JPH0665609A - Production of ferrous sintered and forged parts - Google Patents

Production of ferrous sintered and forged parts

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JPH0665609A
JPH0665609A JP4226186A JP22618692A JPH0665609A JP H0665609 A JPH0665609 A JP H0665609A JP 4226186 A JP4226186 A JP 4226186A JP 22618692 A JP22618692 A JP 22618692A JP H0665609 A JPH0665609 A JP H0665609A
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JP
Japan
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forging
outer race
sintered
forged
seconds
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JP4226186A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Tominaga
浩司 富永
Noboru Kosaka
登 高坂
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Publication of JPH0665609A publication Critical patent/JPH0665609A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the machinability, elongation property, hardness and strength of outer races for automobiles consisting of the ferrous sintered and forged parts. CONSTITUTION:The forged parts 1 are cooled down to <=650 deg.C within 15-200 seconds from the point of the time the withdrawal from dies 30 for forging ends. The temp. of the forged parts 1 at the point of the time the withdrawal ends is about 800 deg.C. The precipitation of bainite and martensite is prevented and machinability and elongation property are improved by cooling the forged parts down to <=650 deg.C by spending >=15 seconds. Surface decarburization and the formation of coarser crystal grains are prevented and the hardness and strength are improved by cooling the forged parts down to <=650 deg.C within <=200 seconds.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、原料粉末を成形すると
ともに焼結した焼結体を鍛造してなる鉄系焼結鍛造体の
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an iron-based sintered forged body obtained by molding a raw material powder and forging a sintered body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、金属を主成分とする原料粉末
を粉末成形用金型により成形し、この成形後の圧粉体を
焼結し、この焼結後の焼結体を鍛造用金型により鍛造し
てなる焼結鍛造体が知られている。図6は、このような
焼結鍛造体の一例を示している。この焼結鍛造体は、自
動車のトランスミッション部品であるアウターレース1
であり、鉄系のもので、密度は約 7.8g/cm3 程度であ
り、その硬度は、被削性、強度の点からビッカース硬度
Hv= 240〜 300が最適である。また、アウターレース
1の形状は、円環状になっていて、外周面に複数の歯部
2を有している。なお、このアウターレース1の外径
は、150mm 程度である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a raw material powder containing a metal as a main component is molded by a powder molding die, the green compact after the molding is sintered, and the sintered body after the sintering is molded into a forging metal. A sintered forged body formed by forging with a die is known. FIG. 6 shows an example of such a sintered forged body. This sintered forged body is used for outer race 1 which is a transmission part of automobile.
The iron-based material has a density of about 7.8 g / cm 3 and its optimum hardness is Vickers hardness Hv = 240 to 300 in terms of machinability and strength. The outer race 1 has an annular shape, and has a plurality of tooth portions 2 on the outer peripheral surface. The outer diameter of the outer race 1 is about 150 mm.

