焼結硬化鋼製部品のための母合金であって、前記母合金は、鉄と、前記母合金中の約1~約5重量未満のCと、前記母合金中の約3~約15重量未満のMnと、前記母合金中の約3~約15重量未満のCrとを含む組成を有し、前記母合金は、合金元素および炭素の固溶体からなる微細構造を有し、前記微細構造は、少なくとも10体積のオーステナイトを含む、母合金。前記微細構造は、固溶体の合金元素および炭素を含有する少なくとも20体積のオーステナイトを含む、請求項1に記載の母合金。前記微細構造は、固溶体の合金元素および炭素を含有する少なくとも40体積のオーステナイトを含む、請求項1に記載の母合金。前記微細構造は、固溶体の合金元素および炭素を含有する少なくとも60体積のオーステナイトを含む、請求項1に記載の母合金。前記母合金は、微粒子化によって生成された粒子の形態である、請求項1~4のいずれかに記載の母合金。粒度は研削によって制御される、請求項5に記載の母合金。前記母合金の硬度は900ビッカース未満である、請求項1~6のいずれかに記載の母合金。前記母合金の硬度は800ビッカース未満である、請求項1~6のいずれかに記載の母合金。前記母合金は、d50が5μm~30μmの粒子の形態である、請求項1~8のいずれかに記載の母合金。d50が5μm~20μmである、請求項9に記載の母合金。d50が約10μmである、請求項9に記載の母合金。d90が20μm~60μmである、請求項1~11のいずれかに記載の母合金。d90が約45μm未満である、請求項1~11のいずれかに記載の母合金。前記組成は、前記母合金中の10重量未満のMoをさらに含む、請求項1~13のいずれかに記載の母合金。前記組成は、前記母合金中の10重量未満のSiをさらに含む、請求項1~14のいずれかに記載の母合金。前記組成は、前記母合金中の10重量未満のCuをさらに含む、請求項1~15のいずれかに記載の母合金。前記組成は、前記母合金中の、5重量未満のV、5重量未満のW、5重量未満のNb、5重量未満のNi、1重量未満のP、および0.1重量未満のBをさらに含む、請求項1~16のいずれかに記載の母合金。前記組成の残部は、鉄および不可避不純物である、請求項1~17のいずれかに記載の母合金。前記母合金は、全酸素含有量が約1重量未満の微粒子化された粒子形状である、請求項1~18のいずれかに記載の母合金。前記母合金は、少なくとも60重量の鉄を含む、請求項1~19のいずれかに記載の母合金。焼結硬化鋼製部品を製造するためのプロセスであって、母合金の粉末を準備するステップを備え、前記母合金は、鉄と、前記母合金中の約1~7重量未満のCと、前記母合金中の約3~20重量未満のMnと、前記母合金中の約3~20重量未満のCrとを含む組成を有し、前記母合金は、合金元素および炭素の固溶体からなる微細構造を有し、前記微細構造は、少なくとも10体積のオーステナイトを含み、前記プロセスはさらに、前記母合金の粉末を鋼粉と混合して混合物を生成するステップを備え、前記母合金の重量は前記混合物の5~35重量であり、前記プロセスはさらに、前記混合物を圧縮して前記部品を成形するステップと、前記混合物を焼結して前記鋼製部品を生成するステップと、焼結硬化を発生させるために焼結後の冷却を制御するステップとを備える、プロセス。焼上がりの前記鋼製部品を焼戻し熱処理するステップをさらに備える、請求項21に記載のプロセス。焼上がりの前記鋼製部品を焼戻し熱処理する前記ステップは、約150°C~約250°Cの温度で最大約60分間行われる、請求項22に記載のプロセス。前記焼結硬化鋼製部品を機械加工、熱処理、含浸、溶浸、および被覆する作業のうちの少なくとも1つをさらに備える、請求項21~23のいずれかに記載のプロセス。母合金の粉末を準備する前記ステップは、前記組成を溶融金属で溶解するステップと、前記組成を流体で微粒子化して、微粒子化粉末を生成するステップと、前記微粒子化粉末を乾燥させて、乾燥させた微粒子化粉末を生成するステップと、乾燥させた前記微粒子化粉末を研削して、研削粉末を生成するステップと、前記研削粉末を選別して、前記母合金の粉末を生成するステップとを含む、請求項21~24のいずれかに記載のプロセス。乾燥させた前記微粒子化粉末を熱処理して、前記母合金の粉末中の残留酸化物を少なくとも部分的に除去するステップをさらに備える、請求項25に記載のプロセス。前記微粒子化粉末をミリングして、前記母合金の粉末の表面から酸化物を除去するステップをさらに備える、請求項25および26のいずれかに記載のプロセス。前記研削は、プロセス制御剤を添加して、研削した前記母合金の粉末の粉末度を高めるステップをさらに備える、請求項25~27のいずれかに記載のプロセス。前記プロセス制御剤はステアリン酸を含む、請求項28に記載のプロセス。選別した前記母合金の粉末を磁気分離して、酸化物粒子を除去するステップをさらに備える、請求項25~29のいずれかに記載のプロセス。