JPH03243701A - 真空焼結炉の操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は金属粉末の焼結をおこなう真空焼結炉の操業
方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に真空焼結炉において金属粉末の焼結をおこなう場
合は、主として脱ろう時のワックス分排出用に、たとえ
ばアルゴンやＮ２ガスなどの中性の雰囲気ガスを炉体内
に供給しておこなう。このガス量は少なすぎると脱ろう
時にワックス分が充分排出されずに炉壁内等に付着し、
また多過ぎると分離したワックス分がワックスキャッチ
ャ部で冷えきらないため凝縮しにくく、ワックス分が真
空ポンプ部まで到達して該ポンプの油を汚染し排気能力
を低下させるとともに、ガスが浪費されコストもかさむ
。このため通常は炉体内の炉圧が数Ｔｏｒｒ　（たとえ
ば５〜５Ｔｏｒｒ）となるように雰囲気ガスを流してい
る。

（発明が解決しようとする課題） ところがＳＵＳ材の焼結の場合は、焼結時の加熱温度が
１２００℃程度の高温となるので、前記のような低圧の
もとではＣ「分が飛散しやすくなり、焼結製品が錆びや
すくなるという問題があった。

この発明は上記従来の問題点を解決するもので、脱ろう
時にワックス分の排出を過正におこなうことができると
ともに、ＳＵＳ材焼結製品の耐食性の向上をはかること
ができる真空焼結炉の操業方法を提供しようとするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の真空焼結炉の操業方法は、金属粉末の混練成
形品を装入した炉体内へ雰囲気ガスを供給しつつ真空ポ
ンプによる排気をおこなって真空中で脱ろうをおこなっ
たのち、前記雰囲気ガスの炉体内への供給量の増加操作
と、前記真空ポンプの排気量の低減化操作の少なくとも
一方の操作をおこなって、炉体内の炉圧を前記脱ろう工
程中よりも高い炉圧にＨ持しつつ真空焼結をおこなうこ
とを特徴とする。

（作用） この発明の方法によれば、脱ろう工程に続く焼結工程に
おいて、雰囲気ガスの炉体内への供給量の増加と、真空
ポンプの排気量の低減化操作の一方もしくは両方の操作
をおこなうことにより、炉体内の炉圧は脱ろう工程の炉
圧よりも高い圧力（但し真空〉とすることができる。従
って脱ろう時には適正な脱ろうがおこなえる数丁ｏｒｒ
の低圧に炉内を維持し、ＳＵＳ材焼結時には数１０Ｔｏ
ｒｒの高圧に炉内を維持して０１分の飛散を防止するこ
とができる。

〔実施例〕

以下１１１図乃至第４図によりこの発明の詳細な説明す
る。

〈第１実施例〉 図中、１はバッチ式の真空焼結炉で、炉体内に電熱式の
加熱装置と被焼結品の載置台等をそなえた公知の構成を
有するものである。２は真空排気管路、３はワックスキ
ャッチャ、４は真空ポンプで、メカニカルブースタ４ａ
とロータリポンプ４ｂを直列に維持して成る。メカニカ
ルブースタ４ａ駆動用のモータ５ａおよびロータリポン
プ４ｂ駆動用のモータ５ｂは、誘導電動機から成る。

方６は雰囲気ガス供給管路で、図示しない雰囲気ガス供
給源に接続されている。７は流醋切換装置で、小流量管
路８と大流量管路９を並列接続して成り、１０は小開度
に設定した絞り弁、１１は大開度に設定した絞り弁、１
２および１３はこれらの絞り弁の開度設定時にガス流量
を計測するための流量計、１４および１５は電１１開閉
弁である。

上記構成の装置において金属粉末の真空焼結をおこなう
には、被焼結品である金属粉末の混練品を真空焼結炉１
の炉体内に装入し、電磁開閉弁１４を開、電磁開閉弁１
５を閉として小流量の雰囲気ガスを炉内へ供給し、真空
ポンプ４を運転して炉内を数Ｔｏｒｒの低圧（高真空度
〉に維持し、かつ炉内温度を所定温度に昇温させて、脱
ろうをおこなう。脱ろう工程後は電磁開閉弁１４を閏に
、電磁開閉弁１５を開に切換えて、雰囲気ガス流を小ｉ
量管路８側から大流量管路９側に切換え、炉体内を脱ろ
う工程よりも高圧（低真空度）の数１０Ｔｏｒｒに維持
して高温で焼結をおこなう。

脱ろう時には、適正な流量の雰囲気ガスにより炉体から
排出されたワックス分は、ワックスキャッチャ３により
確実に捕捉される。また焼結時には、炉内は脱ろう時よ
りも高圧となり、ステンレス材の焼結時におけるＣ「分
の飛散が抑ＩＩＩされる。

〈第２実施例〉 次に第２図はこの発明の第２実施例に用いる装置を示し
、図中、第１図と同一部分には同一符号を付しである。

この実施例においては、メカニカルブースタ４ａ駆動用
のモータ５ａ（誘導電動機〉は、インバータ装置１２０
に維持され、速度切換できるようになっている。また雰
囲気ガス供給管路６には、前記実施例の小開度に設定し
た較り弁１０とその流量確認用の流量計１２だけが設け
られている。

上記構成の装置において金属粉末の焼結をおこなうには
、脱ろう工程においてはモータ５ａおよび５ｂを高速運
転して真空ポンプ４を大排気量で運転し、炉体内を数Ｔ
ｏｒｒの低圧に維持する。脱ろう工程後は、モータ５ａ
のみをインバータ装Ｗ１２０により低速運転に切換えて
メカニカルブースタ４ａの排気能力を下げることにより
、真空ポンプ４の排気量を小排気量に低減化させ、炉体
内を数１０Ｔｏｒｒの高圧に維持り、て焼結をおこなう
のである。

上記両実施例の装置および方法を用いて、ＳＵ８３１６
ｍ、５ＵＳ３０４Ｌ、５ＵＳ４１０Ｌの３種類のステン
：ノス材の粉末の焼結をおこない、得られた焼結晶（直
径’１０Ｊ１９１、長さ２０ａｍ）について塩水噴霧試
験をおこなった結果を第４図に示す。但し雰囲気ガスと
してはＮ２ガスを用い、炉内温度の設定は第３図に示ケ
加熱曲線に従い、炉内圧は第１実施例の脱ろう時が５Ｔ
ｏｒｒ、焼結時が２０Ｔｏｒｒ、第２実施例の弱ろう時
が５Ｔｏｒｒ、焼結時が５ＱＴｏｒｒとなるようにした
。また比較例として第１実施例の装置において、脱ろう
工程および焼結工程共、炉内圧を５’！’Ｏｒｒに報持
する従来の操業をおこない、得られた焼結晶に対しても
同様な塩水噴霧試験をおこなってその結果を第４図に併
示した。

なお塩水噴霧試験はＪＩＳ　　Ｚ、　　２３７１に従い
、塩濃度＝４〜６％、温度二３３〜３７℃、イオン濃度
二６．５〜７．２　ｐｔ＋、供給空気圧二〇、７〜１、
８　Ｋｇ　／　ｃｉ、時間：８ｈ、密度：６．８９１０
ｉの条件下′ｃＩ３ごなった。

第４図から明らかなように、実施例のｍｇ製品の防錆特
性は比較例よりも改善されている。

この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、た
とえば雰囲気ガスの流量切換は単一の流量制御弁の開度
変更によっておこなってもよいし、真空ポンプの排気量
切換は０−タリボンプ４ｂ側の排気能力を調節しておこ
なってもよく、また他の形式の真空ポンプを用いてもよ
い。また炉体内の炉圧の値は前記実流側以外の値として
もよく、また炉圧の切換は、雰囲気ガス流量の切換と真
空ポンプの排気量の両方の切換によりおこなってもよい
。

（発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、脱ろう時にワッ
クス分の排出を適正におこなうことができるとともに、
ＳＵＳ材焼結時にはＣ「分の飛散を抑Ｉｌｌ　Ｌで焼結
晶の耐食性の向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法の第１実施例に用いる装置の機器
系統図、第２図は同じく第２実施例に用いる装置のｍ器
系統図、第３図は第１および第２実施例の炉内温度線図
、第４図は第１および第２実施例で得られた焼結製品の
塩水噴霧試験結果を示す線図である。 １・・・真空焼結炉、４・・・真空ポンプ、４ａ・・・
メカニカルブースタ、４ｂ・・・ロータリポンプ、５ａ
。 ５ｂ・・・モータ、７・−・流量切換＠置、８・・・小
流ｍ管路、９・・・大流量管路、１４．１５・・・電磁
開閉弁、２０・・・インバータ側臥 第１回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、金属粉末の混練成形品を装入した炉体内へ雰囲気ガ
   スを供給しつつ真空ポンプによる排気をおこなつて真空
   中で脱ろうをおこなつたのち、前記雰囲気ガスの炉体内
   への供給量の増加操作と、前記真空ポンプの排気量の低
   減化操作の少なくとも一方の操作をおこなつて、炉体内
   の炉圧を前記脱ろう工程中よりも高い炉圧に維持しつつ
   真空焼結をおこなうことを特徴とする真空焼結炉の操業
   方法。