JPH0959702A - 焼結品の製造方法 - Google Patents

焼結品の製造方法

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Publication number
JPH0959702A
JPH0959702A JP7239121A JP23912195A JPH0959702A JP H0959702 A JPH0959702 A JP H0959702A JP 7239121 A JP7239121 A JP 7239121A JP 23912195 A JP23912195 A JP 23912195A JP H0959702 A JPH0959702 A JP H0959702A
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JP
Japan
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sintered product
quenching
sintered
induction
sintering
Prior art date
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Pending
Application number
JP7239121A
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English (en)
Inventor
Hiyoshi Watanabe
日吉 渡邊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electronics Industry Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electronics Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0959702A publication Critical patent/JPH0959702A/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼結品であってもより高い強度を有するもの
を製造することができ、高周波焼入に伴う発錆の問題や
仕上げ工数の増加を伴わない。 【構成】 焼結品Wとなる混合された粉末WAを型入れ
して加圧する工程S1と、加圧した粉末WAを焼結して
焼結品Wとする工程S2と、焼結品Wに対して焼入油を
用いた高周波無酸化焼入を施す工程S3とを有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼結品に高周波無
酸化焼入を施す焼結品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の焼結品の製造方法は、材料を混合
して製造すべき焼結品に応じた組成を有する粉末を作
り、この粉末を型入れした後にプレス及び焼結を行って
焼結品を製造するのが一般的である。
【0003】かかる従来の焼結品の製造方法において焼
結品の強度を向上させる方法としては、プレスの際の圧
力を増加させることによって密度を上げる方法と、粉末
を構成する材料を変更して材料自身の強度を上げる方法
とが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この2
種類の方法では十分な強度が得られないのは周知であっ
た。一般に金属製品の強度向上のためには、高周波焼入
が用いられるが、焼結品の場合には以下のような理由に
より高周波焼入が用いられなかった。
【0005】すなわち、焼結品の内部には多くの空間が
存在するため、高周波焼入に用いられる冷却水やソリュ
ブル等の水溶性焼入液が前記空間に浸入し、後に発錆を
招きやすいのである。また、高周波焼入後に発錆の防止
対策を焼結品に施せばよいのであるが、この防止対策も
工程或いはコストの面から非常に困難であり、しかも内
部に多くの空間が存在することから完全ではなかった。
【0006】また、冷却水や水溶性焼入液の代わりに焼
入油を使用すれば後の発錆の問題は生じないが、冷却の
際に焼結品内部の空間に存在する空気中の酸素が燃焼す
るので、焼結品の表面にスケールが付着する。このた
め、焼入油を使用するならば、後にスケール除去という
工程が必要になり、仕上げ工数の増加を回避しえないの
である。
【0007】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、焼結品であってもより高い強度を有するものを製造
することができ、高周波焼入に伴う発錆の問題や仕上げ
工数の増加を伴わない焼結品の製造方法を提供すること
を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る焼結品の
製造方法は、焼結品となる混合された粉末を型入れして
加圧する工程と、加圧した粉末を焼結して焼結品とする
工程と、この工程で得られた焼結品に焼入油を用いた高
周波無酸化焼入を施す工程とを備えている。
【0009】また、請求項2に係る焼結品の製造方法
