粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物、造粒粉末及燒結(jié)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物、造粒粉末以及燒結(jié)體。粉末冶金用金屬粉末：具有粒子，含有作為主成分的Fe；含有0.2質(zhì)量％以上35質(zhì)量％以下比例的Cr；含有0.2質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下比例的Si；以及含有0.005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下比例的C；從由Ti、V、Y、Zr、Nb、Hf及Ta構(gòu)成的組中選擇兩種元素作為第一元素和第二元素時，還含有0.01質(zhì)量％以上0.5質(zhì)量％以下比例的第一元素，并含有0.01質(zhì)量％以上0.5質(zhì)量％以下比例的第二元素，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)為0.2原子％以上15原子％以下、且為距所述粒子的表面的深度為60nm的位置處的Cr的含有率的70％以上170％以下。
【專利說明】
粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物、造粒粉末及燒結(jié)體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物、造粒粉末及燒結(jié)體。
【背景技術(shù)】
[0002] 在粉末冶金法中，將含有金屬粉末與粘合劑的組成物成形為所希望的形狀而得到 成形體后，通過對成形體進(jìn)行脫脂、燒結(jié)，從而制造出燒結(jié)體。在這種的燒結(jié)體的制造過程 中，金屬粉末的粒子彼此之間產(chǎn)生原子的擴(kuò)散現(xiàn)象，由此成形體漸漸致密化而完成燒結(jié)。
[0003] 例如，在專利文獻(xiàn)1中，提出一種粉末冶金用金屬粉末，含有Zr及Si，剩余部分由從 Fe、Co及Ni構(gòu)成的組中選擇的至少一種和不可避免元素構(gòu)成。根據(jù)這種的粉末冶金用金屬 粉末，由于Zr的作用使燒結(jié)性提高，從而能夠容易地制造高密度的燒結(jié)體。
[0004]如此得到的燒結(jié)體在近年被廣泛用于各種機械部件和結(jié)構(gòu)部件等。
[0005] 然而，根據(jù)燒結(jié)體的用途，有時也要求更加致密化。此時，雖然通過對燒結(jié)體進(jìn)一 步進(jìn)行熱等靜壓處理(HIP處理)這種的附加處理從而實現(xiàn)高密度化，但是工作量顯著增加 的同時高成本也不可避免。
[0006] 因此，更期待實現(xiàn)一種無需施加附加處理等即可制造高密度燒結(jié)體的金屬粉末。
[0007] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2012-87416號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于提供可以制造高密度的燒結(jié)體的粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物 及造粒粉末，以及高密度的燒結(jié)體。
[0011] 所述目的通過下述的本發(fā)明實現(xiàn)。
[0012] 本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末，其特征在于:具有粒子，所述粒子含有作為主成分 的Fe;含有0.2質(zhì)量％以上35質(zhì)量％以下比例的Cr;含有0.2質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下比例的 31以及含有0.005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下比例的(：，當(dāng)將選自由11、￥、￥、2^他、!^以及丁 & 所組成的組中的一種元素設(shè)為第一元素，將選自所述組中的在元素周期表中的族大于所述 第一元素的一種元素、或者選自所述組中的在元素周期表中的族與所述第一元素相同且元 素周期表中的周期大于所述第一元素的一種元素設(shè)為第二元素時，所述粒子還含有0.01質(zhì) 量％以上0.5質(zhì)量％以下比例的所述第一元素，并含有0.01質(zhì)量％以上0.5質(zhì)量％以下比例 的所述第二元素，其中，所述粒子的表面的Cr的含有率為0.2原子％以上15原子％以下，且 為距所述粒子的表面的深度為60nm的位置處的Cr的含有率的70%以上170%以下。
[0013] 由此，粉末冶金用金屬粉末的粒子來自于Cr的氧化物的鈍化膜的膜厚在某種程度 上變薄，從而能夠抑制由于鈍化膜導(dǎo)致的粒子的燒結(jié)性下降。其結(jié)果，實現(xiàn)了在燒結(jié)粒子時 的致密化，因此不實施附加處理就能夠制造高密度的燒結(jié)體。
[0014] 在本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末中，所述粒子的表面的Si含有率優(yōu)選為距所述粒 子的表面的深度為60nm的位置處的Si含有率的155%以上800%以下。
[0015] 由此，Si會在粒子的表面發(fā)生偏析，并且該Si作為抑制Fe和Cr氧化的脫氧元素起 而產(chǎn)生作用，因此能夠抑制粒子在燒結(jié)時產(chǎn)生大量的氧化鐵或氧化鉻。其結(jié)果，使粒子的燒 結(jié)性更加優(yōu)異，從而能夠制造更高密度的燒結(jié)體。
[0016] 在本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末中，優(yōu)選為所述粒子的表面的0含有率與Si含有 率的比例為0.05以上0.4以下。
[0017]由此，即使Si在粒子的表面發(fā)生偏析，也能充分地降低其中以氧化硅的狀態(tài)存在 的Si的比例。其結(jié)果，能夠抑制存在大量氧化硅而導(dǎo)致的燒結(jié)性的下降，并且更可靠地發(fā)揮 Si的脫氧作用。
[0018]在本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末中，優(yōu)選為所述粒子的表面的Cr含有率比整個所 述粒子的Cr含有率小。
[0019]由此，由于能夠抑制在粒子的表面成膜的鈍化膜的膜厚變得過厚，因此能夠顯著 提高粒子的燒結(jié)性。
[0020] 在本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末中，所述第一元素的含有率E1除以所述第一元素 的質(zhì)量數(shù)得到的值為XI，所述第二元素的含有率E2除以所述第二元素的質(zhì)量數(shù)得到的值為 X2，X1與X2的比例X1/X2為0.3以上3以下。
[0021] 由此，當(dāng)粉末冶金用金屬粉末被燒成時，能夠使第一元素的碳化物等的析出量與 第二元素的碳化物等的析出量的平衡達(dá)到最優(yōu)。其結(jié)果，能夠?qū)埓嬖诔尚误w中的空孔從 內(nèi)側(cè)依次掃出地排出，因而能夠?qū)Y(jié)體中產(chǎn)生的空孔抑制為最小限度。因此，能夠得到可 以制造高密度的、機械性能優(yōu)異的燒結(jié)體的金屬粉末。
[0022] 在本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末中，優(yōu)選為，所述第一元素含有率與所述第二元 素含有率的合計為〇. 05質(zhì)量％以上0.8質(zhì)量％以下。
[0023] 由此，制造的燒結(jié)體成為具備必要且充分的高密度的燒結(jié)體。
[0024] 在本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末中，平均粒徑優(yōu)選為0.5μηι以上30μηι以下。
[0025] 由此，由于在燒結(jié)體中殘存的空孔變得極少，所以能夠制造顯著地高密度且機械 性能優(yōu)異的燒結(jié)體。
[0026] 本發(fā)明的復(fù)合物，其特征在于，含有:本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末；以及將上述 粉末冶金用金屬粉末的粒子彼此粘合的粘合劑。
[0027] 由此，能夠得到可以制造高密度的燒結(jié)體的復(fù)合物。
[0028]本發(fā)明的造粒粉末，其特征在于，通過對本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末進(jìn)行造粒 而形成。
[0029] 由此，能夠得到可以制造高密度的燒結(jié)體的造粒粉末。
[0030] 本發(fā)明的燒結(jié)體，其特征在于，通過對本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末進(jìn)行燒結(jié)而 制得。
[0031] 由此，能夠得到高密度的燒結(jié)體。
【附圖說明】
[0032] 圖1是示意性地示出本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末的實施方式含有的粒子的截面 圖。
[0033] 圖2是圖1示出的粒子的截面的范圍A的放大圖，是用于說明通過在粒子的表面并 用濺射的俄歇電子能譜法進(jìn)行深度方向分析的情況的圖。
[0034] 圖3是從樣本No. 1的粉末冶金用金屬粉末的粒子中得到的俄歇電子能譜。
[0035]圖4是從樣本No.23的粉末冶金用金屬粉末的粒子中得到的俄歇電子能譜。
[0036] 符號說明
[0037] 1 粒子
【具體實施方式】
[0038] 以下，對本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物、造粒粉末以及燒結(jié)體，基于附圖 所示的合適的實施方式，進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0039] 粉末冶金用金屬粉末
[0040] 首先，對本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末的實施方式進(jìn)行說明。
[0041] 在粉末冶金中，通過將含有粉末冶金用金屬粉末與粘合劑的組成物成形為所希望 的形狀后進(jìn)行脫脂、燒結(jié)，從而能夠得到所希望形狀的燒結(jié)體。根據(jù)這種的粉末冶金技術(shù)， 與其他的冶金技術(shù)相比，具有能夠在近凈形狀下(接近于最終形狀的形狀)制造出復(fù)雜且微 細(xì)形狀的燒結(jié)體這種的優(yōu)點。
[0042] 作為用于粉末冶金的粉末冶金用金屬粉末，現(xiàn)有技術(shù)中，通過適當(dāng)改變其組成，不 斷嘗試實現(xiàn)制造的燒結(jié)體的高密度化。但是，由于燒結(jié)體容易形成空孔，所以為了得到與錠 材相同的機械性能，需要燒結(jié)體實現(xiàn)進(jìn)一步高密度化。
[0043]例如，以往，有時通過對得到的燒結(jié)體進(jìn)一步施加熱等靜壓處理(HIP處理)等附加 處理，從而實現(xiàn)高密度化。然而，這種的附加處理由于伴隨著大量的精力與成本，所以成為 放大燒結(jié)體用途時的障礙。
[0044] 鑒于所述的問題，本發(fā)明人對不施加附加處理而得到高密度的燒結(jié)體的條件進(jìn)行 了反復(fù)研究。其結(jié)果，通過將金屬粉末所含的各粒子的組成進(jìn)行最優(yōu)化，從而發(fā)現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn) 燒結(jié)體的高密度化的組成，完成了本發(fā)明。
[0045] 具體而言，本實施方式的粉末冶金用金屬粉末是如下的金屬粉末，其特征在于:具 有粒子，含有Fe作為主成分，含有0.2質(zhì)量％以上35質(zhì)量％以下比例的Cr，含有0.2質(zhì)量％以 上3質(zhì)量％以下比例的Si，含有0.005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下比例的C，含有0.01質(zhì)量％以 上0.5質(zhì)量％以下的后述第一元素，含有0.01質(zhì)量％以上0.5質(zhì)量％以下比例的后述第二元 素，該粒子的表面的Cr含有率是位于在距粒子的表面的深度60nm處的Cr含有率的70%以上 170%以下。根據(jù)這種的金屬粉末，實現(xiàn)化學(xué)組成及粒子構(gòu)造的最優(yōu)化的結(jié)果，能夠特別提 高燒結(jié)時的致密化。其結(jié)果，能夠在不施加附加處理的情況下，制造高密度的燒結(jié)體。
[0046] 而且，這種的燒結(jié)體的機械性能會變得優(yōu)異。因此，燒結(jié)體也可以廣泛地適用于例 如機械部件或結(jié)構(gòu)部件這種施加外力的用途。
[0047]此外，第一元素是從由11、￥、￥、2^恥、!^以及了3這7種元素構(gòu)成的組中選擇的一種 元素，第二元素是如下的元素:是從由所述7種元素構(gòu)成的組中選擇的一種元素、且在元素 周期表中的族大于第一元素，或者是從由所述7種元素構(gòu)成的組中選擇的一種元素、同時在 元素周期表中的族與被選作第一元素的元素相同、且在元素周期表中的周期大于第一元 素。
[0048]下面，對本實施方式的粉末冶金用金屬粉末的構(gòu)成進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，在 下面的說明中，有時將粉末冶金用金屬粉末簡稱為"金屬粉末"，有時將構(gòu)成粉末冶金用金 屬粉末的多個粒子也分別簡稱為"粒子"。
[0049]〈粒子的構(gòu)造〉
[0050] 首先，對本實施方式的粉末冶金用金屬粉末的粒子的構(gòu)造進(jìn)行說明。
[0051] 圖1是示意性地示出本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末的實施方式中所含粒子的截面 的圖，圖2是圖1所示粒子的截面的范圍A的放大圖，也是用于說明通過在粒子的表面并用了 濺射的俄歇電子能譜法進(jìn)行深度方向分析的情況的圖。
[0052] 設(shè)粒子1表面的Cr含有率為Cr(0)，距粒子1的表面的深度為60nm位置處的Cr含有 率為Cr(60)時，Cr(0)為0.2原子％以上15原子％以下，且為Cr(60)的70%以上170%以下。
[0053] 滿足這種的條件的粒子1可以認(rèn)為從其表面起直到60nm的深度為止，Cr含有率相 對一定。這種的粒子1來自于Cr氧化物的鈍化膜的膜厚在某種程度上變薄，從而能抑制由鈍 化膜引起的粒子1的燒結(jié)性的下降。其結(jié)果，由于實現(xiàn)了粒子1在燒結(jié)時的致密化，因此不必 實施附加處理便能制造高密度的燒結(jié)體。
[0054] 此外，若Cr(0)低于所述下限值，或是Cr(0)與Cr(60)的比值低于所述下限值，則粒 子1的表面的耐氧化性會下降。若耐氧化性下降，則由于環(huán)境變化，粒子1的表面變得容易氧 化。此時，由于每個粒子1表面的氧化容易變得不均勻，因此每個粒子1的燒結(jié)性會產(chǎn)生偏 差，從而導(dǎo)致破壞燒結(jié)體的致密化。另一方面，若Cr(0)超過所述上限值，或是Cr(0)與Cr (60)的比值超過上限值，則鈍化膜的膜厚會變得過厚。因此，鈍化膜會妨礙粒子1的燒結(jié)，從 而導(dǎo)致破壞燒結(jié)體的致密化。
[0055] 此外，可以認(rèn)為即使是金屬粉末被用于燒成時，距粒子1的表面的深度為60nm處有 助于燒結(jié)的概率也較低。即，可以認(rèn)為在60nm深度位置的化學(xué)組成與粒子1內(nèi)部的化學(xué)組成 相近。因此，Cr(0)與Cr(60)大致相等，也就是說粒子1的表面上未形成顯著地厚的鈍化膜， 這可以認(rèn)為是成為提高粒子1的燒結(jié)性的原因。
[0056] 這種的Cr(0)及Cr(60)能通過并用了濺射的俄歇電子能譜法進(jìn)行深度方向分析來 獲取。在該分析中，一邊使離子撞擊粒子1表面并緩緩剝落原子層，一邊向粒子1照射電子 束，基于從粒子1發(fā)射的俄歇電子的動能而進(jìn)行原子的識別和定量。因此，通過將濺射所需 的時間，換算成被濺射所剝落的原子層的厚度，從而能求出距粒子1表面的深度與組成比的 關(guān)系。
