JPS586962A - 快削性粉末焼結鋼 - Google Patents
快削性粉末焼結鋼Info
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- JPS586962A JPS586962A JP10421581A JP10421581A JPS586962A JP S586962 A JPS586962 A JP S586962A JP 10421581 A JP10421581 A JP 10421581A JP 10421581 A JP10421581 A JP 10421581A JP S586962 A JPS586962 A JP S586962A
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- Japan
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- steel
- porosity
- sintered steel
- sintered
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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】
本発明は、普通鋼、低合金鋼およびステンレス鋼の焼結
体の被剛性の改善に関する。
体の被剛性の改善に関する。
鋼の粉末を成形し焼結して得られる焼結鋼は、自動車や
農業機械の部品をはじめ、家電部品や事務機械部品に至
るまで、広く利用されている。
農業機械の部品をはじめ、家電部品や事務機械部品に至
るまで、広く利用されている。
このうち、寸法精度を必要とするもの、あるいは形状の
複雑な部品では、多くの場合、焼結体は切削加工により
最終製品に仕上げられるから、焼結鋼の被削性の良否は
、加工能率にとって重要な問題である。
複雑な部品では、多くの場合、焼結体は切削加工により
最終製品に仕上げられるから、焼結鋼の被削性の良否は
、加工能率にとって重要な問題である。
しかし、焼結鋼は、その製造工程から必然的に内部空孔
が無数にあり、その切削はいわゆるミクロ的断続切削に
なるから、一般に溶製鋼を切削する場合より、工具寿命
は短い。 その原因は、（］）焼結鋼は比重、比熱およ
び熱伝導率が同一合金組成の溶製鋼のそれより小さく、
切削温度が高くなるため、熱的原因による工具摩耗がは
げしいこと、および （２）断続的切削を受ける個々の鋼粒子の周辺に空隙が
あるため、塑性変形の自由度が高く変形量が犬となり、
加工硬化が高度になるから、機械的すりへり摩耗とチッ
ピングとが同時に促進されること、 にあると考えられる。
が無数にあり、その切削はいわゆるミクロ的断続切削に
なるから、一般に溶製鋼を切削する場合より、工具寿命
は短い。 その原因は、（］）焼結鋼は比重、比熱およ
び熱伝導率が同一合金組成の溶製鋼のそれより小さく、
切削温度が高くなるため、熱的原因による工具摩耗がは
げしいこと、および （２）断続的切削を受ける個々の鋼粒子の周辺に空隙が
あるため、塑性変形の自由度が高く変形量が犬となり、
加工硬化が高度になるから、機械的すりへり摩耗とチッ
ピングとが同時に促進されること、 にあると考えられる。
本発明者らは、焼結鋼の被削性を高め工具寿命を延長す
ることを意図し、上記の原因について対策を種々検討し
た。 その結果、適量の酸化物系介在物とくにＣａ系の
それを焼結鋼中に存在させれば有効であること、またそ
の量は焼結鋼の空孔率に応じた、ある適切な範囲内にえ
らぷべきことを見出して本発明に至った。
ることを意図し、上記の原因について対策を種々検討し
た。 その結果、適量の酸化物系介在物とくにＣａ系の
それを焼結鋼中に存在させれば有効であること、またそ
の量は焼結鋼の空孔率に応じた、ある適切な範囲内にえ
らぷべきことを見出して本発明に至った。
本発明の快削性粉末焼結鋼は、Ｃａ ： １０〜１１０
００ｐｐおよびそのほかの鋼合金成分を含有する普通鋼
、低合金鋼またはステンレス鋼の粉末を成形し焼結して
なり、Ｃａの含有量を焼結体の気孔率の値に従って、 気孔率３％以下の場合は １０〜１３０１）ＩＩ
η気孔率３％超過２０％以下の場合は、 ２０〜４００ ｐＩ］ｎ 気孔率２０％超過の場合は １００〜１１０００ｐｐ
の範囲内にえらんだことを特徴とする。
００ｐｐおよびそのほかの鋼合金成分を含有する普通鋼
、低合金鋼またはステンレス鋼の粉末を成形し焼結して
なり、Ｃａの含有量を焼結体の気孔率の値に従って、 気孔率３％以下の場合は １０〜１３０１）ＩＩ
