JP2000303106A - 金属質粉成形素材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる燒結体並びにそれらの製造方法 - Google Patents
金属質粉成形素材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる燒結体並びにそれらの製造方法Info
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- JP2000303106A JP2000303106A JP11110073A JP11007399A JP2000303106A JP 2000303106 A JP2000303106 A JP 2000303106A JP 11110073 A JP11110073 A JP 11110073A JP 11007399 A JP11007399 A JP 11007399A JP 2000303106 A JP2000303106 A JP 2000303106A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燒結金属による機械的強度の高い機械部品を
得るために好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形
素材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる
燒結体並びにそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 予備成形工程１で、鉄を主成分とする金
属粉７ａに０．３重量％以上の黒鉛７ｂを混合してなる
金属質粉７を圧粉成形して、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以
上の予備成形体８を形成する。仮燒結工程２で、予備成
形体８を所定温度で仮燒結して、金属粉の粒界に黒鉛が
残留している状態の組織を有する金属質粉成形素材９を
形成する。再圧縮工程３で、金属質粉成形素材８を再圧
縮成形して再圧縮成形体１０を得る。再燒結工程４で再
圧縮成形体１０を再燒結して、燒結体１１を得る。熱処
理工程５で、燒結体１１に熱処理を施し、熱処理した燒
結体１１を得る。
得るために好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形
素材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる
燒結体並びにそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 予備成形工程１で、鉄を主成分とする金
属粉７ａに０．３重量％以上の黒鉛７ｂを混合してなる
金属質粉７を圧粉成形して、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以
上の予備成形体８を形成する。仮燒結工程２で、予備成
形体８を所定温度で仮燒結して、金属粉の粒界に黒鉛が
残留している状態の組織を有する金属質粉成形素材９を
形成する。再圧縮工程３で、金属質粉成形素材８を再圧
縮成形して再圧縮成形体１０を得る。再燒結工程４で再
圧縮成形体１０を再燒結して、燒結体１１を得る。熱処
理工程５で、燒結体１１に熱処理を施し、熱処理した燒
結体１１を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燒結金属による各
種構造用機械部品を得るために好適な、金属質粉成形素
材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる燒
結体並びにそれらの製造方法に関する。
種構造用機械部品を得るために好適な、金属質粉成形素
材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる燒
結体並びにそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燒結金属を得る工程の基本は、原料粉末
の混合−圧粉成形−燒結−後処理（熱処理等）である。
前記工程のみで製品が得られる場合もあるが、多くの場
合、各工程の間または後に、目的に応じて追加加工や各
種処理が施される。
の混合−圧粉成形−燒結−後処理（熱処理等）である。
前記工程のみで製品が得られる場合もあるが、多くの場
合、各工程の間または後に、目的に応じて追加加工や各
種処理が施される。
【０００３】例えば、特開平１−１２３００５号公報に
は、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに、混合した粉末を圧粉成形して予備成形体を形成
し、この予備成形体を仮燒結して成形素材を形成した
後、この成形素材を再圧縮成形（冷間鍛造）し、燒結
（本燒結）する製造方法が開示してある。
は、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに、混合した粉末を圧粉成形して予備成形体を形成
し、この予備成形体を仮燒結して成形素材を形成した
後、この成形素材を再圧縮成形（冷間鍛造）し、燒結
（本燒結）する製造方法が開示してある。
【０００４】詳しくは、前記成形素材の再圧縮成形（冷
間鍛造）工程を仮圧縮成形工程と本圧縮成形工程とから
構成してなり、成形素材の表面には液状潤滑材を塗布し
て仮圧縮成形した後、成形素材に負圧を作用させて潤滑
材を吸引除去し、その後成形素材を本圧縮成形するよう
にしてある。
間鍛造）工程を仮圧縮成形工程と本圧縮成形工程とから
構成してなり、成形素材の表面には液状潤滑材を塗布し
て仮圧縮成形した後、成形素材に負圧を作用させて潤滑
材を吸引除去し、その後成形素材を本圧縮成形するよう
にしてある。
【０００５】これによって、前記予備成形体の内部に残
留する潤滑材が予備成形体内部の微小空隙の圧潰消滅を
妨げてポーラス状となることを防止することにより、製
品の密度を７．４〜７．５ｇ／ｃｍ３に高め、従来に比
較して機械的強度の高い製品が得られるものである。
留する潤滑材が予備成形体内部の微小空隙の圧潰消滅を
妨げてポーラス状となることを防止することにより、製
品の密度を７．４〜７．５ｇ／ｃｍ３に高め、従来に比
較して機械的強度の高い製品が得られるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来例
にあっては、成形素材の再圧縮成形工程に着目して、こ
の再圧縮成形での密度を高めることによって、比較的に
機械的強度の高い製品を得るようにしてあるのである
が、これによって得られる製品の機械的強度には限界が
ある。
にあっては、成形素材の再圧縮成形工程に着目して、こ
の再圧縮成形での密度を高めることによって、比較的に
機械的強度の高い製品を得るようにしてあるのである
が、これによって得られる製品の機械的強度には限界が
ある。
【０００７】そこで、更に製品の機械的強度を高めるた
めには、製品の炭素量、即ち金属粉に添加する黒鉛の量
を増加させることが効果的であると考えられるけれど
も、一般には、黒鉛の量を増加させると成形素材の伸び
が小さくなると共に、硬さが増すから、成形素材を再圧
縮成形する場合の変形能が低下し、再圧縮成形が困難と
なる問題が招来することになる。
めには、製品の炭素量、即ち金属粉に添加する黒鉛の量
を増加させることが効果的であると考えられるけれど
も、一般には、黒鉛の量を増加させると成形素材の伸び
が小さくなると共に、硬さが増すから、成形素材を再圧
縮成形する場合の変形能が低下し、再圧縮成形が困難と
なる問題が招来することになる。
【０００８】例えば、第２回粉末冶金開発事例発表会講
演テキスト（昭和６０年１１月１５日、日本粉末冶金工
業会発行）９０頁の記載によれば、炭素量が０．０５〜
０．５％の成形素材において、伸びは最大でも１０％で
あり、この場合の硬さはＨＲＢ８３となることが示され
ている。しかしながら、前記成形素材の伸びが１０％以
下で、硬さがＨＲＢ６０を超えると、成形素材の再圧縮
成形が困難となることは経験が教えるところであり、こ
のため、更に伸びが大きく、硬さが低い性質を有し、優
れた変形能を有する成形素材を得ることが望まれてい
た。
演テキスト（昭和６０年１１月１５日、日本粉末冶金工
業会発行）９０頁の記載によれば、炭素量が０．０５〜
０．５％の成形素材において、伸びは最大でも１０％で
あり、この場合の硬さはＨＲＢ８３となることが示され
ている。しかしながら、前記成形素材の伸びが１０％以
下で、硬さがＨＲＢ６０を超えると、成形素材の再圧縮
成形が困難となることは経験が教えるところであり、こ
のため、更に伸びが大きく、硬さが低い性質を有し、優
