JPH0564681B2 - - Google Patents
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- JPH0564681B2 JPH0564681B2 JP63059566A JP5956688A JPH0564681B2 JP H0564681 B2 JPH0564681 B2 JP H0564681B2 JP 63059566 A JP63059566 A JP 63059566A JP 5956688 A JP5956688 A JP 5956688A JP H0564681 B2 JPH0564681 B2 JP H0564681B2
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- mold
- metal powder
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Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
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- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、少なくとも１つのモリブデン含有摩
耗層を持ち、のちの基体を形成する、低合金鉄粉
が、のちの摩耗層を生ぜしめる、非合金鉄及び非
合金モリブデンの炭素を含まない混合物から成る
金属粉末層と共に共通の型の中で成形体になるよ
うに圧縮成形され、この成形体が続いて焼結され
る焼結体の製造方法に関する。
耗層を持ち、のちの基体を形成する、低合金鉄粉
が、のちの摩耗層を生ぜしめる、非合金鉄及び非
合金モリブデンの炭素を含まない混合物から成る
金属粉末層と共に共通の型の中で成形体になるよ
うに圧縮成形され、この成形体が続いて焼結され
る焼結体の製造方法に関する。
カム軸のカム運動を弁、例えば内燃機関への伝
達するために使われるふ引張レバーにおいて、カ
ムと共同作用する端面はかなり大きい荷重を受
け、この荷重は摩耗を生ぜしめる。従つて引張レ
バーのカムと共同作用する端面に摩耗層を備える
べき要求があり、この摩耗層は、生ずる荷重のも
とで高い耐摩耗性で優れておりかつカム軸に関し
て有利な材料結合を示している。
達するために使われるふ引張レバーにおいて、カ
ムと共同作用する端面はかなり大きい荷重を受
け、この荷重は摩耗を生ぜしめる。従つて引張レ
バーのカムと共同作用する端面に摩耗層を備える
べき要求があり、この摩耗層は、生ずる荷重のも
とで高い耐摩耗性で優れておりかつカム軸に関し
て有利な材料結合を示している。
弁押し棒を一層簡単かつ安価に、とりわけ高い
耐滑り摩耗性を持つ摩耗層により製造することが
できるようになるために、この摩耗層を非合金及
び非合金モリブデンから成る炭素を含まない混合
物から1350℃までの比較的高い焼結温度での焼結
によつて形成することは公知である（ドイツ連邦
共和国特許出願公開第2822902号明細書）。この目
的ために、まず摩耗層用の金属粉末、次いで押し
棒体用の低合金鉄粉が共通の型内に充填されかつ
成形体になるように一緒に圧縮成形され、その後
この成形体は焼結される。しかしこの共通の圧縮
成形によつて、結合範囲における両金属粉末層の
混合が回避できないので、低合金鉄粉はのちの摩
耗層に入り、それらによつて耐摩耗性が低下せし
められる。さらに、両金属粉末層の圧縮成形の際
に必ずしも摩耗層の所定の層厚さが保証されず、
さらに又、両金属粉末層の内部摩擦状態が異なる
ために共通の圧縮成形の際に必ずしも両粉末層の
均一な密度が得られない。
耐滑り摩耗性を持つ摩耗層により製造することが
できるようになるために、この摩耗層を非合金及
び非合金モリブデンから成る炭素を含まない混合
物から1350℃までの比較的高い焼結温度での焼結
によつて形成することは公知である（ドイツ連邦
共和国特許出願公開第2822902号明細書）。この目
的ために、まず摩耗層用の金属粉末、次いで押し
棒体用の低合金鉄粉が共通の型内に充填されかつ
成形体になるように一緒に圧縮成形され、その後
この成形体は焼結される。しかしこの共通の圧縮
成形によつて、結合範囲における両金属粉末層の
混合が回避できないので、低合金鉄粉はのちの摩
耗層に入り、それらによつて耐摩耗性が低下せし
められる。さらに、両金属粉末層の圧縮成形の際
に必ずしも摩耗層の所定の層厚さが保証されず、
さらに又、両金属粉末層の内部摩擦状態が異なる
ために共通の圧縮成形の際に必ずしも両粉末層の
均一な密度が得られない。
複合素材において粉末混合を回避するために、
のちの摩耗層のために合成樹脂結合された予備圧
縮成形品を製造することが提案されており（ドイ
ツ連邦共和国特許出願第3305879号明細書）、この
予備圧縮成形品は型にはめ込まれかつこの型に充
填された基体用金属粉末と共に圧縮及び焼結され
る。しかし予備圧縮成形品の合成樹脂結合によつ
てこの方法はモリブデンを含有する摩耗層の製造
には不適当である。なぜならば合成樹脂結合剤に
より必然的に炭素が摩耗層に入るからであり、し
かしそれはこの摩耗層の材料を特性の保証のため
に絶対に回避されなければならない。
のちの摩耗層のために合成樹脂結合された予備圧
縮成形品を製造することが提案されており（ドイ
ツ連邦共和国特許出願第3305879号明細書）、この
予備圧縮成形品は型にはめ込まれかつこの型に充
填された基体用金属粉末と共に圧縮及び焼結され
る。しかし予備圧縮成形品の合成樹脂結合によつ
てこの方法はモリブデンを含有する摩耗層の製造
には不適当である。なぜならば合成樹脂結合剤に
より必然的に炭素が摩耗層に入るからであり、し
かしそれはこの摩耗層の材料を特性の保証のため
に絶対に回避されなければならない。
本発明の基礎になつている課題は、特に内燃機
関の弁操作のための引張レバーにおいて出される
ような、耐摩耗性及び小さい製造公差の厳守に関
する非常に高度な要求に応ずる、モリブデンを含
有する摩耗層を焼結体に備えることができる方法
を提供することである。
関の弁操作のための引張レバーにおいて出される
ような、耐摩耗性及び小さい製造公差の厳守に関
する非常に高度な要求に応ずる、モリブデンを含
有する摩耗層を焼結体に備えることができる方法
を提供することである。
この課題は本発明によれば、のちの摩耗層用の
金属粉末が、のちの基体用の鉄粉で型を充填する
前に、予備圧縮成形品になるように圧縮され、の
ちの摩耗層用の金属粉末混合物の予備圧縮成形品
への圧縮の際にこの予備圧縮成形品の基体側表面
に異形輪郭が付けられることによつて解決され
る。
金属粉末が、のちの基体用の鉄粉で型を充填する
前に、予備圧縮成形品になるように圧縮され、の
ちの摩耗層用の金属粉末混合物の予備圧縮成形品
への圧縮の際にこの予備圧縮成形品の基体側表面
に異形輪郭が付けられることによつて解決され
る。
共通の型の中で行なうことができるが、しかし
一緒にはこの型の外部で行なわれる、のちの摩耗
層用の金属粉末を予備圧縮成形品になるように予
備圧縮することによつて、のちの摩耗層のために
所定の圧縮による寸法通りの型が保証され得る。
明らかになつたように、予備圧縮成形品の外側形
状は合成樹脂結合なしでも、のちの基本用の鉄粉
を予備圧縮成形品の既に入つている共通の型の充
填することによりかつ続いて両金属粉末層を共通
圧縮成形することによりもはや不利な影響を及ぼ
されることがないので、予備圧縮成形品と基本用
の金属粉末層との間の境界層において、摩耗層の
耐摩耗性を損なうような、両層の金属粉末の混合
は起こらない。さらにのちの摩耗層の予備圧縮に
より両金属粉末層の異なる内部摩擦状態が簡単に
考慮できかつ両層の均一な密度が得られる。
一緒にはこの型の外部で行なわれる、のちの摩耗
層用の金属粉末を予備圧縮成形品になるように予
備圧縮することによつて、のちの摩耗層のために
所定の圧縮による寸法通りの型が保証され得る。
明らかになつたように、予備圧縮成形品の外側形
状は合成樹脂結合なしでも、のちの基本用の鉄粉
を予備圧縮成形品の既に入つている共通の型の充
填することによりかつ続いて両金属粉末層を共通
圧縮成形することによりもはや不利な影響を及ぼ
されることがないので、予備圧縮成形品と基本用
の金属粉末層との間の境界層において、摩耗層の
耐摩耗性を損なうような、両層の金属粉末の混合
は起こらない。さらにのちの摩耗層の予備圧縮に
より両金属粉末層の異なる内部摩擦状態が簡単に
考慮できかつ両層の均一な密度が得られる。
のちの摩耗層用の金属粉末混合物を予備圧縮す
ることにより両金属粉末層の間の一層深いかみ合
いが阻止されるから、摩耗層と焼結体との間の所
要付着性を保証するための付加的手段が講じられ
なければならいことはもちろんであり、摩耗層の
基体側表面に異形輪郭が付けられ、この異形輪郭
が両複合部分の付加的かみ合いのために作用す
る。
ることにより両金属粉末層の間の一層深いかみ合
いが阻止されるから、摩耗層と焼結体との間の所
要付着性を保証するための付加的手段が講じられ
なければならいことはもちろんであり、摩耗層の
基体側表面に異形輪郭が付けられ、この異形輪郭
が両複合部分の付加的かみ合いのために作用す
る。
十分なかみ合い高価を保証するために、少なく
とも0.1mmの輪郭深さを持つ異形輪郭が予備圧縮
成形品の表面に付けらなければならない。この場
合、異形輪郭の形成はその都度の要求に左右され
かつそれに応じて選ばれる得る。予備圧縮成形品
の表面が、互いになるべく直角に延びる方向に輪
郭を付けられるように配慮される場合は、摩耗層
と焼結体との間のせん断応力の伝達のために、一
次元異形輪郭の場合とは異なり、優先方向が生じ
ない。
とも0.1mmの輪郭深さを持つ異形輪郭が予備圧縮
成形品の表面に付けらなければならない。この場
合、異形輪郭の形成はその都度の要求に左右され
かつそれに応じて選ばれる得る。予備圧縮成形品
の表面が、互いになるべく直角に延びる方向に輪
郭を付けられるように配慮される場合は、摩耗層
と焼結体との間のせん断応力の伝達のために、一
次元異形輪郭の場合とは異なり、優先方向が生じ
ない。
のちの摩耗層用の炭素を含まない金属粉末混合
物が、焼結体及び摩耗層用の共通の型の外部で予
備圧縮成形品になるように圧縮される場合は、予
備圧縮成形品を一層容易に取り扱うために、この
予備圧縮成形品を例えば約700℃で予備焼結し、
それにより予備圧縮成形品の形状安定性を高める
ことが有利である。従つてこの手段はとりわけ比
較的薄い摩耗層において推奨できる。
物が、焼結体及び摩耗層用の共通の型の外部で予
備圧縮成形品になるように圧縮される場合は、予
備圧縮成形品を一層容易に取り扱うために、この
予備圧縮成形品を例えば約700℃で予備焼結し、
それにより予備圧縮成形品の形状安定性を高める
ことが有利である。従つてこの手段はとりわけ比
較的薄い摩耗層において推奨できる。
本発明による方法を図面により詳細に説明す
る。
る。
モリブデンを含有する摩耗層２を持つ焼結体
１、例えば内燃機関の弁操作用の引張レバーを、
摩耗層に対する焼結体１用金属粉末の圧縮成形の
障害になる影響を回避する条件のもとに得るため
に、のちの摩耗層用の金属粉末混合物３が先ず、
第１図ないし第３図に示されているいように、圧
縮成形型４の中で予備圧縮成形品５になるように
圧縮される。摩耗層２のために、例えば65ないし
80重量％の非合金鉄及び３５ないし20重量％の非
合金モリブデンから成る、炭素を含まない混合物
３を使用することをができる。この金属粉末混合
物３は圧縮成形型４の圧縮成形突き棒６によつて
粉末混合物の論理密度の少なくとも50％に圧縮さ
れかつ予備圧縮成形品５として押し出され、圧縮
成形突き棒６用の対向工具７は第３図通りに圧縮
成形型４から移動せしめられる。予備圧縮成形品
５はそれ以後の処理の前にさらに約700℃で予備
焼結され得る。しかしこの予備焼結は、予備圧縮
成形品５の形状安定性が取り扱いに十分である場
合は、省略できる。
１、例えば内燃機関の弁操作用の引張レバーを、
摩耗層に対する焼結体１用金属粉末の圧縮成形の
障害になる影響を回避する条件のもとに得るため
に、のちの摩耗層用の金属粉末混合物３が先ず、
第１図ないし第３図に示されているいように、圧
縮成形型４の中で予備圧縮成形品５になるように
圧縮される。摩耗層２のために、例えば65ないし
80重量％の非合金鉄及び３５ないし20重量％の非
合金モリブデンから成る、炭素を含まない混合物
３を使用することをができる。この金属粉末混合
物３は圧縮成形型４の圧縮成形突き棒６によつて
粉末混合物の論理密度の少なくとも50％に圧縮さ
れかつ予備圧縮成形品５として押し出され、圧縮
成形突き棒６用の対向工具７は第３図通りに圧縮
成形型４から移動せしめられる。予備圧縮成形品
５はそれ以後の処理の前にさらに約700℃で予備
焼結され得る。しかしこの予備焼結は、予備圧縮
成形品５の形状安定性が取り扱いに十分である場
合は、省略できる。
摩耗層２と焼結体１との荷重負担能力のある結
合を保証するために、予備圧縮成形品５の焼結体
１側表面が少なくとも0.1mmの輪郭深さをもつて
輪郭を付けられる。圧縮成形突き棒６を介して表
面に付けられるこの異形輪郭８は、第５図及び第
７図に示されているように、互いに直角に交差す
る２群の溝から成るのが好ましい。しかし焼結体
１と摩耗層２との所望のかみ合いを保証するため
に、輪郭を付ける表面にけば状凹所を設けること
も可能である。
合を保証するために、予備圧縮成形品５の焼結体
１側表面が少なくとも0.1mmの輪郭深さをもつて
輪郭を付けられる。圧縮成形突き棒６を介して表
面に付けられるこの異形輪郭８は、第５図及び第
７図に示されているように、互いに直角に交差す
る２群の溝から成るのが好ましい。しかし焼結体
１と摩耗層２との所望のかみ合いを保証するため
に、輪郭を付ける表面にけば状凹所を設けること
も可能である。
予備圧縮成形品５はその後、第８図に示されて
いるように、摩耗層及び焼結体用の共通の型には
込まれる。予備圧縮成形品５のはめ込み後、型は
低合金鉄粉で満たされ（第９図）、その後、鉄粉
１０をもつ予備圧縮成形品５は少なくとも2t／cm2
の圧力で圧縮成形突き棒１１を押し付けることに
より成形体になるように圧縮成形される。第１０
図に圧縮成形が示されている。成形体は型９の中
で予備焼結され、2t／cm2以上の圧力で校正されか
つ1350℃までの温度で最終焼結され、その後、工
作物を対向工具１２を介して押して押し出すこと
ができる（第１１図）。
いるように、摩耗層及び焼結体用の共通の型には
込まれる。予備圧縮成形品５のはめ込み後、型は
低合金鉄粉で満たされ（第９図）、その後、鉄粉
１０をもつ予備圧縮成形品５は少なくとも2t／cm2
の圧力で圧縮成形突き棒１１を押し付けることに
より成形体になるように圧縮成形される。第１０
図に圧縮成形が示されている。成形体は型９の中
で予備焼結され、2t／cm2以上の圧力で校正されか
つ1350℃までの温度で最終焼結され、その後、工
作物を対向工具１２を介して押して押し出すこと
ができる（第１１図）。
摩耗層２はその後、焼結体１の危険にさらされ
る端面において浸炭されまたは急冷及び焼鈍によ
り硬化され得る。
る端面において浸炭されまたは急冷及び焼鈍によ
り硬化され得る。
第１図は金属粉末混合物の充填後の摩耗層用の
予備圧縮成形品を製造するための圧縮成形型の概
略横断面図、第２図は圧縮成形突き棒の圧縮行程
後の圧縮成形型の横断面図、第３図は押し出し位
置における予備圧縮成形品用の圧縮成形型の横断
面図、第４図は予備圧縮成形品の横断面図、第５
図は焼結体側表面側の予備圧縮成形品の平面図、
第６図は予備圧縮成形品の異なる表面形成の、第
５図に対応する平面図、第７図は第５図の−
線に沿う予備圧縮成形品の拡大断面図、第８図は
予備圧縮成形品のはめ込み後の焼結体用の予備圧
縮成形品及び充填された鉄粉を圧縮成形するため
の共通の型の概略横断面図、第９図は焼結体用の
鉄粉の充填後の共通の型の、第８図に対応する横
断面図、第１０図は両金属粉末層の圧縮成形後の
共通の型の横断面図、第１１図は圧縮成形された
成形体の押し出しを示す横断面図、第１２図は完
成焼結体の横断面図である。 １……焼結体、２……摩耗層、３……混合物、
５……予備圧縮成形品、８……異形輪郭、９……
型、１０……鉄粉。
予備圧縮成形品を製造するための圧縮成形型の概
略横断面図、第２図は圧縮成形突き棒の圧縮行程
後の圧縮成形型の横断面図、第３図は押し出し位
置における予備圧縮成形品用の圧縮成形型の横断
面図、第４図は予備圧縮成形品の横断面図、第５
図は焼結体側表面側の予備圧縮成形品の平面図、
第６図は予備圧縮成形品の異なる表面形成の、第
５図に対応する平面図、第７図は第５図の−
線に沿う予備圧縮成形品の拡大断面図、第８図は
予備圧縮成形品のはめ込み後の焼結体用の予備圧
縮成形品及び充填された鉄粉を圧縮成形するため
の共通の型の概略横断面図、第９図は焼結体用の
鉄粉の充填後の共通の型の、第８図に対応する横
断面図、第１０図は両金属粉末層の圧縮成形後の
共通の型の横断面図、第１１図は圧縮成形された
成形体の押し出しを示す横断面図、第１２図は完
成焼結体の横断面図である。 １……焼結体、２……摩耗層、３……混合物、
５……予備圧縮成形品、８……異形輪郭、９……
型、１０……鉄粉。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つのモリブデン含有摩耗層２を
持ち、のちの基体を形成する、低合金鉄粉１０
が、のちの摩耗層２を生ぜしめる、非合金鉄及び
非合金モリブデンの炭素を含まない混合物３から
成る金属粉末層と共に共通の型９の中で成形体に
なるように圧縮成形され、この成形体が続いて焼
結される焼結体１の製造方法において、のちの摩
耗層２用の金属粉末が、のちの基体用の鉄粉１０
で型９を充填する前に、予備圧縮成形品５になる
ように圧縮され、のちの摩耗層用の金属粉末混合
物３の予備圧縮成形品５への圧縮の際にこの予備
圧縮成形品の基体側表面に異形輪郭８が付けられ
ることを特徴とする、焼結体の製造方法。 ２ 異形輪郭８が、少なくとも0.1mmの輪郭深さ
を持つ予備圧縮成形品５の表面に付けられること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。 ３ 予備圧縮成形品５の表面が、互いになるべく
直角に延びる２つの方向に輪郭を付けられること
を特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。 ４ 予備圧縮成形品５が予備焼結されることを特
徴とする、請求項１ないし３のうち１つに記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0061387A AT388523B (de) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Verfahren zum herstellen eines sinterkoerpers mit wenigstens einer molybdaenhaltigen verschleissschicht |
| AT613/87 | 1987-03-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63247304A JPS63247304A (ja) | 1988-10-14 |
| JPH0564681B2 true JPH0564681B2 (ja) | 1993-09-16 |
Family
ID=3495231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
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