本發(fā)明的
技術領域：
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)粉末金屬部件的粉末金屬組合物，其含有新型切削性改進劑，以及涉及生產(chǎn)具有改進的切削性的粉末金屬部件的方法。發(fā)明背景粉末-冶金制造技術的主要優(yōu)點之一是可以通過壓實和燒結來生產(chǎn)具有最終形狀或與最終形狀十分接近的形狀的部件。但是存在其中需要后續(xù)切削加工的情況。例如，因為高公差要求或因為最終部件具有不能直接壓制但需要在燒結之后切削加工的形狀，這種切削加工可以是必要的。更具體而言，幾何形狀、例如橫跨壓實方向的孔、凹陷和螺紋需要后續(xù)的切削加工。通過繼續(xù)開發(fā)具有更高強度和更高硬度的新型燒結鋼，切削加工在粉末-冶金制造部件方面提出挑戰(zhàn)。這當評估粉末-冶金制造是否是制造部件的最佳成本有效方法時通常是限制性因素。目前，有許多已知的物質(zhì)被加入基于鐵的粉末混合物中以促進部件在燒結之后的切削加工。最常規(guī)的粉末添加劑是mns(硫化錳)，這例如可以參見ep0183666，其中描述了如何通過這種粉末的混合物改進燒結鋼的切削性。美國專利no.4927461描述了向基于鐵的粉末混合物加入0.01％和0.5重量％的六方bn(氮化硼)以改進在燒結之后的切削性。美國專利no.5631431涉及用于改進基于鐵的粉末組合物的切削性的添加劑。根據(jù)此專利，添加劑含有氟化鈣粒子，其含量是粉末組合物的0.1-0.6重量％。日本專利申請jp08-095649描述了切削性改進劑。此改進劑含有al2o3-sio2-cao，并具有鈣長石或鈣鋁黃長石晶體結構。鈣長石是架狀硅酸鹽，屬于長石類，具有6-6.5的莫氏硬度；鈣鋁黃長石是壽硅酸鹽，具有5-6的莫氏硬度。美國專利us7,300,490描述了用于生產(chǎn)經(jīng)壓制和燒結的部件的粉末混合物，其由硫化錳粉末(mns)和磷酸鈣粉末或羥基磷灰石粉末組成。wo2005/102567公開了六方氮化硼和氟化鈣粉末的組合物用作切削加工改進劑。us5,938,814描述了含硼粉末例如氧化硼、硼酸或硼酸銨與硫組合使用。ep1985393a1描述了要用作切削加工添加劑的其它粉末組合物，此組合物含有選自滑石和塊滑石的至少一種以及脂肪酸。jp1-255604描述了滑石用作切削加工改進劑。申請ep1002883描述了粉狀金屬共混物用于生產(chǎn)金屬部件，尤其是閥座插件。此共混物含有0.5-5％的固體潤滑劑以提供低摩擦和滑動磨損，并且改進切削性。在一個實施方案中，云母用作固體潤滑劑。這些類型的粉末混合物用于制備抗磨損劑和高溫穩(wěn)定性組分，總是含有高含量的合金元素，通常是大于10重量％，并含有硬相，通常是碳化物。us4.274.875描述了通過粉末冶金技術生產(chǎn)制品的方法，與ep100288中所述相似，包括將粉狀云母在壓實和燒結之前按照0.5-2重量％的量加入金屬粉末中。具體而言，公開了可以使用任何類型的云母。另外，日本專利申請jp10317002描述了粉末或燒結的壓實體，其具有降低的摩擦系數(shù)。此粉末具有化學組成為1-10重量％的硫、3-25重量％的鉬和余量的鐵。另外，加入固體潤滑劑和硬相材料。