れた変形能を有する成形素材を得ることが望まれてい
た。
【０００９】発明者等は、燒結金属による機械的強度の
高い構造用各種機械部品を得るための研究を重ねてお
り、それによれば、予備成形体を仮燒結して成形素材を
形成して、この成形素材を再圧縮成形し、本燒結するこ
とによって機械部品を得る場合に、成形素材は、再圧縮
成形の容易さと、得られる機械部品の機械的性質を決定
する重要な因子を担っており、このためには、所定量の
黒鉛を含有し、伸びが大きく、硬さが低い性質を有し、
優れた変形能を有する成形素材を得ることが必要である
ことを認め、研究を進めた。
高い構造用各種機械部品を得るための研究を重ねてお
り、それによれば、予備成形体を仮燒結して成形素材を
形成して、この成形素材を再圧縮成形し、本燒結するこ
とによって機械部品を得る場合に、成形素材は、再圧縮
成形の容易さと、得られる機械部品の機械的性質を決定
する重要な因子を担っており、このためには、所定量の
黒鉛を含有し、伸びが大きく、硬さが低い性質を有し、
優れた変形能を有する成形素材を得ることが必要である
ことを認め、研究を進めた。
【００１０】研究の結果、前記所定量の黒鉛を含有した
成形素材の性質、とりわけ成形素材の再圧縮成形の容易
さのために重要な性質である伸び及び硬さは、この成形
素材を形成する前の予備成形体の密度と、この予備成形
体を仮燒結して得られる成形素材の組織、就中成形素材
中に含まれる炭素の形態によって決定されることを知見
した。
成形素材の性質、とりわけ成形素材の再圧縮成形の容易
さのために重要な性質である伸び及び硬さは、この成形
素材を形成する前の予備成形体の密度と、この予備成形
体を仮燒結して得られる成形素材の組織、就中成形素材
中に含まれる炭素の形態によって決定されることを知見
した。
【００１１】本発明は前記従来の実情に鑑みて案出され
たもので、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を
得るために好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形
素材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる
燒結体並びにそれらの製造方法を提供することを目的と
する。
たもので、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を
得るために好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形
素材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる
燒結体並びにそれらの製造方法を提供することを目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明は、鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％以上の
黒鉛を混合してなる金属質粉を圧粉成形して得られた、
密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体を所定温度で
仮燒結して、金属粉の粒界に黒鉛が残留している状態の
組織を有する金属質粉成形素材を形成し、前記金属質粉
成形素材を再圧縮成形してなる再圧縮成形体としてあ
る。
発明は、鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％以上の
黒鉛を混合してなる金属質粉を圧粉成形して得られた、
密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体を所定温度で
仮燒結して、金属粉の粒界に黒鉛が残留している状態の
組織を有する金属質粉成形素材を形成し、前記金属質粉
成形素材を再圧縮成形してなる再圧縮成形体としてあ
る。
【００１３】また、請求項２記載の発明は、鉄を主成分
とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛を混合してなる
金属質粉を圧粉成形して、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体を得る予備成形工程と、この予備成形工程
で得られた予備成形体を所定温度で仮燒結して、金属粉
の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有する金属質
粉成形素材を得る仮燒結工程と、この仮燒結工程で得ら
れた金属質粉成形素材を再圧縮成形する再圧縮工程と、
から再圧縮成形体を得る構成にしてある。
とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛を混合してなる
金属質粉を圧粉成形して、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体を得る予備成形工程と、この予備成形工程
で得られた予備成形体を所定温度で仮燒結して、金属粉
の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有する金属質
粉成形素材を得る仮燒結工程と、この仮燒結工程で得ら
れた金属質粉成形素材を再圧縮成形する再圧縮工程と、
から再圧縮成形体を得る構成にしてある。
【００１４】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の発明の構成において、前記予備成形工程は、成形ダ
イスの成形空間内に充填した金属質粉を上パンチ及び下
パンチで加圧して形成されてなり、前記成形ダイスの成
形空間が、上パンチが挿入される大径部と、下パンチが
挿入される小径部と、これら大径部と小径部とをつなぐ
テーパ部とを備え、前記上パンチ及び下パンチの一方ま
たは両方が、成形ダイスの成形空間に臨む端面の外周端
部に、成形空間の容積を増大させる切欠きを備えている
構成にしてある。
載の発明の構成において、前記予備成形工程は、成形ダ
イスの成形空間内に充填した金属質粉を上パンチ及び下
パンチで加圧して形成されてなり、前記成形ダイスの成
形空間が、上パンチが挿入される大径部と、下パンチが
挿入される小径部と、これら大径部と小径部とをつなぐ
テーパ部とを備え、前記上パンチ及び下パンチの一方ま
たは両方が、成形ダイスの成形空間に臨む端面の外周端
部に、成形空間の容積を増大させる切欠きを備えている
構成にしてある。
【００１５】また、請求項４記載の発明は、請求項２記
載の発明の構成において、前記仮燒結工程の仮燒結温度
は、８００〜１０００℃である構成にしてある。
載の発明の構成において、前記仮燒結工程の仮燒結温度
は、８００〜１０００℃である構成にしてある。
【００１６】また、請求項５記載の発明は、鉄を主成分
とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛を混合してなる
金属質粉を圧粉成形して得られた、密度が７．３ｇ／ｃ
ｍ３以上の予備成形体を所定温度で仮燒結して、金属粉
の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有する金属質
粉成形素材を形成し、前記金属質粉成形素材を再圧縮成
形して再圧縮成形体を形成し、更に、前記再圧縮成形体
を所定温度で再燒結してなり、金属粉及びその粒界に所
定の割合で黒鉛が拡散及び残留している状態の組織を有
する燒結体としてある。
とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛を混合してなる
金属質粉を圧粉成形して得られた、密度が７．３ｇ／ｃ
ｍ３以上の予備成形体を所定温度で仮燒結して、金属粉
の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有する金属質
粉成形素材を形成し、前記金属質粉成形素材を再圧縮成
形して再圧縮成形体を形成し、更に、前記再圧縮成形体
を所定温度で再燒結してなり、金属粉及びその粒界に所
定の割合で黒鉛が拡散及び残留している状態の組織を有
する燒結体としてある。
【００１７】また、請求項６記載の発明は、鉄を主成分
とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛を混合してなる
金属質粉を圧粉成形して、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体を得る予備成形工程と、この予備成形工程
で得られた予備成形体を所定温度で仮燒結して、金属粉
の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有する金属質
