JPH05263181A - 高強度および高靭性を有するＦｅ基焼結合金部材の製造法 - Google Patents
高強度および高靭性を有するＦｅ基焼結合金部材の製造法Info
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- JPH05263181A JPH05263181A JP9355192A JP9355192A JPH05263181A JP H05263181 A JPH05263181 A JP H05263181A JP 9355192 A JP9355192 A JP 9355192A JP 9355192 A JP9355192 A JP 9355192A JP H05263181 A JPH05263181 A JP H05263181A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度および高靭性を有するＦｅ基焼結合金
部材を製造する。 【構成】 高強度および高靭性を有するＦｅ基焼結合金
部材を、圧粉体に焼結（１次焼結）を施して焼結体と
し、この焼結体に熱間鍛造加工を施した後に、１次焼結
温度を越えない温度で再度焼結処理（２次焼結）を行な
い、最終的に真空焼入れまたは光輝焼入れと焼戻しの熱
処理を施すことにより製造する。
部材を製造する。 【構成】 高強度および高靭性を有するＦｅ基焼結合金
部材を、圧粉体に焼結（１次焼結）を施して焼結体と
し、この焼結体に熱間鍛造加工を施した後に、１次焼結
温度を越えない温度で再度焼結処理（２次焼結）を行な
い、最終的に真空焼入れまたは光輝焼入れと焼戻しの熱
処理を施すことにより製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高強度および高靭性
を有するＦｅ基焼結合金部材の製造法に関するものであ
る。
を有するＦｅ基焼結合金部材の製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、圧粉体を焼結して焼結体
とし、この焼結体に熱間鍛造加工を施した後、真空焼入
れまたは光輝焼入れと焼戻しの熱処理を施すことにより
Ｆｅ基焼結合金部材を製造する方法が知られており、ま
たこの方法が各種歯車やコネクティングロッドなどの機
械構造部材の製造に適用されていることも良く知られて
いる。
とし、この焼結体に熱間鍛造加工を施した後、真空焼入
れまたは光輝焼入れと焼戻しの熱処理を施すことにより
Ｆｅ基焼結合金部材を製造する方法が知られており、ま
たこの方法が各種歯車やコネクティングロッドなどの機
械構造部材の製造に適用されていることも良く知られて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の各種機械
装置の高性能化および多機能化に伴ない、これの構造部
材には薄肉化および小型化が強く要求されているが、上
記の従来方法によって製造されたＦｅ基焼結合金部材は
強度および靭性不足が原因で、これに十分満足に対応す
ることができないのが現状である。
装置の高性能化および多機能化に伴ない、これの構造部
材には薄肉化および小型化が強く要求されているが、上
記の従来方法によって製造されたＦｅ基焼結合金部材は
強度および靭性不足が原因で、これに十分満足に対応す
ることができないのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記の従来方法によって製造さ
れたＦｅ基焼結合金部材に比して、一段とすぐれた強度
と靭性を有するＦｅ基焼結合金部材を製造すべく研究を
行なった結果、上記の従来方法によるＦｅ基焼結合金部
材の製造においては、熱間鍛造加工後の焼結体は、熱間
鍛造加工前に存在していた気孔が消減して緻密化したも
のになっているが、前記気孔が存在していた部分の粉末
粒子間の結合は機械的結合になっているにすぎず、した
がってこれに再度焼結処理、すなわち圧粉体の焼結（以
下、１次焼結という）と同じ焼結機能を発揮する条件で
の焼結（以下、２次焼結という）を施すと、前記の機械
的結合する粉末粒子が相互に冶金的に結合するようにな
り、この焼結による冶金的結合は機械的結合に比して一
段と強固なものであるから、この結果としてＦｅ基焼結
合金部材の強度と靭性が著しく向上するようになるとい
う研究結果を得たのである。
上述のような観点から、上記の従来方法によって製造さ
れたＦｅ基焼結合金部材に比して、一段とすぐれた強度
と靭性を有するＦｅ基焼結合金部材を製造すべく研究を
