(57)【要約】【課題】本発明は、被削性に優れる焼結材を形成することができる粉末冶金用混合粉を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の一態様に係る粉末冶金用混合粉は、鉄基粉末を主体とし、ＣａＳ、ＭｎＳ及びＭｏＳ２のいずれか１種以上の硫化物の粉末と、０．００５質量％以上０．０２５質量％以下の酸化マグネシウムの粉末とを含有し、上記酸化マグネシウムの平均粒径Ｄ５０が、０．５μｍ以上５．０μｍ以下である。上記硫化物の合計含有量が０．０４質量％以上０．２０質量％以下であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄基粉末を主体とし、
ＣａＳ、ＭｎＳ及びＭｏＳ２のいずれか１種以上の硫化物の粉末と、
０．００５質量％以上０．０２５質量％以下の酸化マグネシウムの粉末と
を含有し、
上記酸化マグネシウムの平均粒径Ｄ５０が、０．５μｍ以上５．０μｍ以下である粉末冶金用混合粉。
【請求項２】
上記硫化物の合計含有量が０．０４質量％以上０．２０質量％以下である請求項１に記載の粉末冶金用混合粉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末冶金用混合粉に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末冶金では、鉄基粉末を焼結することによって例えば網状等の複雑な形状の焼結体を形成することができる。このような焼結体は、例えば自動社部品等の構造用部品として利用されている。部品の寸法精度の向上の要求が高まる中、焼結体をさらに切削加工することで寸法精度をより向上することが必要となっている。
【０００３】
また、部品の製造コスト低減に対する要求も大きいため、切削加工のコスト低減も重要視されている。切削加工では、切削工具の寿命を長くすることにより、コストを抑えることが可能であるが、上述のような焼結体は被削性に劣り、切削工具の寿命が短くなる傾向がある。
【０００４】
このため、鉄基粉末に被削性を向上して切削工具の寿命を長くする添加材を混合した粉末冶金用混合粉が用いられている。具体的には、被削性を向上する添加材（被削性改善材）として、例えば硫化マンガン（ＭｎＳ）、硫黄（Ｓ）等の粉末が利用されている。これらの被削性改善材は、切削時の抵抗を低くする潤滑剤として機能したり、切りくずの分断の起点となる作用を有し、切削工具の寿命を長くする。
【０００５】
一般に、粉末冶金用混合粉中の被削性改善材の含有量が大きい程、形成される焼結体の被削性が向上し、切削工具寿命が長くなる。しかしながら、被削性改善材の含有量を大きくすると、焼結材料の圧環強さ等の機械的特性が悪化したり、焼結前後の寸法変化率が変化するため成形金型が新規に必要になったりするという不都合が生じる。このため、一般的に、粉末冶金用混合粉中の被削性改善材の含有量は、０．３質量％から０．５質量％程度とされている。
【０００６】
また、切削加工の低コスト化や生産性向上の要求から、切削速度の高速化のニーズが大きいが、上述の被削性改善材は、高速切削では比較的効果が小さい。被削性改善材として硫化物を０．３質量％以上添加した場合、焼結時に硫黄が蒸発して、焼結体の外観を汚したり、焼結炉内を汚染して焼結炉にダメージを与えやすくなるという不都合も生じる。
【０００７】
例えば特開平９−２７９２０４号公報には、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系複合酸化物の粉末を０．０２〜０．３重量％含有する粉末冶金用鉄系混合粉が提案されている。上記公報には、Ｃａを主体とした複合酸化物を用いることにより、焼結体の機械的特性悪化の低減、焼結体の汚れや焼結炉損傷の防止、高速切削での切削工具摩耗の低減が可能であると記載されている。
