(57)【要約】本発明は、新規なプレアロイ鋼粉末であって、鉄及び不可避不純物の他に、Ｃｒ １．３〜１．７重量％と、Ｍｏ ０．１５〜０．３重量％と、Ｍｎ ０．０９〜０．３重量％と、Ｃ ０．０１重量％以下と、Ｏ ０．２５重量％以下とを含有している該プレアロイ鋼粉末に関する。本発明はまた、該新規材料から焼結製品を調製する方法にも関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水アトマイズ法によるプレアロイ鋼粉末であって、鉄及び不可避不純物の他に、
Ｃｒ １．３〜１．７重量％と、
Ｍｏ ０．１５〜０．３重量％と、
Ｍｎ ０．０９〜０．３重量％と、
Ｃ ０．０１重量％以下と、
Ｏ ０．２５重量％以下と
を含有している、上記プレアロイ鋼粉末。
【請求項２】
Ｃｒ １．３５〜１．６５重量％と、
Ｍｏ ０．１７〜０．２７重量％と、
Ｍｎ ０．０９〜０．２５重量％と、
Ｃ ０．００６重量％以下と
を含有している、請求項１に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項３】
プレアロイ元素として、元素Ｔｉ、Ｂ、Ｖ及びＮｂの１種以上を更に含有している、請求項１又は２に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項４】
Ｔｉ ０．０１〜０．０４重量％、Ｂ ０．０１〜０．０４重量％、Ｖ ０．０５〜０．３重量％及びＮｂ ０．１重量％以下を含有している、請求項３に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項５】
Ｃｕ及びＮｉから成る群から選ばれた少なくとも１種の元素と混合されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項６】
Ｃｕ及びＮｉから成る群から選ばれた少なくとも１種の元素の粒子が、アロイ鋼粉末に結合している、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項７】
Ｃｕの量が、０．５〜４．０重量％である、請求項５又は６に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項８】
Ｎｉの量が、０．５〜８．０重量％である、請求項５又は６に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項９】
黒鉛と混合されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項１０】
潤滑剤と混合されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項１１】
潤滑剤が、金属石鹸及びワックスから成る群から選ばれる冷間圧縮用潤滑剤である、請求項１０に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項１２】
潤滑剤が、エチレンビスステアルアミド等のワックスと、ステアリン酸亜鉛等の金属ステアリン酸塩と、オレイン酸アミド、ステアリン酸グリセリル等の脂肪酸誘導体とから成る群から選ばれている、請求項１１に記載のアロイ鋼粉末。
【請求項１３】
低温ベイナイトの微細構造を有する焼結済み化合物の製造方法において、
−  水アトマイズ法によるプレアロイ粉末であって、鉄及び不可避不純物の他に、
Ｃｒ １．３〜１．７重量％と、
Ｍｏ ０．１５〜０．３重量％と、
Ｍｎ ０．０９〜０．３重量％と、
Ｃ ０．０１重量％以下と、
Ｏ ０．２５重量％以下と
を含有している、該プレアロイ粉末を与える工程、
−  前記粉末を、黒鉛；並びに、合金元素、潤滑剤、結合剤、硬質相材料、機械加工性改良剤、及び流動度向上剤から成る群から選ばれる１種以上の任意的な添加剤；と混合する工程、
−  前記の得られた混合物を圧縮成形する工程；並びに、
−  前記の得られた圧粉体を焼結する工程；
を包含する、上記製造方法。