粉成形素材を得る仮燒結工程と、この仮燒結工程で得ら
れた金属質粉成形素材を再圧縮成形して再圧縮成形体を
得る再圧縮工程と、この再圧縮工程で得られた再圧縮成
形体を再燒結する再燒結工程と、から燒結体を得る構成
にしてある。
とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛を混合してなる
金属質粉を圧粉成形して、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体を得る予備成形工程と、この予備成形工程
で得られた予備成形体を所定温度で仮燒結して、金属粉
の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有する金属質
粉成形素材を得る仮燒結工程と、この仮燒結工程で得ら
れた金属質粉成形素材を再圧縮成形して再圧縮成形体を
得る再圧縮工程と、この再圧縮工程で得られた再圧縮成
形体を再燒結する再燒結工程と、から燒結体を得る構成
にしてある。
【００１８】また、請求項７記載の発明は、請求項６記
載の発明の構成において、前記予備成形工程は、成形ダ
イスの成形空間内に充填した金属質粉を上パンチ及び下
パンチで加圧して形成されてなり、前記成形ダイスの成
形空間が、上パンチが挿入される大径部と、下パンチが
挿入される小径部と、これら大径部と小径部とをつなぐ
テーパ部とを備え、前記上パンチ及び下パンチの一方ま
たは両方が、成形ダイスの成形空間に臨む端面の外周端
部に、成形空間の容積を増大させる切欠きを備えている
構成にしてある。
載の発明の構成において、前記予備成形工程は、成形ダ
イスの成形空間内に充填した金属質粉を上パンチ及び下
パンチで加圧して形成されてなり、前記成形ダイスの成
形空間が、上パンチが挿入される大径部と、下パンチが
挿入される小径部と、これら大径部と小径部とをつなぐ
テーパ部とを備え、前記上パンチ及び下パンチの一方ま
たは両方が、成形ダイスの成形空間に臨む端面の外周端
部に、成形空間の容積を増大させる切欠きを備えている
構成にしてある。
【００１９】また、請求項８記載の発明は、請求項６記
載の発明の構成において、前記仮燒結工程の仮燒結温度
は、８００〜１０００℃である構成にしてある。
載の発明の構成において、前記仮燒結工程の仮燒結温度
は、８００〜１０００℃である構成にしてある。
【００２０】また、請求項９記載の発明は、請求項６記
載の発明の構成において、前記再燒結工程の再燒結温度
は、７００〜１３００℃である構成にしてある。
載の発明の構成において、前記再燒結工程の再燒結温度
は、７００〜１３００℃である構成にしてある。
【００２１】また、請求項１０記載の発明は、鉄を主成
分とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛を混合してな
る金属質粉を圧粉成形して得られた、密度が７．３ｇ／
ｃｍ３以上の予備成形体を所定温度で仮燒結して、金属
粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有する金属
質粉成形素材を形成し、前記金属質粉成形素材を再圧縮
成形して再圧縮成形体を形成し、更に、前記再圧縮成形
体を所定温度で再燒結して、金属粉及びその粒界に所定
の割合で黒鉛が拡散及び残留している状態の組織を有す
る燒結体を形成し、前記燒結体に熱処理が施されてなる
燒結体としてある。
分とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛を混合してな
る金属質粉を圧粉成形して得られた、密度が７．３ｇ／
ｃｍ３以上の予備成形体を所定温度で仮燒結して、金属
粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有する金属
質粉成形素材を形成し、前記金属質粉成形素材を再圧縮
成形して再圧縮成形体を形成し、更に、前記再圧縮成形
体を所定温度で再燒結して、金属粉及びその粒界に所定
の割合で黒鉛が拡散及び残留している状態の組織を有す
る燒結体を形成し、前記燒結体に熱処理が施されてなる
燒結体としてある。
【００２２】また、請求項１１記載の発明は、鉄を主成
分とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛を混合してな
る金属質粉を圧粉成形して、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以
上の予備成形体を得る予備成形工程と、この予備成形工
程で得られた予備成形体を所定温度で仮燒結して、金属
粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有する金属
質粉成形素材を得る仮燒結工程と、この仮燒結工程で得
られた金属質粉成形素材を再圧縮成形して再圧縮成形体
を得る再圧縮工程と、この再圧縮工程で得られた再圧縮
成形体を再燒結して、燒結体を得る再燒結工程と、この
再燒結工程で得られた燒結体を熱処理する熱処理工程
と、から燒結体を得るようにしてある。
分とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛を混合してな
る金属質粉を圧粉成形して、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以
上の予備成形体を得る予備成形工程と、この予備成形工
程で得られた予備成形体を所定温度で仮燒結して、金属
粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有する金属
質粉成形素材を得る仮燒結工程と、この仮燒結工程で得
られた金属質粉成形素材を再圧縮成形して再圧縮成形体
を得る再圧縮工程と、この再圧縮工程で得られた再圧縮
成形体を再燒結して、燒結体を得る再燒結工程と、この
再燒結工程で得られた燒結体を熱処理する熱処理工程
と、から燒結体を得るようにしてある。
【００２３】また、請求項１２記載の発明は、請求項１
１記載の発明の構成において、前記予備成形工程は、成
形ダイスの成形空間内に充填した金属質粉を上パンチ及
び下パンチで加圧して形成されてなり、前記成形ダイス
の成形空間が、上パンチが挿入される大径部と、下パン
チが挿入される小径部と、これら大径部と小径部とをつ
なぐテーパ部とを備え、前記上パンチ及び下パンチの一
方または両方が、成形ダイスの成形空間に臨む端面の外
周端部に、成形空間の容積を増大させる切欠きを備えて
いる構成にしてある。
１記載の発明の構成において、前記予備成形工程は、成
形ダイスの成形空間内に充填した金属質粉を上パンチ及
び下パンチで加圧して形成されてなり、前記成形ダイス
の成形空間が、上パンチが挿入される大径部と、下パン
チが挿入される小径部と、これら大径部と小径部とをつ
なぐテーパ部とを備え、前記上パンチ及び下パンチの一
方または両方が、成形ダイスの成形空間に臨む端面の外
周端部に、成形空間の容積を増大させる切欠きを備えて
いる構成にしてある。
【００２４】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
１記載の発明の構成において、前記仮燒結工程の仮燒結
温度は、８００〜１０００℃である構成にしてある。
１記載の発明の構成において、前記仮燒結工程の仮燒結
温度は、８００〜１０００℃である構成にしてある。
【００２５】また、請求項１４記載の発明は、請求項１
１記載の発明の構成において、前記再燒結工程の再燒結
温度は、７００〜１３００℃である構成にしてある。
１記載の発明の構成において、前記再燒結工程の再燒結
温度は、７００〜１３００℃である構成にしてある。
【００２６】請求項１記載の発明において、本発明の再
圧縮成形体は金属質粉成形素材（以下、単に成形素材と
称す）を再圧縮成形して得られ、この成形素材は、金属
質粉を圧粉成形して得られる予備成形体を、所定温度で
仮燒結して得られる。
圧縮成形体は金属質粉成形素材（以下、単に成形素材と
称す）を再圧縮成形して得られ、この成形素材は、金属
質粉を圧粉成形して得られる予備成形体を、所定温度で
仮燒結して得られる。
【００２７】前記金属質粉は、鉄を主成分とする金属粉
に０．３重量％以上の黒鉛を混合して形成される。前記
金属粉に添加する黒鉛の量を０．３重量％以上とするこ
とによって、成形素材を再圧縮成形、再燒結して得られ
る燒結体の機械的強度を、鋳鍛造材と同程度に高めるこ
とができるのである。
に０．３重量％以上の黒鉛を混合して形成される。前記
金属粉に添加する黒鉛の量を０．３重量％以上とするこ
とによって、成形素材を再圧縮成形、再燒結して得られ
る燒結体の機械的強度を、鋳鍛造材と同程度に高めるこ
とができるのである。
【００２８】前記予備成形体の密度は７．３ｇ／ｃｍ３
