[发明专利]机械部件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械部件及其制造方法，尤其涉及烧结金属制的机械部件及其制造方法。

背景技术

例如用于动力传递用途的机械部件(动力传递部件)或在泵等中用于承受压力的部位的机械部件(承压部件)尤其需要高机械强度、耐磨损性、耐疲劳强度等。因此，这种机械部件通常由熔炼材料形成。然而，要由熔炼材料得到高精度且满足上述各种需求特性的机械部件需要较多的加工工序，而且会产生大量材料损失。因此，对熔炼材料进行加工而得到的机械部件总体上容易变得高成本。因此，近来对于由烧结金属(烧结材料)制作如上所述的机械部件进行了各种尝试。

例如，本申请人在下述专利文献1中提出了一种机械部件(动力传递部件)，其由对以铁为主要成分的微粉末的造粒粉进行压粉、烧结而成的烧结材料构成，并且进一步对该烧结材料实施热处理(淬火回火处理)而成的。出于(1)以将微粉末造粒成适当粒径而成的造粒粉为主要原料进行制作，因此在使用微粉末的情况下成型模具内的流动性以及成型性仍然得到提高；以及(2)将微粉末进行造粒而成的造粒粉由于其表面积大，因此与相邻的造粒粉的烧结性提高等理由，作为专利文献1的机械部件的基材而使用的烧结材料形成为比通常的烧结材料更高的密度(真密度比为85％以上)。因此，相比于由通常的烧结材料构成的机械部件，由该烧结材料构成的机械部件的机械强度和耐磨损性等得到提高。另外，专利文献1的烧结材料使用以造粒粉为主要原料的原料粉末，除此以外可以经过与通常的烧结材料同样的工序进行制造。由此可认为，如果采用专利文献1的构成，能够以较低成本得到高精度且机械强度和磨损性等各种需求特性得到提高的机械部件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-94789号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于专利文献1的由烧结材料构成的机械部件，其真密度比为85％以上，因此在机械强度、耐磨损性等方面依然远逊于由熔炼材料构成的机械部件。因此，用途必然受限。另外，在专利文献1的构成上，为了能够稳定地制造(批量生产)所期望的机械部件，制作(准备)高品质的造粒粉是不可或缺的，但为了稳定地得到高品质的造粒粉，需要较多的工夫和成本。因此，按照专利文献1的构成，无法得到如所期待的那种程度的成本削减效果，甚至有时招致机械部件的高成本化。

鉴于这样的实际情况，本发明的课题在于，提供一种能够低成本地进行批量生产且机械强度、耐磨损性等优异的烧结金属制的机械部件。

用于解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明提供一种机械部件，其特征在于，其由对原料粉末的压坯进行烧结而成的烧结体构成，至少具有通过热处理形成的硬化层，所述机械部件的真密度比为97％以上且小于100％，所述原料粉末以含钼的铁系合金粉末作为主要原料并在其中混合了0.1质量％～0.8质量％的碳粉末。

在此所指的真密度比是由如下所示的计算式所表示的。

真密度比＝(由烧结体构成的机械部件整体的密度/真密度)×100[％]

需要说明的是，上式中的“真密度”是指，如熔炼材料那样的在原材料内部不存在孔隙的材料的理论密度。另外，上式中的“由烧结体构成的机械部件整体的密度”通过例如在JIS Z 2501中规定的方法进行测定。

另外，为了解决上述课题，本发明提供一种机械部件的制造方法，该制造方法是用于制造真密度比为97％以上且小于100％的由烧结体构成的机械部件的方法，该制造方法具备如下工序：压缩成型工序，利用成型模具对以含钼的铁系合金粉末为主要原料并在其中混配了0.1质量％～0.8质量％的碳粉末的原料粉末进行压缩成型，由此得到压坯：烧结工序，在铁系合金粉末的烧结温度以上对压坯进行加热而得到烧结体；和热处理工序，对烧结体实施热处理形成硬化层。

如上所述，本发明涉及的烧结金属制机械部件被高密度化而达到其真密度比为97％以上且小于100％(若换算成密度，大致为7.6g/cm³以上且小于7.8g/cm³)这样与熔炼材料近似的程度。因此，显示出在机械强度、耐磨损性和疲劳强度等方面优异的特性。