【0003】ここで、従来のアウターレース1の製造方
法の一例を説明する。まず原料粉末を粉末成形用金型に
より成形し(粉末成形工程)、この成形後の圧粉体を焼
結炉において1130℃で20分間加熱して焼結する(焼結工
程)。つぎに、一時貯蔵、搬送などを経て冷却している
焼結体を加熱炉により1000℃程度に再加熱し(再加熱工
程)、その後、再加熱された焼結体を鍛造用金型により
圧縮して鍛造する(鍛造工程)。さらに、鍛造体を空中
放冷させた後、鍛造体を1130℃で2次焼結する(2次焼
結工程)。この2次焼結は、鍛造後の鍛造体の表面脱炭
を復炭させるとともに、酸化被膜の除去を目的として行
うものである。また、従来より、再加熱工程のない方法
も採られている。この方法では、例えば、RXガス雰囲
気下において、圧粉体を7分で1150℃まで昇温させた
後、1150℃で15分間加熱して焼結させ、ついで、加熱状
態の焼結体を直ちに鍛造する。
Here, an example of a conventional method for manufacturing the outer race 1 will be described. First, the raw material powder is molded by a powder-molding die (powder molding step), and the green compact after molding is heated and sintered at 1130 ° C. for 20 minutes in a sintering furnace (sintering step). Next, the sintered body that has been cooled after being temporarily stored and transported is reheated to about 1000 ° C in a heating furnace (reheating process), and then the reheated sintered body is compressed with a forging die. And forge (forging process). Further, after the forged body is allowed to cool in the air, the forged body is secondarily sintered at 1130 ° C. (secondary sintering step). This secondary sintering is carried out for the purpose of recovering the surface decarburization of the forged body after forging, and removing the oxide film. Further, conventionally, a method without a reheating step has also been adopted. In this method, for example, in an RX gas atmosphere, the green compact is heated to 1150 ° C. in 7 minutes, heated at 1150 ° C. for 15 minutes to sinter, and then the heated sintered body is immediately heated. Forge.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】いずれにせよ、前記従
来の方法では、鍛造後、鉄系焼結鍛造体たるアウターレ
ース1を自然に空中放冷させており、アウターレース1
の温度低下が緩やかであったため、アウターレース1の
表面の脱炭と、結晶粒の粗大化とにより、アウターレー
ス1の硬度および強度が低くなり、2次焼結を行って
も、十分な効果が得られない問題があった。
In any case, in the conventional method, after the forging, the outer race 1 which is an iron-based sintered forged body is naturally left to cool in the air.
Since the temperature decrease of the outer race 1 was gradual, the hardness and strength of the outer race 1 became low due to the decarburization of the surface of the outer race 1 and the coarsening of the crystal grains. There was a problem that could not be obtained.

【0005】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、被削性や伸び性を低下させることなく、
鉄系焼結鍛造体の硬度および強度を向上させることを目
的とする。
The present invention is intended to solve such a problem, and does not reduce machinability and extensibility.
The purpose is to improve the hardness and strength of an iron-based sintered forged body.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の鉄系焼結鍛造体
の製造方法は、前記目的を達成するために、原料粉末を
成形する粉末成形工程と、この粉末成形工程後の圧粉体
を焼結する焼結工程と、この焼結工程後の加熱された焼
結体を鍛造用金型により鍛造する鍛造工程と、鍛造体を
鍛造用金型からの抜出し終了時点から15〜 200秒で 650
℃以下まで冷却させる温度管理工程とを備えたものであ
る。
In order to achieve the above-mentioned object, a method for manufacturing an iron-based sintered forged body according to the present invention comprises a powder molding step of molding a raw material powder, and a green compact after the powder molding step. Sintering step to sinter, the forging step of forging the heated sintered body after this sintering step with the forging die, and 15 to 200 seconds from the end of withdrawing the forged body from the forging die At 650
And a temperature control step of cooling to below ℃.

【0007】また、本発明の鉄系焼結鍛造体がアウター
レースである鉄系焼結鍛造体の製造方法である。
The iron-based sintered forged body of the present invention is a method for producing an iron-based sintered forged body, which is an outer race.

【0008】[0008]

