由含有第一硬粒子、第二硬粒子、石墨粒子和鐵粒子的混合粉末制造燒結(jié)合金。第一硬粒子是Fe?Mo?Ni?Co?Mn?Si?C基合金粒子，第二硬粒子是Fe?Mo?Si基合金粒子，當(dāng)將第一硬粒子、第二硬粒子、石墨粒子和鐵粒子的總質(zhì)量設(shè)定為100質(zhì)量％時(shí)，該混合粉末含有5至50質(zhì)量％的第一硬粒子、1至8質(zhì)量％的第二硬粒子和0.5至1.5質(zhì)量％的石墨粒子。

發(fā)明背景

1.發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燒結(jié)合金的制造方法、燒結(jié)合金壓坯和燒結(jié)合金。

2.相關(guān)技術(shù)描述

含鐵作為基質(zhì)的燒結(jié)合金可用于內(nèi)燃機(jī)的閥座等。為了進(jìn)一步改進(jìn)耐磨性，在燒結(jié)合金中可包括硬粒子。在包括硬粒子的情況下，將石墨粒子和鐵粒子與硬粒子混合成粉末，并將該混合粉末壓制成燒結(jié)合金壓坯。此后，通過加熱該燒結(jié)合金壓坯并燒結(jié)所得產(chǎn)物，通常獲得燒結(jié)合金。

作為這種燒結(jié)合金的制造方法，提出一種制造耐磨鐵基燒結(jié)合金的方法，其中將通過硬粒子、石墨粒子和鐵粒子混合在一起而得的混合粉末壓制成燒結(jié)合金壓坯并在使該燒結(jié)合金壓坯的石墨粒子的碳(C)擴(kuò)散到硬粒子和鐵粒子中的同時(shí)燒結(jié)該燒結(jié)合金壓坯(例如，參考日本專利申請(qǐng)公開No.2004-156101(JP 2004-156101 A))。

在此，硬粒子含有20至70質(zhì)量％Mo、C:0.2至3質(zhì)量％、Mn:1至15質(zhì)量％，且余量包括不可避免的雜質(zhì)和Co，且在假設(shè)硬粒子、石墨粒子和鐵粒子的總量為100質(zhì)量％時(shí)，該混合粉末含有10至60質(zhì)量％的硬粒子和0.2至2質(zhì)量％的石墨粒子。由于硬粒子分散在燒結(jié)合金中，可以抑制磨料磨損。

發(fā)明概述

但是，JP 2004-156101 A中描述的制造方法中制成的燒結(jié)合金的連接硬粒子的基質(zhì)材料是Fe-C基材料，其中石墨粒子的C擴(kuò)散到鐵粒子中，因此柔軟。因此，當(dāng)耐磨鐵基燒結(jié)合金和與其接觸的滑動(dòng)配合材料的金屬材料互相發(fā)生金屬間接觸時(shí)，燒結(jié)合金的接觸表面很有可能塑性變形，并且在接觸表面上容易發(fā)生粘著磨損。為了防止這一點(diǎn)，希望提高燒結(jié)合金的硬度。另一方面，擔(dān)心這可能造成燒結(jié)合金的可機(jī)械加工性降低。因此，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)抗粘著磨損性和可機(jī)械加工性。

本發(fā)明提供能在抑制粘著磨損的同時(shí)保證可機(jī)械加工性的燒結(jié)合金制造方法、燒結(jié)合金壓坯和燒結(jié)合金。

本發(fā)明人認(rèn)為由于如上所述的燒結(jié)合金的鐵基基質(zhì)的塑性變形而加速接觸表面上的粘著磨損。從這一角度出發(fā)，本發(fā)明人考察了除相關(guān)技術(shù)中的抑制磨料磨損的硬粒子外還添加另一種類的能夠抑制鐵基基質(zhì)的塑性變形的硬粒子。在此，本發(fā)明人關(guān)注鉬作為該硬粒子的主要組分并獲知，通過使含有鐵和鉬的金屬間化合物和在燒結(jié)過程中沉淀的碳化鉬分散在鐵基基質(zhì)中，可以控制鐵基基質(zhì)的塑性變形。

本發(fā)明基于上述知識(shí)并且本發(fā)明的第一方面涉及燒結(jié)合金的制造方法，其包括將含有第一硬粒子、第二硬粒子、石墨粒子和鐵粒子的混合粉末壓制成燒結(jié)合金壓坯；和在使所述燒結(jié)合金壓坯的石墨粒子中的碳擴(kuò)散到第一硬粒子、第二硬粒子和鐵粒子中的同時(shí)燒結(jié)所述燒結(jié)合金壓坯，其中當(dāng)?shù)谝挥擦Ｗ泳哂?00質(zhì)量％時(shí)，第一硬粒子含有20至70質(zhì)量％Mo、5至40質(zhì)量％Ni、5至40質(zhì)量％Co、1至20質(zhì)量％Mn、0.5至4.0質(zhì)量％Si、0.5至3.0質(zhì)量％C和包括Fe和不可避免的雜質(zhì)的余量，當(dāng)?shù)诙擦Ｗ泳哂?00質(zhì)量％時(shí)，第二硬粒子含有60至70質(zhì)量％Mo和2.0質(zhì)量％或更少的Si和包括Fe和不可避免的雜質(zhì)的余量，且當(dāng)將第一硬粒子、第二硬粒子、石墨粒子和鐵粒子的總質(zhì)量設(shè)定為100質(zhì)量％時(shí)，所述混合粉末含有5至50質(zhì)量％的第一硬粒子、1至8質(zhì)量％的第二硬粒子和0.5至1.5質(zhì)量％的石墨粒子。