(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することにより、質量％で（以下、％は質量％を示す）Ｃｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末であることを特徴とする寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法。
【請求項２】
原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｍｎ：０．００２５〜１．０５％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｍｎ：０．５〜１５％のうちの１種または２種を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末であることを特徴とする寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法。
【請求項３】
原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｚｎ：０．００１〜０．７％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｚｎ：０．２〜１０％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末であることを特徴とする寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法。
【請求項４】
原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｍｎ：０．００２５〜１．０５％およびＺｎ：０．００１〜０．７％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｚｎ：０．２〜１０％およびＭｎ：０．５〜１５％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末であることを特徴とする寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法。
【請求項５】
原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．０１〜２％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末であることを特徴とする寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法。
【請求項６】
原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｍｎ：０．００２５〜１．０５％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｍｎ：０．５〜１５％のうちの１種または２種を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．０１〜２％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末であることを特徴とする寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法。
【請求項７】
原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｚｎ：０．００１〜０．７％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｚｎ：０．２〜１０％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．０１〜２％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末であることを特徴とする寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法。
【請求項８】
原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｍｎ：０．００２５〜１．０５％およびＺｎ：０．００１〜０．７％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｚｎ：０．２〜１０％およびＭｎ：０．５〜１５％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．０１〜２％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末であることを特徴とする寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法。
【請求項９】
前記Ｆｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することにより鉄基焼結合金部材を製造する方法において、Ｆｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末の配合割合は、黒鉛粉末：０．１〜１．２％、Ｃｕ合金粉末：１〜７％、残部：Ｆｅ粉末となる割合で配合することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、寸法精度、強度および摺動性に優れたオイルポンプギアなどの機械部品の製造に用いる鉄基焼結合金部材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法が進歩し、寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材からなる各種機械部品を精度良く大量に生産できるようになってきた。寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法の一例として、Ｆｅ粉末、Ｃｕ粉末および黒鉛粉末からなる混合粉末にさらに酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化バナジウム、酸化クロム粉末などの酸化物粉末を０.０１〜０.２０％添加した混合粉末をプレス成形し、焼結して寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材を製造する方法が提供されている（特開平６−４１６０９号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のＦｅ粉末、Ｃｕ粉末および黒鉛粉末からなる混合粉末にさらに酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化バナジウム、酸化クロム粉末などの酸化物粉末を０.０１〜０.２０％添加した混合粉末をプレス成形し、焼結する方法で製造した鉄基焼結合金部材は、寸法精度はある程度改善されるものの十分ではなく、さらに強度に関しても未だ十分ではないところから、一段と優れた寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法が求められていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、上述のような観点から、一層寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法を開発すべく研究を行った結果、
（ａ）従来のＦｅ粉末、黒鉛粉末およびＣｕ粉末を配合し、混合し、成形し、燒結することにより鉄基焼結合金部材を製造する方法は、Ｆｅ粉末、黒鉛粉末およびＣｕ粉末から成る混合粉末を焼結すると、焼結中にまずＣｕ粉末が溶解してＣｕ液相となり、このＣｕ液相はＦｅに対して濡れ性が良いためにＦｅ粉末境界に浸透し、Ｆｅ粉末同士の結合を分断させ、そのために焼結体の強度を低下させると共に焼結体を膨張させ、ひいては寸法精度の低下をもたらす、
（ｂ）かかる焼結体の強度を低下させることなく寸法精度を向上させるためには、原料粉末として、Ｃｕ粉末に代えてＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％を含むＣｕ合金粉末を使用し、Ｆｅ粉末、黒鉛粉末および前記Ｃｕ合金粉末を混合し、成形し、焼結すると、Ｃｕ液相とＦｅ粉末の濡れ性が悪化し、ＣｕのＦｅ粉末境界への浸透が抑制されるために焼結体の膨張が抑制されて寸法精度が向上し、さらにＦｅ粉末同士の結合強度を低下させることがなく、また、酸素を金属酸化物として添加するよりもＣｕ合金粉末に固溶させた状態で添加すると、鉄基焼結合金部材組織の高Ｃｕ濃度部に酸素が濃化して摺動性が向上し、したがって、この方法で得られたＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％を含有し残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材は、寸法精度、強度および摺動性が共に優れる、
（ｃ）さらに原料粉末として用いるＣｕ合金粉末が、Ｆｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％の他にさらにＭｎ：０．５〜１５％を含むＣｕ合金粉末であると、ＭｎはＣｕ合金粉末に含まれる酸素濃度を高めに維持することができ、焼結中に生じるＣｕ液相の酸素濃度を高めて一層Ｆｅ粒子間へのＣｕ液相の浸透を阻害し、Ｃｕ液相による焼結体の膨張が抑制されて焼結体の寸法精度がさらに向上し、鉄基焼結合金部材組織のＣｕ濃度の高い部分の酸素濃度を高めて摺動性を向上させる、
（ｄ）さらに原料粉末として用いるＣｕ合金粉末が、Ｆｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％の他にさらにＺｎ：０．２〜１０％を含むＣｕ合金粉末であると、Ｚｎは、Ｃｕ合金粉末に含まれる酸素濃度を高めに維持することができるとともにＣｕ液相よりも低温でＦｅ中に拡散し、Ｆｅ中のＺｎはＣｕ液相とＦｅ粒との濡れ製を悪化させるために、Ｃｕ液相による焼結体の膨張が抑制されて焼結体の寸法精度がさらに向上し、Ｃｕ液相のＦｅ粉末分断による強度低下を防止するとともに、摺動性を改善して耐焼付性を向上する、という研究結果が得られたのである。
【０００５】
したがって、この発明は、
（１）原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末である寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法、
（２）原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｍｎ：０．００２５〜１．０５％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｍｎ：０．５〜１５％のうちの１種または２種を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末である寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法、
（３）原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｚｎ：０．００１〜０．７％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｚｎ：０．２〜１０％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末である寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法、
