特許 6467535 溶浸用Ｃｕ系粉末

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6467535

(24)【登録日】2019年1月18日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】溶浸用Ｃｕ系粉末

(51)【国際特許分類】

   B22F 1/00 20060101AFI20190204BHJP

【ＦＩ】

   B22F1/00 L

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-23353(P2018-23353)

(22)【出願日】2018年2月13日

【審査請求日】2018年10月9日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000239426

【氏名又は名称】福田金属箔粉工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067301

【弁理士】

【氏名又は名称】安藤 順一

(74)【代理人】

【識別番号】100173406

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 真貴子

(72)【発明者】

【氏名】木越 悠太

(72)【発明者】

【氏名】寺居 臣治

【審査官】 坂本 薫昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１３３５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００７６４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｆ １／００

Ｂ２２Ｆ ３／００

Ｂ２２Ｆ ９／０８

Ｃ２２Ｃ ９／００

Ｃ２２Ｃ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶浸用のＣｕ系粉末であって、前記Ｃｕ系粉末は、Ｆｅ又はＣｏを１．５〜４．０質量％とＣｕとを含有し、１３７３Ｋ〜１４２３Ｋの温度域における最も低級な凝縮相酸化物の標準生成自由エネルギーが前記温度域におけるＣｒ酸化物の標準生成自由エネルギー以下である元素の総含有量が０．３質量％以下である溶浸用Ｃｕ系粉末。

【請求項2】

Ｚｎを０．５〜３．０質量％含有する請求項１記載の溶浸用Ｃｕ系粉末。

【請求項3】

潤滑剤を０．１〜１．０質量％含有する請求項１又は２記載の溶浸用Ｃｕ系粉末。

【請求項4】

請求項１乃至３いずれか記載の溶浸用Ｃｕ系粉末を用いた溶浸材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はＦｅ系基材の溶浸に使用するＣｕ系粉末に関する。詳しくは、該Ｃｕ系粉末からなる溶浸材は、溶浸率が高いからＦｅ系基材を高密度化できるため、高強度であり高靭性なＦｅ系合金の焼結部品を製造することができ、また、該溶浸材は基材表面を浸食しないから、溶浸後の基材の表面状態は良好であり、しかも、溶浸後に残滓が残らないから、残滓除去工程が不要な溶浸材になる溶浸用Ｃｕ系粉末に関する。

【背景技術】

【0002】

機械部品には常に高強度化、高靱性化の要請があるため、機械部品になるＦe系合金の焼結部品にはさらなる高密度化が求められている。

【0003】

Ｆｅ系合金の焼結部品を高密度化する方法としては、Ｆｅ系金属粉の圧粉体や焼結体等（以下「基材」と言う）にＣｕ又はＣｕ合金を溶浸させる技術が確立されている。

【0004】

溶浸とは、気孔を有する基材に該基材よりも融点の低いＣｕやＣｕ合金の圧粉体（以下「溶浸材」と言う）を基材と接触させて加熱し、加熱によって溶融した溶浸材が毛細管現象によって基材に浸透して基材内部の気孔を満たすことで気孔を減少させる技術である。

【0005】

気孔が減少することで基材の密度が上がり緻密性が向上するため、高強度化や高靱性化が望める。

【0006】

一般に溶浸材には、溶浸率（基材と接触させた溶浸材の重量に対する基材に浸透した溶浸材の重量の比）が高いことが求められる。

【0007】

また、基材中のＦｅが接触させた溶浸材へ溶融すると基材表面が荒れたり、窪みができたりする（以下、「浸食」と言う）ため、溶浸材には基材表面を浸食しないことが求められると共に、基材表面に残留物（以下「残滓」と言う）が残らないことや、仮に、残滓が残ったとしても固着せずに容易に除去できることが求められる。

【0008】

このような要求を満足させるべく、微量のＭｎ、Ａｌ、Ｓｉ等の元素を含有させることで高い溶浸率を維持しながら、これらの元素が溶浸過程で酸化物を形成して残滓の一部となって基材の表面に残ることで、溶浸しきれずに残存した溶浸材が基材に固着することを抑制しようとする溶浸材が提案されている（例えば後述の特許文献１）。

【0009】

しかし、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｉ等の濃度が高いと、溶浸しきれなかった溶浸材による残滓の他に、これら元素の酸化物による残滓が生じて残滓の量が増えるといった問題がある。

