JPH0483812A - 高面圧疲労強度を有する鉄系焼結機械部品及びその製造方法 - Google Patents
高面圧疲労強度を有する鉄系焼結機械部品及びその製造方法Info
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- JPH0483812A JPH0483812A JP19479890A JP19479890A JPH0483812A JP H0483812 A JPH0483812 A JP H0483812A JP 19479890 A JP19479890 A JP 19479890A JP 19479890 A JP19479890 A JP 19479890A JP H0483812 A JPH0483812 A JP H0483812A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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。
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〉
本発明は、自動車のギヤなどに用いるに好適な高面圧疲
労強度を有する鉄系焼結機械部品及びその製造方法に関
するものである。
労強度を有する鉄系焼結機械部品及びその製造方法に関
するものである。
〈従来の技術〉
一般に焼結材料の面圧疲労強度を向上させるには、特開
昭６３−６２８０１号公報に開示されているように焼結
密度の増加ならびに表面硬化処理が有効とされている。
昭６３−６２８０１号公報に開示されているように焼結
密度の増加ならびに表面硬化処理が有効とされている。
しかしながら、現在の圧縮成形−焼結プロセスで製造さ
れる鉄系焼結材料の焼結密度は、高々９２％であり、さ
らに、再圧縮プロセスを用いても焼結密度は９７％が最
高である。
れる鉄系焼結材料の焼結密度は、高々９２％であり、さ
らに、再圧縮プロセスを用いても焼結密度は９７％が最
高である。
一方、自動車部品には、燃費向上の為小型、軽量化が指
向されている。小型、軽量化には焼結材料の高強度化が
１つの方法であるが、従来は特開昭６１−２３１１０２
号公報に開示されているように高価な合金元素を多量に
添加して対処していた。
向されている。小型、軽量化には焼結材料の高強度化が
１つの方法であるが、従来は特開昭６１−２３１１０２
号公報に開示されているように高価な合金元素を多量に
添加して対処していた。
〈発明が解決しようとする課題〉
このように従来の鉄系焼結材料では焼結密度が低いため
３６０ｋｇｆ／ａｍ”以上の十分な耐久面圧疲労強度が
得られなかった。また軽量化するためには高価な合金元
素を多量に添加していた。
３６０ｋｇｆ／ａｍ”以上の十分な耐久面圧疲労強度が
得られなかった。また軽量化するためには高価な合金元
素を多量に添加していた。
本発明は、このような従来の問題点を解決し、安価で３
６０ｋｇｆ／ｍｍ”以上の耐久高面圧疲労強度を有し、
しかも比較的軽量な鉄系焼結機械部品及びその製造方法
を提供することを目的とするものである。
６０ｋｇｆ／ｍｍ”以上の耐久高面圧疲労強度を有し、
しかも比較的軽量な鉄系焼結機械部品及びその製造方法
を提供することを目的とするものである。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、鉄系焼結機械部品の面圧を受ける表層部の厚
さ０−１５閣以上の焼結密度比が９７％以上、その他の
体積率で８５％以上を占める部分の焼結密度比が９３％
以下であり、かつ３６０ｋｇｆ／Ｗ”以上の耐久面圧疲
労強度を有することを特徴とする高面圧疲労強度を有す
る鉄系焼結機械部品であり、また鉄系焼結機械部品を製
造するに際して、面圧を受ける表層部の厚さ５ｍｍ以上
に平均粒径１５μｍ以下の鉄系粉末を、その他の体積率
で８５％以上を占める部分に平均粒径６０μ閘以上の鉄
系粉末をそれぞれ充填し、所定の形状に加圧成形した後
焼結することを特徴とする高面圧疲労強度を有する鉄系
焼結機械部品の製造方法である。
さ０−１５閣以上の焼結密度比が９７％以上、その他の
体積率で８５％以上を占める部分の焼結密度比が９３％
以下であり、かつ３６０ｋｇｆ／Ｗ”以上の耐久面圧疲
労強度を有することを特徴とする高面圧疲労強度を有す
る鉄系焼結機械部品であり、また鉄系焼結機械部品を製
造するに際して、面圧を受ける表層部の厚さ５ｍｍ以上
に平均粒径１５μｍ以下の鉄系粉末を、その他の体積率
で８５％以上を占める部分に平均粒径６０μ閘以上の鉄
系粉末をそれぞれ充填し、所定の形状に加圧成形した後
焼結することを特徴とする高面圧疲労強度を有する鉄系
焼結機械部品の製造方法である。
なお、焼結体の要求強度に従い、合金化あるいは合金鋼
粉を用いることが、本発明に含まれることは、言うまで
もなく、このことによって部品の軽量化がなお一層達成
できる。
粉を用いることが、本発明に含まれることは、言うまで
もなく、このことによって部品の軽量化がなお一層達成
できる。
〈作用〉
本発明では、面圧が負荷される表面から０．５団以上は
焼結密度比を９７％以上とする必要がある。
焼結密度比を９７％以上とする必要がある。
９７％未満では十分な面圧疲労強度が得られず、またそ
の焼結密度比が９７％以上の厚みが０．５ｍｍ未満であ
っても、十分な面圧疲労強度が得られない。
の焼結密度比が９７％以上の厚みが０．５ｍｍ未満であ
っても、十分な面圧疲労強度が得られない。
面圧が負荷される面の焼結密度比が９７％以上である部
位を除いた部位については、その体積の８５％以上が焼
結密度比９３％以下にすることによって軽量化が図れる
。
位を除いた部位については、その体積の８５％以上が焼
結密度比９３％以下にすることによって軽量化が図れる
。
なお、８５％以上を焼結密度比９３％以下とするのは、
密度は焼結体表面から中心部まで連続的に変化すること
を考慮したためである。
密度は焼結体表面から中心部まで連続的に変化すること
を考慮したためである。
このように構成することによって本発明の鉄系焼結機械
部品は、軽量でしかも３６０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の耐久
面圧疲労強度を有することができる。
部品は、軽量でしかも３６０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の耐久
面圧疲労強度を有することができる。
次に本発明の鉄系焼結部品の製造方法について述べる。
表層部の焼結密度比を９７％以上とするためには、平均
粒径が、１５μ■以下の鉄系粉末を用いる必要がある。
粒径が、１５μ■以下の鉄系粉末を用いる必要がある。
平均粒径が１５μ蒙超では、以後の通常の加圧成形及び
焼結工程では焼結密度比９７％以上を達成するのは困難
である。
焼結工程では焼結密度比９７％以上を達成するのは困難
である。
また焼結密度比９３％以下とするためには平均粒径が６
０μｍ以上の鉄系粉末を用いる必要がある。
０μｍ以上の鉄系粉末を用いる必要がある。
粉末粒径が小さくなるに従い焼結密度が増加するので、
平均粒径６０μｍ未満では焼結密度比９３％以下を達成
するのは困難だからである。
平均粒径６０μｍ未満では焼結密度比９３％以下を達成
するのは困難だからである。
因みに、鉄系粉末の粒径が小さくなるに従い製造コスト
が高くなるので、平均粒径６０μ剛以上の鉄系粉末を多
量に用いる本発明の製品は軽量化がはかれると同時にそ
の分コストが安くなり有利である。
が高くなるので、平均粒径６０μ剛以上の鉄系粉末を多
量に用いる本発明の製品は軽量化がはかれると同時にそ
の分コストが安くなり有利である。
次に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。
〈実施例〉
実施例１
平均粒径７８μｍのＦｅ−１，１％Ｃｒ−０，７％Ｍｎ
成分の銅粉を外径６０Ｍ、内径２０（財）のリング状金
型に７胴厚さに充填し、さらに平均粒径１Ｂ、 １４．
１０． ６μ印に分級した同様の成分の鋼粉を０．７１
１１ｍ厚さに充填した後、圧力６ｔ／ｃｄで成形、 １
２５０°Ｃで６０ｍ１ｎの条件でＡＸガス中において焼
結、そしてサイジング処理し、引き続き９２０°Ｃで１
５０Ｗｌｉｎ、カーボンポテンシャル０．９％の浸炭処
理と１６０°Ｃ６０ｍ１ｎの焼もどし処理を施して面圧
疲労試験片を作製した。
成分の銅粉を外径６０Ｍ、内径２０（財）のリング状金
型に７胴厚さに充填し、さらに平均粒径１Ｂ、 １４．
１０． ６μ印に分級した同様の成分の鋼粉を０．７１
１１ｍ厚さに充填した後、圧力６ｔ／ｃｄで成形、 １
２５０°Ｃで６０ｍ１ｎの条件でＡＸガス中において焼
結、そしてサイジング処理し、引き続き９２０°Ｃで１
５０Ｗｌｉｎ、カーボンポテンシャル０．９％の浸炭処
理と１６０°Ｃ６０ｍ１ｎの焼もどし処理を施して面圧
疲労試験片を作製した。
これらの試験片を用いて、６球森式試験を実施して、繰
り返し数１０７回のときの応力から耐久面圧疲労強度（
σ−）を求めた。表１に光学顕微鏡で求めた、面圧を負
荷した面（高密度面）の焼結密度比と板厚中心部の密度
比を示す。また、σ賀と使用した銅粉の粒径の関係を第
１図に示す。
り返し数１０７回のときの応力から耐久面圧疲労強度（
σ−）を求めた。表１に光学顕微鏡で求めた、面圧を負
荷した面（高密度面）の焼結密度比と板厚中心部の密度
比を示す。また、σ賀と使用した銅粉の粒径の関係を第
１図に示す。
本発明範囲において、極めて高い疲労強度を示すことが
わかる。
わかる。
実施例２
平均粒径７８μｍのＦｅ−１，１％Ｃｒ−０，７％Ｍｎ
成分の鋼粉を外径６０閣、内径２０＋＋ｎｎのリング状
金型に７閣厚さに充填し、さらに平均粒径１０μｍの同
様の組成の銅粉を０．３．０．６．０．９．１．２ｍｍ
に充填し、実施例１と同様の条件で焼結体を製造し、６
球森式疲労試験を実施した。σ−と微粉の充填厚さの関
係を第２図に示すが、本発明範囲において、高い疲労強
度が得られることがわかる。
成分の鋼粉を外径６０閣、内径２０＋＋ｎｎのリング状
金型に７閣厚さに充填し、さらに平均粒径１０μｍの同
様の組成の銅粉を０．３．０．６．０．９．１．２ｍｍ
に充填し、実施例１と同様の条件で焼結体を製造し、６
球森式疲労試験を実施した。σ−と微粉の充填厚さの関
係を第２図に示すが、本発明範囲において、高い疲労強
度が得られることがわかる。
表１ 試験片の密度
結密度比とすることで、高い疲労密度と軽量化を経済的
に達成できるようになった。
に達成できるようになった。
第１図は、面圧負荷面に配した粉末の粒径と耐久面圧疲
労強度の関係を示すグラフ、第２図は、焼結密度比が９
７％以上の部位の厚さと耐久面圧疲労強度の関係を示す
グラフである。 〈発明の効果〉
労強度の関係を示すグラフ、第２図は、焼結密度比が９
７％以上の部位の厚さと耐久面圧疲労強度の関係を示す
グラフである。 〈発明の効果〉
Claims (2)
- １．鉄系焼結機械部品の面圧を受ける表層部の厚さ０．
５ｍｍ以上の焼結密度比が９７％以上、その他の体積率
で８５％以上を占める部分の焼結密度比が９３％以下で
あり、かつ３６０ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上の耐久面圧疲労
強度を有することを特徴とする高面圧疲労強度を有する
鉄系焼結機械部品。 - ２．鉄系焼結機械部品を製造するに際して、面圧を受け
る表層部の厚さ５ｍｍ以上に平均粒径１５μｍ以下の鉄
系粉末を、その他の体積率で８５％以上を占める部分に
平均粒径６０μｍ以上の鉄系粉末をそれぞれ充填し、所
定の形状に加圧成形した後焼結することを特徴とする高
面圧疲労強度を有する鉄系焼結機械部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19479890A JPH0483812A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 高面圧疲労強度を有する鉄系焼結機械部品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19479890A JPH0483812A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 高面圧疲労強度を有する鉄系焼結機械部品及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483812A true JPH0483812A (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=16330437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19479890A Pending JPH0483812A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 高面圧疲労強度を有する鉄系焼結機械部品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0483812A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05287302A (ja) * | 1992-04-07 | 1993-11-02 | Nkk Corp | 高密度粉末焼結チタン合金の製造方法 |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP19479890A patent/JPH0483812A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05287302A (ja) * | 1992-04-07 | 1993-11-02 | Nkk Corp | 高密度粉末焼結チタン合金の製造方法 |
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