研削した前記母合金の粉末をアニール熱処理して、粒子の微細構造を軟化させるステップをさらに備える、請求項25~30のいずれかに記載のプロセス。前記組成の溶解は、約1400°C~1700°Cの温度で行なわれる、請求項25~31のいずれかに記載のプロセス。前記微粒子化は、アルゴン雰囲気中で水を用いて行われる、請求項25~32のいずれかに記載のプロセス。前記混合物を圧縮および焼結するステップは、前記混合物を形状保持状態下に置いて、圧縮成分を生成するステップと、前記圧縮成分を約1100°C~1300°Cの温度で焼結して、焼結部品を生成するステップと、前記焼結部品を550°C~350°Cで0.2°C/秒よりも高い制御された冷却速度で冷却して、部分的にまたは完全に硬化した鋼製部品を生成するステップとを含む、請求項21に記載のプロセス。前記焼結はH2/N2雰囲気中で行われる、請求項21~34のいずれかに記載のプロセス。前記混合物は、最大1重量の潤滑剤を含む、請求項21~35のいずれかに記載のプロセス。前記鋼粉は、実質的に純粋な鋼粉および低合金鋼粉からなるグループから選択される、請求項21~36のいずれかに記載のプロセス。前記鋼粉は、炭素含有量が約0.01重量未満である、請求項37に記載のプロセス。前記鋼粉は、合金元素の全含有量が約2重量未満の予め低合金化された鋼粉を含む、請求項21~36のいずれかに記載のプロセス。前記混合物は前記母合金の粉末を含み、前記鋼粉は前記母合金の約10~25重量を構成する、請求項21~39のいずれかに記載のプロセス。前記母合金の粉末および前記鋼粉を含む前記混合物をグラファイトと混合するステップをさらに備え、前記混合物中の前記グラファイトの重量は、前記混合物の0.4重量未満である、請求項21~40のいずれかに記載のプロセス。前記混合するステップは、前記母合金の粉末と前記鋼粉の前記混合物を、グラファイト粉末および潤滑剤の少なくとも一方と混合する前に、前記母合金の粉末および前記鋼粉を拡散接合させるステップをさらに含む、請求項21~41のいずれかに記載のプロセス。前記焼結硬化鋼製部品は、マルテンサイト、ベイナイト、フェライト、およびパーライトの少なくとも1つを含む、請求項21~42のいずれかに記載のプロセス。前記母合金の組成は、前記母合金中の10重量未満のMoをさらに含む、請求項21~43のいずれかに記載のプロセス。前記母合金の組成は、前記母合金中の10重量未満のSiをさらに含む、請求項21~44のいずれかに記載のプロセス。前記母合金の組成は、前記母合金中の10重量未満のCuをさらに含む、請求項21~45のいずれかに記載のプロセス。前記母合金の組成は、前記母合金中の、5重量未満のV、5重量未満のW、5重量未満のNb、5重量未満のNi、1重量未満のP、および0.1重量未満のBをさらに含む、請求項21~46のいずれかに記載のプロセス。前記母合金の組成の残部は、鉄および不可避不純物である、請求項21~47のいずれかに記載のプロセス。前記母合金は、少なくとも60重量の鉄を含む、請求項21~48のいずれかに記載のプロセス。請求項21~49のいずれかのプロセスによって得られる、焼結硬化鋼製部品。鋼製部品を製造するための粉末混合物であって、鋼粉と、前記粉末混合物の約5~約35重量の濃度の母合金粉末とを備え、前記母合金粉末は、鉄と、前記母合金粉末中の約1~7重量未満のCと、前記母合金粉末中の約3~20重量未満のMnと、前記母合金粉末中の約3~20重量未満のCrとを含み、前記母合金は、合金元素および炭素の固溶体からなる微細構造を有し、前記微細構造は、少なくとも10体積のオーステナイトを含む、粉末混合物。前記母合金の前記微細構造は、固溶体の合金元素および炭素を含有する少なくとも20体積のオーステナイトを含む、請求項51に記載の粉末混合物。前記母合金の前記微細構造は、固溶体の合金元素および炭素を含有する少なくとも40体積のオーステナイトを含む、請求項51に記載の粉末混合物。前記母合金の前記微細構造は、固溶体の合金元素および炭素を含有する少なくとも60体積のオーステナイトを含む、請求項51に記載の粉末混合物。前記母合金粉末は微粒子化によって生成される、請求項51~54のいずれかに記載の粉末混合物。粒度は研削によって制御される、請求項55に記載の粉末混合物。前記母合金の硬度は900ビッカース未満である、請求項51~56のいずれかに記載の粉末混合物。前記母合金の硬度は800ビッカース未満である、請求項51~56のいずれかに記載の粉末混合物。前記母合金粉末は、d50が5μm~30μmであることによって特徴付けられる、請求項51~58のいずれかに記載の粉末混合物。d50が5μm~20μmである、請求項59に記載の粉末混合物。d50が約10μmである、請求項59に記載の粉末混合物。