(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径が76〜96μmの鉄基粉末の表面にMo含有合金粉末を付着させた複合合金鋼粉と黒鉛粉とを含む粉末冶金用合金鋼粉であって、前記複合合金鋼粉の比表面積が0.100m2/g以上0.5m2/g以下で、かつ前記複合合金鋼粉中のMo量が0.2〜1.5質量％の範囲であって、さらに、前記粉末冶金用合金鋼粉：100質量％に対する前記黒鉛粉の含有量が0.1〜1.0質量％の範囲である粉末冶金用合金鋼粉に、潤滑剤を添加して混合した後、加圧成形処理、焼結処理を１回行って鉄基焼結体とする鉄基焼結体の製造方法。
【請求項２】
前記粉末冶金用合金鋼粉に、さらに、該粉末冶金用合金鋼粉：100質量％に対して、Cu粉が0.5〜4.0質量％の範囲で含有している、請求項１に記載の鉄基焼結体の製造方法。
【請求項３】
前記粉末冶金用合金鋼粉において、前記鉄基粉末が還元鉄粉を含み、かつ該鉄基粉末の平均粒径が80μm以下である、請求項１または２に記載の鉄基焼結体の製造方法。
【請求項４】
前記粉末冶金用合金鋼粉において、前記鉄基粉末の酸素含有量が0.3質量％以下である、請求項１乃至３のいずれかに記載の鉄基焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末冶金技術に供して好適な粉末冶金用合金鋼粉に関し、特に、かかる粉末冶金用合金鋼粉を用いた焼結材料の強度および靭性の向上を図ろうとするものである。
また、本発明は、上記の粉末冶金用合金鋼粉を用いて製造した強度および靭性に優れた鉄基焼結体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
粉末冶金技術は、複雑な形状の部品を、製品形状に極めて近い形状（いわゆるニアネット形状）で、かつ高い寸法精度で製造できることから、大幅な切削コストの低減が可能となる。このため、粉末冶金製品が各種の機械構造物やその部品として、多方面に利用されている。
さらに、最近では、部品の小型化、軽量化のために、粉末冶金製品の強度の向上が強く要望されていて、特に、鉄基粉末製品（鉄基焼結体）に対する高強度化の要求が強い。
【０００３】
鉄基焼結体の前段階である粉末冶金用鉄基粉末成形体は、一般に、鉄基粉末に対し、銅粉、黒鉛粉などの合金用粉末と、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛等の潤滑剤とを混合して鉄基粉末混合粉とし、これを金型に充填して加圧成形することにより製造される。そして、鉄基粉末は、成分に応じて、鉄粉（例えば純鉄粉等）や、合金鋼粉等に分類される。また、製法による分類では、アトマイズ鉄粉や、還元鉄粉等があり、これらの分類における鉄粉という単語は、合金鋼粉を含む広い意味で用いられる。
【０００４】
通常の粉末冶金工程で得られる粉末冶金用鉄基粉末成形体の密度は、6.8〜7.3Mg/m3程度が一般的である。この鉄基粉末成形体は、その後に焼結処理が施されて鉄基焼結体とされ、さらに必要に応じてサイジングや切削加工などが施されて、粉末冶金製品とされる。また、さらに高い強度が必要な場合は、焼結後に浸炭熱処理や光輝熱処理が施されることもある。
【０００５】
ここに、従来から、原料粉の段階で、合金元素を加えた粉末として、
（1）純鉄粉に各合金元素粉末を配合した混合粉、
（2）完全に各元素を合金化した予合金鋼粉、
（3）純鉄粉や予合金鋼粉の表面に、各合金元素粉末を部分的に拡散させた拡散付着合金鋼粉等が知られている。
【０００６】
上記（1）に示した純鉄粉に各合金元素粉末を配合する混合粉は、純鉄粉並みの高圧縮性を確保できるという利点がある。しかしながら、各合金元素粉末の偏析が大きいため、特性のばらつきが大きく、また、合金元素がFe中に十分に拡散せず、不均質組織のままとなって効果的な基地強化を達成できないという問題があった。