【0010】

また、Ｍｎ，Ａｌ，Ｓｉのように、通常の溶浸雰囲気（例えば、水素を含む露点−３０℃程度の焼結雰囲気）において極めて酸化され易い元素は、各原料の製造工程等で不可避的に混入する場合もあり、溶浸材中にこのような元素が多く含まれると、溶浸過程で溶浸材粉末の粒子表面や液相表面に当該元素の酸化被膜が形成されて、溶浸不良や残滓発生の原因となる虞もある。

【0011】

残滓を残さない方法としては、Ｃｕ単体を溶浸する方法が知られている。
しかし、Ｃｕ単体の溶浸材の場合は、溶浸率が高く、残滓は残らないという特長があるが、基材表面に浸食が発生するという問題がある。

【0012】

そこで、溶浸率が高い溶浸材であって、基材表面に浸食がなく、しかも、残滓が残らず、残滓除去工程が不要である溶浸材の開発が望まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特開２０１３−１３３５１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

特許文献１には、Ｆｅ１．５〜５．５質量％、Ｍｎ１．０〜２．５質量％、Ｚｎ１．０〜２．０質量％、Ａｌ０．０１〜０．１質量％、Ｓｉ０．１〜０．６質量％、残部がＣｕからなる粉末を成形した溶浸材が開示されている。

【0015】

特許文献１に開示される溶浸材は、溶浸率が高く、表面の浸食も抑制できるが、Ｍｎ，Ａｌ，Ｓｉが、溶浸過程で酸化物を形成して残滓となるため、溶浸後に残滓除去工程が必要になるという問題がある。

【0016】

本発明者らは、前記諸問題を解決することを技術的課題とし、試行錯誤的な数多くの試作・実験を重ねた結果、Ｆｅ又はＣｏを１．５〜４．０質量％とＣｕとを含有し、１３７３Ｋ〜１４２３Ｋの温度域における最も低級な凝縮相酸化物の標準生成自由エネルギーが前記温度域におけるＣｒ酸化物の標準生成自由エネルギー以下である元素の総含有量が０．３質量％以下であるＣｕ系粉末からなる溶浸材であれば、溶浸率が高くて基材表面の浸食がなく、しかも、残滓が残らないから残滓除去工程が不要になるという刮目すべき知見を得て、前記技術的課題を達成したものである。

【課題を解決するための手段】

【0017】

前記技術的課題は次のとおりの本発明によって解決できる。

【0018】

本発明は、Ｆｅ又はＣｏを１．５〜４．０質量％とＣｕとを含有し、１３７３Ｋ〜１４２３Ｋの温度域における最も低級な凝縮相酸化物の標準生成自由エネルギーが前記温度域におけるＣｒ酸化物の標準生成自由エネルギー以下である元素の総含有量が０．３質量％以下である溶浸用Ｃｕ系粉末である。

【0019】

また、本発明は、Ｚｎを０．５〜３．０質量％含有する前記溶浸用Ｃｕ系粉末である。

【0020】

また、本発明は、潤滑剤を０．１〜１．０質量％含有する前記溶浸用Ｃｕ系粉末である。

【0021】

また、本発明は、前記溶浸用Ｃｕ系粉末を用いた溶浸材である。

【0023】

なお、本発明における「１３７３Ｋ〜１４２３Ｋの温度域における最も低級な凝縮相酸化物」とは、当該元素の最も低級な凝縮相が固相である場合には固相の酸化物、液相である場合には液相の酸化物をいう。

【発明の効果】

【0024】

本発明に係る溶浸用Ｃｕ系粉末は、鉄（Ｆe）又はコバルト（Ｃｏ）を１．５〜４．０質量％含有するため、該溶浸用Ｃｕ系粉末からなる溶浸材は溶浸率が高く、Ｆｅ系基材を高密度化することができるから、高強度で高靭性なＦｅ系合金の焼結部品を製造できる溶浸材になる。

【0025】

また、基材表面を浸食しないから、表面状態が良好な焼結部品を製造できる溶浸材になる。

【0026】

また、１３７３Ｋ〜１４２３Ｋの温度域における最も低級な凝縮相酸化物の標準生成自由エネルギーが、前記温度域におけるＣｒ酸化物の標準生成自由エネルギー以下である元素の総含有量が０．３質量％以下だから、基材表面に残滓が残らない溶浸材になる。

