(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末および潤滑剤を含む粉末冶金用混合粉であって、
前記切削性改善用粉末の配合量が、前記鉄基粉末、前記合金用粉末および前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量比率で、０．０１０〜１．０００％の範囲であり、前記切削性改善用粉末は、結晶質層状珪酸ナトリウム、結晶質層状珪酸カリウムおよび結晶質層状珪酸リチウムのうちから選んだ少なくとも１種を前記切削性改善用粉末の合計量に対して合計で２０質量％以上含み、かつ酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種を前記切削性改善用粉末の合計量に対して合計で３質量％以上含む粉末冶金用混合粉。
【請求項２】
前記酸化クロムおよび酸化チタンの粉末の平均粒径が０．０１μm以上０．５０μm以下である請求項１に記載の粉末冶金用混合粉。
【請求項３】
前記結晶質層状珪酸ナトリウム、結晶質層状珪酸カリウムおよび結晶質層状珪酸リチウムのうちから選んだ少なくとも１種を、前記切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む請求項１または２に記載の粉末冶金用混合粉。
【請求項４】
前記酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種を、前記切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む請求項１、２または３に記載の粉末冶金用混合粉。
【請求項５】
前記切削性改善用粉末は、さらに、エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、水砕スラグ粉末、すいひ粘土粉末、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末、およびシリカ（ＳｉＯ2）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の混合粉末、のうちから選んだ少なくとも１種を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む請求項１乃至４のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉。
【請求項６】
前記切削性改善用粉末は、さらに、アルカリ金属塩粉末を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む請求項１乃至５のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉。
【請求項７】
前記アルカリ金属塩粉末は、アルカリ炭酸塩粉末およびアルカリ金属石鹸のうちから選んだ１種または２種である請求項６に記載の粉末冶金用混合粉。
【請求項８】
前記切削性改善用粉末は、さらに、フッ化カルシウム粉末を含む請求項１乃至７のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉。
【請求項９】
前記切削性改善用粉末は、さらに、金属硼化物粉末および金属窒化物粉末のうちから選んだ１種または２種を含む請求項１乃至８のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉。
【請求項１０】
前記金属硼化物粉末は、ＴｉＢ2、ＺｒＢ2およびＮｂＢ2のうちから選んだ少なくとも１種からなり、前記金属窒化物粉末が、ＴｉＮ、ＡｌＮおよびＳｉ3Ｎ4のうちから選んだ少なくとも１種からなる請求項９に記載の粉末冶金用混合粉。
【請求項１１】
前記切削性改善用粉末は、さらに、アルカリ金属の硫酸塩およびアルカリ土類金属の硫酸塩のうちから選んだ少なくとも１種を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む請求項１乃至１０のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉。
【請求項１２】
鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末および潤滑剤を混合して混合粉とする粉末冶金用混合粉の製造方法であって、
前記切削性改善用粉末として、結晶質層状珪酸ナトリウム、結晶質層状珪酸カリウムおよび結晶質層状珪酸リチウムのうちから選んだ少なくとも１種を前記切削性改善用粉末の合計量に対して合計で２０質量％以上含み、かつ酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種を前記切削性改善用粉末の合計量に対して合計で３質量％以上含む粉末を、前記鉄基粉末、前記合金用粉末および前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で０．０１０〜１．０００％で配合し、さらに、
前記混合は、
前記鉄基粉末および前記合金用粉末に、前記切削性改善用粉末の一部または全部と前記潤滑剤の一部とを添加して加熱し、前記潤滑剤を溶融させつつ混合し、ついで冷却して固化させる、一次混合と、
前記切削性改善用粉末および前記潤滑剤の残りの粉末を、さらに添加して混合する、二次混合と、
により行う粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項１３】
前記酸化クロムおよび酸化チタンの粉末の平均粒径が０．０１μm以上０．５０μm以下である請求項１２に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項１４】
前記結晶質層状珪酸ナトリウム、結晶質層状珪酸カリウムおよび結晶質層状珪酸リチウムのうちから選んだ少なくとも１種を、前記切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む請求項１２または１３に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項１５】
前記酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種を、前記切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む請求項１２、１３または１４に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項１６】