【作用】本発明の鉄系焼結鍛造体の製造方法では、粉末
成形工程において原料粉末を成形し、ついで、焼結工程
において圧粉体を焼結し、ついで、鍛造工程において加
熱された焼結体を鍛造用金型により鍛造するが、その後
の温度管理工程において、鍛造体を鍛造用金型からの抜
出し終了時点から15〜 200秒で 650℃以下まで冷却し
て、被削性や伸び性を低下させることなく、焼結鍛造体
の硬度および強度を向上させる。すなわち、 650℃まで
低下する時間が15秒以下では、マルテンサイト、ベイナ
イト等が析出し、被削性や伸び性が低下して好ましくな
い。一方、 650℃まで低下する時間が 200秒以上である
と、結晶粒が粗大化するとともに、焼結鍛造体の表面の
脱炭が発生して、十分な硬度と強度が得られない。
In the method for producing an iron-based sintered forged body of the present invention, the raw material powder is molded in the powder molding step, the green compact is then sintered in the sintering step, and then the heated powder is heated in the forging step. The forged body is forged by the forging die, but in the subsequent temperature control process, the forging body is cooled to 650 ° C or less within 15 to 200 seconds after the completion of extraction from the forging die, and machinability and elongation are improved. The hardness and strength of the sintered forged body are improved without lowering the property. That is, if the time for lowering to 650 ° C. is 15 seconds or less, martensite, bainite, etc. are precipitated and machinability and extensibility are deteriorated, which is not preferable. On the other hand, when the time to decrease to 650 ° C is 200 seconds or more, the crystal grains become coarse and decarburization occurs on the surface of the sintered forged body, so that sufficient hardness and strength cannot be obtained.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。本実施例において製造される鉄系
焼結鍛造体は、先に説明した図6に示すようなアウター
レース1である。まず、図1に基づき、アウターレース
1の製造に用いる装置の全体について説明する。同図に
おいて、11はミキサーで、このミキサー11は、鉄を主成
分とする複数種の原料粉末を混合するものである。12は
成形機で、この成形機12は、混合された原料粉末を圧縮
して成形するためのものである。13はディスチャージ装
置で、このディスチャージ装置13は、前記成形機12にお
いて1個ずつ成形される圧粉体1(以下、焼結鍛造体と
なる前の圧粉体や焼結体にも同一符号1を付す。)をス
テンレス金網14上に複数個ずつ並べて載せるためのもの
である。15はカセットで、このカセット15は、圧粉体1
の載った金網14を複数段に重ねて収納するものである。
また、16は焼結炉で、この焼結炉16は、前記圧粉体1を
焼結するものであり、前記圧粉体1が載った金網14を載
せて搬送するメッシュベルトコンベヤー17を有してい
る。18はチャージ装置で、このチャージ装置18は、前記
カセット15に収納され圧粉体1の載った金網14を1つず
つ焼結炉16のベルトコンベヤー17上に送り出すものであ
る。19はディスチャージ装置で、このディスチャージ装
置19は、前記圧粉体1が焼結されてなる焼結体1の載っ
た金網14を搬送用のパレット20上に複数段に並べて載せ
るためのものである。さらに、21は鍛造チャージ装置
で、この鍛造チャージ装置21は、前記パレット20上に載
った金網14を積みおろすとともにこの金網14から焼結体
1をおろし、空になった金網14をポーター22に積み重ね
るものである。23は重量選別機で、この重量選別機23
は、前記鍛造チャージ装置21から1個ずつ送られてくる
焼結体1を重量選別するものである。24は加熱炉で、こ
の加熱炉24は、重量選別の済んだ焼結体1を加熱するも
のであり、この焼結体1が載るメッシュベルトコンベヤ
ー25を有している。26は取出し口装置で、この取出し口
装置26は、加熱炉24から加熱された焼結体1を取出すた
めのものである。27はハンドリングロボットで、このハ
ンドリングロボット27は、焼結体1を1つずつ前記取出
し口装置26から鍛造機28に搬入するものである。この鍛
造機28は、排出・潤滑装置29と、鍛造用金型30とを有し
ている。31は強制冷却装置で、この強制冷却装置31は、
鍛造直後のアウターレース1を空気流により冷却するも
のであり、このアウターレース1が載るメッシュベルト
コンベヤー32を有している。33は鍛造ディスチャージ装
置で、この鍛造ディスチャージ装置33は、冷却の済んだ
アウターレース1を搬送用のパレット34上の鉄製金網容
器35内に前後左右に並べるとともに上下に積み重ねて収
納するものである。つぎに、アウターレース1の製造方
法について説明する。まず、ミキサー11により混合され
た原料粉末を成形機12に供給して、圧粉体1を成形する
(粉末成形工程)。この圧粉体は、成形機12から出た
後、ディスチャージ装置13を介して、金網14上に複数個
ずつ並んで載り、圧粉体1の載ったこの金網14は、カセ
ット15に複数段に重なって収納されて、焼結工程へ送ら
れる。この焼結工程では、チャージ装置18により、圧粉
体1の載った金網14がカセット15から1つずつ焼結炉16
のベルトコンベヤー17上に載せられる。このベルトコン
ベヤー17上に載った圧粉体1は、焼結炉16内へ送られ、
ここで1130℃で20分間程度加熱されて焼結され、焼結体
1となる。この焼結体1が載った金網14は、ベルトコン
ベヤー17により搬送されて焼結炉16から出た後、ディス
チャージ装置19により、パレット20上に複数段に重ねて
載せられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The iron-based sintered forged body manufactured in this example is the outer race 1 as shown in FIG. 6 described above. First, based on FIG. 1, the whole apparatus used for manufacturing the outer race 1 will be described. In the figure, 11 is a mixer, and this mixer 11 mixes plural kinds of raw material powders containing iron as a main component. A molding machine 12 is for compressing and molding the mixed raw material powder. Reference numeral 13 denotes a discharge device. The discharge device 13 is a compact 1 that is molded one by one in the molding machine 12 (hereinafter, the same reference numeral 1 is used for compacts and sintered compacts before becoming a sintered forged body). Are placed side by side on the stainless steel wire net 14. 15 is a cassette, and this cassette 15 is a green compact 1
The metal net 14 on which is mounted is stored in a plurality of layers.
Further, 16 is a sintering furnace, which is for sintering the green compact 1 and has a mesh belt conveyor 17 for carrying and carrying a metal net 14 on which the green compact 1 is placed. is doing. Reference numeral 18 is a charging device, and this charging device 18 feeds the metal nets 14 housed in the cassette 15 on which the powder compacts 1 are placed one by one onto the belt conveyor 17 of the sintering furnace 16. Reference numeral 19 denotes a discharge device. The discharge device 19 is for placing the wire nets 14 on which the sintered body 1 obtained by sintering the green compact 1 is placed on a pallet 20 for transportation in a plurality of stages. . Further, 21 is a forging charge device. The forging charge device 21 unloads the metal net 14 placed on the pallet 20 and unloads the sintered body 1 from the metal net 14 to put the empty metal net 14 on the porter 22. It is a stack. 23 is a weight sorter. This weight sorter 23
Is for weight-selecting the sintered bodies 1 sent one by one from the forging charge device 21. A heating furnace 24 heats the weight-selected sintered body 1, and has a mesh belt conveyor 25 on which the sintered body 1 is placed. Denoted at 26 is a take-out device, which takes out the heated sintered body 1 from the heating furnace 24. 27 is a handling robot, and the handling robot 27 carries the sintered bodies 1 one by one into the forging machine 28 from the take-out device 26. The forging machine 28 has a discharging / lubricating device 29 and a forging die 30. 31 is a forced cooling device, this forced cooling device 31,
The outer race 1 immediately after forging is cooled by an air flow, and has a mesh belt conveyor 32 on which the outer race 1 is mounted. Reference numeral 33 denotes a forging discharge device. The forging discharge device 33 is for arranging the cooled outer race 1 in the iron wire mesh container 35 on the pallet 34 for transporting in a front-back and left-right direction and stacking them vertically. Next, a method for manufacturing the outer race 1 will be described. First, the raw material powders mixed by the mixer 11 are supplied to the molding machine 12 to mold the green compact 1 (powder molding step). After leaving the molding machine 12, the green compacts are placed side by side on a wire net 14 via a discharge device 13, and the metal nets 14 on which the green compact 1 is placed are arranged in a plurality of stages on a cassette 15. They are stacked and stored, and sent to the sintering process. In this sintering step, the wire net 14 on which the green compact 1 is placed is transferred from the cassette 15 to the sintering furnace 16 one by one by the charging device 18.
It is placed on the belt conveyor 17 of. The green compact 1 placed on the belt conveyor 17 is sent into the sintering furnace 16,
Here, it is heated at 1130 ° C. for about 20 minutes and sintered to form a sintered body 1. The wire net 14 on which the sintered body 1 is placed is conveyed by a belt conveyor 17 and exits from the sintering furnace 16, and then is stacked on a pallet 20 by a discharge device 19 in multiple stages.