wo2010/074627公開了基于鐵的粉末組合物含有基于鐵的粉末以及少量的切削性改進添加劑，所述添加劑含有至少一種選自層狀硅酸鹽的硅酸鹽。添加劑的具體例子是白云母、膨潤土和高嶺土。經(jīng)壓制和燒結的部件的切削加工是十分復雜的，并且受許多參數(shù)的影響，例如部件的合金體系的類型，合金元素的量，燒結條件例如溫度、氣氛和冷卻速率，部件的燒結密度，部件的尺寸和形狀。顯然，切削加工操作的類型和切削加工的速度也是對切削操作的結果具有顯著影響的參數(shù)。建議加入粉末冶金組合物中的切削加工改進劑的多樣性反映了pm切削加工技術的復雜性質(zhì)。發(fā)明概述本發(fā)明公開了用于改進燒結鋼的切削性的新型添加劑，其含有特定的鈦酸鹽。具體而言，新型添加劑能促進切削加工操作，例如燒結鋼的鉆孔，特別是含有鐵、銅和碳的燒結部件的鉆孔，這些部件例如是連接桿、主軸承蓋和可變氣門正時(vvt)部件。新型切削性改進劑也能促進其它切削加工操作，例如轉(zhuǎn)動、研磨、開槽、鉸孔、車螺紋等等。當將新型添加劑加入預先合金化的、擴散合金化的、燒結硬化的鋼和不銹鋼中時，可以獲得在改進切削性方面的優(yōu)異性能。另外，新型添加劑可以用于要通過多種刀具材料切削加工的部件中，例如高速鋼、碳化鎢、金屬陶瓷、陶瓷和立方氮化硼，并且刀具也可以被涂覆。發(fā)明目的本發(fā)明的一個目的是提供在粉末金屬組合物中的新型添加劑，其用于改進切削性。本發(fā)明的另一個目的是提供這些添加劑，其可以用于不同類型的燒結鋼的各種切削加工操作中。本發(fā)明的另一個目的是提供新型切削性改進物質(zhì)，其對于經(jīng)壓制和燒結的部件的機械性能沒有影響或此影響可以忽略。本發(fā)明的另一個目的是提供一種粉末冶金組合物，其含有新型切削性改進添加劑，以及提供由此組合物生產(chǎn)壓實部件的方法。本發(fā)明的另一個目的是提供具有改進的切削性的燒結部件，特別是含有鐵-銅-碳的燒結部件。現(xiàn)在驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過在基于鐵的粉末組合物中加入含有粉末形式的特定鈦酸鹽化合物的切削性改進劑，由這種基于鐵的粉末組合物制成的燒結部件的切削性得到顯著改進。另外，即使在添加量非常低的情況下也能獲得對切削性的有利影響，因此由于加入額外物質(zhì)引起的對于可壓實性的不利影響將最小化。也顯示所加入的鈦酸鹽對于機械性能的影響是可接受的。根據(jù)本發(fā)明，通過本發(fā)明的不同方面實現(xiàn)了至少一個上述目的以及從以下討論顯然可見的其它目的。附圖簡述圖1和2顯示燒結樣品在切削加工之前和之后的切削刀具的切削刀口磨損。圖3顯示進行腐蝕實驗的燒結樣品。發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種基于鐵的粉末組合物，其至少含有基于鐵的粉末和少量的粉末形式的切削性改進添加劑，所述添加劑含有粉末形式的至少一種合成鈦酸鹽化合物，所述鈦酸鹽化合物具有下式：mxo*ntio2，其中x可以是1或2，n是至少1且低于20的數(shù)，優(yōu)選低于10。m是堿金屬例如li、na、k，或堿土金屬例如mg、ca、ba，或其組合。根據(jù)第一方面的一個實施方案，鈦酸鹽含有至少一種堿金屬。根據(jù)第一方面的另一個實施方案，鈦酸鹽化合物可以選自鈦酸鋰、鈦酸鈉、鈦酸鉀、鈦酸鋰鉀、鈦酸鎂鉀、鈦酸鋇或它們的混合物。