前記切削性改善用粉末は、さらに、エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、水砕スラグ粉末、すいひ粘土粉末、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末、およびシリカ（ＳｉＯ2）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の混合粉末、のうちから選んだ少なくとも１種を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む請求項１２乃至１５のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項１７】
前記切削性改善用粉末は、さらに、アルカリ金属塩粉末を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む請求項１２乃至１６のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項１８】
前記アルカリ金属塩粉末は、アルカリ炭酸塩粉末およびアルカリ金属石鹸のうちから選んだ１種または２種である請求項１７に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項１９】
前記切削性改善用粉末は、さらに、フッ化カルシウム粉末を含む請求項１２乃至１８のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項２０】
前記切削性改善用粉末は、さらに、金属硼化物粉末および金属窒化物粉末のうちから選んだ１種または２種を含む請求項１２乃至１９のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項２１】
前記金属硼化物粉末は、ＴｉＢ2、ＺｒＢ2およびＮｂＢ2のうちから選んだ少なくとも１種からなり、前記金属窒化物粉末が、ＴｉＮ、ＡｌＮおよびＳｉ3Ｎ4のうちから選んだ少なくとも１種からなる請求項２０に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項２２】
前記切削性改善用粉末は、さらに、アルカリ金属の硫酸塩およびアルカリ土類金属の硫酸塩のうちから選んだ少なくとも１種を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む請求項１２乃至２１のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【請求項２３】
請求項１２乃至２２のいずれかに記載の製造方法で製造された粉末冶金用混合粉を、金型に充填したのち圧縮成形して成形体とし、該成形体に焼結処理を施して焼結体とする焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車焼結部品などに供して好適な粉末冶金用混合粉とその製造方法、および、この粉末冶金用混合粉を、成形、焼結して得られる焼結体の製造方法に関して、特に、焼結体での切削性のみならず、切削加工後の焼結体の表面粗さの低減を図ろうとするものである。
【背景技術】
【０００２】
粉末冶金技術の進歩によって、複雑な形状の部品でも高寸法精度でニアネット形状に製造することができるようになった。このため、粉末冶金技術を利用した製品が各種分野で製造されている。
特に、粉末冶金技術は、粉末を所望形状の金型に充填、成形することから、形状の自由度が高くなる。このため、形状が複雑な歯車等の機械部品に適用する事例が多い。
【０００３】
そして、粉末冶金技術のなかでも、鉄系粉末冶金の分野では、鉄基粉末に、銅粉や黒鉛粉などの合金用粉末と、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸リチウムなどの潤滑剤を混合した鉄基混合粉を、所定形状の金型に充填したのち加圧成形して成形体とし、さらに焼結処理を施して焼結部品としている。
【０００４】
このようにして得られた焼結部品は、一般的に寸法精度が良いとされるが、極めて厳しい寸法精度が要求される場合には、焼結した後に、さらに切削加工を施す必要がある。そして、切削加工においては、旋盤による旋削やドリルによる穴あけなどの加工が、種々の切削速度で行われている。
【０００５】
しかし、粉末冶金技術を用いた焼結部品は、一般に、空孔の含有比率が高い。そのため、溶解法により得られる部品にくらべると、切削抵抗が高くなるといった問題があった。
【０００６】
そこで、この問題を解決するために、焼結部品の切削性を向上させる目的で、鉄基混合粉に、Ｐｂ、ＳｅおよびＴｅ等を粉末で添加する、もしくは、Ｐｂ、ＳｅおよびＴｅ等を鉄粉（鉄基粉末）に合金化して添加する、ことなどが行なわれてきた。
【０００７】
ところが、上記した添加元素であるＰｂ、ＳｅおよびＴｅについては、以下のような問題があった。
すなわち、Ｐｂは融点が３３０℃と低いため、焼結過程で溶融するものの、鉄中には固溶しないことから、基地中に均一分散させることが難しい、という問題があった。また、ＳｅやＴｅは、焼結体を脆化させるため、焼結体の機械的特性の劣化が著しいという問題があった。
【０００８】
また、上記した焼結部品は、以下のような問題があった。
すなわち、上記焼結部品中の空孔は熱伝導性が低いため、焼結部品を加工すると、加工による摩擦熱が発生する。かかる摩擦熱は工具に蓄積し、工具の表面温度が上昇する。このように工具の表面温度が上昇すると、切削工具は損耗し易くなるため、切削工具の寿命は短くなる。その結果、切削工具代を含む切削加工費が増大して、焼結部品の製造コストの上昇を招くというものである。
【０００９】
これらの問題に対し、特許文献１〜５には、Ｐｂ、ＳｅおよびＴｅといった添加元素を使わずとも切削性を改善できる種々の粉末が記載されている。
例えば、特許文献１に記載された技術によれば、微細な硫化マンガン（ＭｎＳ）粉を用いることで、大きな寸法変化および強度劣化を伴うことなく、焼結材の被削性（切削性）を改善できるとされている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、硫化マンガン（ＭｎＳ）粉を用いるため、焼結部品の外観が悪化するとともに、焼結部品中に残留したＳあるいはＭｎＳが、焼結部品の発錆を促し、その耐食性を低下させるという問題がある。
さらに、ＭｎＳは、切削速度が１００ｍ／ｍｉｎ以下という低速域での切削性改善には優れているものの、２００ｍ／ｍｉｎ程度の高速切削では、切削性改善効果が小さいという問題があった。
【００１１】
また、特許文献２〜５にも同じように、種々の切削性を改善した粉末が記載されてはいるものの、いずれも、広範囲の切削速度に対応できるような切削性を有してはいない。
【００１２】
この切削性に関して、特許文献６には、広範囲の切削速度に対応できる切削性を有する焼結体にかかる発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開昭６１−１４７８０１号公報