【請求項１４】
圧縮成形工程は、内部潤滑剤を用いないで行う、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
粉末は、潤滑剤と混合する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
圧縮成形工程は、内部潤滑法と外部潤滑法を組み合わせて行う、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
圧縮成形工程は周囲温度で行う、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
焼結工程は、還元雰囲気下、約１０５０℃より高い温度で行う、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
下部ベイナイトを少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７０％、最も好ましくは少なくとも９０％含有する微細構造を有している焼結済み部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレアロイ鉄ベース粉に関する。とりわけ、本発明は、少量の合金元素を含有するプレアロイ鉄ベース粉であって、焼結済み部品を有効原価で製造してＰ／Ｍ（粉末冶金）市場を増大させる該鉄ベース粉に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
産業界において、金属粉末の組成物を圧縮成形して焼結することによって製造される金属製品を使用することは、ますます広範囲に及んでいる。種々の形状及び厚さの多くの異なる製品が製造されており、コストを低減することが望まれているのと同時に要求品質は絶えず高まっている。このことは、自動車市場のための粉末冶金部品に関してはとりわけ典型的である。自動車市場は粉末冶金工業の重要な市場であり、また、自動車市場のコストは大きな推進力となる。もう１つの重要な因子は、環境に及ぼす影響を考慮して、自動車産業からのスクラップを再生利用する可能性である。この分野において、広範囲に渡って受け入れられてきた既知の合金系はしばしば、Ｎｉ及びＣｕのような合金元素を含有してきた。しかし、ニッケルは、強力なアレルゲンであり、また、医学的に有害な他の作用を有するものと考えられている。銅に関する問題は、鋼を製造するのに使用されるスクラップを再生利用する間、銅が蓄積されることである。しかし、多くの鋼の品質において、銅は適切でなく、銅を含有しないか又は最小限の銅を含有するスクラップが要求されるであろう。ニッケル及び銅を含有しない、少量の合金元素を含有する鉄ベース粉は既に、例えば、米国特許第４，２６６，９７４号；同第５，６０５，５５９号；同第５，６６６，６３４号及び同第６，３４８，０８０号明細書から知られている。
【０００３】
米国特許第４，２６６，９７４号による発明の目的は、高い圧縮性の要求を満たす粉末を提供すること；及び、優れた焼入れ性と優れた熱処理特性（例えば、浸炭）とを有する焼結体を提供すること；である。この発明によって製造される合金鋼粉末を製造する上での最も重要な工程は、還元アニーリング工程である（第５欄第１５行）。
【０００４】
米国特許第５，６０５，５５９号及び同第５，６６６，６３４号は両方とも、Ｃｒ、Ｍｏ及びＭｎを含有する鋼粉末に関する。米国特許第５，６０５，５５９号による合金鋼粉末は、Ｃｒを約０．５〜２重量％、Ｍｎを約０．０８重量％以下、Ｍｏを約０．１〜０．６重量％、Ｖを約０．０５〜０．５重量％、Ｓを約０．０１５重量％以下、Ｏを約０．２重量％以下含有し、残部が鉄及び付随的不純物である。米国特許第５，６６６，６３４号明細書は、有効量は、クロムが０．５〜３重量％、モリブデンが０．１〜２重量％、及びマンガンが多くても０．０８重量％であることが望ましいことを開示する。
【０００５】