根據(jù)第一方面的另一個實施方案，鈦酸鹽化合物可以選自鈦酸鋰、鈦酸鈉、鈦酸鉀、鈦酸鋰鉀、鈦酸鎂鉀或它們的混合物，優(yōu)選鈦酸鹽化合物是選自鈦酸鉀和鈦酸鎂鉀或它們的混合物。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種新型切削性改進添加劑，所述添加劑含有粉末形式的至少一種合成鈦酸鹽化合物，所述鈦酸鹽化合物具有下式：mxo*ntio2，其中x可以是1或2，n是至少1且低于20的數(shù)，優(yōu)選低于10。m是堿金屬例如li、na、k，或堿土金屬例如mg、ca、ba，或其組合。根據(jù)第二方面的一個實施方案，鈦酸鹽含有至少一種堿金屬。根據(jù)第二方面的另一個實施方案，鈦酸鹽化合物可以選自鈦酸鋰、鈦酸鈉、鈦酸鉀、鈦酸鋰鉀、鈦酸鎂鉀、鈦酸鋇或它們的混合物。根據(jù)第二方面的另一個實施方案，鈦酸鹽化合物可以選自鈦酸鋰、鈦酸鈉、鈦酸鉀、鈦酸鋰鉀、鈦酸鎂鉀或它們的混合物，優(yōu)選鈦酸鹽化合物是選自鈦酸鉀和鈦酸鎂鉀或它們的混合物。根據(jù)第三方面，提供在切削性改進添加劑中所含的粉末形式的鈦酸鹽化合物用于基于鐵的粉末組合物的用途。所述鈦酸鹽是粉末形式的至少一種鈦酸鹽化合物，其具有下式：mxo*ntio2，其中x可以是1或2，n是至少1且低于20的數(shù)，優(yōu)選低于10。m是堿金屬例如li、na、k，或堿土金屬例如mg、ca、ba，或其組合。在第三方面的一個實施方案中，鈦酸鹽含有至少一種堿金屬。根據(jù)第三方面的一個實施方案，鈦酸鹽化合物可以選自鈦酸鋰、鈦酸鈉、鈦酸鉀、鈦酸鋰鉀、鈦酸鎂鉀、鈦酸鋇或它們的混合物。在第三方面的另一個實施方案中，鈦酸鹽化合物可以選自鈦酸鋰、鈦酸鈉、鈦酸鉀、鈦酸鋰鉀、鈦酸鎂鉀或它們的混合物，優(yōu)選鈦酸鹽化合物是選自鈦酸鉀和鈦酸鎂鉀或它們的混合物。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種制備基于鐵的粉末組合物的方法，包括：提供基于鐵的粉末；和將基于鐵的粉末與粉末形式的切削性改進添加劑和任選的其它材料混合，其中切削性改進添加劑如上文所述。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種生產(chǎn)基于鐵的燒結部件的方法，所述部件具有改進的切削性，此方法包括：根據(jù)上文所述制備基于鐵的粉末組合物；將基于鐵的粉末組合物在400-1200mpa的壓實壓力下壓實；將經(jīng)壓實的部件在700-1350℃的溫度下燒結；和任選地熱處理經(jīng)燒結的部件。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供提供一種燒結部件，其含有上文所述的新型切削性改進劑。在第六方面的一個實施方案中，燒結部件含有鐵、銅和碳。在另一個實施方案中，燒結部件是選自連接桿、主軸承蓋和可變氣門正時(vvt)部件。根據(jù)第六方面的另一個實施方案，燒結部件含有一種或多種其它合金元素，例如ni、mo、cr、si、v、co、mn等。切削性改進添加劑或改進劑含有特定的粉末形式的鈦酸鹽化合物。粉末形式的鈦酸鹽具有優(yōu)選的形狀，其與具有相同化學組成的纖維狀鈦酸鹽之間的不同之處在于鈦酸鹽化合物的粒子的平均縱橫比是至多5。