CN107921535A - 制作烧结体的方法及烧结体 - Google Patents

Abstract

一种制作烧结体的方法，该方法提供：制备步骤，制备含有铁系金属粉末的原材料粉末；成型步骤，通过使用模具来对所述原材料粉末进行单轴压制，以制作总平均相对密度至少为93％的粉末压坯；机加工步骤，机加工所述粉末压坯以制作机加工坯；以及烧结步骤，烧结所述机加工坯以得到烧结体。

Description

制作烧结体的方法及烧结体

技术领域

本发明涉及一种制作烧结体的方法及烧结体。

本申请要求2016年4月7日提交的日本专利申请No.2016-077069的优先权，该申请的全部内容在此通过引用并入本文。

背景技术

PTL(专利文献)1公开了一种金属部件制作方法(烧结体制作方法)，其包括：煅烧通过模压成型金属粉末而制备的压坯；对煅烧坯进行机加工；以及然后对机加工坯进行主烧制处理。在PTL 1中的制作方法中，通过煅烧机械强度比未煅烧坯的机械强度高的压坯而制备的煅烧坯在机加工期间不易剥落，并因此容易被机加工。煅烧坯的硬度比经过主烧制处理的烧结体的硬度低，并因此容易被机加工。具体而言，在PTL 1中的制作方法中，煅烧压坯，以增大压坯的机械强度，然后机加工煅烧坯，使得在机加工期间不易发生剥落和破裂。

引用列表

专利文献

PTL1：日本未经审查的专利申请公开No.2007-77468

发明内容

本发明的烧结体制作方法包括：

制备步骤，制备含有铁系金属粉末的原材料粉末；

成型步骤，通过使用模具来对所述原材料粉末进行单轴压制，以制作总平均相对密度为93％以上的压坯；

机加工步骤，机加工所述压坯以制作机加工坯；以及

烧结步骤，烧结所述机加工坯以得到烧结体。

本发明的烧结体为总平均相对密度为93％以上的铁系烧结体。

附图说明

图1示出了利用切削工具进行机加工的示意图，上方视图示出了如何利用切削工具机加工压坯，下方视图示出了如何利用切削工具机加工固化金属体。

图2是在制作实例中描述的且包括行星齿轮架和行星齿轮在内的组件的示意性透视图。

图3是在制作实例中描述的行星齿轮的示意性侧视图。

图4示出了在制作实例中描述的行星齿轮架，上方视图为示意性正视图，下方视图为上方视图的A-A截面。

具体实施方式

[由本发明解决的问题]

在PTL 1中的金属部件制作方法中，因为压坯被煅烧，所以金属粉末的颗粒被烧结至一定程度。虽然煅烧坯的硬度低于经过主烧制处理的烧结体的硬度，但煅烧坯也具有一定的硬度。因此，PTL 1中的技术需要提高可机加工性。此外，因为在煅烧期间金属粉末的颗粒被烧结，所以必须熔化机加工切屑，以再利用机加工切屑。

在PTL 1中的金属部件制作方法中，依次进行模压成型、煅烧、机加工和主烧制，并且用于得到金属部件的步骤数量较多。因此，PTL 1中的技术需要提高金属部件生产率。

本发明的一个目的在于提供一种可以容易地机加工未烧结的压坯的高生产率的烧结体制作方法。

[本发明的有益效果]

在本发明的烧结体制作方法中，可以容易地机加工未烧结的压坯，因此，可以以高生产率制作本发明的烧结体。

本发明的各个实施例的描述

<1>根据本实施例的烧结体制作方法包括：

制备步骤，制备含有铁系金属粉末的原材料粉末；

成型步骤，通过使用模具来对所述原材料粉末进行单轴压制，以制作总平均相对密度为93％以上的压坯；

机加工步骤，机加工所述压坯以制作机加工坯；以及

烧结步骤，烧结所述机加工坯以得到烧结体。

在上述烧结体制作方法中，通过使用模具进行单轴压制来制作压坯。在单轴压制中，可以在施加非常高的接触压力的情况下成型原材料粉末。因此，可以容易地得到具有高而均一的相对密度并且不存在局部脆弱部分的压坯。通过单轴压制而得到的压坯在机械强度上表现出色，并且在机加工期间不易发生剥落和破裂。具体而言，因为通过单轴压制而得到的压坯可以在不进行煅烧的情况下经过机加工步骤，所以该烧结体制作方法可以以高生产率制作烧结体。

