專利名稱：合金粉末、鐵系混合粉末、燒結(jié)合金及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在汽車發(fā)動機的閥座材料中所使用的耐磨耗性燒結(jié)合金及其制造方法等，特別涉及一種適合CNG發(fā)動機、重型柴油發(fā)動機等高負(fù)荷發(fā)動機的閥座使用的燒結(jié)合金的開發(fā)技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，汽車發(fā)動機由于高性能化，工作條件變得越來越苛刻，發(fā)動機中所使用的閥座也必須要承受比現(xiàn)有技術(shù)更加苛刻的使用環(huán)境條件。例如在出租汽車上所大多裝載的LPG發(fā)動機的情形中，閥和閥座的滑動接觸面在干燥狀態(tài)下使用，因此其比汽油發(fā)動機的閥座磨耗得快。而且在象高含鉛汽油發(fā)動機那樣附著有淤渣的環(huán)境中，在對閥座產(chǎn)生高面壓的情形中，或者象在柴油發(fā)動機中那樣高溫·高壓縮比的情形中，淤渣加重了磨耗。在這樣苛刻的環(huán)境下使用時，要求具有良好的耐磨耗性，并且具有不出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象的高強度。
一方面，帶有即使閥座出現(xiàn)磨耗時也可以自動調(diào)整閥的位置以及閥驅(qū)動定時的緊急(ラツシユ)調(diào)整裝置的氣門機構(gòu)也被實用化了，但是還不能說由于閥座磨耗所引起的發(fā)動機壽命的問題已經(jīng)得到了解決，因此希望開發(fā)耐磨耗性好的閥座用材料。另外，近年來，不僅以高性能化為目標(biāo)，而且由于經(jīng)濟的原因，也開始不斷重視開發(fā)價格便宜的汽車，因此要求今后的閥座用燒結(jié)合金不需要上述緊急調(diào)整裝置那樣的附加機構(gòu)而具有高溫耐磨耗性、高強度。
作為這種閥座用燒結(jié)合金，公開了在Fe-Co系和Fe-Cr系的斑狀基體中分散Co-Mo-Si系硬質(zhì)粒子的技術(shù)(參閱特公昭59-037343號公報(專利文獻1))。此外，也公開在Fe-Co系基體中分散Co-Mo-Si系硬質(zhì)粒子的技術(shù)(參閱特公平05-055593號公報(專利文獻2))。并且，還公開了在Fe-Co系中添加Ni的基體中分散Co-Mo-Si系硬質(zhì)粒子的技術(shù)(參閱特公平07-098985號公報(專利文獻3))。而且，也公開了分散有Co-Mo-Si系硬質(zhì)粒子的Fe基合金(參閱特開平02-163351號公報(專利文獻4))。
這些專利文獻1～4中所述的合金中的硬質(zhì)粒子，由于其Mo量為40質(zhì)量％以下，含有該硬質(zhì)粒子的燒結(jié)合金具有相當(dāng)?shù)母邷啬湍ズ男院透邚姸?。但是近年來，仍然希望開發(fā)具有高溫耐磨耗性、高強度的燒結(jié)合金。因此，作為其改進型發(fā)明公開，公開了形成耐磨耗性硬質(zhì)相用的合金粉末，其由以質(zhì)量比為計，Si1.0～12％、Mo20～50％、Mn0.5～5.0％、以及余量部分為Fe、Ni、Co中的至少一種和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成(參閱特開2002-356704號公報(專利文獻5))。
為此，為了滿足社會的要求，提出了適于作為具有更好耐磨耗性的閥座材料的燒結(jié)合金。但是，在近年來逐漸實用化的CNG發(fā)動機及高輸出用重型柴油發(fā)動機等的發(fā)動機中，伴隨金屬接觸而對閥座材料產(chǎn)生更大的負(fù)荷，因而，希望開發(fā)在上述的環(huán)境下也具有高的耐磨耗性的材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是以上述課題為背景進行研究的，目的在于，提供特別是在CNG發(fā)動機及重型柴油發(fā)動機等的高負(fù)荷發(fā)動機環(huán)境下發(fā)揮優(yōu)良的高溫耐磨耗性的閥座材料用的耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件及其制造方法等。
本發(fā)明者在上述在先技術(shù)背景下，分析了發(fā)生金屬接觸的環(huán)境下的磨耗狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)在發(fā)生金屬接觸的環(huán)境下產(chǎn)生磨耗的原因是，硬質(zhì)粒子以外的基體部分成為基點而發(fā)生塑性流動、膠合(凝著)。因此，作為解決方案，就知道，增大Mo的含量，使Mo硅化物量增大，可以減少磨耗的基點。另外，還知道，通過增大Mo的含量，使一體化的Mo硅化物析出，可以增大硬質(zhì)粒子的束縛效果。本發(fā)明者基于上述見解得到如下結(jié)論由于可以將塑性流動、膠合的發(fā)生控制在最小限度內(nèi)，故可以大幅度地改善耐磨耗性。
具體地說，本發(fā)明的要點是，作為硬質(zhì)相，與上述專利文獻5所述的基體相比，余量部分采用Co，同時排除Mn，以在不提高粉末硬度的前提下，增大Mo量，從而使析出的Mo硅化物增多，同時使其一體化而析出。另外，對于該硬質(zhì)相重要的還有，通過對Si量進行最優(yōu)化使其控制在生成必要的Mo硅化物的必要量上，可以降低粉末的硬度，增大Mo添加量。本發(fā)明是在上述見解的基礎(chǔ)上完成的。
因此本發(fā)明是基于上述對策而成的，其特征在于，本發(fā)明的形成硬質(zhì)相用的合金粉末其總體組成為以質(zhì)量比計算，Mo48～60％、Cr3～12％、Si1～5％，余量部分為Co和不可避免的雜質(zhì)。
另外，本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)合金用鐵系混合粉末的特征在于，在鐵合金基體用粉末中，添加有質(zhì)量比為5～40％的上述形成硬質(zhì)相用合金粉末。
而且，本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件的制造方法的特征在于，預(yù)先準(zhǔn)備上述的耐磨耗性燒結(jié)合金用鐵系混合粉末，將其壓粉成形為規(guī)定形狀，將所得壓粉體在非氧化性氣氛中于1000～1200℃下燒結(jié)。另外這樣制造而成的本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件的特征是，使以Mo硅化物為主的析出物成一體而析出的Co基硬質(zhì)相以質(zhì)量比5～40％分散在鐵合金基體中，其組成以質(zhì)量比計算為由Mo48～60％、Cr3～12％、Si1～5％，余量部分為Co和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
其次，本發(fā)明涉及的第一耐磨耗性燒結(jié)合金的特征在于，總體組成為以質(zhì)量比計算，由Mo5.26～28.47％、Co1.15～19.2％、Cr0.25～6.6％、Si0.05～2.0％、V0.03～0.9％、W0.2～2.4％、以及C0.43～1.56％，余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在貝氏體相、或者貝氏體和馬丁體的混合相構(gòu)成的基體組織中，在Co基合金基體中主要由Mo硅化物構(gòu)成的析出物形成一體而析出的Co基硬質(zhì)相以5～40％分散，在Fe基合金基體中粒狀的Cr碳化物、Mo碳化物、V碳化物和W碳化物析出的Fe基硬質(zhì)相以5～30％分散。
另外，本發(fā)明涉及的第二耐磨耗性燒結(jié)合金的特征在于，其由總體組成為以質(zhì)量比計算，Mo4.87～28.47％、Co1.15～19.2％、Cr0.25～6.6％、Si0.05～2.0％、V0.03～0.9％、W0.2～2.4％、C0.43～1.56％，以及Ni13％以下，余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在貝氏體相、馬丁體和奧氏體的混合相構(gòu)成的基體組織中，在Co基合金基體中主要由Mo硅化物構(gòu)成的析出物形成一體而析出的Co基硬質(zhì)相以5～40％分散，在Fe基合金基體中粒狀的Cr碳化物、Mo碳化物、V碳化物和W碳化物析出的Fe基硬質(zhì)相以5～30％分散。
根據(jù)本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過增加硬質(zhì)粒子的分散量，可以使磨耗的基點減少，另外，由于使硬質(zhì)粒子成一體析出，可以增大硬質(zhì)粒子的束縛效果，因而可以將塑性流動、膠合的發(fā)生控制在最小限度內(nèi)。為此，可以提供一種耐磨耗性燒結(jié)合金，該合金進一步提高了硬質(zhì)粒子的耐磨耗性，在高負(fù)荷發(fā)動機環(huán)境下發(fā)揮優(yōu)良的高溫耐磨耗性。