は、焼結品となる混合された粉末を型入れして加圧する
工程と、加圧した粉末を焼結して焼結品とする工程と、
この工程で得られた焼結品に対して必要に応じた加工を
施す工程と、焼結品に対して焼入油を用いた高周波無酸
化焼入を施す工程とを備えており、前記焼結品に対して
必要に応じた加工は、サイジング、コイニング、再加圧
或いは再焼結である。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態
に係る焼結品の製造方法の工程を示すフローチャート、
図2は粉末の型入れ工程を説明する概略的説明図、図3
は焼結品に高周波無酸化焼入を施す高周波焼入装置の概
略的構成図、図4は焼結品とその内部に存在する空間と
を示す概略的模式図、図5は本発明の第2の実施の形態
に係る焼結品の製造方法の工程を示すフローチャートで
ある。
【0011】本発明の第1の実施の形態に係る焼結品の
製造方法は、焼結品Wとしての歯車を製造する工程であ
って、焼結品Wとなる混合された粉末WAを型入れして
加圧する工程(図1のS1)と、プレスした粉末WAを
焼結して焼結品Wとする工程(図1のS2)と、焼結品
Wに対して焼入油Lを用いた高周波無酸化焼入を施す工
程(図1のS3)とを有している。
【0012】まず、図2に示すように、粉末WAを製造
すべき歯車に対応した凹部811が形成された下型81
0に入れ(型入れ)、この下型810に上型820を重
ねて所定の圧力で加圧する(図1のS1)。
【0013】型入れが完了したならば、加圧した粉末W
Aを焼結して焼結品Wとするのであるが、この焼結は焼
結品の酸化を防止するため、窒素ガスやアルゴンガス等
の不活性ガス雰囲気下で行われる(図1のS2)。
【0014】この後に、焼結品Wに対して高周波無酸化
焼入を行う(図1のS3)。ここでの無酸化焼入は、ア
ルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行われ
る。
【0015】具体的には、図3に示すように、開放され
た下端が焼入油Lに浸漬されたチャンバー200と、こ
のチャンバー200内に設置された高周波加熱コイル1
00と、この高周波加熱コイル100に高周波電流を供
給する高周波電源700と、前記焼入油Lを貯溜するタ
ンク500と、前記チャンバー200に対してアルゴン
ガスや窒素ガス(以下、無酸化ガスGとする)を供給す
るガス供給機構600と、前記チャンバー200内に焼
結品Wを搬入するとともに搬出する搬出入機構400と
を有する高周波無酸化焼入装置によって高周波無酸化焼
入を行う。
【0016】焼結品Wは、搬出入機構400の一部を構
成する回転テーブル410に載置され、チャンバー20
0の内部に搬入される。チャンバー200の下端は焼入
油Lに浸漬されているので、図3における矢印Aに示す
ように、焼結品Wは搬入の際に必ず焼入油Lを通過す
る。ここで、高周波加熱の際に焼結品Wにおいてスケー
ルが生じないようにするため、焼入油Lには水分を含ま
ないものを用いるのは勿論である。
【0017】チャンバー200の内部には、大気圧より
高い圧力で無酸化ガスGが充満されているため、焼結品
Wの内部に存在する空間W1 に入っていた空気は無酸化
ガスGと入れ替えられる。そして、前記空間W1 に入っ
ていた空気は、チャンバー200の天井部に設けられた
排気部210からチャンバー200の外部に排気され
る。
【0018】かかる焼結品Wは、回転テーブル410に
よって高周波加熱コイル100による加熱位置まで上昇
させられ加熱される。なお、この際、焼結品Wに対して
均等な加熱を行うため、回転テーブル410は図3にお
ける矢印B方向に回転駆動されている。
【0019】加熱されている焼結品Wの内部の空間W1
には空気、すなわち酸素が存在しないため、高周波加熱
コイル100による焼結品の加熱中に酸素の燃焼に起因
するスケールの付着の問題は生じない。そして、焼結品
Wの表面状態も光輝状態に仕上がる。
【0020】加熱が完了した焼結品Wは、回転テーブル
410によって回転させられたままの状態で焼入油Lに
浸漬されて焼入が施される。この後、回転テーブル41
0は、図3における矢印Cに沿ってチャンバー200の
外部に焼結品Wを搬出する。このようにして焼結品Wに
対する高周波無酸化焼入が行われる。
【0021】なお、高周波無酸化焼入が施された焼結品
Wに対して、必要に応じて適宜な加工が施されることも
ある。
【0022】ここで、本発明の実施の形態に係る焼結品
の製造方法で製造された歯車と、従来の方法で製造され
た歯車との各部の寸法の誤差を比較する。
【0023】両者とも混合された粉末の成分は、Cuが
1〜2重量%、Cが1〜1.2重量%、残りがFeと同
一である。かかる粉末からM2.5×42Tの歯車を製
造する。歯車として製造された後の密度は6.6g/c
2 以上、伸びは3%以上、素材硬度はHv100以上
となる。
【0024】
【表1】
【0025】上記した表1にあるように、この実施の形
態に係る焼結品の製造方法によって製造された歯車は従
来の方法によって製造されたものより格段に誤差が小さ
くなっているのが判る。すなわち、この実施の形態に係
る焼結品の製造方法によって製造された歯車は、焼入前
とほぼ同一のJIS3〜3.5級程度の精度は十分確保