以上とされる。前記予備成形体の密度を７．３ｇ／ｃｍ
３以上とすることによって、この予備成形体を仮燒結し
て得られる成形素材の伸びを大きく、かつ硬さを低くす
ることができる。
以上とされる。前記予備成形体の密度を７．３ｇ／ｃｍ
３以上とすることによって、この予備成形体を仮燒結し
て得られる成形素材の伸びを大きく、かつ硬さを低くす
ることができる。
【００２９】前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成
形体を仮燒結して得られる成形素材の組織は、金属粉の
粒界に黒鉛が残留している組織とされる。これは、前記
金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散しておらず、少なく
とも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散して固溶されたり、炭
化物を形成した状態にないことを示している。具体的に
は、前記金属粉の組織は全体がフェライト組織か或いは
黒鉛の近傍にパーライトが析出した組織を呈している。
このため、前記成形素材は伸びが大きく、かつ硬さが低
い性質を有し、優れた変形能を有することになる。
形体を仮燒結して得られる成形素材の組織は、金属粉の
粒界に黒鉛が残留している組織とされる。これは、前記
金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散しておらず、少なく
とも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散して固溶されたり、炭
化物を形成した状態にないことを示している。具体的に
は、前記金属粉の組織は全体がフェライト組織か或いは
黒鉛の近傍にパーライトが析出した組織を呈している。
このため、前記成形素材は伸びが大きく、かつ硬さが低
い性質を有し、優れた変形能を有することになる。
【００３０】加えて、前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結後の
伸びが大きい成形素材が得られる。即ち、前記金属粉の
粒子間の空隙が連続している場合には、仮燒結時に炉内
の雰囲気ガスが予備成形体の内部に侵入することに加え
て、内部の黒鉛から発生するガスが周囲に拡散して浸炭
が促進されることになるけれども、空隙が孤立している
から、これが有利に防止されることによって、大きな伸
びが得られることになる。このことは、前記成形素材の
伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによ
り、予備成形体を仮燒結するときに炭素の拡散が殆ど生
じないことになるから、黒鉛の量の影響を殆ど受けない
ことを示していると共に、炭素の拡散が殆ど生じないの
であるから、仮燒結して得られる成形素材の硬さも低く
抑えられることを示している。
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結後の
伸びが大きい成形素材が得られる。即ち、前記金属粉の
粒子間の空隙が連続している場合には、仮燒結時に炉内
の雰囲気ガスが予備成形体の内部に侵入することに加え
て、内部の黒鉛から発生するガスが周囲に拡散して浸炭
が促進されることになるけれども、空隙が孤立している
から、これが有利に防止されることによって、大きな伸
びが得られることになる。このことは、前記成形素材の
伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによ
り、予備成形体を仮燒結するときに炭素の拡散が殆ど生
じないことになるから、黒鉛の量の影響を殆ど受けない
ことを示していると共に、炭素の拡散が殆ど生じないの
であるから、仮燒結して得られる成形素材の硬さも低く
抑えられることを示している。
【００３１】また、前記仮燒結によって、金属粉の粒子
同士の接触面における表面拡散または溶融による燒結が
広範囲に亘って生じることにより、大きな伸びが得られ
ることになるのである。
同士の接触面における表面拡散または溶融による燒結が
広範囲に亘って生じることにより、大きな伸びが得られ
ることになるのである。
【００３２】前記予備成形体を仮燒結して得られる成形
素材の再圧縮成形は、好ましくは常温状態において行わ
れる。この場合に、前記成形素材は優れた変形能を有す
るから、容易に再圧縮成形される。
素材の再圧縮成形は、好ましくは常温状態において行わ
れる。この場合に、前記成形素材は優れた変形能を有す
るから、容易に再圧縮成形される。
【００３３】このため、前記再圧縮成形の成形荷重が小
さく、寸法精度が高い再圧縮成形体が得られる。また、
前記再圧縮成形体は、再圧縮成形によって成形素材の金
属粒子が大きく変形して扁平化した形状の組織になって
いるが、この成形素材の組織は金属粉の粒界に黒鉛が残
留した状態であるから、被切削性や潤滑性に優れたもの
となる。
さく、寸法精度が高い再圧縮成形体が得られる。また、
前記再圧縮成形体は、再圧縮成形によって成形素材の金
属粒子が大きく変形して扁平化した形状の組織になって
いるが、この成形素材の組織は金属粉の粒界に黒鉛が残
留した状態であるから、被切削性や潤滑性に優れたもの
となる。
【００３４】したがって、請求項１記載の発明によれ
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体が得られる。
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体が得られる。
【００３５】請求項２記載の発明において、前記予備成
形体は予備成形工程によって得られ、成形素材は予備成
形体を仮燒結工程で仮燒結して得られ、再圧縮成形体は
成形素材を再圧縮工程で再圧縮成形して得られる。
形体は予備成形工程によって得られ、成形素材は予備成
形体を仮燒結工程で仮燒結して得られ、再圧縮成形体は
成形素材を再圧縮工程で再圧縮成形して得られる。
【００３６】前記予備成形工程で圧粉成形する金属質粉
は、鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛
を混合して形成される。前記金属粉に添加する黒鉛の量
を０．３重量％以上とすることによって、成形素材を再
圧縮成形、再燒結して得られる燒結体の機械的強度を、
鋳鍛造材と同程度に高めることができる。
は、鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛
を混合して形成される。前記金属粉に添加する黒鉛の量
を０．３重量％以上とすることによって、成形素材を再
圧縮成形、再燒結して得られる燒結体の機械的強度を、
鋳鍛造材と同程度に高めることができる。
【００３７】前記予備成形工程で形成される予備成形体
の密度は７．３ｇ／ｃｍ３以上とされる。前記予備成形
体の密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによって、
この予備成形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形
素材の伸びを大きく、かつ硬さを低くすることができ
る。
の密度は７．３ｇ／ｃｍ３以上とされる。前記予備成形
体の密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによって、
この予備成形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形
素材の伸びを大きく、かつ硬さを低くすることができ
る。
【００３８】前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成
形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形素材の組織
は、金属粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織とさ
れる。これは、前記金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散
しておらず、少なくとも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散し
て固溶されたり、炭化物を形成した状態にないことを示
している。具体的には、前記金属粉の組織は全体がフェ
ライト組織か或いは黒鉛に近傍にパーライトが析出した
組織を呈している。このため、前記成形素材は伸びが大
きく、かつ硬さが低い性質を有し、優れた変形能を有す
ることになる。
形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形素材の組織