圖1是顯示本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件的金屬組織的示意圖。
圖2是顯示現(xiàn)有的耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件的金屬組織的示意圖。
圖3是顯示本發(fā)明第一耐磨耗性燒結(jié)合金的金屬組織的示意圖。
圖4是顯示本發(fā)明第二耐磨耗性燒結(jié)合金的金屬組織的示意圖。
圖5是顯示磨耗量和形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Mo量的關(guān)系的曲線圖。
圖6是顯示磨耗量和形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Cr量的關(guān)系的曲線圖。
圖7是顯示磨耗量和形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Si量的關(guān)系的曲線圖。
圖8是顯示磨耗量和形成硬質(zhì)相用的合金粉末的添加量的關(guān)系的曲線圖。
圖9是顯示磨耗量和燒結(jié)溫度的關(guān)系的曲線圖。
圖10是顯示磨耗量和硬質(zhì)相的關(guān)系的曲線圖。
圖11是顯示磨耗量和B合金粉末中的Mo量的關(guān)系的曲線圖。
圖12是顯示磨耗量和B合金粉末中的Si量的關(guān)系的曲線圖。
圖13是顯示磨耗量和B合金粉末中的Cr量的關(guān)系的曲線圖。
圖14是顯示磨耗量和B合金粉末的添加量的關(guān)系的曲線圖。
圖15是顯示磨耗量和A合金粉末中的Mo量的關(guān)系的曲線圖。
圖16是顯示磨耗量和C合金粉末中的Mo量的關(guān)系的曲線圖。
圖17是顯示磨耗量和C合金粉末中的合金元素(V，W，Cr)的量的關(guān)系的曲線圖。
圖18是顯示磨耗量和C合金粉末中的C量的關(guān)系的曲線圖。
圖19是顯示磨耗量和C合金粉末的添加量的關(guān)系的曲線圖。
圖20是顯示磨耗量和Ni粉末的添加量的關(guān)系的曲線圖。
圖21是顯示磨耗量和石墨粉末的添加量的關(guān)系的曲線圖。
圖22是顯示磨耗量和燒結(jié)溫度的關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，對本發(fā)明的形成硬質(zhì)相用的合金粉末和使用該合金粉末的鐵系混合粉末、以及耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件的制造方法，及耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件(權(quán)利要求1～4)的作用，和數(shù)值限定的依據(jù)一起進行說明。
(1)形成硬質(zhì)相用的合金粉末本發(fā)明的形成硬質(zhì)相用的合金粉末以Co作為基材，主要在燒結(jié)時向Fe基體擴散，使Fe基體強化，同時具有使硬質(zhì)粒子的粘結(jié)性提高，進一步地使硬質(zhì)相和其周邊的耐熱性提高的效果。而且，Co的一部分和Mo、Si一起形成Mo-Co硅化物，具有提高耐磨耗性的效果。下面對形成硬質(zhì)相用的合金粉末的各成分組成的數(shù)值限定的依據(jù)進行說明。
MoMo主要和Si鍵合，形成耐磨耗性、潤滑性好的Mo硅化物，使燒結(jié)合金的耐磨耗性提高。另外，一部分也和Co結(jié)合，成為由Co-Mo-Cr-Si合金形成的Mo硅化物析出型硬質(zhì)粒子。在Mo含量不足48質(zhì)量％的情況下，Mo硅化物不成一體析出，形成與現(xiàn)有技術(shù)一樣的粒狀Mo硅化物分散在Co基硬質(zhì)相中的形態(tài)，耐磨耗性停留在原有的程度上。相反當(dāng)Mo含量超過60質(zhì)量％時，在排除Mn的情況下和后述的Si減量的情況下，Mo增量的效果會更大，粉末的硬度變高，使成型時的壓縮性受損。另外由于形成的硬質(zhì)相變脆，由于沖擊會部分破損，由于研磨粉的作用反而使耐磨耗性降低。因此Mo含量設(shè)定為48～60質(zhì)量％。
CrCr使硬質(zhì)相的Co基體強化。而且向Fe基體擴散，也使Fe基體的耐磨耗性提高。當(dāng)Cr含量不足3質(zhì)量％時，缺乏所述效果。相反超過12質(zhì)量％時，粉末的氧量增多，在粉末表面形成氧化覆膜，阻礙燒結(jié)的進行，并且由于氧化覆膜而使得粉末變硬，因而使壓縮性降低。因此，從燒結(jié)合金的強度降低，導(dǎo)致耐磨耗性降低方面考慮，將Cr含量的上限值設(shè)定在12質(zhì)量％。按照以上所述，Cr含量設(shè)定為3～12質(zhì)量％。
SiSi主要和Mo反應(yīng)，形成耐磨耗性、潤滑性好的Mo硅化物，使燒結(jié)合金的耐磨耗性提高。當(dāng)Si含量不足1質(zhì)量％時，由于不能得到足夠的Mo硅化物，故不能得到足夠的提高耐磨耗性的效果。另外，當(dāng)Si含量過大時，和Mo不發(fā)生反應(yīng)而擴散至基體的Si增加。Si使Fe基體變硬，同時也變脆。為此，Si向基體的某種程度的擴散有利于硬質(zhì)相向基體的粘結(jié)。但是過度的Si擴散使Fe基體的耐磨耗性降低，增加配對方的攻擊性，故不優(yōu)選。因此，如果減少與Mo不反應(yīng)的Si量，此時可以不增加粉末的硬度而賦予其以適當(dāng)?shù)腗o量。因此，將與Mo量不反應(yīng)而向基體擴散的Si開始增加的5質(zhì)量％定為Si含量的上限。如上所述，設(shè)定Si含量為1～5質(zhì)量％。
(2)鐵系混合粉末本發(fā)明的鐵系混合粉末是在形成鐵合金基體的鐵合金基體用粉末中，添加質(zhì)量比為5～40％的上述形成硬質(zhì)相用的合金粉末而成的。這里，形成硬質(zhì)相用的粉末的添加量越多，耐磨耗性越良好。但是當(dāng)相對于鐵系混合粉末總體的添加量不足5質(zhì)量％時，缺乏耐磨耗性提高的效果。相反當(dāng)添加量超過40質(zhì)量％時，混合粉末的壓縮性降低，燒結(jié)后的密度或強度降低，耐磨耗性也變低。因此將形成硬質(zhì)相用的合金粉末的添加量設(shè)定為相對于鐵系混合粉末總體為5～40質(zhì)量％。
(3)耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件的制造方法和耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件的制造方法的特征在于，將其組成為質(zhì)量比，Mo48～60％、Cr3～12％、Si1～5％，并且余量部分為Co和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的形成硬質(zhì)相用的合金粉末，以質(zhì)量比5～40％添加在鐵合金基體用粉末中形成鐵系混合粉末，準(zhǔn)備該粉末，將其壓粉成形為規(guī)定形狀，將所得壓粉體在非氧化性氣氛中，在1000～1200℃下燒結(jié)。
這里對限定上述耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件的制造方法中的燒結(jié)溫度的理由進行說明。對于鐵合金基體用粉末的組成，不用說，可以使用用于形成上述專利文獻1～3等的Fe合金基體的粉末。鐵合金基體用粉末可以是合金粉也可以是混合粉。也就是，僅用本發(fā)明的Co基硬質(zhì)相替換上述現(xiàn)有技術(shù)使用的Co基硬質(zhì)相就可以提高耐磨耗性。但是在上述燒結(jié)溫度不足1000℃時，燒結(jié)不充分，不能得到足夠的耐磨耗性。相反當(dāng)燒結(jié)溫度超過1200℃時，硬質(zhì)相熔融消失，另外Mo硅化物形成一體而析出所必要的各成分向基體中擴散流失，Mo硅化物形成粒狀析出。因此將燒結(jié)溫度設(shè)定在1000～1200℃。
利用上述的制造方法可以得到耐磨耗性燒結(jié)合金，其由總體組成以質(zhì)量比為Mo48～60％、Cr3～12％、Si1～5％，并且余量部分為Co和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，以Mo硅化物為主的析出物形成一體而析出的Co基硬質(zhì)相以質(zhì)量比5～40％分散在鐵合金基體中。在該耐磨耗燒結(jié)合金中，如圖1所示，在基體中分散著硬質(zhì)相，其中主要由Mo硅化物構(gòu)成的硬質(zhì)粒子形成一體而析出，其內(nèi)部和周圍析出Co擴散形成的擴散相(白色相)。該硬質(zhì)相利用硬質(zhì)、且與配對材料閥的親和性低的Mo硅化物進一步提高耐磨耗性，同時使Mo硅化物構(gòu)成的硬質(zhì)粒子形成一體而析出，故即使是在發(fā)生金屬接觸的環(huán)境下，利用基體的束縛效果也防止基體的塑性流動或膠合帶來的磨耗。與此相對，圖2是顯示現(xiàn)有的耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件的示意圖。在該耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件中，基體中分散著以主要由Mo硅化物構(gòu)成的硬質(zhì)相為核，其周圍被Co擴散而形成的擴散相(白色相)包圍的硬質(zhì)相。該硬質(zhì)相盡管也是硬質(zhì)，但是，因為Mo硅化物構(gòu)成的硬質(zhì)粒子不形成一體析出，故基體的束縛效果小，不能充分地防止基體的塑性流動或膠合帶來的磨耗。
以上是本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件(對應(yīng)權(quán)利要求1～4)的作用，下面參照附圖，對本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件合金(對應(yīng)權(quán)利要求5～12)的作用和數(shù)值限定的依據(jù)一起進行說明。
(1)基體圖3是顯示上述第一耐磨耗性燒結(jié)合金的金屬組織的示意圖。如該圖中所示，該燒結(jié)合金的基體是以貝氏體為主的組織。馬丁體是硬度高的組織，具有提高耐磨耗性的效果，但由于其硬度的原因，也具有加速例如配對部件閥的磨耗的作用。因此通過使基體組織不象馬丁體那么硬，以硬次于馬丁體、強度高的貝氏體為主，可以防止基體的塑性流動，并且減輕對配對部件的損害。而且，貝氏體可以單獨使用，為了進一步提高耐磨耗性也可以使馬丁體分散在貝氏體的基體組織中。通過使本發(fā)明的硬質(zhì)相分散在只有上述的貝氏體單相或者只有貝氏體和馬丁體混合相的耐磨耗性好的基體中，進一步提高耐磨耗性。
為了得到所述的基體，作為基體成分，適宜是含有3～7質(zhì)量％Mo的鐵基合金，使其具有鐵基合金粉末(合金粉末A)的形式。Mo固溶在鐵基體中，具有擴張貝氏體區(qū)域的作用，以燒結(jié)后通常的冷卻速度，使基體組織貝氏體化。但是當(dāng)Mo量不足鐵基合金粉末的3質(zhì)量％時，其作用缺乏，超過7質(zhì)量％時，合金粉末變硬，壓縮性差。
另外，圖4是顯示上述第二耐磨耗性燒結(jié)合金的金屬組織的示意圖。如該圖中所示，該耐磨耗性燒結(jié)合金的基體是高強度的馬丁體和奧氏體分散在貝氏體中的混合組織。通過該組織，在富于韌性的奧氏體使馬丁體的配對方攻擊性緩和的同時，用強度高而且防止基體塑性流動的馬丁體補足軟質(zhì)且容易塑性流動的奧氏體，得到互補的效果，有進一步提高耐磨耗性的效果。
這樣的基體組織可以通過在上述含Mo的鐵基合金粉末(合金粉末A)中添加Ni粉末得到。也就是說，在燒結(jié)過程中，從Ni粉末擴散至鐵基體中的Ni，顯示出在原始Ni粉末部分中Ni濃度高，隨著遠離原始Ni粉末部分，其濃度降低的濃度分布，但由于Ni具有提高淬透性的作用，故在Ni擴散的區(qū)域中，在燒結(jié)后的冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R丁體組織，同時Ni濃度高的部分在常溫下也以奧氏體形式殘留，由此形成上述基體組織。但是添加的Ni粉末的量超過13質(zhì)量％時，殘留的奧氏體量過多，同時Ni的擴散量過多，不殘留貝氏體組織，故必須將上限設(shè)定為13質(zhì)量％。
(2)硬質(zhì)相在本發(fā)明的第1和第2耐磨耗性燒結(jié)合金中，無論是哪一種，如圖3和圖4所示，都在基體中分散著硬質(zhì)相(第1硬質(zhì)相)，其中主要由Mo硅化物構(gòu)成的硬質(zhì)粒子形成一體析出，在其內(nèi)部和周圍析出Co擴散而形成的擴散相(白色相)。該硬質(zhì)相利用硬質(zhì)而且和配對材料閥的親和性差的Mo硅化物，使耐磨耗性進一步提高，同時因為Mo硅化物構(gòu)成的硬質(zhì)粒子形成一體析出，故即使是在發(fā)生金屬接觸的環(huán)境下，也通過基體的束縛效果防止基體的塑性流動或膠合產(chǎn)生的磨耗。
另外，在本發(fā)明的第1和第2耐磨耗性燒結(jié)合金中，無論是哪一種，在基體中都分散著Fe基硬質(zhì)相(第2硬質(zhì)相)，其中析出主要粒狀的Cr碳化物、Mo碳化物、V碳化物和W碳化物，F(xiàn)e基合金在其周圍擴散。該硬質(zhì)相具有Mo系高速工具鋼公知的組成。
在這樣的硬質(zhì)相中，Co基硬質(zhì)相在上述基體中按5～40質(zhì)量％分散時，顯示非常良好的耐磨耗性。當(dāng)不足5質(zhì)量％，提高耐磨耗性的效果不顯著，當(dāng)超過40質(zhì)量％時，混合粉末的壓縮性降低，同時配對方攻擊性提高，磨耗量反而增大。另外，當(dāng)Fe基硬質(zhì)相在上述基體中分散5～30質(zhì)量％時，顯示非常良好的耐磨耗性。當(dāng)不足5質(zhì)量％時，耐磨耗性提高的效果不顯著，當(dāng)超過30質(zhì)量％時，混合粉末的壓縮性降低，同時配對方攻擊性提高，反而磨耗量增大。
下面對上述成分組成的數(shù)值限定的根據(jù)進行說明。
MoMo固溶在基體中，在強化基體的同時擴張基體的貝氏體區(qū)域，即使不進行特殊的恒溫處理等，只通過燒結(jié)后的通常冷卻，就有使基體組織貝氏體化的作用，利用上述作用使基體強度和耐磨耗性提高。另外，Mo在第一硬質(zhì)相中，主要和Si一起形成硬質(zhì)的Mo硅化物，同時一部分也和Co反應(yīng)形成Mo-Co硅化物，但這些Mo硅化物形成一體析出而形成硬質(zhì)相的核，防止基體的塑性流動、膠合，使耐磨耗性提高。而且Mo在第二硬質(zhì)相中形成Mo碳化物，使耐磨耗性提高。
Mo的含量而言，當(dāng)固溶在基體中而提供的量低于3質(zhì)量％時，基體的貝氏體化不夠，強度和耐磨耗性不夠。另外第一硬質(zhì)相中的量低于48質(zhì)量％時，析出的Mo硅化物不形成一體析出，作為Mo硅化物島形式而析出，耐磨耗性降低。而且當(dāng)?shù)诙操|(zhì)相中的量低于4質(zhì)量％時，Mo碳化物的形成量缺乏，耐磨耗性降低。因此，作為總體組成中的Mo量在第一耐磨耗性燒結(jié)合金中將5.26重量％定為下限，第二耐磨耗性燒結(jié)合金中將4.87質(zhì)量％定為下限。
另外，固溶在基體中而提供的量超過7質(zhì)量％，第1硬質(zhì)相中的量超過60質(zhì)量％，而且第二硬質(zhì)相中的量超過8質(zhì)量％時，作為供給源的原料粉末過硬，壓縮性降低，結(jié)果成型對密度降低，燒結(jié)后密度也不提高，強度和耐磨耗性降低。因此總體組成的Mo量將28.47質(zhì)量％定為上限。
因此，Mo含量在第一耐磨耗性燒結(jié)合金中設(shè)定為5.26～28.47質(zhì)量％，在第二耐磨耗性燒結(jié)合金中設(shè)定為4.87～28.47質(zhì)量％.
Co第一硬質(zhì)相中的Co擴散在基體中固溶強化基體，同時具有將硬質(zhì)相牢固地結(jié)合在基體中的作用。而且擴散在基體中的Co強化基體的同時，具有基體和硬質(zhì)相的耐熱性提高的作用。而且，Co的一部分與Mo，Si一起形成Mo-Co硅化物，形成硬質(zhì)相的核，防止基體的塑性流動、膠合，使耐磨耗性提高。Co的含量當(dāng)超過19.2質(zhì)量％時，作為供給源的各種粉末變硬，壓縮性受損。一方面，將下限設(shè)定為1.15質(zhì)量％。當(dāng)?shù)陀谠撓孪拗禃r，上述效果不夠。因此，Co的含量設(shè)定為1.15～19.2質(zhì)量％。
Cr第一硬質(zhì)相中的Cr固溶在第一硬質(zhì)相的CO基體中，具有強化的作用。另外，第二硬質(zhì)相中的Cr形成碳化物使基體的耐磨耗性提高。而且從第一和第二硬質(zhì)相向基體擴散的Cr的功能是使硬質(zhì)相牢固地對基體結(jié)合，同時固溶在基體中進一步強化基體，進一步提高淬透性。Cr的含量當(dāng)?shù)谝挥操|(zhì)相中的量低于3質(zhì)量％，并且第二硬質(zhì)相中的量低于2％時，上述效果不夠。因此，將總體組成中的Cr量的下限設(shè)定為0.25質(zhì)量％。一方面，當(dāng)?shù)谝挥操|(zhì)相中的量低于12質(zhì)量％，并且第二硬質(zhì)相中的量低于6％時，作為供給源的各種粉末變硬，壓縮性受損。因此總體組成中的Cr量的上限設(shè)定為6.6質(zhì)量％。因此，Cr的含量設(shè)定為0.25～6.6質(zhì)量％。
SiSi如前所述和第一硬質(zhì)相中的Mo，Co化合，形成硬質(zhì)的Mo硅化物、Mo-Co硅化物，使耐磨耗性提高。Si的含量不足0.05質(zhì)量％時，沒有足量的硅化物析出，當(dāng)超過2.0質(zhì)量％時，供給源粉末變硬，壓縮性受損，同時使燒結(jié)性惡化。因此Si的含量設(shè)定為0.05～2.0質(zhì)量％。
VV 在第二硬質(zhì)相中形成微細的V碳化物，使耐磨耗性提高，同時其一部分?jǐn)U散在基體中，具有固溶強化的作用。V的含量不足0.03質(zhì)量％時，其效果不夠。另外，當(dāng)超過0.9質(zhì)量％時，供給源粉末變硬，壓縮性受損。因此V的含量設(shè)定為0.03～0.9質(zhì)量％。
WW與V同樣，在第二硬質(zhì)相中形成碳化物，使耐磨耗性提高。W的含量不足0.2質(zhì)量％時，其效果不夠。另外，當(dāng)超過2.4質(zhì)量％時，供給源粉末變硬，壓縮性受損。因此W的含量設(shè)定為0.2～2.4質(zhì)量％。
CC具有強化基體的作用，使基體組織馬丁體化和貝氏體化，使其耐磨耗性提高。另外，在第二硬質(zhì)相中，如上所述形成Mo、Cr、V、W的碳化物，使耐磨耗性提高。C的含量不足0.43質(zhì)量％時，基體組織中殘留耐磨耗性和強度都低的鐵氧體，其耐磨耗性的提高不充分。另外，當(dāng)C的含量超過1.56質(zhì)量％時，滲碳體在晶粒邊界上開始析出，強度降低。因此C的含量設(shè)定為0.43～1.56質(zhì)量％。
NiNi少量地添加，使基體的固溶強化，改善基體組織的淬透性，促進燒結(jié)后的冷卻速度下的馬丁體化，使耐磨耗性得到提高。另外Ni濃度高的部分作為奧氏體殘留，但由于奧氏體組織是軟質(zhì)，富于韌性，因而具有抑制對配對方材料的攻擊性的效果。在本發(fā)明的第二燒結(jié)合金中，因為需要作成貝氏體或者除了貝氏體以外還有馬丁體和奧氏體的混合組織，故Ni的含量需要達到特定程度。但是含有過量的Ni時，富于韌性而且軟質(zhì)的奧氏體的形成量過多，容易產(chǎn)生基體的塑性流動、膠合，并且在基體組織中不殘留貝氏體，使耐磨性降低。因此，將Ni含量的上限值設(shè)定為13質(zhì)量％。另外在本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)合金中，只在第二耐磨耗性燒結(jié)合金中含有Ni。
這里，在上述第一、第二耐磨耗性燒結(jié)合金的金屬組織中，分散有0.3～2.0質(zhì)量％選自鉛、二硫化鉬、硫化錳、氮化硼、偏硅酸鎂系礦物、以及氟化鈣中的至少一種的可切削性改善物質(zhì)粒子是合適的。這些是可切削性改善成分，通過使其分散在基體中，在切削加工時成為切屑斷裂的起點，可以改善燒結(jié)合金的可切削性。這些可切削性改善成分的含量當(dāng)不足0.3質(zhì)量％時，其效果不充分，當(dāng)含量超過2.0質(zhì)量％時，則燒結(jié)合金的強度降低。因此其含量設(shè)定為0.3～2.0質(zhì)量％.
另外，在本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)合金中，氣孔中適宜地充填選自鉛、鉛合金、銅、銅合金、以及丙烯酸樹脂中的1種。這些也是可切削性改善成分，特別是當(dāng)切削含有氣孔的燒結(jié)合金時，成為不連續(xù)切削，通過使氣孔中含有鉛或銅，形成連續(xù)切削，緩和其對工具刀尖的沖擊。而且，除鉛具有作為固體潤滑劑的功能之外，銅或銅合金因為熱傳導(dǎo)性強，故可以防止熱不傳導(dǎo)(熱のてもり)，可以減輕熱對刀尖帶來的損傷，丙烯酸樹脂的作用是形成切屑碎片斷裂的起點。
下面對本發(fā)明的第一和第二耐磨耗性燒結(jié)合金的制造方法進行說明。
第一耐磨耗性燒結(jié)合金的制造方法的特征在于，向A合金粉末中添加5～40％的B合金粉末和5～30％的C合金粉末和0.3～1.2質(zhì)量％的石墨粉末，以制備混合粉末，其中所述的A合金粉末是由組成為以質(zhì)量比計算，Mo3～7％以及余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，用于形成基體；所述的B合金粉末是由組成為以質(zhì)量比計算，Mo48～60％、Cr3～12％、Si1～5％，以及余量部分為Co和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，用于形成Co基硬質(zhì)相；所述的C合金粉末是由組成為以質(zhì)量比計算，Mo4～8％、V0.5～3％、W4～8％、Cr2～6％、C0.6～1.2％，以及余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，用于形成Fe基硬質(zhì)相；將上述混合粉末壓粉成型為規(guī)定形狀之后，在非氧化性氣氛中，1000～1200℃下進行燒結(jié)。
第二耐磨耗性燒結(jié)合金的制造方法的特征在于，向A合金粉末中添加5～40％的B合金粉末、5～30％的C合金粉末、13質(zhì)量％以下的Ni粉末和0.3～1.2質(zhì)量％石墨粉末，以制備混合粉末，其中所述的A合金粉末是由組成為以質(zhì)量比計算，Mo3～7％以及余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，用于形成基體；所述的B合金粉末是由組成為以質(zhì)量比計算，Mo48～60％、Cr3～12％、Si1～5％，以及余量部分為Co和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，用于形成Co基硬質(zhì)相；所述的C合金粉末是由組成為以質(zhì)量比計算，Mo4～8％、V0.5～3％、W4～8％、Cr2～6％、C0.6～1.2％，以及余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，用于形成Fe基硬質(zhì)相；將上述混合粉末壓粉成型為特定形狀之后，在非氧化性氣氛中，1000～1200℃下進行燒結(jié)。
下面對上述各粉末的成分和各成分的比例的限定依據(jù)，按照基體成型用、混合粉末的順序進行說明。
(1)基體成型用粉末[A合金粉末]MoMo是使在燒結(jié)后的爐內(nèi)冷卻速度下容易得到貝氏體組織的元素，并且形成Mo碳化物使耐磨耗性提高。而且，Mo具有提高基體抗回火軟化性的作用，在反復(fù)進行加熱和冷卻的例如閥座用燒結(jié)合金中，可以有效地防止使用過程中出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象。當(dāng)Mo含量不足3質(zhì)量％時，上述效果不充分，在基體組織中殘留珠光體，缺乏提高耐磨耗性的效果。另外，當(dāng)Mo含量超過7質(zhì)量％時，除缺乏上述效果改善外，容易析出Mo過共析碳化物(硬質(zhì)相)，降低可切削性，并且提高配對方材料攻擊性。因此，將Mo含量設(shè)定為3～7質(zhì)量％。另外，為了在基體總體中均勻地得到Mo的上述作用，優(yōu)選以Fe-Mo合金粉末的形式提供Mo。
(2)混合用粉末由于在上述A合金粉末形成的基體中分散有硬質(zhì)相，而使其具有耐磨耗性，作為混合用粉末準(zhǔn)備Co基合金構(gòu)成的B合金粉末、Fe基合金構(gòu)成的C合金粉末、石墨粉末。另外在制造上述第二耐磨耗性燒結(jié)合金時，還準(zhǔn)備Ni粉末。
CoCo擴散在基體中，起到使硬質(zhì)相牢固地與基體結(jié)合的作用。另外，擴散在基體中的Co起到強化基體的作用的同時，還起到了提高基體及硬質(zhì)相的基體的耐熱性的作用。而且Co的一部分和Mo、Si一起形成Mo-Co硅化物，該硅化物形成硬質(zhì)相的核，使耐磨耗性提高，并且利用束縛效果防止基體的塑性流動、膠合。按照以上所述，利用Co基合金構(gòu)成B合金粉末。下面對B合金粉末中含有的成分組成的數(shù)值限定的根據(jù)進行說明。
Mo主要和Si結(jié)合，形成耐磨耗性、潤滑性好的Mo硅化物，提高燒結(jié)合金的耐磨耗性。另外，一部分與Co結(jié)合，成為由Co-Mo-Cr-Si合金形成的Mo硅化物析出型硬質(zhì)粒子。B合金粉末中的Mo含量在不足48質(zhì)量％時，Mo硅化物不形成一體析出，耐磨耗性停留在現(xiàn)有的程度上。相反B合金粉末中的Mo含量超過60質(zhì)量％，則Mo增量效果更明顯，粉末的硬度高，使成型時的壓縮性受損。另外，由于形成的硬質(zhì)相變脆，受到?jīng)_擊時會部分缺損，由于研磨粉的作用，耐磨耗性反而降低。因此B合金粉末中的Mo含量設(shè)定為48～60質(zhì)量％。
CrCr用于強化硬質(zhì)相的Co基體。另外，向Fe基體擴散，也使Fe基體的耐磨耗性提高。當(dāng)B合金粉末中的Cr含量不足3質(zhì)量％時，缺乏所述的效果。相反當(dāng)Cr含量超過12質(zhì)量％時，粉末的氧量增多，在粉末表面形成氧化覆膜，阻礙燒結(jié)的進行，同時由于氧化覆膜，粉末變硬，致使壓縮性降低。為此，由于導(dǎo)致燒結(jié)合金的強度降低，耐磨耗性降低，將Cr含量的上限值設(shè)定為12質(zhì)量％。按照如上所述，將B合金粉末中的Cr含量設(shè)定為3～12質(zhì)量％。
SiSi主要和Mo反應(yīng)，形成耐磨耗性、潤滑性好的Mo硅化物，使燒結(jié)合金的耐磨耗性提高。由于B合金粉末中的Si含量不足1質(zhì)量％時，不能得到足夠的Mo硅化物，因而不能得到足夠的耐磨耗性提高的效果。一方面當(dāng)Si含量過大時，和Mo不反應(yīng)而擴散至基體中的Si增多。Si使Fe基體變硬，同時也使其脆化。為此，Si向基體進行某種程度的擴散對硬質(zhì)相向基體的固著有效。但是由于過量的Si擴散使Fe基體的耐磨耗性降低，增加配對方攻擊性，故不優(yōu)選。因此，如果減少不與Mo反應(yīng)的Si量，則此時可以不增加粉末硬度使其具有適當(dāng)?shù)腗o量。因此將和Mo量不反應(yīng)而擴散至基體的Si開始增加的5質(zhì)量％設(shè)定為Si含量的上限。如上所述，B合金粉末中的Si含量設(shè)定為1～5質(zhì)量％。
下面對B合金粉末的添加量進行說明。如上所述，B合金粉末形成的硬質(zhì)相，牢固地粘著在基體中，原始粉末部分形成以Mo硅化物為主體的硬質(zhì)粒子成為一體的硬質(zhì)相，同時在該硬質(zhì)粒子的內(nèi)部和周圍形成析出Co，Cr濃度高的擴散相(白色相)的組織。因此B合金粉末的添加量越多，耐磨耗性越良好。但是相對混合粉末總體添加量不足5質(zhì)量％時，在發(fā)生金屬接觸的環(huán)境下基體的束縛效果不充分，發(fā)生基體的塑性流動、膠合，從而磨耗深入，缺乏耐磨耗性提高的效果。相反當(dāng)添加量超過40質(zhì)量％時，混合粉末的壓縮性降低，燒結(jié)后的密度和強度變小，耐磨耗性也降低。因此，將B合金粉末的添加量相對混合粉末總體設(shè)定為5～40質(zhì)量％。
FeFe此形成所謂的Mo系高速工具鋼的基體，使其耐磨耗性提高。因此利用Fe基合金構(gòu)成C合金粉末。下面對C合金粉末中含有的成分組成的數(shù)值限定的根據(jù)進行說明。
MoMo形成碳化物使耐磨耗性提高。另外具有向基體中擴散提高對硬質(zhì)相基體的粘著性的作用。C合金粉末中的Mo含量不足4質(zhì)量％時，析出的Mo碳化物的量缺少，缺少耐磨耗性提高的效果。另外，當(dāng)超過8質(zhì)量％時，析出的Mo碳化物的量過多，配對方攻擊性提高，并且致使可切削性非常地降低。因此C合金粉末中的Mo含量設(shè)定為4～8質(zhì)量％。
VV形成硬并且微小的V碳化物，使耐磨耗性提高。該效果在C合金粉末中的V含量為0.5質(zhì)量％以上時顯著，另外當(dāng)超過3質(zhì)量％時，析出的V碳化物的量過多，配對方攻擊性提高，并且致使可切削性非常地降低。因此C合金粉末中的V的含量設(shè)定為0.5～3質(zhì)量％。
WW形成硬質(zhì)的W碳化物，使耐磨耗性提高。當(dāng)C合金粉末中W的含量不足4質(zhì)量％時，析出的W碳化物的量缺乏，缺少耐磨耗性提高的效果。另外當(dāng)超過8質(zhì)量％時，析出的W碳化物的量過多，配對方攻擊性提高，并且致使可切削性非常地降低。因此C合金粉末中W的含量設(shè)定為4～8質(zhì)量％。
CrCr形成碳化物，使耐磨耗性提高。而且，具有向基體中擴散，使其對硬質(zhì)相基體的粘著提高，并且提高基體的淬透性，在燒結(jié)后的冷卻過程中，使基體組織馬丁體化，提高基體的耐磨耗性的作用。當(dāng)C合金粉末中Cr的含量不足2質(zhì)量％時，析出的Cr碳化物的量缺乏，缺少耐磨耗性提高的效果。另外當(dāng)超過6質(zhì)量％時，析出的Cr碳化物的量過多，配對方攻擊性提高，并且致使可切削性非常地降低。因此C合金粉末中Cr的含量設(shè)定為2～6質(zhì)量％。
C當(dāng)固溶上述的合金成分作為Fe合金粉末而提供時，粉末過度變硬，壓縮性非常降低。因此在Fe基合金粉末中加入C，使固溶于Fe合金粉末中的合金成分的一部分以碳化物的形態(tài)析出。這樣處理后，碳化物則析出分散在Fe基合金粉末中，而固溶在Fe合金粉末的基體部分的合金成分減少。為此，作為Fe基合金粉末總體，粉末的硬度降低，壓縮性提高。供給Fe基合金粉末中的C在C合金粉末中的含量不足0.6質(zhì)量％時，析出的碳化物的量少，壓縮性的改善不充分。另外，當(dāng)使其超過1.2％時，F(xiàn)e基合金粉末中析出的碳化物的量反而增多，使壓縮性降低。因此C合金粉末中C的含量設(shè)定為0.6～1.2質(zhì)量％。
下面對C合金粉末的添加量進行說明。當(dāng)上述C合金粉末以5～30質(zhì)量％分散于上述基體中時，顯示非常良好的耐磨耗性。當(dāng)C合金粉末的添加量相對混合粉末總體的質(zhì)量不足5質(zhì)量％時，耐磨耗性提高的效果不顯著，當(dāng)超過30質(zhì)量％時，混合粉末的壓縮性降低，同時配對方攻擊性提高，磨耗量反而增加。因此，C合金粉末的添加量設(shè)定為混合粉末總體質(zhì)量的5～30質(zhì)量％。
為了在固溶于基體使其強化的同時，在燒結(jié)后以通常的冷卻速度容易得到馬丁體，因而添加Ni。作為Ni的添加方式，當(dāng)使其固溶于Fe-Mo合金粉末而添加時，Ni變得均勻，故容易得到貝氏體單相組織。另外，當(dāng)使Ni以凈粉的形態(tài)，或者以使其部分?jǐn)U散在Fe-Mo合金粉末中的形態(tài)添加時，基體中Ni濃度高的部分不均勻存在。為此，Ni濃度高的部分轉(zhuǎn)變成馬丁體，容易得到在貝氏體組織中分散有馬丁體的組織。另外使用凈粉的情況下，原來的Ni粉末的部分作為Ni濃度高、而且韌性高的奧氏體殘留，具有提高基體韌性的功能。但是由于當(dāng)奧氏體過度分散時，耐磨耗性降低，故Ni含量需要設(shè)定在混合粉末的質(zhì)量總體的13質(zhì)量％以下。另外，在本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)合金中，Ni只包含在第二耐磨耗性燒結(jié)合金中。
在向基體形成用的A合金粉末中固溶而添加C的情形中，由于合金粉末變硬，使壓縮性降低，因而以石墨粉末的方式添加。以石墨粉末的形式添加的C使基體強化，同時使耐磨耗性提高。當(dāng)C的添加量不足0.3質(zhì)量％時，基體組織中殘留有耐磨耗性、強度都低的鐵氧體，當(dāng)超過1.2質(zhì)量％時，滲碳體在晶粒邊界上開始析出，強度降低。因此，相對基體形成用的A合金粉末的質(zhì)量，使添加的石墨設(shè)定為0.3～1.2質(zhì)量％。
本發(fā)明涉及的第一耐磨耗性燒結(jié)合金使用上述特定量的A合金粉末、B合金粉末、C合金粉末和石墨粉末制造而成，所呈現(xiàn)的金屬組織為由總體組成以質(zhì)量比計，Mo5.26～28.47％、Co1.15～19.2％、Cr0.25～6.6％、Si0.05～2.0％、V0.03～0.9％、W0.2～2.4％、以及C0.43～1.56％，余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在貝氏體相、或者貝氏體和馬丁體的混合相構(gòu)成的基體組織中，在Co基合金基體中主要由Mo硅化物構(gòu)成的析出物形成一體而析出的Co基硬質(zhì)相按5～40％分散，在Fe基合金基體中粒狀Cr碳化物、Mo碳化物、V碳化物和W碳化物析出的Fe基硬質(zhì)相按5～30％分散。
另外，本發(fā)明涉及的第二耐磨耗性燒結(jié)合金使用上述特定量的A合金粉末、B合金粉末、C合金粉末、Ni粉末和石墨粉末制造而成，所呈現(xiàn)的金屬組織為由總體組成以質(zhì)量比計，Mo4.87～28.47％、Co1.15～19.2％、Cr0.25～6.6％、Si0.05～2.0％、V0.03～0.9％、W0.2～2.4％、C0.43～1.56％，以及Ni13％以下，余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在貝氏體相、馬丁體和奧氏體的混合相構(gòu)成的基體組織中，在Co基合金基體中主要由Mo硅化物構(gòu)成的析出物形成一體析出的Co基硬質(zhì)相按5～40％分散，在Fe基合金基體中粒狀Cr碳化物、Mo碳化物、V碳化物和W碳化物析出的Fe基硬質(zhì)相按5～30％分散。
下面對本發(fā)明的第一和第二耐磨耗性燒結(jié)合金的制造方法中的優(yōu)選的附加要點進行說明。
(1)鉛、二硫化鉬、硫化錳、氮化硼、偏硅酸鎂系礦物、氟化鈣粉末的添加為了改善本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)合金的可切削性，在上述混合粉末中，可以相對混合粉末添加0.3～2.0質(zhì)量％的鉛粉末、二硫化鉬粉末、硫化錳粉末、氮化硼粉末、偏硅酸鎂系礦物粉末、氟化鈣粉末中的至少一種。其添加量的數(shù)值限定的依據(jù)如前所述。
(2)鉛、鉛合金、銅、銅合金和丙烯酸樹脂的溶液浸滲或浸漬在利用上述制造方法制造的本發(fā)明的耐磨耗性燒結(jié)合金的氣孔中，也可以溶液浸滲或浸漬鉛、鉛合金、銅、銅合金和丙烯酸樹脂。具體地通過向混合粉末中添加鉛或銅等的粉末，燒結(jié)粉末的成型體，使氣孔中含有所述金屬(溶液浸滲)?；蛘咴诿荛]容器內(nèi)填充熔融的丙烯酸樹脂和耐磨耗性燒結(jié)合金，通過使密閉容器的內(nèi)部減壓，可以將丙烯酸樹脂填充在氣孔內(nèi)(浸漬)。另外，替代丙烯酸樹脂，通過使用熔融的鉛或者銅或銅合金，可以使所述的金屬浸漬在氣孔內(nèi)。
實施例實施例1形成硬質(zhì)相用的合金粉末的組成的影響準(zhǔn)備上述文獻2中公開的Fe-6.5Co-1.5Mo-Ni合金粉末作為形成基體用的合金粉末，添加表1所示組成的形成硬質(zhì)相用的合金粉末25質(zhì)量％，石墨粉末1.1質(zhì)量％和成型潤滑劑(硬脂酸鋅0.8質(zhì)量％)，混合并在650MPa的成型壓力下，將混合粉末成型為Φ30×Φ20×h10的環(huán)。
表1

