高濃度銅含有鋼スクラップの粉末冶金によるリサイクル法の基礎検討

摘要

Fe-Cu系合金粉末を用いた通常の成形－焼結の検討は，田村らによるFe-5～20mass％Cu系および金らによるFe-7.18mass％Cu系などがある．これらは，銅含有量が非常に高い合金粉末あるいは純銅粉末から生じる十分な銅液相による焼結の報告である．また，勘米良らは，純銅粉末を添加した焼結ステンレス鋼の破壊形態から，過剰な銅相による強度低下を指摘している．しかし，圧粉特性に関わる合金粉末の硬さ，および，銅の析出に関わるα-Feへの固溶限などを考慮した，実用的な最大固溶限以下の銅量を含有したFe-Cu系合金粉末についてはほとhど検討されてない．すなわち，通常の成形－焼結において，それらを考慮したFe-Cu系合金粉末を添加したFe-Cu-C系混合粉末の焼結組織および強度特性について評価することは，実製品化およびリサイクル化を検討する上で不可欠である．そこで我々は，ガスアトマイズにより試作した高濃度銅含有鉄粉末を母粉末とした混合粉と従来の元素粉末同士から成る混合粉末との圧縮成形挙動，焼結後のミクロ組織および強度特性について評価し，試作材と従来材の比較を行うことで，通常の粉末冶金法でのリサイクルの可能性についての基礎的検討を行った．