燒結(jié)機(jī)械部件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的燒結(jié)機(jī)械部件由將包含鐵系部分?jǐn)U散合金鋼粉的原料粉末成形及燒結(jié)而成的鐵系燒結(jié)體形成。上述鐵系燒結(jié)體中的碳的比例為0.35wt％以下。上述鐵系燒結(jié)體的密度為7.55g/cm3以上。上述鐵系燒結(jié)體的設(shè)定于距離表面規(guī)定深度的表層內(nèi)的推斷對(duì)象區(qū)域中的推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根√areamax為200μm以下。
【專利說明】
燒結(jié)機(jī)械部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種燒結(jié)機(jī)械部件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 燒結(jié)體是將包含金屬粉末、石墨粉末的原料粉末填充到模具中并對(duì)其壓縮成形后 以規(guī)定的溫度進(jìn)行燒結(jié)而得到的。因此，能夠進(jìn)行得到更接近最終制品的狀態(tài)的凈形(net shape)成形或近凈形(near net shape)成形。另外，與對(duì)恪煉材料進(jìn)行切削加工的情況相 比，還能夠?qū)崿F(xiàn)材料成品率的提高、基于加工工時(shí)的削減的低成本化。在燒結(jié)體中，尤其鐵 系燒結(jié)體因機(jī)械性質(zhì)優(yōu)異而被廣泛地用作汽車部件、在工業(yè)機(jī)械等各領(lǐng)域中使用的機(jī)械部 件。
[0003] 但是，在燒結(jié)體的內(nèi)部殘留大量的空孔。該空孔成為應(yīng)力集中源而像熔煉材料中 的裂紋那樣發(fā)生作用，因此成為拉伸、壓縮、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等各種強(qiáng)度降低 的主要原因。為了解決該問題，有效的是提高燒結(jié)體的密度而使空孔率降低，一直以來基于 該觀點(diǎn)進(jìn)行了各種嘗試。
[0004] 例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了通過對(duì)原料粉末交替地實(shí)施壓縮成形工序和燒結(jié)工 序各兩次來實(shí)現(xiàn)燒結(jié)體的高密度化的技術(shù)。
[0005] 在專利文獻(xiàn)2中記載了如下內(nèi)容:通過使用具有粗大粉末的金屬粉末，實(shí)施噴丸硬 化(shot peening)等表面致密化處理，從而實(shí)現(xiàn)燒結(jié)體的高密度化。
[0006] 在專利文獻(xiàn)3中公開了如下內(nèi)容:通過控制燒結(jié)體的空孔的分散及大小，從而實(shí)現(xiàn) 疲勞強(qiáng)度的提高。具體而言，通過使燒結(jié)體的截面空孔數(shù)率為2000個(gè)/mm 2以上、最大空孔徑 為60mi以下，從而實(shí)現(xiàn)疲勞強(qiáng)度的提高。
[0007] 在專利文獻(xiàn)4中記載了如下內(nèi)容:通過使用包含粗粉末和微粉末的原料粉末，從而 縮小燒結(jié)體的粗大氣孔，實(shí)現(xiàn)密度及強(qiáng)度的提高。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1:日本特開平4 - 337001號(hào)公報(bào) [0011] 專利文獻(xiàn)2:日本特表2007-537359號(hào)公報(bào) [0012] 專利文獻(xiàn)3:日本特開平10-317090號(hào)公報(bào) [0013] 專利文獻(xiàn)4:日本專利第5113555號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0015] 但是，在專利文獻(xiàn)1所示的方法中存在工序數(shù)變多、制造成本上漲的問題。
[0016] 另一方面，根據(jù)專利文獻(xiàn)2所示的方法，不需要像專利文獻(xiàn)1那樣的二段成形?二 段燒結(jié)等耗費(fèi)成本的處理。但是，由于在燒結(jié)后進(jìn)行表面致密化處理，因此存在由工序數(shù)增 加所致的成本上升的問題，并且無法活用燒結(jié)體部件的優(yōu)點(diǎn)即凈形成形。
[0017] 另外，如專利文獻(xiàn)3那樣，即使控制顯現(xiàn)在燒結(jié)體截面的空孔的大小，也存在在不 顯現(xiàn)于截面的內(nèi)部存在粗大空孔的風(fēng)險(xiǎn)。此種燒結(jié)體存在疲勞強(qiáng)度不充分的風(fēng)險(xiǎn)。
[0018] 另外，在專利文獻(xiàn)4中，將粗粉末的平均粒徑設(shè)為50WI1以下，并且將微粉末的平均 粒徑設(shè)為25wii以下。此種粗粉末及微粉末均是比粉末冶金領(lǐng)域中通常使用的粉末粒徑(大 多為100M1左右)更細(xì)的粉末。因此，能夠使用的粉末種類受到限制，并且擔(dān)心材料成本會(huì)上 漲。
[0019] 本發(fā)明的第一目的在于使包含鐵系燒結(jié)金屬的超高密度機(jī)械部件保證優(yōu)異的疲 勞強(qiáng)度。
[0020] 另外，本發(fā)明的第二目的在于能夠以低成本提供極力減小了成為破壞起點(diǎn)的粗大 氣孔的燒結(jié)機(jī)械部件。
[0021 ]用于解決技術(shù)問題的手段
[0022] [第一特征]
[0023] 為了達(dá)成上述第一目的而完成的本發(fā)明的第一特征在于，其是由將包含部分?jǐn)U散 合金鋼粉的原料粉末成形及燒結(jié)而成的鐵系燒結(jié)體形成、且碳的比例為〇.35wt%以下、上 述鐵系燒結(jié)體的密度為7.55g/cm 3以上的燒結(jié)機(jī)械部件，設(shè)定于距離表面規(guī)定深度的表層 內(nèi)的推斷對(duì)象區(qū)域中的推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根，area max為200M1以下。
[0024] 如上所述的燒結(jié)機(jī)械部件可以通過例如以下的燒結(jié)機(jī)械部件的制造方法來制造， 即，該燒結(jié)機(jī)械部件的制造方法包括:原料粉末準(zhǔn)備工序，將部分?jǐn)U散合金鋼粉和〇. 35wt% 以下的石墨粉末混合而得到原料粉末;壓粉工序，將上述原料粉末進(jìn)行壓縮成形而得到壓 粉體;和燒結(jié)工序，對(duì)上述壓粉體進(jìn)行燒結(jié)而得到密度為7.55g/cm 3以上的鐵系燒結(jié)體，上 述石墨粉末的質(zhì)量基準(zhǔn)的粒度分布從小徑側(cè)起的累積質(zhì)量達(dá)到90 %時(shí)的粒徑D90為8wii以 下。予以說明，粒徑D90是指質(zhì)量基準(zhǔn)的粒度分布從小徑側(cè)起的累積質(zhì)量達(dá)到90%時(shí)的粒徑 (以下同樣）。
[0025] 如上所述，在本發(fā)明中，作為合金鋼粉，使用的是使合金成分?jǐn)U散接合到鋼粉中而 得的部分?jǐn)U散合金鋼粉。合金鋼粉由于硬度比使鐵粉與合金成分(例如Ni等)完全合金化而 得的完全合金鋼粉低，因此通過使用部分?jǐn)U散合金鋼粉，可以提高成形性，并且可以提高密 度。
[0026] 但是，若對(duì)原料粉末的壓縮成形體(壓粉體)進(jìn)行燒結(jié)，則配合到原料粉末中的石 墨粉末會(huì)固溶于合金鋼粉內(nèi)，因此具有石墨粉末的部位成為空孔。通常，石墨粉末由于粒子 比合金鋼粉更微細(xì)，因此在如上所述的石墨粉末的固溶中伴有的空孔為微細(xì)的空孔。因此， 就密度沒那么高的鐵系燒結(jié)體而言，在如上所述的石墨粉末的固溶中伴有的空孔的影響 小，因而不用考慮該空孔的影響。但是，根據(jù)本發(fā)明人等的驗(yàn)證，明確的是:若使燒結(jié)體高密 度化，則內(nèi)部空孔非常小，因此并不能忽視伴隨石墨的固溶而產(chǎn)生的空孔，石墨粉末的配合 比例對(duì)燒結(jié)體的密度產(chǎn)生大幅影響。為此，在本發(fā)明中，使用部分?jǐn)U散合金鋼粉來實(shí)現(xiàn)燒結(jié) 體的高密度化，并且將原料粉末中的石墨粉末的配合比例控制得較低，由此能夠?qū)崿F(xiàn)更高 密度。具體而言，將燒結(jié)機(jī)械部件中所含的碳的比例(與原料粉末中的石墨粉末的混配量大 致同等)設(shè)為〇. 35wt%以下。由此，不使用高成本的方法即可將燒結(jié)體的密度提高至7.55g/ cm3以上的超高密度。