行なった結果、上記の従来方法によるＦｅ基焼結合金部
材の製造においては、熱間鍛造加工後の焼結体は、熱間
鍛造加工前に存在していた気孔が消減して緻密化したも
のになっているが、前記気孔が存在していた部分の粉末
粒子間の結合は機械的結合になっているにすぎず、した
がってこれに再度焼結処理、すなわち圧粉体の焼結（以
下、１次焼結という）と同じ焼結機能を発揮する条件で
の焼結（以下、２次焼結という）を施すと、前記の機械
的結合する粉末粒子が相互に冶金的に結合するようにな
り、この焼結による冶金的結合は機械的結合に比して一
段と強固なものであるから、この結果としてＦｅ基焼結
合金部材の強度と靭性が著しく向上するようになるとい
う研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、圧粉体を焼結（１次焼結）して
焼結体とし、この焼結体に熱間鍛造加工を施した後、真
空焼入れまたは光輝焼入れと焼戻しの熱処理を施すこと
によりＦｅ基焼結合金部材を製造するに際して、上記熱
間鍛造加工後に、１次焼結温度を越えない温度で、再度
焼結処理（２次焼結）を施して強度と靭性の向上をはか
るＦｅ基焼結合金部材の製造法に特徴を有するものであ
る。
なされたものであって、圧粉体を焼結（１次焼結）して
焼結体とし、この焼結体に熱間鍛造加工を施した後、真
空焼入れまたは光輝焼入れと焼戻しの熱処理を施すこと
によりＦｅ基焼結合金部材を製造するに際して、上記熱
間鍛造加工後に、１次焼結温度を越えない温度で、再度
焼結処理（２次焼結）を施して強度と靭性の向上をはか
るＦｅ基焼結合金部材の製造法に特徴を有するものであ
る。
【０００６】なお、この発明の方法を実施するに際して
は、重量％で（以下％は重量％を示す）、（ａ） 炭素
粉末：０．２〜０．７％、Ｆｅ−０．１〜５％Ｎｉ−
０．１〜２％Ｍｏ合金粉末：残り、（ｂ） 炭素粉末：
０．２〜０．７％、Ｆｅ：０．１〜３％Ｃｕ−０．１〜
５％Ｎｉ−０．１〜２％Ｍｏ合金粉末：残り、（ｃ）
炭素粉末：０．２〜０．７％、Ｆｅ−０．１〜２％Ｍｎ
−０．１〜２％Ｃｒ−０．１〜２％Ｍｏ合金粉末：残
り、（ｄ） 炭素粉末：０．２〜０．７％、Ｆｅ粉末：
残り、（ｅ） 炭素粉末：０．２〜０．７％、Ｃｕ粉
末：０．１〜５％、Ｆｅ粉末：残り、（ｆ） 炭素粉
末：０．２〜０．７％、Ｎｉ粉末：０．１〜５％、Ｆｅ
粉末：残り、（ｇ） 炭素粉末：０．２〜０．７％、Ｃ
ｕ粉末：０．１〜５％、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末：残り、上
記（ａ）〜（ｇ）のいずれかの配合組成を有する混合粉
末の圧粉体を用いるのが望ましい。
は、重量％で（以下％は重量％を示す）、（ａ） 炭素
粉末：０．２〜０．７％、Ｆｅ−０．１〜５％Ｎｉ−
０．１〜２％Ｍｏ合金粉末：残り、（ｂ） 炭素粉末：
０．２〜０．７％、Ｆｅ：０．１〜３％Ｃｕ−０．１〜
５％Ｎｉ−０．１〜２％Ｍｏ合金粉末：残り、（ｃ）
炭素粉末：０．２〜０．７％、Ｆｅ−０．１〜２％Ｍｎ
−０．１〜２％Ｃｒ−０．１〜２％Ｍｏ合金粉末：残
り、（ｄ） 炭素粉末：０．２〜０．７％、Ｆｅ粉末：
残り、（ｅ） 炭素粉末：０．２〜０．７％、Ｃｕ粉
末：０．１〜５％、Ｆｅ粉末：残り、（ｆ） 炭素粉
末：０．２〜０．７％、Ｎｉ粉末：０．１〜５％、Ｆｅ
粉末：残り、（ｇ） 炭素粉末：０．２〜０．７％、Ｃ
ｕ粉末：０．１〜５％、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末：残り、上
記（ａ）〜（ｇ）のいずれかの配合組成を有する混合粉
末の圧粉体を用いるのが望ましい。
【０００７】また、同じく１次焼結は、非酸化性雰囲気
中、温度：１１００〜１３００℃に３０〜１２０分間保
持、同２次焼結は、非酸化性雰囲気中、温度：１０００
〜１１５０℃に２０〜６０分間保持の条件で行なうのが
望ましい。
中、温度：１１００〜１３００℃に３０〜１２０分間保
持、同２次焼結は、非酸化性雰囲気中、温度：１０００
〜１１５０℃に２０〜６０分間保持の条件で行なうのが
望ましい。
【０００８】さらに、熱間鍛造加工は、非酸化性雰囲気
中、温度：９００〜１１００℃、鍛造圧下率：５〜６０
％の条件で行なうのがよい。
中、温度：９００〜１１００℃、鍛造圧下率：５〜６０
％の条件で行なうのがよい。
【０００９】また、熱処理は、５×１０-1〜１×１０-5
toorの真空中あるいは非酸化性雰囲気中、温度：８５０
〜９５０℃に０．５〜３時間保持後焼入れの真空焼入れ
