的混合粉末，将该混合粉末成型后进行烧结。由此，获得呈现在奥氏体基体中分散微细的粒状碳化物的金属组织的烧结机械部件，可使高温强度与耐热性、耐腐蚀性和耐磨损性一同提高，还可获得显示与奥氏体系耐热钢同等的热膨胀系数的部件。