このために、上記純鉄粉に各合金元素粉末を配合した混合粉は、近年の特性安定化、高強度化の要求に対応できずに、その使用量が減少してきている。
【０００７】
また、上記（2）に示した各元素を完全に合金化する予合金鋼粉は、溶鋼をアトマイズして製造するものであって、均質組織による基地強化が達成できるものの、固溶硬化作用による圧縮性低下が課題となっている。
【０００８】
さらに、上記（3）に示した拡散付着合金鋼粉は、純鉄粉や予合金鋼粉に各元素の金属粉末を配合し、非酸化性または還元性の雰囲気の下で加熱して、純鉄粉や予合金鋼粉の表面に各金属粉末を部分的に拡散接合して製造することから、上記（1）の鉄基混合粉および上記（2）の予合金鋼粉の良い点を組み合わせることができる。
従って、合金元素の偏析を防止しながら、純鉄粉並みの高圧縮性を確保できると同時に、部分的な合金濃化相が分散する複合組織となるため、基地強化の可能性があり、高強度向けの拡散付着合金鋼粉として開発が行われている。
【０００９】
このように、粉末冶金製品の強度、靭性を向上させるためには高合金化が考えられる。しかしながら、この合金化には、素材となる合金鋼粉が硬化して圧縮性が低下し、加圧成形における設備負担が増大するという問題が生じる。また、合金鋼粉の圧縮性の低下は、焼結体の密度低下を引き起こし高強度化を相殺することになる。すなわち、粉末冶金製品の強度、靭性を向上させるためには、圧縮性の低下を極力抑えつつ、焼結体を高強度化する技術が求められる。
【００１０】
上述したような、圧縮性を維持しつつ焼結体を高強度化する技術としては、焼入性を改善するNi，CuおよびMo等の合金元素を鉄基粉末に添加することが一般的に行われている。この目的に対して有効な元素として、例えば特許文献１では、Moを圧縮性が損なわれない範囲（Mo：0.1〜1.0質量％）で鉄粉に予合金元素として添加し、さらにこの鉄粉の粒子表面にCuとNiを粉末の形で拡散付着させることによって、圧粉成形時の圧縮性と焼結後の部材の強度を両立させる技術が開示されている。
【００１１】
また、特許文献２には、鉄鋼粉表面に２種類以上の合金元素、特にMoとNi、あるいはさらにCuを拡散付着させた高強度焼結体用の粉末冶金用合金鋼粉が提案されている。
この技術では、さらに、各拡散付着元素について、粒子径：44μm以下の微粒粉に対する拡散付着濃度が、その鉄鋼粉全体に対する拡散付着濃度の0.9〜1.9倍の範囲内に収まるように制御することが提案されており、この比較的広い範囲への限定によって焼結体の衝撃靭性が確保されるとされている。
【００１２】
他方、Moを主たる合金元素として、NiやCuを含まないMo系合金鋼粉もこれまで提案されている。例えば、特許文献３では、自己拡散速度の速いFeのα単一相を形成して焼結を促進させるために、フェライト安定化元素であるMoを1.5〜20質量％の範囲で予合金として含む合金鋼粉が提案されている。この合金鋼粉は、加圧焼結という工程に粒径分布等を適合させることにより、高密度の焼結体が得られるとされ、また拡散付着型の合金元素を用いないことで、均質で安定した組織が得られるとされている。
【００１３】
同様に、Moを主たる合金元素とする粉末冶金用合金鋼粉として、特許文献４に開示の技術がある。この技術は、Mnを1.0質量％以下、あるいはさらにMoを0.2質量％未満、予合金として含有する鉄基粉末の表面に、Mo：0.2〜10.0質量％を拡散付着させた合金鋼粉を提案するものである。鉄基粉末は、アトマイズ鉄粉を用いても、また還元鉄粉を用いても良く、平均粒径は30〜120μmとするのが好適であるとされている。そして、この合金鋼粉は、圧縮性に優れるだけでなく、高密度かつ高強度の焼結部品を得ることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特公昭63−66362号公報