できるのである。それに対して、従来方法で製造された
歯車はJIS5〜6級程度の精度しか得られないのであ
る。
【0026】これは、上述したようにM2.5×42T
の歯車、それも一定の成分比を有する混合された粉末か
ら製造された歯車の例であるが、これと異なる形状の製
品を製造する場合にもこの実施の形態に係る焼結品の製
造方法が有効であることは勿論である。
【0027】第2の実施の形態に係る焼結品の製造方法
は、焼結品Wとなる混合された粉末WAを型入れして加
圧する工程(図5のS1)と、加圧した粉末WAを焼結
して焼結品とする工程(図5のS2)と、この工程で得
られた焼結品Wに対して必要に応じた加工を施す工程
(図5のS3)と、焼結品Wに対して焼入油Lを用いた
高周波無酸化焼入を施す工程(図5のS4)とを備えて
おり、前記焼結品Wに対して必要に応じた加工は、サイ
ジング、コイニング、再加圧或いは再焼結である。
【0028】この第2の実施の形態に係る焼結品の製造
方法が、第1の実施の形態に係る焼結品の製造方法と異
なる点は、高周波無酸化焼入を施す工程の前で、焼結品
Wに対して必要に応じた各種の加工が施される点であ
る。
【0029】より精度の高い焼結品Wを求める場合に
は、焼結品Wに対して例えばサイジングを施せば、その
精度はJISにおける1級分だけ向上することが知られ
ている。すなわち、焼結品Wに対してサイジング、コイ
ニング、再加圧或いは再焼結のうち適宜な加工を必要に
応じて施せば、焼結品Wの精度をより向上させることが
できるのである。
【0030】
【発明の効果】上述したように本発明に係る焼結品の製
造方法は、焼結品に対して高周波無酸化焼入を施すた
め、これで製造された製品には従来の製造方法にはない
以下の有利な点がある。
【0031】焼結品に対して高周波無酸化焼入を施すた
め、従来の焼結品よりも高い強度を有するとともに、よ
り高精度の焼結品を得ることができる。しかも、その高
周波無酸化焼入には冷却液として水溶性焼入液等ではな
く焼入油を用いるため、発錆の問題が生じない。
【0032】しかも、窒素ガスやアルゴンガス等の不活
性ガス雰囲気下での高周波無酸化焼入を行うため、焼結
品の内部の空間に空気、すなわち酸素が存在しないた
め、酸素の燃焼に起因する焼結品へのスケールの付着が
生じない。従って、高周波無酸化焼入の後にスケールを
除去する工程はまったく無用となる。また、焼入後の精
度も高く、バラツキも少ない。
【0033】また、高周波無酸化焼入装置を従来の焼結
品の製造工程にインラインで組み入れることは簡単であ
る。このため、焼結品の強度及び精度向上、後に生じる
発錆の問題、スケール除去工程等の従来では解決しえな
かった問題を解消するものとして、本発明に係る焼結品
の製造方法は非常に優れたものであるといえよう。
【0034】さらに、高周波無酸化焼入の前に、焼結品
に対して必要に応じてサイジング、コイニング、再加圧
或いは再焼結を施すことにより、焼結品の精度をより向
上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る焼結品の製造方法に
よって歯車を製造する工程を示すフローチャートであ
る。
【図2】粉末の型入れ工程を説明する概略的説明図であ
る。
【図3】焼結品に高周波無酸化焼入を施す高周波焼入装
置の概略的構成図である。
【図4】焼結品とその内部に存在する空間とを示す概略
的模式図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る焼結品の製造
方法の工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
W 焼結品 WA 粉末

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼結品となる混合された粉末を型入れし
    て加圧する工程と、加圧した粉末を焼結して焼結品とす
    る工程と、この工程で得られた焼結品に焼入油を用いた
    高周波無酸化焼入を施す工程とを具備したことを特徴と
    する焼結品の製造方法。
  2. 【請求項2】 焼結品となる混合された粉末を型入れし
    て加圧する工程と、加圧した粉末を焼結して焼結品とす
    る工程と、この工程で得られた焼結品に対して必要に応
    じた加工を施す工程と、焼結品に対して焼入油を用いた
    高周波無酸化焼入を施す工程とを具備しており、前記焼
    結品に対して必要に応じた加工は、サイジング、コイニ
    ング、再加圧或いは再焼結であることを特徴とする焼結
    品の製造方法。
JP7239121A 1995-08-23 1995-08-23 焼結品の製造方法 Pending JPH0959702A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100364267B1 (ko) * 1999-11-02 2002-12-11 현대자동차주식회사 싱크로나이저 링의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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