【0027】

また、亜鉛（Ｚｎ）を０．５〜３．０質量％含有させれば基材と溶浸材との濡れ性が良くなるから、さらに溶浸率が高い溶浸材になる。

【0028】

また、潤滑剤を０．１〜１．０質量％含有させれば、潤滑性が向上するため成形し易い溶浸材になる。

【発明を実施するための形態】

【0029】

一般的に基材に対する溶浸用Ｃｕ系粉末の溶浸は、包晶温度よりも高い１３７３Ｋ〜１４２３Ｋの温度域（以下「溶浸温度域」と言う）で行われる。

【0030】

溶浸温度域におけるＦｅの飽和溶解度は約５．０質量％である。
基材にＣｕ単体を溶浸させると、基材中のＦｅが溶浸材側へ溶融するために基材表面に浸食による窪み（以下「浸食ピット」と言う）ができたり、表面が荒れたりすることがあるが、本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末には、予めＦｅを添加しているので、このような基材表面の浸食を防止することができる。

【0031】

本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末におけるＦｅの含有量は１．５〜４．０質量％が好ましく、さらに好ましくは、２．０〜３．５質量％である。

【0032】

１．５質量％未満では浸食防止効果が弱くなり、４．０質量％を超えて含有すると、溶浸温度域ではＦｅが溶浸材中に溶解しきれず、基材表面に固着する虞があるからである。

【0033】

Ｆｅの形態は限定されず、単体粉末、合金粉末、部分合金化粉末等のいずれでもよいが、合金粉末又は部分合金化粉末が好ましい。
単体粉末は溶浸条件によってはＣｕに拡散し難くなるからである。

【0034】

本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末が含有するＣｏは、Ｆｅと同様にＣｕに溶解して基材表面の浸食ピットや荒れを防止することができる。

【0035】

Ｃｏの含有量はＦｅと同様、１．５〜４．０質量％が好ましく、さらに好ましくは、２．０〜３．５質量％である。

【0036】

１．５質量％未満では浸食防止効果が弱くなり、４．０質量％を超えると、溶浸温度域ではＣｏが溶浸材中に溶解しきれず、基材表面に固着する虞があるからである。

【0037】

Ｃｏの形態は限定されず、単体粉末、合金粉末、部分合金化粉末等のいずれでもよいが、合金粉末又は部分合金化粉末が好ましい。
単体粉末は一般的な溶浸温度域ではＣｕに拡散し難いからである。

【0038】

本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末に含まれる溶浸温度域における最も低級な凝縮相酸化物のΔＧ^０_ＭＯxが当該温度域におけるＣｒ酸化物のΔＧ^０_ＭＯx以下である元素の総含有量は０．３質量％以下である。

【0039】

ΔＧ^０_ＭＯxとは標準生成自由エネルギーのことであり、単位は「ｋＪ／ｍｏｌ−Ｏ_２」又は「ｋｃａｌ／ｍｏｌ−Ｏ_２」である。

【0040】

溶浸温度域における最も低級な凝縮相酸化物のΔＧ^０_ＭＯxが当該温度域におけるＣｒ酸化物のΔＧ^０_ＭＯx以下である元素とは、通常の溶浸雰囲気（例えば、水素を含む露点―３０℃程度の焼結雰囲気）において、極めて酸化され易い元素であり、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）等を挙げることができる。

【0041】

当該元素は、溶浸過程において溶浸用粉末の粒子表面や液相表面に当該元素の酸化被膜を形成して溶浸不良の原因となったり、残滓となったりするため多く含有することは好ましくない。

【0042】

しかし、当該元素は意図的に添加しない場合でも原料となる粉末の製造工程等で不可避的に混入することがあるため、本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末では残滓が残らない限界値である総含有量が０．３質量％以下に限定した。

【0043】

また、当該元素の総含有量が０．１質量％以下であれば、残滓量がさらに少なくなるためより好ましい。

【0044】

本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末を混合粉として構成する場合には、原料となる各粉末に含まれる当該元素の総含有量が全て０．３質量％以下である必要はなく、当該元素の含有量が少ない原料の粉末と混合することで全体として総含有量０．３質量％以下を満たせばよい。

【0045】

本発明におけるＣｕ系粉末に含まれる当該元素が０．３質量％以下であるかどうかは、例えば、ＩＣＰ発光分光分析装置で測定して、当該元素の合計が０．３質量％以下であることを確認すればよい。

