[发明专利]铁基粉末冶金用混合粉末及使用其的烧结体的制造方法

说明书

本发明涉及一种铁基粉末冶金用混合粉末，其为将铁基粉末与选自Ca‑Al‑Si系复合氧化物粉末及Ca‑Mg‑Si系复合氧化物粉末中的至少1种混合而成的铁基粉末冶金用混合粉末，对所述复合氧化物粉末而言，在将X射线衍射中显示最高峰强度的主相的峰值高度设为100时，峰强度第二高的第2相的峰值高度相对于所述主相的相对高度为40％以下。

技术领域

本发明涉及铁基粉末冶金用混合粉末、及使用该铁基粉末冶金用混合粉末制造烧结体的方法。

背景技术

粉末冶金被广泛用于各种机械部件的工业生产方法。通过粉末冶金来制造铁系粉末冶金部件的步骤如下进行。首先，将铁基粉末、Cu粉末及Ni粉末等合金用粉末、石墨粉、以及润滑剂混合而制备铁基粉末冶金用混合粉末。其次，将该混合粉末填充于模具，进行冲压成型而制成压粉体后，以低于主原料粉末的熔融温度的温度对该压粉体进行烧结，由此制造烧结体。其后，对得到的烧结体实施钻孔加工及车削加工等切削加工，由此得到所期望形状的铁系粉末冶金部件。

理想的粉末冶金，是以不对烧结体实施切削加工而能够将烧结体直接作为机械部件来应用的方式进行制造。但是，有时上述烧结会使原料混合粉末产生不均匀的收缩，发生不能够将烧结体直接应用于机械部件的情况。另外，近年来对机械部件的尺寸精度的要求提高，并且由于例如二齿链轮等部件形状的复杂化，形成通过以往的冲压成型工序难以得到近净成型部件的状况。

由于这样的情况，对烧结体实施切削加工而加工成所期望的形状日益成为必需。从这样的技术背景出发，研究了对烧结体赋予良好的被切削性的技术，以便可以对烧结体顺利地进行切削加工。

作为对烧结体赋予被切削性的手段，已知将MnS粉末添加到混合粉末中的方法。一般被认为：添加MnS粉末所产生的被切削性改善效果是基于赋予润滑性、辅助龟裂发展、通过形成积屑瘤而实现的工具保护等，对于钻孔等较低速的切削加工而言有效。但是，MnS粉末的添加在近年的高速切削加工或者硬烧结体的切削中并不能够说发挥了良好的被切削性。另外还产生其它问题，如烧结时容易在烧结体表面产生污垢、烧结体的机械强度容易下降等。

在这样的状况下提出了各种技术，其通过与上述添加MnS粉末的方法不同的方法来提高烧结体的被切削性。例如，专利文献1提出了“一种粉末冶金用铁系混合粉末，其特征在于，以铁粉为主体，含有具有钙斜长石相和/或钙黄长石相的平均粒径50μm以下的CaO-Al₂O₃-SiO₂系复合氧化物的粉末0.02～0.3重量％”。

此外，专利文献2提出了“一种快削性烧结构件用的铁基混合粉末，其特征在于，在烧结构件用的铁基粉末中，相对于该铁基粉末100质量份，以0.01～1.0质量份的比例配合SiO₂-CaO-MgO系的氧化物粉末”。

上述专利文献1、2的技术通过含有Ca-Al-Si系复合氧化物或Ca-Mg-Si系复合氧化物，不会使机械部件的强度大幅下降，并且与无添加该材料相比发挥良好的被切削性。但是，即使严格地调整上述复合氧化物的粒径和化学成分比，有时也会由于制造条件的微小差异而导致切削时的工具摩耗量大幅变化。

当工具摩耗量大幅变化时，对于近年的自动切削加工生产线而言，则需要预想工具摩耗量大的情况以设定工具更换个数。其结果是，不仅无法实现长时间的自动切削加工，而且还可能将因摩耗少而仍然能够继续使用的工具无意义地更换下来，难以说发挥了可以满足自动切削加工生产线的要求那样的、稳定且良好的被切削性。

本发明是鉴于这样的实际情况作出的，其目的在于，提供一种能够制作如下烧结体的铁基粉末冶金用混合粉末，在将该烧结体作为工具使用的情况下，当切削时，则切削工具摩耗量不会大幅变化、并且发挥稳定且良好的被切削性，以及用于制作如上所述的烧结体的有用的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利公报第3449110号