接著將所述的成型體在氨分解氣氛圍中，在1180℃溫度下燒結(jié)60分鐘，制成試樣01～16。對上述的試樣進行的簡易磨耗試驗的結(jié)果匯總記錄在表1中。
并且，簡易磨耗試驗是在高溫下、施加撞擊和滑動輸入的狀態(tài)下進行的。具體是將上述環(huán)狀試樣片加工成內(nèi)徑面上具有45度錐面的閥座形狀，將燒結(jié)合金壓入嵌合在鋁合金制殼套內(nèi)。并且利用發(fā)動機驅(qū)動所致偏心凸輪的旋轉(zhuǎn)，使在由SUH-36原材制成的外形面上具有局部45度錐面的圓盤狀配對材料(閥)進行上下活塞運動，由此使燒結(jié)合金和配對材料的錐形面之間反復(fù)進行沖擊。也就是，閥的動作是使放開動作和著座動作反復(fù)進行，實現(xiàn)上下活塞運動，其中，放開動作是利用由發(fā)動機驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的偏心凸輪從閥座離開，著座動作是利用閥彈簧而向閥座著落。另外在該試驗中，用燃燒器加熱配對材料，進行溫度設(shè)定使燒結(jié)合金達到300℃，將簡易磨耗試驗撞擊次數(shù)設(shè)定為2800次/分，重復(fù)時間設(shè)定為15小時。這樣對試驗后的閥座的磨耗量和閥的磨耗量進行測定、評價。
下面參照圖5～圖7研究實驗結(jié)果。另外圖5～圖7中的點線是表示試樣16(現(xiàn)有技術(shù)例)的磨耗量水平(閥座和閥的合計磨耗量)的。
磨耗量和形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Mo量的關(guān)系如圖5所示，形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Mo量為48～60質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號02～05)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，Mo量超出48～60質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號01，06)，特別是其閥座的磨耗量特別高，閥的磨耗量也比較高。因此，證實只要形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Mo量是48～60質(zhì)量％的范圍，就可以獲得優(yōu)良的耐磨耗性。
(磨耗量和形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Cr量的關(guān)系)如圖6所示，形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Cr量為3～12質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號03，08～10)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，Cr量超出3～12質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號07，11)，特別是其閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Cr量是3～12質(zhì)量％的范圍，就可以獲得優(yōu)良的耐磨耗性。
(磨耗量和形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Si量的關(guān)系)如圖7所示，形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Si量為1～5質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號03，13，14)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，Si量超出1～5質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號12，15)，特別是其閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要形成硬質(zhì)相用的合金粉末中的Si量是1～5質(zhì)量％的范圍，就可以獲得優(yōu)良的耐磨耗性。
實施例2形成硬質(zhì)相用的合金粉末的添加量的影響準(zhǔn)備上述文獻2中公開的Fe-6.5Co-1.5Mo-Ni合金粉末作為形成基體用的合金粉末，并且準(zhǔn)備在實施例1的試樣03中所使用的形成硬質(zhì)相用的合金粉末，將形成硬質(zhì)相用的合金粉末的添加量設(shè)定為表2所示的量，在和實施例1相同的條件下成型為Φ30×Φ20×h10的環(huán)。
表2

