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公開番号2025160144
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2025063661
出願日2025-04-08
発明の名称軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品およびその製造方法
出願人广東粤海華金科技股フン有限公司,GUANGDONG YUEHAI HUAJIN TECHNOLOGY CO., LTD.
代理人弁理士法人R&C
主分類B22F 1/00 20220101AFI20251015BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明によって提供される軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品は主にプレアロイ粉末a、プレアロイ粉末b、銅粉末およびバインダーを製造原料として粉末冶金製造工程により製造され、ここで、銅粉末の粒径は300メッシュ以下であり、プレアロイ粉末a、プレアロイ粉末b、銅粉末の重量比は(60～80):(10～30):(9～15)であり、バインダーの使用量はプレアロイ粉末a、プレアロイ粉末b、銅粉末の合計重量の0.5%～2.0%である。本発明によって提供される軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品は非磁性特性を有するだけでなく、密度が6.5～7.0g/cm³であり、ノーカット衝撃靭性が40～60J/cm²であり、軽量かつ高衝撃靭性特性を有する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品であって、製造原料がプレアロイ粉末ａ、プレアロイ粉末ｂ、銅粉末およびバインダーからなり、
前記プレアロイ粉末ａ、プレアロイ粉末ｂ、銅粉末の重量比は（６０～８０）：（１０～３０）：（９～１５）であり、
前記バインダーの使用量はプレアロイ粉末ａ、プレアロイ粉末ｂ、銅粉末の合計重量の０．５％～２．０％であり、
前記プレアロイ粉末ａは、重量％で、Ｃ０．４％～０．７％、Ｓｉ ≦０．８％、Ｍｎ１１．３％～１４．５％、Ｐ≦０．０３％、Ｓ≦０．０３％を含み、残部がＦｅであり、
前記プレアロイ粉末ｂは、重量％で、Ｃ１．２％～１．８％、Ｓｉ ≦０．８％、Ｍｎ５．２％～１８％、Ｐ≦０．０３％、Ｓ≦０．０３％を含み、残部がＦｅである、ことを特徴とする軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記銅粉末の粒径が３００メッシュ以下である、ことを特徴とする請求項１に記載の軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品。
【請求項３】
前記プレアロイ粉末ａの粒径が１５０メッシュ以下であり、前記プレアロイ粉末ｂの粒径が１００メッシュ以下である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品。
【請求項４】
前記バインダーがパラフィン系ワックス粉末である、ことを特徴とする請求項３に記載の軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品。
【請求項５】
前記パラフィン系ワックス粉末は、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸アルミニウムの少なくとも１種から選択される、ことを特徴とする請求項４に記載の軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品。
【請求項６】
前記軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品の密度が６．５～７．０ｇ／ｃｍ
３
であり、ノーカット衝撃靭性が４０～６０Ｊ／ｃｍ
２
である、ことを特徴とする請求項４に記載の軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品。
【請求項７】
プレアロイ粉末ａ、プレアロイ粉末ｂ、銅粉末およびバインダーを混合して混合粉末を得るステップと、
混合粉末をプレスして圧粉体にするステップと、
圧粉体を焼結成形するステップと、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品の製造方法。
【請求項８】
混合粉末を圧粉体にプレスする際のプレス圧力が９００～１２００ＭＰａである、ことを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記圧粉体の密度が６．０～６．６ｇ／ｃｍ
３
である、ことを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
圧粉体を焼結成形する際の焼結温度が１１５０～１２５０℃であり、焼結時間が０．５～１ｈである、ことを特徴とする請求項７に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末冶金の技術分野に属し、軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
粉末冶金は、ニアネットシェイプ、高い材料利用率、低い製造コスト及び環境に優しい製造プロセス等の利点を有し、自動車、機械、電子機器及びその他の重要な分野の材料及び部品の製造に広く使用されている。しかし、粉末冶金非磁性鋼製品の緻密性は、従来の鍛造で製造された非磁性鋼製品に比べて低く、材料の衝撃靭性が低いため、使用要件を満たすことができず、粉末冶金非磁性鋼製品の用途が大きく制限されている。
【０００３】
金属材料の靭性は、金属材料の組成や構造設計、金属材料の加工、熱処理方法などによって強化することができる。中でも、異なる元素や化合物をドーピングすることで、材料の組成や構造を調整し、物理的・化学的特性を変化させることができる。銅は鉄基粉末冶金材料によく使われる合金元素で、焼結温度が銅の融点より高い場合、過渡液相を生成して焼結緻密化を促進し、材料の靭性を向上させることができる。また、鉄基粉末冶金材料は銅の浸透プロセスによって材料の衝撃靭性を向上させることもできるが、衝撃靭性は比較的低くく（約２０Ｊ／ｃｍ
２
）、関連する高靭性やその他の特別な要求を満たすことは難しい。
【０００４】
既存の粉末冶金製造方法で製造された製品の衝撃靭性が低く、高い衝撃靭性が要求される用途によっては、要求性能を満たすことが困難である。同時に、軽量化は自動車関連分野の発展方向でもある。したがって、軽量化高靭性粉末冶金高マンガン鋼製品の開発が急務となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の１つの目的は、上記技術的問題の少なくとも１つを解決するための軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品を提供することである。
【０００６】
本発明のもう１つの目的は、上記技術的問題の少なくとも１つを解決するための上記軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、軽量化高衝撃靭性粉末冶金非磁性鋼製品を提供し、その製造原料はプレアロイ粉末ａ、プレアロイ粉末ｂ、銅粉末およびバインダーからなる。
【０００８】
本発明において、プレアロイ粉末ａの組成は以下の通りであり：
重量％で、Ｃ０．４％～０．７％、Ｓｉ ≦０．８％、Ｍｎ１１．３％～１４．５％、Ｐ≦０．０３％、Ｓ≦０．０３％を含み、残部がＦｅであり、
プレアロイ粉末ｂの組成は以下の通りであり：
重量％で、Ｃ１．２％～１．８％、Ｓｉ ≦０．８％、Ｍｎ５．２％～１８％、Ｐ≦０．０３％、Ｓ≦０．０３％を含み、残部がＦｅである。
【０００９】
いくつかの実施形態では、プレアロイ粉末ａ、プレアロイ粉末ｂ、銅粉末の重量比は（６０～８０）：（１０～３０）：（９～１５）であってもよい。
【００１０】
いくつかの実施形態では、銅粉末の粒径が３００メッシュ以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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