[发明专利]抗氧化性、高温耐磨损性、耐盐蚀性优异的耐热烧结材及其制造方法

说明书

在该耐热烧结材及其制造方法中，以得到抗氧化性、高温耐磨损性、耐盐蚀性优异的耐热烧结材为目的。该耐热烧结材的特征在于，具有以质量％计含有Cr：25～50％、Ni：2～25％、P：0.2～1.2％，余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成；并具有具备Fe‑Cr母相、和分散在所述Fe‑Cr母相的内部的由Cr‑Fe合金粒构成的硬质相的组织；所述Fe‑Cr母相的Cr量以质量％计为24～41％，所述硬质相中的Cr量以质量％计为30～61％；以及有效孔隙率为2％以下。

技术领域

本发明涉及抗氧化性、高温耐磨损性、耐盐蚀性优异的耐热烧结材及其制造方法。

本申请基于2015年3月27日在日本申请的特愿2015-066748号主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

在内燃机中，已知有如下方式的涡轮增压机，其利用排气的能量使涡轮高速旋转，利用该旋转力驱动离心式压缩机，将压缩的空气送入发动机内，以提高作为内燃机的热效率。

在附设于内燃机的涡轮增压机中，设有将排气的一部分分流而调节其向涡轮的流入量的喷嘴机构、阀机构。

嵌入该涡轮增压机的轴承和衬套等的机械零件，总是曝露在从发动机排出的高温且腐蚀性的排气中，而且是可活动零件，希望在滑动特性方面也优异。

这种曝露在高温且腐蚀性的排气中的滑动零件，一直以来使用的是由高Cr铸钢构成的熔炼材或烧结材的耐热零件。

作为目前已知的耐热零件用途的烧结合金的一例，已知有一种烧结合金，其总体组成以质量％计，由Cr：11.75～39.98％、Ni：5.58～24.98％、Si：0.16～2.54、P：0.1～1.5％、C：0.58～3.62％及余量Fe和不可避免的杂质构成，显示为如下金属组织，即平均粒径10～50μm的金属碳化物析出的相A，和平均粒径10μm以下的金属碳化物析出的相B呈斑状分布，并且所述相A中析出的金属碳化物的平均粒径DA，和所述相B中析出的金属碳化物的平均粒径DB为DA＞DB(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-057094号公报

发明要解决的课题

包括专利文献1所述的烧结合金在内，作为这种现有的耐热零件所期望的特性，有抗氧化性、耐磨损性(自磨损，低对方攻击性)、耐盐蚀性等，可适用能够满足这些要求的高Cr铸钢的熔炼材或烧结材。

例如，作为铁素体系的高Cr铸钢的熔炼材，已知有成为Fe-34Cr-2Mo-2Si-1.2C的组成的合金，作为铁素体系的高Cr铸钢的烧结材，可适用成为Fe-34Cr-2Mo-2Si-2C的组成的烧结合金或成为Fe-30Cr-10Ni-1Mo-1Si-2.5C的组成的烧结合金。

这些组成的合金，为了提高抗氧化性，相对于通常的不锈钢而含有更高的Cr组成，通常的不锈钢即便高也不过含有25％左右的铬。另外，这些合金均为了提高耐磨损性，而采用以Cr碳化物作为硬质粒子而使之在母相内析出的结构。

在该使Cr碳化物析出型的合金中，存在母相的Cr量因Cr碳化物生成的影响而减少的问题。母相中的Cr量，能够通过控制作为合金整体的总的Cr量来加以控制，并且能够以C含量控制Cr碳化物硬质粒子的析出量而加以调整。

可是，若使高Cr碳化物粒子的析出优先，则母相中的Cr量降低，因此抗氧化性、耐盐蚀性发生问题，若减少高Cr碳化物粒子的数量，则有耐磨损性劣化的问题。

除此之外，在烧结材中若提高合金整体的Cr量，则粉末的压缩性劣化，有不能成形为目标形状的问题。

另外，在使高Cr碳化物粒子在母相中析出的结构中，若使高Cr碳化物粒子的析出量增加，则烧结材自身的耐磨损性良好，但存在滑动的对方材料的损耗增加的问题。