JPS60262904A

JPS60262904A - 金属焼結体の製造方法

Info

Publication number: JPS60262904A
Application number: JP11792884A
Authority: JP
Inventors: Osamu Furubayashi; 古林　修; Hiroshi Sasaki; 浩佐々木; Toshiki Kaneko; 金子　敏機; Hideaki Ikeda; 英明池田; Yoshihisa Yamamura; 山村　佳久
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1984-06-08
Filing date: 1984-06-08
Publication date: 1985-12-26
Also published as: JPH0220683B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】Ａ０発明の目的１１）　産業上の利用分野本発明は金属焼結体の製造方法に関する。

（２）従来の技術従来、自溶性合金粉末、例えばＮ１−Ｂ−３ｔ系のＮｉ
自溶性合金粉末を用いて金属焼結体を得ることが知られ
ている。この合金の固相線は１゜１０〜１０２０℃で、
液相線は１０７５〜１０８５℃であり、固相線より低温
域で焼結すると形状維持性は良いが焼結強度が弱くなり
、また液相線を趙えた高温域で焼結すると全ての粉末が
溶融して流動するため形状維持性が悪化する。

そこで固相線と液相線間の適当な温度、例えば１０５０
℃近傍で焼結を行っている。

（３）　発明が解決しようとする問題点しかしながら、
前記温度で焼結を行った場合には、焼結体が収縮による
寸法変化を示し寸法精度が悪く、また焼結強度もそれ程
高くない。

本発明は上記に鑑み、寸法精度が良好で、且つ高強度な
前記焼結体を得ることのできる前記製造方法を提供する
ことを目的とする。

Ｂ１発明の構成＋１１　問題点を解決するための手段本発明は、自溶性合金粉末７０〜９０重量％と、該自溶
性合金粉末よりも融点が高く、且っ該自溶性合金粉末が
溶着し易い金属粉末１０〜３０重量％とを混合して混合
粉末を得る工程と；該混合粉末を用いて所定の形状を有
する成形体を得る工程と；該成形体を、前記自溶性合金
粉末の液相線を趙える温度にて焼結する工程とを用いる
ことを特徴とする。

また第２発明は、自溶性合金粉末７０〜９０重量％と、
該自溶性合金粉末よりも融点が高く、且つ該自溶性合金
粉末が溶着し易い金属粉末１０〜３０重量％とを混合し
て混合粉末を得る工程と；酸混合粉末に１〜１０重量％
の合成樹脂バインダを混練した物を用いて所定の形状を
有する成形体を得る工程と；該成形体を、前記自溶性合
金粉末の液相線を趙える温度にて焼結する工程とを用い
ることを特徴とする。

さらに第３発明は、自溶性合金粉末７０〜９０重量％と
、該自溶性合金粉末よりも融点が高く、且つ該自溶性合
金粉末が溶着し易い金属粉末１０〜３０重量％とを混合
して混合粉末を得る工程と：該混合粉末を用いて所定の
形状を有する成形体を得る工程と：核酸形体を、それの
表面を耐火物製バックアップにより覆った状態で前記自
溶性合金粉末の液相線を超える温度にて焼結する工程と
を用いることを特徴とする。

（２）作　用自溶性合金粉末に、それより高融点の金属粉末を前記特
定量混合すると、自溶性合金粉末をそれの液相線を鰯え
た温度で焼結しても、自溶性合金の流動が高融点金属に
より妨げられ形状維持性および寸法精度の良好な焼結体
を得ることができる。

また自溶性合金相互間の結合性ならびに自溶性合金と高
融点金属との絡み合いおよび溶着性が良好で高強度な焼
結体を得ることができる。

また自溶性合金粉末と高融点金属粉末との混合粉末に前
記特定量の合成樹脂バインダを混練するを、成形圧力が
低くても形状維持性の良い成形体を得ることができ、ま
た母材金属に一体に接合された焼結体を得る場合、混合
粉末の母材金属に対する貼着作業、混合粉末の成形作業
等を容易に行うことができる。この合成樹脂バインダは
自溶性合金粉末の焼結温度で容易に熱分解されるので同
等不都合を生じない。

さらに自溶性合金粉末と高融点金属粉末との混合粉末よ
り得られる成形体を、その表面を耐火物製バンクアンプ
により覆った状態で焼結すると、そのバックアップによ
り焼結体の寸法変化が抑制され、寸法精度をさらに良好
にすることができる。

