(57)【要約】【課題】  強度と被削性とを高いレベルで実現するだけでなく、それらの特性を別個の必要箇所のみに付与することできる、鉄系焼結部材の製造方法を提供する。【解決手段】  鉄系焼結部材用粉末の粉末成形体またはこの粉末成形体を加熱して得た焼結体の表面の少なくとも一部に、金属粉末を成形して得た溶浸材を載置し、上記溶浸材が載置された上記粉末成形体または焼結体を炭素の拡散温度以上の温度かつ溶浸材の融点以上の温度で焼結するにあたり、上記鉄系焼結部材用粉末を、焼結後にパーライト組織を呈する鉄系焼結材料用の粉末混合物より黒鉛粉末を除いた鉄系粉末混合物に対し、配合比で、酸化硼素を０．０１〜１．０質量％と、黒鉛粉末を０．１〜２．０質量％とを添加した粉末とし、上記金属粉末を、銅粉末または銅合金粉末とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄系焼結部材用粉末の粉末成形体またはこの粉末成形体を加熱して得た焼結体の表面の少なくとも一部に、金属粉末を成形して得た溶浸材を載置し、前記溶浸材が載置された前記粉末成形体または焼結体を炭素の拡散温度以上の温度かつ溶浸材の融点以上の温度で焼結する鉄系焼結部材の製造方法であって、前記鉄系焼結部材用粉末が、焼結後にパーライト組織を呈する鉄系焼結材料用の粉末混合物より黒鉛粉末を除いた鉄系粉末混合物に対し、配合比で、酸化硼素を０．０１〜１．０質量％と、黒鉛粉末を０．１〜２．０質量％とを添加した粉末であり、前記金属粉末が、銅粉末または銅合金粉末であることを特徴とする鉄系焼結部材の製造方法。
【請求項２】
鉄系焼結部材用粉末の粉末成形体またはこの粉末成形体を加熱して得た焼結体の表面の少なくとも一部に、金属粉末を成形して得た溶浸材を載置し、前記溶浸材が載置された前記粉末成形体または焼結体を炭素の拡散温度以上の温度かつ溶浸材の融点以上の温度で焼結する鉄系焼結部材の製造方法であって、前記鉄系焼結部材用粉末が、質量比で、Ｐ：０．１〜１．０％、Ｂ：０．００３〜０．３１％、Ｏ：０．００７〜０．６９％、Ｃ：０．１〜２．０％、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる粉末であり、前記金属粉末が、銅粉末または銅合金粉末であることを特徴とする鉄系焼結部材の製造方法。
【請求項３】
Ｃｕを１．０〜５．０質量％さらに含有することを特徴とする請求項２に記載の鉄系焼結部材の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法により得られた鉄系焼結部材。
【請求項５】
ボルト締めにより締結するためのボルト穴を備える焼結機械部品において、前記ボルト座面との接触部分の硬さが２００〜６００ＨＶであって、それ以外の部分の硬さが１００〜１９０ＨＶであることを特徴とする焼結機械部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄系焼結部材の製造方法およびそれにより得られた鉄系焼結部材、ならびに焼結機械部品に係り、特に、一の焼結部材の中に、強度に優れた箇所と被削性に優れた箇所とを別個に高いレベルで設定することのできる、鉄系焼結部材の製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末冶金法による鉄系焼結部材は、製造コストが低廉で、強度や耐摩耗性などの機械的特性に優れていることから、種々の分野で利用されている。このような鉄系焼結部材は、機械部品などに使用するに際し、焼結後に機械加工を要する場合があり、かかる場合には特に良好な被削性が要求される。
【０００３】
