[发明专利]耐磨性铁基烧结合金的制造方法和耐磨性铁基烧结合金

说明书

本发明涉及耐磨性铁基烧结合金的制造方法和耐磨性铁基烧结合金。由混合粉末压粉成形出成形体，一边使来自纯铁粉末的组织相变为铁素体组织和珠光体组织的混合组织，使来自铁合金粉末的组织相变为马氏体组织，一边对成形体进行烧结，在将混合粉末整体设为100质量％时，在所述混合粉末中，铁合金粉末为15～40质量％，铜粉末为1.2～1.8质量％，石墨粉末为0.5～1.0质量％，余量为纯铁粉末，在将铁合金粉末整体设为100质量％时，铁合金粉末包含Cr：2.5～3.5质量％、Mo：0.4～0.6质量％，余量包含Fe以及不可避免的杂质。

技术领域

本发明涉及使烧结合金的耐磨性提高的含有硬质粒子的耐磨性铁基烧结合金的制造方法和耐磨性铁基烧结合金。

背景技术

一直以来阀座等有时应用以铁为基体的烧结合金。为了使耐磨性进一步提高，有时使烧结合金含有硬质粒子。在含有硬质粒子的情况下，向硬质粒子中混合石墨粒子和铁粒子而制成粉末，由该混合了的粉末压粉成形为成形体。然后，通常通过加热成形体来进行烧结从而制成烧结合金。

作为这样的烧结合金的制造方法，曾提出了下述的烧结合金的制造方法，即：将以还原铁粉为基体而混合了石墨粉末、Mo粉末、Co粉末、Ni粉末、CaF粉末的混合粉末压粉成形为成形体，对成形体进行烧结。采用该制造方法制造的烧结合金，在由奥氏体组织、珠光体组织和铁素体组织构成的Fe－C－Co－Ni基体中分散了由FeMo合金构成的硬质粒子和CaF₂微细粒子(例如，参照日本特开昭60－258450)。

发明内容

但是，使用日本特开昭60－258450所记载的制造方法制造的耐磨性铁基烧结合金，为了确保耐蚀性和耐磨性，添加有Ni、Co，但由于这些金属昂贵，所以耐磨性铁基烧结合金的成本增高。

本发明提供与以往相比能够廉价地使耐蚀性和耐磨性提高的耐磨性铁基烧结合金的制造方法和耐磨性铁基烧结合金。

本发明人反复专心研究的结果，着眼于以比以往低的比例含有Cr和Mo的铁合金粉末。认为通过采用这样的铁合金粉末和纯铁粉末，在烧结时能够使纯铁粉末的组织相变成为作为铁基体的组织的铁素体组织和珠光体组织的混合组织，并且使利用Cr和Mo提高了淬硬性的铁合金粒子的组织相变成为比铁基体的组织硬的马氏体组织。由此，认为相变成为马氏体组织的铁合金粒子成为硬质粒子，其能够使烧结合金的耐磨性提高。进而，认为通过在烧结合金中添加Cr和Cu，也能够使烧结合金的耐蚀性提高。

本发明是鉴于这样的想法而完成的，本发明的方案涉及一种耐磨性铁基烧结合金的制造方法，该制造方法包括：由包含纯铁粉末、铁合金粉末、铜粉末和石墨粉末的混合粉末压粉成形出成形体的成形工序；和对所述成形体进行烧结的烧结工序。在将所述铁合金粉末整体设为100质量％时，所述铁合金粉末包含Cr：2.5～3.5质量％、Mo：0.4～0.6质量％，余量包含Fe以及不可避免的杂质，在将所述混合粉末整体设为100质量％时，在所述混合粉末中，所述铁合金粉末为15～40质量％，所述铜粉末为1.2～1.8质量％，所述石墨粉末为0.5～1.0质量％，余量为纯铁粉末，在所述烧结工序中，使来自所述纯铁粉末的组织成为铁素体组织和珠光体组织的混合组织，使来自所述铁合金粉末的组织成为马氏体组织。

本发明的第2方案涉及一种耐磨性铁基烧结合金，其包含C：0.5～1.0质量％、Cr：0.45～1.20质量％、Mo：0.075～0.200质量％、Cu：1.2～1.8质量％，余量包含Fe以及不可避免的杂质。其特征在于，在所述耐磨性铁基烧结合金中，由马氏体组织构成的硬质粒子分散在由铁素体组织和珠光体组织的混合组织构成的铁基体中，所述C和所述Cu包含在所述铁基体和所述硬质粒子中，所述Cr和所述Mo至少包含在所述硬质粒子中，在将所述耐磨性铁基烧结合金的整体设为100质量％时，含有15.3～40.9质量％的所述硬质粒子。

根据本发明，与以往相比能够低成本地使耐蚀性和耐磨性提高。

附图说明