【0010】ついで、焼結体1の載った金網14の載った
パレット20は、鍛造ラインへ送られる。この鍛造ライン
では、まず、鍛造チャージ装置21により、パレット20上
に複数段に重なって載った金網14が積みおろされるとと
もに、この金網14から焼結体1がおろされ、重量選別機
23に送られる。なお、空になった金網14は、ポーター22
に載せられ、粉末成形工程に戻される。一方、重量選別
機23で焼結体1の重量選別が行われた後、この焼結体1
は、加熱炉24のベルトコンベヤー25上に載せられ、加熱
炉24内に搬入される。そして、焼結体1は、加熱炉24内
において1150℃に再加熱される(再加熱工程)。つい
で、加熱された焼結体1は、加熱炉24から出た後、取出
し口装置26およびハンドリングロボット27を介して、鍛
造機28内に1つずつ送られる。そして、焼結体1は、鍛
造機28の鍛造用金型30により圧縮されて鍛造される(鍛
造工程)。なお、この鍛造時のアウターレース1の温度
は、900〜1050℃程度である。ついで、アウターレース
1は、鍛造機28から出て、強制冷却装置31のベルトコン
ベヤー32上に載り、この強制冷却装置31内で、空気流に
より約30秒で約 800℃から 650℃以下まで冷却される
(温度管理工程としての強制冷却工程)。さらに、こう
して冷却されたアウターレース1は、鍛造ディスチャー
ジ装置33により、パレット34上の鉄製金網容器35内に前
後左右に整列されるとともに上下に積み重ねられて収納
され、ショットなどの次工程へ送られる。その際、前述
のように鍛造の済んだアウターレース1が強制冷却工程
で速やかに冷却されていることにより、鍛造ディスチャ
ージ装置33による箱詰めも鍛造後速やかに可能になり、
能率が上がる。これは、鍛造ディスチャージ装置33のよ
うな自動装置などによる場合に限らず、手作業で箱詰め
する場合も同様である。 つぎに、前記強制冷却につい
て、図2を参照しながら、より詳しく説明する。図2に
は、実際に測定されたアウターレース1の温度変化のパ
ターンを12例(No.1〜12)示してある。これらの例にお
けるアウターレース1の合金組成は、炭素が 0.5%、銅
が2%で、残りが鉄である。そして、図2において、縦
軸は温度、横軸はアウターレース1の温度が 830℃の時
点からの時間である。また、図2において、F+Pで示
してある領域は、フェライトおよびパーライトの析出領
域であり、Bで示してある領域は、ベイナイトの析出領
域であり、Mで示してあるのは、マルテンサイトの析出
領域である。そして、No.1〜12のアウターレース1のビ
ッカース硬度Hvは、それぞれ、579 ,544 ,304 ,29
9 ,288 ,280 ,265 ,269 ,249 ,244 ,223 ,206
となった。これらのデータからわかるように、ビッカー
ス硬度Hv= 240〜 300の範囲には、No.4(Hv= 29
9)〜No. 10(Hv=244)のアウターレース1が含まれ
る。そしてアウターレース1の温度が 650℃まで低下す
る時間を基準にすると、この時間が15秒以下であると、
No.3のデータのようにマルテンサイト、ベイナイト等が
析出して、アウターレース1の被削性や伸び性が低下す
る。一方、200 秒以上であると、アウターレース1の硬
度が過度に低くなり、また、強度も低下する。これは、
結晶粒が粗大化することと、アウターレース1の表面の
脱炭が生じることとによる。一方、鍛造用金型30から抜
き出された時点でのアウターレース1の温度は約 800℃
程度なので、強制冷却は、鍛造用金型30からの抜き出し
終了時点から15〜 200秒で、アウターレース1を650℃
以下まで冷却するのが好ましい。逆に、このように15〜
200秒で 650℃以下まで冷却することにより、マルテン
サイト、ベイナイト等の析出を防いで、アウターレース
1の被削性や伸び性を上げられるとともに、表面脱炭や
結晶粒の粗大化を防いで、所望の硬さおよび強度のアウ
ターレース1が得られる。
Next, the pallet 20 on which the metal net 14 on which the sintered body 1 is placed is sent to a forging line. In this forging line, first, the forging charge device 21 unloads the wire nets 14 stacked on the pallet 20 in a plurality of stages, and unloads the sintered body 1 from the wire nets 14 to select a weight sorter.
Sent to 23. In addition, the empty wire net 14 is a porter 22
Then, it is put back into the powder molding process. On the other hand, after the weight of the sintered body 1 is sorted by the weight sorter 23, the sintered body 1 is sorted.
Is placed on the belt conveyor 25 of the heating furnace 24 and carried into the heating furnace 24. Then, the sintered body 1 is reheated to 1150 ° C. in the heating furnace 24 (reheating step). Then, the heated sintered bodies 1 are discharged from the heating furnace 24 and then sent into the forging machine 28 one by one through the take-out device 26 and the handling robot 27. Then, the sintered body 1 is compressed and forged by the forging die 30 of the forging machine 28 (forging step). The temperature of the outer race 1 during this forging is about 900 to 1050 ° C. Then, the outer race 1 exits from the forging machine 28, is placed on the belt conveyor 32 of the forced cooling device 31, and is cooled in this forced cooling device 31 by the air flow from about 800 ° C to 650 ° C or less in about 30 seconds. (Forced cooling process as a temperature control process). Further, the outer race 1 thus cooled is aligned by the forging discharge device 33 in the iron wire mesh container 35 on the pallet 34 in the front-rear direction, left-right direction, and stacked and stored in the upper-lower direction, and sent to the next process such as shot. . At that time, as described above, the outer race 1 that has been forged is quickly cooled in the forced cooling step, so that the forging discharge device 33 can also be boxed promptly after forging,
Increases efficiency. This is not limited to the case where an automatic device such as the forging discharge device 33 is used, and the same applies to the case where the box is manually packed. Next, the forced cooling will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 shows twelve examples (Nos. 1 to 12) of actually measured temperature change patterns of the outer race 1. The alloy composition of the outer race 1 in these examples is 0.5% carbon, 2% copper and the balance iron. In FIG. 2, the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time from the time when the temperature of the outer race 1 is 830 ° C. Further, in FIG. 2, a region indicated by F + P is a precipitation region of ferrite and pearlite, a region indicated by B is a precipitation region of bainite, and a region indicated by M is precipitation of martensite. Area. And, the Vickers hardness Hv of the outer race 1 of No. 1 to 12 is 579, 544, 304 and 29, respectively.
9, 288, 280, 265, 269, 249, 244, 223, 206
Became. As can be seen from these data, in the range of Vickers hardness Hv = 240 to 300, No. 4 (Hv = 29
9) ~ No. 10 (Hv = 244) outer race 1 is included. Based on the time it takes for the temperature of the outer race 1 to drop to 650 ° C, if this time is 15 seconds or less,
Like the data of No. 3, martensite, bainite, etc. are precipitated and the machinability and extensibility of the outer race 1 are reduced. On the other hand, when it is 200 seconds or more, the hardness of the outer race 1 becomes excessively low and the strength also decreases. this is,
This is due to coarsening of the crystal grains and decarburization of the surface of the outer race 1. On the other hand, the temperature of the outer race 1 when it is taken out from the forging die 30 is about 800 ° C.
Therefore, the forced cooling is about 15 to 200 seconds after the end of the extraction from the forging die 30, and the outer race 1 is heated to 650 ° C.
It is preferable to cool to the following. Conversely, 15 ~
By cooling to 650 ℃ or less in 200 seconds, precipitation of martensite, bainite, etc. can be prevented, machinability and extensibility of the outer race 1 can be improved, and surface decarburization and coarsening of crystal grains can be prevented. The outer race 1 having desired hardness and strength can be obtained.