米国特許第５，６０５，５５９号及び同第５，６６６，６３４号明細書に開示されて入る発明を使用した場合の重大な欠点は、安価なスクラップを使用することができないことである。なぜなら、このスクラップは通常、マンガンを０．０８重量％より多く含有しているからである。これに関連して、米国特許第５，６０５，５５９号明細書は、「Ｍｎ含有量が約０．０８重量％を超えるとき、合金鋼粉末の表面に酸化物が生成して、圧縮性は低下し、焼入れ性は所要レベルを超えて増大する  ……  Ｍｎ含有量は、約０．０６重量％以下であるのが好ましい」（第３欄第４７行〜５３行）ことを教示する。この教示は、米国特許第５，６６６，６３４号明細書の中で繰り返されている。この米国特許明細書は、「Ｍｎ含有量を０．０８重量％以下のレベルまで減少させるために、鋼製造工程の間、特別な処理を行う」（第３欄第４０行〜４４行）ことを開示する。もう１つの問題は、還元アニーリングと；酸化に敏感な元素（例えば、クロム、マンガン）を含有する、水アトマイズ法による鉄粉の中の酸素及び炭素含量を低くする可能性と；について何ら教示していないことである。これに関して与えられている唯一の情報は、例１の中に存在するように思える。その例１は、最終的還元が行わなければならないことを開示する。米国特許第５，６６６，６３４号明細書は更に、日本特開平４−１６５００２号公報に言及している。この特開平公報は、Ｃｒの他にＭｎ、Ｎｂ及びＶを含有する合金鋼（アロイ鋼）粉末に関する。この合金粉末はまた、Ｍｏを０．５重量％以上の量で含有することもある。米国特許第５，６６６，６３４号の中で言及されている研究によると、このＣｒベース合金鋼粉末は、焼結体における破断部位として作用する炭化物及び窒化物が存在することに起因して、不都合であることが分かった。
【０００６】
スクラップからの粉末を使用する可能性は、米国特許第６，３４８，０８０号明細書に開示されている。この米国特許明細書は、水アトマイズ法によるアニーリング済み鉄ベース粉であって、Ｃｒ ２．５〜３．５重量％、Ｍｏ  ０．３〜０．７重量％、Ｍｎ ０．０９〜０．３重量％、Ｏ＜０．２重量％、Ｃ＜０．０１重量％を含有し、残部が鉄及び１％以下の不可避不純物である該鉄ベース粉を開示する。この米国特許明細書はまた、そのような粉末を調製する方法をも開示する。加えて、米国特許第６，２６１，５１４号明細書は、この組成を有する粉末が温間圧縮され１２２０℃を超える温度で焼結される場合、高い引張り強度と高い衝撃強さとを有する焼結製品を得る可能性を開示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは今回、いっそう少ない範囲の合金元素（とりわけ、クロム）が、アニーリング及び焼結の可能性に関し、予想外の改善を与えるということを意外にも見出だした。例えば、焼結を行う間、いっそう高い酸素分圧を与えることができる。本発明による粉末で焼結部品を造ったときに与えることができる最大酸素分圧は、せいぜい３×１０−１７気圧であるのに対して、米国特許第６，３４８，０８０号明細書による粉末で造った部品の焼結を行う間の最大許容分圧は、５×１０−１８気圧ほどの低さである。
【０００８】
加えて、これら既知の粉末から調製した素地の圧粉体を、本発明による新規粉末から調製した素地の圧粉体と比較した場合、新規粉末から調製した圧粉体は、予期されないほど高い圧粉体強度によって区別することができることが分かった。このことは、とりわけ、金型壁用潤滑剤を用いるとき、典型的である。圧粉体強度は、圧粉体部品の最も重要な物理的特性の１つである。粉末冶金部品の寸法が大きくなるにつれて、また、形状がいっそう複雑になるにつれて、この特性の重要性は、大きくなる。圧粉体強度は、圧粉密度が大きくなるにつれて増大し、また、該粉末に混合する潤滑剤の種類及び量に影響を受ける。圧粉体強度はまた、使用する粉末の種類によっても影響を受ける。圧縮器具から圧粉体を取り出す間に該圧粉体に亀裂が入るのを防ぐためには；また、それらを取り扱い、成形機と焼結炉の間を移送する間、該圧粉体が損傷するのを防ぐためには；高い圧粉体強度が必要である。現在使用されている、比較的高い圧粉体強度を有する圧粉体は、スポンジ鉄粉末から有利に調製されている。しかし、アトマイズ法による粉末は、いっそう圧縮性がよく、それ故、いっそう高い圧粉密度が与えられるという事実にもかかわらず、アトマイズ法による粉末の圧粉体を調製することに関する諸問題に遭遇してきた。