は、金属粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織とさ
れる。これは、前記金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散
しておらず、少なくとも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散し
て固溶されたり、炭化物を形成した状態にないことを示
している。具体的には、前記金属粉の組織は全体がフェ
ライト組織か或いは黒鉛に近傍にパーライトが析出した
組織を呈している。このため、前記成形素材は伸びが大
きく、かつ硬さが低い性質を有し、優れた変形能を有す
ることになる。
【００３９】加えて、前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結工程
での仮燒結後の伸びが大きい成形素材が得られる。即
ち、前記金属粉の粒子間の空隙が連続している場合に
は、仮燒結時に炉内の雰囲気ガスが予備成形体の内部に
侵入することに加えて、内部の黒鉛から発生するガスが
周囲に拡散して浸炭が促進されることになるけれども、
空隙が孤立しているから、これが有利に防止されること
によって、大きな伸びが得られることになる。このこと
は、前記成形素材の伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以
上とすることにより、予備成形体を仮燒結するときに炭
素の拡散が殆ど生じないことになるから、黒鉛の量の影
響を殆ど受けないことを示していると共に、炭素の拡散
が殆ど生じないのであるから、仮燒結して得られる成形
素材の硬さも低く抑えられることを示している。
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結工程
での仮燒結後の伸びが大きい成形素材が得られる。即
ち、前記金属粉の粒子間の空隙が連続している場合に
は、仮燒結時に炉内の雰囲気ガスが予備成形体の内部に
侵入することに加えて、内部の黒鉛から発生するガスが
周囲に拡散して浸炭が促進されることになるけれども、
空隙が孤立しているから、これが有利に防止されること
によって、大きな伸びが得られることになる。このこと
は、前記成形素材の伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以
上とすることにより、予備成形体を仮燒結するときに炭
素の拡散が殆ど生じないことになるから、黒鉛の量の影
響を殆ど受けないことを示していると共に、炭素の拡散
が殆ど生じないのであるから、仮燒結して得られる成形
素材の硬さも低く抑えられることを示している。
【００４０】また、前記仮燒結工程の仮燒結によって、
金属粉の粒子同士の接触面における表面拡散または溶融
による燒結が広範囲に亘って生じることにより、大きな
伸びが得られることになるのである。
金属粉の粒子同士の接触面における表面拡散または溶融
による燒結が広範囲に亘って生じることにより、大きな
伸びが得られることになるのである。
【００４１】前記予備成形体の予備成形工程は、請求項
３記載の発明にあっては、成形ダイスの成形空間内に充
填した金属質粉を上パンチ及び下パンチで加圧して行わ
れる。この場合に、前記予備成形体は全体として７．３
ｇ／ｃｍ３以上の高密度となり、予備成形体と成形ダイ
スとの摩擦が大きくなるけれども、上パンチ及び下パン
チの一方または両方に設けた切欠き部分で、予備成形体
の密度が局部的に低密度となって摩擦が低下することに
なる。このため、前記予備成形体は成形ダイスの成形空
間に形成されたテーパー部の作用と相俟って、成形ダイ
スから容易に離型され、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の
予備成形体が得られる。
３記載の発明にあっては、成形ダイスの成形空間内に充
填した金属質粉を上パンチ及び下パンチで加圧して行わ
れる。この場合に、前記予備成形体は全体として７．３
ｇ／ｃｍ３以上の高密度となり、予備成形体と成形ダイ
スとの摩擦が大きくなるけれども、上パンチ及び下パン
チの一方または両方に設けた切欠き部分で、予備成形体
の密度が局部的に低密度となって摩擦が低下することに
なる。このため、前記予備成形体は成形ダイスの成形空
間に形成されたテーパー部の作用と相俟って、成形ダイ
スから容易に離型され、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の
予備成形体が得られる。
【００４２】前記仮燒結工程の仮燒結温度は、請求項４
記載の発明にあっては８００〜１０００℃が選択され
る。これによって、前記金属粉の粒界に黒鉛が残留して
いる状態の組織を有し、伸びが１０％以上で、硬さがＨ
ＲＢ６０以下の、優れた変形能を有する成形素材が得ら
れる。
記載の発明にあっては８００〜１０００℃が選択され
る。これによって、前記金属粉の粒界に黒鉛が残留して
いる状態の組織を有し、伸びが１０％以上で、硬さがＨ
ＲＢ６０以下の、優れた変形能を有する成形素材が得ら
れる。
【００４３】前記再圧縮工程は、好ましくは常温状態に
おいて行われる。この場合に、前記成形素材は優れた変
形能を有するから、容易に再圧縮成形される。
おいて行われる。この場合に、前記成形素材は優れた変
形能を有するから、容易に再圧縮成形される。
【００４４】このため、前記再圧縮成形の成形荷重が小
さく、寸法精度が高い再圧縮成形体が得られる。また、
前記再圧縮成形体は、再圧縮成形によって成形素材の金
属粒子が大きく変形して扁平化した形状の組織になって
いるが、この成形素材の組織は金属粉の粒界に黒鉛が残
留した状態であるから、被切削性や潤滑性に優れたもの
となる。
さく、寸法精度が高い再圧縮成形体が得られる。また、
前記再圧縮成形体は、再圧縮成形によって成形素材の金
属粒子が大きく変形して扁平化した形状の組織になって
いるが、この成形素材の組織は金属粉の粒界に黒鉛が残
留した状態であるから、被切削性や潤滑性に優れたもの
となる。
【００４５】したがって、請求項２記載の発明によれ
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体の製造方法が得られる。
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体の製造方法が得られる。
【００４６】また、請求項３記載の発明によれば、密度
が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体が容易に得られ
る。
が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体が容易に得られ
る。
【００４７】また、請求項４記載の発明によれば、前記
金属粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有し、
伸びが１０％以上で、硬さがＨＲＢ６０以下となり、よ
り優れた変形能を有する成形素材が得られる。
金属粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有し、
伸びが１０％以上で、硬さがＨＲＢ６０以下となり、よ
り優れた変形能を有する成形素材が得られる。
【００４８】請求項５記載の発明において、本発明の燒
結体は、再圧縮成形体を所定温度で再燒結して得られ
る。前記再圧縮成形体は金属質粉成形素材を再圧縮成形
して得られ、金属質粉成形素材は、金属質粉を圧粉成形
して得られる予備成形体を、所定温度で仮燒結して得ら
れる。
結体は、再圧縮成形体を所定温度で再燒結して得られ
る。前記再圧縮成形体は金属質粉成形素材を再圧縮成形
して得られ、金属質粉成形素材は、金属質粉を圧粉成形
して得られる予備成形体を、所定温度で仮燒結して得ら
れる。
【００４９】前記金属質粉は、鉄を主成分とする金属粉
に０．３重量％以上の黒鉛を混合して形成される。前記
金属粉に添加する黒鉛の量を０．３重量％以上とするこ
とによって、成形素材を再圧縮成形、再燒結して得られ
る燒結体の機械的強度を、鋳鍛造材と同程度に高めるこ
とができるのである。
に０．３重量％以上の黒鉛を混合して形成される。前記
金属粉に添加する黒鉛の量を０．３重量％以上とするこ
とによって、成形素材を再圧縮成形、再燒結して得られ
る燒結体の機械的強度を、鋳鍛造材と同程度に高めるこ
とができるのである。
【００５０】前記予備成形体の密度は７．３ｇ／ｃｍ３
以上とされる。前記予備成形体の密度を７．３ｇ／ｃｍ
３以上とすることによって、この予備成形体を仮燒結し
て得られる成形素材の伸びを大きく、かつ硬さを低くす
ることができる。