【0011】また、図3は、各種条件で製造したアウタ
ーレース1の圧壊試験の結果を示している。圧壊試験
は、図4に示すように、アウターレース1を上下一対の
プレス41,42間に挟んで上側のプレス41を下降させるこ
とにより、このプレス41のストロークは1個のダイヤル
ゲージ43により測定した。図3において、縦軸は荷重で
あり、横軸はストロークである。そして、条件Aは、
「従来の技術」の項で説明したように再加熱工程なしで
鍛造した後空中放冷したもの(黒丸および実線)、条件
Bは、鍛造後空中放冷したもの(四角および一点鎖
線)、条件Cは、本実施例のように強制冷却したもので
ある(三角および二点鎖線)。なお、各線図の右端にあ
るx印は、圧壊点を示している。図3からわかるよう
に、再加熱工程なしで鍛造した後空中放冷したアウター
レース1は、荷重に対する耐性が大きいものの、伸び性
に欠ける。また、再加熱して鍛造後空中放冷したアウタ
ーレース1は、伸び性に優れているものの、荷重に対す
る耐性が小さい。これに対して、本実施例のように再加
熱して鍛造後強制冷却したアウターレース1は、荷重に
対する耐性および伸び性ともに優れている。
FIG. 3 shows the results of a crush test of the outer race 1 manufactured under various conditions. In the crush test, as shown in FIG. 4, the outer race 1 is sandwiched between a pair of upper and lower presses 41 and 42, and the upper press 41 is lowered. The stroke of this press 41 is measured by one dial gauge 43. did. In FIG. 3, the vertical axis represents the load and the horizontal axis represents the stroke. And the condition A is
As described in the "Prior art" section, forged without a reheating step and then allowed to cool in the air (black circles and solid lines). Condition B: What was forged in the air (squares and alternate long and short dash lines), conditions C is forcibly cooled as in this example (triangle and two-dot chain line). The x mark at the right end of each diagram indicates a crush point. As can be seen from FIG. 3, the outer race 1 forged without the reheating step and then left to cool in the air has a large resistance to a load, but lacks in extensibility. Further, the outer race 1 reheated, forged and then left to cool in the air has excellent extensibility, but has low resistance to load. On the other hand, the outer race 1 which was reheated, forged and then forcibly cooled as in this example is excellent in both resistance to load and elongation.

