[发明专利]用于烧结体的硬质颗粒粉末和烧结体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于烧结体的硬质颗粒粉末和一种烧结体。更具体的说，本发明涉及一种通过向硬质颗粒粉末中加入REM以提高机动车引擎阀座的耐磨损性而基本上不损害粉末性能和烧结性能的技术。

背景技术

众所周知，Tribaloy T-400是具有高耐磨损性的硬质颗粒，该硬质颗粒以形成了硬质相的钴为基质，而该硬质相主要由硅化钼构成。Co-2.5Si-28Mo-8.5Cr合金粉末是一种与Tribaloy T-400相当的材料，其作为硬质颗粒而被大量应用，非常有助于高负荷运转下的机动车引擎中的机动车引擎阀座(以下简称为“阀座”)的耐磨损性。因此，人们提议了很多技术方案。

例如，为了能在基质中分散大量的硬质层而不损害耐磨损性、强度等，专利文献1公开了一种耐磨损的烧结构件的制造工艺，该工艺包括：将原料粉末进行压制，其中该原料粉末中含有构成基质的粉末(铁、SUS316、SUS304、SUS310或SUS430)以及构成硬质层的粉末(Co-28Mo-2.5Si-8Cr)；然后将该压粉体进行烧结，其中，构成基质的粉末中至少有90质量％是最大粒径为46μm的微细粉末，并且构成硬质层的粉末在原料粉末中的比例为40质量％-70质量％。

为了得到具有优异的耐磨损性的铁基烧结合金材料，专利文献2公开了一种阀座用的耐磨损性铁基合金材料的制造工艺，其中，将100重量份的铁基合金粉末与0.2重量份-3.0重量份的固体润滑剂粉末(硫化物或氟化物)和/或0.2重量份-5.0重量份的稳定的氧化物粉末(Y₂O₃或CeO₂(均为稀土元素的氧化物)，或者CaTiO₃)混合，其中所述铁基合金粉末由纯铁粉末、铁合金粉末、碳粉末、具有析出的微细碳化物的钢粉末和硬质颗粒粉末(如，Cr-Mo-Co体系或Ni-Cr-Mo-Co体系)组成；并将所得的铁基合金粉末进行压制成型，然后将压粉体进行烧结，以得到烧结体。

专利文献1：JP-A-2007-107034

专利文献2：JP-A-2003-193173

发明内容

但是，随着引擎性能要求更高负荷的趋势，对阀座材料耐磨损性的要求也在提高。因此，存在这样的问题，即，例如专利文献1和2中公开的硬质颗粒不能充分满足对阀座材料耐磨损性的要求。而且，人们认为当试图提高阀座材料的耐磨损性时，颗粒的粉末性能和烧结性能会受到损害。因此需要一种既能够提高阀座材料的耐磨损性而又不损害粉末性能和烧结性能的技术。

基于上述情况完成了本发明。本发明的目的是提供一种用于烧结体的硬质颗粒粉末，其能够使阀座具有更高的耐磨损性，而基本上不损害粉末性能和烧结性能。本发明的另一个目的是提供一种具有优异耐磨损性的烧结体。

为了解决上述问题，本发明人认真研究了利用Co-2.5Si-28Mo-8.5Cr合金粉末来提高阀座耐磨损性的技术。在研究过程中，本发明人发现向硬质颗粒中加入REM可以提高阀座的耐磨损性。并且还发现，向硬质颗粒中加入REM既不会损害粉末性能也不会损害烧结性能。

基于这些发现完成了本发明。即，本发明提供一种用于烧结体的硬质颗粒粉末，其包含：2质量％-3.5质量％的Si、6质量％-10质量％的Cr、20质量％-35质量％的Mo、0.01质量％-0.5质量％的REM，余量为Co和不可避免的杂质。

在这种情况中，本发明的用于烧结体的硬质颗粒粉末中还可以含有0.1质量％或更低的C以及1质量％或更低的Mn。

为了解决这些问题，本发明还提供一种烧结体，其通过如下步骤获得，所述步骤为：混合步骤，将上述本发明的用于烧结体的硬质颗粒粉末与纯铁粉末和石墨粉末混合，以得到粉末混合物；成型步骤，将该粉末混合物进行压制，以获得压粉体；以及烧结步骤，将该压粉体进行烧结。

本发明的硬质颗粒粉末具有使烧结体的耐磨损性得到提高而不损害粉末性能和烧结性能的作用，这是因为该硬质颗粒粉末中含有：2质量％-3.5质量％的Si、6质量％-10质量％的Cr、20质量％-35质量％的Mo、以及0.01质量％-0.5质量％的REM。因此，该粉末特别适合用作阀座用材料。

本发明的烧结体具有优异的耐磨损性，这是因为它是采用本发明的用于烧结体的硬质颗粒粉末作为原材料而制得的。