[0057] 此外，如上所述的深度與組成比的關(guān)系，可以由從表面至數(shù)百nm的深度的范圍內(nèi) 獲取。此時，Cr(0)以及Cr(60)至少滿足所述關(guān)系即可，例如距粒子1表面30nm的深度的Cr含 有率也可以不在Cr(60)的70%以上170%以下的范圍內(nèi)。
[0058] 另外，Cr(0)為0.2原子％以上15原子％以下即可，但優(yōu)選為0.5原子％以上13原 子％以下。
[0059] 另外，Cr(0)為Cr(60)的70%以上170%以下即可，但優(yōu)選為80%以上150%以下。
[0060] 而且，設(shè)粒子1整體的Cr含有率為Cr(w)時，粒子1表面的Cr含有率Cr(0)優(yōu)選為滿 足Cr(0)<Cr(w)的關(guān)系，更優(yōu)選為滿足Cr(0)<0.8XCr(W)的關(guān)系。通過滿足這種的關(guān)系， 能使粒子1表面的Cr含有率小于粒子1整體的Cr含有率。由此，與從粒子1整體的化學(xué)組成中 所換算的鈍化膜的膜厚相比，由于能抑制在粒子1的表面形成的鈍化膜的膜厚過厚，因此能 顯著地提高粒子1的燒結(jié)性。
[0061] 此外，粒子1整體的Cr含有率能通過后述的分析手法而求出。
[0062] 另外，設(shè)粒子1表面的Si含有率為Si(0)，距粒子1的表面的深度為60nm處的Si含有 率為Si (60)時，Si (0)優(yōu)選為Si (60)的155%以上800%以下，更優(yōu)選為200%以上500%以 下。
[0063]滿足這種的條件的粒子1其表面的Si含有率比內(nèi)部(深度60nm)的Si含有率大1.55 倍以上。在那種粒子1中，可以認(rèn)為Si在表面發(fā)生偏析。Si在粒子1的表面，可以認(rèn)為是以例 如氧化硅的狀態(tài)存在。而且，Si作為抑制Fe和Cr氧化的脫氧元素起作用，因此能抑制在粒子 1表面生成氧化鐵或氧化鉻。另外，在粒子1燒結(jié)時，即使是在重新供給氧的情況下，也能抑 制大量氧化鐵和氧化鉻的產(chǎn)生。其結(jié)果，粒子1具有更優(yōu)異的燒結(jié)性，從而能夠制造更高密 度的燒結(jié)體。
[0064]另外，存在于粒子1表面的Si在金屬粉末被用于燒成時，會產(chǎn)生抑制晶粒膨脹的作 用。因此，結(jié)晶的細(xì)微化得以實現(xiàn)，從而能制造機械性能優(yōu)異的燒結(jié)體。
[0065] 另外，Si(0)優(yōu)選為15原子％以上50原子％以下，更優(yōu)選為25原子％以上45原子％ 以下。
[0066] 滿足這種的條件的粒子1能抑制大量氧化鐵和氧化鉻的生成。因此，粒子1擁有更 優(yōu)異的燒結(jié)性，能夠制造更高密度的燒結(jié)體。
[0067] 另一方面，雖然Si在粒子1表面發(fā)生偏析，但如果以氧化硅的狀態(tài)大量存在的話， 則有可能會和氧化鐵和氧化鉻一樣妨礙金屬粉末的燒成。
[0068] 考慮到該點，設(shè)粒子1表面的0含有率為0(0)時，0(0)優(yōu)選為Si(0)的0.05倍以上 0.4倍以下，更優(yōu)選為0.1倍以上0.35倍以下。
[0069] 若將0(0)與Si(0)的比例控制在所述范圍內(nèi)，即使Si在粒子1表面發(fā)生偏析，也能 充分地降低其中以氧化硅的狀態(tài)存在的S i的比例。因此，通過將0 (0)與S i (0)的比例控制在 所述范圍內(nèi)，能夠抑制因存在大量的氧化硅而導(dǎo)致的燒結(jié)性的下降，并且更可靠地發(fā)揮Si 的脫氧作用。其結(jié)果，能獲得燒結(jié)性特別高的粒子1，并通過使用含有該粒子1的金屬粉末， 能夠制造高密度的燒結(jié)體。
[0070] 此外，所述的Si(0)、Si(60)以及0(0)，也和Cr(0)以及Cr(60)-樣，能通過并用了 濺射的俄歇電子能譜法進(jìn)行的深度方向分析來求得。
[0071] 通過以上方式，燒結(jié)體的高密度化得以實現(xiàn)，從而可以獲得機械性能優(yōu)異的燒結(jié) 體。這種的燒結(jié)體也能廣泛地適用于例如機械部件或結(jié)構(gòu)部件這種會施加較大的外力的用 途。
[0072] 〈粒子的化學(xué)組成〉
[0073] 接著，對粒子1整體的化學(xué)組成的一個例子進(jìn)行說明。
[0074] Fe是粒子1的化學(xué)組成中含有率最高的成分(主成分），對燒結(jié)體的特性有較大的 影響。粒子1整體中的Fe含有率為50質(zhì)量％以上。
[0075] (Cr)
[0076] Cr(鉻)是對制造的燒結(jié)體賦予耐腐蝕性的元素，通過使用含有Cr的金屬粉末，能 夠得到可以長期維持高機械性能的燒結(jié)體。
[0077] 粒子1中的Cr含有率為0.2質(zhì)量％以上35質(zhì)量％以下，但優(yōu)選為2質(zhì)量％以上32質(zhì) 量％以下，更優(yōu)選為6質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下。
[0078] Cr的含有率低于上述下限值時，根據(jù)整體的組成，制造的燒結(jié)體的耐腐蝕性變得 不充分。另一方面，Cr的含有率超過上述上限值時，根據(jù)整體的組成，燒結(jié)性降低，燒結(jié)體的 高密度化變得困難。
[0079] (Ni)
[0080] Ni(鎳)是根據(jù)需要對制造的燒結(jié)體賦予耐腐蝕性與耐熱性的元素。
[0081 ] 粒子1中的Ni含有率，優(yōu)選為41質(zhì)量％以下，但更優(yōu)選為10質(zhì)量％以上39質(zhì)量％以 下，進(jìn)一步優(yōu)選為12質(zhì)量％以上27質(zhì)量％以下。通過將Ni的含有率設(shè)定在所述范圍內(nèi)，能得 到長期機械性能優(yōu)異的燒結(jié)體。
[0082]另外，Ni的含有率低于上述下限值時，根據(jù)整體的組成，可能導(dǎo)致無法充分提高制 造的燒結(jié)體的耐腐蝕性與耐熱性，另一方面，Ni的含有率超過上述上限值時，反而有可能會 降低耐腐蝕性與耐熱性。
[0083]另外，在粒子1中含有Ni或Mo的情況下，如上所述也可以適當(dāng)?shù)馗淖僀r的含有率。 [0084] 例如，在Ni的含有率為7質(zhì)量％以上22質(zhì)量％以下，且Mo的含有率小于1.2質(zhì)量％ 的情況下，Cr的含有率進(jìn)一步優(yōu)選為18質(zhì)量％以上20質(zhì)量％以下。另一方面，在Ni的含有率 為10質(zhì)量％以上22質(zhì)量％以下，且Mo的含有率為1.2質(zhì)量％以上5質(zhì)量％以下的情況下，Cr 的含有率進(jìn)一步優(yōu)選為16質(zhì)量％以上18質(zhì)量％以下。
[0085]另外，在Ni的含有率為0.05質(zhì)量％以上0.6質(zhì)量％以下的情況下，Cr的含有率進(jìn)一 步優(yōu)選為10質(zhì)量％以上18質(zhì)量％以下。
[0086] (Si)
[0087] Si(硅)是對制造的燒結(jié)體賦予耐腐蝕性及高機械性能的元素，通過使用含有Si的 金屬粉末，能夠得到可以長期維持高機械性能的燒結(jié)體。
[0088] 粒子1中的Si含有率為0.2質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下，但優(yōu)選為0.4質(zhì)量％以上1.5 質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上1質(zhì)量％以下。
[0089] Si的含有率低于上述下限值時，根據(jù)整體的組成，由于添加 Si的效果變得小于，所 以制造的燒結(jié)體的耐腐蝕性與機械性能降低。另一方面，Si的含有率超過上述上限值時，根 據(jù)整體的組成，由于Si變得過多，反而耐腐蝕性與機械性能降低。
[0090] (C)
[0091] C(碳)通過與第一元素或第二元素組合使用，如上所述，生成第一元素的碳化物或 第二元素的碳化物等。由此，能獲得如上所述的高密度的燒結(jié)體。
[0092] 粒子1中的C含有率為0.005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下，但優(yōu)選為0.01質(zhì)量％以上 1.5質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.02質(zhì)量％以上1質(zhì)量％以下。
[0093] 若C的含有率低于所述下限值，根據(jù)整體的組成，由于難以生成足夠量的第一元素 的碳化物或第二元素的碳化物，燒結(jié)體的高密度化有可能不充分。另一方面，若C的含有率 超過所述上限值，根據(jù)整體的組成，C相對于第一元素或第二元素過量，粒子1的燒結(jié)性有可 能反而降低。
[0094] 此外，在粒子1含有Ni的情況下，也可以如上所述適當(dāng)改變Cr的含有率。
[0095]例如，在Ni的含有率為7質(zhì)量％以上22質(zhì)量％以下的情況下，C的含有率進(jìn)一步優(yōu) 選為0.005質(zhì)量％以上0.3質(zhì)量％以下。
[0096]另外，在Ni的含有率為0.05質(zhì)量％以上0.6質(zhì)量％以下的情況下，C的含有率進(jìn)一 步優(yōu)選為0.15質(zhì)量％以上1.2質(zhì)量％以下。
[0097]此外，在粒子1含有Ni的情況下，優(yōu)選為將Ni含有率設(shè)定為0.05質(zhì)量％以上22質(zhì) 量％以下。通過向粒子1添加 Ni，能進(jìn)一步提高所制造的燒結(jié)體的耐腐蝕性和耐熱性。
[0098]若Ni的含有率低于所述下限值，根據(jù)整體的組成，有可能無法充分地提高所制造 的燒結(jié)體的耐腐蝕性和耐熱性，另一方面，若Ni的含有率超過所述上限值，根據(jù)整體的組 成，耐腐蝕性和耐熱性有可能反而降低。
[0099](第一元素以及第二元素）
[0100]第一元素以及第二元素析出碳化物和氧化物（以下，也稱為"碳化物等"）。而且可 以認(rèn)為，當(dāng)金屬粉末燒結(jié)時，該析出的碳化物等會妨礙晶粒的顯著增長。其結(jié)果，如前所述， 在燒結(jié)體中難以產(chǎn)生空孔，并且防止了晶粒的膨脹，從而可以獲得高密度且高機械性能的 燒結(jié)體。
[0101]而且，詳細(xì)情況將在后文說明，析出的碳化物等在晶界處促進(jìn)氧化硅的集聚，其結(jié) 果，既抑制了晶粒的膨脹，又實現(xiàn)了促進(jìn)燒結(jié)及高密度化。
[0102] 但是，第一元素和第二元素是從由!^、￥、2^恥、批以及了&的7元素構(gòu)成的組中選 擇的兩種元素，優(yōu)選為含有屬于長式元素周期表的3A族或4A族的元素(1^、￥、2^批）。通過 使第一元素和第二元素中的至少一方含有屬于3A族或4A族的元素，除去金屬粉末中含有的 作為氧化物的氧，從而特別能夠提高金屬粉末的燒結(jié)性。
[0103] 另外，第一元素如前所述是從由!^、￥、2^他、批以及了&的7元素構(gòu)成的組中選擇 的一種元素即可，優(yōu)選為上述組中屬于長式元素周期表的3A族或4A族的元素。上述組中屬 于3A族或4A族的元素可以除去金屬粉末中含有的作為氧化物的氧(作為脫氧元素），從而特 別能夠提高金屬粉末的燒結(jié)性。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)降低燒結(jié)后晶粒內(nèi)殘存的氧濃度。其結(jié)果， 能夠降低燒結(jié)體的含氧率，實現(xiàn)高密度化。而且可以認(rèn)為，由于這些元素是高活性元素，因 此導(dǎo)致原子迅速擴(kuò)散。因此，該原子擴(kuò)散形成為驅(qū)動力，使得金屬粉末的粒子之間的距離有 效地縮短，并且在粒子間形成頸部，從而促進(jìn)了成形體的致密化。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步實現(xiàn) 燒結(jié)體的高密度化。
[0104] 另一方面，第二元素如前所述是從由1^、￥、￥、2^他、批以及了&的7元素構(gòu)成的組中 選擇的一種元素、且與第一元素不同即可，優(yōu)選為由上述7元素構(gòu)成的組中屬于長式元素周 期表的5A族的元素。屬于5A族的元素尤其能夠高效地析出上述碳化物等，因而能夠有效妨 礙燒結(jié)時晶粒的顯著增長。其結(jié)果，能夠促進(jìn)微小晶粒的生成，實現(xiàn)燒結(jié)體的高密度化以及 機械性能的提尚。
[0105] 此外，通過組合如上所述元素構(gòu)成的第一元素和第二元素，能夠互不妨礙地發(fā)揮 各自的效果。因此，含有這種第一元素和第二元素的金屬粉末能夠制造密度特別高的燒結(jié) 體。
[0106] 而且，更優(yōu)選的是，采用第一元素為屬于4A族的元素、第二元素為Nb的組合。
[0107]而且，進(jìn)一步優(yōu)選的是，采用第一元素為Zr或Hf、第二元素為Nb的組合。
[0108] 通過采用這種組合，上述效果會變得更加顯著。
[0109]而且，在第一元素特別為Zr的情況下，由于Zr是鐵素體形成元素，因此能夠析出體 心立方晶格相。該體心立方晶格相比其他晶格相具有更優(yōu)異的燒結(jié)性，因而有助于實現(xiàn)燒 結(jié)體的高密度化。
[0110]此外，Zr的原子半徑比Fe的原子半徑稍大。具體而言，F(xiàn)e的原子半徑大約為 0.117nm，Zr的原子半徑大約為0.145nm。因此，Zr固溶于Fe但不完全固溶，一部分的Zr會作 為碳化物等析出。由此，由于會析出適量的碳化物等，因此能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)的促進(jìn)和高密度 化，并有效地抑制晶粒的膨脹。
[0111] 另外，在第二元素特別為Nb的情況下，Nb的原子半徑比Fe是原子半徑稍大，但比Zr 的原子半徑稍小。具體而言，F(xiàn)e的原子半徑為0. innnuNb的原子半徑為0.134nm。因此，Nb固 溶于Fe但不完全固溶，一部分的Nb會作為碳化物等析出。由此，由于會析出適量的碳化物 等，因此能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)的促進(jìn)和高密度化，并有效地抑制晶粒的膨脹。
[0112] 金屬粉末中的第一元素的含有率為0.01質(zhì)量％以上0.5質(zhì)量％以下，優(yōu)選為0.03 質(zhì)量％以上0.4質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.05質(zhì)量％以上0.3質(zhì)量％以下。若第一元素的含有 率低于所述下限值，根據(jù)整體的組成，由于添加第一元素的效果變得不充分，因此導(dǎo)致制得 的燒結(jié)體的高密度化會變得不充分。另一方面，若第一元素的含有率超過所述上限值，根據(jù) 整體的組成，由于第一元素過多，導(dǎo)致所述的碳化物等的比例過多，反而對高密度化造成損 害。
[0113] 金屬粉末中的第二元素的含有率為0.01質(zhì)量％以上0.5質(zhì)量％以下，優(yōu)選為0.03 質(zhì)量％以上0.4質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.05質(zhì)量％以上0.3質(zhì)量％以下。若第二元素的含有 率低于所述下限值，根據(jù)整體的組成，由于添加第二元素的效果變得不充分，因此制得的燒 結(jié)體的高密度化會變得不充分。另一方面，若第二元素的含有率超過所述上限值，根據(jù)整體 的組成，由于第二元素過多，導(dǎo)致所述的碳化物等的比例過多，反而對高密度化造成損害。 [0114]此外，如前所述，第一元素和第二元素分別析出碳化物等，如前所述選擇屬于3A族 或4A族的元素作為第一元素，如前所述選擇屬于5A族的元素作為第二元素，這種情況下，當(dāng) 燒結(jié)金屬粉末時，可以推測第一元素的碳化物等的析出定時與第二元素的碳化物等的析出 定時適當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)偏差?？梢哉J(rèn)為，由于這種碳化物等的析出定時偏差，使得燒結(jié)緩慢進(jìn)行， 從而抑制了空孔的生成，獲得致密的燒結(jié)體。即，由于第一元素的碳化物等與第二元素的碳 化物等兩者的存在，既能夠?qū)崿F(xiàn)高密度化，又能夠抑制晶粒的膨脹。