前記母合金粉末は、d90が20μm~60μmであることによって特徴付けられる、請求項51~61のいずれかに記載の粉末混合物。d90が約45μm未満である、請求項62に記載の粉末混合物。前記母合金の組成は、前記母合金中の10重量未満のMoをさらに含む、請求項51~63のいずれかに記載の粉末混合物。前記母合金の組成は、前記母合金中の10重量未満のSiをさらに含む、請求項51~64のいずれかに記載の粉末混合物。前記母合金の組成は、前記母合金中の10重量未満のCuをさらに含む、請求項51~65のいずれかに記載の粉末混合物。前記母合金の組成は、前記母合金中の、5重量未満のV、5重量未満のW、5重量未満のNb、5重量未満のNi、1重量未満のP、および0.1重量未満のBをさらに含む、請求項51~66のいずれかに記載の粉末混合物。前記母合金の組成の残部は、鉄および不可避不純物である、請求項51~67のいずれかに記載の粉末混合物。前記母合金の組成は、60重量を超える鉄を含む、請求項68に記載の粉末混合物。前記母合金粉末の全酸素含有量は、約1重量未満である、請求項51~69のいずれかに記載の粉末混合物。前記混合物は、最大1重量の潤滑剤をさらに含む、請求項51~70のいずれかに記載の粉末混合物。前記鋼粉は、実質的に純粋な鋼粉および低合金鋼粉からなるグループから選択される、請求項51~71のいずれかに記載の粉末混合物。前記鋼粉の炭素含有量は約0.01重量未満である、請求項72に記載の粉末混合物。前記鋼粉は、合金元素の全含有量が約2重量未満の予め低合金化された鋼粉を含む、請求項51~71のいずれかに記載の粉末混合物。前記混合物は前記母合金の約10~25重量を構成する、請求項51~74のいずれかに記載の粉末混合物。前記混合物はグラファイトをさらに含み、前記混合物中の前記グラファイトの重量は、前記混合物の0.4重量未満である、請求項51~75のいずれかに記載の粉末混合物。したがって、高価な硬化合金元素の使用を減らし、これらの部品の製造時における工具の摩耗を最小限に抑えることによって材料費および製造費を節約することができる、硬化合金鋼製部品を製造するための、より軟質な、またはより硬度の低い母合金が必要である。これによって、プロセスが実行可能になる。当該母合金はさらに、処理時にマンガンおよびクロムなどの酸素親和性元素を酸化から保護すべきである。概要本明細書中に記載される母合金およびプロセスによって、酸素に対する親和性がより高い、より安価な硬化合金元素の使用が可能になる。特に、マンガンおよびクロムが、オーステナイトおよび他の炭素含有化合物などの炭素含有位相において固溶体にあるときに酸化から保護される。固溶体の炭素が存在するため、母合金製造時、および焼結硬化を含むその後の処理ステップ時に、これらの合金元素が酸化から保護される。本発明の1つの局面では、母合金であって、母合金中の約1~5重量未満のCと、母合金中の約3~15重量未満のMnと、母合金中の約3~15重量未満のCrと、残部Feおよび不可避不純物とを含む組成を有し、母合金は、合金元素および炭素の固溶体からなる微細構造を有し、微細構造は、少なくとも10体積のオーステナイトと、鉄化合物としての残部とを含む母合金が提供される。本発明の別の局面では、焼結硬化鋼製部品を製造するためのプロセスであって、母合金の粉末を準備するステップを含み、母合金は、母合金中の約1~7重量未満のCと、母合金中の約3~20重量未満のMnと、母合金中の約3~20重量未満のCrと、残部Feおよび不可避不純物とを含む組成を有し、母合金は、合金元素および炭素の固溶体からなる微細構造を有し、微細構造は、少なくとも10体積のオーステナイトと、鉄化合物としての残部とを含み、プロセスはさらに、母合金の粉末を鋼粉と混合して混合物を生成するステップを含み、母合金の重量は、混合物の5~35重量であり、プロセスはさらに、混合物を圧縮して部品を成形するステップと、混合物を焼結して鋼製部品を生成するステップと、焼結硬化を発生させるために焼結後の冷却を制御するステップとを含むプロセスが提供される。一般的な局面によると、焼結硬化鋼製部品のための母合金であって、母合金は、鉄と、母合金中の約1~約5重量未満のCと、母合金中の約3~約15重量未満のMnと、母合金中の約3~15重量未満のCrとを含む組成を有し、母合金は、合金元素および炭素の固溶体からなる微細構造を有し、微細構造は、少なくとも10体積のオーステナイトを含む母合金が提供される。別の一般的な局面によると、焼結硬化鋼製部品を製造するためのプロセスであって、母合金の粉末を準備するステップを含み、母合金は、鉄と、母合金中の約1~7重量未満のCと、母合金中の約3~20重量未満のMnと、母合金中の約3~20重量未満のCrとを含む組成を有し、母合金は、合金元素および炭素の固溶体からなる微細構造を有し、微細構造は、少なくとも10体積のオーステナイトを含み、プロセスはさらに、母合金の粉末を鋼粉と混合して混合物を生成するステップを含み、母合金の重量は、混合物の5~35重量であり、プロセスはさらに、混合物を圧縮して部品を成形するステップと、混合物を焼結して鋼製部品を生成するステップと、焼結硬化を発生させるために焼結後の冷却を制御するステップとを含むプロセスが提供される。