下面將這些成型體在氨分解氣氛圍中，在1180℃溫度下燒結(jié)60分鐘，制成試樣17～23。對上述的試樣進行簡易磨耗試驗，將其結(jié)果合并記錄在表2中。
下面參照圖8研究試驗結(jié)果。另外圖8中的點線是表示試樣16(現(xiàn)有技術(shù)例)的磨耗量水平(閥座和閥的合計磨耗量)的。
(磨耗量和形成硬質(zhì)相用的合金粉末的添加量的關(guān)系)如圖8所示，相對混合粉末總體質(zhì)量的形成硬質(zhì)相用的合金粉末的添加量為5～40質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號03，18～22)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，形成硬質(zhì)相用的合金粉末的添加量超出5～40質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號17，23)，特別是其閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要相對混合粉末總體質(zhì)量的形成硬質(zhì)相用的合金粉末添加量是5～40質(zhì)量％的范圍，就可以獲得優(yōu)良的耐磨耗性。
實施例3燒結(jié)溫度的影響作為形成基體用的合金粉末，準(zhǔn)備上述文獻2中公開的Fe-6.5Co-1.5Mo-Ni合金粉末，并且準(zhǔn)備實施例1的試樣03中使用的形成硬質(zhì)相用的合金粉末，將燒結(jié)溫度設(shè)定為表3所示的溫度，在和實施例1相同的條件下成型為Φ30×Φ20×h10的環(huán)。
表3

