[发明专利]熔渗用铜系粉末

说明书

本发明提供一种熔渗用铜系粉末，其成为铁系基材的熔渗材料，由该铜系粉末构成的熔渗材料由于熔渗率高且能够使铁系基材高密度化，因此能够制造高强度且高韧性的铁系合金的烧结部件，而且，由于不会侵蚀基材表面，因此熔渗后的基材的表面状态良好，并且，由于熔渗后不会残留残渣，因此不需要残渣除去工序。本发明是一种熔渗用铜系粉末，其中，所述铜系粉末含有Fe或Co1.5～4.0质量％和Cu，1373K～1423K的温度范围内的最低级凝聚相氧化物的标准生成自由能为所述温度范围内的Cr氧化物的标准生成自由能以下的元素的总含量为0.3质量％以下。

技术领域

本发明涉及一种在铁系基材的熔渗中使用的铜系粉末。详细地说，涉及一种成为如下熔渗材料的熔渗用铜系粉末：由该铜系粉末构成的熔渗材料由于熔渗率高，因此能够使铁系基材高密度化，故而能够制造高强度且高韧性的铁系合金的烧结部件，而且，由于该熔渗材料不会侵蚀基材表面，因此熔渗后的基材的表面状态良好，并且，由于熔渗后不会残留残渣，因此不需要残渣除去工序。

背景技术

由于机械部件总是要求高强度化、高韧性化，因此成为机械部件的铁系合金的烧结部件被要求进一步高密度化。

作为使铁系合金的烧结部件高密度化的方法，确立了在铁系金属粉的压粉体或烧结体等(以下称为“基材”)中熔渗Cu或Cu合金的技术。

熔渗是一种如下的技术：在具有气孔的基材中使熔点低于该基材的熔点的Cu或Cu合金的压粉体(以下称为“熔渗材料”)与基材接触并进行加热，通过加热而熔融的熔渗材料利用毛细管现象渗透到基材中并填满基材内部的气孔，从而减少气孔。

通过减少气孔，基材的密度升高且致密性提高，因此可期待高强度化、高韧性化。

一般来说，要求熔渗材料具有较高的熔渗率(渗透到基材中的熔渗材料的重量相对于与基材接触的熔渗材料的重量之比)。

另外，当基材中的Fe向所接触的熔渗材料熔融时，基材表面变粗糙，或者产生坑洼(以下，称为“侵蚀”)，因此要求熔渗材料不会侵蚀基材表面，并且要求基材表面不会残留残留物(以下称为“残渣”)，或者假设即使残留残渣，也能够容易地除去而不会粘附在基材表面上。

为了满足这样的要求，提出了一种熔渗材料，其通过含有微量的Mn、Al、Si等元素而维持较高的熔渗率，同时这些元素在熔渗过程中形成氧化物并成为残渣的一部分而残留在基材表面，从而尝试抑制未完全熔渗而残存的熔渗材料粘附在基材上(例如后述的专利文献1)。

但是，若Mn、Al、Si等的浓度较高，则存在除了由未完全熔渗的熔渗材料形成的残渣以外、还会产生由这些元素的氧化物形成的残渣从而残渣量增加这样的问题。

另外，像Mn、Al、Si这样在通常的熔渗气氛(例如，含氢的露点-30℃左右的烧结气氛)中极其容易氧化的元素，也有时在各原料的制造工序等不可避免地会有混入，若在熔渗材料中含有较多这种元素，则也可能在熔渗过程中在熔渗材料粉末的粒子表面或液相表面形成该元素的氧化覆膜，导致熔渗不良或残渣产生。

作为不残留残渣的方法，公知有熔渗Cu单体的方法。

但是，在Cu单体的熔渗材料的情况下，虽然有熔渗率高、且不会残留残渣这样的优点，但是存在基材表面产生侵蚀这样的问题。

因此，要求开发一种熔渗率高的熔渗材料，其在基材表面没有侵蚀，而且，不会残留残渣，不需要残渣除去工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-133518号公报。

发明内容

发明所要解决的课题