したがって、このような観点から、鉄系焼結部材の被削性を向上させる目的で、種々の技術が提案されている。すなわち、硼素を含む溶液を粉末冶金法により作製された炭素を含む鉄系材料の成形体、仮焼結体または焼結体の表面に塗布或いは気孔に含浸させたのち、焼結または再焼結する鉄系焼結材料の改質方法が開示されている（特許文献１参照）。また、炭素を含む鉄系焼結合金用粉末の粉末成形体またはこの粉末成形体を炭素の拡散温度以下の温度で加熱して得た仮焼結体の表面に、硼素の化合物を含むペースト状の上塗剤を塗布する工程と、上記上塗剤が塗布された上記粉末成形体または仮焼結体を炭素の拡散温度以上の温度で焼結する工程とを具備する鉄系焼結合金の製造方法が開示されている（特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、焼結後にパーライト組織を呈する鉄系焼結材料用の粉末混合物より黒鉛粉末を除いた鉄系粉末混合物に対し、配合比で、酸化硼素を０．０１〜１．０質量％と、黒鉛粉末を０．１〜２．０質量％とを添加した、焼結後にフェライトとパーライトからなる基地組織中に黒鉛が分散した組織を呈する鉄系焼結材料を得るための鉄系粉末混合物が開示されている（特許文献３参照）。加えて、基地硬さが１５０〜２５０ＨＶで、かつ、全体組成が、質量比で、Ｐ：０．１〜１．０％、Ｂ：０．００３〜０．３１％、Ｏ：０．００７〜０．６９％、Ｃ：０．１〜２．０％、残部がＦｅおよび不可避不純物であって、基地中に遊離黒鉛が分散している快削性鉄系焼結合金が開示されている（特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３２５１７３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特許第３４１０３２６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特許第３４１３６２８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２０００−１４４３５０号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載の技術は、所定箇所に塗布等された硼素化合物によって粉末成形体などを焼結する際の炭素の拡散を抑制し、基地中のパーライトの生成を抑制して、被削性の良好なフェライトとパーライトからなる組織を生成するものである。このような技術は、必要箇所の被削性を向上させることができるが、仮焼結前または焼結前において成形体などに硼素化合物を塗布する工程や、ペースト状の上塗剤を塗布する工程が必要である。このため、焼結に先立って手間がかかるとともに、上塗剤の塗布工程に使用する設備が必要となり、製造経済上問題がある。
【０００７】
また、特許文献３，４に記載した技術は、原料粉末の組成の適正化を図ることによって、酸化硼素により炭素の基地への拡散を抑制し、被削性の良好なフェライトとパーライトからなる組織を得るものである。このような技術は、材料粉末の選定のみによって焼結部材の被削性を簡便に向上させることができるが、焼結部材の被削性を必要としない箇所の強度が低下してしまう。このため、実際に機械部品に応用する場合には、強度と被削性とを別個に与えることができず、さらに改良の余地がある。
【０００８】
さらに、近年においては、特に、自動車部品などの高性能化の要請に伴い、強度と被削性とを高いレベルで実現するだけでなく、それらの特性を一の焼結部品内において別個の必要箇所のみに付与することが要求されるようになってきた。例えば、ボルト締めにより締結するためのボルト穴を備える焼結機械部品においては、ボルト座面との接触部分の強度を比較的高くすることで、上記接触部分に生ずる応力に十分耐えるものとし、しかも、それ以外の部分の被削性を比較的高くすることで、機械加工を効率的に実施可能とすることが要請されている。
