[发明专利]粉末冶金用铁基合金粉末和烧结锻造部件

说明书

一种粉末冶金用铁基合金粉末，通过如下方式得到：含有2.0～5.0质量％的Cu，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，该Cu量的1/10～8/10以粉末的形态扩散附着于作为铁基合金粉末原料的铁粉的表面，剩余的Cu以预合金的形态包含在上述铁粉中；该粉末冶金用铁基合金粉末与以往的Cu预合金化铁基合金粉末相比压缩性优异，同时与以往的混合了Cu粉末的体系的铁基合金粉末相比，在低温下进行烧结也能够制造高强度的烧结锻造部件。

技术领域

本发明涉及作为粉末冶金制品的原料粉的铁基合金粉末、和将该铁基合金粉末作为原料并由烧结锻造法制造的烧结锻造部件。

背景技术

在粉末冶金制品中，烧结锻造制品在汽车发动机的连杆等特别要求高强度的部件中使用。

作为烧结锻造制品的原料粉，多数情况下使用在纯铁粉中混合了Cu粉和石墨粉的Fe-Cu-C系的铁基合金粉末(专利文献1～4)。另外，也有时在原料粉中进一步添加用于改善切削性的MnS等切削性改善剂(专利文献1、4和5)。

在此，近年来，在面向连杆的用途中，正在进行发动机的小型化、高性能化等，进一步要求高强度的材料。因此，正在进行关于Cu量、C量最优化的研究(专利文献1、2和5)，但强度提高的效果有限。

另外，在专利文献3中提出了使Mo或Ni、Cu等合金元素在铁粉中预合金化的铁基合金粉末等。然而，合金元素不仅成本高，而且在铁基合金粉末中形成马氏体等较硬的组织，因此存在使用含有上述合金元素的铁基合金粉末的烧结体的切削性变差的问题点。

与此相对，在专利文献4中提出了通过仅使Cu在铁粉中预合金化而维持烧结体的切削性、同时提高烧结体强度的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第6391083号说明书

专利文献2：美国专利申请公开第2006/86204号说明书

专利文献3：美国专利第390166l号说明书

专利文献4：日本特表2011-509348号公报

专利文献5：日本专利第4902280号公报

专利文献6：日本特开平10-96001号公报

专利文献7：日本特开平8-92604号公报

专利文献8：日本特开2004-232004号公报

发明内容

然而，在上述的专利文献4所记载的技术中，铁基合金粉末粒子的硬度上升而压缩性降低。因此，使用了上述铁基合金粉末的成型体的强度容易降低。另外，上述铁基合金粉末的成型需要高压缩力，因此存在成型模具容易磨损而导致成型模具的寿命降低之类的问题点。应予说明，针对这些问题，提出了使Cu粒子扩散附着在铁粉中来确保压缩性的技术(专利文献6)，但烧结后的Cu的分布容易变得不均匀，强度提高的效果有限。

另外，作为提高烧结体强度的对策，也考虑使烧结温度为高温，但消耗大量的能量，因此希望烧结温度低温化。

本发明的目的在于，解决上述现有技术的课题，提供一种粉末冶金用铁基合金粉末，其与以往的Cu预合金化铁基合金粉末相比压缩性优异，同时与以往的混合了Cu粉末的铁基合金粉末相比，即便在低温下烧结，也能够制造高强度的烧结锻造部件。

另外，本发明的目的在于提供一种使用了该铁基合金粉末的烧结锻造部件。

应予说明，在本发明中高强度表示在Cu量同等的情况下，烧结锻造后的部件强度比以往的烧结锻造后的部件强度高。