さらなる一般的な局面によると、上述のプロセスによって得られる焼結硬化鋼製部品が提供される。さらに別の一般的な局面によると、鋼製部品を製造するための粉末混合物であって、鋼粉と、粉末混合物の約5~約35重量の濃度の母合金粉末とを含み、母合金粉末は、鉄と、母合金粉末中の約1~7重量未満のCと、母合金粉末中の約3~20重量未満のMnと、母合金粉末中の約3~20重量未満のCrとを含み、母合金は、合金元素および炭素の固溶体からなる微細構造を有し、微細構造は、少なくとも10体積のオーステナイトを含む粉末混合物が提供される。本明細書では、母合金という用語は、主要成分金属融液に添加される、たとえば炭素C、マンガンMnおよびクロムCrなどの1つ以上の付加的な元素で予合金化した鉄などの主要成分金属を意味することを意図している。母合金は、液体や気体などの適切な高圧媒体を用いて、準備した母合金の溶融金属を微粒子化することによって得られる。母合金粒子のサイズはマイクロメートルのオーダである。本明細書では、合金鉄という用語は、1つ以上の元素の割合が高いさまざまな鉄の合金を意味することを意図している。合金鉄は鋳造、成形および破砕によって得られる。合金鉄粒子のサイズはミリメートルのオーダであり、すなわち母合金粒子よりも約1000倍大きい。ここで、本発明の特定の実施形態を一例として示す添付の図面を参照する。詳細な説明本発明では、特に油中または水中でのオーステナイト化および焼入れからなる別途の熱処理を用いずに、焼結サイクルの冷却速度を制御して、マルテンサイト、ベイナイトおよびパーライト位相の混合物を含有する比較的硬質な微細構造を生成することからなる焼結硬化を説明する。ここで対象となるより安価な合金元素マンガンおよびクロムによって、本発明のプロセスによる焼結硬化が可能になる。別途の熱処理がないので、プロセスの全体的な作業費用が減少し、部品を油中または水中で焼入れすることによってしばしば生じる部品の歪みが減少する。最後に、焼結硬化は、油焼入れ熱処理よりも安価で環境に優しい。焼結硬化によって、大気中への油排出、および焼入れ部品を洗浄する必要がなくなり、高温油浴に伴う健康および安全上の危険が減少する。本発明は、より安価な合金元素を用いた硬化鋼製部品の製造を達成する。微粒子化の前に液体金属中に炭素が高含有量で存在しているため、合金元素は酸化から保護される。ここで図面を参照して、図1は、粉末状母合金150の製造を通じた、本発明に係る焼結硬化鋼製部品450を製造するためのプロセス10のブロック図である。焼結硬化鋼製部品を製造するためのプロセス10は、4つの主なステップを含む。第1のステップ100は、微粒子化および研削を含む、粉末状の母合金の準備である。第2のステップ200は、粉末状母合金150を主要成分金属鋼粉SPと混合することであり、SPは鋼粉を意味する。第3のステップ300は、粉末母合金150および主要成分鋼粉SPの加圧または圧縮である。本プロセスは、所望の微細構造および性質を生成するために冷却を制御する焼結ステップ400で完了する。母合金粉末150を準備するステップ100は、母合金の溶融金属を生成するためのさまざまな元素の溶解105で開始する。母合金は、炭素C、マンガンMn、クロムCr、および任意にモリブデンMo、シリコンSiまたは銅Cuの元素を含む組成を有する。V、W、Nb、Ni、PおよびBを含むがこれらに限定されない他の合金元素を用いてもよい。付加的な合金元素の選択は通常、比較的安価な母合金および必要な硬化を達成するための市場状況に基づく。溶解プロセス105における典型的な溶融金属温度は1400~1700°Cのオーダであるが、溶解物の化学的性質に依存していくらかの変動がある。合金の残部は、鉄および不可避不純物で完成する。溶融金属中の元素の典型的な濃度は、約1~7重量未満のC、約3~20重量未満のMn、および約3~20重量未満のCrであり、残余は母合金およびすべての不可避不純物である。母合金の組成は任意に、0~10重量のMo、任意に0~10重量のSi、および任意に0~10重量のCuを含み得る。母合金の組成は任意にさらに、0~5重量のV、0~5重量のW、0~5重量のNb、0~5重量のNi、0~1重量のP、および0~0.1重量のBを含み得る。図1の点線は、ステップ100におけるMo、Siおよび他の合金元素の任意の添加を表わす。代替実施形態では、母合金は、約1~5重量未満のC、約3~15重量未満のMn、および約3~15重量未満のCrを含む。