【特許文献２】特開昭61−130401号公報
【特許文献３】特公平6−89365号公報
【特許文献４】特開2002−146403号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１および２に記載された技術では、Niを必須の添加成分とするが、Niは、焼結時の拡散が遅いので、鉄粉や鉄鋼粉にNiを十分に拡散させるためには長時間の焼結が必要となる。
【００１６】
また、特許文献３に記載された技術では、Mo添加量が1.8質量％以上と比較的高く、圧縮性が低いので、高い成形密度が得られないという欠点がある。
このため、通常の焼結工程（加圧せず１回焼結）を適用した場合は低い焼結密度のものしか得られずに、十分な強度、靭性が得られないという問題があった。
【００１７】
さらに、特許文献４に記載された技術は、焼結体の再圧縮および再焼結を含む粉末冶金工程に適合させたものである。すなわち、通常の焼結法では、前述した効果がそれほど発揮されないという問題があった。
結果的に、発明者らの研究では、上記した特許文献１〜４に記載のいずれの合金鋼粉を用いた焼結体でも、強度と靭性を高いレベルで両立させるのは困難であることが分かった。
【００１８】
本発明は、上記した現状に鑑み開発されたもので、上記した従来技術の問題点を克服し、それを用いた焼結体の強度と靭性の両立が高いレベルで可能な粉末冶金用合金鋼粉を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
さて、発明者等は、上記の目的を達成するために、鉄基粉末の合金成分およびその添加手段について種々検討を重ねた結果、以下に述べる知見を得た。
すなわち、鉄基粉末表面に、Mo含有合金粉末を付着させた複合合金鋼粉であって、この複合合金鋼粉の比表面積を0.100m2/g以上とし、さらにMoが複合合金鋼粉中、0.2〜1.5質量％含有された複合合金鋼粉を用いることにより、この複合合金鋼粉から得た粉末冶金用合金鋼粉を成形、焼結した際、その焼結性が優れているために、焼結体の気孔が適度に微細化して、焼結体の強度と共に、焼結体の靱性も向上するという知見を得た。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。
【００２０】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．平均粒径が76〜96μmの鉄基粉末の表面にMo含有合金粉末を付着させた複合合金鋼粉と黒鉛粉とを含む粉末冶金用合金鋼粉であって、前記複合合金鋼粉の比表面積が0.100m2/g以上0.5m2/g以下で、かつ前記複合合金鋼粉中のMo量が0.2〜1.5質量％の範囲であって、さらに、前記粉末冶金用合金鋼粉：100質量％に対する前記黒鉛粉の含有量が0.1〜1.0質量％の範囲である粉末冶金用合金鋼粉に、潤滑剤を添加して混合した後、加圧成形処理、焼結処理を１回行って鉄基焼結体とする鉄基焼結体の製造方法。
【００２１】
２．前記粉末冶金用合金鋼粉に、さらに、該粉末冶金用合金鋼粉：100質量％に対して、Cu粉が0.5〜4.0質量％の範囲で含有している、前記１に記載の鉄基焼結体の製造方法。
【００２２】
３．前記粉末冶金用合金鋼粉において、前記鉄基粉末が還元鉄粉を含み、かつ該鉄基粉末の平均粒径が80μm以下である、前記１または２に記載の鉄基焼結体の製造方法。
【００２３】
４．前記粉末冶金用合金鋼粉において、前記鉄基粉末の酸素含有量が0.3質量％以下である、前記１乃至３のいずれかに記載の鉄基焼結体の製造方法。
【００２４】
削除