【０００９】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、強度と被削性とを高いレベルで実現するだけでなく、それらの特性を別個の必要箇所のみに付与することができる、鉄系焼結部材の製造方法およびそれにより得られた鉄系焼結部材、ならびに焼結機械部品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者らは、上記要請に鑑み、強度と被削性とを別個の必要箇所のみに高いレベルで付与することができる、鉄系焼結部材の製造技術について鋭意検討を重ねた。従来技術においては、上述したように、鉄系焼結部材を製造するにあたり、原料粉末として、鉄粉末と炭素粉末とを用意するとともに、溶液状態または粉末状態の硼素化合物を加えて焼結することで、酸化硼素を含有させなければパーライト組織となる粉末をフェライトとパーライトからなる組織として、優れた被削性を与えていた。
【００１１】
このフェライト組織生成のメカニズムは、以下のとおりである。すなわち、硼素化合物（酸化硼素）の融点は約５００℃であり、焼結時に上記温度に達すると、液化した硼素化合物が炭素の周りに被膜を形成し、炭素の基地への拡散を阻害する。その結果パーライト組織に比してフェライト組織が多く生成する。
【００１２】
そこで、発明者らは、このような酸化硼素によるフェライト生成に起因した被削性向上効果を保持しつつ、さらに、必要箇所の強度のみを高める手法について、検討した。一般に、鉄系焼結部材の強度を高める手法としては、焼結体に銅溶浸を施すことが知られている。銅溶浸は、焼結体の気孔に毛細管力によって銅が充填されることによる焼結体の密度向上、および基地中への銅の拡散による焼入性向上によって、溶浸後の焼結体の強度を向上させる手法である。発明者らは、実際に、鉄、炭素および酸化硼素を含有する混合粉末からなる成形体やその焼結体に銅や銅合金を溶浸した。その結果、上記した焼結体密度の向上および焼入性向上に起因する強度向上のみならず、以下に示す現象により溶浸後には焼結体の強度が向上するとの知見を得た。
【００１３】
すなわち、鉄、炭素および酸化硼素を含有する混合粉末の成形体に銅粉末や銅合金粉末を成形して得た溶浸材を載置して焼結（溶浸）を行う場合には、焼結温度が約５００℃になると炭素の周りに液状の酸化硼素の被膜が形成される。しかしながら、焼結温度がさらに上昇して、銅または銅合金の融点（例えば、銅を単味粉で使用した場合には約１０８３℃）に達すると、溶融した銅や銅合金が気孔中に浸入して炭素を包囲している硼素化合物の被膜を攻撃し、これを破壊する。また、炭素の鉄基地への拡散は銅や銅合金の融点近傍においても起きるため、炭素は硼素化合物の被膜から開放されると基地中に自由に拡散することができる。このため、銅を溶浸した箇所においては、基地への炭素の拡散が十分に行われ、結果的に基地はパーライト組織が主となり、強度が向上する。それに対し、銅を溶浸した箇所以外においては、フェライトとパーライト組織からなる基地となり、良好な被削性が維持される。
【００１４】
本発明の第１の鉄系焼結部材の製造方法は、以上のような知見に基づくものであり、鉄系焼結部材用粉末の粉末成形体またはこの粉末成形体の焼結体の表面の少なくとも一部に、金属粉末を成形して得た溶浸材を載置し、上記溶浸材が載置された上記粉末成形体または焼結体を炭素の拡散温度以上の温度かつ溶浸材の融点以上の温度で焼結し、上記鉄系焼結部材用粉末が、焼結後にパーライト組織を呈する鉄系焼結材料用の粉末混合物より黒鉛粉末を除いた鉄系粉末混合物に対し、配合比で、酸化硼素を０．０１〜１．０質量％と、黒鉛粉末を０．１〜２．０質量％とを添加した粉末であり、上記金属粉末が、銅粉末または銅合金粉末であることを特徴としている。
【００１５】
また、発明者らは、上記第１の鉄系焼結部材の製造方法と同様の知見により、鉄系焼結材料に銅や銅合金を溶浸する他の手法について検討した。その結果、鉄系混合粉末に所定量のリンを含有させることにより、フェライトの強化が効率的に実現され、被削性をより向上させることができるとの知見を得た。すなわち、リンは、その含有量が十分でないと、フェライトの強化作用に乏しく、基地の硬さが十分に得られない。これに対し、その含有量が多すぎると、焼結中にＦｅ−Ｐ液相の発生量が多くなって、焼結中に成形体の型くずれが生じ易くなる。
【００１６】
本発明の第２の鉄系焼結部材の製造方法は、以上のような知見に基づくものであり、鉄系焼結部材用粉末の粉末成形体またはこの粉末成形体を加熱して得た焼結体の表面の少なくとも一部に、金属粉末を成形して得た溶浸材を載置し、上記溶浸材が載置された上記粉末成形体または焼結体を炭素の拡散温度以上の温度かつ溶浸材の融点以上の温度で焼結し、上記鉄系焼結部材用粉末が、質量比で、Ｐ：０．１〜１．０％、Ｂ：０．００３〜０．３１％、Ｏ：０．００７〜０．６９％、Ｃ：０．１〜２．０％、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる粉末であり、上記金属粉末が、銅粉末または銅合金粉末であることを特徴としている。
【００１７】
さらに、第３の鉄系焼結部材の製造方法は、上記第２の製造方法において、Ｃｕを１．０〜５．０質量％さらに含有することを特徴としている。このようにＣｕを含有させることで、被削性を維持してまま強度の向上を図ることができる。Ｃｕも基地中に拡散して強化するが、Ｃｕ含有量が１．０質量％未満では、その効果に乏しい。一方、Ｃｕを５質量％を超えて含有すると、軟質なＣｕ相が生じて強度が低下するとともに、焼結時にＣｕ液相の発生による寸法収縮、および液相発生によりＦｅ基地へ容易に拡散したＣｕによるＣｕ膨張現象により製品の各部でミクロ的な収縮と膨張とが生じ、結果として製品全体の寸法変化のばらつきが大きく、寸法精度が悪くなる。
【００１８】
以上は、本発明の鉄系焼結部材の製造方法であるが、本発明は、このような製造方法により得られた鉄系焼結部材に関するものでもある。また、本発明の上記製造方法は、特に、焼結機械部品の製造に応用することができ、例えば、ボルト締めにより締結するためのボルト穴を備える焼結機械部品にあっては、ボルトとの接触部分に上述したような溶浸を施すことで、その硬さを２００〜６００ＨＶとして強度を十分に確保することができ、それ以外の部分には溶浸を施すことなく硬さを１００〜１９０ＨＶとして被削性を十分に確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の鉄系焼結部材の製造技術によれば、鉄系焼結部材を製造するに際し、鉄系焼結部材用粉末の組成を適正化するとともに、銅または銅合金からなる溶浸材を必要箇所のみに適用することにより、強度と被削性とを高いレベルで実現するだけでなく、それらの特性を別個の必要箇所にのみ付与した焼結部材を得ることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、自動車部品等に用いられるベアリングキャップ１０を示す正面図である。このベアリングキャップ１０は、使用時には、図２に示すように、自動車エンジンのシリンダブロック１１の側壁に、ベアリング１２を介してクランクシャフト１３を装着するために用いられ、上側ベアリング１２ａと下側ベアリング１２ｂとの接触面を位置合わせした上で、上側ベアリング１２ａの上方から装着し、シリンダブロック１１にボルト１４ａ，１４ｂによって締め付け固定される。また、図１に示すベアリングキャップ１０の凹部１０ａは、通常、アルミ合金からなるシリンダブロック１１の凹部１１ａと一体的に仕上げ加工される。
【００２１】
このようなベアリングキャップ１０の加工態様（仕上げ加工）および使用態様（ボルト締め）を考慮すれば、上記凹部１０ａには優れた被削性を与えることが要求されるとともに、ボルト座面との接触部分１０ｂには優れた強度が要求される。これらの要求特性を考慮して、以下に、本発明の鉄系焼結部材の製造技術に関する好適な実施形態を、ベアリングキャップを例にとって説明する。
【００２２】
図３は、図２に示すベアリングキャップの製造方法を示す工程図である。同図によれば、まず鉄系焼結部材用粉末により粉末成形体を作製するとともに、銅粉末または銅合金粉末により溶浸材を成形する。上記したように、本発明の目的は、最終的に、焼結体の必要箇所に強度と被削性とを別個に付与することである。強度については、後述する焼結（溶浸）工程で銅または銅合金を粉末成形体に溶浸することにより付与することができる。このため、強度付与の前提として、溶浸が行われない焼結体部分にはその材料選択により被削性を付与しておくことが肝要である。