縱橫比定義為長度尺寸與一個小尺寸之比，通常定義為平均長度與平均直徑之比，即用平均長度除以平均直徑?？v橫比可以通過圖像分析用顯微鏡檢測。纖維形式的鈦酸鹽，即縱橫比大于5，是難以與其它基于鐵的粉末組合物混合得到均勻混合物的。鈦酸鹽化合物是一類合成陶瓷，其化學式為mxo*ntio2，其中m＝堿金屬例如li、na、k，或堿土金屬例如mg、ca、ba，或其組合，從而x可以是1或2，n是1或更大、并且低于20的數(shù)，優(yōu)選低于10，并且不是必須為整數(shù)?？梢园诒景l(fā)明切削性改進添加劑中或者構成本發(fā)明切削性改進添加劑的鈦酸鹽化合物的例子是鈦酸鋰、鈦酸鈉、鈦酸鉀、鈦酸鋰鉀、鈦酸鎂鉀和鈦酸鋇或它們的混合物；優(yōu)選鈦酸鹽化合物是選自鈦酸鉀和鈦酸鎂鉀或它們的混合物。本發(fā)明的切削性改進添加劑可以包含其它公知的切削改進添加劑或與它們混合，例如硫化錳，六方氮化硼，其它含硼物質(zhì)，氟化鈣，云母例如白云母，滑石，頑輝石，膨潤土，高嶺土等等。在基于鐵的粉末組合物和進而在燒結部件中的切削性改進添加劑的存在量可以是0.05-1.0重量％，優(yōu)選0.05-0.5重量％，優(yōu)選0.05-0.4重量％，優(yōu)選0.05-0.3重量％，更優(yōu)選0.1-0.3重量％。根據(jù)本發(fā)明的鈦酸鹽或切削性改進添加劑在基于鐵的粉末組合物中的添加量特別是大于0.1重量％且小于0.5重量％，優(yōu)選大于0.12重量％且至多為0.4重量％，例如0.15-0.4重量％，最優(yōu)選大于0.12重量％且至多為0.3重量％，例如0.15-0.3重量％。更小的量可能不能獲得對于切削性的預期作用，更高的量可能對機械性能有不利影響。根據(jù)ss-iso13320-1檢測，在本發(fā)明切削性改進添加劑中包含的鈦酸鹽的粒徑x95可以是低于50μm，優(yōu)選低于40μm，更優(yōu)選低于30μm，更優(yōu)選低于20μm，例如低于15μm或低于10μm。另外或作為另一個選擇，平均粒徑x50可以是低于25μm，優(yōu)選低于20μm，更優(yōu)選低于15μm，更優(yōu)選低于10μm，例如8μm或低于5μm。但是，粒徑是大于0.1μm，優(yōu)選大于0.5μm，即至少95重量％的粒子可以大于0.5μm。如果粒徑低于0.5μm，則此添加劑會難以與其它基于鐵的粉末組合物混合得到均勻的粉末混合物。過細的粒徑也將不利地影響燒結性能。大于50μm的粒徑會不利地影響切削性和機械性能。因此，在本發(fā)明切削性改進添加劑中包含的鈦酸鹽的優(yōu)選粒徑分布的例子是：x95低于50μm，x50低于25μm，并且至少95重量％大于0.1μm，或x95低于30μm，x50低于15μm，并且至少95重量％大于0.1μm，或x95低于20μm，x50低于10μm，并且至少95重量％大于0.5μm。基于鐵的粉末組合物本發(fā)明的切削性改進添加劑可以用于基本上任何含鐵的粉末組合物中。因此，在基于鐵的粉末組合物中所含的基于鐵的粉末可以是純鐵粉末，例如霧化鐵粉末、還原鐵粉末等等。也可以使用預先合金化的粉末，例如低合金化鋼粉末和不銹鋼粉末，其包含合金元素例如ni、mo、cr、si、v、co、mn、cu；以及特別是合金化鋼粉末，其中合金元素擴散結合到基于鐵的粉末的表面?