η気孔率３％超過２０％以下の場合は、 ２０〜４００ ｐＩ］ｎ 気孔率２０％超過の場合は １００〜１１０００ｐｐ
の範囲内にえらんだことを特徴とする。
Ｃａは、鋼中にあっては、
Ｃａ０−Ａｌ Ｏ−８ｉＯ
ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ２−５ｉｎ２−ＭｎＯおよび（または
）ＦｅＯなとの酸化物介在物を形成し、これらは比較的
低融点であって、切削時の工具への衝撃をやわらげると
ともに、潤滑剤および耐摩耗剤として作用する。
）ＦｅＯなとの酸化物介在物を形成し、これらは比較的
低融点であって、切削時の工具への衝撃をやわらげると
ともに、潤滑剤および耐摩耗剤として作用する。
焼結鋼においては、これら酸化物介在物は焼結した鋼粒
子の内部よりは表層部に多く存在し、このことはミクロ
的断続切削に際して、工具への、衝撃をやわらげる上で
有効である。
子の内部よりは表層部に多く存在し、このことはミクロ
的断続切削に際して、工具への、衝撃をやわらげる上で
有効である。
このようにして、工具寿命の延長が実現するわけである
。
。
上記の効果を得るために必要最少量の酸化物介在物の量
すなわちＣａ含有量は、焼結鋼の中でも、：・、：。
すなわちＣａ含有量は、焼結鋼の中でも、：・、：。
溶製鋼、に近い低空孔率のものと、ミクロ的断続切 、
パ・１削が顕著である高空孔率のものとでは異なってお
り、前記の空孔率に対応させたＣａ含有量の下限は、こ
の見地から決定されたものである。 一方、Ｃａ含有量
すなわち酸化物介在物の量が多すぎれば焼結鋼の機械的
特性が劣ることは通常予想されるとおりであるが、被剛
性にとっても適切な限界があることが経験された。 や
はり前記した、空孔率に対応するＣａ含有量の上限は、
これら二つの観点から選択したものである。
パ・１削が顕著である高空孔率のものとでは異なってお
り、前記の空孔率に対応させたＣａ含有量の下限は、こ
の見地から決定されたものである。 一方、Ｃａ含有量
すなわち酸化物介在物の量が多すぎれば焼結鋼の機械的
特性が劣ることは通常予想されるとおりであるが、被剛
性にとっても適切な限界があることが経験された。 や
はり前記した、空孔率に対応するＣａ含有量の上限は、
これら二つの観点から選択したものである。
本発明の焼結鋼の被剛性は、溶製鋼の被削性改善元素と
して知られるＰｂ、Ｓ、Ｔｅ、Ｓｅ またはＢｉの一
種または二種以上を適量、すなわち００１％〜１０％の
範囲で含有させることにより、さらに向上することがわ
かった。 ミクロ的断続切削においても、焼結粒子の
内部を切削する瞬間はもちろん、粉末粒子の結合部を切
削する瞬間も、溶製材における被削性向上機構がはたら
くものと考えられる。 なお、上記の下限ｏ、 ０１％
はこの効果を得るための必要最少量であり、上限１．０
％は焼結体の機械的特性への影響を考慮して定めた値で
ある。
して知られるＰｂ、Ｓ、Ｔｅ、Ｓｅ またはＢｉの一
種または二種以上を適量、すなわち００１％〜１０％の
範囲で含有させることにより、さらに向上することがわ
かった。 ミクロ的断続切削においても、焼結粒子の
内部を切削する瞬間はもちろん、粉末粒子の結合部を切
削する瞬間も、溶製材における被削性向上機構がはたら
くものと考えられる。 なお、上記の下限ｏ、 ０１％
はこの効果を得るための必要最少量であり、上限１．０
％は焼結体の機械的特性への影響を考慮して定めた値で
ある。
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するととも
に、その効果を実証する。
に、その効果を実証する。
実施例 １
容量３０ｋｙの誘導炉で、第１表に示す組成の低合金鋼
（４６００相当）を溶製し、水噴霧法により粉末にした
。 得られた粉末を乾燥し、分級して１００メソシユ
以下のものを集め、水素雰囲気下に加熱して焼鈍した。
（４６００相当）を溶製し、水噴霧法により粉末にした
。 得られた粉末を乾燥し、分級して１００メソシユ
以下のものを集め、水素雰囲気下に加熱して焼鈍した。
上記処理ののち解粒した粉末を再度分級して１００メツ
シユ 以下のものを集め、Ｃ粉末少量とステアリン酸亜
鉛（潤滑剤）０．５％を混合し、径６０闘×長さ９０闘
の円柱状体に、種々の圧力でプレス成形した。 なお、
Ｃ粉末の量は適宜増減して、焼結後のＣが０．１７〜０
．２０％となるように調整した。
シユ 以下のものを集め、Ｃ粉末少量とステアリン酸亜
鉛（潤滑剤）０．５％を混合し、径６０闘×長さ９０闘
の円柱状体に、種々の圧力でプレス成形した。 なお、
Ｃ粉末の量は適宜増減して、焼結後のＣが０．１７〜０