【発明の効果】
【００２５】
本発明に従う粉末冶金用合金鋼粉によれば、Niを用いる必要がなく、かつ圧縮性が高いので、通常の焼結法であっても、高強度と高靭性を兼ね備えた焼結材を安価に得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明の粉末冶金用合金鋼粉は、鉄基粉末の表面に、Mo含有合金粉末を付着させた、比表面積が0.100m2/g以上であり、Mo量が0.2〜1.5質量％の範囲である複合合金鋼粉を含むことを特徴としている。
そして、上記した複合合金鋼粉を、以下に示す適量の黒鉛粉末と混合して粉末冶金用合金鋼粉とし、これを成形体にして、焼結することによって、焼結体の気孔が効果的に微細化し、強度、靭性が共に向上した焼結部品を得ることができる。
【００２７】
本発明によって、焼結体の気孔が効果的に微細化し、強度や、靭性が向上した焼結部品を得ることができる機構について、発明者らは以下のように考えている。
一般に、焼結体には気孔が多く存在するため、気孔部分に応力が集中し、焼結体の強度や、靱性が低下する傾向にある。しかしながら、本発明に従う粉末冶金用合金鋼粉では、複合合金鋼粉の比表面積を0.100m2/g以上とすることで、焼結体の気孔が微細化され、応力集中の度合いが緩和されると共に、焼結ネック部が強靭化されることになる。
【００２８】
加えて、複合合金鋼粉中のMoを0.2〜1.5質量％の範囲とすることで、焼結体の気孔周囲部にMoが濃化して、焼結体がさらに強化されるのみならず、本発明に従う粉末冶金用合金鋼粉は、鉄基粉末の表面にMo含有合金粉末が付着していて、基地部にMoが含まれていないため、焼結ネック部に比べると炭化物の生成が難くなって、高靭性な組織となる。
すなわち、焼結体の気孔分布とMo分布の制御を行うことによって、本発明では、焼結体の高強度と高靭性との両立が可能になったものと考えられる。
【００２９】
以下、本発明の限定事項の限定理由について説明する。
まず、本発明の粉末冶金用合金鋼粉の製造方法について説明する。
本発明では、鉄基粉末としてアトマイズ鉄粉、還元鉄粉等の鉄粉、そしてMo含有合金粉末の原料であるMo原料粉末を準備する。
【００３０】
上記鉄基粉末としては、通常、粉末冶金法に用いられる鉄基粉末であれば、とくに限定はされないが、いわゆるアトマイズ生粉、アトマイズ鉄粉あるいは還元鉄粉が好ましい。アトマイズ鉄基粉末としては、溶鋼をアトマイズし、乾燥、分級したアトマイズ生粉、アトマイズ生粉を還元雰囲気下で還元したアトマイズ鉄粉、のいずれでも良い。
【００３１】
また、還元鉄粉は、鋼材の製造時に生成するミルスケールや鉄鉱石を還元して得られた還元鉄粉を用いるのが好ましい。なお、還元鉄粉の見掛密度としては、1.7Mg/m3から3.0Mg/m3程度であればよい。より好ましくは2.2〜2.8Mg/m3である。ここで、見掛密度とは、JIS Z 2504の試験方法で測定されるものである。
【００３２】
一方、前記したMo原料粉末としては、目的とするMo含有合金粉末そのものを用いても良いし、Mo含有合金粉末に還元することが可能なMoの化合物を用いても良い。なお、Mo原料粉末の平均粒径は50μｍ以下、好ましくは20μｍ以下とする。ここで、平均粒径とは、体積基準のメジアン径（いわゆるd50）のことである。
【００３３】
また、Mo含有合金粉末としては、Moの純金属粉末をはじめとして、酸化Mo粉末、あるいはFe-Mo（フェロモリブデン）粉末などのMo合金粉末が有利に適合する。他方、Moの化合物としては、Mo炭化物、Mo硫化物、Mo窒化物などが挙げられる。
【００３４】
ついで、上記した鉄基粉末とMo原料粉末とを、所定の比率で混合して混合粉とするが、この比率は、最終的に、複合合金鋼粉中、Mo量が0.2〜1.5質量％の範囲となるように調整する。また、混合に際し、混合方法や、混合設備について特に制限はなく、例えばヘンシェルミキサーやコーン型ミキサーなどを用いて常法に従い行うことができる。