【0012】さらに、図5には、各種条件で製造したア
ウターレース1について、引張強さ、降伏点、伸び率お
よびシャルピー衝撃値の測定結果を示してある。条件K
は、本実施例のように鍛造後強制冷却するもの、条件J
は、条件Kと同一の原料粉末を使用し鍛造後空中放冷さ
せるもの、条件Wは、条件Kと同一の原料粉末を使用し
空中放冷後さらに2次焼結するものである。条件Xは鉄
とニッケルとモリブデンからなる完全合金の原料粉末を
焼結し、そして鍛造後空中放冷し、さらに2次焼結した
ものである。図5からわかるように、本実施例(条件
K)のように鍛造後強制冷却するものは、鍛造後空中放
冷させるもの(条件J)、2次焼結するもの(条件W)
に比較して、強度および伸び性ともに優れており、靭性
が高くなっている。また、条件Kと条件Xを比較する
と、条件Kは一部性能が劣るものの、コストを条件Xよ
り著しく低くできるという効果がある。
Further, FIG. 5 shows measurement results of tensile strength, yield point, elongation rate and Charpy impact value of the outer race 1 manufactured under various conditions. Condition K
Is forcibly cooled after forging as in the present embodiment, condition J
In the condition W, the same raw material powder as that used in the condition K is forged and then left to cool in the air, and in the condition W, the same raw material powder as that used in the condition K is used and then subjected to secondary sintering. The condition X is that a raw material powder of a complete alloy of iron, nickel and molybdenum is sintered, forged, allowed to cool in the air, and then secondarily sintered. As can be seen from FIG. 5, those that are forcibly cooled after forging as in this example (condition K) are those that are allowed to cool in the air after forging (condition J) and those that undergo secondary sintering (condition W).
Compared to, the strength and elongation are excellent and the toughness is high. Further, comparing the condition K with the condition X, although the condition K is partially inferior in performance, there is an effect that the cost can be made significantly lower than the condition X.

【0013】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記実施例の鉄系焼結鍛造体は、自動車のトランスミッ
ション部品であるアウターレースであったが、本発明
は、アウターレース以外の焼結鍛造体にももちろん適用
できる。そして、焼結鍛造体が小さく、15秒以内で 650
℃以下まで温度低下してしまうようなときには、鍛造後
の焼結鍛造体を保温あるいは加熱して15〜 200秒で 650
℃以下まで温度低下するようにするとよい。また、前記
実施例では、焼結後冷却した焼結体を再加熱してから鍛
造しているが、焼結後、加熱状態のままの焼結体を直ち
に鍛造してもよい。また、前記実施例では強制冷却装置
により鍛造直後のアウターレースを空気流により冷却し
ているが、窒素ガスによって冷却してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example,
Although the iron-based sintered forged body of the above-mentioned embodiment was the outer race which is a transmission part of an automobile, the present invention can of course be applied to a sintered forged body other than the outer race. And the sintered forged body is small, 650 in less than 15 seconds
If the temperature drops below ℃, heat or heat the sintered forged body after forging to 650 in 15 to 200 seconds.
It is advisable to lower the temperature to below ℃. Further, in the above-mentioned embodiment, the sintered body cooled after sintering is reheated and then forged, but the sintered body in the heated state may be immediately forged after sintering. Further, in the above embodiment, the outer race immediately after forging is cooled by the air flow by the forced cooling device, but it may be cooled by nitrogen gas.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明によれば、鉄系焼結鍛造体の製造
方法において、焼結鍛造体を鍛造用金型からの抜出し終
了時点から15〜 200秒で 650℃以下まで冷却させるの
で、被削性や伸び性を優れたものとしながら、焼結鍛造
体の表面の脱炭などを防止して、焼結鍛造体の硬度およ
び強度を向上させられる。
According to the present invention, in the method for manufacturing an iron-based sintered forged body, the sintered forged body is cooled to 650 ° C or less in 15 to 200 seconds from the end of extraction from the forging die, While providing excellent machinability and extensibility, it is possible to prevent decarburization of the surface of the sintered forged body and improve the hardness and strength of the sintered forged body.