[0115] 此外，由于這種定時的偏差，使粒子1中析出的第一元素的碳化物等與第二元素的 碳化物等也會互相排他地存在。即，第一元素的碳化物等與第二元素的碳化物等很少在互 相相同的位置析出，而幾乎在互相遠(yuǎn)離的狀態(tài)下析出。而且，由于這種的第一元素的碳化物 等與第二元素的碳化物等的雙方都存在，因此當(dāng)粒子1燒結(jié)時，能夠更可靠地抑制晶粒的膨 脹，從而能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)體的高密度化。
[0116] 而且，通過第一元素的碳化物等與第二元素的碳化物等是在互相遠(yuǎn)離的狀態(tài)析 出，則在粒子1中，均勻地發(fā)揮抑制晶粒膨脹的效果，從該觀點出發(fā)，燒結(jié)體的高密度化得到 顯著的促進(jìn)。
[0117] 加之，在粒子1中，可以認(rèn)為，第一元素的碳化物等或第二元素的碳化物等會成為 "核"，并發(fā)生氧化硅的集聚。由于氧化硅集聚在晶界，使得結(jié)晶內(nèi)部的氧化物濃度降低，因 此能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)的促進(jìn)。其結(jié)果，當(dāng)燒結(jié)粒子1時，能夠進(jìn)一步促進(jìn)燒結(jié)體的高密度化。
[0118] 而且，這種的粒子1在用于粉末冶金時，由于能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)體的致密化，因此不必 實施附加處理便能制造高密度的燒結(jié)體?？梢哉J(rèn)為，若粒子1用于粉末冶金，碳化物等會移 動至燒結(jié)體中的金屬結(jié)晶的晶界。而且，移動至晶界的三相點的碳化物等會抑制在該點處 的結(jié)晶增長(釘扎效應(yīng)）。其結(jié)果，抑制了晶粒的顯著增長，從而能夠得到具有更微小結(jié)晶的 燒結(jié)體。這種的燒結(jié)體的機械性能能特別高。
[0119] 另外，第一元素的含有率與第二元素的含有率的比例優(yōu)選為，考慮第一元素的質(zhì) 量數(shù)及第二元素的質(zhì)量數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
[0120] 具體而言，將第一元素的含有率E1(質(zhì)量％ )除以第一元素的質(zhì)量數(shù)之后得到的值 作為XI，將第二元素的含有率E2(質(zhì)量％ )除以第二元素的質(zhì)量數(shù)之后得到的值作為X2時， X1/X2優(yōu)選為0.3以上3以下，更優(yōu)選為0.5以上2以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.75以上1.3以下。通過 將X1/X2設(shè)定在上述范圍內(nèi)，能夠使第一元素的碳化物等的析出量與第二元素的碳化物等 的析出量的平衡達(dá)到最優(yōu)。由此，能夠?qū)埓嬖诔尚误w中的空孔從內(nèi)側(cè)依次掃出地排出，因 而能夠?qū)Y(jié)體中產(chǎn)生的空孔抑制為最小限度。因此，通過將X1/X2設(shè)定在上述范圍內(nèi)，能 夠得到可以制造高密度的、機械性能優(yōu)異的燒結(jié)體的金屬粉末。
[0121] 在此，對于第一元素以及第二元素具體組合的例子，基于所述X1/X2的范圍，計算 出第一元素的含有率E1和第二元素的含有率E2的比例E1/E2。
[0122]例如，第一元素為Zr、第二元素為Nb的情況下，由于Zr的質(zhì)量數(shù)為91.2、Nb的質(zhì)量 數(shù)為92.9,因此，E1/E2優(yōu)選為0.29以上2.95以下，更優(yōu)選為0.49以上1.96以下。
[0123]另外，第一元素為Hf、第二元素為Hb的情況下，由于Hf的質(zhì)量數(shù)為178.5、Nb的質(zhì)量 數(shù)為92.9,因此，E1/E2優(yōu)選為0.58以上5.76以下，更優(yōu)選為0.96以上3.84以下。
[0124]另外，第一元素為Ti、第二元素為Nb的情況下，由于Ti的質(zhì)量數(shù)為47.9、Nb的質(zhì)量 數(shù)為92.9,因此，E1/E2優(yōu)選為0.15以上1.55以下，更優(yōu)選為0.26以上1.03以下。
[0125]另外，第一元素為Nb、第二元素為Ta的情況下，由于Nb的質(zhì)量數(shù)為92.9、Ta的質(zhì)量 數(shù)為180.9,因此，E1/E2優(yōu)選為0.15以上1.54以下，更優(yōu)選為0.26以上1.03以下。
[0126]另外，第一元素為Y、第二元素為Nb的情況下，由于Y的質(zhì)量數(shù)為88.9、Nb的質(zhì)量數(shù) 為92.9,因此，E1/E2優(yōu)選為0.29以上2.87以下，更優(yōu)選為0.48以上1.91以下。
[0127]另外，第一元素為V、第二元素為Nb的情況下，由于V的質(zhì)量數(shù)為50.9、Nb的質(zhì)量數(shù) 為92.9,因此，E1/E2優(yōu)選為0.16以上1.64以下，更優(yōu)選為0.27以上1.10以下。
[0128]另外，第一元素為Ti、第二元素為Zr的情況下，由于Ti的質(zhì)量數(shù)為47.9、Zr的質(zhì)量 數(shù)為91.2,因此，E1/E2優(yōu)選為0.16以上1.58以下，更優(yōu)選為0.26以上1.05以下。
[0129]另外，第一元素為Zr、第二元素為Ta的情況下，由于Zr的質(zhì)量數(shù)為91.2、Ta的質(zhì)量 數(shù)為180.9,因此，E1/E2優(yōu)選為0.15以上1.51以下，更優(yōu)選為0.25以上1.01以下。
[0130] 另外，第一元素為Zr、第二元素為V的情況下，由于Zr的質(zhì)量數(shù)為91.2、V的質(zhì)量數(shù) 為50.9,因此，E1/E2優(yōu)選為0.54以上5.38以下，更優(yōu)選為0.90以上3.58以下。
[0131] 此外，對于上述以外的組合，也可以與上述同樣地算出E1/E2。
[0132]另外，第一元素的含有率E1與第二元素的含有率E2的合計，優(yōu)選為0.05質(zhì)量％以 上0.8質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.10質(zhì)量％以上0.6質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.12質(zhì)量％以 上0.24質(zhì)量％以下。通過將第一元素的含有率與第二元素的含有率的合計設(shè)定在所述范圍 內(nèi)，能夠使制得的燒結(jié)體獲得必要和充分的高密度化。
[0133]另外，當(dāng)?shù)谝辉氐暮新屎偷诙氐暮新实暮嫌嬇cSi的含有率的比例為 (El+E2)/Si時，（El+E2)/Si優(yōu)選為質(zhì)量比0.1以上0.7以下，更優(yōu)選為0.15以上0.6以下，進(jìn) 一步優(yōu)選為0.2以上0.5以下。通過將(El+E2)/Si設(shè)定在上述范圍內(nèi)，通過添加第一元素和 第二元素，充分彌補了添加 Si時導(dǎo)致的韌性降低等。其結(jié)果，能夠得到可以制造盡管是高密 度、但是具有優(yōu)異韌性等機械性能的、且具有源自于Si的耐腐蝕性也優(yōu)異的燒結(jié)體的金屬 粉末。而且，在粒子1中，必要且充分地進(jìn)行將第一元素的碳化物等或第二元素的碳化物等 作為核的氧化硅的集聚，并且除了Fe和Cr之外，粒子1含有Ni等元素的情況下，會變得容易 抑制那些氧化反應(yīng)。因此，從所述觀點出發(fā)，粒子1的燒結(jié)性得以提高，從而能夠獲得更高密 度且機械性能及耐腐蝕性優(yōu)異的燒結(jié)體。
[0134] 而且，當(dāng)?shù)谝辉氐暮新屎偷诙氐暮新实暮嫌嬒鄬τ贑的含有率的比例 為(El+E2)/C時，（El+E2)/C優(yōu)選為1以上16以下，更優(yōu)選為2以上13以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3以 上10以下。通過將(El+E2)/C設(shè)定在上述范圍內(nèi)，能夠兼顧添加 C時的硬度上升以及抑制韌 性降低，和通過添加第一元素和第二元素實現(xiàn)高密度化。其結(jié)果，能夠得到可以制造抗拉強 度和韌性這種機械性能優(yōu)異的燒結(jié)體的粒子1。
[0135] 此外，金屬粉末中可以含有從由所述7元素構(gòu)成的組中選擇的兩種元素，還可以進(jìn) 一步含有從該組中選擇的、與該兩種元素不同的元素。即，金屬粉末中可以含有從上述7元 素構(gòu)成的組中選擇的三種以上的元素。由此，雖然根據(jù)不同的組合方法會制得有些微差別 的金屬粉末，但能夠進(jìn)一步增強前述的效果。
[0136] (其他的元素）
[0137] 粒子1除了這些元素以外，根據(jù)需要可以含有1(：〇、111、1〇、〇14以及3中的至少一 種。另外，有時也不可避免地含有這些元素。
[0138] W是強化制造的燒結(jié)體的耐熱性的元素。
[0139] 粒子1中W的含有率為0.5質(zhì)量％以上20質(zhì)量％以下，優(yōu)選為1質(zhì)量％以上10質(zhì)量％ 以下，更優(yōu)選為5質(zhì)量％以上7質(zhì)量％以下。若W的含有率低于所述下限值，根據(jù)整體的組成， 將無法充分地提高燒結(jié)體的耐熱性，例如使用得到的燒結(jié)體制造工具時，存在在高溫下工 具的硬度和耐軟化度、耐摩擦度下降的可能性。另一方面，若W的含有率超過所述上限值，根 據(jù)整體的組成，存在燒結(jié)體的韌性等機械性能會降低，且例如工具有缺陷等不良狀況發(fā)生 的可能性。
[0140] Co是強化制造的燒結(jié)體的耐熱性的元素。
[0141] 粒子1中Co的含有率并未特別限定，優(yōu)選為3質(zhì)量％以上12質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為 4.5質(zhì)量％以上10.5質(zhì)量％以下。通過將Co的含有率設(shè)定在所述范圍內(nèi)，能夠更加強化燒結(jié) 體的耐熱性，而不會導(dǎo)致制造的燒結(jié)體的密度大幅地下降。特別是，由于能夠抑制在高溫下 硬度和耐軟化性的下降，因此，例如使用得到的燒結(jié)體制造工具時，能夠容易地制造出可以 更高速率地切削的高速度工具。
[0142] Μη是對制造的燒結(jié)體賦予耐腐蝕性及高機械性能的元素。
[0143] 粒子1中Μη的含有率并未特別限定，優(yōu)選為0.01質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下，更優(yōu)選 為0.05質(zhì)量％以上1質(zhì)量％以下。通過將Μη的含有率設(shè)定在上述范圍內(nèi)，能夠得到更高密度 且機械性能優(yōu)異的燒結(jié)體。
[0144] 另外，當(dāng)Μη的含有率低于上述下限值時，根據(jù)整體的組成，存在不能充分提高制造 的燒結(jié)體的耐腐蝕性和機械性能的可能性，另一方面，當(dāng)Μη的含有率超過上述上限值時，根 據(jù)整體的組成，反而存在耐腐蝕性和機械性能降低的可能性。
[0145] Mo是強化制造的燒結(jié)體的耐腐蝕性的元素。
[0146]粒子1中Mo的含有率并未特別限定，優(yōu)選為1質(zhì)量％以上5質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為 1.2質(zhì)量％以上4質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下。通過將Mo的含有率 設(shè)定在上述范圍內(nèi)，能夠不導(dǎo)致制造的燒結(jié)體的密度大幅度降低，而更強化燒結(jié)體的耐腐 蝕性。
[0147] Cu是強化制造的燒結(jié)體的耐腐蝕性的元素。
[0148]粒子1中Cu的含有率并未特別限定，優(yōu)選為5質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上4 質(zhì)量％以下。通過將Cu的含有率設(shè)定在上述范圍內(nèi)，能夠不導(dǎo)致制造的燒結(jié)體的密度大幅 度降低，而更強化燒結(jié)體的耐腐蝕性。
[0149]另外，在Ni的含有率為0.05質(zhì)量％以上0.6質(zhì)量％以下的情況下，Cu的含有率優(yōu)選 為小于1質(zhì)量％，更優(yōu)選為小于0.1質(zhì)量％。另外，在該情況下，進(jìn)一步優(yōu)選為，除了不可避免 地含有的部分以外，實質(zhì)上不含有Cu(小于0.01質(zhì)量％)。雖然詳細(xì)地理由不詳，但由于含有 Cu，存在第一元素或第二元素所帶來的如上所述的效果變得不充分的可能性。
[0150] N是提高制造的燒結(jié)體的屈服強度等機械性能的元素。
[0151] 粒子1中N的含有率并未特別限定，優(yōu)選為0.03質(zhì)量％以上1質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為 0.08質(zhì)量％以上0.3質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以上0.25質(zhì)量％以下。通過將N的 含有率設(shè)定在上述范圍內(nèi)，能夠不導(dǎo)致制造的燒結(jié)體的密度的大幅度降低，而更加提高燒 結(jié)體的屈服強度等機械性能。
[0152] 另外，制造添加有N的粒子1時，使用例如，使用氮化后的原料的方法、對熔融金屬 導(dǎo)入氮氣的方法、對制造的金屬粉末施加氮化處理的方法等。
[0153] S是提高制造的燒結(jié)體的切削性能的元素。
[0154] 粒子1中S的含有率并未特別限定，優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.01質(zhì)量％以 上0.3質(zhì)量％以下。通過將S的含有率設(shè)定在上述范圍內(nèi)，能夠不導(dǎo)致制造的燒結(jié)體的密度 的大幅度降低，而更加提高制造的燒結(jié)體的切削性能。因此，通過向得到的燒結(jié)體施加切削 加工，從而能夠切削出所希望的形狀。
[0155] 另外，還可以向粒子1添加8、56、1^、？(1^1等。這種情況下，這些元素的含有率并未 特別限定，分別優(yōu)選為小于0.1質(zhì)量％，且合計小于0.2質(zhì)量％。此外，有時也不可避免地含 有這些元素。
[0156]并且，在粒子1中可以含有雜質(zhì)。作為雜質(zhì)可以列舉上述元素以外的所有元素，具 體而言，例如可以列舉 Li、Be、Na、Mg、P、K、Ca、Sc、Zn、Ga、Ge、Ag、In、Sn、Sb、Os、Ir、Pt、Au、Bi 等。這些雜質(zhì)的混入量優(yōu)選為分別小于所述粒子1的構(gòu)成元素的含有率。另外，這些雜質(zhì)的 混入量優(yōu)選設(shè)定為各個元素小于0.03質(zhì)量％，更優(yōu)選設(shè)定為小于0.02質(zhì)量％。而且，優(yōu)選為 總計不足0.3質(zhì)量％，更優(yōu)選為總計不足0.2質(zhì)量％。此外，如果這些元素的含有率在上述范 圍內(nèi)，由于不會妨礙前述的效果，因而可以有意識地添加這些元素。
[0157] 另一方面，雖然0(氧）也可以有意添加或者不可避免地混入，其含量優(yōu)選為約0.8 質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為約0.5質(zhì)量％以下。通過將金屬粉末中的氧含量控制在這個程度，從 而燒結(jié)性變高，能夠得到高密度且機械性能優(yōu)異的燒結(jié)體。此外，雖然沒有特別設(shè)定下限 值，從量產(chǎn)容易性等的觀點出發(fā)，優(yōu)選為0.03質(zhì)量％以上。