[0027] 進(jìn)而，在本發(fā)明中，如上所述，在燒結(jié)機(jī)械部件的設(shè)定于距離表面規(guī)定深度的表層 內(nèi)的推斷對(duì)象區(qū)域中，由顯現(xiàn)于截面的空孔的大小推斷內(nèi)部的空孔的大小的推斷最大包絡(luò) 面積的平方根，areamax設(shè)為200wii以下。由此，保證在燒結(jié)體的表層的內(nèi)部幾乎不形成成為 應(yīng)力集中源的粗大空孔，并且保證燒結(jié)機(jī)械部件的優(yōu)異疲勞強(qiáng)度。
[0028] 上述的燒結(jié)機(jī)械部件優(yōu)選為包含1.5~2.2wt %的Ni和0.5~1. lwt %的Mo且余量 由Fe、上述碳及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成。例如，通過使用使Ni擴(kuò)散附著于Fe-Mo合金的 周圍、包含1.5~2.2wt%的Ni和0.5~l.lwt%的Mo、且余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的 部分?jǐn)U散合金鋼粉，從而可以得到如上所述的組成的燒結(jié)機(jī)械部件。
[0029] 為了抑制在石墨粉末的固溶中伴有的空孔的影響，有效的是不僅控制石墨粉末的 配合比例而且還使粒徑減小。具體而言，石墨粉末的粒徑D90優(yōu)選為8wii以下。予以說明，粉 末的粒徑使用激光衍射散射法來測(cè)定。該測(cè)定方法利用的是在對(duì)粒子照射光時(shí)被散射的散 射光量及圖案因粒徑不同而存在差異。
[0030] 根據(jù)上述的燒結(jié)機(jī)械部件，不實(shí)施燒結(jié)工序后的再壓縮工序(例如精壓工序）即可 將密度提高至7 ? 55g/cm3以上。
[0031] 在制造上述的燒結(jié)機(jī)械部件時(shí)，在燒結(jié)工序后不實(shí)施浸碳氮化處理即可進(jìn)一步提 高疲勞強(qiáng)度。
[0032][第二特征]
[0033] 另外，為了達(dá)成上述第二目的，本發(fā)明的第二特征在于，其是具有負(fù)載有載荷的載 荷負(fù)載面的燒結(jié)機(jī)械部件，其由將包含平均粒徑為60mi以上的鐵系粗粉末和粒徑小于由該 粗粉末形成的燒結(jié)試樣的推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根，area max的鐵系微粉末的原料 粉末成形及燒結(jié)而成的鐵系燒結(jié)體形成，上述原料粉末中的微粉末的混配量為5~20wt%， 上述鐵系燒結(jié)體的燒結(jié)密度為7.6g/cm 3以上，上述lareamax設(shè)定如下：由上述燒結(jié)試樣的 載荷負(fù)載面相當(dāng)部分求出將由上述載荷產(chǎn)生的應(yīng)力所涉及的深度設(shè)為100%時(shí)達(dá)到30%的 深度為止的區(qū)域作為預(yù)測(cè)體積。
[0034] 這樣，通過使用作為鐵系粉末的粗粉末和微粉末，從而容易在粗粉末的粒子間填 充微粉末。因此，可以減小在燒結(jié)后殘留于鐵系燒結(jié)體中的氣孔而使燒結(jié)機(jī)械部件高密度 化，能夠抑制以粗大氣孔為起點(diǎn)的裂紋的加劇、以及由此所致的燒結(jié)機(jī)械部件的破壞、損 傷。另外，由于所要添加的鐵系微粉末的粒徑小于由粗粉末形成的燒結(jié)試樣的，area max值， 因此在理論上微粉末的粒徑小于推斷存在于鐵系燒結(jié)體中的大多粗大氣孔。因此，能夠用 微粉末補(bǔ)充所有粗大氣孔。因此，能夠可靠地防止燒結(jié)后的粗大氣孔的產(chǎn)生，并且實(shí)現(xiàn)燒結(jié) 機(jī)械部件的強(qiáng)度上升。另外，能夠容易地判斷適合用于使粗大氣孔消失的微粉末的粒徑，使 得在原料粉末準(zhǔn)備工序中所要準(zhǔn)備的粉末的選擇變得容易。
[0035] 另外，可以使所使用的粗粉末及微粉末兩者的粒徑大于專利文獻(xiàn)2中所使用的粗 粉末及微粉末。因此，使鐵系粉末的流動(dòng)性良好，壓縮成形工序中的對(duì)模腔的填充性提高。 另外，還可以抑制材料成本的上漲。
[0036] 作為粗粉末，可以使用部分?jǐn)U散合金鋼粉。作為該部分?jǐn)U散合金鋼粉，優(yōu)選使用例 如 Fe-Ni - Mo 系。
[0037] 作為微粉末，可以使用與粗粉末相同的鐵系粉末或者與粗粉末不同的鐵系粉末。 [0038]發(fā)明效果
[0039]如以上所示，根據(jù)本發(fā)明的第一特征，可以使包含鐵系燒結(jié)金屬的超高密度機(jī)械 部件保證優(yōu)異的疲勞強(qiáng)度。
[0040] 另外，根據(jù)本發(fā)明的第二特征，可以以低成本抑制鐵系燒結(jié)體中的粗大氣孔的產(chǎn) 生。這樣使成為應(yīng)力集中源且可能成為裂紋起點(diǎn)的粗大氣孔減少，由此能夠以低成本提高 高強(qiáng)度的燒結(jié)機(jī)械部件。
【附圖說明】
[0041] 圖1的左側(cè)的圖為用于環(huán)壓疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)的試驗(yàn)片的側(cè)視圖，右側(cè)的圖為其剖視 圖。
[0042] 圖2為在計(jì)算推斷最大空孔包絡(luò)面積時(shí)表示將試驗(yàn)片切斷后的狀態(tài)的立體圖。
[0043] 圖3為表示作為機(jī)械部件的一例的齒輪的主視圖。
[0044]圖4A為實(shí)施例21的試驗(yàn)片的顯微鏡照片。
[0045]圖4B為比較例15的試驗(yàn)片的顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 以下，對(duì)著眼于本發(fā)明的第一特征的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0047] 本發(fā)明的實(shí)施方式的燒結(jié)機(jī)械部件由鐵系燒結(jié)體來形成。該燒結(jié)機(jī)械部件經(jīng)由以 下所示的原料粉末準(zhǔn)備工序、壓縮成形工序、燒結(jié)工序及熱處理工序來制造。
[0048] 在原料粉末準(zhǔn)備工序中，將合金鋼粉、石墨粉末及潤滑劑以規(guī)定的比例混合而制 作原料粉末。
[0049] 合金鋼粉的各粒子包含F(xiàn)e和其他金屬(合金成分）。作為合金成分，可以使用例如 Ni、Mo、Mn、Cr中的一種或多種金屬。在本實(shí)施方式中，使用的是包含Ni及Mo作為合金成分且 余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)的合金鋼粉。Ni具有強(qiáng)化燒結(jié)體的機(jī)械性質(zhì)、提高熱處理后的 燒結(jié)體的韌性的效果。另外，Mo具有強(qiáng)化燒結(jié)體的機(jī)械性質(zhì)、提高熱處理時(shí)的淬火性的效 果。合金鋼粉優(yōu)選預(yù)先用網(wǎng)眼為250mi的篩進(jìn)行過篩而分級(jí)。
[0050] 作為合金鋼粉，使用使合金成分?jǐn)U散附著于鋼粉周圍而得的部分?jǐn)U散合金鋼粉。 在本實(shí)施方式中，使用使Ni擴(kuò)散附著于Fe-Mo合金周圍而得的部分?jǐn)U散合金鋼粉。這樣，通 過使Ni等金屬擴(kuò)散附著于Fe合金，從而使燒結(jié)前的合金鋼粉的硬度與使Fe和Ni完全合金化 的鋼粉相比得到抑制，因此確保了壓縮成形時(shí)的成形性。結(jié)果能夠配合較多量的Ni。具體而 言，本實(shí)施方式的部分?jǐn)U散合金鋼粉中的Ni的配合比例為1.5~2.2wt %、優(yōu)選為1.7~ 2.2wt %。另一方面，就Mo而言，即使大量添加，其效果也飽和，反而成為使成形性變差的原 因。因此，部分?jǐn)U散合金鋼粉中的Mo的配合比例為0.5~1. lwt %、優(yōu)選為0.8~1. lwt %、更 優(yōu)選為0.9~1. lwt%。
[0051] 石墨粉末使用例如人造石墨。石墨粉末使用平均粒徑為8mi以下的石墨粉末，優(yōu)選 使用6wii以下的石墨粉末，更優(yōu)選使用4wii以下的石墨粉末。另外，使用石墨粉末的粒徑D90 為2mi以上、優(yōu)選為3mi以上的石墨粉末。石墨粉末的配合比例相對(duì)于原料粉末整體為 0.35wt %以下、優(yōu)選為0.3wt %以下、更優(yōu)選為0.25wt %以下。另外，石墨粉末的配合比例相 對(duì)于原料粉末整體為0.05wt%以上、優(yōu)選為0. lwt%以上、更優(yōu)選為0.15wt%以上。
[0052] 潤滑劑是為了降低將混合粉末壓縮成形時(shí)模具和粉末間、或粉末彼此間的摩擦而 添加的。作為潤滑劑，可以使用金屬皂、酰胺蠟等，例如使用乙撐雙硬脂酰胺(EBS)。
[0053]在壓縮成形工序中，通過將上述原料粉末投入到模具的模腔并對(duì)其進(jìn)行壓縮成 形，從而形成規(guī)定形狀的壓粉體。此時(shí)，成形時(shí)的溫度優(yōu)選為室溫以上且潤滑劑的熔點(diǎn)以 下。尤其在比潤滑劑的熔點(diǎn)低10~20°C的溫度下進(jìn)行成形時(shí)，由于降低了粉末的屈服強(qiáng)度， 并且提高了壓縮性，因此能夠提高成形密度。另外，必要時(shí)，可以在模具表面涂覆用于降低 摩擦的被膜(DLC被膜等）。