【０００８】
しかしながら、部品の寸法精度向上及び低コスト化への要求のさらなる高まりにより、より被削性に優れる粉末冶金用混合粉が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２７９２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記実状に鑑みて、本発明は、被削性に優れる焼結材を形成することができる粉末冶金用混合粉を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る粉末冶金用混合粉は、鉄基粉末を主体とし、ＣａＳ、ＭｎＳ及びＭｏＳ２のいずれか１種以上の硫化物の粉末と、０．００５質量％以上０．０２５質量％以下の酸化マグネシウムの粉末とを含有し、上記酸化マグネシウムの平均粒径Ｄ５０が、０．５μｍ以上５．０μｍ以下である。
【００１２】
当該粉末冶金用混合粉は、上記硫化物が、潤滑剤として機能すると共に、切削工具の表面に比較的粒径が小さい酸化マグネシウム粒子を付着させる酸化物を生成して、切削工具が焼結体中の硬い酸化物等により削られることを抑制するものと考えられる。このため、当該粉末冶金用混合粉を焼結して形成される焼結材は、被削性に優れ、切削工具の寿命を比較的長くできる。
【００１３】
当該粉末冶金用混合粉において、上記硫化物の合計含有量が０．０４質量％以上０．２０質量％以下であることが好ましい。この構成によれば、当該粉末冶金用混合粉を焼結して形成される焼結材の機械的特性等の低下を抑制することができる。
【００１４】
ここで、「鉄基粉末」とは、純鉄粉、鉄合金粉又はこれらの混合粉を意味する。また、「主体とする」とは、９０質量％以上含有することを意味する。「平均粒径Ｄ５０」とは、レーザー回折散乱法により測定される粒径分布において積算体積が５０％となる粒径を意味する。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の粉末冶金用混合粉は、被削性に優れる焼結材を形成することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００１７】
［粉末冶金用混合粉］
本発明の一実施形態に係る粉末冶金用混合粉は、鉄基粉末を主体とし、硫化物の粉末と、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の粉末とを含有する。また、当該粉末冶金用混合粉は、例えば銅粉、黒鉛粉、粉末潤滑剤等をさらに含有してもよい。
【００１８】
＜鉄基粉末＞
当該粉末冶金用混合粉の主体となる鉄基粉末としては、特に限定されず、例えば還元鉄基粉末、アトマイズ鉄基粉末、電解鉄基粉末等を用いることができる。
【００１９】
また、鉄基粉末としては、純鉄粉に限られず、例えば合金元素を予め合金化した鋼粉（予合金鋼粉）、合金元素が部分合金化された鋼粉（部分合金化鋼粉）等を用いることができ、これらの複数種類を混合したものを用いてもよい。上記合金元素としては、例えば銅、ニッケル、クロム、モリブデン、硫黄等、焼結体の特性を改善する周知の元素を含むことができる。
【００２０】
鉄基粉末の平均粒径Ｄ５０としては、粉末冶金用主原料粉末として使用できる大きさであればよく、特に限定されないが、例えば４０μｍ以上１２０μｍ以下とすることができる。
【００２１】
＜硫化物の粉末＞
当該粉末冶金用混合粉を焼結して得られる焼結体において、硫化物はそのままの粒子として残存する。これらの硫化物は、焼結体の主体である鉄基地よりも柔らかいため、焼結体の被削性を向上すると共に、潤滑性を有して切削時の摩擦を軽減するので、切削工具の寿命を長くする。
【００２２】
