課題番号：

JPMXP1223NM0084

実施機関：

物質・材料研究機構

要約

Mo系部分拡散合金鉄粉での焼結冷間鍛造工法および熱処理による高機能化，すなわち高強度化，長寿命化，靱性向上，耐摩耗性向上などを狙う研究開発の中で，Moの有効性を実証することを目的とした。
アトマイズ純鉄粉表面に0.4 mass% Moを拡散付着させた合金鋼粉に黒鉛粉(Gr)を0.3 mass%，ワックス系潤滑剤を0.5 mass%添加したものを供した．
工程として圧粉体成形，一次焼結 (Primary sintering: PS)，後方押出し式冷間鍛造 (Cold forging: CF)し，角棒形状の試験片を作製した．最後に余肉除去および試料切断を行い，実験用試験片とした。
フローティングダイ法で密度(ρc: 圧粉体の密度) 約7.4 Mg/m3の成形体を作製した．一次焼結(PS) は，真空炉を用いて焼結温度1100℃，保持時間60 minにて実施した.試験片形状は，ISOに基づくシャルピー衝撃試験片に関する日本粉末冶金工業会規格1）を参考に，ノッチなしハーフタイプ角棒（幅9.8×高さ6×長さ54 mm）とした(一次焼結(PS)材)。
次いで、一次焼結(PS)材を鍛造用金型内に設置し，油圧プレス機により試料外周に1 mm幅の余肉を出す後方押出し式冷間鍛造(CF)を行った．鍛造荷重は1200 kNとし，同組成の溶製材の理論密度(7.835 Mg/m3)に対する密度比で真密度すなわち100%に近い状態に高密度化した(焼結冷間鍛造(CF)材)。また機械的特性試験用に，上に張り出した余肉を余肉高さの測定後にフライスで切断除去した後，およそ幅10×高さ5×長さ55 mmの角棒試験片とした．さらにこれを水平に1/2に切断し，中央部分を含む15×8×1mm形状の測定面をエメリー紙#800で平滑に機械研磨することでのXRD用試験片に整えた。
物質・材料研究機構(NIMS)の高輝度・高感度型粉末X線回折装置 (XRD: SmartLab (9kW))を用いて，昇温による高密度焼結体におけるMoの焼結促進効果を検証した． 　本調査で粒子間真実接触面積の多いMo系高密度材ゆえの急速な焼結促進状態，すなわち二次焼結(2nd Sintering)状態での金属組織を構成するα-Feとγ-Feの変化を追跡し，Mo添加の効果の確認を試みた。
温度条件：30 → 100 → 300 → 500 → 700 → 900 → 1000 → 1100℃，TPサイズ15×10×t1 mm，昇温/降温速度10℃/min，温度到達後10min保持をし、XRD測定を行った（測定時間12 min)とした。