【００２３】
このような観点から、鉄系焼結部材を製造する際には、上記鉄系焼結部材用粉末は、
（１）焼結後にパーライト組織を呈する鉄系焼結材料用の粉末混合物より黒鉛粉末を除いた鉄系粉末混合物に対し、配合比で、酸化硼素を０．０１〜１．０質量％と、黒鉛粉末を０．１〜２．０質量％とを添加した粉末（以下、単に「混合粉末１」と称する場合がある）、または
（２）質量比で、Ｐ：０．１〜１．０％、Ｂ：０．００３〜０．３１％、Ｏ：０．００７〜０．６９％、Ｃ：０．１〜２．０％、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる粉末（以下、単に「混合粉末２」と称する場合がある）
とする。以下に、混合粉末１，２の各成分の限定理由について述べる。
【００２４】
＜混合粉末１の各成分の限定理由＞
焼結体に優れた被削性を付与するためには、焼結後の基地組織をパーライトではなくフェライトとパーライトからなる組織とし、固体潤滑剤として遊離黒鉛を分散させることが重要である。そのためには、鉄系焼結材料用粉末の炭素量の限定が必須である。焼結体において基地をフェライト主体の組織とするとともに遊離黒鉛を得るためには、従来、炭素の拡散温度未満で焼結を行い、炭素を基地に拡散させない手法が採用されていたが、焼結温度が低いために基地の鉄粉どうしの間に形成されるネックの成長が十分ではなく、焼結体強度が著しく低くなるといった問題があった。
【００２５】
そこで、発明者らは、焼結体の低強度化を防止し、しかも遊離黒鉛の分散を実現する手法について検討した。その結果、酸化硼素を０．０１〜１．０質量％含有させるととともに、黒鉛粉末を０．１〜２．０質量％含有させることで、焼結温度を炭素の拡散温度以上の温度とした場合であっても、酸化硼素により炭素の基地への拡散を抑制することで焼結体の基地組織をフェライトとパーライトからなる組織として優れた被削性を得ることができ、併せて鉄粉末どうしの間に形成されるネックを十分に成長させて所定の強度が得られることを確認した。
【００２６】
ここで、酸化硼素の含有量の限定理由について述べる。酸化硼素の含有量が０．０１質量％未満の場合には、酸化硼素が５００℃付近で液化しても、その量が十分でないため、黒鉛の周囲を包囲し切れず、黒鉛の基地への拡散を抑制する効果に乏しく、基地組織がパーライト主体の組織となる。また、１．０質量％を超えて含有させても、これ以上の炭素の拡散抑制効果が得られないばかりか、酸化硼素が基地中に多く残存するため、焼結体強度が低下する。このため、酸化硼素の含有量は０．０１〜１．０質量％とした。
【００２７】
また、黒鉛粉末の含有量の限定理由について述べる。黒鉛粉末は、上記したように、酸化硼素の含有量に適合させて含有させる。その含有量が０．１質量％未満であると、基地中に拡散する炭素の量があまりにも少なく、所望の強度が得られないばかりか、未拡散の遊離黒鉛の量が少なくて被削性改善の効果が得られない。一方、黒鉛粉末の添加量が２．０質量％を上回ると、炭素の基地への拡散を十分に抑制することができず、基地組織がパーライトとなる。よって、黒鉛の添加量は０．１〜２．０質量％とした。
【００２８】
＜混合粉末２の各成分の限定理由＞
Ｐ：Ｐの含有量が０．１質量％未満であると、フェライトの強化作用に乏しく、その結果、基地の硬さを著しく高くすることができない。一方、Ｐの含有量が１．０質量％を上回ると、焼結中にＦｅ−Ｐ液相の発生量が多くなり、焼結中の圧粉体の型くずれが生じ易くなる。よって、Ｐの含有量は０．１〜１．０質量％とした。なお、Ｐは単味粉の形態で添加することも可能であるが、毒性が強いため、Ｆｅ−Ｐ合金粉の形態で添加することが好ましい。
【００２９】