（３）実施例自溶性合金粉末としては、Ｎｉ自溶性合金粉末、Ｃｏ自
溶性合金粉末、Ｆｅ自溶性合金粉末等が用いられ、また
高融点金属粉末としては、Ｍｏ、Ｗ。

ステンレス鋼、　ＷＣ，Ｆｅ−Ｍｏ　（フェロモリブデ
ン）等の粉末の何れか一つ、またはそれらを混合したも
のが用いられる。

〔実施例Ｉ〕１０〜６０μのＮｉ自溶性合金粉末８０重量％とｌＯ〜
５３μのＭＯＯ末２０重量％とを混合して混合粉末を得
る。

四フッ化エチレン樹脂エマルジョンとアクリル樹脂エマ
ルジョンを１＝１に混合した合成樹脂ノ＼インダを調整
し、この合成樹脂バインダを前記混合粉末に対して１．
５重量％添加し、十分に混練して可塑性物を得る。この
可塑性物を成形型に入れて０．５　ｋｇ　／■ｌ！の加
圧力を以て成形し、直径２０ｍ５、長さ２００の円柱状
形成体を得る。

この成形体を真空焼結炉に設置して、これにＮｉ自溶性
合金粉末の液相線を趙えた温度である１１２０℃にて２
０分間の焼結処理を施し焼結体を得る。

比較例Ｉとして、前記Ｎｉ自溶性合金粉末９１重量％と
前記ＭＯ粉粉末９景景とよりなる混合粉末と、前記合成
樹脂バインダ１．５重量％とを用いて前記と同一寸法の
円柱状成形体を成形し、前記と同一焼結条件で焼結体を
得る。また比較例■として、前記Ｎｉ自溶性合金粉末６
９重量％と前記Ｍｏ粉末３１重量％とよりなる混合粉末
と、前記合成樹脂バインダ１．５重量％とを用いて前記
と同一寸法の円柱状成形体を成形し、前記と同一焼結条
件で焼結体を得る。

前記各焼結体について、形状維持性、寸法変化および焼
結強度を調べたところ下表の結果が得られた。

上記表から明らかなように、本発明により得られる焼結
体は僅かな膨張量を示すのみで寸法精度および形状維持
性が良好である。

第１図は本発明により得られた焼結体の光学顕微鏡写真
（４００倍）を示し、図中、ＡがＭＯで、ＢがＮｉ自溶
性合金である。第１図よりＮｉ自溶性合金相互間の結合
性ならびにＭＯとＮｉ自溶性合金との絡み合いおよび溶
着性が良好であることが明らかであり、したがって焼結
体の強度が高く、例えば圧縮強度４ｋｇ／ｎ”が得られ
る。

さらに焼結体の圧縮強度を向上させるには、焼結体の気
孔部にエポキシ樹脂等の合成樹脂を真空含浸させて硬化
させるもので、この処理を行うことにより圧縮強度７　
ｋｇ／ｗｍ”を確保することができる。これ以上の圧縮
強度を要する場合にはＣｕ等の低融点金属を用い焼結体
に溶浸処理を施せばよい。

〔実施例■〕

実施例Ｉと同様の手法により同一組成で同一形状および
寸法の、成形体、即ちＮｉ自溶性合金粉末８０重量％、
ＭＯＯ末２０重量％およびそれらの混合粉末に対して１
．５重量％の前記合成樹脂バインダを含有し、直径２０
ｔｍ、長さ２０ｆｉの円柱状成形体を複数個得る。

それらの成形体のうちいくつかのものの表面にはバック
アップとして微細な連続気孔を持つ耐火物製シェル層を
形成する。このシェル層は、耐火物としてのケイ酸ジル
コニアの水懸濁液に無機バインダとしてアルミナ粉末を
添加して得られる高粘度スラリに成形体を浸漬し、得ら
れた付着膜を自然乾燥後１００℃にて１時間加熱乾燥す
るごとにより形成される。

また比較のため、金属粉末としてＮｉ自溶性合金粉末の
みを含有する同一形状および寸法の成形体を得る。

第２図は、前記成形体を焼結処理した場合の焼結温度と
焼結体の寸法変化を示す。線ａ、はＮ１自溶性合金とＭ
Ｏよりなりシェル層を持たない焼結体の場合、線ａ２は
同様の組成を有しシェル層を持つ焼結体の場合、線すは
Ｎｉ自溶性合金のみの焼結体の場合にそれぞれ該当する
。