．２０％となるように調整した。
この圧粉成形体を、アンモニア分解ガス中で、１．１５
０℃の温度で１５時間焼結した。
０℃の温度で１５時間焼結した。
焼結体を、酸化防止のため厚さ３ ｙの軟鋼製容器中に
真空封入し、１０％以下の気孔率を達成しようとするも
のは、１，１００℃に加熱して型内でプレス鍛造した。
真空封入し、１０％以下の気孔率を達成しようとするも
のは、１，１００℃に加熱して型内でプレス鍛造した。
１０％を超える気孔率のものは、前記のプレス成形の
圧力の調節によ゛す、直接その気孔率を得た。 なお、
気孔率は、焼結体の重量と体積（円柱）および鋼の真比
重にもとづいて算出した。
圧力の調節によ゛す、直接その気孔率を得た。 なお、
気孔率は、焼結体の重量と体積（円柱）および鋼の真比
重にもとづいて算出した。
容器に封入した各試料は、８５０℃×１時間−油冷によ
り焼入れし、ついで５００℃×１時間の焼戻しをしたの
ち、容器を開いて焼結鋼製品をとり出した。
り焼入れし、ついで５００℃×１時間の焼戻しをしたの
ち、容器を開いて焼結鋼製品をとり出した。
この製品について、機械的性質および被削性をしらべた
。
。
切削試験の条件は次のとおりである。
工 具： Ｐ２Ｏ−５，−５，５，５，３０，０，０，
４”送 リ ： ０ １５間／ｒｅｖ
切込み＝１０問 切削速度： １５０ ｍ／ｍｉ ｎ 切削油：な し 工具寿命判定：ＶＢ＝Ｏ１２肩漏 比較のため、本発明の範囲外のＣａ含有量の鋼、および
組成は本発明のものと同じレベルであるがＣａ含有量と
気孔率との関係が適切でないものについて、同様の試験
を行なった。
４”送 リ ： ０ １５間／ｒｅｖ
切込み＝１０問 切削速度： １５０ ｍ／ｍｉ ｎ 切削油：な し 工具寿命判定：ＶＢ＝Ｏ１２肩漏 比較のため、本発明の範囲外のＣａ含有量の鋼、および
組成は本発明のものと同じレベルであるがＣａ含有量と
気孔率との関係が適切でないものについて、同様の試験
を行なった。
焼結鋼の気孔率は組成とともに第１表に示し、また機械
的性質と被削性のデータは第２表に示す。
的性質と被削性のデータは第２表に示す。
さらに、気孔率の大小による各グループごとに、Ｃａ含
有量と工具寿命との関連を第１図にあられした。
有量と工具寿命との関連を第１図にあられした。
、５−５
第２表
第２表（続き）
実施例 ２
第３表に掲げる組成のマルテンサイト系ステンレス鋼（
ＳＵＳ ４２０Ｊ２ ）の溶製および水噴霧による粉末
の製造を、実施例１と同様にして実施した。
ＳＵＳ ４２０Ｊ２ ）の溶製および水噴霧による粉末
の製造を、実施例１と同様にして実施した。
粉末を乾燥し、分級して１００メツシユ以下のものを集
め、Ａｒガス中で８５０℃×１時間加熱の後徐冷して軟
化焼鈍した。
め、Ａｒガス中で８５０℃×１時間加熱の後徐冷して軟
化焼鈍した。
この銅粉末にステアリン酸亜鉛を１％混合し、プレス成
形して、同じく径６０悶×長さ９０間 の円柱状体とし
た。
形して、同じく径６０悶×長さ９０間 の円柱状体とし
た。
圧粉成形体を、１，２００℃で１５時間、真空中で焼結
した。 気孔率２０％以下のものは、実施例１と同様に
軟鋼板製の容器に真空封入して加熱下にプレス鍛造し、
所望の気孔率を実現した。
した。 気孔率２０％以下のものは、実施例１と同様に
軟鋼板製の容器に真空封入して加熱下にプレス鍛造し、
所望の気孔率を実現した。
得られた焼結鋼製品にすし・て、機械的性質および被削
性を測定した。 切削試験の条件は次のとおりである。
性を測定した。 切削試験の条件は次のとおりである。
工 具： Ｋ１００．７．７．１０．０．０．５Ｒ送
リ ：０．１５＊謂／ｒｅｖ切削速度：
１００ ｍ／ｍｉｎ 切込み：１０間 切削油：なし 工具寿命判定： ＶＢ＝ ０．２ ｍｓ焼結鋼の気孔率
を第３表にあわせて示し、機械的性質と被剛性のデータ
は第４表に示す。
リ ：０．１５＊謂／ｒｅｖ切削速度：
１００ ｍ／ｍｉｎ 切込み：１０間 切削油：なし 工具寿命判定： ＶＢ＝ ０．２ ｍｓ焼結鋼の気孔率
を第３表にあわせて示し、機械的性質と被剛性のデータ
は第４表に示す。
比較例は、実施例１のそれと同じく、本発明の範囲外の
Ｃａ含有量のもの、またはＣａ含有量と気孔率との関係
が適切でないものである。
Ｃａ含有量のもの、またはＣａ含有量と気孔率との関係
が適切でないものである。
ここセも、気孔率の大小による各グループごとに、Ｃａ
含有量と工具寿命との関連をプロットして第２図にあ
られした。
含有量と工具寿命との関連をプロットして第２図にあ
られした。
、、ｊ・、口
第 ４ 表