Ｂ，Ｏ：ＢおよびＯは、酸化硼素の形態で添加することにより含有される。Ｂ：０．００３〜０．３１質量％、Ｏ：０．００７〜０．６９質量％は、Ｂ２Ｏ３としては０．０１〜１．０質量％であり、各々の下限を下回ると焼結時に炭素の基地への拡散を抑制できない。一方、各々の上限を上回るとそれ以上の炭素の拡散抑制の効果が期待できないばかりでなく、酸化硼素が基地中に多く残存して焼結体の強度を低下させる。よって、Ｂの添加量は０．００３〜０．３１質量％とし、Ｏの添加量は０．００７〜０．６９質量％とした。
【００３０】
Ｃ：Ｃは黒鉛粉末の形態で添加されるが、その含有量が０．１質量％未満であると、基地中に拡散する炭素の量があまりにも少なく、所望の強度が得られないばかりか、未拡散の遊離黒鉛の量が少なくて被削性改善の効果が得られない。一方、黒鉛粉末の添加量が２．０質量％を上回ると、Ｃの基地への拡散を十分に抑制することができず、基地組織がパーライトとなる。よって、Ｃの添加量は０．１〜２．０質量％とした。
【００３１】
以上のような鉄系焼結部材用粉末（混合粉末１または混合粉末２）を使用して、図３に示すベアリングキャップ形状の粉末成形体を作製するとともに、同図に示すように、銅粉末または銅合金粉末を成形した溶浸材を用意する。ここで、銅合金としては、例えば、銅とコバルトとからなる合金を使用することができる。
【００３２】
次に、ボルトとの締結時にボルト座面と接触する部分に溶浸材を浸入させるべく、図３に示すように粉末成形体上に溶浸材を載置し、この状態で焼結（溶浸）を行う。なお、溶浸材の載置態様は、図３に示す態様に限られず、炉内での粉末成形体の体勢を適宜変更することで、粉末成形体の溶浸を要する箇所近傍のいかなる表面に溶浸材を載置することもできる。
【００３３】
さらに、焼結は、炭素の基地への拡散温度以上の温度（約８５０〜９００℃）以上で、かつ、溶浸材の融点以上の温度（例えば、溶浸材として銅を単味で使用した場合には、１０８３℃以上）で行う。なお、銅の鉄基地への拡散に起因する強度向上や鉄粉末どうしの間に形成されるネックの十分な成長に起因する強度向上を図り、かつ、酸化硼素の揮発を防止するためには、焼結温度を１０５０〜１１５０℃の範囲とすることが好ましい。また、焼結雰囲気は、還元性ガス雰囲気とする。
【００３４】
このような焼結工程においては、まず、焼結温度が約５００℃に達すると、鉄系焼結部材用粉末中に含まれる酸化硼素が液化し、酸化硼素が炭素の周りを包囲して被膜を形成し、炭素の基地への拡散を阻害する。次に、焼結温度が溶浸材の融点に達すると、溶融した銅などが気孔中に浸入して炭素を包囲している酸化硼素の被膜を攻撃し、この被膜を破壊する。これにより、炭素は酸化硼素の被膜から開放されると自由に基地中に拡散することができ、銅などを溶浸した箇所においては、炭素の基地への拡散が十分に行われ、結果的に基地はパーライト組織となって、焼結体の強度が部分的に向上する。
【００３５】
また、銅または銅合金を溶浸した箇所においては、銅などが、毛細管力によって気孔に侵入することにより、気孔の充填に起因した焼結体密度の向上によっても強度は向上する。さらに、気孔に侵入した銅などがさらに基地中に拡散し、焼入性を向上させることによっても強度は向上する。
【００３６】
これにより、事後的にシリンダブロックとともに仕上げ加工される凹部には良好な被削性を備えるとともに、使用時に相当の応力がかかるボルト座面との接触部分には良好な強度を備えるベアリングキャップが得られる。なお、図３に示す例では、ボルト穴は溶浸前に設けられているが、本発明はこのような態様に限定されず、ボルト穴を溶浸後に機械加工により設けることもできる。
【００３７】
以上は、本発明の好適な実施形態の一例である。上記例では、鉄系焼結部材用粉末からなる粉末成形体に溶浸材を載置して焼結したが、この載置の前に、粉末成形体を４００〜９５０℃の温度で仮焼結しておくことが好ましい。この仮焼結によれば、鉄系焼結部材用粉末中の成形潤滑剤を除去しておくことにより、溶浸性を向上させることができる。  
【００３８】