【００３５】
さらに、この混合粉を高温で保持し、鉄基粉末とMo原料粉末の接触面でMoを鉄中に拡散させて接合（拡散付着処理）することによって、本発明に用いる複合合金鋼粉が得られる。
上記拡散付着処理の雰囲気としては、還元性雰囲気や水素含有雰囲気が好適であり、とりわけ水素雰囲気が適している。なお、真空下で熱処理を加えても良い。また、好適な拡散付着処理の温度は800〜1000℃の範囲である。
【００３６】
上述のようにして、拡散付着処理を行った場合、通常は、鉄基粉末とMo含有合金粉末が焼結して固まった状態となっているので、所望の粒径に粉砕・分級を行う。さらに、必要に応じて焼鈍を施してもよい。なお、複合合金鋼粉の粒径としては、180μm以下が好ましい。
【００３７】
本発明において、Mo含有合金粉末は、鉄基粉末表面に対し、均一に付着していることが好ましい。均一に付着していない場合、複合合金鋼粉を拡散付着処理後に粉砕する際や運搬等する際に、鉄基粉末表面から脱落しやすいので、遊離状態のMo含有合金粉末が特に増加しやすい。そのような状態の複合合金鋼粉から得た粉末冶金用合金鋼粉を成形し、焼結すると、炭化物の分散状態が偏析してしまう。従って、焼結体の強度、靭性を高めるためには、鉄基粉末の表面にMo含有合金粉末を均一に付着させ、脱落などにより発生する遊離状態のMo含有合金粉末を低減することが好ましい。
【００３８】
拡散付着させるMo量は、複合合金鋼粉中、0.2〜1.5質量％（内数）の範囲とする。0.2質量％を下回ると、焼き入れ性向上効果が少なく、強度向上効果も少ない一方で、1.5％を超えると、焼き入れ性向上効果は飽和し、むしろ焼結体の組織の不均一性が高まるため、高い強度と靱性が得られなくなるからである。従って、拡散付着させるMo量は、複合合金鋼粉中、0.2〜1.5質量％の範囲とする。好ましくは0.3〜1.0質量％の範囲である。
【００３９】
他方、本発明に用いるMoを拡散付着させた複合合金鋼粉は、その比表面積を0.100m2/g以上に限定する。好ましくは0.150m2/g以上である。比表面積が0.100m2/g未満では、粗大な気孔が存在したり、焼結時の反応性が不十分であったり、あるいはそれらの理由が複合してしまうために、気孔の微細化が進まずに、靭性が低下するからである。比表面積の上限は、特に限定されないものの、0.5m2/gを超えると微粉を多く含むことになって、圧縮性が低下するために、0.5m2/g以下が好ましい。
【００４０】
また、鉄基粉末表面にMoを拡散付着処理することによって、粉体の比表面積は低下するため、この点で、基となる鉄基粉末の比表面積は、0.150m2/g以上が好ましい。なお、本発明における比表面積とは、気体吸着法（BET法）により測定したものである。
【００４１】
本発明において、複合合金鋼粉の残部は鉄および不可避不純物である。複合合金鋼粉に含有される不純物としては、Ｃ、Ｏ、ＮおよびＳ等が挙げられるが、これらの含有量は、複合合金鋼粉中に、それぞれ、Ｃ：0.02質量％以下、Ｏ：0.3質量％以下、Ｎ：0.004質量％以下およびＳ：0.03質量％以下であれば特に問題はないが、Ｏは0.25質量％以下がより好ましい。不可避不純物量がこれらの範囲を超えると、複合合金鋼粉から得られる粉末冶金用合金鋼粉の圧縮性が低下してしまい、十分な密度を有する予備成形体に圧縮成形することが困難となるからである。
【００４２】
上記した複合合金鋼粉を主成分とする粉末冶金用合金鋼粉には、粉末冶金用合金鋼粉全体（100質量％）に対する比率で、黒鉛粉を0.1〜1.0質量％の範囲で添加することが肝要である。また、本発明では、粉末冶金用合金鋼粉全体（100質量％）に対する比率で、Cu粉を0.5〜4.0質量％添加することができる。