【0046】

一方、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、リン（Ｐ）等のように、１３７３Ｋ〜１４２３Ｋの温度域における最も低級な凝縮相酸化物のΔＧ^０_ＭＯxが当該温度域と同一の温度域におけるＣｒ酸化物のΔＧ^０_ＭＯxよりも大きい元素は、前出の通常の溶浸雰囲気において酸化し難く、不純物として混入した場合でも溶浸不良を引き起こしたり、残滓が残ったりすることはない。

【0047】

本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末は亜鉛（Ｚｎ）を含有してもよい。

【0048】

Ｚｎの添加は溶浸材の融点を下げる効果や溶浸材と基材の濡れ性を改善する効果がある。濡れ性が改善すればさらなる溶浸率の向上が望める。

【0049】

Ｚｎの含有量は、０．５〜３．０質量％が好ましく、さらに好ましくは、０．５〜２．０質量％である。

【0050】

Ｚｎが０．５質量％未満であれば、濡れ性の向上が見られなくなり、また、３．０質量％を超えて含有すると、溶浸過程におけるＺｎの蒸発量が多くなり溶浸材の歩留まりが悪くなって溶浸率が低下するからである。

【0051】

また、蒸発したＺｎは焼結炉を汚損する虞もある。

【0052】

本発明の溶浸用Ｃｕ系粉末は各元素の単体粉末又は合金粉末又は部分合金化粉末を混合して製造することができる。

【0053】

各元素の粉末の製造方法は特に限定されず、アトマイズ法、還元法、電解法、粉砕法等の公知の方法で製造すればよい。

【0054】

本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末を構成する各元素の粉末の平均粒子径は１〜３００μｍが好ましい。

【0055】

３００μｍを超えると均一に混合せず成分偏析の原因となる虞があり、１μｍ未満であるとハンドリング性が悪くなると共に、粉末が高価になるからである。

【0056】

本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末には、潤滑剤を添加することができる。
潤滑剤を添加すれば、潤滑性が向上して、成形し易い溶浸材になる。

【0057】

潤滑剤の添加量は０．１〜１．０質量％が好ましく、さらに好ましくは、０．２〜０．８質量％である。

【0058】

０．１質量％未満であると潤滑性向上の効果が弱く、また、１．０質量％を超えて添加したとしても、潤滑剤の蒸発量が多くなり溶浸材の歩留まりが悪くなって溶浸率が低下するからである。

【0059】

また、蒸発した潤滑剤は焼結炉を汚損する虞もある。

【0060】

潤滑剤は特に限定されるものではないが、ステアリン酸亜鉛等の金属セッケンやＥＢＳ系ワックス等が好適である。

【0061】

本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末は、圧粉成形等の公知の方法で溶浸材に成形することができる。

【0062】

基材に溶浸材を溶浸させる溶浸法には、基材と溶浸材とを接触させて加熱することで焼結と溶浸とを同時に行う一段溶浸法と、基材をまず一次加熱して予備焼結し、この焼結体に溶浸材を接触させ二次加熱することで溶浸を行う二段溶浸法がある。

【0063】

二段溶浸法は、予備加熱の過程において粉末粒子間が強固に結合するため強固な骨格構造が得られるという特長があるが、工程が多いため、一般的には一段溶浸法で行われる。

【0064】

本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末からなる溶浸材は、溶浸率が高いため、二段溶浸法はもちろんのこと一段溶浸法においても高密度のＦｅ系合金になり、高強度であり高靭性の焼結部品を製造することができる。

【実施例】

【0065】

本発明の実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0066】

＜基材＞
Ｃｕが１．５質量％、Ｃが１．０質量％、残部がＦｅとなるように、電解Ｃｕ粉末、黒鉛粉末及びアトマイズＦｅ粉末を混合した後、ステアリン酸亜鉛を０．８質量％添加した混合粉末１３．７ｇを巾１２ｍｍ×長さ３０ｍｍの角柱状で密度６．８ｇ／ｃｍ^３の圧粉体となるように成形して基材を作製した。

【0067】

＜溶浸材＞
実施例及び比較例の各Ｃｕ系粉末は、ＩＣＰ発光分光分析装置ｉＣＡＰ７６００（サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製）で含有する元素を定量した後、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を０．５質量％添加し、基材の気孔に対し７０体積％となる量の粉末を直径１１ｍｍの円板状に圧粉した溶浸材を作製した。