【０００９】
（発明の目的）
第１の目的は、少量の合金元素を含有している新規なプレアロイ粉末を提供することである。
第２の目的は、中程度の圧縮圧力、周囲温度で圧縮成形して、高い圧粉体強度が得られるプレアロイ粉末を提供することである。
第３の目的は、工業的規模で、コスト上効果的に圧縮成形して焼結することのできる新規なプレアロイ粉末を提供することである。
【００１０】
第４の目的は、安価なスクラップから製造することのできるプレアロイ粉末を提供することである。
第５の目的は、本質的に低温ベイナイトから成る微細構造を有する焼結部品を製造するのに適した新規なプレアロイ粉末を提供することである。
第６の目的は、少量の合金元素を含有する新規なプレアロイ粉末であって、優れた圧縮性と優れた焼入れ性と０．２５％以下の酸素含有率とを有する該プレアロイ粉末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（発明の概要）
本発明によると、これらの目的は、水アトマイズ法によるプレアロイ鋼粉末であって、Ｃｒ １．３〜１．７重量％と、Ｍｏ ０．１５〜０．３重量％と、Ｍｎ ０．０９〜０．３重量％と、Ｃ ０．０１重量％以下と、Ｏ ０．２５重量％以下とを含有し、残部が鉄及び不可避不純物である上記プレアロイ鋼粉末を用いることによって達成される。
本発明のいっそう好ましい実施例によると、該粉末は、Ｃｒ １．３５〜１．６５重量％と、Ｍｏ ０．１５〜０．２５重量％と、Ｍｎ ０．０９〜０．２５重量％と、Ｃ ０．００６重量％以下とを含有する組成を有している。
本発明はまた、他の合金元素、潤滑剤、結合剤、硬質相材料、流動度向上剤、機械加工性改良剤と任意的に混合されたこの粉末から調製された、圧縮され焼結された製品にも関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（発明の詳細な記述）
（新規な粉末の調製）
本発明の合金鋼（アロイ鋼）粉末は、上記に規定した合金元素の組成を有するように調製した溶製鋼に、既知のいずれかの水アトマイズ法を適用することによって、容易に製造することができる。水アトマイズ法による粉末は、アニーリングを行なう前、水アトマイズ法による該粉末が、１〜４（好ましくは１．５〜３．５、最も好ましくは２〜３）の間のＯ：Ｃの重量比と、０．１〜０．９重量％の間の炭素含有率とを有するようなやり方で調製することが好ましい。本発明による更なる加工処理として、この水アトマイズ法による粉末は、ＰＣＴ／ＳＥ９７／０１２９２号明細書に記述される方法に従ってアニーリングを行うことができるであろう。このＰＣＴ／ＳＥ９７明細書は、言及することによって、本明細書に組み入れる。
【００１３】
少量の酸化し易い合金元素を含有する、低酸素、低炭素の鉄ベース粉を調製するために使用することのできるもう１つの方法は、同時係属出願スウェーデン出願第９８００１５３−０号明細書に開示されている。
アニーリングを行った粉末粒子の外観について観察される顕著な特徴は、その粒子形状が、水アトマイズ法による単純な鉄粉の粒子形状と比べて、僅かにより不規則であることである。
【００１４】
Ｃｒの量
Ｃｒ成分は、鋼粉末における適切な合金元素である。なぜなら、Ｃｒは、焼入れ性が改善されているが、フェライト硬度が著しく増大していない焼結製品を提供するからである。焼結を行った後に十分な強度を得て且つ依然として優れた圧縮性を維持するためには、１．３〜１．７の範囲のＣｒが適している。クロムの含有率が一層高いと、圧縮性は減少し、しかも、望ましくない炭化物が形成される危険性が高まる。クロムの含有率が一層低いと、焼入れ性が減少する。
【００１５】