黒鉛粉の主成分であるＣは、焼結時に鉄に固溶して、固溶強化や、焼入れ性向上などを図ることができ、焼結部品の強度を高めるために有用な元素である。本発明では、焼結後に浸炭熱処理等で、焼結体に外部から浸炭させる場合には、添加する黒鉛量は少なくても良いが、0.1質量％に満たないと上述の添加効果に乏しい。一方、焼結時に浸炭熱処理を行わない場合は、黒鉛粉を添加するが、1.0質量％を超えると過共析になるため、セメンタイトが析出して強度の低下を招く。従って、黒鉛粉は0.1〜1.0質量％の範囲に限定する。なお、黒鉛粉の平均粒径は、50μm以下が好ましい。
【００４３】
他方、Cuは、鉄基粉末の固溶強化、焼入れ性向上により、焼結部品の強度を高める効果のある有用元素であり、鉄基粉末の焼結の際に溶融して液相となって、鉄基粉末の粒子を互いに固着させる作用もある。しかしながら、添加量が0.5質量％に満たないとその添加効果に乏しく、一方4.0質量％を超えると、焼結部品の強度向上効果が飽和するばかりでなく、切削性の低下を招く。従って、Cu粉は0.5〜4.0質量％の範囲が好ましい。より好ましくは1.0〜3.0質量％の範囲である。なお、Cu粉の平均粒径は、50μm以下が好ましい。
【００４４】
本発明に用いる鉄基粉末は、還元鉄粉を含み、かつ平均粒径80μｍ以下が好ましい。というのは、平均粒径が80μｍを超えて大きい、すなわち、粒径の大きな粉末が含まれていると、焼結の際の駆動力が弱くなって、粗い鉄基粉末の周囲に粗大な空孔が形成されてしまうからである。そして、この粗大空孔は、焼結体の強度、靱性を低下させる原因となる。
ここで、上記平均粒径とは、質量基準のメジアン径（いわゆるd50）のことである。具体的には、JIS Z 8801に規定するふるいを用いてふるい分け、それぞれのふるい上に残った試料の質量を計測し、小さい側と大きい側が等量となる粒径として求めた。
【００４５】
本発明では、目的に応じて特性を改善するための添加材を添加することができる。例えば、焼結体の強度を改善する目的で、Ni粉の添加を、また、焼結体の切削性を改善する目的で、MnSなどの切削性改善用粉末の添加を適宜することができる。なお、Ni粉は、粉末冶金用合金鋼粉全体（100質量％）に対する比率で、0.5〜５質量％の範囲とすることが好ましい。
【００４６】
他方、MnＳなどの切削性改善用粉末の添加量は、従来公知の添加量、すなわち、粉末冶金用合金鋼粉全体（100質量％）に対する比率で、0.1〜１質量％程度で良い。
【００４７】
さらに、本発明の粉末冶金用合金鋼粉を用いて焼結体を製造する際に好適な成形条件、焼結条件について説明する。
本発明の粉末冶金用合金鋼粉を用いた加圧成形に際しては、他に、粉末状の潤滑剤を混合することができる。また、金型に潤滑剤を塗布あるいは付着させて成形することもできる。いずれの場合であっても、潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸リチウムなどの金属石鹸、エチレンビスステアリン酸アミドなどのアミド系ワックスおよびその他公知の潤滑剤のいずれもが好適に用いることができる。なお、潤滑剤を混合する場合は、粉末冶金用合金鋼粉：100質量部に対して、0.1〜1.2質量部程度（外添加）とすることが好ましい。
【００４８】
本発明の粉末冶金用合金鋼粉を加圧成形するに際しては、400〜1000MPaの加圧力で行うことが好ましい。というのは、加圧力が400MPaに満たないと、得られる成形体の密度が低くなって、焼結体の特性が低下する一方で、1000MPaを超えると金型の寿命が短くなって、経済的に不利になるからである。なお、加圧の際の温度は、常温（約20℃）〜約160℃の範囲とすることが好ましい。