以上とされる。前記予備成形体の密度を７．３ｇ／ｃｍ
３以上とすることによって、この予備成形体を仮燒結し
て得られる成形素材の伸びを大きく、かつ硬さを低くす
ることができる。
【００５１】前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成
形体を仮燒結して得られる成形素材の組織は、金属粉の
粒界に黒鉛が残留している状態の組織とされる。これ
は、前記金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散しておら
ず、少なくとも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散して固溶さ
れたり、炭化物を形成した状態にないことを示してい
る。具体的には、前記金属粉の組織は全体がフェライト
組織か或いは黒鉛に近傍にパーライトが析出した組織を
呈している。このため、前記成形素材は伸びが大きく、
かつ硬さが低い性質を有し、優れた変形能を有すること
になる。
形体を仮燒結して得られる成形素材の組織は、金属粉の
粒界に黒鉛が残留している状態の組織とされる。これ
は、前記金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散しておら
ず、少なくとも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散して固溶さ
れたり、炭化物を形成した状態にないことを示してい
る。具体的には、前記金属粉の組織は全体がフェライト
組織か或いは黒鉛に近傍にパーライトが析出した組織を
呈している。このため、前記成形素材は伸びが大きく、
かつ硬さが低い性質を有し、優れた変形能を有すること
になる。
【００５２】加えて、前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結後の
伸びが大きい成形素材が得られる。即ち、前記金属粉の
粒子間の空隙が連続している場合には、仮燒結時に炉内
の雰囲気ガスが予備成形体の内部に侵入することに加え
て、内部の黒鉛から発生するガスが周囲に拡散して浸炭
が促進されることになるけれども、空隙が孤立している
から、これが有利に防止されることによって、大きな伸
びが得られることになる。このことは、前記成形素材の
伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによ
り、予備成形体を仮燒結するときに炭素の拡散が殆ど生
じないことになるから、黒鉛の量の影響を殆ど受けない
ことを示していると共に、炭素の拡散が殆ど生じないの
であるから、仮燒結して得られる成形素材の硬さも低く
抑えられることを示している。
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結後の
伸びが大きい成形素材が得られる。即ち、前記金属粉の
粒子間の空隙が連続している場合には、仮燒結時に炉内
の雰囲気ガスが予備成形体の内部に侵入することに加え
て、内部の黒鉛から発生するガスが周囲に拡散して浸炭
が促進されることになるけれども、空隙が孤立している
から、これが有利に防止されることによって、大きな伸
びが得られることになる。このことは、前記成形素材の
伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによ
り、予備成形体を仮燒結するときに炭素の拡散が殆ど生
じないことになるから、黒鉛の量の影響を殆ど受けない
ことを示していると共に、炭素の拡散が殆ど生じないの
であるから、仮燒結して得られる成形素材の硬さも低く
抑えられることを示している。
【００５３】また、前記仮燒結によって、金属粉の粒子
同士の接触面における表面拡散または溶融による燒結が
広範囲に亘って生じることにより、大きな伸びが得られ
ることになるのである。
同士の接触面における表面拡散または溶融による燒結が
広範囲に亘って生じることにより、大きな伸びが得られ
ることになるのである。
【００５４】前記予備成形体を仮燒結して得られる成形
素材の再圧縮成形は、好ましくは常温状態において行わ
れる。この場合に、前記成形素材は優れた変形能を有す
るから、容易に再圧縮成形され、再圧縮成形の成形荷重
が小さく、寸法精度が高い再圧縮成形体が得られること
になる。
素材の再圧縮成形は、好ましくは常温状態において行わ
れる。この場合に、前記成形素材は優れた変形能を有す
るから、容易に再圧縮成形され、再圧縮成形の成形荷重
が小さく、寸法精度が高い再圧縮成形体が得られること
になる。
【００５５】前記再圧縮成形体を再燒結することによっ
て燒結体が得られ、この燒結体は、金属粉の粒界に存在
した黒鉛がフェライト地に拡散（固溶または炭化物を成
形）した状態の組織と、金属粉のフェライトまたはパー
ライト組織に所定の割合で黒鉛が拡散及び残留している
状態の組織とされる。この場合に、所定の割合とは、黒
鉛の残留量が零の場合も含まれる。
て燒結体が得られ、この燒結体は、金属粉の粒界に存在
した黒鉛がフェライト地に拡散（固溶または炭化物を成
形）した状態の組織と、金属粉のフェライトまたはパー
ライト組織に所定の割合で黒鉛が拡散及び残留している
状態の組織とされる。この場合に、所定の割合とは、黒
鉛の残留量が零の場合も含まれる。
【００５６】前記黒鉛の残留率は再燒結温度によって変
化し、再燒結温度が高いほど黒鉛の残留率が少なくな
る。これによって、前記燒結体は所定の強度等の機械的
性質が選択され得る。
化し、再燒結温度が高いほど黒鉛の残留率が少なくな
る。これによって、前記燒結体は所定の強度等の機械的
性質が選択され得る。
【００５７】したがって、請求項５記載の発明によれ
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体を再燒結してなる燒結体が得られる。
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体を再燒結してなる燒結体が得られる。
【００５８】請求項６記載の発明において、前記予備成
形体は予備成形工程によって得られ、成形素材は予備成
形体を仮燒結工程で仮燒結して得られ、再圧縮成形体は
成形素材を再圧縮工程で再圧縮成形して得られ、燒結体
は再圧縮成形体を再燒結して得られる。
形体は予備成形工程によって得られ、成形素材は予備成
形体を仮燒結工程で仮燒結して得られ、再圧縮成形体は
成形素材を再圧縮工程で再圧縮成形して得られ、燒結体
は再圧縮成形体を再燒結して得られる。
【００５９】前記予備成形工程で圧粉成形する金属質粉
は、鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛
を混合して形成される。前記金属粉に添加する黒鉛の量
を０．３重量％以上とすることによって、成形素材を再
圧縮成形、再燒結して得られる燒結体の機械的強度を、
鋳鍛造材と同程度に高めることができる。
は、鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛
を混合して形成される。前記金属粉に添加する黒鉛の量
を０．３重量％以上とすることによって、成形素材を再
圧縮成形、再燒結して得られる燒結体の機械的強度を、
鋳鍛造材と同程度に高めることができる。
【００６０】前記予備成形工程で形成される予備成形体
の密度は７．３ｇ／ｃｍ３以上とされる。前記予備成形
体の密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによって、
この予備成形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形
素材の伸びを大きく、かつ硬さを低くすることができ
る。
の密度は７．３ｇ／ｃｍ３以上とされる。前記予備成形
体の密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによって、
この予備成形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形
素材の伸びを大きく、かつ硬さを低くすることができ
る。
【００６１】前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成
形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形素材の組織
は、金属粉の粒界に黒鉛が残留している組織とされる。
これは、前記金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散してお
らず、少なくとも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散して固溶