また、焼結体中の硫化物は、切削速度が大きい場合には、切削時の発熱によって脱硫して酸化物を生成する。この酸化物は、切削工具表面に付着して切削工具を保護する皮膜を形成すると共に、切削工具の表面に非常に硬い酸化マグネシウムを付着させるバインダーとなると考えられる。
【００２３】
上記のように被削性を効率よく向上でき、酸化マグネシウムを付着させられる硫化物としては、ＣａＳ、ＭｎＳ及びＭｏＳ２のいずれか１種以上が用いられる。
【００２４】
硫化物の合計含有量の下限としては、０．０４質量％が好ましく、０．０６質量％がより好ましい。一方、硫化物の合計含有量の上限としては、０．２０質量％が好ましく、０．１８質量％がより好ましい。硫化物の合計含有量が上記下限に満たない場合、被削性を十分に向上できないおそれがある。逆に、硫化物の合計含有量が上記上限を超える場合、当該粉末冶金用混合粉を焼結して得られる焼結体の機械的特性が悪化するおそれがある。
【００２５】
ＣａＳやＭｎＳなどの硫化物の平均粒径Ｄ５０の下限としては、１．０μｍが好ましく、１．５μｍがより好ましい。一方、硫化物の平均粒径Ｄ５０の上限としては、１０μｍが好ましく、８μｍがより好ましい。これら硫化物の平均粒径Ｄ５０が上記下限に満たない場合、当該粉末冶金用混合粉に均等に分散させることが困難となるおそれや、当該粉末冶金用混合粉が不必要に高価となるおそれがある。逆に、これら硫化物の平均粒径Ｄ５０が上記上限を超える場合、当該粉末冶金用混合粉を焼結して得られる焼結体の被削性を十分に向上できないおそれがある。
【００２６】
＜酸化マグネシウムの粉末＞
酸化マグネシウムは、化学的に安定な硬い材料である。このため、酸化マグネシウムの粉末は、当該粉末冶金用混合粉を焼結して得られる焼結体中においても微粒子として存在している。この酸化マグネシウムの微粒子は、上記硫化物に起因して生じる酸化物により切削工具の表面に付着することで、切削工具を保護して焼結体の被削性を向上する。
【００２７】
酸化マグネシウムの含有量の下限としては、０．００５質量％であり、０．０１０質量％が好ましい。一方、酸化マグネシウムの含有量の上限としては、０．０２５質量％であり、０．０２０質量％が好ましい。酸化マグネシウムの含有量が上記下限に満たない場合、切削工具の摩耗を低減できないおそれがある。逆に、酸化マグネシウムの含有量が上記上限を超える場合、焼結時の寸法変化率が大きくなるおそれや、焼結体の例えば圧環強さ等の機械的特性が不十分となるおそれがある。
【００２８】
酸化マグネシウムの平均粒径Ｄ５０の下限としては、０．５μｍであり、０．７μｍが好ましい。一方、酸化マグネシウムの平均粒径Ｄ５０の上限としては、５．０μｍであり、３．０μｍが好ましい。酸化マグネシウムの平均粒径Ｄ５０が上記下限に満たない場合、ＭｇＯの凝集が形成される。また、当該粉末冶金用混合粉中に均等に分散させることが容易でなくなるおそれがある。さらに、重量比率を一定とした場合、ＭｇＯの粒子数が多くなり、鉄粉粒子と鉄粉粒子の境界に存在するＭｇＯが増えるため、焼結を阻害する。その結果、寸法変化率が大きくなることや圧環強さ等の機械的特性が不十分となる恐れがある。一方、酸化マグネシウムの平均粒径Ｄ５０が上記上限を超える場合、焼結を阻害して強度低下を招くおそれや、切削工具を欠けさせて摩耗を加速したり、酸化マグネシウム粒子が切削工具に付着することができないことで切削工具の寿命が短くなったり、加工精度を低下させるおそれがある。つまり、粒径が十分に小さい酸化マグネシウムであれば、切削工具に摩耗を加速するような大きなダメージを与えず、酸化マグネシウムが切削工具の表面に付着して切削工具の寿命を延ばすことができる。
【００２９】
＜銅粉＞
銅粉は、鉄基粉末粒子同士を結合するバインダーとして機能し、当該粉末冶金用混合粉を焼結して得られる焼結体の強度を向上する。
【００３０】
この銅粉としては、粉末冶金用に使用されるものを広く用いることができ、例えば電解銅粉、アトマイズ銅粉等を用いることができる。