[0158] 另外，例如可以通過JIS G 1257(2000)規(guī)定的鋼鐵-原子吸收光譜分析法、JIS G 1258(2007)規(guī)定的鋼鐵-ICP發(fā)射光譜分析法、JIS G 1253(2002)規(guī)定的鋼鐵-火花放電原 子發(fā)射光譜分析法、JIS G 1256(1997)規(guī)定的鋼鐵-X射線熒光光譜分析法、JIS G 1211~G 1237規(guī)定的重量、滴定、吸光光度法等，來確定粒子1的化學(xué)組成。具體而言，例如可以列舉 SPECTRO公司制造的固體發(fā)射光譜分析裝置（火花放電原子發(fā)射光譜分析裝置、型號： SPECTROLAB、規(guī)格:LAVMB08A)、以及(株式會社)Rigaku制造的ICP裝置(CIR0S120型號）。
[0159] 此外，JIS G 1211~G 1237如下所述。
[0160] JIS G 1211(2011)鋼鐵-碳定量方法
[0161] JIS G 1212(1997)鋼鐵-硅定量方法
[0162] JIS G 1213(2001)鋼鐵中的錳定量方法
[0163] JIS G 1214( 1998)鋼鐵-磷定量方法
[0164] JIS G 1215(2010)鋼鐵-硫磺定量方法
[0165] JIS G 1216(1997)鋼鐵-鎳定量方法
[0166] JIS G 1217(2005)鋼鐵-鉻定量方法
[0167] JIS G 1218(1999)鋼鐵-鉬定量方法
[0168] JIS G 1219(1997)鋼鐵-銅定量方法
[0169] JIS G 1220( 1994)鋼鐵-鎢定量方法
[0170] JIS G 1221 (1998)鋼鐵-釩定量方法
[0171] JIS G 1222( 1999)鋼鐵-鈷定量方法
[0172] JIS G 1223( 1997)鋼鐵-鈦定量方法
[0173] JIS G 1224(2001)鋼鐵中的鋁定量方法
[0174] JIS G 1225(2006)鋼鐵-砷定量方法
[0175] JIS G 1226( 1994)鋼鐵-錫定量方法
[0176] JIS G 1227(1999)鋼鐵中的硼定量方法
[0177] JIS G 1228(2006)鋼鐵-氮定量方法
[0178] JIS G 1229( 1994)鋼-鉛定量方法
[0179] JIS G 1232(1980)鋼中的鋯定量方法
[0180] JIS G 1233( 1994)鋼-硒定量方法
[0181] JIS G 1234(1981)鋼中的碲定量方法
[0182] JIS G 1235( 1981)鋼鐵中的銻定量方法
[0183] JIS G 1236(1992)鋼中的鉭定量方法
[0184] JIS G 1237( 1997)鋼鐵-鈮定量方法
[0185] 另外，當(dāng)確定C(碳）以及S(硫)時，特別也使用JIS G 1211(2011)規(guī)定的氧氣流燃 燒(高頻感應(yīng)加熱爐燃燒)_紅外吸收法。具體而言，可以列舉LEC0公司制造的碳/硫分析裝 置CS-200。
[0186] 并且，當(dāng)確定N(氮）以及0(氧）時，特別也使用JIS G 1228(2006)規(guī)定的鋼鐵的氮 定量方法、JIS Z 2613(2006)規(guī)定的金屬材料的氧定量方法。具體而言，可以列舉LEC0公司 制造的氧/氮分析裝置TC-300/EF-300。
[0187] 另外，如上所述的粒子1優(yōu)選為，盡可能多地含于粉末冶金用金屬粉末中，具體而 言，在個數(shù)比上，優(yōu)選為含有50%以上，更優(yōu)選為含有60%以上。根據(jù)這種的粉末冶金用金 屬粉末，粒子1能夠更可靠地發(fā)揮帶來的如上所述的效果。
[0188]此外，所述比例可以根據(jù)以下方式求出：任意抽取粉末冶金用金屬粉末中的20個 以上的粒子，在此之中有多少個如上所述的粒子1。
[0189]另外，本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末的平均粒徑優(yōu)選為0.5μπι以上30μπι以下，更優(yōu) 選為Ιμπι以上20μηι以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2μηι以上ΙΟμπι以下。通過使用這樣的粒徑的粉末冶金 用金屬粉末，由于殘存在燒結(jié)體中的空孔極少，所以能夠制造特別高密度且機械性能優(yōu)異 的燒結(jié)體。
[0190]另外，平均粒徑在通過激光衍射法得到的質(zhì)量基準(zhǔn)下的累積粒度分布中，作為累 積量從小徑側(cè)成為50 %時的粒徑而求得。
[0191 ]另外，當(dāng)粉末冶金用金屬粉末的平均粒徑低于上述下限值時，成形難的形狀的情 況下，存在成形性降低，燒結(jié)密度降低的可能性，當(dāng)超過上述上限值時，由于成形時粒子間 的間隙變大，終究也存在燒結(jié)密度降低的可能性。
[0192] 另外，粉末冶金用金屬粉末的粒度分布優(yōu)選盡量狹窄。具體而言，如果粉末冶金用 金屬粉末的平均粒徑在上述范圍內(nèi)，貝U最大粒徑優(yōu)選在200μηι以下，更優(yōu)選為150μηι以下。通 過將粉末冶金用金屬粉末的最大粒徑控制在上述范圍內(nèi)，能夠使粉末冶金用金屬粉末的粒 度分布更狹窄，能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)體的更高密度化。
[0193] 另外，上述最大粒徑是指在通過激光衍射法得到的質(zhì)量基準(zhǔn)下的累積粒度分布 中，累積量從小徑側(cè)成為99.9 %時的粒徑。
[0194] 另外，將粉末冶金用金屬粉末的粒子的短徑設(shè)為S[ym]，長徑設(shè)為L[ym]時，以S/L 定義的長寬比的平均值優(yōu)選為大約0.4以上1以下，更優(yōu)選為大約0.7以上1以下。這樣的長 寬比的粉末冶金用金屬粉末由于其形狀比較接近球形，所以提高成形時的填充率。其結(jié)果， 能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)體的更高密度化。
[0195] 另外，上述長徑是指在粒子的投影圖像中能夠取得的最大長度，上述短徑是指在 與長徑正交方向上能夠取得的最大長度。另外，長寬比的平均值作為測定100個以上粒子的 長寬比的值的平均值而求得。
[0196] 另外，本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末的振實密度優(yōu)選為3.5g/cm3以上，更優(yōu)選為 4g/cm3以上。如果是這樣振實密度大的粉末冶金用金屬粉末，則得到成形體時，粒子間的填 充性變得特別高。因此，最終能夠得到特別致密的燒結(jié)體。
[0197] 另外，本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末的比表面積并未特別限定，優(yōu)選為0.1m2/g以 上，更優(yōu)選為〇.2m 2/g以上。如果是這樣比表面積大的粉末冶金用金屬粉末，則由于表面的 活性(表面能量)增高，所以即使賦予較少的能量也能夠容易地?zé)Y(jié)。因此，燒結(jié)成形體時， 難以產(chǎn)生成形體的內(nèi)側(cè)與外側(cè)燒結(jié)速度的差，能夠抑制在內(nèi)側(cè)殘存空孔而燒結(jié)密度降低。 [0198]燒結(jié)體的制造方法
[0199] 下面，對使用這樣的本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末制造燒結(jié)體的方法進(jìn)行說明。
[0200] 制造燒結(jié)體的方法具有:A、準(zhǔn)備燒結(jié)體制造用的組成物的組成物配制工序;B、制 造成形體的成形工序;C、施加脫脂處理的脫脂工序；以及D、進(jìn)行燒成的燒成工序。下面，依 次對各個工序進(jìn)行說明。
[0201 ] A、組成物配制工序
[0202]首先，準(zhǔn)備本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末和粘合劑，通過混煉機將其混煉，從而得 到混煉物(組成物）。
[0203] 在該混煉物(本發(fā)明的復(fù)合物的實施方式）中，粉末冶金金屬粉末均勻分散。
[0204] 本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末，通過例如，霧化法(例如，水霧化法、氣體霧化法、 高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法等）、還原法、羧酸法、粉碎法等各種粉末化方法而制造。
[0205] 其中，本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末優(yōu)選為通過霧化法制造而成，更優(yōu)選為通過 水霧化法或高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法制造而成。霧化法是通過使熔融金屬(金屬溶液)與高速噴 射的流體(液體或氣體)碰撞，使熔融金屬粉末化并冷卻，從而制造金屬粉末的方法。通過這 樣的霧化法制造粉末冶金用金屬粉末，能夠有效制造極其細(xì)小的粉末。另外，得到的粉末的 粒子形狀由于表面張力的作用而接近球形。因此，成形時能夠得到高填充率。即，能夠得到 可以制造高密度的燒結(jié)體的粉末。而且，由于金屬溶液的冷卻速度變得非?？欤虼?，第二 區(qū)域P2及第三區(qū)域P3能夠得到分布更加均勻的粒子1。
[0206] 另外，作為霧化法，當(dāng)使用水霧化法時，向熔融金屬噴射的水（下面，成為"霧化 7K"。）的壓力并未特別限定，優(yōu)選為大約75MPa以上120MPa以下（750kgf/cm 2以上1200kgf/ cm2以下），更優(yōu)選為大約90MPa以上120MPa以下(900kgf/cm2以上1200kgf/cm 2以下）。
[0207] 另外，霧化水的水溫也未特別限定，優(yōu)選為大約1°C以上20°C以下。
[0208]并且，霧化水在熔融金屬的下落路徑上具有頂點，以外徑向下方漸減的圓錐狀噴 射的情況為多。此時，霧化水形成的圓錐的頂角Θ優(yōu)選為大約10°以上40°以下，更優(yōu)選為大 約15°以上35°以下。由此，能夠可靠地制造如上所述的組成的粉末冶金用金屬粉末。
[0209] 另外，根據(jù)水霧化法(特別是高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法），能夠特別快速冷卻熔融金屬。 因此，在廣泛的合金組成中能夠得到高品質(zhì)的粉末。
[0210] 另外，在霧化法中冷卻熔融金屬時的冷卻速度優(yōu)選為1 X 104 °C /s以上，更優(yōu)選為1 X105°C/s以上。通過這種快速的冷卻，能夠得到均質(zhì)的粉末冶金用金屬粉末。其結(jié)果能夠 得到高品質(zhì)的燒結(jié)體。此外，在粒子1中的如上所述的結(jié)晶質(zhì)的體積占有率，會根據(jù)制造粉 末冶金用金屬粉末時的條件(例如合金組成或制造條件等)相應(yīng)變化。例如在提高了冷卻速 度的情況(例如IX l〇5°C/s以上的情況)下，非晶質(zhì)或金屬玻璃會稍變多，在降低了冷卻速 度的情況(例如為1X 104°c/s以上小于1 X 105°C/s的情況)下，存在結(jié)晶質(zhì)會有稍變多的傾 向。
[0211] 另外，根據(jù)需要，可以對如此得到的粉末冶金用金屬粉末進(jìn)行分級。作為分級的方 法，例如可以舉出篩選分級、慣性分級、離心分級之類的干式分級、沉降分級之類的濕式分 級等。
[0212]另一方面，作為粘合劑，例如可以舉出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等 聚烯烴、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯等丙烯酸類樹脂、聚苯乙烯等苯乙烯類樹 月旨、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚 酯、聚醚、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或這些的共聚物等各種樹脂、各種蠟、石蠟、高級脂肪 酸(例如硬脂酸）、高級醇、高級脂肪酸酯、高級脂肪酸酰胺等各種有機粘合劑，并且能夠使 用這些中的一種或兩種以上混合使用。
[0213]另外，粘合劑的含有率優(yōu)選為大約混煉物整體的2質(zhì)量％以上20質(zhì)量％以下，更優(yōu) 選為大約5質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下。通過粘合劑的含有率在上述范圍內(nèi)，能夠形成成形性 好的成形體，并能夠提高密度，能夠使成形體的形狀的安定性等特別優(yōu)異。另外，由此，能夠 使成形體與脫脂體的大小的差、所謂的收縮率最優(yōu)化，防止最終得到的燒結(jié)體的尺寸精度 降低。即，能夠得到高密度且尺寸精度高的燒結(jié)體。
[0214] 另外，在混煉物中，根據(jù)需要，可以添加增塑劑。作為該增塑劑例如可以舉出鄰苯 二甲酸酯（例如:D0P、DEP、DBP)、己二酸酯、偏苯三酸酯、癸二酸酯等，能夠使用這些中的一 種或兩種以上混合使用。
[0215] 而且，在混煉物中，除了粉末冶金用金屬粉末、粘合劑、增塑劑之外，根據(jù)需要，例 如能夠添加潤滑劑、抗氧化劑、脫脂促進(jìn)劑、表面活性劑等各種添加劑。
[0216] 另外，混煉條件隨著使用的粉末冶金用金屬粉末的金屬組成、粒徑、粘合劑的組成 及這些調(diào)配量等諸多條件不同而不同，列舉其中一例，混煉溫度能夠設(shè)為大約50°C以上200 °C以下，混煉時間能夠設(shè)為大約15分以上210分以下。
[0217] 另外，根據(jù)需要，對混煉物進(jìn)行粒子（小塊）化。粒子的粒徑例如大約為1mm以上 15mm以下。
[0218] 另外，根據(jù)后述的成形方法，代替混煉物，可以制造造粒粉末。這些混煉物及造粒 粉末等是提供給后述成形工序的組成物的一個例子。
[0219] 本發(fā)明的造粒粉末的實施方式是通過對本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末施加造粒 處理，利用粘合劑將多個金屬粒子彼此粘結(jié)而成。
[0220]作為用于造粒粉末的制造的粘合劑，例如可以舉出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙 烯酯共聚物等聚烯烴、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯等丙烯酸類樹脂、聚苯乙烯等 苯乙烯類樹脂、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二 醇酯等聚酯、聚醚、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或這些共聚物等各種樹脂、各種蠟、石蠟、高 級脂肪酸(例如硬脂酸）、高級醇、高級脂肪酸酯、高級脂肪酸酰胺等各種有機粘合劑，并且 能夠使用這些中的一種或兩種以上混合使用。
[0221]其中，作為粘合劑優(yōu)選含有聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。這些粘合劑成分由于粘 結(jié)性高，即使較少量也能夠高效率地形成造粒粉末。另外，由于熱分解性也高，所以脫脂及 燒成時，可以可靠地在短時間分解、去除。
[0222] 另外，粘合劑的含有率優(yōu)選為大約造粒粉末整體的0.2質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下， 更優(yōu)選為大約0.3質(zhì)量％以上5質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.3質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下。通 過粘合劑的含有率在上述范圍內(nèi)，能夠造粒非常大的粒子，抑制沒有造粒的金屬粒子大量 殘存，并能夠有效形成造粒粉末。另外，由于成形性提高，能夠使成形體的形狀的安定性等 特別優(yōu)異。另外，通過使粘合劑的含有率在上述范圍內(nèi)，能夠使成形體與脫脂體的大小之間 的差、所謂的收縮率最優(yōu)化，能夠防止最終得到的燒結(jié)體的尺寸精度的降低。