；阼F的粉末組合物也可以含有粉末形式的合金元素，即含有一種或多種合金元素的一種或多種粉末作為離散粒子存在于基于鐵的粉末組合物中。切削性改進添加劑以粉末形式存在于組合物中。添加劑粉末粒子可以作為游離粉末粒子與基于鐵的粉末組合物混合，或可以通過粘合劑粘接到基于鐵的粉末粒子。本發(fā)明的基于鐵的粉末組合物也可以包含其它添加劑，例如石墨、粘合劑和潤滑劑以及其它常規(guī)切削性改進劑。潤滑劑的添加量可以是0.05-2重量％，優(yōu)選0.1-1重量％。石墨的添加量可以是0.05-2重量％，優(yōu)選0.1-1重量％。方法本發(fā)明部件的粉末-冶金生產(chǎn)方法可以按照常規(guī)方式進行，即按照以下方法進行：基于鐵的粉末、例如鐵或鋼粉末可以與任何所需的合金元素混合，例如鎳、銅、鉬和任選地碳以及根據(jù)本發(fā)明的切削性改進添加劑。也可以將合金元素作為預合金化或擴散合金化到基于鐵的粉末加入，或者作為混合合金元素、擴散合金化粉末或預合金化粉末之間的組合物加入。這種粉末混合物可以在壓實之前與常規(guī)潤滑劑混合，例如硬脂酸鋅或酰胺蠟。在混合物中的細粒子可以用粘合物質(zhì)粘合至基于鐵的粉末，從而盡可能減少分離和改進粉末混合物的流動性。然后，粉末混合物可以在壓實用具中壓實，得到所謂的生坯，其接近最終幾何形狀。壓實通常在400-1200mpa的壓力下進行。在壓實之后，壓實物可以在700-1350℃的溫度下燒結，這獲得其最終強度、硬度、伸長率等等。任選地，燒結部件可以進一步熱處理以獲得所需的微結構。實施例下面將通過以下非限定性實施例說明本發(fā)明：切削性改進劑下表(表1)所示的物質(zhì)用作本發(fā)明切削性改進劑的例子。表1.所用的切削性改進劑的化學組成*其它氧化物包括sio2、al2o3、zro2、fe2o3**此比率表示為在鈦酸鹽化學式mxo*ntio2中的數(shù)字”n”表2顯示根據(jù)ss-iso13320-1對于表1所列物質(zhì)檢測的典型粒徑分布。表2.根據(jù)表1的物質(zhì)的典型粒徑分布x10x50x90x95尺寸μm1.64.522.338.0實施例1通過混合可從ab,sweden獲得的純霧化鐵粉末asc100.29、2重量％的可從acupowder,usa獲得的銅粉末cu165、0.85重量％的可從asburygraphite,usa獲得的石墨粉末gr1651、以及0.75重量％的可從lonza,usa獲得的潤滑劑acrawaxc，制得五種基于鐵的粉末組合物?；旌衔飊o.1用作參比并且不含任何切削性改進物質(zhì)，而混合物no.2-5含有0.15重量％的根據(jù)本發(fā)明的切削性改進劑。將這些混合物壓成根據(jù)ss-iso3325的橫向抗裂強度(trs)樣品以達到生坯密度為6.8g/cm3，然后在1120℃下在90％氮氣/10％氫氣的氣氛中燒結30分鐘。在冷卻到環(huán)境溫度之后，根據(jù)ss-iso3325檢測樣品的橫向抗裂強度，并且根據(jù)ss-eniso6506檢測硬度(hrb)。也檢測在壓實模具和燒結樣品之間的尺寸變化(dc)。表3.機械實驗的結果混合物no.