【００３１】
銅粉は、鉄基粉末に単純に混合してもよいが、バインダーを用いて鉄基粉末表面に付着させてよく、鉄基粉末と混合して熱処理することにより鉄基粉末表面に拡散付着させてもよい。
【００３２】
銅粉の含有量の下限としては、焼結体に要求される強度や硬さにもよるが、０．８質量％が好ましく、１．０質量％がより好ましい。一方、銅粉の含有量の上限としては、５．０質量％が好ましく、３．０質量％がより好ましく、２．０質量％が特に好ましい。銅粉の含有量が上記下限に満たない場合、焼結体の強度向上効果が不十分となるおそれがある。逆に、銅粉の含有量が上記上限を超える場合、炭素の拡散を阻害して焼結体の強度が不十分となるおそれがある。
【００３３】
銅粉の平均粒径Ｄ５０の下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、銅粉の平均粒径Ｄ５０の上限としては、５０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。銅粉の平均粒径Ｄ５０が上記下限に満たない場合、当該粉末冶金用混合粉に均等に分散させることが困難となるおそれや、当該粉末冶金用混合粉が不必要に高価となるおそれがある。逆に、銅粉の平均粒径Ｄ５０が上記上限を超える場合、当該粉末冶金用混合粉を焼結して得られる焼結体の強度を十分に向上できないおそれがある。
【００３４】
＜黒鉛粉＞
黒鉛粉は、当該粉末冶金用混合粉の焼結時に鉄と反応して硬いパーライト相を形成することにより得られる焼結体の強度を向上する。
【００３５】
黒鉛粉としては、例えば天然黒鉛粉、人造黒鉛粉等を用いることができる。
【００３６】
黒鉛粉は、鉄基粉末に単純に混合してもよいが、バインダーを用いて鉄基粉末表面に付着させてよい。
【００３７】
黒鉛粉の含有量の下限としては、０．２質量％が好ましく、０．５質量％がより好ましい。一方、黒鉛粉の含有量の上限としては、１．５質量％が好ましく、１．０質量％がより好ましい。黒鉛粉の含有量が上記下限に満たない場合、焼結体の強度向上効果が不十分となるおそれがある。逆に、黒鉛粉の含有量が上記上限を超える場合、焼結体の靱性が不十分となるおそれがある。
【００３８】
黒鉛粉の平均粒径Ｄ５０の下限としては、１μｍが好ましく、３μｍがより好ましい。一方、黒鉛粉の平均粒径Ｄ５０の上限としては、３０μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。黒鉛粉の平均粒径Ｄ５０が上記下限に満たない場合、当該粉末冶金用混合粉に均等に分散させることが困難となるおそれや、当該粉末冶金用混合粉が不必要に高価となるおそれがある。逆に、黒鉛粉の平均粒径Ｄ５０が上記上限を超える場合、当該粉末冶金用混合粉を焼結して得られる焼結体において偏析が生じて強度を十分に向上できないおそれがある。
【００３９】
＜粉末潤滑剤＞
粉末潤滑剤は、当該粉末冶金用混合粉を圧粉成形する際に粒子間の摩擦を低減して成形性を向上し、金型寿命を長くする。この粉末潤滑剤は、焼結時に蒸発乃至熱分解して消失する。
【００４０】
粉末潤滑剤としては、例えばステアリン酸亜鉛等の金属石けん類、エチレンビスアマイド等の非金属石けん類などの粉末が用いられる。
【００４１】
粉末潤滑剤の含有量の下限としては、０．２質量％が好ましく、０．５質量％がより好ましい。一方、粉末潤滑剤の含有量の上限としては、１．５質量％が好ましく、１．０質量％がより好ましい。粉末潤滑剤の含有量が上記下限に満たない場合、当該粉末冶金用混合粉の圧粉成形性が不十分となるおそれがある。逆に、粉末潤滑剤の含有量が上記上限を超える場合、当該粉末冶金用混合粉を圧粉後に焼結して得られる密度が低くなり焼結体の強度が不十分となるおそれがある。
【００４２】