[0054]若提高成形壓力，則能夠增大壓粉體的密度。另一方面，成形壓力過高時(shí)，在壓粉 體的內(nèi)部產(chǎn)生由密度不均引起的分層（lamination)(層狀剝離）、模具破損等。在本實(shí)施方 式中，在1150~1350MPa左右的成形壓力下進(jìn)行壓縮成形工序，壓粉體的密度為7.4g/cm 3以 上。
[0055] 接著，在燒結(jié)工序中，在規(guī)定的燒結(jié)溫度下對(duì)壓粉體進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)溫度設(shè)定在例 如1100~1350°C的范圍內(nèi)。燒結(jié)工序在惰性氣氛氣化下進(jìn)行，例如在氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚?體、氬氣等氣氛下進(jìn)行。通過對(duì)壓粉體進(jìn)行燒結(jié)，從而壓粉體中的石墨粉末固溶于合金鋼粉 內(nèi)，具有石墨粉末的部分成為空孔。與此同時(shí)，通過合金鋼粉的燒結(jié)結(jié)合，壓粉體整體收縮。 其結(jié)果是，與由石墨粉末的固溶所引起的密度降低相比，由壓粉體的收縮所引起的密度上 升的效果更大，燒結(jié)體的密度比壓粉體的密度更高。燒結(jié)體的密度為7.55g/cm 3以上、優(yōu)選 為7.6g/cm3以上。
[0056] 在上述的燒結(jié)工序后，不實(shí)施再壓縮工序而直接對(duì)燒結(jié)體實(shí)施表面處理。在本實(shí) 施方式中，對(duì)燒結(jié)體實(shí)施滲碳淬火回火處理。由此，提高表面的硬度，并且確保內(nèi)部的韌性， 因此抑制裂紋的加劇。作為表面處理，并不限于上述的滲碳淬火回火，也可應(yīng)用：完全淬火 回火、高頻淬火回火、滲碳氮化、真空滲碳等各種熱處理；以氮化、軟氮化、滲硫、類金剛石碳 (DLC)為代表的硬質(zhì)皮膜、樹脂皮膜的形成；以各種鍍敷、黑染、蒸汽處理為代表的防銹處理 等各種表面改質(zhì)，也可以將其中的多種進(jìn)行組合。在實(shí)施滲碳氮化處理時(shí)，氮化層深度為后 述的距離表面規(guī)定深度的表層的5%以上、優(yōu)選為20%以上。根據(jù)以上情況，完成本發(fā)明的 實(shí)施方式的燒結(jié)機(jī)械部件。
[0057]上述的燒結(jié)機(jī)械部件可以作為例如齒輪(參照?qǐng)D3)、凸輪來使用。該燒結(jié)機(jī)械部件 包含1 ? 5~2 ? 2wt %的Ni、0 ? 5~1 ? lwt %的Mo和0 ? 05~0 ? 35wt %的碳，余量由Fe及不可避免 的雜質(zhì)構(gòu)成。該燒結(jié)機(jī)械部件的內(nèi)部硬度為300~500HV(優(yōu)選為400~500HV)、壓環(huán)強(qiáng)度為 1600MPa以上（優(yōu)選為1750MPa以上、更優(yōu)選為1900MPa以上）、環(huán)壓疲勞強(qiáng)度為290MPa以上 (優(yōu)選為315MPa以上、更優(yōu)選為340MPa以上）。
[0058]上述的燒結(jié)機(jī)械部件的設(shè)定于距離表面規(guī)定深度的表層內(nèi)的推斷對(duì)象區(qū)域中的 推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根lareamaxS200lim以下、優(yōu)選為150wii以下、更優(yōu)選為lOOwii 以下dareamax的計(jì)算方法如后所述）。例如在將對(duì)燒結(jié)機(jī)械部件的表面施加載荷時(shí)拉伸應(yīng) 力所達(dá)到的區(qū)域距離表面的深度設(shè)為100%時(shí)，表層為從上述表面至深度30%的范圍。例 如，在燒結(jié)機(jī)械部件為齒輪時(shí)，由齒面計(jì)算在深度方向拉伸應(yīng)力所達(dá)到的區(qū)域距離齒面的 深度，將該深度設(shè)為100 %時(shí)，從齒面到深度30 %的區(qū)域設(shè)為表層，另外，在燒結(jié)機(jī)械部件為 凸輪時(shí)，從凸輪面(與凸輪從動(dòng)件的接觸面)計(jì)算在深度方向拉伸應(yīng)力所達(dá)到的區(qū)域距離凸 輪面的深度，將該深度設(shè)為100%時(shí)，從凸輪面到深度30%的區(qū)域設(shè)為表層。作為為齒輪時(shí) 的具體例，例如，從齒面到節(jié)圓半徑的10%的值的深度為止的區(qū)域設(shè)為表層。另外，作為為 凸輪時(shí)的具體例，例如，從凸輪面到凸輪有效半徑的10%的值的深度為止的區(qū)域設(shè)為表層。 設(shè)定于該表層內(nèi)的推斷對(duì)象區(qū)域中的推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根，areamax為上述范 圍。
[0059] 本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，例如也可以在燒結(jié)工序后實(shí)施再壓縮工序(例如 精壓工序）。
[0060] 為了確認(rèn)由本發(fā)明的第一特征帶來的效果，進(jìn)行了以下所示的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。予以說 明，在以下的試驗(yàn)中，作為部分?jǐn)U散合金鋼粉，使用了 JFE STEEL CORPORATION制的 5161^11^2010。作為潤滑劑，添加了0.5￥丨％的11)似4從?4~株式會(huì)社制的40^14乂（：。作為 石墨粉末，使用了人造石墨。使用將這些物質(zhì)混合而成的混合粉末，經(jīng)過壓縮成形工序、燒 結(jié)工序及熱處理工序，制作了試驗(yàn)片。試驗(yàn)片是外徑為巾23.2mm、內(nèi)徑為巾16.4mm、軸向尺 寸為7mm的圓筒形狀。壓縮成形工序在室溫下進(jìn)行。燒結(jié)工序利用氮?dú)饧皻錃鈿夥盏耐票P式 爐以1250°CX150min的條件進(jìn)行。熱處理工序:在880°CX40min的條件下實(shí)施滲碳處理后， 在840 °C下進(jìn)行淬火，在180 °C X 60min的條件下進(jìn)行回火。予以說明，在以下的說明中，將熱 處理前的燒結(jié)體稱作"as - sinter品"，將熱處理后的燒結(jié)體稱作"滲碳品"。
[0061] 在以下的各試驗(yàn)中，燒結(jié)密度的測(cè)定方法依據(jù)JIS Z2501來進(jìn)行，壓環(huán)強(qiáng)度的測(cè)定 方法依據(jù)JIS Z2507來進(jìn)行。壓環(huán)強(qiáng)度的試驗(yàn)條件在0.5mm/min的沖程控制下進(jìn)行。
[0062] 環(huán)壓疲勞強(qiáng)度利用以下方法進(jìn)行測(cè)定。如圖1所示，對(duì)圓筒狀試驗(yàn)片的半徑（至厚 度中心的半徑)為R、厚度為h、軸向尺寸為d，對(duì)試驗(yàn)片施加直徑方向的重復(fù)載荷W，直至試驗(yàn) 片破損為止。重復(fù)載荷W的極大值和極小值之比為0.1。持續(xù)施加1 X 107次重復(fù)載荷W也沒有 發(fā)生破損時(shí)的最大拉伸應(yīng)力為該試驗(yàn)片的環(huán)壓疲勞強(qiáng)度。予以說明，最大拉伸應(yīng)力 0max用下述的式1來定義。式1中，A為試驗(yàn)片的截面面積，用A = d ? h來表示。最大彎曲力矩M 用M=0.318WR來表示。截面系數(shù)k用下述的式2來表示。
[0067] 以下，對(duì)lareamax值的推斷方法的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。
[0068] 首先，燒結(jié)體的空孔的極值分布遵循二重指數(shù)分布。由此，使用極值統(tǒng)計(jì)進(jìn)行了空 孔包絡(luò)面積的最大值的推斷。具體而言，經(jīng)過以下的步驟，計(jì)算推斷最大空孔包絡(luò)面積的平 力.木艮cLTQcLmax 〇
[0069]對(duì)實(shí)施了鏡面研磨的試驗(yàn)片進(jìn)行顯微鏡觀察，取得所規(guī)定的基準(zhǔn)面積So(mm2)的y 區(qū)域的圖像。使用圖像解析軟件對(duì)所得的圖像進(jìn)行二值化，對(duì)空孔的包絡(luò)面積進(jìn)行解析。將 所得包絡(luò)面積中的最大包絡(luò)面積設(shè)為基準(zhǔn)面積So中的最大空孔包絡(luò)面積，并將其平方根設(shè) 為該區(qū)域中的入 areamax。改變檢查區(qū)域，將該測(cè)定重復(fù)n次。