されたり、炭化物を形成した状態にないことを示してい
る。具体的には、前記金属粉の組織は全体がフェライト
組織か或いは黒鉛の近傍にパーライトが析出した組織を
呈している。このため、前記成形素材は伸びが大きく、
かつ硬さが低い性質を有し、優れた変形能を有すること
になる。
形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形素材の組織
は、金属粉の粒界に黒鉛が残留している組織とされる。
これは、前記金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散してお
らず、少なくとも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散して固溶
されたり、炭化物を形成した状態にないことを示してい
る。具体的には、前記金属粉の組織は全体がフェライト
組織か或いは黒鉛の近傍にパーライトが析出した組織を
呈している。このため、前記成形素材は伸びが大きく、
かつ硬さが低い性質を有し、優れた変形能を有すること
になる。
【００６２】加えて、前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結工程
での仮燒結後の伸びが大きい成形素材が得られる。即
ち、前記金属粉の粒子間の空隙が連続している場合に
は、仮燒結時に炉内の雰囲気ガスが予備成形体の内部に
侵入することに加えて、内部の黒鉛から発生するガスが
周囲に拡散して浸炭が促進されることになるけれども、
空隙が孤立しているから、これが有利に防止されること
によって、大きな伸びが得られることになる。このこと
は、前記成形素材の伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以
上とすることにより、予備成形体を仮燒結するときに炭
素の拡散が殆ど生じないことになるから、黒鉛の量の影
響を殆ど受けないことを示していると共に、炭素の拡散
が殆ど生じないのであるから、仮燒結して得られる成形
素材の硬さも低く抑えられることを示している。
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結工程
での仮燒結後の伸びが大きい成形素材が得られる。即
ち、前記金属粉の粒子間の空隙が連続している場合に
は、仮燒結時に炉内の雰囲気ガスが予備成形体の内部に
侵入することに加えて、内部の黒鉛から発生するガスが
周囲に拡散して浸炭が促進されることになるけれども、
空隙が孤立しているから、これが有利に防止されること
によって、大きな伸びが得られることになる。このこと
は、前記成形素材の伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以
上とすることにより、予備成形体を仮燒結するときに炭
素の拡散が殆ど生じないことになるから、黒鉛の量の影
響を殆ど受けないことを示していると共に、炭素の拡散
が殆ど生じないのであるから、仮燒結して得られる成形
素材の硬さも低く抑えられることを示している。
【００６３】また、前記仮燒結工程の仮燒結によって、
金属粉の粒子同士の接触面における表面拡散または溶融
による燒結が広範囲に亘って生じることにより、大きな
伸びが得られることになるのである。
金属粉の粒子同士の接触面における表面拡散または溶融
による燒結が広範囲に亘って生じることにより、大きな
伸びが得られることになるのである。
【００６４】前記予備成形体の予備成形工程は、請求項
７記載の発明にあっては、成形ダイスの成形空間内に充
填した金属質粉を上パンチ及び下パンチで加圧して行わ
れる。この場合に、前記予備成形体は全体として７．３
ｇ／ｃｍ３以上の高密度となり、予備成形体と成形ダイ
スとの摩擦が大きくなるけれども、上パンチ及び下パン
チの一方または両方に設けた切欠き部分で、予備成形体
の密度が局部的に低密度となって摩擦が低下することに
なる。このため、前記予備成形体は成形ダイスの成形空
間に形成されたテーパー部の作用と相俟って、成形ダイ
スから容易に離型され、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の
予備成形体が得られる。
７記載の発明にあっては、成形ダイスの成形空間内に充
填した金属質粉を上パンチ及び下パンチで加圧して行わ
れる。この場合に、前記予備成形体は全体として７．３
ｇ／ｃｍ３以上の高密度となり、予備成形体と成形ダイ
スとの摩擦が大きくなるけれども、上パンチ及び下パン
チの一方または両方に設けた切欠き部分で、予備成形体
の密度が局部的に低密度となって摩擦が低下することに
なる。このため、前記予備成形体は成形ダイスの成形空
間に形成されたテーパー部の作用と相俟って、成形ダイ
スから容易に離型され、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の
予備成形体が得られる。
【００６５】前記仮燒結工程の仮燒結温度は、請求項８
記載の発明にあっては８００〜１０００℃が選択され
る。これによって、前記金属粉の粒界に黒鉛が残留して
いる状態の組織を有し、伸びが１０％以上で、硬さがＨ
ＲＢ６０以下の、優れた変形能を有する成形素材が得ら
れる。
記載の発明にあっては８００〜１０００℃が選択され
る。これによって、前記金属粉の粒界に黒鉛が残留して
いる状態の組織を有し、伸びが１０％以上で、硬さがＨ
ＲＢ６０以下の、優れた変形能を有する成形素材が得ら
れる。
【００６６】前記再圧縮工程は、好ましくは常温状態に
おいて行われる。この場合に、前記成形素材は優れた変
形能を有するから、容易に再圧縮成形される。
おいて行われる。この場合に、前記成形素材は優れた変
形能を有するから、容易に再圧縮成形される。
【００６７】このため、前記再圧縮成形の成形荷重が小
さく、寸法精度が高い再圧縮成形体が得られる。
さく、寸法精度が高い再圧縮成形体が得られる。
【００６８】前記再燒結工程で再圧縮成形体を再燒結す
ることによって燒結体が得られ、この燒結体は、金属粉
の粒界に存在した黒鉛がフェライト地に拡散（固溶また
は炭化物を成形）した状態の組織と、金属粉のフェライ
トまたはパーライト組織に所定の割合で黒鉛が拡散及び
残留している状態の組織とされる。この場合に、所定の
割合とは、黒鉛の残留量が零の場合も含まれる。
ることによって燒結体が得られ、この燒結体は、金属粉
の粒界に存在した黒鉛がフェライト地に拡散（固溶また
は炭化物を成形）した状態の組織と、金属粉のフェライ
トまたはパーライト組織に所定の割合で黒鉛が拡散及び
残留している状態の組織とされる。この場合に、所定の
割合とは、黒鉛の残留量が零の場合も含まれる。
【００６９】前記燒結体における黒鉛の残留率は再燒結
温度によって変化し、再燒結温度が高いほど黒鉛の残留
率が少なくなる。これによって、前記燒結体は所定の強
度等の機械的性質が選択され得る。
温度によって変化し、再燒結温度が高いほど黒鉛の残留
率が少なくなる。これによって、前記燒結体は所定の強
度等の機械的性質が選択され得る。
【００７０】前記再燒結工程の再燒結温度は、請求項９
記載の発明によれば７００〜１３００℃が選択される。
これによって、前記再燒結温度の低温域では黒鉛の拡散
が少なく黒鉛の残存率が多い状態の燒結体が得られ、再
燒結温度の高温域では多くの黒鉛が拡散して残存率が少
なく、かつ結晶の再成長が小さく最も強度の大きい状態
の燒結体が得られる。
記載の発明によれば７００〜１３００℃が選択される。
これによって、前記再燒結温度の低温域では黒鉛の拡散
が少なく黒鉛の残存率が多い状態の燒結体が得られ、再
燒結温度の高温域では多くの黒鉛が拡散して残存率が少
なく、かつ結晶の再成長が小さく最も強度の大きい状態
の燒結体が得られる。
【００７１】したがって、請求項６記載の発明によれ
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体を再燒結してなる燒結体の製造方法が得ら
れる。
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体を再燒結してなる燒結体の製造方法が得ら
れる。
【００７２】また、請求項７記載の発明によれば、密度
が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体が容易に得られ
る。
が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体が容易に得られ
る。
【００７３】また、請求項８記載の発明によれば、前記
金属粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有し、
伸びが１０％以上で、硬さがＨＲＢ６０以下となり、よ