下面將所述的成型體在氨分解氣氛圍中，燒結(jié)60分鐘，制成試樣24～28。對上述的試樣進行簡易磨耗試驗，將其結(jié)果合并記錄在表3中。
下面參照圖9研究實驗結(jié)果。另外圖9中的點線是表示試樣16(現(xiàn)有技術(shù)例)的磨耗量水平(閥座和閥的合計磨耗量)的。
(磨耗量和燒結(jié)溫度的關(guān)系)如圖9所示，燒結(jié)溫度為1000～1200℃的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號03，25～27)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，燒結(jié)溫度超出1000～1200℃的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號24，28)，特別是其閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要燒結(jié)溫度為1000～1200℃的范圍內(nèi)，就可以獲得優(yōu)良的耐磨耗性。
實施例4硬質(zhì)相的影響單獨準(zhǔn)備上述文獻1中公開的Fe-3Cr-0.3Mo-0.3V合金粉末和Fe-6.5Co-1.5Mo-1.5Ni合金粉末作為形成基體用的合金粉末，或者將所述的合金粉末按照1∶1的比例混合而準(zhǔn)備混合粉末。另外，分別準(zhǔn)備本發(fā)明的Co-50Mo-10Cr-3Si合金和現(xiàn)有的Fe-3Cr-0.3Mo-0.3V合金作為形成硬質(zhì)相用的合金粉末。將形成硬質(zhì)相用的合金粉末25質(zhì)量％和石墨粉末1.1質(zhì)量％添加到表4所示的比例的形成基體用粉末中，在實施例1相同的條件下成型為Φ30×Φ20×h10的環(huán)。
表4