【0068】

実施例及び比較例の各Ｃｕ系粉末に含有させた微量元素は、該微量元素の酸化物の溶浸温度域におけるΔＧ^０_ＭＯｘ（ｋＪ/ｍｏｌ−Ｏ_２）がいずれもＣｒ酸化物よりも低い元素である。

【0069】

１４００ＫにおけるＣｒと各微量元素のΔＧ^０_ＭＯｘ（ｋＪ/ｍｏｌ−Ｏ₂）を表１に示す。

【表1】

【0070】

＜溶浸法＞
基材の圧粉体上に溶浸材を載せて一段溶浸法により溶浸した。
溶浸条件としては、８２３Ｋで３０分間加熱して溶浸材中の潤滑剤を脱ロウした後、１４０３Ｋで３０分間加熱した。
焼結炉内の雰囲気は水素：窒素が３：１の混合ガス雰囲気とした。

【0071】

（実施例１）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｆｅ−Ｚｎ合金粉末（Ｃｕ／Ｆｅ／Ｚｎ＝Ｂａｌ．／１．５／０．５質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を使用した。

【0072】

（実施例２）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｆｅ−Ｚｎ合金粉末（Ｃｕ／Ｆｅ／Ｚｎ＝Ｂａｌ．／４．０／３．０質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を５０質量％、Ｃｕ粉末を５０質量％配合した。

【0073】

（実施例３）
実施例２と同じＣｕ−Ｆｅ−Ｚｎ合金粉末のみを使用した。

【0074】

（実施例４）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｃｏ−Ｚｎ合金粉末（Ｃｕ／Ｃｏ／Ｚｎ＝Ｂａｌ．／１．５／０．５質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を使用した。

【0075】

（実施例５）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｃｏ−Ｚｎ合金粉末（Ｃｕ／Ｃｏ／Ｚｎ＝Ｂａｌ．／４．０／３．０質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を５０質量％、Ｃｕ粉末を５０質量％配合した。

【0076】

（実施例６）
実施例５と同じＣｕ−Ｃｏ−Ｚｎ合金粉末のみを使用した。

【0077】

（実施例７）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｆｅ合金粉末（Ｃｕ／Ｆｅ＝Ｂａｌ．／４．０質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を３７．５質量％、Ｃｕ粉末を６２．５質量％配合した。

【0078】

（実施例８）
実施例７と同じＣｕ−Ｆｅ合金粉末を５０質量％、Ｃｕ粉末を５０質量％配合した。

【0079】

（実施例９）
実施例９では実施例７と同じＣｕ−Ｆｅ合金粉末のみを使用した。

【0080】

（実施例１０）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｃｏ合金粉末（Ｃｕ／Ｃｏ＝Ｂａｌ．／４．０質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を３７．５質量％、Ｃｕ粉末を６２．５質量％配合した。

【0081】

（実施例１１）
実施例１０と同じＣｕ−Ｃｏ合金粉末を５０質量％、Ｃｕ粉末を５０質量％配合した。

【0082】

（実施例１２）
実施例１０と同じＣｕ−Ｃｏ合金粉末のみを使用した。

【0083】

（実施例１３）
Ｆｅ粉末（不純物元素は測定限界以下）を２．０質量％、Ｚｎ粉末（不純物元素は測定限界以下）を１．５質量％、残部をＣｕ粉末（不純物元素は測定限界以下）として配合した。混合後の成分分析ではＳｉが０．０１質量％検出された。

【0084】

（実施例１４）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｆｅ−Ｚｎ合金粉末（Ｃｕ／Ｆｅ／Ｚｎ＝Ｂａｌ．／４．０／３．０質量％：溶湯中にＣｒ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃａの総含有量が０．３質量％より多くなるように添加した）を、５０質量％、Ｃｕ粉末を５０質量％配合し、Ｃｒ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃａの総含有量が０．３質量％以下となるようにした。

【0085】

（比較例１）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｆｅ合金粉末（Ｃｕ／Ｆｅ＝Ｂａｌ．／０．５質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を使用した。

【0086】

（比較例２）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｆｅ合金粉末（Ｃｕ／Ｆｅ＝Ｂａｌ．／５．０質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を使用した。