【特許文献２】特開昭６０−１４５３５３号公報
【特許文献３】特開平９−２７９２０４号公報
【特許文献４】特開２００６−８９８２９号公報
【特許文献５】特公昭４６−３９５６４号公報
【特許文献６】特許５５８５７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、さらなる省力化の観点から、近年、切削加工後の製品の表面粗さの改善が求められてきているが、上掲特許文献６に記載の発明でも、検討が未だ十分とはいえなかった。
【００１５】
本発明は、上記した従来技術の問題を有利に解決し、優れた切削性、詳しくは、優れた旋盤切削性（以下、旋削性ともいう）および優れたドリルによる切削性（以下、ドリル切削性ともいう）を維持しつつ、その切削された切削面の粗さが格段に小さい焼結体を得ることが可能な、粉末冶金用混合粉およびその製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明では、優れた旋削性およびドリル加工性を兼備する切削性に優れ、その切削された切削面の粗さが格段に小さい焼結体の製造方法を併せて提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
発明者らは、上記した目的を達成するために、焼結体の切削性に及ぼす各種要因のうち、とくに、珪酸アルカリや酸化クロム、酸化チタンの添加効果について鋭意考究した。その結果、高温の熱処理によって得られる層状に結晶化した珪酸アルカリ（以下、結晶質層状珪酸アルカリと示す）と、酸化クロムおよび／または酸化チタンとを粉末冶金用混合粉の原料として併用することによって、該混合粉を原料として作製した焼結体の切削性は優れたものとなり、その切削された切削面の粗さが格段に小さくなることが分かった。
【００１７】
これらの改善機構については、現在のところ明確になっているわけではないが、発明者らは以下のように考えている。
すなわち、珪酸アルカリの中でも結晶質層状珪酸アルカリを添加した場合には、低ひずみせん断速度による変形で、せん断域の延性破壊が助長されるため、焼結体は破壊が容易な易切削材となる。この結果、焼結体の切削性は改善する。
【００１８】
ところが、結晶質層状珪酸アルカリを添加しただけでは、切削性は改善するものの、被削材である焼結体の工具の当たり面部分が逃げ、その部分の焼結体が盛上がる、いわゆる塑性流動という現象が起こってしまう。そして、この盛上り現象が生じると、焼結体の切削面は波をうち、切削面の面粗さが大きくなってしまう。
【００１９】
そこで、発明者らは、結晶質層状珪酸アルカリに加えて、酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種を添加することを想起した。この併用添加によって、焼結体中の粒界には、クロムおよび／またはチタンの酸化物が存在することになる。そして、このクロムおよび／またはチタンの酸化物は、切削面の塑性変形を抑制して、切削面の盛上りを抑える機構を有しているものと考えている。
【００２０】
以上の知見から、発明者らは、結晶質層状珪酸アルカリと、酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種とを併用して添加することにより、旋削性とドリル切削性、および切削面の粗さの抑制という、近年焼結部品に求められている複数の要件を同時に満足する焼結体が得られる、粉末冶金用混合粉を得ることに成功した。
【００２１】
また、発明者らは、切削性改善用粉末として、結晶質層状珪酸アルカリと酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種とを併用して添加することに加えて、少なくともＳｉＯ２およびＭｇＯのうちから選んだ１種を含む粉末を添加することにより、特に低速での旋削性を改善できることを見出した。
【００２２】
上記ＳｉＯ２およびＭｇＯのうちから選んだ１種を含む粉末を加えることが低速での切削性を改善する機構について、現在のところ明確になっているわけではないが、発明者らは次のように考えている。
すなわち、ＳｉＯ２およびＭｇＯのうちから選んだ１種を含む粉末を加えると、焼結処理の際、焼結体の基地相中に軟質相と硬質相とを同時に分散させることができる。
そのため、本発明のように、結晶質層状珪酸アルカリと酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種とを併用して添加し、さらに、ＳｉＯ２およびＭｇＯのうちから選んだ１種を含む粉末を加えると、広い組成範囲を持つ軟質および硬質の結晶質相が形成され、その広い温度範囲での軟化溶融特性と適度な塑性変形特性により、結晶質層状珪酸アルカリの固体潤滑材としての機能が一層顕在化し、また、酸化クロムまたは酸化チタンの切屑の工具へのまとわり付きを防止する塑性変形抑制材としての機能が一層顕在化して、形成された軟質相は工具に作用する抗力が低いものとなる。
その結果、低速での、工具の摩耗、変形あるいは亀裂の発生を抑制する機能が向上するものと考えられる。
【００２３】
さらに、結晶質層状珪酸アルカリは、固体潤滑材として、上述した反応により形成される硬質相による切屑内部における亀裂発生の促進を誘発する機能を有し、ドリル穿孔の際の切屑排出性が向上するものと考えられる。
すなわち、切削性改善用粉末としてＳｉＯ２およびＭｇＯのうちから選んだ１種を含む粉末を用いる場合に、結晶質層状珪酸アルカリと酸化クロムおよび酸化チタンの少なくとも１種とを添加することで、亀裂発生の促進と塑性変形の抑制のため、ドリル加工における切削性改善と、切削面の粗さの向上の相乗効果が得られることを見出した。
【００２４】
発明者らは、さらに、アルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫酸塩の添加効果について鋭意検討した。
【００２５】
その結果、結晶質層状珪酸アルカリと酸化クロムまたは酸化チタンに、さらにアルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫酸塩のうちから選んだ少なくとも１種を含む粉末を加えると、結晶粒界において、より軟質な硫酸塩が結晶質層状珪酸アルカリと混在するため、結晶質層状珪酸アルカリの固体潤滑材としての機能が一層顕在化して、軟質化合物相が工具に作用する抗力を低下させるので、工具の摩耗、変形あるいは亀裂の発生を抑制する機能が一段と向上することが分かった。
【００２６】
すなわち、発明者らは、上記した特許文献５に記載の添加材に対し、結晶質層状珪酸アルカリに加えて酸化クロムまたは酸化チタンを添加することで、切削面の粗さが小さくなり、かつドリル加工を含む、低速切削の切削性改善に相乗効果が得られることを新規に見出した。
本発明は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。
【００２７】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末および潤滑剤を含む粉末冶金用混合粉であって、
前記切削性改善用粉末の配合量が、前記鉄基粉末、前記合金用粉末および前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量比率で、０．０１０〜１．０００％の範囲であり、前記切削性改善用粉末は、結晶質層状珪酸アルカリと、酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種とを含む粉末冶金用混合粉。
【００２８】
２．前記酸化クロムおよび酸化チタンの粉末の平均粒径が０．０１μm以上０．５０μm以下である前記１に記載の粉末冶金用混合粉。
【００２９】
３．前記結晶質層状珪酸アルカリを、前記切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む前記１または２に記載の粉末冶金用混合粉。
【００３０】
４．前記酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種を、前記切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む前記１，２または３に記載の粉末冶金用混合粉。
【００３１】
５．前記切削性改善用粉末は、さらに、エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、水砕スラグ粉末、すいひ粘土粉末、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末、およびシリカ（ＳｉＯ２）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の混合粉末、のうちから選んだ少なくとも１種を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む前記１乃至４のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉。
【００３２】
６．前記切削性改善用粉末は、さらに、アルカリ金属塩粉末を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む前記１乃至５のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉。
【００３３】
７．前記アルカリ金属塩粉末は、アルカリ炭酸塩粉末およびアルカリ金属石鹸のうちから選んだ１種または２種である前記６に記載の粉末冶金用混合粉。
【００３４】
８．前記切削性改善用粉末は、さらに、フッ化カルシウム粉末を含む前記１乃至７のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉。
【００３５】
９．前記切削性改善用粉末は、さらに、金属硼化物粉末および金属窒化物粉末のうちから選んだ１種または２種を含む前記１乃至８のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉。
【００３６】
１０．前記金属硼化物粉末は、ＴｉＢ２、ＺｒＢ２およびＮｂＢ２のうちから選んだ少なくとも１種からなり、前記金属窒化物粉末が、ＴｉＮ、ＡｌＮおよびＳｉ３Ｎ４のうちから選んだ少なくとも１種からなる前記９に記載の粉末冶金用混合粉。
【００３７】
１１．前記切削性改善用粉末は、さらに、アルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫酸塩のうちから選んだ少なくとも１種を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む前記１乃至１０のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉。
【００３８】
１２．鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末および潤滑剤を混合して混合粉とする粉末冶金用混合粉の製造方法であって、
前記切削性改善用粉末として、結晶質層状珪酸アルカリと、酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種とを含む粉末を、前記鉄基粉末、前記合金用粉末および前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で０．０１０〜１．０００％で配合し、さらに、
前記混合は、
前記鉄基粉末および前記合金用粉末に、前記切削性改善用粉末の一部または全部と前記潤滑剤の一部とを添加して加熱し、前記潤滑剤を溶融させつつ混合し、ついで冷却して固化させる、一次混合と、
前記切削性改善用粉末および前記潤滑剤の残りの粉末を、さらに添加して混合する、二次混合と、
により行う粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００３９】
１３．前記酸化クロムおよび酸化チタンの粉末の平均粒径が０．０１μm以上０．５０μm以下である前記１２に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００４０】
１４．前記結晶質層状珪酸アルカリを、前記切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む前記１２または１３に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００４１】
１５．前記酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種を、前記切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む前記１２，１３または１４に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００４２】
１６．前記切削性改善用粉末は、さらに、エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、水砕スラグ粉末、すいひ粘土粉末、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末、およびシリカ（ＳｉＯ２）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の混合粉末、のうちから選んだ少なくとも１種を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む前記１２乃至１５のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００４３】
１７．前記切削性改善用粉末は、さらに、アルカリ金属塩粉末を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む前記１２乃至１６のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００４４】
１８．前記アルカリ金属塩粉末は、アルカリ炭酸塩粉末およびアルカリ金属石鹸のうちから選んだ１種または２種である前記１７に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００４５】
１９．前記切削性改善用粉末は、さらに、フッ化カルシウム粉末を含む前記１２乃至１８のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００４６】
２０．前記切削性改善用粉末は、さらに、金属硼化物粉末および金属窒化物粉末のうちから選んだ１種または２種を含む前記１２乃至１９のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００４７】
２１．前記金属硼化物粉末は、ＴｉＢ２、ＺｒＢ２およびＮｂＢ２のうちから選んだ少なくとも１種からなり、前記金属窒化物粉末が、ＴｉＮ、ＡｌＮおよびＳｉ３Ｎ４のうちから選んだ少なくとも１種からなる前記２０に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００４８】
２２．前記切削性改善用粉末は、さらに、アルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫酸塩のうちから選んだ少なくとも１種を、該切削性改善用粉末の配合量に対し、１０〜８０質量％の範囲で含む前記１２乃至２１のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。
【００４９】
２３．前記１２乃至２２のいずれかに記載の製造方法で製造された粉末冶金用混合粉を、金型に充填したのち圧縮成形して成形体とし、該成形体に焼結処理を施して焼結体とする焼結体の製造方法。
【発明の効果】
【００５０】
本発明の粉末冶金用混合粉を用いれば、優れた旋削性とドリル切削性のみならず、切削面の粗さの小さい焼結体を安価に製造でき、金属焼結部品の製造コストを顕著に低減し得るため、産業上格段に有利な効果を有する。特に、低速から高速までの広範囲の切削条件で切削が可能なため、ドリルのように中心部と周端部で切削速度が変わる加工において、その効果を顕著に発揮する。
また、本発明の粉末冶金用混合粉を用いれば、成形時には、圧粉密度の低下や、抜出力の増大を招くことなく成形できるという効果がある。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明を具体的に説明する。
まず、本発明の粉末冶金用混合粉について説明する。
本発明の粉末冶金用混合粉は、鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末および潤滑剤を含む混合粉である。
【００５２】
本発明に用いる鉄基粉末としては、アトマイズ鉄粉および還元鉄粉などの純鉄粉や、鉄に合金元素を予め合金化した予合金鋼粉（完全合金化鋼粉）、あるいは鉄粉に合金元素が部分拡散し合金化された部分拡散合金化鋼粉、あるいは前記予合金化鋼粉（完全合金化鋼粉）にさらに合金元素を部分拡散させたハイブリッド鋼粉など、の公知の鉄基粉末がいずれも適用できる。ちなみに、予合金鋼粉や部分拡散合金化鋼粉における合金元素には、例えばＣｕ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｒ、ＶおよびＣｏがある。
【００５３】
本発明に用いる合金用粉末は、黒鉛粉末、Ｃｕ（銅粉末）粉、Ｍｏ粉、Ｎｉ粉などの非鉄金属粉末、亜酸化銅粉末などが例示され、所望の焼結体特性に応じて選択して使用する。これらの合金用粉末を、鉄基粉末に混合することによって焼結体の強度を上昇させることができ、所望の焼結部品強度を確保できる。なお、合金用成分の含有量は、所望の焼結体強度に応じて調整すればよいが、金属粉末、合金用粉末および切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で、０．１〜１０％の範囲とすることが好ましい。合金用成分の含有量が、０．１質量％未満では、所望の焼結体強度を確保できなくなる、おそれがある。一方、１０質量％を超えて添加すると、焼結体の寸法精度が低下する、おそれがあるからである。
【００５４】
また、本発明では、切削性改善用粉末として、結晶質層状珪酸アルカリを用いる。ここで、珪酸アルカリとしては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムおよび珪酸リチウム等を用いることができる。これらは水溶性であるため、そのまま混合粉に添加すると、吸湿によって、混合粉末の粉末間に固着が生じ、粉末の流動性が悪化して、成形不良が生じてしまう。
【００５５】
そのため、本発明では、例えば、珪酸アルカリに加熱処理を行って、表面のシラノール基を減少させ、水との結合性を低下させ、結晶質層状珪酸アルカリとする。この際の加熱温度としては、４００〜１１００℃とすることが好ましい。加熱温度が４００℃未満の場合には吸湿性の低減効果が十分でなく、１１００℃を上回る場合には処理費用の観点から合理的ではないからである。
また、この加熱処理の際に、珪酸アルカリは結晶化し、層状構造を持つようになるが、これらの構造はＸ線回折等の分析手段により確認することができる。
【００５６】
なお、本発明で用いられる結晶質層状珪酸アルカリは、結晶質アルカリ金属層状珪酸塩の一種である。この結晶質アルカリ金属層状珪酸塩は、洗剤に配合されると洗浄力を著しく増強する物質である洗剤ビルダーとして公知であり、例えば特開２００１−１１４５０９号公報に詳しく開示されている。この結晶質層状珪酸アルカリは、例えば特表平６−５０３０６０号公報に記載されているように、水熱処理によっても得られる。かように、本発明では、前記の加熱処理された結晶質層状珪酸アルカリに限定することなく、水熱処理によって得られた結晶質層状珪酸アルカリを用いても良い。
なお、工業的には比較的容易に得られる加熱処理された結晶質層状珪酸アルカリを用いることが望ましい。
【００５７】
ここで、切削性改善用粉末における、結晶質層状珪酸アルカリの配合率は、切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で、１０〜８０％の範囲であることが好ましい。なぜなら、前記配合率を１０質量％以上とすれば、低速から高速までの広範囲の切削性をより高めることができる。また、前記配合量を８０質量％以下とすることにより、低速での切削性改善効果をさらに高めることができる。
【００５８】
また、本発明では、切削性改善用粉末として、酸化クロムおよび酸化チタンのうちから選んだ少なくとも１種を用いる。ここで、酸化クロムとしては、顔料や研磨剤として用いられるコランダム型構造のＣｒ２Ｏ３などが挙げられる。一方、酸化チタンとしては、やはり顔料として用いられるアナターゼ型とルチル型のＴｉＯ２などが挙げられる。
なお、切削性改善用粉末において、酸化クロムおよび酸化チタンのいずれか１種または２種の合計で、切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で、１０〜８０％の範囲で配合することが好ましい。なぜなら、前記配合率を１０質量％以上とすれば、面粗さ改善効果をより高めることができる。また、前記配合量を８０質量％以下とすることにより、面粗さ改善効果をさらに高めることができる。より好ましくは、１０〜４０％の範囲である。
【００５９】
ここで、酸化クロムまたは酸化チタンの粉末の平均粒径は０．０１μm以上０．５０μm以下の範囲とすることが好ましい。これは、焼結体中の粒界に存在するクロムおよび／またはチタンの酸化物は、切削面の塑性変形を抑制して切削面の盛上りを抑える機能を有するが、比較的変形量の少ないクロムおよび／またはチタン自体が切削面に現れることにより該切削面粗さが大きくなる現象があるため、これを回避するには粉末は細かい方が有利である。そのため、平均粒径は０．５０μm以下に規制することが好ましい。一方、微粉は凝集する傾向が高いため、現実的には平均粒径を０．０１μm未満にしてもそれ以上の改善効果が得られないことから、０．０１μm以上とすることが好ましい。
【００６０】
さらに、本発明では、混合粉を成形体としてから焼結する際に、切削性改善用粉末として、焼結体の基地相中に、基地相の平均硬さよりも低い硬さの軟質粒子であって、かつ低融点で非晶質相を形成できる軟質金属化合物粉末を添加することが好ましい。
具体的には、エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、水砕スラグ粉末、すいひ粘土粉末、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末および、シリカ（ＳｉＯ２）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）との混合粉末、のうちから選ばれた少なくとも１種である。
【００６１】
切削性改善用粉末として混合粉に添加される、エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末およびマイカ粉末等の軟質鉱物はいずれも、少なくともＳｉ、ＭｇおよびＯ（ＳｉＯ２、ＭｇＯ）を含有する金属化合物である。また、水砕スラグ粉末は、ＣａＯ−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２等の成分系で代表される脱酸生成物である。
【００６２】
Ｓｉ、ＭｇおよびＯを含有する化合物であるこれら粉末は、いずれも、混合粉を成形した圧粉体を焼結する際に、低融点の非晶質相を形成して、焼結体の基地相中に軟質金属化合物相として分散することができる。なお、焼結時に形成される低融点の非晶質相は、ＳｉＯ２−ＭｇＯ系非晶質相である。
【００６３】
また、すいひ粘土粉末や、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末、さらには、エンスタタイト粉末等と同様にＳｉ、ＭｇおよびＯを含む、シリカ（ＳｉＯ２）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）との混合粉末のうちから選んだ１種以上を用いてもよい。
ここで、シリカ（ＳｉＯ２）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）との混合粉末は、混合粉を成形した圧粉体を焼結する際に、同様に低融点の非晶質相（非晶質粒子）を形成することができる。なお、シリカ（ＳｉＯ２）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）との混合比は、質量比でＳｉＯ２：ＭｇＯが、１：２〜３：１の範囲とすることが好ましい。
【００６４】
本発明では、切削性改善用粉末として、さらにアルカリ金属塩粉末を加えることが好ましい。ＳｉＯ２、ＭｇＯからなるエンスタタイト粉末等の粉末に、さらにアルカリ金属塩粉末を加えることによって、圧粉体焼結時の低融点非晶質相の形成がより促進されるからである。
【００６５】
アルカリ金属塩は、焼結時に単独で、あるいは鉄基粉末表面の酸化鉄と反応して、低融点のフラックスを形成するだけでなく、そのフラックス中に、混合粉中に含まれるＳｉＯ２、ＭｇＯ等の他の酸化物が溶融し、ＳｉＯ２−ＭｇＯ−アルカリ金属酸化物系非晶質相を形成して、軟質相として焼結体の基地相中に分散する。
なお、アルカリ金属塩としては、アルカリ炭酸塩、アルカリ金属石鹸が例示でき、それら粉末のいずれか、あるいはそれらを複合して含有してもよい。なお、アルカリ金属石鹸を用いた場合には、金属石鹸による潤滑効果により粉末成形時に圧粉体の密度が向上するという利点もある。
【００６６】
以上述べた、ＳｉＯ２および／またはＭｇＯを含む粉末、またはアルカリ金属塩粉末の配合量は、切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で、１０〜８０％の範囲とすることが好ましい。配合量が１０質量％未満では、上記した相乗効果が期待できない。一方、８０質量％を超える配合では低速での切削性改善効果が低下するからである。
【００６７】
本発明では、さらにフッ化カルシウム粉末を含んでもよい。なお、フッ化カルシウム粉末の配合量は、切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で、２０〜８０％の範囲とすることが好ましい。配合量が２０質量％未満では、所望の切削性改善効果が期待できない。一方、８０質量％を超える配合は焼結体の機械的強度が低下するからである。
【００６８】
また、硬質相を形成する原料としては、金属硼化物粉末および／または金属窒化物粉末が挙げられる。そして、金属硼化物粉末としては、ＴｉＢ２粉末、ＺｒＢ２粉末およびＮｂＢ２粉末が例示でき、なかでもＮｂＢ２粉末が好ましい。また、金属窒化物粉末としては、ＴｉＮ粉末、ＡｌＮ粉末およびＳｉ３Ｎ４粉末が例示でき、とりわけＳｉ３Ｎ４粉末が好ましい。
なお、金属硼化物粉末および／または金属窒化物粉末の配合量は、切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で、１０〜８０％の範囲とすることが好ましい。配合量が１０質量％未満では、所望の切削性改善効果が期待できない。一方、８０質量％を超える配合は粉末の圧縮性や焼結体強度が低下するからである。
【００６９】
さらに、本発明では、混合粉を成形体としてから焼結する際に、結晶質層状珪酸アルカリなどとともに用いられる切削性改善用粉末として、アルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫酸塩のうちから選んだ少なくとも１種を添加することができる。
具体的には、硫酸ナトリウムや硫酸リチウムなど、アルカリ金属硫酸塩や硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウムや硫酸ストロンチウムなどのアルカリ土類金属硫酸塩のうちから選んだ少なくとも１種である。
【００７０】
これらはいずれも軟質物質であり、あらゆる金属と溶解あるいは固溶せずに、結晶粒界および粒内に散在しており、切削時の切欠効果を発現する。そして、かかる軟質物質の存在は、結晶粒界において結晶質層状珪酸アルカリと混在するため、切削抵抗を下げて被削性を改善する際、結晶質層状珪酸アルカリの固体潤滑材としての機能を一層顕在化させるとともに、軟質化合物相は切削工具に作用する抗力を低下させるので、切削工具の摩耗、変形あるいは亀裂の発生を抑制する機能が一段と向上する。
【００７１】
なお、アルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫酸塩の配合量は、切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で、１０〜８０％の範囲とすることが好ましい。配合量が１０質量％未満では、所望の切削性改善効果が期待できない。一方、８０質量％を超える配合は粉末の圧縮性や焼結体強度が低下するからである。
【００７２】
以上述べてきた本発明に従う切削性改善用粉末の配合量は、鉄基粉末、合金用粉末および切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で、０．０１０〜１．０００％の範囲とする必要がある。配合量が、０．０１０質量％未満では、切削性改善効果が不十分となる。一方、１．０００質量％を超えて配合すると、圧粉体密度が低下し、その成形体を焼結して得た焼結体の機械的強度が低下するからである。このため、混合粉における切削性改善用粉末の配合量は、鉄基粉末、合金用粉末および切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で、０．０１０〜１．０００％の範囲に限定する。好ましくは、０．０５０〜０．８００％の範囲である。
【００７３】
本発明に従う混合粉には、上記した鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末に加えて、適正量の潤滑剤を配合する。配合される潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム等の金属石鹸、あるいはオレイン酸などのカルボン酸、ステアリン酸アミド、ステアリン酸ビスアミド、エチレンビスステアロアミドなどの、アミドワックスが好ましい。潤滑剤の配合量は、本発明ではとくに限定されないが、いわゆる外添加量として、金属粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末の合計量１００質量％に対し、０．１〜１．０質量％−外割とすることが好ましい。潤滑剤の配合量が、０．１質量％−外割に満たないと、金型との摩擦が増加して抜き出し力が増大して金型寿命が低下する。一方、１．０質量％−外割を超えて多量となると、成形密度が低下して焼結体密度が低くなってしまうからである。
【００７４】
次に、本発明に従う混合粉を得るのに好ましい製造方法について説明する。
鉄基粉末に対して、合金用粉末、および上記した種類や配合量の粉末からなる切削性改善用粉末、さらには潤滑剤を、それぞれ所定量配合し、通常公知の混合機を用いて、一回に、あるいは二回以上に分けて混合し、混合粉（鉄基混合粉）とすることが望ましい。上記した切削性改善用粉末は、必ずしも全量を一度に混合する必要はなく、一部のみを配合して混合（一次混合）を行ったのち、残部（二次混合材）を配合して混合（二次混合）することができる。なお、潤滑剤は、二回に分けて配合することが好ましい。
なお、鉄基粉末の一部または全部に対し、合金用粉末および／または切削性改善用粉末の一部または全部を結合材によって表面に固着させる偏析防止処理を施した鉄基粉末を用いても良い。ここで、偏析防止処理としては、特許第３００４８００号公報に記載の偏析防止処理を用いることができる。
【００７５】
本発明では、混合粉に配合した種々の潤滑剤の融点のうち最も低い融点の温度以上に加熱することで、前記潤滑剤のうち少なくとも１種類の潤滑剤を溶融させつつ一次混合し、一次混合粉とする。ついで、この一次混合粉を冷却して固化させたのち、切削性改善用粉末と潤滑剤の残り粉末からなる二次混合材を添加して二次混合し、粉末冶金用混合粉とすることが好ましい。
【００７６】
混合手段としては、とくに制限はなく、従来公知の混合機のいずれもが使用できる。なお、加熱が容易な、高速底部撹拌式混合機、傾斜回転パン型混合機、回転クワ型混合機および円錐遊星スクリュー形混合機などは特に有利に適合する。
【００７７】
つぎに、上記した製造方法で得られる粉末冶金用混合粉を用いた焼結体の好ましい製造方法について説明する。
まず、上記した粉末冶金用混合粉を、所望の形状の金型に充填して圧縮成形し、成形体とする。成形方法は、プレス等の公知の成形方法がいずれも好適に使用できる。
また、成形圧力について言えば、本発明の粉末冶金用混合粉を用いることによって、２９４ＭＰａ以上と高圧にすることができる。さらに、成形温度について言えば、本発明の粉末冶金用混合粉を用いることによって、常温であっても、十分に所望の形状に成形することができる。なお、より安定した成形性を確保するためには、成形時に、混合粉や金型を適正な温度に加熱したり、金型に潤滑剤を塗布したりすることができる。
【００７８】
なお、本発明の粉末冶金用混合粉の圧縮成形を加熱して行う場合には、混合粉や金型の温度を１５０℃未満とすることが好ましい。というのは、本発明の粉末冶金用混合粉は、圧縮性に富むため、１５０℃未満の温度でも優れた成形性を示すうえ、１５０℃以上になると酸化による劣化が懸念されるためである。
【００７９】