第１図および第２図はともに、本発明で採択した、焼結
鋼の気孔率とＣａ含有量との間の特定の関連の意義をあ
られす図であって、実施例において、Ｃａ含有量の変化
に伴う工具寿命の長短をプロットとしたグラフである。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫パ１１
鋼の気孔率とＣａ含有量との間の特定の関連の意義をあ
られす図であって、実施例において、Ｃａ含有量の変化
に伴う工具寿命の長短をプロットとしたグラフである。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫パ１１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ｉ） Ｃａ ： １０〜１０００ ｐｒｙＩｎ
および鋼合金成分を含有する鋼粉末を焼結してなり、Ｃ
ａの含有量が気孔率の値に従って、 気孔率３％以下の場合は １０〜１３０ ｐＰｎ気
孔率３％超過２０％ 以下の場合は ２０〜４００ Ｗｎ 気孔率２０％超過の場合ハ１ｏＯ〜１ｏｏｏｐｐＩｎの
鰐囲にあることを特徴とする快削性粉末焼結鋼。 （２） 鋼が、さらに Ｓ、 Ｐｂ、 Ｓａ、Ｔｅま
たはＢ１の一種または二種以上を合計量でＯ，’０１〜
１％含有する特許請求の範囲第１項の快削性粉末焼結鋼
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10421581A JPS586962A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 快削性粉末焼結鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10421581A JPS586962A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 快削性粉末焼結鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586962A true JPS586962A (ja) | 1983-01-14 |
| JPH0154424B2 JPH0154424B2 (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14374729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10421581A Granted JPS586962A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 快削性粉末焼結鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586962A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362845A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-19 | Daido Steel Co Ltd | 焼結工具鋼 |
| WO2017051671A1 (ja) * | 2016-02-08 | 2017-03-30 | 住友電気工業株式会社 | 鉄基焼結体 |
-
1981
- 1981-07-02 JP JP10421581A patent/JPS586962A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362845A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-19 | Daido Steel Co Ltd | 焼結工具鋼 |
| WO2017051671A1 (ja) * | 2016-02-08 | 2017-03-30 | 住友電気工業株式会社 | 鉄基焼結体 |
| JP2017141513A (ja) * | 2016-02-08 | 2017-08-17 | 住友電気工業株式会社 | 鉄基焼結体 |
| JP2019011513A (ja) * | 2016-02-08 | 2019-01-24 | 住友電気工業株式会社 | 鉄基焼結体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0154424B2 (ja) | 1989-11-17 |
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