さらに別の実施形態では、母合金は、約2~5重量未満のC、約5~15重量未満のMn、および約5~15重量未満のCrを含む。ある実施形態では、母合金の組成は、少なくとも60重量の鉄を含む。重量という用語は、混合物全体の全重量に対する元素の重量に100を乗算したものと定義される。母合金の溶融金属を準備した後、液体や気体などの好適な高圧媒体を用いて溶融金属を微粒子化107または粉砕し、微粒子化粉末を生成する。ある実施形態では、水微粒子化処理を用い、微粒子化ステップ107における保護雰囲気102はアルゴンである。微粒子化粉末を、当業者に周知である乾燥ユニット作業109で乾燥させる。水微粒子化の際に形成された可能性のあるすべての酸化物を減少させるか除去するために、微粒子化した/乾燥させた母合金粉末に、任意の還元熱処理を適用してもよい。さらに、当該熱処理は、母合金粉末の圧縮率を向上させる可能性がある。ある実施形態では、還元熱処理は、800°C~1100°Cの温度で約0.5~10時間行われ得る。生成した微粒子化母合金粉末は、ミリングステップ111に進み得る。微粒子化粉末のミリングステップ111は、ボールミル、遊星ミル、インパクトミルおよび任意の他の好適な研削装置のいずれかで達成することができる。ミリング後、d50が5~30μmである研削した母合金粉末が得られ、ある実施形態ではd50は5~15μmである。d50は、粒度分布の中央値である。したがって体積上、粒子の50はd50よりも粒度が大きく、残りの50はd50よりも小さい。d10およびd90は、粒子の10および90がそれぞれd10およびd90よりも小さい粒度を表わす。ミリング時にプロセス制御剤を添加物として使用することによって、研削した粉末の粉末度を高めることができる。ある実施形態では、使用するプロセス制御剤はステアリン酸であり、約0重量~約2重量の割合の微粒子化した母合金粉末と混合した後にミリングを行う。ステアリン酸分子は、研削時に生成された新鮮な金属面破砕粒子に付着して凝集現象を妨げることによって、より粉末度の高い母合金粉末を製造することができる。プロセス制御剤を使用することによって、d50が約6μmまで減少した研削母合金粉末を製造することができる。ミリング時にプロセス制御剤PCAを粉末混合物に添加することによって、冷間圧接の効果を減少させる。PCAは固体、液体または気体であり得る。PCAは主に表面活性剤として作用する有機化合物であるが、これに限定されない。PCAは粉末粒子の表面に吸着し、粉末粒子同士の冷間圧接を最小限に抑えることによって塊状集積作用を防止する。当業者であれば、たとえば限定されずにメタノール、エタノール、ヘキサン、および引用によって本明細書に援用されるSuryanarayanaMechanicalalloyingandmillingProgressinMaterialsScience462001年、1~184頁に記載されているような他のプロセス制御剤も使用可能であることを認識するであろう。粉末の硬度を減少させて圧縮率を高めるために、任意のアニール加熱処理112を母合金粉末に適用してもよい。研削し、任意にアニール処理した母合金粉末を、選抜や空気分級などのさまざまな公知の方法のいずれかを用いて分類113することができる。分類ステップ113では典型的に、45μmよりも大きい粒子を除去する。d50は5μm~30μmの範囲のままであり、より狭い実施形態では5μm~15μmであり、d90は20μm~45μmであり、より狭い実施形態では30μm未満である。分類または選別した粒子を任意に磁気分離115して、母合金100を準備するこれまでの処理ステップのいずれかにおいて形成された可能性のあるすべての残留酸化物を除去することができる。したがって、分類/磁気分離のステップ後、粉末状母合金150は、焼結硬化鋼製部品450の製造に向けたさらなる処理の準備ができている。本発明の重要な局面は、母合金中の炭素の形態である。実際は、母合金粒子中に含まれる炭素はオーステナイト状態で化合物中に固溶体で存在し、焼結時に再分布される。固溶体のオーステナイト含有炭素が存在しているため、酸素に対する親和性が高い元素の保護を損なうことなく、母合金150の硬度を減少させることができる。また、炭素を母合金に予合金化することによって、混合物中へのグラファイトの添加を減少または無くす助けとなる。しかし、これは明らかに、必要な部品の最終的な化学的性質、および使用する母合金150の量に依存する。混合物中のグラファイトの量を減少させることは、偏析を減少させ、したがって最終部品の性質のばらつきを減少させるのに有利である。これによって空気中へのグラファイト排出も減少するため、健康および環境に有利である。最後に、母合金の硬度を減少させることによって、圧縮工具の摩耗が減少する。一例として限定されずに、鋼粉混合物の組成は、約0~0.4重量のグラファイトを含み得る。