切削性改進劑dc[％]hrbtrs(mpa]1-0.287699020.15％lt0.277499330.15％pt0.307598640.15％pmt0.287397250.15％st0.3275980從表3可見，添加含量為0.15重量％的各種本發(fā)明切削性改進劑對于燒結性能和機械性能沒有明顯影響。另外，通過單軸壓制將這些混合物壓成環(huán)形的生坯樣品，高度＝20mm，內(nèi)直徑＝35mm，外直徑＝55mm，壓到生坯密度為6.9g/cm3，然后在1120℃下在90％氮氣/10％氫氣的氣氛中燒結30分鐘。在冷卻到環(huán)境溫度之后，檢測樣品的切削性。切削性實驗是在濕條件下使用1/8英寸普通(未涂覆的)高速鋼鉆頭鉆出深度為18mm的盲孔，即使用冷卻劑。評價根據(jù)本發(fā)明的各種切削性改進劑在鉆孔失敗之前的總切削距離，例如過量磨損或破裂的切削刀具。表4顯示切削性實驗的結果。表4.切削性實驗的結果表4清楚地表明與不含改進劑的材料相比，所有測試的本發(fā)明切削性改進劑顯著改進了燒結材料的切削性。實施例2以下實施例顯示切削性改進劑鈦酸鉀的粒徑對切削性的影響。制備與實施例1所述相似的基于鐵的粉末組合物，不同之處是使用具有不同粒徑分布的鈦酸鉀。制備根據(jù)實施例1的燒結樣品，并如實施例1所述進行相似的鉆孔實驗。下表5顯示切削參數(shù)和結果。表5.切削性實驗的切削參數(shù)和結果*此實驗在刀具未破裂的情況下停止對于混合物no.7-9，即使在切削3240mm之后也沒有出現(xiàn)切削刀具失效；對于混合物no.10，在954mm的切削距離之后出現(xiàn)切削刀具失效，這與從不含切削性改進劑的混合物no.6得到的結果相比也是巨大的改進。圖1顯示了鉆頭在切削加工之前和之后的切削刀口磨損。此圖表明本發(fā)明的切削性改進劑使得切削刀口的磨損得到驚人的大幅度減少。與當不使用切削性改進劑時僅僅在54mm的切削距離之后就導致刀具破裂的過量切削刀口磨損相比，在3240mm的切削距離之后僅僅能檢測到少量磨損。實施例3以下實施例顯示本發(fā)明切削性改進劑與公知試劑在效果方面的比較。在用于對比的基于鐵的粉末組合物中，使用以下公知切削性改進劑：在混合物no.12中使用氟化鈣粉末，其具有x95的粒徑分布＝9μm；和在混合物no.13中使用硫化錳粉末,mns，其具有x95的粒徑分布＝10μm?；旌衔飊o.14-16、16a和16b含有與實施例2的混合物no.7所述相同的本發(fā)明切削性改進劑?；阼F的粉末組合物和實驗樣品是根據(jù)實施例1所述制備的。切削性實驗是根據(jù)實施例1所述進行的，不同之處是使用被tin涂覆的高速鋼鉆頭，鉆頭直徑為1/8英寸，并且在干燥條件下鉆孔達到10mm的深度，即不含冷卻劑。下面的表6顯示切削性改進添加劑和實驗結果。表6.切削參數(shù)和切削性實驗的結果*此實驗在刀具未破裂的情況下停止由混合物no.13和16、16a和16b制成的樣品的切削性實驗是在切削距離為3600mm之后停止，且沒有出現(xiàn)刀具失效。結果顯示當本發(fā)明切削性改進劑的添加量小于0.15重量％時，改進切削性的性能受到限制并且是不一致的。但是，即使添加量低至0.05％，也仍然實現(xiàn)了與不使用切削性改進劑的情況相比的一些改進效果。在壓實之前，根據(jù)iso4490-2008檢測根據(jù)以下表6a所示混合物的霍爾流動值(hallflow)。