また、鉄系焼結部材用粉末（混合粉末１または混合粉末２）には、さらに窒化硼素を含有させることもできる。この場合には、鉄系焼結部材用粉末中の窒化硼素の含有量を０．０６〜２．２５質量％に限定することで、基地の強度を低下させることなく、チップブレーキング効果や固体潤滑効果を発揮させることができ、被削性をさらに向上させることができる。すなわち、窒化硼素の含有量が０．０６質量％に満たない場合には、上記効果に乏しく、２．２５質量％を上回る場合には、基地の強度が低下する。なお、窒化硼素の添加態様としては、例えば、特許文献３，４に記載されているように、１０〜４０質量％の酸化硼素を含有する比較的安価な粉末（酸化硼素と窒化硼素との混合粉末）を０．１〜２．５質量％添加して酸化硼素とともに添加する態様が好ましい。
【実施例１】
【００３９】
（銅溶浸の被削性および強度への影響）
原料粉末として、質量比で、Ｃｕ：３．０質量％、Ｃ：１．０質量％、Ｂ２Ｏ３：０．０７質量％を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物である鉄系焼結部材用粉末を用意し、Ｖ型ミキサーで３０分間混合した後、混合粉末を密度６．７ｇ／ｃｍ３に圧粉成形し、図３に示すようなベアリングキャップ形状の粉末成形体を得た。また、純銅粉末を圧粉成形し、図３に示すような２個の溶浸材を得た。
【００４０】
次に、上記粉末成形体を還元性雰囲気中で６９０℃にて仮焼結した後、仮焼結体の、ボルト座面との接触部分に溶浸材を浸入させるべく、図３に示す態様で仮焼結体上に溶浸材を載置し、この状態で還元性雰囲気中１１３０℃にて焼結（溶浸）を行った。
【００４１】
図４は、焼結後のベアリングキャップの組織写真であり、図中（ａ）は溶浸部を示し、（ｂ）は非溶浸部を示す。図４（ａ）に示すように、溶浸部については基地の組織がパーライトを呈しており、気孔は銅溶浸により消滅している。このため、良好な強度が得られているものと推測される。硬さ試験の結果、基地の硬さは、２５０ＨＶであって、これは本願請求項４に合致するものであり、やはり良好な硬さが得られていた。よって、溶浸部においては、ボルト座面が接触した場合にも、十分に耐え得る強度が得られていることが確認された。
【００４２】
これに対し、図４（ｂ）に示すように、非溶浸部については基地の組織はフェライトとパーライトを呈している。このため、良好な被削性が得られている。なお、非溶浸部についても硬さ試験を行ったが、基地の硬さは１４０ＨＶであり、本願請求項４に合致するものであった。よって、非溶浸部（ベアリングキャップの凹部を含む）においては、溶浸部ほどの硬さは得られていないが、通常、アルミ合金からなるシリンダブロックの凹部と一体的に仕上げ加工されるに十分な被削性が得られていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上説明したように、本発明によれば、強度と被削性とを高いレベルで実現するだけでなく、それらの特性を別個の必要箇所のみに付与した鉄系焼結部材を提供することができる。よって、本発明は、例えば、自動車や自動二輪車に用いる各種鉄系焼結部材に適用することができる点で有望である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】自動車部品として用いられるベアリングキャップを示す正面図である。
【図２】図１に示すベアリングキャップの使用態様を示す正面図である。
【図３】図２に示すベアリングキャップの製造方法を示す工程図である。
【図４】焼結後のベアリングキャップの組織写真であり、図中（ａ）は溶浸部を示し、（ｂ）は非溶浸部を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１０  …ベアリングキャップ
１０ａ…凹部
１０ｂ…ボルト座面との接触部分
１１  …シリンダブロック
１１ａ…凹部
１２  …ベアリング
１２ａ…上側ベアリング
１２ｂ…下側ベアリング
１３  …クランクシャフト
１４ａ，１４ｂ…ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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