[0070]將測(cè)定得到的n個(gè)lareamax以從小到大的順序依次排列，分別作為lareamax,j(j = 1~n；L(參照式3)
[0071] 【數(shù)3】
[0072] ^jm'ea職' 么#rean &…《如卿(式汾
[0073] 對(duì)于各個(gè)j(j = l~n)，計(jì)算式4所示的累積分布函數(shù)FX %)及式5所示的基準(zhǔn)化變 量yj。
[0078] 極值概率用紙的坐標(biāo)橫軸采用，areamax，對(duì)上述結(jié)果作圖，得到極值分布。（極值 概率用紙的縱軸采用F或y)
[0079] 在極值分布中將利用最小二乘法得到的近似直線進(jìn)行外推，得到式6所示的a及b。 其中，y為式7所示的基準(zhǔn)化變量，T為式8所示的回歸期間，V為推斷對(duì)象區(qū)域的體積(預(yù)測(cè)體 積:mm 3)，V〇為式9所示的基準(zhǔn)體積(mm3)，h為式10所示的測(cè)定得到的，area臆^的平均值 (mm) 〇
[0090] 確認(rèn)到極值概率用紙的縱軸即F刻度的10~85%上的標(biāo)記點(diǎn)呈近似直線狀。由此， 可以確認(rèn)所得的極值分布遵循二重指數(shù)分布。將推斷對(duì)象區(qū)域的體積V(預(yù)測(cè)體積)代入式8 中，回歸期間T與所得的極值分布相交的點(diǎn)為推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根，area max。
[0091] 在本實(shí)施方式中，基準(zhǔn)面積So為0.39mm2,檢查次數(shù)n為32次，推斷對(duì)象區(qū)域的體積V 為200mm3。表層3為試驗(yàn)片1的從內(nèi)周面到深度0.54mm的區(qū)域。關(guān)于基準(zhǔn)面積，試驗(yàn)片1的內(nèi) 周面上的半徑方向尺寸為0.54mm、軸方向尺寸為0.74mm。試驗(yàn)片1的內(nèi)周面上的推斷對(duì)象區(qū) 域?yàn)?.54mm的圓筒區(qū)域，軸方向尺寸為7_。
[0092] 關(guān)于燒結(jié)密度的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，在不足7.55g/cm3時(shí)設(shè)為"X"，在7.55~7.60g/cm 3時(shí)設(shè) 為"〇"，在7.60g/cm3以上時(shí)設(shè)為"◎"。關(guān)于壓環(huán)強(qiáng)度的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，在不足1600MPa時(shí)設(shè)為 "X"，在1600~1750MPa時(shí)設(shè)為"A"，在1750~1900MPa時(shí)設(shè)為"〇"，在1900MPa以上時(shí)設(shè)為 "◎"。關(guān)于環(huán)壓疲勞強(qiáng)度的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，在不足290MPa時(shí)設(shè)為"X"，在290~315MPa時(shí)設(shè)為 "A"，在315~340MPa時(shí)設(shè)為"〇"，在340MPa時(shí)設(shè)為"◎"。關(guān)于推斷最大空孔包絡(luò)面積的平 方根lareamax的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，在不足lOOwii時(shí)設(shè)為"◎"，在100~150圓時(shí)設(shè)為"〇"，在150~ 200wii時(shí)設(shè)為"A"，在超過200wii時(shí)，設(shè)為" X "。
[0093] (1)關(guān)于碳的添加量
[0094] 對(duì)碳的添加量進(jìn)行了調(diào)查。具體而言，準(zhǔn)備將包含2. Owt %的Ni和1. Owt %的Mo的 部分?jǐn)U散合金鋼粉與粒徑D90為6. Own的石墨粉末混合、并在0~0.4wt %的范圍內(nèi)改變石墨 粉末的添加量的多種原料粉末。將各原料粉末在1200MPa下成形后，進(jìn)行燒結(jié)，再實(shí)施滲碳 熱處理，從而制作多種試驗(yàn)片。對(duì)這樣得到的各試驗(yàn)片的燒結(jié)密度(as-sinter品）、壓環(huán)強(qiáng) 度(滲碳品)及環(huán)壓疲勞強(qiáng)度(滲碳品)進(jìn)行了測(cè)定。將其結(jié)果示于以下的表1中。
[0095][表1]
[0096]碳添加量的效果
[0098]如表1所示，實(shí)施例1~3具有7.55g/cm3的密度且顯示優(yōu)異的壓環(huán)強(qiáng)度及疲勞強(qiáng) 度。由此明確:石墨粉末的添加量期望為0.05~0.35wt%、優(yōu)選為0.1~0.3wt%、更優(yōu)選為 0.15 ~0.25wt%。
[0099] (2)關(guān)于石墨粉末的粒徑
[0100] 對(duì)在原料粉末中所添加的石墨粉末的粒徑進(jìn)行了調(diào)查。具體而言，準(zhǔn)備將包含 2. Owt %的Ni和1. Owt %的Mo的部分?jǐn)U散合金鋼粉與0.2wt %的石墨粉末混合、并在4.0~ 25. Own的范圍內(nèi)改變石墨粉末的粒徑D90的多種原料粉末。將各原料粉末在1200MPa下成形 后，進(jìn)行燒結(jié)，再實(shí)施滲碳熱處理，從而制作多種試驗(yàn)片。對(duì)這樣得到的各試驗(yàn)片的燒結(jié)密 度(as - sinter品）、壓環(huán)強(qiáng)度(滲碳品）及環(huán)壓疲勞強(qiáng)度(滲碳品）進(jìn)行了測(cè)定。將其結(jié)果示 于以下的表2中。
[0101] [表 2]
[0102] 碳平均粒徑的效果
[0104]如表2所示，實(shí)施例4及5具有7.55g/cm3的密度。由此明確:石墨粉末的粒徑D90期 望為8M1以下、優(yōu)選為6mi以下、更優(yōu)選為4wii以下。
[0105] (3)關(guān)于壓縮成形時(shí)的成形壓力
[0106] 對(duì)壓縮成形工序中的成形壓力進(jìn)行了調(diào)查。具體而言，將在包含2.Owt%的Ni和 1. Owt %的Mo的部分?jǐn)U散合金鋼粉中配合0.2wt %的粒徑D90為6. Oym的石墨粉末而成的原 料粉末，以在1000~1400MPa的范圍內(nèi)改變的成形壓力下進(jìn)行壓縮成形，成形多種壓粉體， 對(duì)各壓粉體實(shí)施燒結(jié)、滲碳熱處理，由此制作多種試驗(yàn)片。對(duì)這樣得到的各試驗(yàn)片的燒結(jié)密 度(as-sinter品）、推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根lareamadas - sinter品）、壓環(huán)強(qiáng)度 (滲碳品)及環(huán)壓疲勞強(qiáng)度(滲碳品)進(jìn)行了測(cè)定。將其結(jié)果示于表3中。
[0107] [表 3]
[0108]成形壓力的效果
[0110] 如表3所示，實(shí)施例6及7具有7.55g/cm3的密度且顯示優(yōu)選的機(jī)械性質(zhì)（壓環(huán)強(qiáng)度 及疲勞強(qiáng)度）。由此明確:成形壓力優(yōu)選為1150~1350MPa的范圍。予以說明，比較例7在壓縮 成形時(shí)試驗(yàn)片產(chǎn)生裂紋，因此無法測(cè)定。
[0111] (4)關(guān)于部分?jǐn)U散合金鋼粉的分級(jí)
[0112] 對(duì)由除去部分?jǐn)U散合金鋼粉中的粗大粒子所帶來的效果進(jìn)行了調(diào)查。具體而言， 將包含2.0wt%的Ni和l.Owt%的Mo的部分?jǐn)U散合金鋼粉通過網(wǎng)眼為106、180、250mi的篩， 得到分級(jí)度不同的多種部分?jǐn)U散合金鋼粉。將在各種部分?jǐn)U散合金鋼粉中配合〇.2wt%的 粒徑D90為6.0_的石墨粉末而成的原料粉末，在1200MPa下進(jìn)行壓縮成形后，實(shí)施燒結(jié)、滲 碳熱處理，由此制作多種試驗(yàn)片。對(duì)這樣得到的各試驗(yàn)片的燒結(jié)密度(as-sinter品）、推斷 最大空孔包絡(luò)面積的平方根larea max(as-sinter品）、壓環(huán)強(qiáng)度(滲碳品）及環(huán)壓疲勞強(qiáng)度 (滲碳品)進(jìn)行了測(cè)定。將其結(jié)果示于表4中。
[0113] [表 4]
[0114] 過篩的效果
[0116] 如表4所示，實(shí)施例8~10具有7.55g/cm3的密度且顯示出比比較例更優(yōu)異的機(jī)械 性質(zhì)（壓環(huán)強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度）。由此明確:部分?jǐn)U散合金鋼粉期望通過網(wǎng)眼為250wii以下、優(yōu) 選為180M1以下、更優(yōu)選為106mi以下的篩。