（４）原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｍｎ：０．００２５〜１．０５％およびＺｎ：０．００１〜０．７％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｚｎ：０．２〜１０％およびＭｎ：０．５〜１５％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末である寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法、に特徴を有するものである。
【０００６】
さらに、ＡｌおよびＳｉ成分はＣｕ合金粉末の酸素濃度を高める作用があるので、ＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．０１〜２％を含有したＣｕ合金粉末を原料粉末として使用し、このＣｕ合金粉末をＦｅ粉末および黒鉛粉末とともに配合し、混合し、成形し、焼結することにより、
Ｃｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材、
Ｃｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｍｎ：０．００２５〜１．０５％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材、
Ｃｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｚｎ：０．００１〜０．７％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材、
Ｃｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｍｎ：０．００２５〜１．０５％およびＺｎ：０．００１〜０．７％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材、をそれぞれ製造することができる。
【０００７】
したがって、この発明は、
（５）原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．０１〜２％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末である寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法、
（６）原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｍｎ：０．００２５〜１．０５％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｍｎ：０．５〜１５％のうちの１種または２種を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．０１〜２％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末である寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法、
（７）原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｚｎ：０．００１〜０．７％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｚｎ：０．２〜１０％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．０１〜２％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末である寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法、
（８）原料粉末としてＦｅ粉末と黒鉛粉末とＣｕ合金粉末を配合し、混合し、成形し、焼結することによりＣｕ：０．５〜７％、Ｃ：０．１〜０.９８％、酸素：０．０２〜０．３％、Ｍｎ：０．００２５〜１．０５％およびＺｎ：０．００１〜０．７％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．００１〜０．１４％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する鉄基焼結合金部材を製造する方法において、
前記原料粉末として配合するＣｕ合金粉末はＦｅ：１〜１０％、酸素：０．２〜１％、Ｚｎ：０．２〜１０％およびＭｎ：０．５〜１５％を含有し、さらにＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．０１〜２％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる組成のＣｕ合金粉末である寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法、に特徴を有するものである。
【０００８】
次ぎに、この発明の寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材の製造方法で使用する原料粉末としてのＣｕ合金粉末の成分組成を前述のごとく限定した理由を説明する。
Ｃｕ合金粉末に含まれるＦｅ：
Ｆｅ：１〜１０％含有するＣｕ合金粉末を原料粉末として用いることにより、Ｃｕ粉末よりもＦｅ粉末に対する濡れ性を悪化させてＣｕ液相による焼結体の膨張を抑制し、もって焼結体の寸法精度を一層向上させる成分であるが、その含有量が１％未満では所望の効果が得られず、一方、１０％を超えて含有すると、圧粉成形時の圧縮性が低下するので好ましくない。したがって、Ｃｕ合金粉末に含まれるＦｅは１〜１０％に定めた。
Ｃｕ合金粉末に含まれる酸素：