粉末潤滑剤の平均粒径Ｄ５０の下限としては、３μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、粉末潤滑剤の平均粒径Ｄ５０の上限としては、５０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。粉末潤滑剤の平均粒径Ｄ５０が上記下限に満たない場合、当該粉末冶金用混合粉に均等に分散させることが困難となるおそれや、当該粉末冶金用混合粉が不必要に高価となるおそれがある。逆に、粉末潤滑剤の平均粒径Ｄ５０が上記上限を超える場合、当該粉末冶金用混合粉を焼結して得られる焼結体の強度を十分に向上できないおそれがある。
【００４３】
＜利点＞
当該粉末冶金用混合粉は、硫化物が、潤滑剤として機能すると共に、切削工具の表面に粒径が小さい酸化マグネシウム粒子を付着させる酸化物を生成して、切削工具が焼結体中の硬い酸化物等により削られることを抑制するものと考えられる。このため、当該粉末冶金用混合粉を焼結して形成される焼結材は、被削性に優れ、切削工具の寿命を比較的長くできる。
【００４４】
［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。
【００４６】
鉄基粉末に、銅粉、黒鉛粉、被削性改善材、酸化マグネシウム、粉末潤滑剤を、下の表１に示す割合で混合して粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１〜１５を試作した。なお、表中の「−」はその材料を配合していないことを示す。
【００４７】
なお、鉄基粉末としては、神戸製鋼所社の平均粒径Ｄ５０が７０μｍのアトマイズ純鉄粉「アトメル３００Ｍ」を使用した。銅粉としては、福田金属箔粉工業社の篩目開きが２５０μｍの水アトマイズ銅粉「ＣｕＡｔＷ−２５０」を使用した。黒鉛粉としては、日本黒鉛工業社の平均粒径Ｄ５０が約２３μｍの「ＣＰＢ」を使用した。ＭｎＳ及びＣａＳとしては、平均粒径Ｄ５０が２．４μｍの石膏（ＣａＳＯ４）を水素などの還元ガス雰囲気で還元した平均粒径Ｄ５０が４．９μｍの硫化カルシウム（表中の「ＣａＳ」）、又は平均粒径Ｄ５０が４．９μｍの硫化マンガン（表中の「ＭｎＳ」）を使用した。酸化マグネシウムとしては、平均粒径Ｄ５０が０．７μｍのもの、平均粒径Ｄ５０が２．５μｍのもの、又は平均粒径Ｄ５０が３．２μｍのものを使用した。粉末潤滑剤としては、平均粒径Ｄ５０が２７μｍのエチレンビスアマイド系ワックスを使用した。
【００４８】
【表１】
2019127654.tif 000002
【００４９】
上記粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１〜１５を、それぞれ金型で圧粉成形し、外径６４ｍｍ、内径２４ｍｍ、高さ２０ｍｍのリング状の成形体を作成した。なお、圧粉成形は、成形体の密度が７．００ｇ／ｃｍ３になるように条件を設定した。得られた成形体を１０体積％の水素ガスを含む窒素ガス雰囲気下で温度１１２０℃で６０分間焼結して焼結体を得た。
【００５０】
各試作品の焼結時の寸法変化率（成形体基準及び金型基準）、圧環強さ、並びにロックウェル硬さ（Ｂスケール）を測定した。また、各試作品の焼結体を１０個重ねてその側面を旋削加工する試験を行った。切削工具としては、三菱マテリアル社のサーメット「ＮＸ２５２５」を用いたチップ「ＳＮＭＮ１２０４０８」を使用した。また、切削条件としては、周速度２００ｍ／分、切込み量０．１５ｍｍ／ｐａｓｓ、送り量０．０８ｍｍ／ｒｅｖ、乾式切削とし、５２８７ｍ切削した。
【００５１】
上記旋削試験後の切削工具の逃げ面の平行摩耗幅（フランク摩耗幅Ｖｂ）を測定した。
【００５２】
上記旋削試験後の焼結体の切削加工面の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）及びＲｚ（最大高さ）を測定した。この表面粗さの測定は、ミツトヨ社の表面粗さ測定器「ＳＪ−４１０」を用い、カットオフ値をλｃ＝０．８ｍｍ、λｓ＝２．５μｍとし、測定長を５．０ｍｍとし、３箇所測定してその平均値を算出した。