[0117] 另外，如表3及表4所示，機(jī)械性質(zhì)優(yōu)異的實(shí)施例6~10的推斷最大空孔包絡(luò)面積的 平方根，areamax均為200M1以下。由此明確:推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根，area max期望 為200wii以下、優(yōu)選為150y以下、更優(yōu)選為1 OOwii以下。
[0118] (5)關(guān)于Ni的添加量
[0119] 對(duì)合金鋼粉中的Ni的添加量進(jìn)行了調(diào)查。具體而言，準(zhǔn)備Mo添加量為1. Owt %且改 變了 Ni添加量的多種部分?jǐn)U散合金鋼粉，將在各種部分?jǐn)U散合金鋼粉中配合0.2wt%的粒 徑D90為6.0_的人造石墨而成的原料粉末，在1200MPa下進(jìn)行壓縮成形，實(shí)施燒結(jié)、滲碳熱 處理，從而制作多種試驗(yàn)片。對(duì)這樣得到的各試驗(yàn)片的燒結(jié)密度(as-sinter品）及壓環(huán)強(qiáng)度 (滲碳品)進(jìn)行了測(cè)定。將其結(jié)果示于以下的表5中。
[0120] [表 5]
[0121] Ni添加量的效果
[0123] 如表5所示，實(shí)施例11~13具有7.55g/cm3的密度且顯示優(yōu)異的壓環(huán)強(qiáng)度。由此明 確:Ni的添加量期望為1.5~2.2wt %左右。
[0124] (6)關(guān)于Mo的添加量
[0125] 對(duì)合金鋼粉中的Mo的添加量進(jìn)行了調(diào)查。具體而言，準(zhǔn)備Ni添加量為2. Owt %且改 變了 Mo添加量的多種部分?jǐn)U散合金鋼粉，將在各種部分?jǐn)U散合金鋼粉中配合了 0.2wt%的 粒徑D90為6.0_的石墨粉末而成的原料粉末，在1200MPa下進(jìn)行壓縮成形，實(shí)施燒結(jié)、滲碳 熱處理，從而制作多種試驗(yàn)片。對(duì)這樣得到的各試驗(yàn)片的燒結(jié)密度(as - sinter品）及壓環(huán) 強(qiáng)度(滲碳品)進(jìn)行了測(cè)定。將其結(jié)果示于以下的表6中。
[0126] [表 6]
[0127] Mo添加量的效果
[0129] 如表6所示，實(shí)施例14~16具有7.55g/cm3的密度且顯示優(yōu)異的壓環(huán)強(qiáng)度。由此明 確:Mo的添加量期望為0.5~l.lwt%、優(yōu)選為0.8~l.lwt%左右。
[0130] (7)關(guān)于滲碳氮化處理
[0131] 對(duì)滲碳氮化處理的效果進(jìn)行了調(diào)查。具體而言，將包含2. Owt %的Ni和1. Owt %的 Mo的部分?jǐn)U散合金鋼粉與粒徑D90為6.8wii的石墨粉末混合，將各原料粉末在1176MPa下成 形后，進(jìn)行燒結(jié)，再實(shí)施滲碳氮化處理，制作在0~0.5mm的范圍內(nèi)改變氮化層的深度的多種 試驗(yàn)片。對(duì)這樣得到的試驗(yàn)片的環(huán)壓疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定。將其結(jié)果示于以下的表7中。予 以說明，關(guān)于滲碳氮化處理中環(huán)壓疲勞強(qiáng)度的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，在340~400MPa時(shí)設(shè)為"A"，在400 ~500MPa時(shí)設(shè)為"〇"，在500MPa以上時(shí)設(shè)為"◎"。
[0132] [表 7]
[0134] 如表7所示，實(shí)施例17、18顯示優(yōu)選的環(huán)壓疲勞強(qiáng)度。由此明確:在將對(duì)試驗(yàn)片施加 載荷時(shí)拉伸應(yīng)力所達(dá)到的區(qū)域距離表面的深度設(shè)為100%時(shí)，存在0.05wt%以上的氮的氮 化層的深度優(yōu)選為距離表面深度5 %以上，更優(yōu)選為20 %以上。
[0135] 接著，對(duì)著眼于本發(fā)明的第二特征的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0136] 圖3中示出齒輪10作為燒結(jié)機(jī)械部件的一例。齒輪10具有作為進(jìn)行扭矩傳遞的載 荷負(fù)載面的多個(gè)齒面l〇a。將軸固定在齒輪10的內(nèi)周面10b，或者將軸旋轉(zhuǎn)自如地嵌合到齒 輪10的內(nèi)周面l〇b。
[0137] 本實(shí)施方式的齒輪10由鐵系燒結(jié)體形成。該齒輪10經(jīng)由制備原料粉末的原料粉末 準(zhǔn)備工序、對(duì)原料粉末進(jìn)行壓縮成形而形成壓粉體的壓縮成形工序、通過將壓粉體加熱到 燒結(jié)溫度以上來進(jìn)行燒結(jié)的燒結(jié)工序及表面處理工序來制造。
[0138] [原料粉末準(zhǔn)備工序]
[0139] 在原料粉末準(zhǔn)備工序中，制造包含鐵系粉末、作為碳固溶源的碳粉末和擔(dān)負(fù)成形 時(shí)的潤滑的成形用潤滑劑的原料粉末。
[0140] 作為在此所說的鐵系粉末的代表例，可列舉包含F(xiàn)e和與Fe合金化的其他金屬(合 金成分）的低合金鋼粉。作為低合金鋼粉的合金成分，可以使用附、]\1〇、]/[11、0中的一種或多 種金屬，例如可以使用包含Ni及Mo作為合金成分且余量為Fe及不可避的雜質(zhì)的低合金鋼 粉。Ni具有強(qiáng)化燒結(jié)體的機(jī)械性質(zhì)、提高熱處理后的燒結(jié)體的韌性的效果。另外，Mo具有強(qiáng) 化燒結(jié)體的機(jī)械性質(zhì)、提高熱處理時(shí)的淬火性的效果。作為鐵系粉末，除低合金鋼粉以外， 還可以使用純鐵粉、不銹鋼粉、高速鋼粉等。
[0141] 作為低合金鋼粉的具體例，優(yōu)選使用包含Ni及Mo且余量為Fe及不可避的雜質(zhì)的 Fe-Ni-Mo系部分?jǐn)U散合金鋼粉。該部分?jǐn)U散合金鋼粉為使Ni擴(kuò)散接合于Fe - Mo合金周圍的 鋼粉。這樣，通過使Ni等金屬擴(kuò)散附著于Fe合金，從而與使Fe和Ni完全合金化的鋼粉(預(yù)合 金鋼粉)相比，燒結(jié)前的合金鋼粉的硬度受到抑制，因此確保壓縮成形時(shí)的成形性。其結(jié)果 能夠配合較多量的Ni。具體而言，本實(shí)施方式的部分?jǐn)U散合金鋼粉中的Ni的配合比例為0.5 ~5.0wt%、優(yōu)選為1.5~2.2wt%、更優(yōu)選為1.7~2.2wt%。另一方面，就Mo而言，即使大量 添加，其效果也飽和，反而成為使成形性變差的原因。因此，部分?jǐn)U散合金鋼粉中的Mo的配 合比例為0.5~3.0wt%、優(yōu)選為0.8~1 ? lwt%、更優(yōu)選為0.9~1 ? lwt%。
[0142] 作為部分?jǐn)U散合金鋼粉的基底的鐵粉，存在霧化粉、還原粉等，由于還原粉的粒子 為多孔而難以高密度化，因此在本實(shí)施方式中使用具有空孔的實(shí)心霧化粉，特別考慮成本 方面，還使用水霧化粉。予以說明，作為部分?jǐn)U散合金鋼粉的例子，例示了使Ni粉擴(kuò)散接合 于Fe-Mo合金粉周圍的鋼粉，也可以使用使Ni、Mo擴(kuò)散接合于純鐵粉周圍的合金粉。
[0143] 該部分?jǐn)U散合金鋼粉一般為軟質(zhì)，具有與純鐵粉同程度的硬度。就部分?jǐn)U散合金 鋼粉的硬度的參考值而言，使用微型維氏硬度不足120HV0.05、優(yōu)選不足100HV0.05、更優(yōu)選 不足90HV0.05的部分?jǐn)U散合金鋼粉。該硬度比Fe - Cr 一 Mo系完全合金鋼粉(預(yù)合金粉）中的 粒子的硬度(大致為120HV0.05以上)低。因此，與此種完全合金鋼粉相比，即使在相同的加 壓力下也更容易高密度化。
[0144] 在本發(fā)明中，作為鐵系粉末，使用粒徑大的粗粉末和粒徑小的微粉末。作為其中的 粗粉末，使用平均粒徑為60wii以上、優(yōu)選為70mi以上且130mi以下、更優(yōu)選為80M1以上且110 Mi以下的鐵系粉末。若平均粒徑過小，則難以使用通用的鐵系粉末而招致高成本化。另外， 若平均粒徑過大，則包含大量粗大粉末，因此使后述的壓縮成形工序中的填充性變差，在燒 結(jié)后容易產(chǎn)生粗大氣孔。平均粒徑例如可以基于激光衍射散射法進(jìn)行測(cè)定。該測(cè)定方法如 下:對(duì)粒子群照射激光，從由此得到的衍射散射光的強(qiáng)度分布圖計(jì)算求得粒度分布，進(jìn)而求 出平均粒徑。因此，作為測(cè)定裝置，可以使用例如株式會(huì)社島津制作所的SALD31000。另一方 面，作為微粉末，使用粒徑小于僅由粗粉末形成的燒結(jié)試樣的推斷最大空孔包絡(luò)面積的平 方根，area max的微粉末。推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根，areamax為推斷存在于預(yù)測(cè)體積 中的最大空孔的包絡(luò)面積的平方根，后面將對(duì)詳細(xì)情況進(jìn)行敘述。
[0145] 作為粗粉末及微粉末，除使用相同的鐵系粉末外，也可以使用不同的鐵系粉末。在 此所說的"不同的"除所含有的合金元素的種類及配合比例中的任一方或雙方不同的情況 以外還包含粉末的形態(tài)(為完全合金鋼粉或部分?jǐn)U散合金鋼粉等)不同的情況。
[0146] 作為碳粉末，使用例如人造石墨的粉末。石墨粉末使用粒徑D90為l〇Mi以下的石墨 粉末，優(yōu)選使用8wii以下的石墨粉末。另外，使用石墨粉末的粒徑D90為3wii以上、優(yōu)選為4wii 以上的石墨粉末。石墨粉末的配合比例相對(duì)于原料粉末整體為〇.3wt %以下、優(yōu)選為 0.25wt %以下。另外，石墨粉末的配合比例相對(duì)于原料粉末整體為0.05wt %以上、優(yōu)選為 0. lwt%以上。作為碳粉末，除石墨粉末以外，也可以使用炭黑、科琴黑、納米碳粉末等。也可 以使用兩種以上的它們中的任意粉末。
[0147] 成形用潤滑劑是為了降低將原料粉末壓縮成形時(shí)模具和粉末間、或粉末彼此間的 摩擦而添加的。作為成形用潤滑劑，可以任選使用金屬皂(例如硬脂酸鋅）、酰胺蠟(例如乙 撐雙硬脂酰胺)等公知的潤滑劑粉末。此外，也可以將這些潤滑劑分散于溶劑而制成溶液， 并對(duì)原料粉末噴霧該溶液或者使原料粉末浸漬于該溶液中，之后使溶劑成分揮發(fā)而將其除 去。為了達(dá)成本發(fā)明的目的，只要是在燒結(jié)后不殘留于原材內(nèi)部的成分，則不論潤滑劑粉末 的種類為何，均可使用。另外，也可以并用兩種以上的成形用潤滑劑。
[0148] [壓縮成形工序]
[0149] 在壓縮成形工序中，將上述的原料粉末投入并填充到成形模具的模腔中，對(duì)其進(jìn) 行壓縮，由此成形與齒輪10的最終形狀對(duì)應(yīng)形狀的壓粉體。此時(shí)的成形優(yōu)選為單軸及多軸 加壓成形、CNC壓制成形等利用適合于連續(xù)生產(chǎn)的成形機(jī)進(jìn)行的成形。另外，成形時(shí)的溫度 優(yōu)選為室溫以上且潤滑劑的熔點(diǎn)以下。尤其在比成形用潤滑劑的熔點(diǎn)低10~20°的溫度下 進(jìn)行成形時(shí)由于降低了粉末的屈服強(qiáng)度，并且提高了壓縮性，因此能夠提高成形密度。也可 以采用為了更高密度化而將模具及粉末加溫到60°C以上進(jìn)行成形的溫?zé)岢尚?。還可以根據(jù) 需要而使模具表面保持潤滑劑、或者在模具表面涂敷用于降低摩擦的被膜(DLC被膜等）。
[0150] 若提高壓縮成形工序中的成形壓力，則能夠增大壓粉體的密度。另一方面，成形壓 力過高時(shí)，在壓粉體的內(nèi)部產(chǎn)生由密度不均引起的分層(層狀剝離）、模具破損等。考慮以上 情況，在本實(shí)施方式中，成形壓力設(shè)定為1150~1350MPa左右。這樣得到的壓粉體的密度(真 密度）為7.4g/cm 3以上。
[0151] [燒結(jié)工序]
[0152] 接著，利用脫脂處理除去壓粉體中所含的成形用潤滑劑后，利用燒結(jié)工序?qū)悍?體加熱到燒結(jié)溫度以上，形成燒結(jié)體。為了得到致密且空孔小的燒結(jié)體，燒結(jié)溫度設(shè)定為 1KKTC以上且1300°C的范圍內(nèi)。另外，為了防止因氧化所致的燒結(jié)性及強(qiáng)度的降低、以及脫 炭，優(yōu)選在以氮?dú)?、氫氣、氬氣等為主成分的惰性或還原性氣氛下進(jìn)行燒結(jié)。此外，也可以在 真空下進(jìn)行燒結(jié)。通過對(duì)壓粉體進(jìn)行燒結(jié)，從而壓粉體中的碳粉末固溶于鐵系粉末，具有石 墨粉末的部分成為空孔。與此同時(shí)，通過鐵系粉末的粒子彼此燒結(jié)結(jié)合，從而壓粉體整體收 縮。其結(jié)果為：由壓粉體的收縮所致的密度上升效果大于由碳粉末的固溶所致的密度降低， 燒結(jié)體的密度變得高于壓粉體的密度。該燒結(jié)體的真密度為7.6g/cm 3以上，其相對(duì)密度為 90%以上(優(yōu)選為95%以上、更優(yōu)選為97%以上）。
[0153] [表面處理工序]
[0154] 將經(jīng)過燒結(jié)工序的燒結(jié)體轉(zhuǎn)移到表面處理工序中，實(shí)施淬火回火等各種表面處 理。作為表面處理的一例，可列舉滲碳淬火回火處理。通過滲碳淬火回火，使包含齒面l〇a的 齒輪10的表面硬化，同時(shí)確保了內(nèi)部的韌性，因此對(duì)抑制裂紋的加劇有效。除滲碳淬火回火 外，也可以實(shí)施完全淬火回火、高頻淬火回火、滲碳氮化、真空滲碳等各種熱處理。除此以 外，還可以利用氮化處理、軟氮化處理、浸硫處理、類金剛石碳處理(DLC)等形成硬質(zhì)被膜， 或者通過樹脂被膜的形成、各種鍍敷處理、黑染加工處理、蒸汽處理等進(jìn)行防銹處理。根據(jù) 需要也可以將以上例示的多種表面處理組合。
[0155] 利用以上的工序，完成包含鐵系燒結(jié)體的齒輪10。該齒輪10中所含的各元素的比 例基于原料粉準(zhǔn)備工序中所述的比例（例如包含1.5~2.2wt %的Ni、0.5~1. lwt %的Mo和 0.05~0.35wt%的碳，余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成）。利用上述工序，能夠進(jìn)行凈形成 形或近凈形成形，因此能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)機(jī)械部件的低成本化。另外，上述制造工序?yàn)?次成形 及1次燒結(jié)，因此可以簡(jiǎn)化制造工序、制造設(shè)備。
[0156]此外，也可以根據(jù)需要在燒結(jié)工序后且表面處理工序前實(shí)施再壓縮處理(例如精 壓工序）。
[0157] [推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根]
[0158] 認(rèn)為:在燒結(jié)機(jī)械部件中，在負(fù)載有較大載荷的載荷負(fù)載面(若為齒輪10,則為齒 面10a)的邊緣有無粗大氣孔對(duì)機(jī)械部件的耐久壽命產(chǎn)生大幅影響。因此，為了評(píng)價(jià)機(jī)械部 件的耐久壽命，期望將粗大氣孔的存在程度以某種形式數(shù)值化。作為數(shù)值化的一個(gè)手段，考 慮規(guī)定燒結(jié)體的密度(真密度或相對(duì)密度）。
[0159] 然而，就密度而言，即使是在評(píng)價(jià)部件整體的致密化程度上有效的尺度，也評(píng)價(jià)僅 限于載荷負(fù)載面邊緣的區(qū)域上有無粗大氣孔，就這一點(diǎn)而言未必有效。例如，即使部件整體 的密度超過下限值，在載荷負(fù)載面即齒面l〇a邊緣雖然數(shù)量減少但是有存在粗大氣孔的情 況，該粗大氣孔可能成為裂紋的起點(diǎn)。還考慮以燒結(jié)機(jī)械部件的僅限于載荷負(fù)載面邊緣的 區(qū)域的密度來評(píng)價(jià)粗大氣孔的有無，但是并不容易正確地測(cè)定這種部分區(qū)域的密度。
[0160] 基于以上的驗(yàn)證，本發(fā)明著眼于在燒結(jié)機(jī)械部件中推斷存在于包含載荷負(fù)載面的 預(yù)測(cè)體積的區(qū)域內(nèi)的最大空孔的包絡(luò)面積的平方根，area max，并由該數(shù)值評(píng)價(jià)了存在于預(yù) 測(cè)體積中的粗大氣孔的程度。以下對(duì)，areamax值的推斷方法的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。
[0161] 首先，燒結(jié)體的空孔的極值分布遵循二重指數(shù)分布。由此，使用極值統(tǒng)計(jì)進(jìn)行了空 孔包絡(luò)面積的最大值的推斷。推斷最大空孔包絡(luò)面積的平方根，area max的具體計(jì)算步驟如 上述所示，因此省略對(duì)其的說明。
[0162] [本發(fā)明中使用的微粉末]
[0163] 如上所述，微粉末的粒徑按照小于僅由粗粉末形成的燒結(jié)試樣的推斷最大空孔包 絡(luò)面積的平方根lareamax的方式來確定。以下，對(duì)該粒徑的決定步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0164] 首先，使用不包含微粉末的上述原料粉末(包含粗粉末、碳粉末及成形用潤滑劑的 粉末），制作與作為最終制品的齒輪10相同形狀的燒結(jié)試樣。制作燒結(jié)試樣時(shí)的壓縮成形、 燒結(jié)在與制作最終制品的齒輪10時(shí)的壓縮成形工序、燒結(jié)工序相同的條件下進(jìn)行。
[0165] 接著，按照上述的步驟求出該燒結(jié)試樣的lareamax。此時(shí)，基準(zhǔn)面積So為:例如，縱 向?yàn)閷凝X輪狀燒結(jié)試樣的齒面相當(dāng)部分到由伴隨扭矩傳遞的載荷產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力所達(dá) 到部位為止的深度設(shè)為100 %時(shí)的30 %的深度，橫向?yàn)榭v向的1.33倍，并將縱向的尺寸與橫 向的尺寸相乘得到的值。另外，預(yù)測(cè)體積V為將從燒結(jié)試樣的齒面相當(dāng)部分到在深度方向上 述拉伸應(yīng)力所達(dá)到的部位為止的深度設(shè)為100%時(shí)的30%的深度、即齒面中拉伸應(yīng)力發(fā)生 作用的范圍(尤其齒元附近)的體積。檢查次數(shù)n例如為32次。
[0166] 使用網(wǎng)眼比這樣求得的，areamax更微小的篩，對(duì)鐵系粉末進(jìn)行篩分，收集通過該 篩的微粉末，由此可以得到微粉末。篩的網(wǎng)眼按照J(rèn)IS Z8801分級(jí)地規(guī)定化，因此優(yōu)選使用 具有比lareamax小且接近lareamax的網(wǎng)眼的篩來收集微粉末。通常，lareamax收納在30M1 ~70wii的范圍內(nèi)，在該范圍內(nèi)將網(wǎng)眼規(guī)格化為32_、38_、45_、53_、63_，因此使用具有 該任意網(wǎng)眼的篩來收集微粉末。
[0167] 這樣，通過使用作為鐵系粉末的粗粉末和微粉末兩者，容易將微粉末填充于粗粉 末的粒子間。因此，可以使燒結(jié)后殘留于鐵系燒結(jié)體中的氣孔變小而使齒輪10高密度化，并 且能夠抑制以粗大氣孔為起點(diǎn)的裂紋的加劇、以及由此所致的齒輪10的破壞、損傷。尤其在 本發(fā)明中著眼于由粗粉末形成的燒結(jié)試樣的包含載荷負(fù)載面相當(dāng)部分(尤其最大載荷負(fù)載 面的相當(dāng)部分)的區(qū)域的，area max，并使所要配合的微粉末的粒徑小于該，areamax，因此在 理論上所有的微粉末小于推斷存在于鐵系燒結(jié)體中的粗大氣孔，因此能夠用微粉末可靠地 補(bǔ)充粗大氣孔。因此，可以減少燒結(jié)后的粗大氣孔，并且可以可靠地防止粗大氣孔成為應(yīng)力 集中源并且成為裂紋的起點(diǎn)的情況。另外，通過著眼于，area max值，能夠容易地判斷適合于 使粗大氣孔消失的微粉末的粒徑，因此還得到容易選擇在原料粉末準(zhǔn)備工序中所要準(zhǔn)備的 粉末的優(yōu)點(diǎn)。此外，若事后求出鐵系燒結(jié)體的，area max，則即使密度為同一水準(zhǔn)，也能根據(jù) ，areamax的大小關(guān)系正確地評(píng)價(jià)各種燒結(jié)體的優(yōu)劣。
[0168] 另外，由于作為粗粉末，使用平均粒徑60wii以上的粗粉末(優(yōu)選為70wii以上130M1 以下、更優(yōu)選為80mi以上且llOwii以下），作為微粉末，使用通過網(wǎng)眼32mi~68mi的篩的微粉 末，因此可以使用粒徑比專利文獻(xiàn)2中使用的粗粉末及微粉末(粗粉末的平均粒徑為50m以 下、微粉末的平均粒徑為1~25wn)大的粉末。因此，鐵系粉末的流動(dòng)性良好，使壓縮成形工 序中對(duì)模腔的填充性提高。另外，還能抑制材料成本的上漲。
[0169] 但是，在像本發(fā)明那樣使用作為鐵系粉末的粗粉末和微粉末時(shí)，根據(jù)微粉末的配 合比例、粒徑，可以預(yù)測(cè)在燒結(jié)體中產(chǎn)生的粗大氣孔的大小、以及鐵系燒結(jié)體的強(qiáng)度的變 化。為了明確該關(guān)系，進(jìn)行了以下的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。
[0170] [試驗(yàn)片]
[0171] 作為鐵系粉末，使用包含2wt%的Ni和lwt%的Mo且余量為鐵及不可避的雜質(zhì)的部 分?jǐn)U散合金鋼粉(JFE STEEL株式會(huì)社制SIGMAL0Y 2010)。將該部分?jǐn)U散合金鋼粉用具有 150wii~250M1(例如lSOwii)的網(wǎng)眼的篩進(jìn)行篩分，收集通過篩的粉末，將其作為粗粉末(平 均粒徑90mi~lOOwii左右）來使用。另外，將相同的部分?jǐn)U散合金鋼粉用具有32Mi、45wn、63y m中的任一網(wǎng)眼的篩進(jìn)行篩分，分別收集通過篩的粒徑32wii以下、45mi以下、63wii以下的粉 末，將其作為多種微粉末來使用。在粗粉末中以表8記載的配合比例添加下述的表8中記載 的各粒徑的微粉末，制備多種混合粉。接著，作為成形用潤滑劑，使用乙撐雙硬脂酰胺 (L0NZA JAPAN株式會(huì)社制ACRAWAX C)，使其分散于醇系溶劑（Japan Alchohol Trading Co.，Ltd制SOLUMIX AP - 7)，邊施加熱邊將其分別與多種混合粉混合，使醇系溶劑揮發(fā)，從 而使成形用潤滑劑均勻地覆蓋于鐵系粉末。向其中以〇.2wt%的比例添加作為碳固溶源的 石墨粉(HMCAL公司制HMREX F -10)并混合，將所得的混合物作為原料粉。
[0172] 將各原料粉在1176MPa的壓力下進(jìn)行壓縮成形，制作外徑為巾23.2mm、內(nèi)徑為小 16.4_、軸方向尺寸為7_的環(huán)狀壓粉體。在該壓縮成形時(shí)將模具及原料粉加溫到120°C。另 外，對(duì)模具的外周及內(nèi)周噴霧使上述成形用潤滑劑分散于上述醇系溶劑所得的溶液，在表 面形成潤滑劑膜，進(jìn)行模具潤滑成形。接著，在氬氣氣氛下將該環(huán)狀壓粉體以最高溫度1300 °C、最高溫度保持時(shí)間200分鐘進(jìn)行燒結(jié)，由此得到下述的表8所示的實(shí)施例19~24的試驗(yàn) 片。
[0173] 另外，將鐵系粉末僅包含與實(shí)施例相同的粗粉末的原料粉及鐵系粉末僅包含與實(shí) 施例相同的微粉末(粒徑32wii以下）的原料粉進(jìn)行燒結(jié)的情況分別作為比較例15及比較例 16。并且，將使用粗粉末和微粉末(粒徑32wii以下）的混合粉作為鐵系粉末、另一方面使微粉 末的混配量減少的情況(2wt%)作為比較例17,將使微粉末的混配量增多的情況(30wt%) 作為比較例18。進(jìn)而，將使用粗粉末和微粉末的混合粉作為鐵系粉末且使微粉末的粒徑增 大的情況(粒徑63wii以下）作為比較例19。各比較例中的原料粉的制作步驟、壓縮成形條件 及燒結(jié)條件等與實(shí)施例19~24相同。
[0174] 在此，比較例15相當(dāng)于不含微粉末而僅由粗粉末形成的上述燒結(jié)試樣。對(duì)該燒結(jié) 試樣，利用已經(jīng)敘述過的步驟求得，area應(yīng)值，得到60圓的結(jié)果。因此，實(shí)施例19~24中使 用的微粉末的粒徑小于燒結(jié)試樣(比較例15)的，area max值，而比較例19中使用的微粉末的 粒徑大于該lareamax值。
[0175] 經(jīng)過以上的準(zhǔn)備后，對(duì)實(shí)施例19~24及比較例16~19的燒結(jié)試驗(yàn)片分別測(cè)定燒結(jié) 密度（真密度），并且求得，areamax值。燒結(jié)密度的測(cè)定依據(jù)JISZ2501進(jìn)行。另外，求得， areamax值的步驟與已經(jīng)說明過的步驟同樣。此時(shí)，基準(zhǔn)面積So設(shè)定為0.39mm2、檢查次數(shù)n設(shè) 定為32次、預(yù)測(cè)體積V設(shè)定為200mm 3。關(guān)于基準(zhǔn)面積So,縱向?yàn)閷脑囼?yàn)片的表層起在深度 方向拉伸應(yīng)力所達(dá)到的深度設(shè)為100%時(shí)的30%的區(qū)域、即從試驗(yàn)片內(nèi)徑面起0.54mm的尺 寸，橫向?yàn)榭v向的1.33倍、即0.74mm的尺寸，將縱向的尺寸與橫向的尺寸相乘，從而求得基 準(zhǔn)面積So。另外，預(yù)測(cè)體積V為將從試驗(yàn)片的表層起在深度方向拉伸應(yīng)力所達(dá)到的深度設(shè)為 100 %時(shí)的30 %區(qū)域、即通過將軸方向尺寸7mm與距離試驗(yàn)片內(nèi)徑面0.53mm的圓筒區(qū)域的面 積相乘來求得。
[0176] 各實(shí)施例19~24及比較例15~19的燒結(jié)試驗(yàn)片的燒結(jié)密度及，areamajn下述的 表8所示。表8中的燒結(jié)密度及，area max值的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如表9及表10所示。如表10所示，試驗(yàn) 片的入areamax值不足60wii、優(yōu)選為不足50WH、更優(yōu)選為不足40wii。予以說明，表8中的"微粉 末粒徑"一欄的數(shù)值(32wii、45mi，63wii)為表示分別通過具有32wii、45mi或63wii的任一網(wǎng)眼 的篩所得的微粉末的粒徑。