図中、斜線で示す焼結温度１１００〜１１８０℃の範囲
においてはＮｉ自溶性合金相互間の結合性ならびにそれ
とＭＯとの絡み合いおよび溶着性が良好で、また前記温
度範囲での寸法変化は線ａ１のシェル層なしの焼結体の
場合で＋１〜＋３％（膨張）、また線ａ２のシェル層を
設けた焼結体の場合で＋０．５％以下（膨張）に抑制さ
れる。このようにシェル層を設けることにより焼結体の
寸法変化が抑制される理由は、本発明により得られる焼
結体が膨張傾向にあり、その膨張がシェル層のバックア
ップ効果により妨げられるからである。

一方、線すのＮｉ自溶性合金のみの焼結体の場合は、従
来のように固相線と液相線間の温度である１０４０℃で
焼結すると収縮による寸法変化を示すことが明らかであ
る。

プレス用金型の製造に本発明を適用する場合には、母材
金属である鋳鉄、鋳鋼、合金鋼等のベース材に、前記実
施例Ｉで得られる可塑性物を貼着し、その可塑性物を所
定の形状に成形した後焼成処理を施すものである。

この場合可塑性物は取扱い性が良いので、その貼着およ
び成形作業を容易に行うことができる。

なお、前記実施例においては自溶性合金粉末と高融点金
属粉末との混合粉末に合成樹脂バインダを添加したが、
この合成樹脂バインダを添加しなくても成形体、即ち圧
粉体を得ることができることは勿論である。

Ｃ９発明の効果本発明によれば、自溶性合金粉末にそれより高融点の金
属粉末を前記特定量混合するので、自溶性合金粉末をそ
れの液相線を超えた温度で焼結しても、自溶性合金の流
動が高融点金属粉末により妨げられ形状維持性および寸
法精度の良好な焼結体を得ることができる。また自溶性
合金相互間の結合性ならびに自溶性合金と高融点金属粉
末との絡み合いおよび溶着性が良好で高強度な焼結体を
得ることができる。

また第２発明によれば、自溶性合金粉末と高融点金属粉
末との混合粉末に前記特定量の合成樹脂バインダを混練
するので、成形圧力が低くても形状維持性の良い成形体
を得ることができ、また母材金属に一体に接合された焼
結体を得る場合、混合粉末の母材金属に対する貼着作業
、混合粉末の成形作業等を容易に行うことができる。

さらに第３発明によれば、自溶性合金粉末と高融点金属
粉末との混合粉末より得られる成形体を、その表面を耐
火物製バンクアップにより覆った状ＲＭ２で焼結するの
で、そのバンクアップにより焼結体の寸法変化を抑制し
て寸法精度をさらに良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により得られた金属焼結体の顕微鏡写真
図、第２図は焼結温度と寸法変化の関係を示すグラフで
ある。第１図第２図煙ｍ　”、Ｉ＝　＊（”ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　自溶性合金粉末７０〜９０重量％と、該自溶性
合金粉末よりも融点が高く、且つ該自溶性合金粉末が溶
着し易い金属粉末１０〜３０重量％とを混合して混合粉
末を得る工程と；該混合粉末を用いて所定の形状を有す
る成形体を得る工程と；該成形体を、前記自溶性合金粉
末の液相線を超える温度にて焼結する工程と；よりなる
金属焼結体の製造方法。
（２）　自溶性合金粉末７０〜９０重量％と、該自溶性
合金粉末よりも融点が高く、且つ該自溶性合金粉末が溶
着し昌い金属粉末１０〜３０重量％とを混合して混合粉
末を得る工程と；該混合粉末に１〜１０重量％の合成樹
脂バインダを混練した物を用いて所定の形状を有する成
形体を得る工程と；該成形体を、前記自溶性合金粉末の
液相線を超える温度にて焼結する工程と；よりなる金属
焼結体の製造方法。
（３）　自溶性合金粉末７０〜９０重量％と、該自溶性
合金粉末よりも融点が高く、且つ該自溶性合金粉末が溶
着し易い金属粉末１０〜３０重量％とを混合して混合粉
末を得る工程と；該混合粉末を用いて所定の形状を有す
る成形体を得る工程と；該成形体を、それの表面を耐火
物製バックアンプにより覆った状態で前記自溶性合金粉
末の液相線を超える温度にて焼結する工程と；よりなる
金属焼結体の製造方法。