Ｍｎの量
Ｍｎ成分は、焼入れ性の改善と溶液硬化とによって鋼の強度を改善する。しかし、Ｍｎの量が０．３％を超える場合、フェライト硬度は、固溶体硬化によって増大するであろう。Ｍｎの量が０．０８％未満である場合、鋼を製造する間にＭｎを減少させるための特殊処理を行わない限り、０．０８％を超えるＭｎ含有量を通常有している安価なスクラップを使用することはできない。従って、本発明によるＭｎの好ましい含有量は、０．０９〜０．３％である。このＭｎの区間は、０．０１％以下のＣ含有量と組み合わせれば、非常に興味深い結果が与えられる。
【００１６】
Ｍｏの量
Ｍｏ成分は、焼入れ性の改善によって、更には溶液硬化及び析出硬化によっても、鋼の強度を改善するのに役立つ。所定の化学組成物に０．１５〜０．３の範囲のＭｏを添加することは、ＣＣＴ曲線（連続冷却変態曲線）におけるパーライトヌース(perlite noose)を右に移動して、通常用いられる冷却速度でベイナイト構造を形成するのを可能にするのに十分である。
【００１７】
Ｃの量
合金鋼粉末中のＣが０．０１％以下である理由は、Ｃが、侵入型固溶体硬化によってフェライトマトリックスを硬化するのに役立つ元素であるからである。Ｃ含有量が０．０１重量％を超える場合、粉末はかなり硬化し、その結果、商業用途として意図された粉末の圧縮性が非常に悪くなる。
【００１８】
Ｏの量
Ｏの量は、０．２５重量％を超えるべきではない。Ｏ含有量は、好ましくは約０．２重量％未満、いっそう好ましくは約０．１５重量％未満に制限される。
【００１９】
他の諸元素
プレアロイ粉末に含有されることがある他の諸元素は、Ｔｉ、Ｂ、Ｖ及びＮｂである。Ｔｉ，Ｖ及びＮｂは、析出硬化の効果を与える炭化物を形成することができる。Ｂは、炭素と同様の効果、溶液硬化の効果を有し、また、析出硬化の効果を与えるＴｉ、Ｎｂ及びＶと一緒にホウ化物を形成することができる。これらの元素の量は、好ましくは、Ｔｉが０．０１〜０．０４重量％、Ｂが０．０１〜０．０４重量％、Ｖが０．０５〜０．３重量％、また、Ｎｂが０．１以下である。
【００２０】
Ｎｉ及び／又はＣｕは、新規な粉末と混合することができる。代替的に、Ｃｕ及び／又はＮｉの粒子は、結合剤を使用することによって、新規な粉末の粒子に付着することができる。Ｎｉ及び／又はＣｕはまた、新規粉末の粒子に拡散接合することも可能である。Ｎｉ及び／又はＣｕを添加することによって、焼入れ性が改善される。これらの合金の添加量は、Ｎｉが約０．５〜８重量％、Ｃｕが約０．５〜４重量％に制限される。
Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｏ及びＭｎのような更なる元素も、新規粉末と混合することができる。
【００２１】
黒鉛
黒鉛は通常、機械的性質を改善するために、粉末冶金混合物に添加する。黒鉛はまた、焼結体中の酸化物の量を減少させる還元剤として作用し、更に、機械的性質を向上させる。焼結製品中のＣの量は、本発明の合金鋼粉末と混合された黒鉛粉末の量によって決定される。黒鉛は典型的には、１重量％以下の量で添加する。
【００２２】
潤滑剤
潤滑剤は、圧縮成形すべき粉末組成物と混合することもできる。新規粉末の、現時点で最も興味深い用途は、周囲温度で圧縮成形される焼結部品の製造（冷間圧縮）であるように思われる。しかし、温間圧縮も可能である。
周囲温度で使用される潤滑剤（低温潤滑剤）の典型的な諸例は、Kenolube（商標）、エチレンビスステアルアミド（ＥＢＳ）及び金属ステアリン酸塩（例えば、ステアリン酸亜鉛）、脂肪酸誘導体（例えば、オレイン酸アミド及びステアリン酸グリセリル）、並びにポリエチレンワックスである。
高温で使用される潤滑剤（高温潤滑剤）の典型的な諸例は、ポリアミド、アミドオリゴマー、ポリエステル又はステアリン酸リチウムである。添加される潤滑剤の量は、通常、１重量％以下である。
【００２３】
他の添加剤
本発明による粉末と任意的に混合することのできる他の添加剤には、硬質相材料、機械加工性改良剤、及び流動度向上剤が包含される。