Ｃｕ合金粉末に含まれる酸素は、高Ｃｕ濃度部における酸素を濃化させ、寸法精度、強度および摺動性を向上させるが、その含有量が０．２％未満では高Ｃｕ濃度部における酸素を十分に濃化させることができず、一方、１％を越えて含有させると、焼結して得られた鉄基焼結合金部材の強度が低下するようになるので好ましくない。したがって、Ｃｕ合金粉末に含まれる酸素量を０．２〜１％に定めた。
【０００９】
Ｃｕ合金粉末に含まれるＭｎ：
ＭｎはＣｕ合金粉末に含まれる酸素濃度を高めに維持することができ、焼結中に生じるＣｕ液相の酸素濃度を高めて一層Ｆｅ粒子間へのＣｕ液相の浸透を阻害し、Ｃｕ液相による焼結体の膨張が抑制されて焼結体の寸法精度がさらに向上し、鉄基焼結合金部材組織のＣｕ濃度の高い部分の酸素濃度を高めて摺動性を向上させる作用を有するが、その含有量が０．５％未満では所望の効果が得られず、一方、１５％を越えて含有すると鉄基焼結合金部材に含まれるＭｎ含有量が１．０５％を越え、靭性が低下するようになるので好ましくない。したがって、Ｃｕ合金粉末に含まれるＭｎは０．５〜１５％に定めた。
【００１０】
Ｃｕ合金粉末に含まれるＺｎ：
Ｚｎは、Ｃｕ合金粉末に含まれる酸素濃度を高めに維持することができるとともにＣｕ液相よりも低温でＦｅ中に拡散し、Ｆｅ中のＺｎはＣｕ液相とＦｅ粒との濡れ製を悪化させるために、Ｃｕ液相による焼結体の膨張が抑制されて焼結体の寸法精度がさらに向上し、Ｃｕ液相のＦｅ粉末分断による強度低下を防止するとともに、摺動性を改善して耐焼付性を向上する作用を有するが、その含有量が０．２％未満であると、鉄基焼結合金部材に含まれるＺｎ含有量が０．００１未満となって少なくなりすぎるので所望の効果が得られず、一方、１０％を越えて含有すると鉄基焼結合金部材に含まれるＺｎ含有量が０．７％を越え、靭性が低下するようになるので好ましくない。したがって、Ｃｕ合金粉末に含まれるＺｎは０．２〜１０％に定めた。
【００１１】
Ｃｕ合金粉末に含まれるＡｌ，Ｓｉ：
Ａｌ，ＳｉはＣｕ合金粉末の酸素濃度を高める効果があるために、必要に応じて添加するが、ＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で０．０１％未満含有しても鉄基焼結合金部材に含まれるＡｌ，Ｓｉの含有量が０．００１％未満となって所望の効果が得られず、一方、ＡｌおよびＳｉのうちの１種または２種を合計で２％を越えて含有すると、鉄基焼結合金部材に含まれるＡｌ，Ｓｉの含有量が０．１４％を越えるようになってかえって強度が低下するので好ましくない。したがって、Ｃｕ合金粉末に含まれるＡｌ，Ｓｉは０．０１〜２％に定めた。
【００１２】
従って、この発明の寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材を製造する方法は、原料粉末として前記（１）〜（８）に記載の成分組成を有するＣｕ合金粉末を用意し、さらにＦｅ粉末および黒鉛粉末を用意し、これら原料粉末を所定量配合し、さらに潤滑剤であるステアリン酸亜鉛粉末またはエチレスビスアマイドとともにダブルコーンミキサーで混合し、プレス成形して圧粉体を作製し、圧粉体を窒素を含む水素雰囲気中、温度：１０９０〜１３００℃で焼結することにより製造する。この時の焼結温度は１１００〜１２６０℃が一層好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
原料粉末として、平均粒径：８０μｍのアトマイズＦｅ粉末、平均粒径：１５μｍの黒鉛粉末、並びに表１に示される平均粒径および成分組成を有するＣｕ合金粉末Ａ〜Ｕ、純Ｃｕ粉末およびＭｎＯ粉末を用意した。
【００１４】
【表１】
0003788385.tif 000002
【００１５】
これら原料粉末を表２〜表３に示される配合組成となるように配合し、さらに金型成形時の潤滑剤であるステアリン酸亜鉛粉末を外掛けで０．８％に当たる量だけ添加して混合し、成形圧力：６００ＭＰａでプレス成形して縦：１０ｍｍ、横：１０ｍｍ、長さ：５０ｍｍの寸法を有する棒状圧粉成形体を作製し、得られた棒状圧粉成形体を温度：１１４０℃、２０分保持の条件でエンドサーミクガス雰囲気焼結することにより棒状試験片を作製し、本発明法１〜１７、比較法１〜４および従来法を実施した。
【００１６】
本発明法１〜１７、比較法１〜４および従来法により作製した棒状試験片の寸法測定を行い、圧粉成形体基準寸法の寸法変化率を求め、その結果を表２〜表３に示すことにより寸法精度を評価した。またシャルピー衝撃試験によりシャルピー衝撃値を求め、その結果を表２〜表３に示した。さらに棒状試験片を機械加工して引張り試験片を作製し、この引張り試験片を用いて引張り強度を測定し、その結果を表２〜表３に示した。
【００１７】
さらに、前記棒状試験片を機械加工して得られた縦：５ｍｍ、横：３ｍｍ、長さ：４０ｍｍの寸法を有する摩耗試験片と、外径：４５ｍｍ、内径：２７ｍｍを有するＳＳ３３０（一般構造用圧延鋼）製リングを用意した。この摩耗試験片を回転数：１５００ｒｐｍ、回転速度：３．５ｍ／秒で回転しているリングに押し付け、押し付け荷重を増加させ、焼き付きが発生した荷重を測定し、その結果を表２〜表３に示した。
【００１８】
【表２】
0003788385.tif 000003
【００１９】
【表３】
0003788385.tif 000004
【００２０】
表２〜表３に示される結果から、本発明法１〜１７と従来法を比較すると、本発明法１〜１７で作製した試験片は従来法で作製した試験片と比べて寸法変化率が小さいところから寸法精度が優れ、シャルピー衝撃値および引張り強度が高く、さらにリングの摩耗量が少ないところから摺動性に優れていることが分かる。しかし、この発明の範囲から外れている成分組成を有するＣｕ粉末を用いる比較法１〜４は、寸法精度、シャルピー衝撃値、引張り強度、摩耗量のうちの少なくともいずれかが劣ることが分かる。
【００２１】
【発明の効果】
上述のように、この発明の製造方法によると、寸法精度、強度および摺動性に優れた鉄基焼結合金部材を得ることができ、機械産業の発展に大いに貢献し得るものである。