[0183] 由表8可知：在所有的實(shí)施例及比較例中得到7.60g/cm3以上的燒結(jié)密度，就， areamax的值而言，實(shí)施例19~24比比較例15~19小，因此明確:若為實(shí)施例19~24的組成， 則可以使粗大氣孔的大小小于比較例15~19。由于已經(jīng)明確了，area max值越小則燒結(jié)體的 強(qiáng)度越高，因此明確:若為實(shí)施例19~23的組成，則可以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)械部件的強(qiáng)度上升。予 以說明，該結(jié)果還意味著:即使燒結(jié)密度為一定水準(zhǔn)以上，內(nèi)部空孔徑也不一樣。
[0184] 在實(shí)際中拍攝實(shí)施例21和比較例15的試驗(yàn)片的顯微鏡照片(燒結(jié)試驗(yàn)片的軸方向 中央部分的內(nèi)周面附近的截面照片)進(jìn)行了觀察，結(jié)構(gòu)確認(rèn)到:在圖4A所示的實(shí)施例21的燒 結(jié)試驗(yàn)片中并不存在圖4B所示的比較例15的燒結(jié)試驗(yàn)片所具有的粗大氣孔P。
[0185] 另外，由表8中的實(shí)施例21、實(shí)施例24及比較例19的對(duì)比可以理解:就微粉末的粒 徑而言，在使用了粒徑小于燒結(jié)試樣（比較例15)的，area max值的微粉末的實(shí)施例21及24 中，粗大氣孔比使用了粒徑大于燒結(jié)試樣（比較例15)的，areamax值的微粉末的比較例19 小。因此，作為微粉末，需要使用粒徑小于燒結(jié)試樣所具有的，area max的微粉末。此時(shí)，認(rèn) 為:若至少微粉末的最大粒徑不足60M1，則對(duì)鐵系燒結(jié)體的^areamax值的縮小確認(rèn)到一定 的效果。當(dāng)然，若微粉末的最大粒徑小于該值(最大粒徑優(yōu)選不足50M1、更優(yōu)選不足40wn)， 則可以使鐵系燒結(jié)體的，area max值更小，并且可以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)械部件的強(qiáng)度的進(jìn)一步上 升。進(jìn)而，由實(shí)施例19~23與比較例17、18的對(duì)比還判明原料粉末中的微粉末的配合比例優(yōu) 選為5~20wt% (更優(yōu)選為8~15wt% )。
[0186] 如以上所說明的那樣，在將本發(fā)明應(yīng)用于齒輪10時(shí)，從齒面la計(jì)算在深度方向由 扭矩傳遞所產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力(尤其最大拉伸應(yīng)力)所達(dá)到的深度，設(shè)定基準(zhǔn)面積So、預(yù)測(cè)體 積V，求丫守 areamax 值。
[0187] 在以上的說明中，例示了以同組成的鐵系燒結(jié)體形成齒輪10等機(jī)械部件的整體的 情況，本發(fā)明在除此以外的機(jī)械部件的一部分由其他材料形成的情況下也同樣適用。例如， 在使用圖3所示的齒輪10作為空轉(zhuǎn)齒輪時(shí)，為了改善與軸之間的滑動(dòng)性，以低摩擦性的套筒 構(gòu)成圖3所示的虛線的更內(nèi)徑側(cè)部分，有時(shí)將該套筒固定于該虛線的更外徑側(cè)的齒輪本體 而使其一體化，此時(shí)，可以在除去內(nèi)徑側(cè)的套筒的齒輪本體應(yīng)用本發(fā)明。
[0188] 另外，本發(fā)明只要為強(qiáng)度達(dá)到要求的機(jī)械部件，則并不限于齒輪10,可以應(yīng)用于各 種部件例如凸輪、行星齒輪架(planetary carrier)、鏈輪、離合器構(gòu)件等。在任意機(jī)械部件 中，也從接受較大載荷的載荷負(fù)載面(例如若為凸輪，則為凸輪面)計(jì)算在深度方向由該載 荷產(chǎn)生的應(yīng)力(在凸輪時(shí)為壓縮應(yīng)力)所達(dá)到的深度，設(shè)定基準(zhǔn)面積So、預(yù)測(cè)體積V，評(píng)價(jià)， cLTQcimaxiM. 〇
[0189] 符號(hào)說明
[0190] 10 齒輪
[0191] 10a齒面(載荷負(fù)載面）
[0192] l〇b內(nèi)周面
[0193] P 粗大氣孔
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種燒結(jié)機(jī)械部件，其是由將包含部分?jǐn)U散合金鋼粉的原料粉末成形及燒結(jié)而成的 鐵系燒結(jié)體形成、且碳的比例為0.35wt %以下、所述鐵系燒結(jié)體的密度為7.55g/cm3以上的 燒結(jié)機(jī)械部件， 設(shè)定于距離表面規(guī)定深度的表層內(nèi)的推斷對(duì)象區(qū)域中的推斷最大空孔包絡(luò)面積的平 方根^areamax為200μηι以下。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)機(jī)械部件，其包含1.5wt %~2.2wt %的Ni和O . 5wt %~ I. Iwt %的Mo，余量由Fe、所述碳及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)機(jī)械部件，其中，所述原料粉末包含石墨粉末，該石墨 粉末的質(zhì)量基準(zhǔn)的粒度分布從小徑側(cè)起的累積質(zhì)量達(dá)到90%時(shí)的粒徑D90為8μπι以下。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的燒結(jié)機(jī)械部件，其在燒結(jié)工序后未實(shí)施再壓縮工 序。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)機(jī)械部件，其中，所述原料粉末包含平均粒徑為60μπι以上 的由所述部分?jǐn)U散合金鋼粉形成的粗粉末和粒徑小于由該粗粉末形成的燒結(jié)試樣的推斷 最大空孔包絡(luò)面積的平方根入area max的鐵系的微粉末，所述原料粉末中的所述微粉末的混 配量為5wt%~20wt%，所述鐵系燒結(jié)體的密度為7.6g/cm 3以上， 以從所述燒結(jié)試樣的載荷負(fù)載面相當(dāng)部分至將由所述載荷產(chǎn)生的應(yīng)力所達(dá)到的深度 設(shè)為100%時(shí)的30%的深度為止的區(qū)域?yàn)轭A(yù)測(cè)體積而求得所述燒結(jié)試樣的，areamax。6. -種燒結(jié)機(jī)械部件的制造方法，其包括： 原料粉末準(zhǔn)備工序，將部分?jǐn)U散合金鋼粉和〇.35wt%以下的石墨粉末混合而得到原料 粉末； 壓粉工序，將所述原料粉末進(jìn)行壓縮成形而得到壓粉體;和 燒結(jié)工序，對(duì)所述壓粉體進(jìn)行燒結(jié)而得到密度為7.55g/cm3以上的鐵系燒結(jié)體， 所述石墨粉末的質(zhì)量基準(zhǔn)的粒度分布從小徑側(cè)起的累積質(zhì)量達(dá)到90%時(shí)的粒徑D90為 8μηι以下。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的燒結(jié)機(jī)械部件的制造方法，其中，所述部分?jǐn)U散合金鋼粉為使 Ni擴(kuò)散附著于Fe-Mo合金的周圍而得到的鋼粉，該鋼粉包含1.5wt %~2.2wt %的Ni和 0.5wt%~I. Iwt%的Mo，余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的燒結(jié)機(jī)械部件的制造方法，其在所述燒結(jié)工序后未實(shí)施再 壓縮工序。9. 根據(jù)權(quán)利要求6~8中任一項(xiàng)所述的燒結(jié)機(jī)械部件的制造方法，其中，所述壓縮成形 工序的成形壓力為1150MPa~1350MPa。10. 根據(jù)權(quán)利要求6~9中任一項(xiàng)所述的燒結(jié)機(jī)械部件的制造方法，其中，所述部分?jǐn)U散 合金鋼粉為通過孔徑為250μπι以下的篩的粉末。11. 根據(jù)權(quán)利要求6~10中任一項(xiàng)所述的燒結(jié)機(jī)械部件的制造方法，其在所述燒結(jié)工序 后實(shí)施浸碳氮化處理。
【文檔編號(hào)】B22F3/02GK105899315SQ201480072428
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日
【發(fā)明人】奧野孝洋, 八代尚樹, 大平晃也, 藤川雅道
【申請(qǐng)人】Ntn株式會(huì)社