【００２４】
圧縮及び焼結
圧縮成形は、周囲温度又は高温で、２０００ＭＰａ以下の圧力で一軸加圧成形操作で行うことができる。とは言え、該圧力は通常、４００〜８００ＰＭａの間で変わる。
圧縮を行った後、得られた部品の焼結は、約１０００℃〜約１４００℃の温度で行う。１０５０℃〜１２００℃の温度範囲で焼結を行えば、高性能部品をコスト上効果的に製造することができる。焼結温度を更に上昇させる（１２００℃を超える、高温焼結）と、機械的性質は更に改善される。焼結時間は、比較的短くてよい（即ち、１時間以下、例えば、４５分間）。焼結時間は通常、約３０分間である。
【００２５】
即ち、鉄ベース粉の組成と、添加した黒鉛の量とによって決まるが、その密度と、焼結炉の典型的な冷却速度（即ち、０．５〜２℃／秒）とによって、完全なベイナイト構造が生じる。
冷却速度を０．５℃／秒以下に減少させること、及び／又は混合する黒鉛の量を減らすことによって、異なる量のフェライト、パーライト及びベイナイトの混合物から成る微細構造を得ることができる。冷却速度を２℃／秒より大きくすることによって、硬化、即ち、５０％を超えるマルテンサイトから成る微細構造が得られる。
【００２６】
焼結済み部品の微細構造が主として下部ベイナイトから成るとき、強度と靭性の最良の組み合せが得られる。焼結を１０５０℃より高い温度で、０．５５〜１．０％の炭素含有量で行うとき、この構造が得られる。ベイナイトは、フェライト及び諸炭化物の非層状集合体から成っている。鋼中のベイナイトの原理的変種は、上部ベイナイト及び下部ベイナイトと称される。上部ベイナイトと下部ベイナイトの間の違いは、諸炭化物が個々のフェライト領域の間に分布している（上部ベイナイト）か、又はそれらの内部に分布している（下部ベイナイト）かに基づいている。下部ベイナイトが形成される間の拡散速度は非常に遅いので、諸炭素原子は、速く成長するフェライト小板(ferrite platelets)の内部に取り込まれるのを回避するのに十分なほど速く移動することはできない。通常の鉄−炭素系の上部ベイナイトは、３５０℃を超える温度で形成される。この温度以下では、下部ベイナイトが得られる。この温度は、合金元素を添加することによって、変化する。新規な粉末を用いれば、単純で且つコスト上効果的な方法で、下部ベイナイトを少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７０％、最も好ましくは少なくとも９０％含有する焼結製品を得ることが可能となる。
【００２７】
表６〜表８から、焼結製品の炭素含有量を約０．２％から増大させるとき、引張り強度及び降伏強度は増大し、また、伸び率及び衝撃強さは、炭素約０．６％で最小値を示すことが分かる。引張り強度及び衝撃強さの組み合わせの増大は、０．８℃／秒の冷却速度で冷却した場合、炭素約０．５５％より上で実現される。約０．５５％〜１％の炭素含有量を有する焼結製品の強度及び靭性のこの組み合わせが増大することは、それが、従来の焼結炉、例えば、急冷装置を備えた又は備えていないメッシュベルト炉；プッシャー炉；ローラー炉；又は、ウォーキングビーム炉、を用いて工業的規模で焼結することによって達成することができるので、該材料にとってユニークである。
【００２８】
焼結焼入れ(Sinterhardening)
焼結焼入れは、コストを低減するための強力な手段となるかも知れないプロセスである。新しいタイプの焼結炉によって、低合金鋼の部品を、（脱炭も浸炭も行わない）中性炭素ポテンシャル(neutral carbon potential)で焼結し；次いで、急冷帯域で焼入れする；ことが可能となる。熱処理は、炉の急冷帯域で水冷保護ガス(water cooled protective gas)を高速で循環させることによって達成され、９００℃〜４００℃の間で７℃／秒以下の冷却速度を得ることができる。これによって、該粉末冶金中に少なくとも５０％のマルテンサイト構造が生じる結果となる。焼結焼入れの利点によって利益を得るためには、合金系を選定することが最も重要である。
