ПОРОШОК НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

1. Порошок на основе железа, состоящий из частиц восстановленного оксида меди, диффузионно связанных с поверхностью распыленного железного порошка, причем содержание меди составляет 1-5%, предпочтительно 1,5-4%, а наиболее предпочтительно 1,5-3,5% от массы порошка на основе железа.
3
2. Порошок на основе железа по п. 1, в котором максимальный размер частиц составляет 250 мкм, по меньшей мере 75% меньше 150 мкм, и самое большее 30% меньше 45 мкм, кажущаяся плотность составляет по меньшей мере 2,70 г/см, и содержание кислорода составляет самое большее 0,16% по массе, а других неизбежных примесей – самое большее 1% по массе.
3. Порошок на основе железа по п. 2, имеющий значение SSF-фактора самое большее 2,0, предпочтительно самое большее 1,7, где SSF-фактор определяется как отношение между содержанием Cu в массовых % в той фракции порошка на основе железа, которая проходит сквозь сито 45 мкм, и содержанием Cu в массовых % в той фракции порошка на основе железа, которая не проходит сквозь сито 45 мкм.
4. Порошок на основе железа по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что максимальное содержание меди в сечении спеченного компонента, выполненного из упомянутого порошка на основе железа, самое большее на 100% выше, чем номинальное содержание меди, предпочтительно самое большее на 80% выше, чем номинальное содержание меди, причем спеченный компонент получен смешиванием упомянутого порошка на основе железа с 0,5% графита, имеющего измеренный лазерной дифракцией в соответствии со стандартом ISO 13320:1999 размер частиц, X90, самое большее 15 мкм, и 0,9% смазки, описанной в патентной публикации WO2010-062250, и полученная смесь переносится в матрицу пресса для производства образцов для испытания на прочность при растяжении (TS-стержней) в соответствии со стандартом ISO 2740:2009 и подвергается давлению прессования 600 МПа, и прессованный образец после этого извлекается из матрицы пресса и подвергается процессу спекания при 1120°C в течение периода времени 30 минут в атмосфере 90% азота/10% водорода при атмосферном давлении, а максимальное содержание меди определяется посредством сканирования линий в сканирующем электронном микроскопе (SEM), оборудованном системой для энергодисперсионной спектроскопии (EDS), в котором увеличение является 130-кратным, рабочее расстояние составляет 10 мм, а время сканирования составляет 1 минуту.
2
2
5. Порошок на основе железа по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что площадь наибольшей поры в сечении спеченного компонента, выполненного из упомянутого порошка на основе железа, составляет самое большее 4000 мкм, причем спеченный компонент получен смешиванием упомянутого порошка на основе железа с 0,5% графита, имеющего измеренный лазерной дифракцией в соответствии со стандартом ISO 13320:1999 размер частиц, X90, самое большее 15 мкм, и 0,9% смазки, описанной в патентной публикации WO2010-062250, и полученная смесь переносится в матрицу пресса для производства образцов для испытания на прочность при растяжении (TS-стержней) в соответствии со стандартом ISO 2740:2009 и подвергается давлению прессования 600 МПа, и прессованный образец после этого извлекается из матрицы пресса и подвергается процессу спекания при 1120°C в течение периода времени 30 минут в атмосфере 90% азота/10% водорода при атмосферном давлении, а площадь наибольшей поры определяется в оптическом микроскопе (LOM) при 100-кратным увеличении с помощью цифровой видеокамеры и компьютерного программного обеспечения, а суммарная измеренная площадь составляет 26,7 мм.
6. Порошковая композиция на основе железа, содержащая или состоящая из 10-99,8 массовых % порошка на основе железа по любому из пп. 1-5, необязательно, графита вплоть до 1,5 массовых % и, когда графит присутствует, содержание составляет 0,3-1,5 массовых %, предпочтительно 0,15-1,2 массовых %, 0,2-1,0 массовый % смазки и вплоть до 1,0 массового % улучшающих обрабатываемость добавок, а остальное – железный порошок.
7. Порошковая композиция на основе железа, содержащая или состоящая из 50-99,8 массовых % порошка на основе железа по любому из пп. 1-5, необязательно, графита вплоть до 1,5 массовых % и, когда графит присутствует, содержание составляет 0,3-1,5 массовых %, предпочтительно 0,15-1,2 массовых %, 0,2-1,0 массовый % смазки и вплоть до 1,0 массового % улучшающих обрабатываемость добавок, а остальное – железный порошок.
8. Способ производства порошка на основе железа, включающий следующие стадии:
- обеспечение железного порошка с содержанием кислорода 0,3-1,2 % по массе, содержанием углерода 0,1-0,5% по массе, максимальным размером частиц самое большее 250 мкм и самое большее 30% по массе меньше 45 мкм, и обеспечение медьсодержащего порошка с максимальным размером частиц, X90, самое большее 22 мкм и средневесовым размером частиц, X50, самое большее 15 мкм, предпочтительно самое большее 11 мкм,
- смешивание упомянутого железного порошка и упомянутого медьсодержащего порошка,
- подвергание упомянутой смеси процессу восстановительного отжига в восстановительной атмосфере при 800-980°C в течение периода от 20 минут до 2 часов,
- и дробление полученного спека и классификация до желаемого размера частиц.
9. Способ изготовления спеченного компонента, включающий стадии:
- обеспечение порошковой композиции на основе железа по любому из пп. 6-7,
- подвергание порошковой композиции на основе железа процессу прессования при давлении прессования по меньшей мере 400 МПа и извлечение полученного сырого компонента,
- спекание упомянутого сырого компонента в нейтральной или восстановительной атмосфере при температуре примерно 1050-1300°C в течение периода времени от 10 до 75 минут,
- необязательно, упрочнение спеченного компонента в процессе упрочнения, таком как поверхностное упрочнение, сквозное упрочнение, индукционное упрочнение, или процессе упрочнения, включающем в себя газовую закалку или закалку в масле.
10. Спеченный компонент, изготовленный по п. 9.
11. Спеченный компонент по п. 10, отличающийся тем, что максимальное содержание меди в сечении самое большее на 100% выше, чем номинальное содержание меди, предпочтительно самое большее на 80% выше, чем номинальное содержание меди, причем максимальное содержание меди определяется посредством сканирования линий в сканирующем электронном микроскопе (SEM), оборудованном системой для энергодисперсионной спектроскопии (EDS), в котором увеличение является 130-кратным, рабочее расстояние составляет 10 мм, а время сканирования составляет 1 минуту.
2
2
12. Спеченный компонент по п. 10 или 11, отличающийся тем, что площадь наибольшей поры составляет самое большее 4000 мкм, причем площадь наибольшей поры определяется в оптическом микроскопе (LOM) при 100-кратном увеличении с помощью цифровой видеокамеры и компьютерного программного обеспечения, а суммарная измеренная площадь составляет 26,7 мм.