あるいは光輝焼入れと、大気中あるいは油中、温度：１
５０〜５００℃に０．５〜２時間保持の条件での焼戻し
処理からなる。
toorの真空中あるいは非酸化性雰囲気中、温度：８５０
〜９５０℃に０．５〜３時間保持後焼入れの真空焼入れ
あるいは光輝焼入れと、大気中あるいは油中、温度：１
５０〜５００℃に０．５〜２時間保持の条件での焼戻し
処理からなる。
【００１０】
【実施例】つぎに、この発明の方法を実施例により具体
的に説明する。原料粉末として、それぞれ表１に示され
る成分組成を有し、かつアトマイズにより１００メッシ
ュ以下の粒度としたＦｅ基合金粉末、同じくアトマイズ
により１００メッシュ以下の粒度としたＦｅ粉末、Ｃｕ
粉末、およびＮｉ粉末、さらにカーボンブラックを用意
し、これら原料粉末を表１，２に示される配合組成に配
合し、これに１％のステアリン酸亜鉛を加えてＶ型ミキ
サーで混合した後、４〜８ton ／cm2 の範囲内の所定の
圧力でプレス成形して圧粉体Ａ〜Ｎを形成し、ついでこ
れら圧粉体を、Ｈ2 ガス雰囲気中、温度：７００℃に１
時間保持の条件で焙焼を施してステアリン酸亜鉛を除去
した後、表３，４に示される条件で１次焼結を行なって
同じく表３，４に示される理論密度比、並びに縦：１０
mm×横：１０mm×長さ：５５mmの寸法をもった焼結体と
し、これに表３，４に示される条件で熱間鍛造加工と２
次焼結を施し、引続いて表５，６に示される条件で真空
焼入れあるいは光輝焼入れと焼戻しの熱処理を施すこと
により本発明法１〜１４を実施し、それぞれＦｅ基焼結
合金部材を製造した。
的に説明する。原料粉末として、それぞれ表１に示され
る成分組成を有し、かつアトマイズにより１００メッシ
ュ以下の粒度としたＦｅ基合金粉末、同じくアトマイズ
により１００メッシュ以下の粒度としたＦｅ粉末、Ｃｕ
粉末、およびＮｉ粉末、さらにカーボンブラックを用意
し、これら原料粉末を表１，２に示される配合組成に配
合し、これに１％のステアリン酸亜鉛を加えてＶ型ミキ
サーで混合した後、４〜８ton ／cm2 の範囲内の所定の
圧力でプレス成形して圧粉体Ａ〜Ｎを形成し、ついでこ
れら圧粉体を、Ｈ2 ガス雰囲気中、温度：７００℃に１
時間保持の条件で焙焼を施してステアリン酸亜鉛を除去
した後、表３，４に示される条件で１次焼結を行なって
同じく表３，４に示される理論密度比、並びに縦：１０
mm×横：１０mm×長さ：５５mmの寸法をもった焼結体と
し、これに表３，４に示される条件で熱間鍛造加工と２
次焼結を施し、引続いて表５，６に示される条件で真空
焼入れあるいは光輝焼入れと焼戻しの熱処理を施すこと
により本発明法１〜１４を実施し、それぞれＦｅ基焼結
合金部材を製造した。
【００１１】また、比較の目的で、２次焼結を行なわな
い以外は同一の条件で従来法１〜１４を行ない、Ｆｅ基
焼結合金部材を製造した。
い以外は同一の条件で従来法１〜１４を行ない、Ｆｅ基
焼結合金部材を製造した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【表４】
【００１６】
【表５】
【００１７】
【表６】
【００１８】ついで、この結果得られた各種のＦｅ基焼
結合金部材について、強度および靭性を評価する目的
で、引張強さ、伸び、およびシャルピー値衝撃値（ＪＩ
Ｓ衝撃３号試験片、ノッチあり）を測定し、この結果を
表５，６に示した。
結合金部材について、強度および靭性を評価する目的
で、引張強さ、伸び、およびシャルピー値衝撃値（ＪＩ
Ｓ衝撃３号試験片、ノッチあり）を測定し、この結果を
表５，６に示した。
【００１９】表３〜６に示される結果から、本発明法１
〜１４で製造されたＦｅ基焼結合金部材は、いずれも２
次焼結のない従来法１〜１４によって製造されたＦｅ基
焼結合金部材１〜１４に比して高強度と高靭性を具備す
ることが明らかである。
〜１４で製造されたＦｅ基焼結合金部材は、いずれも２
次焼結のない従来法１〜１４によって製造されたＦｅ基
焼結合金部材１〜１４に比して高強度と高靭性を具備す
ることが明らかである。
【００２０】上述のように、この発明の方法によれば、
高強度および高靭性を有するＦｅ基焼結合金部材を製造
することができ、したがってこの結果のＦｅ基焼結合金
部材を適用すれば、これの薄肉化および小型化が可能と
なるばかりでなく、実用に際してすぐれた性能を著しく
長期に亘って発揮するようになるなど工業上有用な効果
がもたらされるのである。
高強度および高靭性を有するＦｅ基焼結合金部材を製造
することができ、したがってこの結果のＦｅ基焼結合金