【００５３】
上記の各測定値を次の表２にまとめて示す。
【００５４】
【表２】
2019127654.tif 000003
【００５５】
硫化物及び０．０１０質量％以上０．０２０質量％以下の酸化マグネシウムを含有する粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１〜３，５，７，８，１１，１３を焼結して得られた焼結体は、成形性及び機械的強度が十分であり、かつ切削工具の摩耗が小さい。
【００５６】
さらに、Ｎｏ．１，５，８，１３，１４，１５により作成した焼結体に、ドリルで孔開けを行う試験を行った。上記ドリルとしては、ＯＳＧ社の直径３．８ｍｍのコーティング超硬ドリル「ＡＤ−４Ｄ」を使用した。加工条件としては、ドリルの周速を２ｍ／ｍｉｎ（４３５８ｒｐｍ）、送り速度を４５０ｍｍ／ｍｉｎ（０．１０３ｍｍ／ｒｅｖ）とし、切削油としてユシロ化学工業社の水溶性油剤「ユシローケンＥＣ５０」を焼結体にかけながら切削した。切削距離を稼ぐために、深さ１０ｍｍの非貫通孔を１８０箇所形成した。
【００５７】
上記孔開け試験において、非貫通孔を３０箇所形成する度に、ドリルの逃げ面摩耗幅（フランク摩耗幅Ｖｂ）を測定した。この測定結果を次の表３に示す。
【００５８】
【表３】
2019127654.tif 000004
【００５９】
硫化物及び酸化マグネシウムを含有する粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１，５，８，１３を焼結して得られた焼結体は、硫化物及び酸化マグネシウムを含有しない粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１４，１５と比較して、切削工具の摩耗が小さい。
【００６０】
鉄基粉末に、銅粉、黒鉛粉、被削性改善材、酸化マグネシウム、粉末潤滑剤を、下の表４に示す割合で混合して粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１６〜３２を試作した。なお、表中の「−」はその材料を配合していないことを示す。
【００６１】
なお、鉄基粉末、銅粉、黒鉛粉、酸化マグネシウム及び粉末潤滑剤としては、上記粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１〜１５と同じものを使用した。また、被削性改善材としては、上記粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１〜１５と同じ硫化マンガン並びに１００メッシュの金網を通過した平均粒径Ｄ５０が４６．１μｍの硫黄（表中の「Ｓ」）及び平均粒径Ｄ５０が１３．５μｍの硫化鉄（表中の「ＦｅＳ」）を使用した。
【００６２】
【表４】
2019127654.tif 000005
【００６３】
上記粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１６〜３２を、それぞれ上記粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１〜１５と同様に金型で圧粉成形することによりリング状の成形体を作成し、得られた成形体を１０体積％の水素ガスを含む窒素ガス雰囲気下で温度１１３０℃で６０分間焼結して焼結体を得た。
【００６４】
各試作品の焼結時の寸法変化率（成形体基準及び金型基準）、圧環強さ、並びにロックウェル硬さ（Ｂスケール）を測定した。また、各試作品の焼結体を１０個を重ねてその側面を旋削加工する試験を行った。切削工具としては、住友電工社の立方晶窒化硼素「ＢＮ７５００」を用いたチップ「２ＮＵ−ＣＮＧＡ１２０４０８ＬＦ」を使用した。また、切削条件としては、周速度２００ｍ／分、切込み量０．１ｍｍ／ｐａｓｓ、送り量０．１ｍｍ／ｒｅｖ、乾式切削とし、２７３５ｍ切削した。