これは、焼結硬化および他の高強度用途のための一般的に0.5重量よりも高い、鉄粉冶金に用いられる典型的なグラファイト添加量よりも低い。次に、炭素および合金元素を焼結時に微粒子拡散によって再分布させる。炭素を母合金粉末に予合金化することによって、グラファイト粉末の形態の炭素を含有する混合物、または合金鉄とグラファイトの混合物と比較して、鋼粒子中の合金元素の微粒子拡散の効果を高めることもできる。したがって、母合金中の炭素量は、微粒子化した母合金の硬度、合金元素の酸化からの保護、および混合物に添加されるグラファイト量などの多数の要因によって決定される。オーステナイトとは、合金元素を有する鉄または鉄の固溶体の非磁性同素体である、ガンマFe中のCの固溶体であると理解される。純粋なオーステナイトは、固溶体の最大2.1重量のCを含有し得る。オーステナイトが飽和するすなわちC重量>2.1と、別のカーボンリッチ位相、特にセメンタイト炭化鉄またはグラファイトが平衡状態で形成される。グラファイトを得るために、合金はSiなどの黒鉛化合金元素も含有している必要があり、凝固/被覆は比較的緩慢に行なわれる。これは本発明には当てはまらない。C重量>2.1である場合の位相の相対的比率は、補間によって得ることができる。したがって、2.1のCを含有する合金は、Cで飽和した100のオーステナイトを含有し、6.7のCを含有する合金は、100のセメンタイトFe3Cを含有する。このように、2.1重量のC~6.7重量のCの組成を有する合金は、オーステナイトおよびセメンタイトの2つの位相の混合物を有する。Cの重量が低いほど、合金微細構造におけるオーステナイトの体積分率は大きくなる。このように、母合金は多数の鉄の位相を含み、そのうちの1つは、セメンタイトなどの炭化鉄位相と比較して比較的軟質のオーステナイト位相である。母合金中の炭素量が減少するにつれて、オーステナイトの比率は増加する。母合金中にオーステナイトが存在することによってその硬度が低下するため、圧縮時の工具の摩耗が減少する。約20重量のレベルのオーステナイトは、母合金中の約4.5重量のCで得られ、この結果、約850HVの硬度が得られる。オーステナイト位相およびセメンタイト位相、ならびに場合によっては1つ以上の他の位相を含む微細構造構成要素の体積は一般的に、入念な顕微鏡観察によって得られる。このように、母合金は微粒子化によって生成され、その後の研削ステップによって所望の粒度が得られる。焼結硬化鋼製部品450を製造するためのプロセス10の第2のステップ200は、粒状母合金150を主要成分鋼粉SPと混合する混合ステップである。ある実施形態では、主要成分金属鋼粉として高圧縮率の鋼粉を用いる。たとえば、主要成分鋼粉SPは、粉末冶金で使用される市販の、予合金化または拡散接合され得る、ほぼ純粋の鋼粉または低合金鋼粉であり得る。ある実施形態では、鋼粉SPは、約0.01重量未満の炭素を含む。ある実施形態では、低合金鋼粉SPの合金元素の全含有量は、約2重量未満である。使用する母合金の量、その母合金の化学的性質、および部品に必要な最終的な炭素含有量に依存して、少量のグラファイト粉末201を混合物に任意に添加してもよい。より圧縮率の高い混合物を得るために、混和潤滑剤またはダイ壁潤滑203などの当業者に周知の潤滑技術を用いる。鋼粉混合物全体の最大1重量が潤滑剤で構成され得る。母合金150をより高い重量パーセントで使用する場合、この新たなプロセスは特に効果的である。母合金150はまた任意に、潤滑剤、グラファイトおよび他の添加物と混合する前に、主要成分鋼粉に拡散接合されてもよい。ステップ200において、銅およびニッケル粉末などの他の粉末状添加物を混合物に任意に混和してもよい。この慣習は、当業者に周知である。本発明のプロセスは、当該技術においてこれまで公知であるよりも、主要成分鋼粉SPに対する母合金150の粉末の百分率が高い。これによって、合金元素の空間的な分布がより均質になるため、広範な焼結温度の微細構造構成要素がもたらされる。さらに、上述の母合金は、炭化物の形態の炭素を排他的に有する以前に開発された硬化合金鉄ほど硬質でない。上述の母合金は硬度が低いため、工具の摩耗が減少する。粒状混合物250中の母合金の重量パーセントは5~35重量であり、ある実施形態では5~20である。粒状混合ステップ200について、主要成分鋼粉SPに対する母合金の重量の増加、母合金150の細かい粒度分布、およびSP混合物中の母合金の良好な空間的分布の組合せは、強固な焼結硬化に特に好適な特性である。上述の特性によって、製造した鋼鉄製品または部品に良好なレベルの微細構造の均質性が与えられ、母合金中の固溶体の炭素によって、Mnなどのより容易に酸化される元素が微粒子化およびその後の処理時に酸化から保護される。図1に示す製造プロセス10の第3のステップ300は、上述の混合物250の圧縮または加圧である。