【実施例１】
【００２９】
本発明は、次の非制限的諸実施例によって更に説明する。
（例１）
この例は、米国特許第６，３４８，０８０号明細書による既知粉末を用いて圧縮成形した部品と比べて、新規な粉末を用いたときの圧縮成形済み部品の圧粉密度及び圧粉体強度が改善されることを例示する。圧粉体強度及び圧粉密度を決定するための諸試料は、表１〜表４に従い、外部潤滑剤（金型壁用潤滑剤）及び内部潤滑剤（ステアリン酸亜鉛及びAdvawax）を用いて３つの異なる圧縮圧力で成形した。
【００３０】
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【００３１】
本発明による粉末を用いて、表２の対応結果が得られた。該粉末は、Ｃｒ １．５重量％、Ｍｏ ０．２重量％、及びＭｎ ０．１１重量％を含有した。
【００３２】
2005530037.tif 000004
【００３３】
表１及び表２に記載する結果を比較すれば、新規成形によって一層高い圧粉密度が得られることが分かる。
次の表３及び表４はそれぞれ、既知粉末及び新規粉末の対応する圧粉密度を開示する。とりわけ、潤滑剤を施した金型で新規粉末を圧縮成形するときに得られる圧粉密度は、既知の粉末を使用したときのものと比べて、著しくいっそう大きい。
【００３４】
2005530037.tif 000005
【００３５】
2005530037.tif 000006
【実施例２】
【００３６】
（例２）
この例は、Ｃｕ １重量％を添加した新規粉末から製造した諸試料の機械的性質を開示する。黒鉛０．６％を含有するそれら粉末は、６００ＭＰａで圧縮成形した。得られた材料の焼結密度は、約６．９５ｇ／ｃｍ３であった。
それら試料は、２．５℃／秒の冷却速度で焼結焼入れを行った。引張り強度、降伏強度、硬度及び伸び率を測定した。表５は、Ｃｕを僅か１重量％含有する新規粉末から調製した諸試料の機械的性質が、Ｃｕを２重量％含有するＵＳＭＰＩＦ基準による標準材料ＦＬ４６０８と同程度に優れていることを示す。
【００３７】
2005530037.tif 000007
【実施例３】
【００３８】
（例３）
この例は、本発明による粉末から調製した諸試料であって、黒鉛をそれぞれ０．２％、０．４％、０．６％及び０．８％の量で添加したものの機械的性質を例示する。
諸試料はそれぞれ、４００ＭＰａ、６００ＭＰａ及び８００ＭＰａで圧縮成形した。潤滑剤として、エチレンビスステアルアミド０．８重量％を使用した。
圧縮固化は、周囲温度で一軸圧縮成形操作によって行った。それら試料は、窒素９０％、水素１０％の雰囲気で、１１２０℃で３０分間焼結を行った。約０．５〜１℃／秒の冷却速度で冷却を行った。
表６〜表８の通り、諸焼結試料の焼結密度（ＳＤ）、引張り強度（ＴＳ）、降伏強度（ＹＳ）、伸び率（Ａ）、衝撃エネルギー（ＩＥ）、炭素含有量（Ｃ）、及び酸素含有量（Ｏ）を測定した。
【００３９】
2005530037.tif 000008
【００４０】
2005530037.tif 000009
【００４１】
2005530037.tif 000010
【００４２】
表６〜表８は、約０．５％を超える炭素含有量を含有する諸試料では、引張り強度、衝撃強さ及び伸び率が増大することを示している。この現象は、低温ベイナイトが形成されたことに起因する。このような方法で低温ベイナイトを形成することができるという事実によって、新規粉末はユニークなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ＣＣＴ曲線を示す。
【図２】Ｃｕ２％を添加した、炭素０．５％を含有する新規な粉末から調製した材料の、異なる冷却速度での相の量を示す。図１及び図２によって、優れた焼入れ性が例証される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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