【００６５】
上記旋削試験後の切削工具の逃げ面の平行摩耗幅（フランク摩耗幅Ｖｂ）を測定した。
【００６６】
上記の各測定値を次の表５にまとめて示す。
【００６７】
【表５】
2019127654.tif 000006
【００６８】
硫化物及び０．０１０質量％以上０．０２０質量％以下の酸化マグネシウムを含有する粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１６〜１９，２２〜２５を焼結して得られた焼結体は、成形性及び機械的強度が十分であり、かつ切削工具の摩耗が小さい。
【００６９】
鉄基粉末に、銅粉、黒鉛粉、被削性改善材、酸化マグネシウム、粉末潤滑剤を、下の表６に示す割合で混合して粉末冶金用混合粉Ｎｏ．３３〜３９を試作した。なお、表中の「−」はその材料を配合していないことを示す。
【００７０】
なお、鉄基粉末、銅粉、黒鉛粉、酸化マグネシウム及び粉末潤滑剤としては、上記粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１〜１５と同じものを使用した。また、被削性改善材としては、上記粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１〜１５と同じ硫化マンガン並びに平均粒径Ｄ５０が５．０μｍの二硫化モリブデン（表中の「ＭｏＳ２」）を使用した。
【００７１】
【表６】
2019127654.tif 000007
【００７２】
上記粉末冶金用混合粉Ｎｏ．３３〜３９を、それぞれ上記粉末冶金用混合粉Ｎｏ．１６〜３２と同様に金型で圧粉成形することによりリング状の成形体を作成し、得られた成形体をＮｏ．１６〜３２と同様の条件で焼結して焼結体を得た。
【００７３】
各試作品の焼結時の寸法変化率（成形体基準及び金型基準）、圧環強さ、並びにロックウェル硬さ（Ｂスケール）を測定した。また、各試作品の焼結体を１０個を重ねてその側面を旋削加工する試験を行った。切削工具としては、住友電工社の立方晶窒化硼素「ＢＮ７５００」を用いたチップ「２ＮＵ−ＣＮＧＡ１２０４０８ＬＦ」を使用した。また、切削条件としては、周速度２００ｍ／分、切込み量０．１ｍｍ／ｐａｓｓ、送り量０．１ｍｍ／ｒｅｖ、乾式切削とし、２７３５ｍ切削した。
【００７４】
上記旋削試験後の切削工具の逃げ面の平行摩耗幅（フランク摩耗幅Ｖｂ）を測定した。
【００７５】
上記の各測定値を次の表７にまとめて示す。
【００７６】
【表７】
2019127654.tif 000008
【００７７】
硫化物及び０．０１０質量％以上０．０２０質量％以下の酸化マグネシウムを含有する粉末冶金用混合粉Ｎｏ．３３〜３７を焼結して得られた焼結体は、成形性及び機械的強度が十分であり、かつ切削工具の摩耗が小さい。また、Ｎｏ．３３及びＮｏ．３４を比較すると、硫化物として二硫化モリブデンを用いたＮｏ．３４は、硫化物として硫化マンガンを用いたＮｏ．３３よりも逃げ面の平行摩耗幅が小さく抑えられている。さらに、硫化物として硫化マンガン及び二硫化モリブデンの２種類を用いたＮｏ．３５〜３７は、硫化物として硫化マンガン及び二硫化モリブデンのいずれか一方のみを用いたＮｏ．３３及びＮｏ．３４よりも逃げ面の平行摩耗幅を小さく抑えられている。なお、Ｎｏ．３３とＮｏ．１８、及びＮｏ．３９とＮｏ．３２は各種成分の配合量が同じであるが、各材料のバッチの相違に起因して測定値に違いが生じていると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る粉末冶金用混合粉は、焼結後に切削を行う必要がある高精度の部品を製造するために好適に利用される。