在上述烧结体制作方法中，制成的压坯具有93％以上的均一的相对密度。因此，当烧结通过机加工压坯而制备的机加工坯时，平衡了机加工坯的尺寸的变化。具体而言，机加工坯的收缩程度不会局部变化，并且整个机加工坯大致均匀地收缩。这可以防止烧结体的实际尺寸显著偏离设计尺寸。优选的是，相对密度为95％以上。

在上述烧结体制作方法中，因为压坯无烧结地经过机加工步骤，所以在机加工步骤期间机加工阻力较低。因此，该机加工的速度可以是在机加工固化金属体时的机加工速度的约5至约10倍，并且用于机加工的刀具的寿命可以延长至约10至约100倍。因为压坯的机加工阻力较低，所以切削工具和刀柄的刚度可以较低，并且可以使用长或小直径的切削工具和刀柄进行机加工。因为如上所述在选择切削工具和刀柄时的灵活性较高，所以在设计烧结体的形状时几乎不受约束，即，烧结体的形状的设计灵活性较高。例如，可以制作例如中空烧结体等精加工的烧结体。

在上述烧结体制作方法中，可以在不熔化切屑的情况下再利用机加工期间产生的机加工切屑。原因在于，因为压坯通过冷压成型而制成并且在机加工之前不被烧结，所以机加工切屑中所含的金属粉末不会变化。

<2>在根据本实施例的烧结体制作方法的一个实例中，在所述机加工步骤中，将所述压坯机加工成斜齿轮形状。

在根据本实施例的烧结体制作方法中，因为压坯在被烧结之前被机加工，所以可以容易地将压坯机加工成复杂的斜齿轮形状。

<3>在根据本实施例的烧结体制作方法的另一个实例中，在600MPa以上的压力进行所述单轴压制。

当在上述压力范围内制作压坯时，得到的压坯可以具有高密度和优异的机加工性。

<4>在根据本实施例的烧结体制作方法的另一个实例中，使用切削法进行所述机加工步骤。

可以使用例如铣刀、滚刀、拉刀或插齿刀(pinion cutter)等至少一种加工刀具进行切削。因为压坯在可机加工性上表现出色，所以可以容易地使用任意上述加工刀具以高精度进行切削。

<5>在根据本实施例的烧结体制作方法的另一个实例中，在沿抵消了从加工刀具作用在所述压坯上的张应力的方向将压应力施加于所述压坯时，进行所述机加工步骤。

在沿抵消了作用在压坯上的张应力的方向将压应力施加于压坯的同时执行机加工，可以有效地防止在压坯中发生剥落和破裂。将在稍后描述的实施例中例举用于施加压应力的装置。

<6>根据另一个实施例的烧结体，

由铁系材料组成的烧结体，包括：

所述烧结体的整体的平均相对密度为93％以上。

本实施例中的烧结体具有93％以上的平均相对密度，并且是新的烧结体。因为本实施例中的烧结体的平均相对密度为93％以上，所以该烧结体的机械强度与由固化金属体制备的机加工产品的机械强度相比更有利。本实施例中的烧结体利用前述实施例中的烧结体制作方法来制作。因此，可以以比由固化金属体制备的机加工产品的生产率更高的生产率制作烧结体。优选的是，平均相对密度为95％以上。

<7>在根据本实施例的烧结体的一个实例中，

所述烧结体为斜齿轮。

烧结的斜齿轮可以用作例如汽车的传动装置的部件等。如上所述，根据本实施例的烧结体的机械强度与由固化金属体制备的机加工产品的机械强度相比更有利。因此，烧结体足够用作汽车的施加有高负载的部件。