部材を適用すれば、これの薄肉化および小型化が可能と
なるばかりでなく、実用に際してすぐれた性能を著しく
長期に亘って発揮するようになるなど工業上有用な効果
がもたらされるのである。
Claims (1)
- 【請求項１】 圧粉体を焼結して焼結体とし、この焼結
体に熱間鍛造加工を施した後、真空焼入れまたは光輝焼
入れと焼戻しの熱処理を施すことによりＦｅ基焼結合金
部材を製造する方法において、 上記熱間鍛造加工後に、前記焼結温度を越えない温度
で、再度焼結処理を施すことを特徴とする高強度および
高靭性を有するＦｅ基焼結合金部材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9355192A JPH05263181A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 高強度および高靭性を有するＦｅ基焼結合金部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9355192A JPH05263181A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 高強度および高靭性を有するＦｅ基焼結合金部材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263181A true JPH05263181A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=14085399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9355192A Withdrawn JPH05263181A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 高強度および高靭性を有するＦｅ基焼結合金部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05263181A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015111338A1 (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | Ntn株式会社 | 焼結機械部品及びその製造方法 |
| JP2015158002A (ja) * | 2014-01-22 | 2015-09-03 | Ntn株式会社 | 焼結機械部品及びその製造方法 |
| WO2015141807A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Ntn株式会社 | 軌道輪および該軌道輪を有する転がり軸受 |
| CN105899315A (zh) * | 2014-01-22 | 2016-08-24 | Ntn株式会社 | 烧结机械部件及其制造方法 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP9355192A patent/JPH05263181A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015111338A1 (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | Ntn株式会社 | 焼結機械部品及びその製造方法 |
| JP2015158002A (ja) * | 2014-01-22 | 2015-09-03 | Ntn株式会社 | 焼結機械部品及びその製造方法 |
| CN105899315A (zh) * | 2014-01-22 | 2016-08-24 | Ntn株式会社 | 烧结机械部件及其制造方法 |
| US20160327144A1 (en) * | 2014-01-22 | 2016-11-10 | Ntn Corporation | Sintered machine part and manufacturing method thereof |
| WO2015141807A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Ntn株式会社 | 軌道輪および該軌道輪を有する転がり軸受 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |