JPH05140612A - ステンレス粉末の焼結方法 - Google Patents
ステンレス粉末の焼結方法Info
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- JPH05140612A JPH05140612A JP33241091A JP33241091A JPH05140612A JP H05140612 A JPH05140612 A JP H05140612A JP 33241091 A JP33241091 A JP 33241091A JP 33241091 A JP33241091 A JP 33241091A JP H05140612 A JPH05140612 A JP H05140612A
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- sintering
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼結後の冷却時間が短くて済み、しかも所定
の磁気特性をそなえた焼結品が得られる焼結方法を提供
する。 【構成】 炭素含有量 ０.１％以下のフエライト系ステ
ンレス粉末を、１１００〜１２５０℃の温度範囲で焼結
後、冷却室７の断熱室１２内で１０℃／分以下の冷却速
度で５０分以上徐冷し、次いで冷却室７内にアルゴン等
の雰囲気ガスを供給し、断熱室１２の側壁１４ａ，１４
ｂに設けた通気口１５を開いて送風機２２を運転し、冷
却器２３により冷却した雰囲気ガスを循環させて、１０
℃／分を越える冷却速度で焼結品を急冷する。
の磁気特性をそなえた焼結品が得られる焼結方法を提供
する。 【構成】 炭素含有量 ０.１％以下のフエライト系ステ
ンレス粉末を、１１００〜１２５０℃の温度範囲で焼結
後、冷却室７の断熱室１２内で１０℃／分以下の冷却速
度で５０分以上徐冷し、次いで冷却室７内にアルゴン等
の雰囲気ガスを供給し、断熱室１２の側壁１４ａ，１４
ｂに設けた通気口１５を開いて送風機２２を運転し、冷
却器２３により冷却した雰囲気ガスを循環させて、１０
℃／分を越える冷却速度で焼結品を急冷する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はステンレス粉末の焼結
方法に関し、さらに詳しくはフエライト系ステンレス粉
末の焼結方法に関する。
方法に関し、さらに詳しくはフエライト系ステンレス粉
末の焼結方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フエライト系ステンレス粉末の焼結品
は、磁性材料として広く用いられているが、透磁率が高
いことが望まれる。この透磁率向上のためには、従来焼
結後は徐冷する必要があるとされ、このため一般に真空
焼結炉の焼結室内で焼結後に該炉の冷却室内においてア
ルゴンガス等を封入した状態で放冷し、 ２.５℃／分程
度の低い冷却速度で７０℃程度の取出温度まで徐冷して
いたので、冷却に多大の時間を要し、生産性が低いとい
う問題があつた。
は、磁性材料として広く用いられているが、透磁率が高
いことが望まれる。この透磁率向上のためには、従来焼
結後は徐冷する必要があるとされ、このため一般に真空
焼結炉の焼結室内で焼結後に該炉の冷却室内においてア
ルゴンガス等を封入した状態で放冷し、 ２.５℃／分程
度の低い冷却速度で７０℃程度の取出温度まで徐冷して
いたので、冷却に多大の時間を要し、生産性が低いとい
う問題があつた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記従来の
問題点を解決するもので、焼結後の冷却時間が短くて済
み、しかも所定の磁気特性をそなえた焼結品が得られる
ステンレス粉末の焼結方法を提供しようとするものであ
る。
問題点を解決するもので、焼結後の冷却時間が短くて済
み、しかも所定の磁気特性をそなえた焼結品が得られる
ステンレス粉末の焼結方法を提供しようとするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者ら
は、フエライト系ステンレス粉末の焼結後の冷却条件を
種々変えて実験をおこなった結果、磁性材料として必要
な透磁率を確保するためには、焼結後は所定の時間だけ
徐冷すれば、該徐冷後は急冷をおこなつてもよく、また
徐冷速度は従来の放冷による冷却速度よりもある程度大
きくしてもよいとの知見を得た。本発明はこの知見に基
づいてなされたものである。
は、フエライト系ステンレス粉末の焼結後の冷却条件を
種々変えて実験をおこなった結果、磁性材料として必要
な透磁率を確保するためには、焼結後は所定の時間だけ
徐冷すれば、該徐冷後は急冷をおこなつてもよく、また
徐冷速度は従来の放冷による冷却速度よりもある程度大
きくしてもよいとの知見を得た。本発明はこの知見に基
づいてなされたものである。
【０００５】すなわちこの発明のステンレス粉末の焼結
方法は、炭素含有量 ０.１％以下のフエライト系ステン
レス粉末を、１１００〜１２５０℃の温度範囲で焼結
後、１０℃／分以下の冷却速度で５０分以上徐冷し、次
いで１０℃／分を越える冷却速度で急冷することを特徴
とする。
方法は、炭素含有量 ０.１％以下のフエライト系ステン
レス粉末を、１１００〜１２５０℃の温度範囲で焼結
後、１０℃／分以下の冷却速度で５０分以上徐冷し、次
いで１０℃／分を越える冷却速度で急冷することを特徴
とする。
【０００６】次にこの発明の方法の限定理由について述
べる。先ず、磁性材料としての保磁率、透磁率等の磁性
特性は、フエライト系ステンレス粉末の炭素含有量が高
いと低下するので、一般に望ましいとされている炭素含
有量 ０.１％以下に限定した。焼結時の焼結温度は、１
１００℃未満だと焼結が不完全で、１２５０℃を越える
と部分的に溶融現象を起すことがあり、いずれも好まし
くないので、１１００〜１２５０℃に限定した。また焼
結後の徐冷時の冷却速度が１０℃／分を越えると、内部
歪が大きくなり磁気特性の低下が大となるので、１０℃
／分以下に限定した。
べる。先ず、磁性材料としての保磁率、透磁率等の磁性
特性は、フエライト系ステンレス粉末の炭素含有量が高
いと低下するので、一般に望ましいとされている炭素含
有量 ０.１％以下に限定した。焼結時の焼結温度は、１
１００℃未満だと焼結が不完全で、１２５０℃を越える
と部分的に溶融現象を起すことがあり、いずれも好まし
くないので、１１００〜１２５０℃に限定した。また焼
結後の徐冷時の冷却速度が１０℃／分を越えると、内部
歪が大きくなり磁気特性の低下が大となるので、１０℃
／分以下に限定した。
【０００７】そして徐冷時間は、磁気特性向上の点では
なるべく長くすることが好ましいが、生産向上のために
は短くして早く急冷を開始した方がよい。そこで上記の
炭素含有量のフエライト系ステンレス粉末の１１００〜
１２５０℃の温度範囲での焼結品について、徐冷時の冷
却速度および徐冷時間を変えて得られた焼結品の磁気特
性を調べたところ、冷却速度の上限値１０℃／分のとき
の磁気特性の低下が最も大きかつたが、徐冷時間を５０
分間とることにより、透磁率μ＝７０を確保でき、徐冷
速度をこれより低くすれば徐冷時間を５０分以下として
も透磁率μ＝７０が得られた。この透磁率μ＝７０は、
磁性体として使用する時の実用上許容し得る下限値であ
るので、透磁率μ＝７０以上を確保するように、各冷却
速度に対して徐冷時間を一率に５０分以上に限定した。
なおこの発明において透磁率とは、交流透磁率測定器に
より測定した透磁率である。
なるべく長くすることが好ましいが、生産向上のために
は短くして早く急冷を開始した方がよい。そこで上記の
炭素含有量のフエライト系ステンレス粉末の１１００〜
１２５０℃の温度範囲での焼結品について、徐冷時の冷
却速度および徐冷時間を変えて得られた焼結品の磁気特
性を調べたところ、冷却速度の上限値１０℃／分のとき
の磁気特性の低下が最も大きかつたが、徐冷時間を５０
分間とることにより、透磁率μ＝７０を確保でき、徐冷
速度をこれより低くすれば徐冷時間を５０分以下として
も透磁率μ＝７０が得られた。この透磁率μ＝７０は、
磁性体として使用する時の実用上許容し得る下限値であ
るので、透磁率μ＝７０以上を確保するように、各冷却
速度に対して徐冷時間を一率に５０分以上に限定した。
なおこの発明において透磁率とは、交流透磁率測定器に
より測定した透磁率である。
【０００８】
【実施例】以下図１乃至図３によりこの発明の実施例を
説明する。図１および図２はこの発明方法を実施するの
に好適な連続式真空焼結炉１の要部を示し、図中２は炉
体、３は焼結品の取出用の出口、４は出口の扉、５は炉
長全長にわたつて設けた搬送用ロ−ラである。炉体２内
には、被処理物（粉末成形品）入口側から、図示しない
真空待機室と脱ワツクス室、この脱ワツクス室に続く焼
結室６、および冷却室７が形成されている。８は焼結室
６内に形成された四周を断熱壁により包囲した加熱室、
９はこの加熱室内に設けたヒ−タである。また冷却室７
内には、四周を黒鉛製の断熱壁１１で包囲した断熱室１
２を設け、その入口は扉１３により、出口は前述の扉４
により開閉されるようになつている。
説明する。図１および図２はこの発明方法を実施するの
に好適な連続式真空焼結炉１の要部を示し、図中２は炉
体、３は焼結品の取出用の出口、４は出口の扉、５は炉
長全長にわたつて設けた搬送用ロ−ラである。炉体２内
には、被処理物（粉末成形品）入口側から、図示しない
真空待機室と脱ワツクス室、この脱ワツクス室に続く焼
結室６、および冷却室７が形成されている。８は焼結室
６内に形成された四周を断熱壁により包囲した加熱室、
９はこの加熱室内に設けたヒ−タである。また冷却室７
内には、四周を黒鉛製の断熱壁１１で包囲した断熱室１
２を設け、その入口は扉１３により、出口は前述の扉４
により開閉されるようになつている。
【０００９】そして図２に示すように、断熱室１２の両
側壁１４ａ，１４ｂには、多数個の丸孔状の通気口１５
を穿設してあり、これらの側壁１４の外側には、通気口
１５の開閉用の扉１６，１６が昇降自在にガイドされ、
昇降駆動用のエアシリンダ１７のピストンロツドが、各
扉１６，１６の上部に接続され、通気口１５の開閉装置
１８を構成している。扉１６には通気口１５と同サイ
ズ、同配置（但し図２における最下段の通気口１５を除
く）の通気口１９が穿設されており、図２に示す閉鎖状
態から上昇させて通気口１５と１９をほぼ一致させると
ともに、図２における最下段の通気口１５を開放状態と
することにより、全通気口１５が開放状態となるように
してある。
側壁１４ａ，１４ｂには、多数個の丸孔状の通気口１５
を穿設してあり、これらの側壁１４の外側には、通気口
１５の開閉用の扉１６，１６が昇降自在にガイドされ、
昇降駆動用のエアシリンダ１７のピストンロツドが、各
扉１６，１６の上部に接続され、通気口１５の開閉装置
１８を構成している。扉１６には通気口１５と同サイ
ズ、同配置（但し図２における最下段の通気口１５を除
く）の通気口１９が穿設されており、図２に示す閉鎖状
態から上昇させて通気口１５と１９をほぼ一致させると
ともに、図２における最下段の通気口１５を開放状態と
することにより、全通気口１５が開放状態となるように
してある。
【００１０】また図２において２１ａおよび２１ｂは、
断熱室１２の側壁１４ａの外方から側壁１４ｂの外方に
至る循環路で、２２はこの循環路に設けた雰囲気ガス循
環用の送風機、２３は雰囲気ガス冷却用の熱交換器から
成る冷却器である。また２４は側壁１４ａの外方（詳し
くは扉１６の外方）から送風機２２の翼車部へと雰囲気
ガスを集風誘導する吸込ダクト、２５は送風されてきた
雰囲気ガスを側壁１４ｂの外方へ誘導するガイドであ
る。２６は雰囲気ガス供給口で、図示しないアルゴンガ
ス供給源に接続されている。また２７は断熱室１２内に
設置したヒ−タで、温度制御冷却をおこなうときに用い
るものである。
断熱室１２の側壁１４ａの外方から側壁１４ｂの外方に
至る循環路で、２２はこの循環路に設けた雰囲気ガス循
環用の送風機、２３は雰囲気ガス冷却用の熱交換器から
成る冷却器である。また２４は側壁１４ａの外方（詳し
くは扉１６の外方）から送風機２２の翼車部へと雰囲気
ガスを集風誘導する吸込ダクト、２５は送風されてきた
雰囲気ガスを側壁１４ｂの外方へ誘導するガイドであ
る。２６は雰囲気ガス供給口で、図示しないアルゴンガ
ス供給源に接続されている。また２７は断熱室１２内に
設置したヒ−タで、温度制御冷却をおこなうときに用い
るものである。
【００１１】次に上記構成の連続式真空焼結炉１を用い
て実際に焼結をおこなつた実施例を示す。先ず焼結材料
として、炭素含有量０.０９〜０.１％のフエライト系ス
テンレス粉末の圧縮成形品（外径４５mm、内径３３mm、
厚さ６mm）を多数個用意し、これをトレ−に積載して図
示しない脱ワツクス室で約６００℃に加熱して脱ワツク
ス後、加熱室８において実施例によつてそれぞれ１２０
０℃（実施例１、２）、１１７０℃（実施例３〜８）お
よび１１００℃（実施例９、１０）に加熱して焼結後、
実施例によつて表１および表２に示すように冷却速度を
１.９〜１０℃／分、冷却時間を５０〜７０分の範囲で
組合せを変えて徐冷をおこなつた。徐冷後７０℃／分の
冷却速度で急冷をおこなつて焼結品を約７０℃まで冷却
後、炉外へ取出し、交流透磁率測定器により透磁率を測
定した結果を表１および表２に示す。
て実際に焼結をおこなつた実施例を示す。先ず焼結材料
として、炭素含有量０.０９〜０.１％のフエライト系ス
テンレス粉末の圧縮成形品（外径４５mm、内径３３mm、
厚さ６mm）を多数個用意し、これをトレ−に積載して図
示しない脱ワツクス室で約６００℃に加熱して脱ワツク
ス後、加熱室８において実施例によつてそれぞれ１２０
０℃（実施例１、２）、１１７０℃（実施例３〜８）お
よび１１００℃（実施例９、１０）に加熱して焼結後、
実施例によつて表１および表２に示すように冷却速度を
１.９〜１０℃／分、冷却時間を５０〜７０分の範囲で
組合せを変えて徐冷をおこなつた。徐冷後７０℃／分の
冷却速度で急冷をおこなつて焼結品を約７０℃まで冷却
後、炉外へ取出し、交流透磁率測定器により透磁率を測
定した結果を表１および表２に示す。
【００１２】また比較例として、冷却時間を４０分とし
た他は実施例１と同条件の比較例１、同じく徐冷時間を
４０分とした他は実施例９と同条件の比較例２、徐冷時
の冷却速度を２０℃／分とした他は実施例１０と同条件
の比較例３、および加熱温度１１７０℃の焼結品を徐冷
をおこなわずに８０℃／分の冷却速度で急冷した比較例
４についても、同様に透磁率を測定し、表２に示した。
た他は実施例１と同条件の比較例１、同じく徐冷時間を
４０分とした他は実施例９と同条件の比較例２、徐冷時
の冷却速度を２０℃／分とした他は実施例１０と同条件
の比較例３、および加熱温度１１７０℃の焼結品を徐冷
をおこなわずに８０℃／分の冷却速度で急冷した比較例
４についても、同様に透磁率を測定し、表２に示した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】また図３は上記各実施例および比較例の冷
却曲線（焼結品の温度線図）で、図中 [1]〜[10]は実施
例１〜１０の、およびは比較例１および２の、それ
ぞれ徐冷終了点（急冷開始点）を示し、およびは比
較例３および４の冷却曲線を示す。なお急冷開始後の冷
却曲線は、実施例１を除いてその一部のみを図示してあ
る。また図中、冷却速度２.５ ℃／分で徐冷を続ける従
来法の冷却曲線の一部を、破線で示してある。
却曲線（焼結品の温度線図）で、図中 [1]〜[10]は実施
例１〜１０の、およびは比較例１および２の、それ
ぞれ徐冷終了点（急冷開始点）を示し、およびは比
較例３および４の冷却曲線を示す。なお急冷開始後の冷
却曲線は、実施例１を除いてその一部のみを図示してあ
る。また図中、冷却速度２.５ ℃／分で徐冷を続ける従
来法の冷却曲線の一部を、破線で示してある。
【００１６】上記各実施例および比較例において、冷却
速度１.９〜２０℃／分の徐冷は、冷却室７内を真空と
し通気口１５を閉じた状態で温度制御冷却することによ
りおこない、徐冷後の急冷および比較例４の冷却は、通
気口１５を開きヒ−タ２７をＯＦＦし、冷却器２３によ
り冷却した雰囲気ガスを送風機２２により循環させて、
冷却をおこなつた。表１および表２のデ−タから明らか
なように、比較例の場合は焼結品の透磁率が６８以下と
劣るのに対し、実施例では透磁率７０以上が確保され、
良好な磁気特性の焼結品が得られる。
速度１.９〜２０℃／分の徐冷は、冷却室７内を真空と
し通気口１５を閉じた状態で温度制御冷却することによ
りおこない、徐冷後の急冷および比較例４の冷却は、通
気口１５を開きヒ−タ２７をＯＦＦし、冷却器２３によ
り冷却した雰囲気ガスを送風機２２により循環させて、
冷却をおこなつた。表１および表２のデ−タから明らか
なように、比較例の場合は焼結品の透磁率が６８以下と
劣るのに対し、実施例では透磁率７０以上が確保され、
良好な磁気特性の焼結品が得られる。
【００１７】この発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、たとえば冷却室７の内部構造、冷却室７に導入
する雰囲気ガスの種類や封入圧などは上記以外のものと
してもよく、またこの発明はバツチ式焼結炉による焼結
にも適用できるものである。
はなく、たとえば冷却室７の内部構造、冷却室７に導入
する雰囲気ガスの種類や封入圧などは上記以外のものと
してもよく、またこの発明はバツチ式焼結炉による焼結
にも適用できるものである。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
焼結後の徐冷は短時間でよく、かつ徐冷の冷却速度も従
来より大きくとれるので、焼結後の冷却時間は大巾に短