【0015】また、本発明によれば前記鉄系焼結鍛造体
がアウターレースであるために、所定の硬度が得られ、
良好なアウターレースを製造できる。
Further, according to the present invention, since the iron-based sintered forged body is the outer race, a predetermined hardness can be obtained,
A good outer race can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のアウターレースの製造に用いる装置を
示す概略側面図である。
FIG. 1 is a schematic side view showing an apparatus used for manufacturing an outer race of the present invention.

【図2】鍛造後のアウターレースの温度変化を示す線図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a temperature change of an outer race after forging.

【図3】アウターレースの圧壊時の荷重対ストローク線
図である。
FIG. 3 is a load vs. stroke diagram when the outer race is crushed.

【図4】圧壊試験に用いる装置の概略説明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of an apparatus used for a crush test.

【図5】アウターレースの特性を示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing characteristics of an outer race.

【図6】アウターレースの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of an outer race.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アウターレース、圧粉体、焼結体 30 鍛造用金型 1 Outer lace, green compact, sintered body 30 Forging die

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原料粉末を成形する粉末成形工程と、こ
の粉末成形工程後の圧粉体を焼結する焼結工程と、この
焼結工程後の加熱された焼結体を鍛造用金型により鍛造
する鍛造工程と、鍛造体を鍛造用金型からの抜出し終了
時点から15〜200秒で 650℃以下まで冷却させる温度管
理工程とを備えたことを特徴とする鉄系焼結鍛造体の製
造方法。
1. A powder molding step for molding a raw material powder, a sintering step for sintering a green compact after the powder molding step, and a heated die after the sintering step for a die for forging. Of a ferrous sintered forging body characterized by having a forging step of forging by the above method and a temperature control step of cooling the forged body to 650 ° C or less in 15 to 200 seconds from the end of extraction from the forging die. Production method.
【請求項2】 前記焼結鍛造体がアウターレースである
ことを特徴とする請求項1記載の鉄系焼結鍛造体の製造
方法。
2. The method for manufacturing an iron-based sintered forged body according to claim 1, wherein the sintered forged body is an outer race.
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