下面將所述的成型體在氨分解氣氛圍中，1180℃下燒結(jié)60分鐘，制成試樣03，16，29～32。對上述的試樣進行簡易磨耗試驗，將其結(jié)果合并記錄在表4中。
下面參照圖10研究實驗結(jié)果。
(磨耗量和硬質(zhì)相的關(guān)系)如圖10所示，無論使用任何一種形成基體用的合金粉末時，都是使用本發(fā)明的形成硬質(zhì)相用的合金粉末的情況(試樣編號03，29，30)比使用現(xiàn)有的形成硬質(zhì)相用的合金粉末的情況(試樣編號16，31，32)，其閥座和閥的磨耗量更穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。因此，證實只要使用本發(fā)明的形成硬質(zhì)相用的合金粉末就可以獲得優(yōu)良的耐磨耗性。
實施例5形成Co基硬質(zhì)相用的合金粉末(B合金粉末)的組成和添加量的影響將表5所示的形成基體用的A合金粉末、形成Co基硬質(zhì)相用的B合金粉末、形成Fe基硬質(zhì)相用的C合金粉末、石墨粉末按照表5所示的比例和成型潤滑劑(硬脂酸鋅0.8質(zhì)量％)一起配合，在650MPa的成型壓力下將混合的混合粉末成型為Φ30×Φ20×h10的環(huán)。
表5