縮化でき、焼結品の透磁率を所定値以上に維持しつつ、
焼結の生産性向上をはかることができる。
焼結後の徐冷は短時間でよく、かつ徐冷の冷却速度も従
来より大きくとれるので、焼結後の冷却時間は大巾に短
縮化でき、焼結品の透磁率を所定値以上に維持しつつ、
焼結の生産性向上をはかることができる。
【図１】この発明を実施するための装置の一例である連
続式真空焼結炉の部分縦断面図である。
続式真空焼結炉の部分縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】この発明の実施例および比較例を示す焼結後の
冷却曲線図である。
冷却曲線図である。
１…連続式真空焼結炉、６…焼結室、７…冷却室、１２
…断熱室、１５…通気口、１６…扉、１９…通気口、２
１ａ…循環路、２１ｂ…循環路、２２…送風機、２３…
冷却器、２６…雰囲気ガス供給口。
…断熱室、１５…通気口、１６…扉、１９…通気口、２
１ａ…循環路、２１ｂ…循環路、２２…送風機、２３…
冷却器、２６…雰囲気ガス供給口。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素含有量 ０.１％以下のフエライト系
ステンレス粉末を、１１００〜１２５０℃の温度範囲で
焼結後、１０℃／分以下の冷却速度で５０分以上徐冷
し、次いで１０℃／分を越える冷却速度で急冷すること
を特徴とするステンレス粉末の焼結方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33241091A JPH05140612A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | ステンレス粉末の焼結方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33241091A JPH05140612A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | ステンレス粉末の焼結方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05140612A true JPH05140612A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=18254659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33241091A Pending JPH05140612A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | ステンレス粉末の焼結方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05140612A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07138713A (ja) * | 1993-11-15 | 1995-05-30 | Daido Steel Co Ltd | Ｆｅ基合金粉末及び高耐食性焼結体の製造方法 |
| CN107498041A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-22 | 重庆市九瑞粉末冶金有限责任公司 | 一种具有防尘功能的烧结抷块的反应装置 |
-
1991
- 1991-11-20 JP JP33241091A patent/JPH05140612A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07138713A (ja) * | 1993-11-15 | 1995-05-30 | Daido Steel Co Ltd | Ｆｅ基合金粉末及び高耐食性焼結体の製造方法 |
| CN107498041A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-22 | 重庆市九瑞粉末冶金有限责任公司 | 一种具有防尘功能的烧结抷块的反应装置 |
| CN107498041B (zh) * | 2017-09-11 | 2024-03-12 | 重庆市九瑞粉末冶金有限责任公司 | 一种具有防尘功能的烧结抷块的反应装置 |
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