粒状混合物250を、圧縮部品または成形体350を製造する室温圧縮、温間圧縮、鍛造および熱間等方圧加圧hotisostaticpressing:HIPを含むがこれらに限定されない、当業者に公知のいくつかの圧縮法のいずれかによって、形状保持状態に置く。製造プロセス10の第4のステップは、焼結400である。圧縮された微粒子または成形体350は、H2/N2雰囲気を含むがこれに限定されないガス雰囲気を用いた炉内で、1100°C~1300°Cを含むがこれに限定されない範囲の高温で焼結407にかけれられる。これらの一般的に使用するガス雰囲気は当業者に公知である。焼結部品を製造するための焼結ステップ407の時間の長さは、典型的に15~60分である。最終的な焼結ステップ400は、硬化鋼部材を生成するために、0.5°C/秒30°C/分よりも速い冷却速度で通常550°C~350°Cの臨界温度範囲内で焼結部品の制御冷却409によって生成される、焼結硬化である。換言すれば、温度が約550°Cに達すると、温度が約350°Cに達するまで冷却速度を制御する。冷却速度を制御することによって、高い冷却速度でのマルテンサイト、低い冷却速度でのベイナイト/パーライト/フェライト、および中間冷却速度でのマルテンサイト/ベイナイト/パーライト/フェライトから主になり得る、適切な微細構造を生成することができる。各微細構造は、異なる機械的性質を有する。適切に選択された合金元素と組合されると、この制御冷却ステップは、鋼製部品450に硬化特性を与える。最終的な冷却ステップ411は、室温を達成することが要求される。焼上がりassintered部品の延性および靭性を高めるために、焼上がり部品に焼戻し熱処理図1には図示せずを適用してもよい。微細構造のスケールで、焼結硬化時に生成された硬質相であるマルテンサイトを焼戻す。焼上がりのマルテンサイト位相よりも脆性の低い焼戻されたマルテンサイトによって、靭性が与えられる。ある実施形態では、焼戻しは150~250°Cで最大60分間行なわれる。焼戻し熱処理の前後に、機械加工、含浸、溶浸、または被覆などの任意の二次的な作業を焼結鋼製部品に対して行なってもよい。実施例本発明のプロセスを以下の実施例によってさらに説明する。表1は、以下の実施例で用いた異なる主要成分鋼粉および母合金の元素組成の概要を示す。粉末Aは本質的に非合金の高圧縮性鋼粉であり、粉末Bは予め低合金化された鋼粉である。粉末および母合金の粒度分布を、粒径μm対重量を示す図2に表わす。表2は、さまざまな分率の粒度の数値を含む。4.5重量のC、5.39重量のMn、5.4重量のCr、1.27重量のMoおよび1.98重量のSi母合金中の重量の組成を有するMA1母合金に対して、光学および電子顕微鏡法検査を行なった。微粒子化後のasatomized母合金MA1は、3つの異なる位相、すなわちセメンタイト、オーステナイト、およびMoリッチな第3の位相位相3を含む。第1の位相は、Cr、Mnおよび少量のMoを固溶体で含有する合金化セメンタイトFe3Cである。第2の位相は、Mn、Cr、Si、およびCを固溶体で含有するオーステナイトである。したがって、炭素はこの位相では炭化物形態ではない。第3の位相は比較的Moリッチであるが、Si、Mn、CrおよびCも含有する。この結果はさらに、Cr、MnおよびMoなどの合金元素が微粒子化およびさらなる処理時に酸化されなかったことを示している。微粒子化後の粉末の全酸素含有量は、約0.2重量のOであった。ある実施形態では、微粒子化後の粉末の全酸素含有量を約1重量未満に保つべきであり、別の実施形態では、全酸素含有量を約0.5重量未満に保つべきである。還元熱処理および研削は、微粒子化の際に水中で粒子の周りに必然的に形成される薄い酸化物層を除去する助けとなるため、微粒子化後の還元熱処理および/または研削によって全酸素含有量をさらに減少させることができる。したがって、微粒子化およびその後の処理時に合金元素を保護するためにCの含有量の高い溶解物を使用する発想は効果的であった。炭素を含有するこれらの位相の形成によって、合金元素が酸化から保護される。これらの位相は、合金元素および炭素を含有するオーステナイトまたは他の化合物および/もしくは位相の固溶体である。実施例1~4の焼結硬化鋼製部品の計算した最終的な化学組成を表3に示す。実施例1上述のプロセスの1つの実施形態に従って準備した母合金MA1を鋼粉Aと混合した。実施例1では、15重量の母合金MA1を、84重量の粉末A、および1重量の元素銅粉、および0.7重量のKenolube登録商標一般的なポリマー潤滑剤と混合した。潤滑剤は、焼結時に蒸発して焼結部品に痕跡を残さないため、母合金および鋼粉を含む混合物の組成中に計算していない。MA1と鋼粉Aの混合物を、約6.95g/cm3の密度で10mm×10mm×75mmの寸法の矩形バーに圧縮したアイゾッド衝撃試験。