根據(jù)ss-iso3325檢測橫向抗裂強度(trs)的樣品是按照與實施例1所述相同的方式制備的。根據(jù)iso3995-1985檢測一部分未燒結的生坯trs樣品的生坯強度，并且其余trs樣品進行燒結工藝，然后按照實施例1所述的方式檢測橫向抗裂強度。也檢測在壓實模具和燒結樣品之間的尺寸變化。表6a顯示霍爾流動實驗、對于未燒結樣品的生坯強度實驗、檢測在模具和燒結樣品之間的尺寸變化以及檢測燒結樣品的橫向抗裂強度的實驗的結果。表6a.流動值、生坯強度(gs)、尺寸變化(dc)和橫向抗裂強度(trs)從表6a可見，添加含量為0.5％或更多的鈦酸鹽會顯著影響材料的性能，例如粉末混合物的流動值、壓實樣品的生坯強度、尺寸變化和橫向抗裂強度。實施例4以下實施例顯示當切削燒結硬化的樣品含有大于90％馬氏體微結構時，本發(fā)明切削性改進劑與公知試劑在效果方面的比較?；阼F的粉末組合物是通過混合可從northamericanusa獲得的預合金化鐵粉末astaloymoni(fe+1.2％mo+1.35％ni+0.4％mn)、2重量％的可從acupowder,usa獲得的銅粉末cu165、0.9重量％的可從asburygraphite,usa獲得的石墨粉末gr1651和0.6重量％的可從ab,sweden獲得的潤滑劑introlubee制備的?；旌衔飊o.17用作參比并且不含任何切削性改進劑，而混合物no.18含有0.5重量％的公知切削性改進劑硫化錳，mns，如實施例3所述?；旌衔飊o.19含有0.15重量％的本發(fā)明切削性改進劑，如實施例3所述。根據(jù)實施例1所述，將這些混合物壓成環(huán)形的生坯樣品。生坯樣品然后根據(jù)實施例1所述進行燒結，不同之處是為了將樣品冷卻到環(huán)境溫度，冷卻速率為2℃/秒。在204℃下在空氣中調(diào)節(jié)1小時之后，樣品進行切削性實驗。切削性實驗是在轉(zhuǎn)動操作中進行的。立方氮化硼(cbn)插件用于在干燥條件下切削樣品，即不含冷卻劑，直到觀察到過量的刀具磨損(大于200μm)。下面的表7顯示切削參數(shù)和切削性實驗的結果。表7.切削參數(shù)和切削性實驗結果*此實驗在刀具出現(xiàn)少量凹坑磨損的情況下停止圖2顯示在含有切削性改進劑的樣品進行切削之后的刀具磨損狀態(tài)。表格和圖表明本發(fā)明的切削性改進劑使得刀具的磨損得到驚人的大幅度減少。在4898m的切削距離之后僅僅能檢測到少量的凹坑磨損，相比之下當不使切削性改進劑時在754m的切削距離之后觀察到刀具破裂，當使用公知的切削性改進劑mns時在1036m的切削距離之后觀察到刀具破裂。因此，這證明了本發(fā)明的切削性改進劑能向燒結硬化鋼提供顯著改進的切削性。實施例5以下實施例顯示當切削不銹鋼樣品時，本發(fā)明切削性改進劑與公知試劑在效果方面的比較。基于鐵的粉末組合物是通過混合可從northamericanusa獲得的304l不銹鋼粉末(fe+18.5％cr+11％ni+0.9％si)和可從lonza,usa獲得的1.0重量％的潤滑劑acrawaxc制備的?；旌衔飊o.20用作參比并且不含任何切削性改進劑，而混合物no.21含有0.5重量％的公知切削性改進劑硫化錳，mns，如實施例3所述?；旌衔飊o.22含有0.15重量％的本發(fā)明切削性改進劑，如實施例3所述。