[0223] 并且，在造粒粉末中，根據(jù)需要，可以添加增塑劑、潤滑劑、抗氧化劑、脫脂促進(jìn)劑、 表面活性劑等各種添加劑。
[0224]另一方面，作為造粒處理，例如可以舉出噴霧干燥法、旋轉(zhuǎn)造粒法、流動層造粒法、 旋轉(zhuǎn)流動造粒法等。
[0225]另外，在造粒處理中，根據(jù)需要，使用溶解粘合劑的溶劑。這樣的溶劑包括，例如可 以舉出水、四氯化碳之類的無機溶劑、酮溶劑、醇溶劑、醚溶劑、溶纖劑類溶劑、脂肪族烴類 溶劑、芳香族烴類溶劑、芳香族雜環(huán)化合物類溶劑、酰胺類溶劑、鹵素化合物類溶劑、酯溶 劑、胺溶劑、腈溶劑、硝基類溶劑、乙醛類溶劑之類的有機溶劑等，并且能夠使用從這些中選 擇的一種或兩種以上的復(fù)合物。
[0226]造粒粉末的平均粒徑并未特別限定，優(yōu)選為大約ΙΟμπι以上200μηι以下，更優(yōu)選為大 約20μηι以上100μπι以下，進(jìn)一步優(yōu)選為大約25μηι以上60μηι以下。這樣的粒徑的造粒粉末具有 良好的流動性，并能夠更忠實地反映成形模具的形狀。
[0227] 另外，平均粒徑在根據(jù)激光衍射法得到的質(zhì)量基準(zhǔn)下的累積粒度分布中，作為累 積量從小徑側(cè)變?yōu)?0 %時的粒徑而求得。
[0228] Β、成形工序
[0229] 下面，使混煉物或造粒粉末成形，制造與目標(biāo)燒結(jié)體相同形狀的成形體。
[0230]作為成形體的制造方法(成形方法)并未特別限定，例如能夠使用壓粉成形(壓縮 成形)法、金屬粉末注射成形(MIM:Metal Injection Molding)法、擠出成形法等各種成形 法。
[0231] 其中，壓粉成形法時的成形條件隨著使用的粉末冶金用金屬粉末的組成、粒徑、粘 合劑的組成、以及這些的調(diào)配量等的諸多條件不同而不同，成形壓力優(yōu)選為200MPa以上 lOOOMpa以下（2t/cm2以上10t/cm2以下)程度。
[0232] 另外，金屬粉末注射成形法時的成形條件雖然隨著諸多條件而不同，但是材料溫 度優(yōu)選為大約80°C以上210°C以下，注射壓力優(yōu)選為大約50MPa以上500MPa以下（0.5t/cm 2 以上5t/cm2以下）。
[0233] 另外，擠出成形法時的成形條件雖然隨著諸多條件而不同，材料溫度優(yōu)選大約為 80°C以上210°C以下，擠出壓力優(yōu)選大約為50MPa以上500MPa以下（0.5t/cm 2以上5t/cm2以 下)。
[0234] 由此得到的成形體形成在金屬粉末的多個粒子的間隙中粘合劑均勻分布的狀態(tài)。
[0235] 另外，制作的成形體的形狀尺寸通過預(yù)計之后的脫脂工序及燒成工序中的成形體 的收縮率而決定。
[0236] C、脫脂工序
[0237]下面，對得到的成形體施加脫脂處理(脫粘合劑處理），得到脫脂體。
[0238] 具體而言，通過加熱成形體，使粘合劑分解，從成形體中除去粘合劑，完成脫脂處 理。
[0239] 該脫脂處理例如可以舉出加熱成形體的方法、將成形體暴露在使粘合劑分解的氣 體中的方法等。
[0240] 使用加熱成形體的方法時，成形體的加熱條件雖然隨著粘合劑的組成和調(diào)配量不 同而稍微不同，但是優(yōu)選大約為溫度100°c以上750°C以下X0.1小時以上20小時以下，更優(yōu) 選為150°C以上600°C以下X 0.5小時以上15小時以下。由此，能夠必要且充分地進(jìn)行成形體 的脫脂而不使成形體燒結(jié)。其結(jié)果，能夠可靠地防止粘合劑成分大量殘存在脫脂體的內(nèi)部。
[0241] 另外，加熱成形體時的氣體氣氛并未特別限定，可以舉出氫氣之類的還原性氣體 氣氛，氮氣、氬氣之類的惰性氣體氣氛，大氣之類的氧化性氣體氣氛，或者將這些氣體減壓 后的減壓氣體氣氛等。
[0242] 另一方面，作為使粘合劑分解的氣體例如可以舉出臭氧氣體等。
[0243] 另外，這種脫脂工序通過分開進(jìn)行脫脂條件不同的多個過程(步驟），能夠更快速、 且不殘存在成形體中地分解、去除成形體中的粘合劑。
[0244] 另外，根據(jù)需要，可以對脫脂體施加切削、研磨、切斷等機械加工。脫脂體由于硬度 比較低，且可塑性較大，因此能夠防止脫脂體的形狀變形，且能夠容易地施加機械加工。通 過這種機械加工，最終能夠容易地得到尺寸精度高的燒結(jié)體。
[0245] D、燒成工序
[0246]將上述工序C中得到的脫脂體在燒成爐中燒成從而得到燒結(jié)體。
[0247] 通過該燒成，粉末冶金用金屬粉末在粒子彼此的界面發(fā)生擴(kuò)散，完成燒結(jié)。此時， 通過如上所述的機理，脫脂體被快速燒結(jié)。其結(jié)果，能夠得到整體的致密的高密度的燒結(jié) 體。
[0248] 燒成溫度雖然隨著用于成形體及脫脂體的制造的粉末冶金用金屬粉末的組成和 粒徑等而不同，但是作為一個例子為大約980°C以上1330Γ以下。另外，優(yōu)選大約為1050Γ 以上1260°C以下。
[0249] 另外，燒成時間為0.2小時以上7小時以下，優(yōu)選為大約1小時以上6小時以下。
[0250] 另外，在燒成工序中，可以中途改變燒成溫度和后述的燒成氣體氣氛。
[0251] 通過將燒成條件設(shè)定在這種范圍內(nèi)，既能夠防止燒結(jié)進(jìn)行過度成為過度燒結(jié)、結(jié) 晶組織膨脹，又能夠使脫脂體整體充分燒結(jié)。其結(jié)果，能夠得到高密度且機械性能特別優(yōu)異 的燒結(jié)體。
[0252] 另外，由于燒成溫度比較低，所以通過燒成爐容易將加熱溫度控制為一定，因此， 脫脂體的溫度也容易為一定。其結(jié)果，能夠制造更均質(zhì)的燒結(jié)體。
[0253] 并且，如上所述的燒成溫度由于是通過一般的燒成爐可以充分實現(xiàn)的燒成溫度， 所以可以使用廉價的燒成爐，也能夠抑制運行成本。換言之，當(dāng)超過上述燒成溫度時，需要 利用使用特殊耐熱材料的高價燒成爐，而且也存在運行成本變高的可能性。
[0254] 另外，燒成時的氣體氣氛雖然并未特別限定，但是考慮防止金屬粉末的顯著氧化 時，優(yōu)選使用氫氣這種還原性氣體氣氛，氬氣這種惰性氣體氣氛，或者將這些氣體氣氛減壓 后的減壓氣體氣氛等。
[0255] 如此得到的燒結(jié)體成為高密度且機械性能優(yōu)異的燒結(jié)體。即，將含有本發(fā)明的粉 末冶金用金屬粉末與粘合劑的組成物成形后，進(jìn)行脫脂、燒結(jié)后制造成的燒結(jié)體與燒結(jié)現(xiàn) 有的金屬粉末而成的燒結(jié)體相比，相對密度增高。因此，如果是本發(fā)明，則能夠不施加 HIP處 理這種附加處理，而實現(xiàn)如果不施加附加處理則無法達(dá)到的高密度的燒結(jié)體。
[0256] 具體而言，根據(jù)本發(fā)明，雖然由于粉末冶金用金屬粉末的組成而稍微不同，但是作 為一個例子與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠期望2%以上的相對密度的提高。
[0257] 其結(jié)果，得到的燒結(jié)體的相對密度作為一個例子能夠期望達(dá)到97%以上(優(yōu)選為 98%以上，更優(yōu)選為98.5%以上）。具有這種范圍的相對密度的燒結(jié)體，盡管通過利用粉末 冶金技術(shù)而具有無限接近目標(biāo)形狀的形狀，但是由于具有匹敵錠材的優(yōu)異的機械性能，所 以可以幾乎不施加后加工而適用于各種機械部件和構(gòu)造部件等。
[0258] 另外，將含有本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末與粘合物的組成物成形后，進(jìn)行脫脂、 燒結(jié)后制造成的燒結(jié)體，其抗拉強度和0.2%屈服強度比使用現(xiàn)有的金屬粉末同樣地?zé)Y(jié) 而成的燒結(jié)體的抗拉強度和0.2%屈服強度增大?？梢哉J(rèn)為，這是因為通過將合金組成和粒 子構(gòu)造最優(yōu)化，從而提高了金屬粉末的燒結(jié)性，由此制造的燒結(jié)體的機械性能提高。
[0259] 另外，如上所述制造而成的燒結(jié)體的表面為高硬度。具體而言，雖然隨著粉末冶金 用金屬粉末的組成不同而稍微不同，但例如在以奧氏體不銹鋼為基準(zhǔn)組成的情況下，表面 的維氏硬度能夠期待達(dá)到140以上500以下。另外，期待優(yōu)選為150以上400以下。另外，例如 在以馬氏體不銹鋼為基準(zhǔn)組成的情況下，表面的維氏硬度能夠期待達(dá)到570以上1200以下。 另外，期待優(yōu)選為600以上1000以下。具有這種的硬度的燒結(jié)體會具有特別高的耐久性。
[0260] 另外，即使不施加附加處理，燒結(jié)體也具有足夠的高密度與機械性能，但是為了實 現(xiàn)更高密度化及提高機械性能，也可以施加各種附加處理。
[0261] 作為該附加處理，例如可以是上述的HIP處理這樣的實現(xiàn)高密度化的附加處理，也 可以是各種淬火處理、各種深冷處理、各種回火處理等。這些附加處理可以單獨進(jìn)行，也可 以多個組合進(jìn)行。
[0262] 另外，上述的燒成工序和各種附加處理中，金屬粉末中（燒結(jié)體中）的輕元素?fù)]發(fā)， 最終得到的燒結(jié)體的組成有時從金屬粉末中的組成稍微改變。
[0263] 例如，關(guān)于C雖然隨著工序條件和處理條件不同而不同，但是最終燒結(jié)體中的含有 率存在在粉末冶金用金屬粉末中的含有率的5%以上100%以下的范圍內(nèi)（優(yōu)選30%以上 100%以下的范圍內(nèi)）變化的可能性。
[0264]另外，0也同樣，雖然隨著工序條件和處理條件不同而不同，但是最終燒結(jié)體中的 含有率存在在粉末冶金用金屬粉末中的含有率的1 %以上50%以下的范圍內(nèi)（優(yōu)選為3%以 上50%以下的范圍內(nèi)）變化的可能性。
[0265] 另一方面，如上所述，制造成的燒結(jié)體可以在根據(jù)需要進(jìn)行的附加處理的一環(huán)進(jìn) 行HIP處理，但有時即使進(jìn)行HIP處理，也不能充分發(fā)揮效果。HIP處理雖然能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)體 的更高密度化，但是最初本發(fā)明中得到燒結(jié)體在燒成工序結(jié)束時已經(jīng)實現(xiàn)充分的高密度 化。因此，即使進(jìn)一步實施HIP處理，也很難進(jìn)行進(jìn)一步的高密度化。
[0266] 此外，在HIP處理中，由于需要通過壓力介質(zhì)加壓被處理物，因此存在被處理物被 污染，隨著污染產(chǎn)生被處理物的組成與物理性質(zhì)未預(yù)料的變化，以及隨著污染被處理物變 色的可能性。另外，還存在如下的可能性：由于被加壓而在被處理物內(nèi)產(chǎn)生或增加殘存的應(yīng) 力，導(dǎo)致伴隨著這些殘存的應(yīng)力隨著時間被釋放，而產(chǎn)生變形或尺寸精確度降低這樣的問 題。
[0267]對此，根據(jù)本發(fā)明，由于可以不施加這樣的HIP處理而制造充分密度高的燒結(jié)體， 所以能夠得到實現(xiàn)了與實施了 HIP處理時相同的高密度化及高強度的燒結(jié)體。并且，這樣的 燒結(jié)體污染、變色、未預(yù)料的組成及物性的變化等少，變形和尺寸精度降低這種問題的發(fā)生 也少。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠有效地制造機械強度及尺寸精確度高，耐久性優(yōu)異的燒結(jié)體。 [0268]另外，本發(fā)明中制造出的燒結(jié)體由于幾乎沒有必要進(jìn)行用于提高機械性能的附加 處理，所以組成和結(jié)晶組織在整個燒結(jié)體中容易變得均勻。因此，結(jié)構(gòu)各向同性高，無論形 狀如何對于來自所有方向的負(fù)荷耐久性都優(yōu)異。
[0269]另外已經(jīng)確認(rèn)，在這樣制造出的燒結(jié)體中，其表面附近的空孔率比內(nèi)部空孔率相 對變小的情況多。出現(xiàn)這種情況的理由雖然不明確，但是可以列舉出由于添加第一元素和 第二元素，與成形體的內(nèi)部相比，在表面附近燒結(jié)反應(yīng)更容易進(jìn)行。
[0270]具體而言，將燒結(jié)體的表面附近的空孔率設(shè)為A1，燒結(jié)體的內(nèi)部的空孔率設(shè)為A2 時，A2-A1優(yōu)選為0.1 %以上3%以下，更優(yōu)選為0.2%以上2%以下。A2-A1在這種范圍的燒結(jié) 體具有必要且充分的機械強度，另一方面，可以使表面容易平坦化。即，通過研磨這種燒結(jié) 體的表面，能夠得到鏡面性高的表面。
[0271]這樣的鏡面性高的燒結(jié)體不僅機械強度變高，而且具有優(yōu)異的美感。因此，這種燒 結(jié)體也適用于要求優(yōu)美外觀的用途。
[0272]另外，燒結(jié)體的表面附近的空孔率A1是指燒結(jié)體的截面中，以距離表面50μπι的深 度的位置為中心半徑25μπι的范圍內(nèi)的空孔率。另外，燒結(jié)體的內(nèi)部的空孔率Α2是指燒結(jié)體 的截面中，以距離表面300μπι的深度的位置為中心半徑25μπι的范圍內(nèi)的空孔率。這些空孔率 是通過掃描型電子顯微鏡觀察燒結(jié)體的截面，上述范圍內(nèi)存在的空孔的面積用上述范圍的 面積除后所得到的值。
[0273] 以上，對于本發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末、復(fù)合物、造粒粉末及燒結(jié)體，雖然基于 優(yōu)選的實施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限定于此。
[0274] 另外，本發(fā)明的燒結(jié)體用于例如汽車部件、自行車部件、鐵路車輛部件、船舶部件、 飛機部件、宇宙運輸機(例如機器人等)部件之類的輸送設(shè)備部件、計算機部件、移動電話終 端部件之類的電子設(shè)備部件、冰箱、洗衣機、空調(diào)之類的電氣設(shè)備部件、工作機械、半導(dǎo)體制 造裝置之類的機械部件、核電廠、熱電廠、水力發(fā)電廠、煉油廠、化學(xué)聯(lián)合企業(yè)之類的工廠設(shè) 備部件、手表部件、金屬餐具、珠寶飾品、眼鏡架之類的裝飾品等等所有的構(gòu)造部件。
[0275]實施例
[0276]下面，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。
[0277] 1.燒結(jié)體(Zr-Nb系）的制造
[0278] (樣本 No.l)
[0279] 1、首先，準(zhǔn)備通過水霧化法制造出的表1所示的組成的金屬粉末。另外，該金屬粉 末的平均粒徑為4.05μπι，振實密度為4.15g/cm 3,比表面積為0.21m2/g。
[0280] 另外，表1所示的粉末的組成通過電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP分析法） 進(jìn)行了鑒定、定量。另外，在ICP分析中，使用了（株式會社)Rigaku制造的ICP裝置(CIR0S120 型）。另外，C的鑒定、定量使用了 LEC0公司制造的碳/硫分析裝置(CS-200)。而且，0的鑒定、 定量使用了 LEC0公司制造的氧/氮分析裝置(TC-300/EF-300)。
[0281] 2、其次，將金屬粉末與聚丙烯和蠟的復(fù)合物(有機粘合劑)稱量混合達(dá)到質(zhì)量比9: 1，得到混合原料。
[0282] 3、然后，將該混合原料在混煉機中進(jìn)行混煉，從而得到復(fù)合物。
[0283] 4、其次，將該復(fù)合物按照下面示出的成形條件，在注射成形機成形，制造出成形 體。
[0284] 成形條件
[0285] 材料溫度：150°C
[0286] 注射壓力：llMPa(110kgf/cm2)
[0287] 5、其次，對得到的成形體，按照下面示出的脫脂條件施加熱處理(脫脂處理），得到 脫脂體。
