JFE鋼鐵公司鐵粉產品之無偏析鐵粉

無偏析鐵粉

1）無偏析和減少粉塵的鐵粉

JFE鋼鐵公司開發出防止混合鐵粉中的石墨等副原料偏析和減少粉塵的JIP鐵粉。燒結部件的高密度化可以提高部件的機械性能。因此，對鐵粉生坯的高密度化要求十分迫切。另一方面，生坯高密度化增加了脫模的拔出力，并且由于模具和生坯之間的摩擦力，會使生坯外觀不良。為改善生坯和模具之間的滑動性，使用了金屬皂。由于金屬皂造成燒結爐內的污染，所以要求減少金屬皂的用量。

為此，JFE鋼鐵公司開發出使用減少金屬皂用量的臘系潤滑劑且流動性優良的無偏析鐵粉JIP-JWAX。為應對高密度化要求，開發出常溫成形可高密度化的JIP-HDX。為應對低拔出力要求，開發出成形時特殊潤滑劑，在成形體側面選擇性濃化，提高潤滑效果、降低拔出力的JIP-LX。此外，還開發出提高鐵粉填充性，降低鐵粉成形時生坯重量波動的JIP-ZERO。JIP-ZERO由于提高了流動性，使鐵粉在模具填充時均勻性好、再現性高。因此，減小了連續成形時各生坯之間重量的波動。在臨時停止成形操作后，再繼續成形的情況下，出現的重量不連續增加量比傳統鐵粉約降低30%。因此，對提高成材率和提高燒結部件質量穩定性起了很大作用。具有均勻填充性的JIP-ZERO鐵粉，容易填充到模具中的狹窄空間，因此，可以制造難成形的復雜形狀制品。

2）無Ni高強度合金鐵粉JIP-FM系列

4%Ni合金鐵粉壓縮性良好，可制作高密度生坯，在燒結狀態下或燒結后進行滲碳處理，燒結品的力學性能都優于其他鐵粉產品，因此是高強度燒結部件的通用鐵粉材料。

近年來，由于Ni原料價格持續高漲，提出了降低鐵粉燒結部件中Ni含量的要求。為應對這一趨勢，JFE開發出燒結品切削性優良的無Ni高強度合金鐵粉JIP-FM系列產品，并實現了商品化。JIP-FM系列產品根據燒結品的制造條件，通過調整鐵粉的合金成分和混合粉的比例，控制燒結品的組織，降低了燒結品的合金含量，并使燒結品具有高強度。與4%Ni合金鐵粉相比，JIP-FM系列產品合金元素分布及燒結組織更為均勻，所以，在燒結品切削時，不發生斷續切削，具有良好的切削性。

JIP-FM系列產品中的JIP-FM600在網帶式燒結爐的燒結條件下，燒結品的抗拉強度為600MPa。JIP-FM1000在網帶式燒結爐進行燒結后，經滲碳處理，抗拉強度為1000MPa。這兩種產品都是在0.45%Mo完全合金鐵粉中添加銅粉、石墨粉的產品。由于淬透性大的Mo元素的作用和燒結中熔融Cu對粒子間的強化作用，使燒結品強度達到4%Ni合金鐵粉燒結品強度的水平。

JIP-FM1300鐵粉在高溫燒結后經滲碳處理，抗拉強度可達1300MPa。該產品是在混合Mo合金鐵粉JIP-AH4515中添加石墨粉的混合型鐵粉。在燒結時，鐵粉的高Mo區域形成擴散速度大的α相，促進粒子間接觸部位成長、強化，同時，促進了氣孔的球狀化和微細化，使燒結品具有高強度和高疲勞強度。

JIP-FM1500鐵粉在高溫燒結后經光亮淬火、回火，燒結品抗拉強度可達到1500MPa。JIP-FM1500是在0.5%Cr-0.2%Mn-0.2%Mo完全合金鐵粉JIP 5CRA中添加石墨粉制成的鐵粉。通過對高淬透性元素Cr、Mn、Mo的配比調整和在還原性氣氛中進行高溫燒結后的光亮淬火，燒結品的抗拉強度達到1500MPa。

3）提高燒結品切削性的JIP-JFM系列

粉末冶金制品是近終形制品，但由于近年來燒結部件形狀復雜化和尺寸高精度化的發展，對鐵粉燒結部件要進行切削加工。因此，要求提高鐵粉燒結部件的切削性。過去為提高燒結部件的切削性使用了MnS粉末等添加劑，但存在燒結部件表面污斑和燒結爐污染的問題。為此，JFE鋼鐵公司開發出提高燒結品切削性的JIP-JFM系列產品，并實現了商品化。

JIP-JFM3是為提高減振器活塞等有多個鉆孔部件切削性而開發出的新型鐵粉。該產品中的添加劑填充到燒結品中的氣孔內，緩和了斷續切削的沖擊，抑制了鉆孔時轉矩的波動，并且使切屑微細化，易于排出。因此提高了鉆具的壽命。

JIP-JFM4是為提高車床高速切削燒結品時的切削性而開發出的新型鐵粉。該產品中添加復合氧化物粉末，促進了燒結品切屑剪斷，使切屑微細化。并且復合氧化物因加工摩擦熱發生軟化，附著在刀具表面形成保護膜防止磨損、氧化引起的刀具材質劣化。刀具車削該產品鐵粉燒結品的磨損量下降到無添加劑鐵粉燒結品的1/4以下，0.5%MnS添加劑鐵粉燒結品的1/3以下。因此，該新型鐵粉對降低車削工具費用，提高車削生產率起到很大作用。

JIP-JFM X是其燒結品在很大的切削速度范圍內具有良好切削性的新型鐵粉。該產品適用于車床、鉆床之外的燒結品的切削加工，提高燒結品的切削性。該產品中添加的延展性良好的添加劑，在切削加工產生塑性變形時，形成空孔，促進切屑剪斷，使切屑微細化。

此外，復合氧化物形成切削刀具的保護膜，抑制了刀具的磨損。這些作用的疊加效果，使JIP-JFM X燒結品在各種切削加工中都顯示出良好的切削性能。