上記成形加工により得られた成形体は、さらに焼結処理を施されて、焼結体となる。焼結処理の温度は、使用している金属粉末の融点の約７０％の温度で行うことが望ましい。
すなわち、鉄基粉末の場合、焼結処理の温度は、好ましくは、１０００℃以上であって１３００℃以下である。焼結処理の温度が１０００℃未満では、所望の密度の焼結体とすることが難しくなる。一方、焼結処理の温度が１３００℃を超えて高温になると、焼結中に異常粒成長が起こって焼結体強度が低下しやすくなる。
【００８０】
上記焼結処理の雰囲気は、窒素あるいはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気、あるいは、これに水素を混合した不活性ガス−水素ガス混合雰囲気、あるいは、アンモニア分解ガス、ＲＸガス、天然ガスなどの還元雰囲気とすることが好ましい。
焼結処理後、さらに、必要に応じて、ガス浸炭熱処理や浸炭窒化処理等の熱処理を施し、所望の特性を具備された製品（焼結部品等）とする。なお、切削加工等の加工を適宜施し、所定寸法の製品とすることができることは言うまでもない。
【実施例】
【００８１】
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。
鉄基粉末として、表１に示す鉄基粉末（いずれも平均粒径：約８０μｍ）を使用した。なお、以下に記載した平均粒径は、レーザ回折法を利用して求めたものである。
ここに、使用した鉄基粉末は、表１に示すとおり、アトマイズ純鉄粉（Ａ）、還元純鉄粉（Ｂ）、鉄粉表面に合金元素としてＣｕを部分拡散させ合金化した部分拡散合金化鋼粉（Ｃ）、鉄粉表面に合金元素としてＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏを部分拡散させ合金化した部分拡散合金化鋼粉（Ｄ）、合金元素としてＮｉ、Ｍｏを予合金化した予合金化鋼粉（完全合金化鋼粉）（Ｅ）、合金元素としてＭｏを予合金化した予合金化鋼粉（完全合金化鋼粉）（Ｆ）および（Ｇ）と、合金元素として、Ｍｏを予合金化した完全合金化鋼粉にさらにＭｏを部分拡散合金化した鋼粉（ハイブリッド型合金鋼粉）（Ｈ）である。
【００８２】
【表１】
0006493357.tif 000002
【００８３】
上記した鉄基粉末に、表２に示す種類の合金用粉末と、表２に示す種類の切削性改善用粉末と、さらに、表２に示す種類の潤滑剤とを、表２に示すそれぞれの配合量で配合し、高速底部撹拌式混合機を利用して、一次混合を行った。なお、一次混合では、混合しながら１４０℃に加熱した後、６０℃以下に冷却した。また、合金用粉末として配合した天然黒鉛粉は平均粒径：５μｍの粉末とし、銅粉は平均粒径：２０μｍの粉末とした。
【００８４】
【表２】
0006493357.tif 000003
【００８５】
一次混合したのち、さらに表２に示した種類の切削性改善用粉末および潤滑剤からなる二次混合材を表２に示した配合量で配合し、混合機の回転数を１０００ｒｐｍとし、１分間撹拌する二次混合を行なった。二次混合後、混合機から混合粉を排出した。なお、切削性改善用粉末は、一次混合と二次混合との二回に分けて配合した。切削性改善用粉末の配合量は、鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末の合計量に対する質量％で表示し、潤滑剤の配合量は、外添加とし、鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末の合計量１００質量％に対する質量％−外割で表示した。
以上の工程を経て、鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末が、偏析を生じることなく、均一に混合された混合粉が得られた。
なお、比較例として、表２に示した種類の鉄基粉末、合金用粉末、潤滑剤を表２に示したそれぞれの配合量で配合し、Ｖ型容器回転式混合機を用いて、常温で混合し、混合粉を得た。
【００８６】
引続き、得られた混合粉を、金型（旋盤切削試験用およびドリル切削試験用の２種）に充填し、加圧力：５９０ＭＰａで圧縮成形し、成形体を得た。その得られた成形体に、ＲＸガス雰囲気中で、１１３０℃×２０ｍｉｎの焼結処理を施して、焼結体を得た。
得られた焼結体について、旋盤切削試験、ドリル切削試験を実施した。試験方法は次のとおりとした。
【００８７】
（１）旋盤切削試験（外周）
得られた焼結体（リング状：外径６０ｍｍ×内径２０ｍｍ×長さ２０ｍｍ）を３個重ねて、その外周面を、旋盤を利用して切削した。切削条件は、サーメット製旋盤用切削工具を用いて、切削速度：１００ｍ／ｍｉｎおよび２００ｍ／ｍｉｎ、送り量：０．１ｍｍ／回、切込み深さ：０．５ｍｍ、切削距離：１０００ｍとし、試験後、切削工具の逃げ面の摩耗幅を測定した。ここで工具寿命を概ね０．２５ｍｍの磨耗量と規定し、切削距離１０００ｍ未満でこの工具寿命に達した場合は、１０００ｍ未達と記載した。本試験は、切削工具の逃げ面の摩耗幅が小さいほど、焼結体の切削性が優れていると評価される。
【００８８】
（２）ドリル切削試験
得られた焼結体（円盤状：外径６０ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）に、高速度鋼製ドリル（直径：２．６ｍｍ）で、回転数：５，０００ｒｐｍ、送り速度：７５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で貫通穴を穿孔し、その際、切削動力計を用い、ドリル切削時の切削抵抗としてスラスト成分を測定した。本試験は、スラスト成分が小さいほど、焼結体の切削性が優れていると評価される。
【００８９】
（３）旋盤切削試験（端面）
得られた焼結体（リング状：外径６０ｍｍ×内径２０ｍｍ×長さ２０ｍｍ）の端面を、旋盤を利用して切削した。切削条件は、窒化ボロン製旋盤用切削工具を用いて、切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ、送り量：０．０７ｍｍ／回、切込み深さ：０．２ｍｍ、切削距離：５０００ｍとし、試験後、端面の面粗度を測定した。本試験は、面粗さが小さいほど、焼結体の切削性が優れていると評価される。
得られた結果を、表３にそれぞれ示す。
【００９０】
【表３】
0006493357.tif 000004
【００９１】
表３に示したとおり、本発明に従う発明例はいずれも、切削工具逃げ面の摩耗幅が小さい結果を示しているので、旋盤切削性に優れていることが分かる。加えて、ドリル穿孔時のスラスト成分が低い値を示しているので、ドリル切削性にも優れた焼結体となっていることが分かる。また、切削後の端面の面粗さが小さい値を示しているので、この点でも優れた特性を有していることが分かる。
これに対して、本発明の範囲を外れる比較例は、いずれも切削後の端面の面粗さに劣った結果となっていた。