圧縮した見本を、動作周波数が可変である0Hz~60Hz対流冷却システムを備えた準工業炉内で、1200°Cで30分間焼結した。周波数が高いほど冷却速度は速くなる。試料を90N2~10H2雰囲気下で焼結し、焼結サイクルの最後に制御冷却に晒した。対流冷却システムの周波数は、中間冷却速度を表わす15Hzに設定した。実施例1の焼結硬化鋼製部品の微細構造200×、2ナイタール/4ピクラールでエッチングを図3に示す。実施例1の鋼製部品の微細構造は、約60のマルテンサイトおよび40の混合ベイナイト/パーライト体積からなり、マルテンサイトは明るい相であり、暗い領域はベイナイトとパーライトの混合物からなる。実施例1の鋼製部品の外見上の硬度は、約34HRC6.95g/cm3である。HRCは、ロックウェル硬度Cスケールを意味する。このように、約15重量の母合金を実質的に純粋な鋼粉に添加することによって、結果として得られる焼結硬化鋼製部品に焼結硬化可能性が与えられる。実施例2実施例2では、混合物は、93.6重量の粉末B、5重量の母合金MA1および0.4重量のグラファイトからなる。潤滑剤および銅の添加、圧縮、焼結および制御冷却を含む、実施例2におけるすべての処理条件は、実施例1と同様であった。実施例2の焼結硬化鋼製部品の微細構造100×、2ナイタール/4ピクラールでエッチングを図4に示す。当該微細構造は、約50のマルテンサイトおよび50の混合ベイナイト/パーライト体積からなる。実施例2の鋼製部品の外見上の硬度は、約35HRC7.02g/cm3である。母合金を含まず、98.4重量の粉末C、1重量の元素銅、0.7重量のグラファイトおよび0.7重量のKenolube登録商標からなり、実施例2と同じ条件で加圧および焼結した基準混合物の外見上の硬度は、わずか89HRB~8.5HRCである。HRBは、HRCよりも柔軟な硬度スケールであるロックウェル硬度Bスケールを意味する。約5重量の母合金を低合金鋼粉Bに添加することによって、結果として得られる焼結硬化鋼製部品の焼結硬化可能性が高まる。実施例3実施例3では、混合物は、約79重量の粉末A、20重量の母合金MA1、1重量の元素銅粉および0.7重量のKenolube登録商標からなる。圧縮した見本を、流れるアルゴンの雰囲気下で制御可能な冷却速度で実験用炉内で焼結した。550°C~350°Cの温度範囲における実施例3の実効的な冷却速度は、約0.65°C/秒39°C/分である。実施例3の焼結硬化鋼製部品の微細構造100×、2ナイタール/4ピクラールでエッチングを図5に示す。当該微細構造は、70のマルテンサイトおよび30の混合ベイナイト/パーライト体積である。焼上がり状態の実施例3の鋼製部品の外見上の硬度は、約37HRC6.9g/cm3である。焼戻し熱処理を200°Cで1時間行った後、焼戻された状態の鋼製部品の外見上の硬度は、33HRC6.9g/cm3である。より高い冷却速度を用いることによって、実施例3で説明した混合物の焼結硬化反応を向上させることができる。したがって、550°C~350°Cの温度範囲内の約1.9°C/秒115°C/分の実効的な冷却速度に対して、焼結硬化後の部品の外見上の硬度は45HRCに達する。焼上がり微細構造は、80のマルテンサイトおよび20の混合ベイナイト/パーライト体積である。37HRCの外見上の硬度が、焼戻し状態200°Cで1時間で観察される。実施例4実施例4では、混合物は、89重量の粉末A、10重量の母合金MA1、1重量の元素銅粉および0.7重量のKenolube登録商標からなる。実施例4の圧縮および焼結条件は、実施例3と同様であった。550°C~350°Cの温度範囲における実施例4の実効的な冷却速度は実施例3とは異なり、約1.4°C/秒83°C/分である。実施例4の焼結硬化鋼製部品の微細構造100×、2ナイタール/4ピクラールでエッチングを図6に示す。当該微細構造は、20のマルテンサイトおよび80の混合ベイナイト/パーライト体積である。焼上がり状態の実施例4の鋼製部品の外見上の硬度は、約25HRC7.0g/cm3である。実施例3および4は、その硬度を含む焼結部品性質に対する、冷却速度およびもしあればその後の熱処理の効果を示す。微粒子化および研削によって得られる母合金は、鋳造、破砕および研削によって得られる合金鉄よりも微細構造が細かい。さらに、母合金および主要成分鋼粉を含む混合物は、一般に用いられる予合金化された焼結硬化粉末、および主要成分鋼粉と合金鉄の混合物よりも圧縮率が高い。上述の本発明の実施形態は、例示的であることを意図している。したがって、当業者であれば、上記の説明が例示的なものに過ぎず、本発明の思想から逸脱することなくさまざまな代替の構成および変形例を考案可能であることを認識するであろう。したがって、本発明は、添付の請求項の範囲に含まれるすべてのそのような代替の構成、変形例および変更例を含むことを意図している。