根據(jù)實施例1所述，將這些混合物壓成環(huán)形的生坯樣品，達到生坯密度為6.5g/cm3，然后在1315℃下在100％氫氣的氣氛中燒結45分鐘。在冷卻到環(huán)境溫度之后，樣品進行切削性實驗。切削性實驗是在轉(zhuǎn)動操作中進行的。經(jīng)涂覆的碳化鎢插件用于在濕條件下切削樣品，即含有冷卻劑，直到觀察到過量的刀具磨損(大于200μm)。下面的表8顯示切削參數(shù)和切削性實驗的結果。表8.切削參數(shù)和切削性實驗結果對于混合物no.22，在切削5087mm之后僅僅得到少量的生坯刀具磨損；而對于混合物no.20和21，在切削相同的距離之后得到過量的刀具磨損。這些結果顯示盡管本發(fā)明切削性改進劑的添加量較少，本發(fā)明的切削性改進劑也能比公知切削性改進劑mns顯著更好地促進切削加工操作。也應當注意的是，含量低至0.15％的本發(fā)明切削性改進劑具有優(yōu)異的改進不銹鋼切削性的效果。實施例6此實施例顯示本發(fā)明的切削性改進劑對于燒結樣品的腐蝕的影響。根據(jù)實施例1所述制備基于鐵的粉末組合物。一種組合物不含切削性改進劑，另一種組合物含有0.5重量％的mns，第三種組合物含有0.15％的具有x95＝9μm的鈦酸鉀。環(huán)形的生坯樣品和燒結樣品是根據(jù)實施例1所述制備的。然后，將燒結樣品置于45℃和相對濕度為95％的濕度室中。在實驗開始、1天后和4天后目測這些樣品。圖3顯示對于含有新型切削性改進劑的樣品，在4天后幾乎不能觀察到任何腐蝕；相比之下，含有mns的的樣品顯示嚴重的腐蝕。當與不含任何切削性改進劑的樣品相比時，甚至可以得到的結論是:本發(fā)明的切削性改進劑具有一定的防腐蝕作用。實施例7實施例7顯示當作為切削性改進劑的鈦酸鹽不含任何堿金屬時，即由堿土金屬鈦酸鹽組成時，切削性僅僅在有限程度上受到影響。通過混合可從ab,sweden獲得的純霧化鐵粉末asc100.29、2重量％的可從acupowder,usa獲得的銅粉末cu165、0.85重量％的可從asburygraphite,usa獲得的石墨粉末gr1651和0.75重量％的可從lonza,usa獲得的潤滑劑acrawaxc，制得四種基于鐵的粉末組合物。混合物no.23用作參比并且不含任何切削性改進物質(zhì)，而混合物no.24-26含有0.15重量％的切削性改進劑。對于物質(zhì)pt，粒徑是x95＝9μm；對于物質(zhì)bt，粒徑是x95＝7um；對于物質(zhì)ct，粒徑是x95＝10um。通過單軸壓制將這些混合物壓成環(huán)形的生坯樣品，高度＝20mm，內(nèi)直徑＝35mm，外直徑＝55mm，達到生坯密度為6.9g/cm3，然后在1120℃下在90％氮氣/10％氫氣的氣氛中燒結30分鐘。在冷卻到環(huán)境溫度之后，樣品進行切削性實驗。切削性實驗是在濕條件下使用1/8英寸普通(未涂覆的)高速鋼鉆頭鉆出深度為18mm的盲孔，即使用冷卻劑。評價切削性改進劑在鉆孔失敗之前的總切削距離，例如過量磨損或破裂的切削刀具。表9顯示切削性實驗的結果。表9.切削參數(shù)和切削性實驗的結果*此實驗在刀具未破裂的情況下停止表9顯示混合物no.26達到有限的改進效果；相比之下，本發(fā)明樣品混合物no.24實現(xiàn)了顯著改進的切削性?；旌衔飊o.25實現(xiàn)了一些改進。當前第1頁12