[0288]脫脂條件 [0289] 脫脂溫度：500 Γ
[0290]脫脂時間：1小時(脫脂溫度下的保持時間）
[0291]脫脂氣體氣氛:氮氣氣氛
[0292] 6、其次，將得到脫脂體，按照下面示出的燒成條件進(jìn)行燒成。由此，得到燒結(jié)體。另 外，燒結(jié)體的形狀為直徑1 〇_，厚度5mm的圓筒形狀。
[0293]燒成條件
[0294] 燒成溫度：1200 Γ
[0295] 燒成時間：3小時(燒成溫度下的保持時間）
[0296]燒成氣體氣氛:氬氣氣氛
[0297](樣本 No .2~30)
[0298]除了如表1所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本No. 1的 燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。另外，對于樣本No. 30的燒結(jié)體，燒成后，在下述條件 下施加了 HIP處理。另外，樣本No. 18~20的燒結(jié)體分別使用通過氣體霧化法制造成的金屬 粉末而得到。另外，表1的備注欄中標(biāo)明為"氣體"。
[0299] HIP處理條件
[0300] 加熱溫度：110(TC
[0301] 加熱時間：2小時
[0302] 加壓力：100Mpa
[0303] 表 1
[0304]
[0305] 另外，在表1中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0306] 另外，在各燒結(jié)體雖然包含微量的雜質(zhì)，但在表1中省略記載。
[0307] (樣本 No .31 ~48)
[0308]除了如表2所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本No. 1的 燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。另外，對于樣本No. 48的燒結(jié)體，燒成后，在下述條件 下施加了 HIP處理。另外，樣本No.41~43的燒結(jié)體分別使用通過氣體霧化法制造成的金屬 粉末而得到。另外，在表2的備注欄中標(biāo)明為"氣體"。
[0309] HIP處理條件
[0310] 加熱溫度：ll〇(TC
[0311] 加熱時間：2小時
[0312] 加壓力：100MPa
[0313] 表2
[0314]
[0315] 另外，在表2中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0316] 另外，各燒結(jié)體雖然含有微量的雜質(zhì)，但在表2中省略記載。
[0317] (樣本 No .49 ~66)
[0318] 除了如表3所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等以外，其余分別與樣本No. 1的 燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。另外，對于樣本No.66的燒結(jié)體，燒成后，在下述的條 件下施加了 HIP處理。另外，樣本No.59~61的燒結(jié)體分別使用通過氣體霧化法制造成的金 屬粉末而得到。另外，在表3的備注欄中標(biāo)明為"氣體"。
[0319] HIP處理條件
[0320] 加熱溫度：110(TC
[0321] 加熱時間：2小時
[0322] 加壓力：100MPa
[0323] 表 3
[0324]
[0325] 另外，在表3中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0326] 另外，各燒結(jié)體雖然含有微量的雜質(zhì)，但是表3中省略記載。
[0327] (樣本 No .67)
[0328] 1、首先，與樣本No. 1的情況相同地，通過水霧化法制造出如表4所示的組成的金屬 粉末。
[0329] 2、其次，通過噴霧干燥法，對金屬粉末進(jìn)行造粒。此時使用的粘合劑是聚乙烯醇， 使用了相對于金屬粉末100質(zhì)量部為1質(zhì)量部的量。另外，相對于聚乙烯醇1質(zhì)量部使用了50 質(zhì)量部的溶劑(離子交換水）。由此，得到平均粒徑50μπι的造粒粉末。
[0330] 3、然后，將該造粒粉末在如下所示的成形條件下壓粉成形。另外，該成形使用了加 壓成形機。另外，制造的成形體的形狀為20mm見方的立方體形狀。
[0331]成形條件
[0332] 材料溫度：90°C
[0333] 成形壓力：6〇〇MPa(6t/cm2)
[0334] 4、其次，對于得到的成形體，在如下所示的脫脂條件下施加熱處理(脫脂處理），得 到脫脂體。
[0335] 脫脂條件
[0336] 脫脂溫度：450 Γ
[0337] 脫脂時間：2小時(脫脂溫度下的保持時間）
[0338]脫脂氣體氣氛:氮氣氣氛
[0339] 5、其次，將得到的脫脂體在如下所示的燒成條件下進(jìn)行燒成。由此，得到燒結(jié)體。
[0340] 燒成條件
[0341 ] 燒成溫度：1200 Γ
[0342]燒成時間：3小時(燒成溫度下的保持時間）
[0343]燒成氣體氣氛:氬氣氣氛 [0344](樣本 No .68 ~85)
[0345]除了如表4所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本No. 67時 相同地得到燒結(jié)體。另外，對樣本No.85的燒結(jié)體，燒成后，按照下述的條件實施HIP處理。
[0346] HIP處理條件
[0347] 加熱溫度：1100 Γ
[0348] 加熱時間：2小時
[0349] 加壓力：100MPa
[0350] 表 4
[0351]
[0352] 另外，在表4中，各樣本No.的粉末冶金用金屬粉末及燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為 "實施例"，不相當(dāng)于本發(fā)明的為"比較例"。
[0353] 另外，在各燒結(jié)體中雖然包含微量的雜質(zhì)，但在表4中省略記載。
[0354] (樣本 No .86 ~101)
[0355] 除了如表5所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本No. 1的 燒結(jié)體的制造方法相同的方法獲得燒結(jié)體。
[0356] 表 5
[0357]
[0358] 另外，在表5中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0359]另外，各燒結(jié)體雖然含有微量的雜質(zhì)，但是表5中省略記載。
[0360] 2.金屬粉末(Zr-Nb系）的評價
[0361] 對于相當(dāng)于實施例的樣本No. 1的粉末冶金用金屬粉末的粒子，通過并用濺射的俄 歇電子能譜法進(jìn)行了深度方向分析。
[0362] 而且，將濺射的實施時間換算為距粒子的表面的深度，并以此作為橫軸，由俄歇電 子能譜法所得的原子的含有率作為縱軸，對分析結(jié)果進(jìn)行繪圖，從而得到俄歇電子能譜。
[0363] 圖3中示出從樣本No. 1的粉末冶金用金屬粉末的粒子中得到的俄歇電子能譜。此 外，以與光譜重疊的方式橫向畫出的四條直線表示的是，樣本No. 1的粒子整體中的Fe、Cr、 Si以及0的各含有率。
[0364] 從圖3中明確可知，在樣本No. 1的粒子中，從表面(深度Onm)至深度60nm之間，Cr的 含有率幾乎未變動。因此，可以認(rèn)為，在粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在，距粒子的表面的 深度為60nm處的Cr含有率Cr(60)的70%以上170%以下的范圍內(nèi)。
[0365] 另外，也可以認(rèn)為，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在0.2原子％以上15原子％以 下的范圍內(nèi)。
[0366]另一方面，對于相當(dāng)于比較例的樣本No.23的粉末冶金用金屬粉末，同樣地，通過 并用濺射的俄歇電子能譜法進(jìn)行了深度方向分析。
[0367] 圖4示出從樣本No. 23的粉末冶金用金屬粉末的粒子中得到的俄歇電子能譜。此 外，以與光譜重疊的方式橫向畫出的四條直線表示的是，樣本No. 1的粒子整體中的Fe、Cr、 Si以及0的各自的含有率。
[0368] 從圖4中明確可知，在樣本No.23的粒子中，從表面至深度60nm之間，可以認(rèn)為Cr的 含有率有較大的變動。
[0369] 另外，可以認(rèn)為粒子的表面的Cr含有率Cr(0)超過了 15原子％。
[0370] 此外，對于樣本No . 1以及樣本No . 23以外的樣本No.的粒子，也同樣地求出Cr的含 有率。
[0371] 在表6、表10中示出求得的含有率。
[0372] 另外，對于各樣本No.的粒子，求得粒子的表面的Si含有率Si(0)、距粒子的表面的 深度為60nm處的Si含有率Si(60)、以及粒子的表面的0的含有率0(0)。
[0373] 在表6、表10中示出求得的含有率。
[0374] 3.燒結(jié)體(Zr-Nb系）的評價
[0375] 3.1相對密度的評價
[0376] 以在JIS Z 2501 (2000)規(guī)定的測定燒結(jié)金屬材料的密度的方法為基準(zhǔn)，對表1~ 表5所示的各樣本No.的燒結(jié)體測定了燒結(jié)密度，并參考制造各燒結(jié)體使用的粉末冶金用金 屬粉末的真密度，算出各燒結(jié)體的相對密度。
[0377] 將測定結(jié)果在表6~表10示出。
[0378] 3.2維氏硬度的評價
[0379] 以JIS Z 2244(2009)規(guī)定的維氏硬度試驗的試驗方法為基準(zhǔn)，對表1~表4所示的 各樣本No.的燒結(jié)體測定了維氏硬度。
[0380] 將測定結(jié)果在表6~表9示出。
[0381 ] 3.3抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率的評價
[0382] 以JIS Z 2241(2011)規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)，對表1~表4所示的各 樣本No.的燒結(jié)體測定了抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率。
[0383] 并且，根據(jù)以下的評價標(biāo)準(zhǔn)對測定的這些物性值進(jìn)行了評價。
[0384]抗拉強度的評價標(biāo)準(zhǔn)(表6、表9)
[0385] A:燒結(jié)體的抗拉強度為520MPa以上
[0386] B:燒結(jié)體的抗拉強度為510MPa以上小于520MPa
[0387] C:燒結(jié)體的抗拉強度為500MPa以上小于510MPa
[0388] D:燒結(jié)體的抗拉強度為490MPa以上小于500MPa
[0389] E:燒結(jié)體的抗拉強度為480MPa以上小于490MPa
[0390] F:燒結(jié)體的抗拉強度小于480MPa
[0391] 抗拉強度的評價標(biāo)準(zhǔn)(表7、表8)
[0392] A:燒結(jié)體的拉伸強度為560MPa以上
[0393] B:燒結(jié)體的抗拉強度為550MPa以上小于560MPa
[0394] C:燒結(jié)體的抗拉強度為540MPa以上小于550MPa
[0395] D:燒結(jié)體的抗拉強度為530MPa以上小于540MPa
[0396] E:燒結(jié)體的抗拉強度為520MPa以上小于530MPa
[0397] F:燒結(jié)體的抗拉強度小于520MPa
[0398] 0.2 %屈服強度的評價標(biāo)準(zhǔn)(表6、表9)
[0399] A:燒結(jié)體的0.2%屈服強度為195MPa以上
[0400] B:燒結(jié)體的0.2%屈服強度為19010^以上小于19510^
[0401 ] C:燒結(jié)體的0.2%屈服強度為18510^以上小于19010^
[0402] D:燒結(jié)體的0.2%屈服強度為18010^以上小于18510^
[0403] E:燒結(jié)體的0.2%屈服強度為17510^以上小于18010^
[0404] F:燒結(jié)體的0· 2%屈服強度小于175MPa
[0405] 0.2 %屈服強度的評價標(biāo)準(zhǔn)(表7、表8)
[0406] A:燒結(jié)體的0.2%屈服強度為225MPa以上
[0407] B:燒結(jié)體的0.2%屈服強度為22010^以上小于22510^
[0408] C:燒結(jié)體的0.2%屈服強度為215MPa以上小于220MPa
[0409] D:燒結(jié)體的0.2%屈服強度為210MPa以上小于215MPa
[0410] E:燒結(jié)體的0.2%屈服強度為20510^以上小于21010^
[0411] F:燒結(jié)體的0 · 2 %屈服強度小于205MPa
[0412] 延伸率的評價標(biāo)準(zhǔn)
[0413] A:燒結(jié)體的延伸率為48%以上
[0414] B:燒結(jié)體的延伸率為46%以上小于48%
[0415] C:燒結(jié)體的延伸率為44%以上小于46%
[0416] D:燒結(jié)體的延伸率為42%以上小于44%
[0417] E:燒結(jié)體的延伸率為40%以上小于42%
[0418] F:燒結(jié)體的延伸率為小于40 %
[0419] 以上的評價結(jié)果不于表6~表9。另外，如上所述，根據(jù)物性值不同，表6、表9與表7、 表8中評價基準(zhǔn)不同。
[0420] 3.4疲勞強度的評價
[0421 ]對表1~表4中示出的各樣本No.的燒結(jié)體測定了疲勞強度。
[0422]另外，以JIS Z 2237(1978)規(guī)定的試驗方法為基準(zhǔn)，測定了疲勞強度。另外，將相 當(dāng)于反復(fù)應(yīng)力的荷載的施加波形設(shè)為交變的正弦波，將最小最大應(yīng)力比（最小應(yīng)力/最大應(yīng) 力)設(shè)為〇. 1。另外，將反復(fù)頻率設(shè)為30Hz，將反復(fù)數(shù)設(shè)為1 X 107回。
[0423] 而且，根據(jù)以下的評價標(biāo)準(zhǔn)對測定的疲勞強度進(jìn)行了評價。
[0424] 疲勞強度的評價標(biāo)準(zhǔn)
[0425] A:燒結(jié)體的疲勞強度為260Mpa以上
[0426] B:燒結(jié)體的疲勞強度為240Mpa以上小于260Mpa
[0427] C:燒結(jié)體的疲勞強度為220Mpa以上小于240Mpa
[0428] D:燒結(jié)體的疲勞強度為200Mpa以上小于220Mpa
[0429] E:燒結(jié)體的疲勞強度為180Mpa以上小于200Mpa
[0430] F:燒結(jié)體的疲勞強度小于180Mpa
[0431] 將以上的評價結(jié)果在表6~表9示出。
[0432] 表 6
[0433] 1 表 7
[0435]
[0436] 表 8
[0437]
[0438] 表 9
[0439]
[0440] 表 1〇
[0441]
[0442] 由表6~表10明確可知，相當(dāng)于實施例的燒結(jié)體與相當(dāng)于比較例的燒結(jié)體(除了施 加了HIP處理的燒結(jié)體)相比，相對密度高。另外，也確認(rèn)了抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸 率這些特性存在顯著差異。
[0443] 另一方面，在相當(dāng)于實施例的燒結(jié)體與施加了HIP處理的燒結(jié)體之間比較各物性 值后，可以確認(rèn)全都是同等程度。
[0444] 4.燒結(jié)體(Hf-Nb系）的制造
[0445] (樣本 No .102 ~145)
[0446] 除了如表11~14表所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本 No. 1的燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。
[0447] 表11
[0448]
[0451]表13
[0452]
