[0190] 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(qiáng)度和〇. 2%屈服強(qiáng)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(qiáng)度和0.2%屈服強(qiáng)度增大?？梢哉J(rèn)為，這是因?yàn)橥ㄟ^將合金組成最優(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(jī)械性能提高。
[0191] 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，但作為一個(gè)例子期望表面的維氏硬度為140以上500 以下。另外，期望優(yōu)選為150以上400以下。具有這樣的硬度的燒結(jié)體具有特別高的耐久 性。
[0192] 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(jī)械性能，但是為了實(shí) 現(xiàn)更高密度化及提高機(jī)械性能，也可以施加各種附加處理。
[0193] 作為該附加處理，例如可以是上述的HIP處理這樣的實(shí)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(dú)進(jìn)行，也 可以多個(gè)組合進(jìn)行。
[0194] 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）的輕元素發(fā) 揮，最終得到的燒結(jié)體的組成有時(shí)從金屬粉末中的組成稍微改變。
[0195] 例如，關(guān)于C雖然隨著工序條件和處理?xiàng)l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。
[0196] 另外，O也同樣，雖然隨著工序條件和處理?xiàng)l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。
[0197] 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(shí)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(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)充分的高密度 化。因此，即使進(jìn)一步實(shí)施HIP處理，也很難進(jìn)行進(jìn)一步的高密度化。
[0198] 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)生或增加殘留的應(yīng) 力，導(dǎo)致伴隨著這些殘留的應(yīng)力隨著時(shí)間被釋放，而產(chǎn)生變形或尺寸精確度降低這樣的問 題。
[0199] 對(duì)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(shí)現(xiàn)了與實(shí)施了 HIP處理時(shí)相同的高密度化及高強(qiáng)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(jī)械強(qiáng)度及尺寸精確度高，耐久性優(yōu)異的燒結(jié) 體。
[0200] 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(jī)械性能的附加 處理，所以組成和結(jié)晶組織在整個(gè)燒結(jié)體中容易變得均勻。因此，結(jié)構(gòu)各向同性高，無(wú)論形 狀如何對(duì)于來自所有方向的負(fù)荷耐久性都優(yōu)異。
[0201] 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(duì)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 Zr和Nb，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。
[0202] 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(shí)，A2-A1優(yōu)選為0. 5 %以上10 %以下，更優(yōu)選為1 %以上5 %以下。A2-A1在這種范圍的燒 結(jié)體具有必要且充分的機(jī)械強(qiáng)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。
[0203] 這樣的鏡面性高的燒結(jié)體不僅機(jī)械強(qiáng)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。
[0204] 另外，燒結(jié)體的表面附近的空孔率Al是指燒結(jié)體的截面中，以距離表面50 μπι的 深度的位置為中心半徑25 μπι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300 μ m的深度的位置為中心半徑25 μ m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。
[0205] 以上，基于本發(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(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限定于此。
[0206] 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(jī)部件、宇宙運(yùn)輸機(jī)（例如機(jī)器人等）部件之類的輸送設(shè)備部件、計(jì)算機(jī)部件、移動(dòng)電話 終端部件之類的電子設(shè)備部件、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)之類的電氣設(shè)備部件、工作機(jī)械、半導(dǎo)體 制造裝置之類的機(jī)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。
[0207] 實(shí)施例
[0208] 下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0209] 1.燒結(jié)體的制造
[0210] (樣本 No.l)
[0211] 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. 05 μπι，振實(shí)密度為4. 20g/cm3,比表面積為0. 23m2/g。
[0212] 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法）進(jìn) 行了鑒定、定量。另外，在ICP分析中，使用了（株式會(huì)社）Rigaku制造的ICP裝置（CIR0S120 型）。另外，C的鑒定、定量使用了 LECO公司制造的碳/硫分析裝置（CS-200)。而且，0的 鑒定、定量使用了 LECO公司制造的氧/氮分析裝置（TC-300/EF-300)。
[0213] 2、其次，將金屬粉末與聚丙烯和蠟的混合物（有機(jī)粘合劑）稱量混合達(dá)到質(zhì)量比 9 : 1，得到混合原料。
[0214] 3、然后，將該混合原料在混煉機(jī)中進(jìn)行混煉，從而得到復(fù)合物。
[0215] 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(jī)成形，制造出成形 體。
[0216] 成形條件
[0217] 材料溫度：150°C
[0218] 注射壓力：llMPa(110kgf/cm2)
[0219] 5、其次，對(duì)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。
[0220] 脫脂條件
[0221] 脫脂溫度：500°C
[0222] 脫脂時(shí)間：1小時(shí)（脫脂溫度下的保持時(shí)間）
[0223] 脫脂氣體氣氛：氮?dú)鈿夥?br>[0224] 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。
[0225] 燒成條件
[0226] 燒成溫度：1150 °C
[0227] 燒成時(shí)間：3小時(shí)（燒成溫度下的保持時(shí)間）
[0228] 燒成氣體氣氛：氬氣氣氛
[0229] (樣本 No. 2 ~30)
[0230] 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(duì)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"。
[0231] HIP處理?xiàng)l件
[0232] 加熱溫度：1100 °C
[0233] 加熱時(shí)間：2小時(shí)
[0234] 加壓力：IOOMPa
[0235] 表 1
[0236]
[0237] 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(shí)施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0238] 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。
[0239] (樣本 No. 31 ~48)
[0240] 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(duì)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"。
[0241] HIP處理?xiàng)l件
[0242] 加熱溫度：1100 °C
[0243] 加熱時(shí)間：2小時(shí)
[0244] 加壓力：IOOMPa
[0245] 表 2
[0246]
[0247] 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(shí)施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0248] 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。
[0249] (樣本 No. 49 ~66)
[0250] 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(duì)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"。
[0251] HIP處理?xiàng)l件
[0252] 加熱溫度：1100 °C
[0253] 加熱時(shí)間：2小時(shí)
[0254] 加壓力：IOOMPa
[0255] 表 3
[0256]
[0257] 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(shí)施例"，不相當(dāng)于本 發(fā)明的為"比較例"。
[0258] 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。
[0259] (樣品 No. 67)
[0260] 1、首先，與樣品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。
[0261] 2、其次，通過噴霧干燥法，對(duì)金屬粉末進(jìn)行造粒。此時(shí)使用的粘合劑是聚乙烯醇， 使用了相對(duì)于金屬粉末100質(zhì)量部為1質(zhì)量部的量。另外，相對(duì)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50 μ m的造粒粉末。
[0262] 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(jī)。另外，制造的成形體的形狀為20mm見方的立方體形狀。