<8>在根据本实施例的烧结体的一个实例中，烧结体具有斜齿轮形状，所述斜齿轮具有相对于所述斜齿轮的轴线倾斜30°以上的齿。

因为上述斜齿轮具有优异的机械强度，所以即使当齿相对于轴线倾斜30°以上时，在使用期间斜齿轮的齿也不易受损。随着齿相对于轴线的角度增大，进一步降低了在斜齿轮与另一个齿轮啮合时产生的噪声。优选的是，齿相对于轴线的角度为50°以上。

本发明的各个实施例的细节

将参考附图对根据本发明的实施例的烧结体制造方法的具体实例进行描述。然而，本发明不限于该实例。本发明由权利要求书的范围限定，并意图包括落入与权利要求书的范围等同的范围和含义内的任意变型。

<实施例1>

<<烧结体制作方法的概述>>

根据实施例的烧结体制作方法包括如下步骤。

S1.制备步骤：制备含有铁系金属粉末的原材料粉末。

S2.成型步骤：通过使用模具来对原材料粉末进行单轴压制处理，以生产总平均相对密度为93％以上的压坯。

S3.机加工步骤：机加工压坯以制作机加工坯。

S4.烧结步骤：烧结机加工坯以得到烧结体。

S5.精加工步骤：进行精加工使得烧结体的实际尺寸接近烧结体的设计尺寸。

将详细描述这些步骤。

<<S1.制备步骤>>

[金属粉末]

金属粉末为形成烧结体的主材料，并且金属粉末的实例包括铁粉以及主要由铁组成的铁合金粉末。通常来说，所使用的金属粉末为纯铁粉或铁合金粉末。“主要由铁组成的铁粉”指的是：就其成分而言，铁合金包含量大于50质量％(质量百分比)，优选地80质量％以上并且更优选地90质量％以上的元素铁。铁合金的实例包括如下合金：该合金含有选自Cu、Ni、Sn、Cr、Mo、Mn和C的至少一种合金元素。上述合金元素有助于提高铁系烧结体的机械性能。在上述合金元素中，含有总量为0.5质量％至5.0质量％(包括端点值)以及1.0质量％至3.0质量％(包括端点值)的Cu、Ni、Sn、Cr、Mn和Mo。C的含量为0.2质量％至2.0质量％(包括端点值)以及为0.4质量％至1.0质量(包括端点值)。所使用的金属粉末可以为铁粉，并且可以将上述合金元素(合金粉末)中的任一种粉末添加至铁粉。在该情况下，原材料粉末中的金属粉末的成分为铁。然而，在后续烧结步骤中铁与合金元素在烧结期间反应，并因此成合金。在原材料粉末中，金属粉末(包含合金粉末)的含量为例如90质量％以上以及95质量％以上。可以利用例如水雾化法、气雾化法、羰基法或还原法等来制作所使用的金属粉末。

金属粉末的平均粒径为例如20μm至200μm(包括端点值)以及50μm至150μm(包括端点值)。当金属粉末的平均粒径在上述范围内时，在后续成型步骤(S2)中金属粉末容易处置并容易被模压成型。当金属粉末的平均粒径为20μm以上时，可以容易地确保原材料粉末的可流动性。当金属粉末的平均粒径为200μm以下时，可以容易地得到具有致密结构的烧结体。金属粉末的平均粒径为金属粉末中所包含的颗粒的平均粒径并为粒径(D50)，在粒径(D50)处，由激光衍射粒度分布测量设备测量出的体积粒度分布中的总体积为50％。细粒金属粉末的使用允许减小烧结体的表面粗糙度，并允许使烧结体的拐角边缘变尖锐。

[其他]

在使用模具的挤压成形中，通常使用通过混合金属粉末和内部润滑剂而制备的原材料粉末，以防止金属粉末附着至模具。然而，在该实例中，原材料粉末不包含内部润滑剂。当原材料粉末包含内部润滑剂时，根据原材料粉末的总质量，内部润滑剂的含量为0.2质量％以下。这是因为防止了原材料粉末中的金属粉末的比率下降，以便在稍后描述的成型步骤中得到相对密度为93％以上的压坯。然而，允许原材料粉末含有少量的内部润滑剂，只要可以在后续成型步骤中制成相对密度为93％以上的压坯即可。所使用的内部润滑剂可以为例如硬脂酸锂或硬脂酸锌等金属皂。