下面將所述的成型體在氨分解氣氛圍中，在1180℃溫度下燒結(jié)60分鐘，制成表6所示的組成的試樣41～60。對上述的試樣進行簡易磨耗試驗，將其結(jié)果合并記錄在表6中。
表6

另外，簡易磨耗試驗是在高溫下、施加撞擊和滑動輸入的狀態(tài)下進行的。具體是將上述環(huán)狀試樣片加工成內(nèi)徑面上具有45度錐形面的閥座形狀，將燒結(jié)合金壓入嵌合在鋁合金制殼套內(nèi)。并且利用發(fā)動機驅(qū)動所致偏心凸輪的旋轉(zhuǎn)，使在由SUH-36原材制成的外形面上具有部分45度錐形面的圓盤狀配對材料(閥)進行上下活塞運動，由此使燒結(jié)合金和配對材料的錐形面之間反復(fù)進行沖擊。也就是，閥的動作是使放開動作和著座動作反復(fù)進行，實現(xiàn)上下活塞運動，其中，放開動作是利用經(jīng)由發(fā)動機驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的偏心凸輪從閥座分離，著座動作是利用閥簧而向閥座著落。另外，在該試驗中用燃燒器加熱配對材料，進行溫度設(shè)定使燒結(jié)合金達到300℃，將簡易磨耗試驗撞擊次數(shù)設(shè)定為2800次/分，反復(fù)時間設(shè)定為15小時。這樣對試驗后的閥座的磨耗量和閥的磨耗量進行測定、評價。
下面參照圖11～圖14研究實驗結(jié)果。
磨耗量和B合金粉末中的Mo量的關(guān)系如圖11所示，B合金中的Mo量為48～60質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號42～45)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，Mo量超出48～60質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號41，46)，特別是其閥座的磨耗量特別高，閥的磨耗量也比較高。因此，證實只要B合金粉末中的Mo量是48～60質(zhì)量％的范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
(磨耗量和B合金粉末中的Si量的關(guān)系)如圖12所示，B合金粉末中的Si量為1～5質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，48，49)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，Si量超出1～5質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號47，50)，特別是其閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要B合金粉末中的Si量是1～5質(zhì)量％的范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
(磨耗量和B合金粉末中的Cr量的關(guān)系)如圖13所示，B合金粉末中的Cr量為3～12質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，52～54)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，Cr量超出3～12質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號51，55)，特別是其閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要B合金粉末中的Cr量是3～12質(zhì)量％的范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
(磨耗量和B合金粉末的添加量的關(guān)系)如圖14所示，相對混合粉末總體的質(zhì)量添加的B合金粉末的量為5～40質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，57～59)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，B合金粉末的添加量超出5～40質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號56，60)，特別是閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要相對混合粉末總體的質(zhì)量的B合金粉末的添加量是5～40質(zhì)量％的范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
實施例6形成基體的合金粉末(A合金粉末)的組成和添加量的影響將表7分別所示的形成基體用的A合金粉末、形成Co基硬質(zhì)相用的B合金粉末、形成Fe基硬質(zhì)相用的C合金粉末、石墨粉末按照表7所示的比例，和成型潤滑劑(硬脂酸鋅0.8質(zhì)量％)一起配合，在650MPa的成型壓力下將混合的混合粉末成型為Φ30×Φ20×h10的環(huán)。然后，在實施例5相同的實驗條件下進行燒結(jié)，制作表8所示組成的試樣編號43，61～64。對以上的試樣如實施例5一樣進行簡易磨耗試驗。將其結(jié)果合并記錄在表8中。
表7

表8

下面參照圖15研究實驗結(jié)果。
(磨耗量和A合金粉末中的Mo量的關(guān)系)如圖15所示，A合金中的Mo量為3～7質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，62，63)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，Mo量超出3～7質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號61，64)，特別是閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要A合金粉末中的Mo量是3～7質(zhì)量％的范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
實施例7形成Fe基硬質(zhì)相的合金粉末(C合金粉末)的組成和添加量的影響將表9分別所示的形成基體用的A合金粉末、形成Co基硬質(zhì)相用的B合金粉末、形成Fe基硬質(zhì)相用的C合金粉末、石墨粉末按照表7所示的比例，和成型潤滑劑(硬脂酸鋅0.8質(zhì)量％)一起配合，在650MPa的成型壓力下將混合的混合粉末成型為Φ30×Φ20×h10的環(huán)。然后，在實施例5相同的實驗條件下進行燒結(jié)，制作表10所示組成的試樣03，25～43。對以上的試樣進行實施例5同樣的簡易磨耗試驗，將其結(jié)果合并記錄在表10中。
表9

表10

下面參照圖16～圖19研究實驗結(jié)果。
(磨耗量和C合金粉末中的Mo量的關(guān)系)如圖16所示，C合金粉末中的Mo量為4～8質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，66，67)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，Mo量超出4～8質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號65，68)，特別是閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要C合金粉末中的Mo量是4～8質(zhì)量％的范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
(磨耗量和C合金粉末中的合金元素(V，W，Cr)的量的關(guān)系)如圖17所示，C合金粉末中的合金元素的量V0.5～3質(zhì)量％、W4～8質(zhì)量％、并且Cr2～6質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，70，71)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，C合金中的合金元素的量超過V0.5～3質(zhì)量％、W4～8質(zhì)量％、并且Cr2～6質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號69，72)，特別是閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要C合金中的合金元素的量是V0.5～3質(zhì)量％、W4～8質(zhì)量％、并且Cr2～6質(zhì)量％的范圍內(nèi)，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
(磨耗量和C合金粉末中的C量的關(guān)系)如圖18所示，C合金中的C量為0.6～1.2質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，74，75)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，C量超出0.6～1.2質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號73，76)，特別是閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要C合金粉末中的C量是0.6～1.2質(zhì)量％的范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
磨耗量和C合金粉末中的添加量的關(guān)系如圖19所示，相對混合粉末總體的質(zhì)量而添加的C合金粉末的量為5～30質(zhì)量％的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，78～82)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，C合金粉末的添加量超出5～30質(zhì)量％的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號77，83)，特別是閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要相對混合粉末總體的質(zhì)量的C合金粉末的添加量是5～30質(zhì)量％的范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
實施例8Ni粉末添加的影響將表11分別所示的形成基體用的A合金粉末、形成Co基硬質(zhì)相用的B合金粉末、形成Fe基硬質(zhì)相用的C合金粉末、Ni粉末、石墨粉末按照表11所示的比例，和成型潤滑劑(硬脂酸鋅0.8質(zhì)量％)一起配合，在650MPa的成型壓力下將混合的混合粉末成型為Φ30×Φ20×h10的環(huán)。然后，在實施例5相同的實驗條件下進行燒結(jié)，制作表12所示組成的試樣編號43，84～88。對上述試樣進行實施例5相同的簡易磨耗試驗，將其結(jié)果合并記錄在表12中。
表11