【００４９】
また、本発明の粉末冶金用合金鋼粉の焼結は、1100〜1300℃の温度域で行うことが好ましい。というのは、焼結温度が1100℃に満たないと焼結が進行しなくなって、焼結体の特性が低下するからであり、一方、1300℃を超えると焼結炉の寿命が短くなって、経済的に不利になるからである。なお、焼結時間は10〜180分の範囲とすることが好ましい。
【００５０】
得られた焼結体には必要に応じて、浸炭焼入れ、光輝焼入れ、高周波焼入れおよび浸炭窒化処理等の強化処理を施すことができるが、強化処理を施さない場合であっても、本発明に従う粉末冶金用合金鋼粉を用いた焼結体は、従来の焼結体（強化処理を施さないもの）に比べて強度および靭性が改善されている。なお、各強化処理は常法に従って施せば良い。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の例に何ら限定されるものではない。
本実施例において、鉄基粉末には、見掛密度：2.65Mg/m3あるいは見掛密度：2.80Mg/m3、見掛密度：3.25Mg/m3のアトマイズ生粉、また、見掛密度：2.60Mg/m3あるいは見掛密度：2.75Mg/m3の還元鉄粉、さらに見掛密度：2.60Mg/m3あるいは見掛密度：2.80Mg/m3、見掛密度：3.30Mg/m3のアトマイズ鉄粉を用いた。
これらの鉄基粉末に酸化Mo粉末（平均粒径：10μｍ）を所定の比率で添加し、Ｖ型混合機で15分間混合し、混合粉としたのち、露点：30℃の水素雰囲気で熱処理（保持温度：880℃、保持時間：１ｈ）して、鉄基粉末の表面に表１に示す所定量のMoを拡散付着させた複合合金鋼粉を製造した。
ついで、これらの複合合金鋼粉（Mo拡散付着合金鋼粉）に対して、表１に示す量の銅粉（平均粒径：30μｍ）、黒鉛粉（平均粒径：５μｍ）を添加し、粉末冶金用合金鋼粉を得た。さらに、これら粉末冶金用合金鋼粉：100質量部に対しエチレンビスステアリン酸アミドを0.6質量部添加したのち、Ｖ型混合機で15分間混合した。引続き、成形体の密度が7.0Mg/m3となるように加圧成形して、長さ：55mm、幅：10mm、厚さ：10mmのタブレット状成形体を作製した。
このタブレット状成形体に焼結を施して、焼結体とした。なお、この焼結は、プロパン変成ガス雰囲気中にて、焼結温度：1130℃、焼結時間：20分の条件で行った。
引続き、得られた焼結体を、JIS Z 2241で規定される引張試験用に平行部径：５mmの丸棒引張試験片に加工した。また、JIS Z 2242で規定されるシャルピー衝撃試験用には、得られた焼結体を、焼結したままの形状で、カーボンポテンシャル：0.8mass％でガス浸炭（保持温度：870℃、保持時間：60分）した後、焼入れ（60℃、油焼入れ）と焼戻し（180℃、60分）を行ったものを用いた。
これらの焼結体をJIS Z 2241で規定される引張試験およびJIS Z 2242で規定されるシャルピー衝撃試験によって引張強さ（MPa）および衝撃値（J/cm2）を測定した。それぞれの測定結果を、表１に併せて示す。
【００５２】
【表１】
0005949952.tif 000002
【００５３】
表１に示したとおり、発明例と比較例の引張強さおよび衝撃値を比べると、発明例はいずれも、引張強さ：1000MPa以上であって衝撃値：14.0J/cm2以上を示し、強度と靭性を高いレベルで両立できたのに対し、比較例は、いずれも衝撃値が14.0J/cm2未満であって、引張強さと衝撃値の少なくともいずれかにおいて、発明例に比べて劣っていた。
【００５４】
なお、表１には、従来材として４Ni材（4Ni-1.5Cu-0.5Mo、原料粉の最大粒径：180μm）の結果を合わせて示した。発明例は、従来の４Ni材以上の特性が得られることが分かる。