[0455] 另外，在表11~表14中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相 當(dāng)于本發(fā)明的為"比較例"。
[0456] 另外，在各燒結(jié)體雖然包含微量的雜質(zhì)，但在表11~表14中省略記載。
[0457] 5.金屬粉末(Hf-Nb系）的評價
[0458] 求出各樣本No.的粒子的粒子的表面的Cr含有率Cr(0)、距粒子的表面的深度為 60nm處的Cr含有率Cr(60)、粒子的表面的Si含有率Si(0)、距粒子的表面的深度為60nm處的 Si含有率Si(60)、以及粒子的表面的0含有率0(0)。
[0459] 在表15、表18中示出求得的含有率。
[0460] 從表15、表18中明確可知，在相當(dāng)于實施例的金屬粉末的粒子中，可以認(rèn)為，粒子 的表面的Cr含有率Cr(0)落在距粒子的表面的深度為60nm處的Cr含有率Cr(60)的70%以上 170%以下的范圍內(nèi)。
[0461] 另外，可以認(rèn)為，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在0.2原子％以上15原子％以下 的范圍內(nèi)。
[0462] 6.燒結(jié)體(Hf-Nb系）的評價
[0463] 6.1相對密度的評價
[0464] 以在JIS Z 2501(2000)規(guī)定的測定燒結(jié)金屬材料的密度的方法為基準(zhǔn)，對表11~ 表14示出的各樣本No.的燒結(jié)體測定了燒結(jié)密度，并參考制造各燒結(jié)體使用的粉末冶金用 金屬粉末的真密度，算出各燒結(jié)體的相對密度。
[0465] 將計算結(jié)果在表15~表18示出。
[0466] 6.2維氏硬度的評價
[0467] 以JIS Z 2244(2009)規(guī)定的維氏硬度試驗的試驗方法為基準(zhǔn)，對表11~表14中示 出的各樣本No.的燒結(jié)體測定了維氏硬度。
[0468] 將測定結(jié)果在表15~表18示出。
[0469] 6.3抗拉強度、0.2 %耐力以及延伸率的評價
[0470]以JIS Z 2241(2011)規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)，對表11~表13示出的 各樣本No.的燒結(jié)體測定了抗拉強度，0.2%屈服強度及延伸率。
[0471]然后，根據(jù)前述的適用于表6、表9的評價標(biāo)準(zhǔn)，對表11中所述的各樣本No.的燒結(jié) 體的物性值進(jìn)行了評價，根據(jù)前述的適用于表7、表8的評價標(biāo)準(zhǔn)，對表12、表13中所述的各 樣本No.的燒結(jié)體的物性值進(jìn)行了評價。
[0472] 將以上的評價結(jié)果在表15~表17示出。
[0473] 表15
[0474]

[0481]由表15~表18明確可知，相當(dāng)于實施例的燒結(jié)體與相當(dāng)于比較例的燒結(jié)體相比， 相對密度高。另外，也確認(rèn)抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率這些特性存在顯著差異。
[0482] 7.燒結(jié)體(Ti-Nb系）的制造
[0483] (樣本 No .146 ~155)
[0484] 除了如表19所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本No. 1的 燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。
[0485] (樣本 No .156)
[0486] 將平均粒徑4·62μπι的金屬粉末、平均粒徑40μπι的Ti粉末、以及平均粒徑25μπι的Nb 粉末混合，制備混合粉。另外，在調(diào)制混合粉時，調(diào)整了金屬粉末、Ti粉末以及Nb粉末的各混 合量，使得混合粉的組成變?yōu)楸?9所示的組成。
[0487] 然后，使用該混合粉，與樣本No. 1的燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。
[0488] 表19
[0489]
[0490]另外，在表19中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0491] 另外，各燒結(jié)體雖然含有微量的雜質(zhì)，但是表19中省略記載。
[0492] 8.金屬粉末(Ti-Nb系）的評價
[0493] 求出各樣本No.的粒子的粒子的表面的Cr含有率Cr(0)、距粒子的表面的深度為 60nm處的Cr含有率Cr(60)、粒子的表面的Si含有率Si(0)、距粒子的表面的深度為60nm處的 Si含有率Si(60)、以及粒子的表面的0含有率0(0)。
[0494] 其結(jié)果，在相當(dāng)于實施例的金屬粉末的粒子中，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在 距粒子的表面的深度為60nm處的Cr含有率Cr(60)的70%以上170%以下的范圍內(nèi)。
[0495] 另外，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在0.2原子％以上15原子％以下的范圍內(nèi)。
[0496] 另一方面，在相當(dāng)于比較例的金屬粉末的粒子中，表面的Cr含有率Cr(0)脫離了所 述范圍。
[0497] 9.燒結(jié)體(Ti-Nb系）的評價
[0498] 9.1相對密度的評價
[0499] 以在JIS Z 2501 (2000)規(guī)定的測定燒結(jié)金屬材料的密度的方法為基準(zhǔn)，對表19中 所示的各樣本No.的燒結(jié)體測定了燒結(jié)密度，并參考制造各燒結(jié)體使用的粉末冶金用金屬 粉末的真密度，算出各燒結(jié)體的相對密度。
[0500] 將計算結(jié)果在表20示出。
[05011 9.2維氏硬度的評價
[0502]以JIS Z 2244(2009)規(guī)定的維氏硬度試驗的試驗方法為基準(zhǔn)，對表19中示出的各 樣本No.的燒結(jié)體測定了維氏硬度。
[0503] 將測定結(jié)果在表20示出。
[0504] 9.3抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率的評價
[0505]以JIS Z 2241(2011)規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)，對表19中示出的各樣 本No.的燒結(jié)體測定了抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率。
[0506]并且，根據(jù)前述的適用于表6、表9的評價標(biāo)準(zhǔn)對測定的這些物性值進(jìn)行了評價。 [0507]將以上的評價結(jié)果在表20中示出。
[0508] 表 20
[0509]
12345 由表20明確可知，相當(dāng)于實施例的燒結(jié)體與相當(dāng)于比較例的燒結(jié)體相比，相對密 度高。另外，也確認(rèn)了抗拉強度、〇. 2 %屈服強度及延伸率這些特性存在顯著差異。 2 10.燒結(jié)體(Nb-Ta系）的制造 3 (樣本 No. 157 ~166) 4 除了如表21所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本No. 1的 燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。 5 表21
[0515]
[0516] 另外，在表21中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0517] 另外，在各燒結(jié)體雖然包含微量的雜質(zhì)，但在表21中省略記載。
[0518] 11.金屬粉末(Nb-Ta系）的評價
[0519] 求出各樣本No .的粒子的粒子的表面的Cr含有率Cr (0 )、距粒子的表面的深度為 60nm處的Cr含有率Cr(60)、粒子的表面的Si含有率Si(0)、距粒子的表面的深度為60nm處的 Si含有率Si(60)、以及粒子的表面的0含有率0(0)。
[0520] 其結(jié)果，在相當(dāng)于實施例的金屬粉末的粒子中，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在 距粒子的表面的深度為60nm處的Cr含有率Cr(60)的70%以上170%以下的范圍內(nèi)。
[0521 ]另外，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在0.2原子％以上15原子％以下的范圍內(nèi)。
[0522] 另一方面，在相當(dāng)于比較例的金屬粉末的粒子中，表面的Cr含有率Cr(0)脫離了所 述范圍。
[0523] 12.燒結(jié)體(Nb-Ta系）的評價
[0524] 12.1相對密度的評價
[0525] 以在JIS Z 2501 (2000)規(guī)定的測定燒結(jié)金屬材料的密度的方法為基準(zhǔn)，對表21中 示出的各樣本No.的燒結(jié)體測定了燒結(jié)密度，并參考制造各燒結(jié)體使用的粉末冶金用金屬 粉末的真密度，算出各燒結(jié)體的相對密度。
[0526] 將計算結(jié)果在表22示出。
[0527] 12.2維氏硬度的評價
[0528] 以JIS Z 2244(2009)規(guī)定的維氏硬度試驗的試驗方法為基準(zhǔn)，對表21中示出的各 樣本No.的燒結(jié)體測定了維氏硬度。
[0529] 將測定結(jié)果在表22示出。
[0530] 12.3抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率的評價
[0531]以JIS Z 2241(2011)規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)，對表21中示出的各樣 本No.的燒結(jié)體測定了抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率。
[0532] 并且，根據(jù)前述的適用于表6、表9的評價標(biāo)準(zhǔn)對測定的這些物性值進(jìn)行了評價。
[0533] 將以上的評價結(jié)果在表22示出。
[0534] 表22
[0535]
123 由表22明確可知，相當(dāng)于實施例的燒結(jié)體與相當(dāng)于比較例的燒結(jié)體相比，相對密 度高。另外，也確認(rèn)了抗拉強度、〇. 2 %屈服強度及延伸率這些特性存在顯著差異。 2 13.燒結(jié)體(Y-Nb系）的制造 3 (樣本 No. 167 ~177)
[0539]除了如表23所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本No. 1的 燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。
[0540]表23
[0541]
[0542] 另外，在表23中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0543] 另外，在各燒結(jié)體雖然包含微量的雜質(zhì)，但在表23中省略記載。
[0544] 14.金屬粉末(Y-Nb系）的評價
[0545] 求出各樣本No .的粒子的粒子的表面的Cr含有率Cr (0 )、距粒子的表面的深度為 60nm處的Cr含有率Cr(60)、粒子的表面的Si含有率Si(0)、距粒子的表面的深度為60nm處的 Si含有率Si(60)、以及粒子的表面的0含有率0(0)。
[0546] 其結(jié)果，在相當(dāng)于實施例的金屬粉末的粒子中，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在 距粒子的表面的深度為60nm處的Cr含有率Cr(60)的70%以上170%以下的范圍內(nèi)。
[0547] 另外，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在0.2原子％以上15原子％以下的范圍內(nèi)。
[0548] 另一方面，在相當(dāng)于比較例的金屬粉末的粒子中，表面的Cr含有率Cr(0)脫離了所 述范圍。
[0549] 15.燒結(jié)體(Y-Nb系）的評價
[0550] 15.1相對密度的評價
[0551] 以在JIS Z 2501 (2000)規(guī)定的測定燒結(jié)金屬材料的密度的方法為基準(zhǔn)，對表23中 示出的各樣本No.的燒結(jié)體測定了燒結(jié)密度，并參考制造各燒結(jié)體使用的粉末冶金用金屬 粉末的真密度，算出各燒結(jié)體的相對密度。
[0552] 將計算結(jié)果在表24示出。
[0553] 15.2維氏硬度的評價
[0554] 以JIS Z 2244(2009)規(guī)定的維氏硬度試驗的試驗方法為基準(zhǔn)，對表23中示出的各 樣本No.的燒結(jié)體測定了維氏硬度。
[0555] 將測定結(jié)果在表24示出。
[0556] 15.3抗拉強度、0.2 %耐力以及延伸率的評價
[0557] 以JIS Z 2241(2011)規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)，對表23中示出的各樣 本No.的燒結(jié)體測定了抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率。
[0558] 并且，根據(jù)前述的適用于表6、表9的評價標(biāo)準(zhǔn)對測定的這些物性值進(jìn)行了評價。
[0559] 將以上的評價結(jié)果在表24示出。
[0560] 表24
[0561]
123 由表24明確可知，相當(dāng)于實施例的燒結(jié)體與相當(dāng)于比較例的燒結(jié)體相比，相對密 度高。另外，也確認(rèn)了抗拉強度、〇. 2 %屈服強度及延伸率這些特性存在顯著差異。 2 16.燒結(jié)體(V-Nb系）的制造 3 (樣本 No .178 ~187)
[0565]除了如表25所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本No. 1的 燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。
[0566]表25
[0567]
[0568] 另外，在表25中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0569]另外，在各燒結(jié)體雖然包含微量的雜質(zhì)，但在表25中省略記載。
[0570] 17.金屬粉末(V-Nb系）的評價
[0571 ] 求出各樣本No .的粒子的粒子的表面的Cr含有率Cr (0 )、距粒子的表面的深度為 60nm處的Cr含有率Cr(60)、粒子的表面的Si含有率Si(0)、距粒子的表面的深度為60nm處的 Si含有率Si(60)、以及粒子的表面的0含有率0(0)。
[0572] 其結(jié)果，在相當(dāng)于實施例的金屬粉末的粒子中，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在 距粒子的表面的深度為60nm處的Cr含有率Cr(60)的70%以上170%以下的范圍內(nèi)。
[0573] 另外，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在0.2原子％以上15原子％以下的范圍內(nèi)。
[0574] 另一方面，在相當(dāng)于比較例的金屬粉末的粒子中，表面的Cr含有率Cr(0)脫離了所 述范圍。
[0575] 18.燒結(jié)體(V-Nb系）的評價
[0576] 18.1相對密度的評價
[0577] 以在JIS Z 2501 (2000)規(guī)定的測定燒結(jié)金屬材料的密度的方法為基準(zhǔn)，對表25中 示出的各樣本No.的燒結(jié)體測定了燒結(jié)密度，并參考制造各燒結(jié)體使用的粉末冶金用金屬 粉末的真密度，算出各燒結(jié)體的相對密度。