表12

下面參照圖20研究實驗結(jié)果。
(磨耗量和Ni粉末的添加量的關(guān)系)
如圖20所示，Ni粉末的添加量為13質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，84～87)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，Ni粉末的添加量超出13質(zhì)量％以下的范圍的燒結(jié)合金(試樣編號88)，特別是閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要Ni粉末的添加量是13質(zhì)量％以下的范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
實施例9石墨粉末添加的影響將表13分別所示的形成基體用的A合金粉末、形成Co基硬質(zhì)相用的B合金粉末、形成Fe基硬質(zhì)相用的C合金粉末、石墨粉末按照表13所示的比例，和成型潤滑劑(硬脂酸鋅0.8質(zhì)量％)一起配合，在650MPa的成型壓力下將混合的混合粉末成型為Φ30×Φ20×h10的環(huán)。然后，在實施例5相同的實驗條件下進行燒結(jié)，制作表14所示組成的試樣編號43，89～94。對上述試樣進行實施例5相同的簡易磨耗試驗，將其結(jié)果合并記錄在表14中。
表13

表14

下面參照圖21研究實驗結(jié)果。
(磨耗量和石墨粉末的添加量的關(guān)系)如圖21所示，石墨粉末的添加量為0.3～1.2質(zhì)量％范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，90～93)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，石墨粉末的添加量超出0.3～1.2質(zhì)量％范圍的燒結(jié)合金(試樣編號89，94)，特別是閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要石墨粉末的添加量是0.3～1.2質(zhì)量％范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
實施例10(燒結(jié)溫度的影響)將表15分別所示的形成基體用的A合金粉末、形成Co基硬質(zhì)相用的B合金粉末、形成Fe基硬質(zhì)相用的C合金粉末、石墨粉末按照表15所示的比例，和成型潤滑劑(硬脂酸鋅0.8質(zhì)量％)一起配合，在650MPa的成型壓力下將混合的混合粉末成型為Φ30×Φ20×h10的環(huán)。然后，在實施例5相同的實驗條件下進行燒結(jié)，制作表16所示組成的試樣43，95～99。對上述試樣進行實施例相同的簡易磨耗試驗，將其結(jié)果合并記錄在表16中。
表15

表16

下面參照圖22研究實驗結(jié)果。
磨耗量和燒結(jié)溫度的關(guān)系如圖22所示，燒結(jié)溫度為1000～1200℃范圍內(nèi)的燒結(jié)合金(試樣編號43，96～98)，其閥座和閥的磨耗量穩(wěn)定且低，顯示具有良好的耐磨耗性。另外，燒結(jié)溫度超出1000～1200℃范圍的燒結(jié)合金(試樣編號95，99)，特別是閥座的磨耗量特別高。因此，證實只要燒結(jié)溫度是1000～1200℃范圍，就可以使其具有優(yōu)良的耐磨耗性。
權(quán)利要求
1.一種形成硬質(zhì)相用的合金粉末，其特征在于，其總體組成以質(zhì)量比計，為Mo48～60％、Cr3～12％、Si1～5％，余量部分為Co和不可避免的雜質(zhì)。
2.一種耐磨耗性燒結(jié)合金用的鐵系混合粉末，其特征在于，在鐵合金基體用粉末中，按質(zhì)量比5～40％添加權(quán)利要求1所述的形成硬質(zhì)相用的合金粉末。
3.一種耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備權(quán)利要求2所述的耐磨耗性燒結(jié)合金用的鐵系混合粉末，將其壓粉成形為規(guī)定形狀，將得到的壓粉體在非氧化性氣氛中，在1000～1200℃的溫度下燒結(jié)。
4.一種耐磨耗性燒結(jié)構(gòu)件，其特征在于，以Mo硅化物為主的析出物成一體而析出的Co基硬質(zhì)相以5～40％的質(zhì)量比分散在鐵合金基體中，其組成為以質(zhì)量比計，由Mo48～60％、Cr3～12％、Si1～5％，余量部分為Co和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
5.一種耐磨耗性燒結(jié)合金，其特征在于，總體組成為以質(zhì)量比計，由Mo5.26～28.47％、Co1.15～19.2％、Cr0.25～6.6％、Si0.05～2.0％、V0.03～0.9％、W0.2～2.4％、以及C0.43～1.56％，余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在貝氏體相、或者貝氏體和馬丁體的混合相構(gòu)成的基體組織中，在Co基合金基體中主要由Mo硅化物構(gòu)成的析出物成一體而析出的Co基硬質(zhì)相以5～40％分散，在Fe基合金基體中粒狀的Cr碳化物、Mo碳化物、V碳化物和W碳化物析出的Fe基硬質(zhì)相以5～30％分散。
6.一種耐磨耗性燒結(jié)合金，其特征在于，總體組成為以質(zhì)量比計，由Mo4.87～28.47％、Co1.15～19.2％、Cr0.25～6.6％、Si0.05～2.0％、V0.03～0.9％、W0.2～2.4％、C0.43～1.56％，以及Ni13％以下，余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在貝氏體相、馬丁體和奧氏體的混合相構(gòu)成的基體組織中，在Co基合金基體中主要由Mo硅化物構(gòu)成的析出物成一體而析出的Co基硬質(zhì)相以5～40％分散，在Fe基合金基體中粒狀的Cr碳化物、Mo碳化物、V碳化物和W碳化物析出的Fe基硬質(zhì)相以5～30％分散。
7.如權(quán)利要求5或6所述的耐磨耗性燒結(jié)合金，其特征在于，在前述基體組織中，選自鉛、二硫化鉬、硫化錳、氮化硼、偏硅酸鎂系礦物、以及氟化鈣中的至少一種的改善可切削性的物質(zhì)粒子以0.3～2.0質(zhì)量％分散。
8.如權(quán)利要求5或6所述的耐磨耗性燒結(jié)合金，其特征在于，在氣孔中充填選自鉛、鉛合金、銅、銅合金、以及丙烯酸樹脂中的1種。
9.一種耐磨耗性燒結(jié)合金的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備混合粉末，該混合粉末是向A合金粉末中添加B合金粉末5～40％、C合金粉末5～30％和石墨粉末0.3～1.2質(zhì)量％而得到的；其中所述的A合金粉末的組成為以質(zhì)量比計，由Mo3～7％以及余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，用于形成基體；所述的B合金粉末的組成為以質(zhì)量比計，由Mo48～60％、Cr3～12％、Si1～5％，以及余量部分為Co和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，用于形成Co基硬質(zhì)相；所述的C合金粉末的組成為以質(zhì)量比計，由Mo4～8％、V0.5～3％、W4～8％、Cr2～6％、C0.6～1.2％，以及余量部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，用于形成Fe基硬質(zhì)相；將所述混合粉末壓粉成型為規(guī)定形狀之后，在非氧化性氣氛中，在1000～1200℃溫度下進行燒結(jié)。
10.如權(quán)利要求9所述的耐磨耗性燒結(jié)合金的制造方法，其特征在于，在前述混合粉末中進一步添加Ni粉末13質(zhì)量％以下。
11.如權(quán)利要求9或10所述的耐磨耗性燒結(jié)合金的制造方法，其特征在于，在前述混合粉末中，進一步添加0.3～2.0質(zhì)量％的選自鉛、二硫化鉬、硫化錳、氮化硼、偏硅酸鎂系礦物、以及氟化鈣中的至少一種的改善可切削性物質(zhì)粉末。
12.一種耐磨耗性燒結(jié)合金的制造方法，其特征在于，在權(quán)利要求9或10所述的耐磨耗性燒結(jié)合金的氣孔中溶液浸滲或浸漬選自鉛、鉛合金、銅、銅合金、以及丙烯酸樹脂中的1種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形成硬質(zhì)相用的合金粉末，該粉末用于具有優(yōu)良的高溫耐磨耗性的閥座材料。其總體組成為以質(zhì)量比計算，Mo48～60％、Cr3～12％、Si1～5％，余量部分為Co和不可避免的雜質(zhì)。
文檔編號C22C29/18GK1676647SQ20041010386
公開日2005年10月5日 申請日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者河田英昭, 林幸一郎 申請人:日立粉末冶金株式會社