【0087】

（比較例３）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｃｏ合金粉末（Ｃｕ／Ｃｏ＝Ｂａｌ．／０．５質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を使用した。

【0088】

（比較例４）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｃｏ合金粉末（Ｃｕ／Ｃｏ＝Ｂａｌ．／５．０質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を使用した。

【0089】

（比較例５）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｆｅ−Ｚｎ合金粉末（Ｃｕ／Ｆｅ／Ｚｎ＝Ｂａｌ．／２．０／１．５質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％より多くなるように添加した）を使用した。

【0090】

（比較例６）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｃｏ−Ｚｎ合金粉末（Ｃｕ／Ｃｏ／Ｚｎ＝Ｂａｌ．／２．０／１．５質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％より多くなるように添加した）を使用した。

【0091】

（比較例７）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｆｅ合金粉末（Ｃｕ／Ｆｅ＝Ｂａｌ．／２．０質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％より多くなるように添加した）を使用した。

【0092】

（比較例８）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｃｏ合金粉末（Ｃｕ／Ｃｏ＝Ｂａｌ．／２．０質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％より多くなるように添加した）を使用した。

【0093】

（比較例９）
実施例１３と同じＣｕ−Ｆｅ−Ｚｎ混合粉末にＳｉ粉末を０．３４質量％配合し、Ｓｉの総含有量が０．３質量％以上となるようにした。

【0094】

（比較例１０）
実施例１４のＣｕ−Ｆｅ−Ｚｎ合金粉末のみを使用した。

【0095】

（参考例）
アトマイズ法により製造されたＣｕ−Ｆｅ−Ｚｎ合金粉末（Ｃｕ／Ｆｅ／Ｚｎ＝Ｂａｌ．／２．０／４．０質量％：溶湯中にＭｎ，Ｓｉ，Ａｌを総含有量が０．３質量％以下となる範囲でごく微量添加した）を使用した。

【0096】

＜溶浸率＞
溶浸率は、以下の数１に基づいて計算した。

【0097】

【数1】

【0098】

＜残滓＞
塊状もしくは粉末状の残滓の有無を目視と触感で確認した。
残滓が確認されたものを「あり」、確認されなかったものを「なし」として評価した。

【0099】

＜浸食＞
浸食の有無は顕微鏡による観察（倍率５０倍）と目視で確認した。
浸食が確認されたものを「あり」、確認されなかったものを「なし」として評価した。

【0100】

各実施例の結果を表２、各比較例の結果を表３に示す。

【0101】

【表2】

【0102】

【表3】

【0103】

表２及び表３から、本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末からなる溶浸材の溶浸率は高く、また基材表面には残滓や浸食が観察されないことが証明された。

【産業上の利用可能性】

【0104】

本発明における溶浸用Ｃｕ系粉末からなる溶浸材は溶浸率が高いので、Ｆｅ系基材を高密度化できるため、高強度であり高靭性なＦｅ系合金の焼結部品を製造することができ、また、基材表面を浸食しないので、表面状態が良好な焼結部品を製造することができ、しかも、溶浸後に残滓が残らないから、残滓除去工程が不要であるため焼結部品の生産性の向上が望める溶浸材である。
したがって、本発明は産業上の利用可能性の高い発明である。

【要約】

【課題】
Ｆｅ系基材の溶浸材になる溶浸用Ｃｕ系粉末であって、該Ｃｕ系粉末からなる溶浸材は、溶浸率が高くてＦｅ系基材を高密度化できるため、高強度であり高靭性なＦｅ系合金の焼結部品を製造することができ、また、基材表面を浸食しないから、溶浸後の基材の表面状態は良好であり、しかも、溶浸後に残滓が残らないから、残滓除去工程が不要な溶浸材になる溶浸用Ｃｕ系粉末を提供する。
【解決手段】
溶浸用のＣｕ系粉末であって、前記Ｃｕ系粉末は、Ｆｅ又はＣｏを１．５〜４．０質量％とＣｕとを含有し、１３７３Ｋ〜１４２３Ｋの温度域における最も低級な凝縮相酸化物の標準生成自由エネルギーが前記温度域におけるＣｒ酸化物の標準生成自由エネルギー以下である元素の総含有量が０．３質量％以下である溶浸用Ｃｕ系粉末。
【選択図】なし