为了防止在稍后描述的机加工步骤中在压坯中发生剥落和破裂，可以将有机粘结剂添加至原材料粉末。有机粘结剂的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚醚、聚乙烯醇、乙酸乙烯酯、石蜡和各种蜡。可以根据需要添加有机粘结剂或者也可以不添加有机粘结剂。当添加有机粘结剂时，有机粘结剂的添加量使得可以在后续成型步骤中制作相对密度为93％以上的压坯。

<<S2.成型步骤>>

在成型步骤中，使用模具对原材料粉末进行单轴压制，从而制作压坯。用于单轴压制的模具包括模具体(die block)以及一对冲头，将一对冲头装配到模具体的上开口和下开口中。利用上冲头和下冲头来压缩被填充到模具体的腔体中的原材料粉末以制作压坯。可以使用该模具形成的压坯具有简单形状。简单形状的实例包括圆柱形状、圆形管状、棱柱形柱状和棱柱形管状。可以使用冲压表面上具有突起部或凹部的冲头。在该情况下，在具有简单形状的压坯中形成有与冲头的突起部或凹部对应的凹部或突起部。具有简单形状的压坯意图包括具有凹部或突起部的这种压坯。

在单轴压制期间，压力(接触压力)可以为600MPa以上。通过增大接触压力，可以增大压坯的相对密度。接触压力优选地为1000MPa以上。接触压力更优选地为1500MPa以上。接触压力的上限值不受特别限定。

[外部润滑剂]

在单轴成型中，优选地将外部润滑剂施加至模具的内周表面(模具的内周表面和冲头的按压表面)，以防止金属粉末附着至模具。所使用的外部润滑剂可以为例如硬脂酸锂或硬脂酸锌等金属皂。作为选择，所使用的外部润滑剂可以为例如月桂酸酰胺、硬脂酸酰胺或软脂酸酰胺等脂肪酸酰胺或例如乙烯双硬脂酸酰胺等高级脂肪酰胺。

通过单轴压制而得到的压坯的总平均相对密度为93％以上。压坯的总平均相对密度优选地为95％以上，更优选地为96％以上，并且更优选地为97％以上。压坯的总平均相对密度可以以如下方式确定。在压制轴线方向上的中心附近的位置、一端附近的位置以及另一端附近的位置处截取压坯的与压制轴线的方向相交的横截面(优选地为与压制轴线垂直的横截面)。然后，对横截面进行图像分析。更具体地说，首先，在各个横截面中采集(capture)多个视场的图像。例如，在各个横截面中采集面积为500μm×600μm＝300000μm²的10个或更多个视场的图像。优选的是，在尽可能均匀分布的位置处的各个横截面中采集视场的图像。接下来，对各个视场的采集图像进行二值化处理，以确定视场中的金属颗粒的面积之比，并且该面积之比被认为是视场中的相对密度。然后，对在视场中确定的相对密度求平均，以计算压坯的总平均相对密度。一端(另一端)附近的位置为例如自压坯的表面起3mm内的位置。

<<S3.机加工步骤>>

在机加工步骤中，在通过单轴压制来制作压坯之后，在不进行烧结的情况下机加工压坯。机加工通常为切削加工，并且使用切削工具将压坯机加工成指定形状。切削的实例包括铣削和车床旋削。铣削的实例包括钻削。用于钻削的切削工具的实例包括钻头和铰刀，并且用于铣削的切削工具的实例包括铣刀和立铣刀。用于车床旋削的切削工具的实例包括旋削刀具和可转位的切削工具。此外，可以使用滚刀、拉刀、插齿刀等来进行切削。可以使用能自动进行多种类型的处理的机加工中心来进行机加工。

将参考图1中的概念视图来对机加工的概念进行描述。图1中的上方视图示意性地示出了如何利用切削工具100机加工压坯200，而图1中的下方视图示意性地示出了如何利用切削工具100机加工固化金属体300。如图1中的上方视图所示，通过在压力下压紧金属颗粒202而形成的压坯200中，压坯200被机加工为使得利用切削工具100在压坯200的表面上剃削掉金属颗粒202。因此，因机加工而产生的机加工切屑201由与压坯200分离的金属颗粒202的金属粉末组成。可以在不熔化的情况下再利用粉状机加工切屑201。当存在聚集的金属颗粒202的团簇物(cluster)时，可以根据需要使团簇物成粉状。如图1中的下方视图所示那样，固化金属体300被机加工为使得固化金属体300的表面被切削工具100剃削掉。由机加工产生的机加工切屑301由细长结构组成，并必须被熔化以再利用。

在机加工之前，可以用含有溶解在其中的有机粘结剂的挥发性溶剂或塑料溶剂涂覆或浸渍压坯的表面，以防止在机加工期间在压坯的表面层中发生剥落和破裂。

可以在沿抵消了作用在压坯上的张应力的方向将压应力施加于压坯的同时机加工压坯，从而防止在压坯中发生剥落和破裂。例如，在对压坯开孔以形成机加工孔的情况下，当拉刀穿透压坯时，强的张应力作用在机加工孔的开口(拉刀从该开口中伸出)附近的部分上。用于将抵消了张应力的压应力施加于压坯的一个方法是使多个压坯彼此上下堆叠。优选地在最下面的压坯之下布置虚设压坯、板材料等。当多个压坯被彼此上下堆叠起来时，上方压坯的下表面被压靠在下方压坯的上表面上，因此，压应力施加至下表面。当从上方对堆叠的压坯进行开孔时，可以有效地防止在机加工孔的形成在压坯的下表面上的开口(拉刀从开口中伸出)附近发生剥落和破裂。当通过铣削在压坯中形成机加工沟槽时，强的张应力作用在机加工沟槽的端部附近的部分上。为了解决该问题，在铣刀的移动方向上布置多个压坯，使得压应力作用在与沟槽的端部对应的部分上。

<<S4.烧结步骤>>

在烧结步骤中，烧结通过机加工压坯而得到的机加工坯。通过烧结压坯，得到了金属粉末的颗粒彼此接触且结合在一起的烧结体。为了烧结压坯，可以使用适合于金属粉末的成分的众所周知的条件。例如，当金属粉末为铁粉或铁合金粉末时，烧结温度为例如1100℃至1400℃以及1200℃至1300℃(包括端点值)。烧结时间为例如15分钟至150分钟(包括端点值)以及20分钟至60分钟(包括端点值)。

可以根据烧结体的实际尺寸与烧结体的设计尺寸之差来调节机加工步骤中的机加工的程度。通过机加工相对密度为93％以上的高密度压坯而制备的机加工坯在烧结期间大致均匀地收缩。因此，通过根据烧结之后的实际尺寸与设计尺寸之差来调节机加工步骤中的机加工的程度，烧结体的实际尺寸可以非常接近设计尺寸。这允许减少后续精加工中的时间和努力。当使用加工中心进行机加工时，可以容易地调节机加工的程度。

<<S5.精加工步骤>>

在精加工步骤中，例如抛光烧结体的表面。因此减小烧结体的表面粗糙度，并将烧结体的尺寸调节至设计尺寸。

<<烧结体的概述>>

利用上述烧结体制作方法，可以得到总平均相对密度为93％以上的烧结体。烧结体的总平均相对密度与未烧结的压坯的总平均相对密度大致相等。烧结体的总平均相对密度优选地为95％以上，更优选地为96％以上，并且更优选地为97％以上。平均相对密度越大，则烧结体的强度越高。

烧结体的总平均相对密度可以以如下方式确定。在压制轴线方向上的中心附近的位置、一端附近的位置以及另一端附近的位置处截取烧结体的与压制轴线方向相交的横截面(优选地为与压制轴线方向垂直的横截面)。然后，对横截面进行图像分析。更具体地说，首先，在各个横截面中采集多个视场的图像。例如，在各个横截面中采集面积为500μm×600μm＝300000μm²的10个或更多个视场的图像。优选的是，在尽可能均匀分布的位置处的各个横截面中采集视场的图像。接下来，对各个视场的采集图像进行二值化处理，以确定视场中的金属颗粒的面积之比，并且该面积之比被认为是视场中的相对密度。然后，对在视场中确定的相对密度求平均，以计算压坯的总平均相对密度。因为已在烧结体的制作过程中单轴地压制烧结体，可以通过观察烧结体的横截面中的金属粉末的变形状态来容易地找出烧结体的压制方向。一端(另一端)附近的位置为例如自压坯的表面起3mm内的位置。

<制作实例>

在制作实例中，使用本实施例中的烧结体制作方法和常规烧结体制作方法来制作图2中所示的组件1，并且组件1均包括行星齿轮2和行星齿轮架3。每个行星齿轮2均为如下斜齿轮：该斜齿轮具有相对于如图3所示的轴线(参见点划线)倾斜地延伸的齿20。如图2和4所示，行星齿轮架3包括盘状的第一部件31、和第二部件32，第二部件32具有形成在其盘部32s中的三个桥部32b。

<<样品A：本实施例中的烧结体制作方法>>

首先，通过将Fe-2质量％Ni-0.5质量％Mo的合金粉末与0.3质量％的C(石墨)粉末混合来制备原材料粉末。原材料粉末的真密度为约7.8g/cm³。

接下来，通过单轴压制来模压成型原材料粉末，以制作下述三种类型的压坯。对这些情况中的每一个情况而言，成型压力为1200MPa。

-用于行星齿轮2的柱状压坯，直径：50mm，高度：20mm

-用于第一部件31的盘状压坯，直径：130mm，高度：35mm

-用于第二部件32的柱状压坯，直径：130mm，高度：35mm

这三种类型的压坯的总平均相对密度被确定且发现为93％以上。如以上<<S2.成型步骤>>所述，每个压坯的平均相对密度以如下方式确定。在压制轴线方向上的中心附近的位置和相反两端附近的位置处截取压坯的横截面。面积为500μm×600μm＝300000μm²的10个或更多个视场的图像在各个横截面中被采集，并经过图像分析。具体而言，压坯的平均相对密度为约96.2％。平均相对密度被转换成平均体积密度，而压坯的平均体积密度为7.5g/cm³。

接下来，使用商用加工中心来机加工制成的各个压坯，从而制成具有期望形状的机加工坯。机加工用于行星齿轮2的压坯，以形成相对于压坯的轴线倾斜50°的齿20。机加工用于第一部件31的压坯，从而通过如图1所示的剃削来形成凸部31b。然后，在凸部31b的中心处形成孔，并且在孔内形成内齿轮的齿。机加工用于第二部件32的压坯，从而通过剃削来形成桥部32b。然后，如图4中的下方视图所示，被包括在各个桥部32b的基部中且连接至盘部32s的内周向表面部分(由黑箭头所示的部分)形成为R形状。当内周向表面部分形成为R形状时，可以提高桥部32b的强度。在任意上述压坯的机加工期间，在压坯中不会发生剥落和破裂。通过机加工而产生的机加工切屑由与压坯分离的金属颗粒的金属粉末组成。

接下来，烧结机加工坯来制作由烧结体组成的行星齿轮2和行星齿轮架3。在烧结期间，在烧结体中不会发生剥落和破裂。最后，例如抛光行星齿轮2和行星齿轮架3，使得它们的尺寸接近设计尺寸，并减小它们的表面粗糙度。

样品A中的行星齿轮2和行星齿轮架3的平均相对密度被确定且发现为约93％以上。如以上<<烧结体>>中所述那样，行星齿轮2和行星齿轮架3(烧结体)中的每一者的平均相对密度以如下方式确定。在压制轴线方向上的中心附近的位置和相反两端附近的位置处截取横截面。对面积为500μm×600μm＝300000μm²的10个或更多个视场的图像进行图像分析。具体而言，行星齿轮2和行星齿轮架3中的每一者的平均相对密度为约96.2％。将平均相对密度转换成平均体积密度，并且行星齿轮2和行星齿轮架3中的每一者的平均体积密度为7.5g/cm³。在横截面中采集的视场包括行星齿轮2的齿20的多个部分。仅这些部分的相对密度被发现且确定为96.2％。

样品A中的行星齿轮2和行星齿轮架3的机械强度与由固化金属体(利用熔化法制成)形成的行星齿轮和行星齿轮架的机械强度相当。因此，可以发现，样品A中的行星齿轮2和行星齿轮架3可以足够用于汽车的部件。

<<样品B：常规烧结体制作方法>>

与样品A相同的原材料粉末被制备并经过近净成型处理，以制作形状与行星齿轮2的形状接近的压坯以及形状与行星齿轮架3的形状接近的压坯。因为行星齿轮2为斜齿轮，所以使用旋转压机对行星齿轮2进行近净成型。利用旋转压机，齿20相对于轴线的倾斜度不能为45°以上。利用旋转压机，可用的成型压力远低于600MPa。

烧结并精加工近净形压坯，从而制作样品B中的行星齿轮2和行星齿轮架3。对样品B中的行星齿轮2和行星齿轮架3中的每一者而言，利用与样品A的方法相同的方法确定横截面中的视场的相对密度。对不同的视场而言，相对密度不同。具体而言，在行星齿轮2的齿20中，平均相对密度为约88.5％(平均体积密度：6.9g/cm³)。在除了齿20之外的部分中，平均相对密度为约89.7％(平均体积密度：7.0g/cm³)。样品B的总平均相对密度为约89％。

样品B中的行星齿轮2和行星齿轮架3的机械强度比由固化金属体(利用熔化法制成)形成的行星齿轮和行星齿轮架的机械强度差很多。具体而言，因为行星齿轮2的在使用期间施加有高压力的齿20的相对密度较低，所以样品B中的行星齿轮2和行星齿轮架3可能不适合于汽车的部件。

<实用性>

本实施例中的烧结体制作方法可以优选地用于制作如下烧结部件：该烧结部件具有难以仅利用模压成型法使用模具制成的复杂形状。本实施例中的烧结体制作方法可以用于制作例如用于例如汽车等机器的链轮、转子、齿轮、环、凸缘、带轮、叶片、轴承等。

附图标记列表

1组件

2行星齿轮，20齿

3行星齿轮架

31第一部件，31b凸部

32第二部件，32s盘部，32b桥部

100切削工具

200压坯，201机加工切屑，202金属颗粒

300固化金属体，301机加工切屑

Claims (8)

1.一种制作烧结体的方法，所述方法包括：

制备步骤，制备含有铁系金属粉末的原材料粉末；

成型步骤，通过使用模具来对所述原材料粉末进行单轴压制，以制作总平均相对密度为93％以上的压坯；

机加工步骤，机加工所述压坯以制作机加工坯；以及

烧结步骤，烧结所述机加工坯以得到烧结体。

2.根据权利要求1所述的制作烧结体的方法，其中，在所述机加工步骤中，将所述压坯机加工成斜齿轮形状。

3.根据权利要求1或2所述的制作烧结体的方法，其中，在600MPa以上的压力进行所述单轴压制。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制作烧结体的方法，其中，使用切削法进行所述机加工步骤。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制作烧结体的方法，其中，在沿抵消了从加工刀具作用在所述压坯上的张应力的方向将压应力施加于所述压坯时，进行所述机加工步骤。

6.一种由铁系材料组成的烧结体，包括：

所述烧结体的整体的平均相对密度为93％以上。

7.根据权利要求6所述的烧结体，其中，所述烧结体为斜齿轮。

8.根据权利要求7所述的烧结体，其中，所述斜齿轮具有相对于所述斜齿轮的轴线倾斜30°以上的齿。