[0578] 將計算結(jié)果在表26示出。
[0579] 18.2維氏硬度的評價
[0580] 以JIS Z 2244(2009)規(guī)定的維氏硬度試驗的試驗方法為基準(zhǔn)，對表25中示出的各 樣本No.的燒結(jié)體測定了維氏硬度。
[0581] 將測定結(jié)果在表26示出。
[0582] 18.3抗拉強度、0.2%耐力以及延伸率的評價
[0583] 以JIS Z 2241(2011)規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)，對表25中示出的各樣 本No.的燒結(jié)體測定了抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率。
[0584] 并且，根據(jù)前述的適用于表6、表9的評價標(biāo)準(zhǔn)對測定的這些物性值進(jìn)行了評價。
[0585] 將以上的評價結(jié)果在表26示出。
[0586] 表26
[0587]
123 由表26明確可知，相當(dāng)于實施例的燒結(jié)體與相當(dāng)于比較例的燒結(jié)體相比，相對密 度高。另外，也確認(rèn)了抗拉強度、〇. 2 %屈服強度及延伸率這些特性存在顯著差異。 2 19.燒結(jié)體(Ti-Zr系）的制造 3 (樣本 No .188 ~197)
[0591]除了如表27所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本No. 1的 燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。
[0592]表 27
[0593]
[0594] 另外，在表27中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0595] 另外，在各燒結(jié)體雖然包含微量的雜質(zhì)，但在表27中省略記載。
[0596] 20.金屬粉末(Ti-Zr系）的評價
[0597] 求出各樣本No.的粒子的粒子的表面的Cr含有率Cr(0)、距粒子的表面的深度為 60nm處的Cr含有率Cr(60)、粒子的表面的Si含有率Si(0)、距粒子的表面的深度為60nm處的 Si含有率Si(60)、以及粒子的表面的0含有率0(0)。
[0598] 其結(jié)果，在相當(dāng)于實施例的金屬粉末的粒子中，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在 距粒子的表面的深度為60nm處的Cr含有率Cr(60)的70%以上170%以下的范圍內(nèi)。
[0599] 另外，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在0.2原子％以上15原子％以下的范圍內(nèi)。
[0600] 另一方面，在相當(dāng)于比較例的金屬粉末的粒子中，表面的Cr含有率Cr(0)脫離了所 述范圍。
[0601] 21.燒結(jié)體(Ti-Zr系）的制造
[0602] 21.1相對密度的評價
[0603]以在JIS Z 2501 (2000)規(guī)定的測定燒結(jié)金屬材料的密度的方法為基準(zhǔn)，對表27中 示出的各樣本No.的燒結(jié)體測定了燒結(jié)密度，并參考制造各燒結(jié)體使用的粉末冶金用金屬 粉末的真密度，算出各燒結(jié)體的相對密度。
[0604] 將計算結(jié)果在表28示出。
[0605] 21.2維氏硬度的評價
[0606]以JIS Z 2244(2009)規(guī)定的維氏硬度試驗的試驗方法為基準(zhǔn)，對表27中示出的各 樣本No.的燒結(jié)體測定了維氏硬度。
[0607] 將測定結(jié)果在表28示出。
[0608] 21.3抗拉強度、0.2 %耐力以及延伸率的評價
[0609]以JIS Z 2241(2011)規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)，對表27中示出的各樣 本No.的燒結(jié)體測定了抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率。
[0610] 并且，根據(jù)前述的適用于表6、表9的評價標(biāo)準(zhǔn)對測定的這些物性值進(jìn)行了評價。
[0611] 將以上的評價結(jié)果在表28示出。
[0612] 表28
[0613]
12345 由表28明確可知，相當(dāng)于實施例的燒結(jié)體與相當(dāng)于比較例的燒結(jié)體相比，相對密 度高。另外，也確認(rèn)了抗拉強度、〇. 2 %屈服強度及延伸率這些特性存在顯著差異。 2 22.燒結(jié)體(Zr-Ta系）的制造 3 (樣本 No. 198 ~212) 4 除了如表29、表30所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本 No. 1的燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。 5 表29
[0619]
L0622」為外，在表29、表30中，谷樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)十本友明的為"買施例"，小相 當(dāng)于本發(fā)明的為"比較例"。
[0623] 另外，在各燒結(jié)體雖然包含微量的雜質(zhì)，但在表29、表30中省略記載。
[0624] 23.金屬粉末(Zr-Ta系）的評價
[0625] 求出各樣本No .的粒子的粒子的表面的Cr含有率Cr (0 )、距粒子的表面的深度為 60nm處的Cr含有率Cr(60)、粒子的表面的Si含有率Si(0)、距粒子的表面的深度為60nm處的 Si含有率Si(60)、以及粒子的表面的0含有率0(0)。
[0626] 其結(jié)果，在相當(dāng)于實施例的金屬粉末的粒子中，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在 距粒子的表面的深度為60nm處的Cr含有率Cr(60)的70%以上170%以下的范圍內(nèi)。
[0627] 另外，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在0.2原子％以上15原子％以下的范圍內(nèi)。
[0628] 另一方面，在相當(dāng)于比較例的金屬粉末的粒子中，表面的Cr含有率Cr(0)脫離了所 述范圍。
[0629] 24.燒結(jié)體(Zr-Ta系）的評價
[0630] 24.1相對密度的評價
[0631] 以在JIS Z 2501(2000)規(guī)定的測定燒結(jié)金屬材料的密度的方法為基準(zhǔn)，對表29、 表30中示出的各樣本No.的燒結(jié)體測定了燒結(jié)密度，并參考制造各燒結(jié)體使用的粉末冶金 用金屬粉末的真密度，算出各燒結(jié)體的相對密度。
[0632] 將計算結(jié)果在表31、32示出。
[0633] 24.2維氏硬度的評價
[0634] 以JIS Z 2244(2009)規(guī)定的維氏硬度試驗的試驗方法為基準(zhǔn)，對表29中示出的各 樣本No.的燒結(jié)體測定了維氏硬度。
[0635] 將測定結(jié)果在表31示出。
[0636] 24.3抗拉強度、0.2 %耐力以及延伸率的評價
[0637] 以JIS Z 2241(2011)規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)，對表29中示出的各樣 本No.的燒結(jié)體測定了抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率。
[0638] 并且，根據(jù)前述的適用于表6、表9的評價標(biāo)準(zhǔn)對測定的這些物性值進(jìn)行了評價。
[0639] 將以上的評價結(jié)果在表31示出。
[0640] 表31
[0641]
表 32
[0643]
[0644] 由表31、表32明確可知，相當(dāng)于實施例的燒結(jié)體與相當(dāng)于比較例的燒結(jié)體相比，相 對密度高。另外，也確認(rèn)了抗拉強度、〇. 2 %屈服強度及延伸率這些特性存在顯著差異。
[0645] 25.燒結(jié)體(Zr-V系）的制造
[0646] (樣本 No .213 ~227)
[0647] 除了如表33、表34所示改變粉末冶金用金屬粉末的組成等之外，其余分別與樣本 No. 1的燒結(jié)體的制造方法相同地得到燒結(jié)體。
[0648] 表33
[0649]
[0650] 表 34
[0651]
[0652] 另外，在表33、表34中，各樣本No.的燒結(jié)體中，相當(dāng)于本發(fā)明的為"實施例"，不相 當(dāng)于本發(fā)明的為"比較例"。
[0653] 另外，在各燒結(jié)體雖然包含微量的雜質(zhì)，但在表33、表34中省略記載。
[0654] 26.金屬粉末(Zr-V系）的評價
[0655] 求出各樣本No .的粒子的粒子的表面的Cr含有率Cr (0 )、距粒子的表面的深度為 60nm處的Cr含有率Cr(60)、粒子的表面的Si含有率Si(0)、距粒子的表面的深度為60nm處的 Si含有率Si(60)、以及粒子的表面的0含有率0(0)。
[0656] 其結(jié)果，在相當(dāng)于實施例的金屬粉末的粒子中，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在 距粒子的表面的深度為60nm處的Cr含有率Cr(60)的70%以上170%以下的范圍內(nèi)。
[0657] 另外，粒子的表面的Cr含有率Cr(0)落在0.2原子％以上15原子％以下的范圍內(nèi)。
[0658] 另一方面，在相當(dāng)于比較例的金屬粉末的粒子中，表面的Cr含有率Cr(0)脫離了所 述范圍。
[0659] 27.燒結(jié)體(Zr-V系）的評價
[0660] 27 · 1相對密度的評價
[0661] 以在JIS Z 2501(2000)規(guī)定的測定燒結(jié)金屬材料的密度的方法為基準(zhǔn)，對表33、 表34中示出的各樣本No.的燒結(jié)體測定了燒結(jié)密度，并參考制造各燒結(jié)體使用的粉末冶金 用金屬粉末的真密度，算出各燒結(jié)體的相對密度。
[0662] 將計算結(jié)果在表35、表36示出。
[0663] 27.2維氏硬度的評價
[0664] 以JIS Z 2244(2009)規(guī)定的維氏硬度試驗的試驗方法為基準(zhǔn)，對表33中示出的各 樣本No.的燒結(jié)體測定了維氏硬度。
[0665] 將測定結(jié)果在表35示出。
[0666] 27 · 3抗拉強度、0 · 2%耐力以及延伸率的評價
[0667] 以JIS Z 2241(2011)規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)，對表33中示出的各樣 本No.的燒結(jié)體測定了抗拉強度、0.2%屈服強度及延伸率。
[0668] 并且，根據(jù)前述的適用于表6、表9的評價標(biāo)準(zhǔn)對測定的這些物性值進(jìn)行了評價。
[0669] 將以上的評價結(jié)果在表35示出。
[0670] 表35
[0671]
[0672]
[0673] 定了鏡面光澤度。另外，將相對于燒結(jié)體表面的光的入射角設(shè)為60°，使用鏡面光澤度90、折 射率1.500的玻璃作為用于計算鏡面光澤度的基準(zhǔn)面。而且，根據(jù)以下的評價標(biāo)準(zhǔn)對測定的 鏡面光澤度進(jìn)行了評價。
[0683] 鏡面光澤度的評價標(biāo)準(zhǔn)
[0684] A:表面的鏡面性非常高(鏡面光澤度為200以上）
[0685] B:表面的鏡面性高(鏡面光澤度為150以上小于200)
[0686] C:表面的鏡面性稍高(鏡面光澤度為100以上小于150)
[0687] D:表面的鏡面性稍低(鏡面光澤度為60以上小于100)
[0688] E:表面的鏡面性低(鏡面光澤度為30以上小于60)
[0689] F:表面的鏡面性非常低(鏡面光澤度為小于30)
[0690] 將以上的評價結(jié)果在表37示出。
[0691] 表37
[0692]
[0693] 由表37明確可知，相當(dāng)于實施例的燒結(jié)體與相當(dāng)于比較例的燒結(jié)體相比，鏡面光 澤度高?？梢哉J(rèn)為其原因在于，由于燒結(jié)體的表面附近的空孔率特別小，抑制了光的散射而 導(dǎo)致正反射的比例變多。
【主權(quán)項】
1. 一種粉末冶金用金屬粉末，其特征在于， 具有粒子， 所述粒子含有作為主成分的Fe; 含有0.2質(zhì)量％以上35質(zhì)量％以下比例的Cr; 含有0.2質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下比例的Si;以及 含有0.005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下比例的C， 當(dāng)將選自由!^、￥、￥、2^他、批以及1&所組成的組中的一種元素設(shè)為第一元素，將選自 所述組中的在元素周期表中的族大于所述第一元素的一種元素、或者選自所述組中的在元 素周期表中的族與所述第一元素相同且元素周期表中的周期大于所述第一元素的一種元 素設(shè)為第二元素時， 所述粒子還含有〇. 〇 1質(zhì)量％以上〇. 5質(zhì)量％以下比例的所述第一元素，并 含有0.01質(zhì)量％以上0.5質(zhì)量％以下比例的所述第二元素， 其中，所述粒子的表面的Cr的含有率為0.2原子％以上15原子％以下，且為距所述粒子 的表面的深度為60nm的位置處的Cr的含有率的70%以上170%以下。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末冶金用金屬粉末，其特征在于， 所述粒子的表面的Si含有率為距所述粒子的表面的深度為60nm的位置處的Si含有率 的155%以上800%以下。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粉末冶金用金屬粉末，其特征在于， 所述粒子的表面的〇含有率與Si含有率的比例為0.05以上0.4以下。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的粉末冶金用金屬粉末，其特征在于， 所述粒子的表面的Cr含有率比整個所述粒子中的Cr含有率小。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的粉末冶金用金屬粉末，其特征在于， 設(shè)所述第一元素的含有率E1除以所述第一元素的質(zhì)量數(shù)得到的值為XI、所述第二元素 的含有率E2除以所述第二元素的質(zhì)量數(shù)得到的值為X2，X1與X2的比例X1/X2為0.3以上3以 下。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的粉末冶金用金屬粉末，其特征在于， 所述第一元素的含有率與所述第二元素的含有率的合計為〇. 05質(zhì)量％以上0.8質(zhì)量％ 以下。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的粉末冶金用金屬粉末，其特征在于， 所述粒子的平均粒徑為〇. 5μπι以上30μπι以下。8. -種復(fù)合物，其特征在于，含有： 權(quán)利要求1至7中任一項所述的粉末冶金用金屬粉末；以及 粘合劑，將所述粉末冶金用金屬粉末的粒子彼此粘合。9. 一種造粒粉末，其特征在于， 通過對權(quán)利要求1至7中任一項所述的粉末冶金用金屬粉末進(jìn)行造粒而形成。10. -種燒結(jié)體，其特征在于， 通過對權(quán)利要求1至7中任一項所述的粉末冶金用金屬粉末進(jìn)行燒結(jié)而制得。
【文檔編號】C22C38/24GK105855534SQ201610082827
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月5日
【發(fā)明人】中村英文
【申請人】精工愛普生株式會社