り優れた変形能を有する成形素材が得られる。
金属粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有し、
伸びが１０％以上で、硬さがＨＲＢ６０以下となり、よ
り優れた変形能を有する成形素材が得られる。
【００７４】また、請求項９記載の発明によれば、前記
再燒結温度に応じて、黒鉛の拡散が少なく黒鉛の残存率
が多い状態の燒結体及び、多くの黒鉛が拡散して残存率
が少なく、かつ結晶の再成長が小さく最も強度の大きい
状態の燒結体が得られる。
再燒結温度に応じて、黒鉛の拡散が少なく黒鉛の残存率
が多い状態の燒結体及び、多くの黒鉛が拡散して残存率
が少なく、かつ結晶の再成長が小さく最も強度の大きい
状態の燒結体が得られる。
【００７５】請求項１０記載の発明において、本発明の
燒結体は、再圧縮成形体を所定温度で再燒結してなる燒
結体に熱処理を施して得られる。前記再圧縮成形体は金
属質粉成形素材を再圧縮成形して得られ、金属質粉成形
素材は、金属質粉を圧粉成形して得られる予備成形体
を、所定温度で仮燒結して得られる。
燒結体は、再圧縮成形体を所定温度で再燒結してなる燒
結体に熱処理を施して得られる。前記再圧縮成形体は金
属質粉成形素材を再圧縮成形して得られ、金属質粉成形
素材は、金属質粉を圧粉成形して得られる予備成形体
を、所定温度で仮燒結して得られる。
【００７６】前記金属質粉は、鉄を主成分とする金属粉
に０．３重量％以上の黒鉛を混合して形成される。前記
金属粉に添加する黒鉛の量を０．３重量％以上とするこ
とによって、成形素材を再圧縮成形、再燒結して得られ
る燒結体の機械的強度を、鋳鍛造材と同程度に高めるこ
とができるのである。
に０．３重量％以上の黒鉛を混合して形成される。前記
金属粉に添加する黒鉛の量を０．３重量％以上とするこ
とによって、成形素材を再圧縮成形、再燒結して得られ
る燒結体の機械的強度を、鋳鍛造材と同程度に高めるこ
とができるのである。
【００７７】前記予備成形体の密度は７．３ｇ／ｃｍ３
以上とされる。前記予備成形体の密度を７．３ｇ／ｃｍ
３以上とすることによって、この予備成形体を仮燒結し
て得られる成形素材の伸びを大きく、かつ硬さを低くす
ることができる。
以上とされる。前記予備成形体の密度を７．３ｇ／ｃｍ
３以上とすることによって、この予備成形体を仮燒結し
て得られる成形素材の伸びを大きく、かつ硬さを低くす
ることができる。
【００７８】前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成
形体を仮燒結して得られる成形素材の組織は、金属粉の
粒界に黒鉛が残留している状態の組織とされる。これ
は、前記金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散しておら
ず、少なくとも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散して固溶さ
れたり、炭化物を形成した状態にないことを示してい
る。具体的には、前記金属粉の組織は全体がフェライト
組織か或いは黒鉛に近傍にパーライトが析出した組織を
呈している。このため、前記成形素材は伸びが大きく、
かつ硬さが低い性質を有し、優れた変形能を有すること
になる。
形体を仮燒結して得られる成形素材の組織は、金属粉の
粒界に黒鉛が残留している状態の組織とされる。これ
は、前記金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散しておら
ず、少なくとも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散して固溶さ
れたり、炭化物を形成した状態にないことを示してい
る。具体的には、前記金属粉の組織は全体がフェライト
組織か或いは黒鉛に近傍にパーライトが析出した組織を
呈している。このため、前記成形素材は伸びが大きく、
かつ硬さが低い性質を有し、優れた変形能を有すること
になる。
【００７９】加えて、前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結後の
伸びが大きい成形素材が得られる。即ち、前記金属粉の
粒子間の空隙が連続している場合には、仮燒結時に炉内
の雰囲気ガスが予備成形体の内部に侵入することに加え
て、内部の黒鉛から発生するガスが周囲に拡散して浸炭
が促進されることになるけれども、空隙が孤立している
から、これが有利に防止されることによって、大きな伸
びが得られることになる。このことは、前記成形素材の
伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによ
り、予備成形体を仮燒結するときに炭素の拡散が殆ど生
じないことになるから、黒鉛の量の影響を殆ど受けない
ことを示していると共に、炭素の拡散が殆ど生じないの
であるから、仮燒結して得られる成形素材の硬さも低く
抑えられることを示している。
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結後の
伸びが大きい成形素材が得られる。即ち、前記金属粉の
粒子間の空隙が連続している場合には、仮燒結時に炉内
の雰囲気ガスが予備成形体の内部に侵入することに加え
て、内部の黒鉛から発生するガスが周囲に拡散して浸炭
が促進されることになるけれども、空隙が孤立している
から、これが有利に防止されることによって、大きな伸
びが得られることになる。このことは、前記成形素材の
伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによ
り、予備成形体を仮燒結するときに炭素の拡散が殆ど生
じないことになるから、黒鉛の量の影響を殆ど受けない
ことを示していると共に、炭素の拡散が殆ど生じないの
であるから、仮燒結して得られる成形素材の硬さも低く
抑えられることを示している。
【００８０】また、前記仮燒結によって、金属粉の粒子
同士の接触面における表面拡散または溶融による燒結が
広範囲に亘って生じることにより、大きな伸びが得られ
ることになるのである。
同士の接触面における表面拡散または溶融による燒結が
広範囲に亘って生じることにより、大きな伸びが得られ
ることになるのである。
【００８１】前記予備成形体を仮燒結して得られる成形
素材の再圧縮成形は、好ましくは常温状態において行わ
れる。この場合に、前記成形素材は優れた変形能を有す
るから、容易に再圧縮成形される。
素材の再圧縮成形は、好ましくは常温状態において行わ
れる。この場合に、前記成形素材は優れた変形能を有す
るから、容易に再圧縮成形される。
【００８２】前記再圧縮成形体を再燒結することによっ
て燒結体が得られ、この燒結体は、金属粉の粒界に存在
した黒鉛がフェライト地に拡散（固溶または炭化物を成
形）した状態の組織と、金属粉はフェライトまたはパー
ライト組織に所定の割合で黒鉛が拡散及び残留している
状態の組織とされる。この場合に、所定の割合とは、黒
鉛の残留量が零の場合も含まれる。
て燒結体が得られ、この燒結体は、金属粉の粒界に存在
した黒鉛がフェライト地に拡散（固溶または炭化物を成
形）した状態の組織と、金属粉はフェライトまたはパー
ライト組織に所定の割合で黒鉛が拡散及び残留している
状態の組織とされる。この場合に、所定の割合とは、黒
鉛の残留量が零の場合も含まれる。
【００８３】前記燒結体における黒鉛の残留率は再燒結
温度によって変化し、再燒結温度が高いほど黒鉛の残留
率が少なくなる。これによって、前記燒結体は所定の強
度等の機械的性質が選択され得る。
温度によって変化し、再燒結温度が高いほど黒鉛の残留
率が少なくなる。これによって、前記燒結体は所定の強
度等の機械的性質が選択され得る。
【００８４】前記再圧縮成形体を所定温度で再燒結して
なる燒結体に熱処理が施される。前記熱処理は、高周波
焼き入れ、浸炭焼入れ、窒化等の各種処理、及びそれら
を組合せて実施される。前記再圧縮成形体を所定温度で
再燒結してなる燒結体は、再圧縮成形によって空隙が無
く高密度となっているから、熱処理による炭素の拡散は
表面から内部に行くにしたがって少なくなる。このた
め、前記熱処理を施した燒結体は、表面近傍では硬さが
増し、内部は靭性を有することになり、全体として優れ
た機械的性質を有することになる。
なる燒結体に熱処理が施される。前記熱処理は、高周波
焼き入れ、浸炭焼入れ、窒化等の各種処理、及びそれら
を組合せて実施される。前記再圧縮成形体を所定温度で
再燒結してなる燒結体は、再圧縮成形によって空隙が無
く高密度となっているから、熱処理による炭素の拡散は
表面から内部に行くにしたがって少なくなる。このた
め、前記熱処理を施した燒結体は、表面近傍では硬さが
増し、内部は靭性を有することになり、全体として優れ
た機械的性質を有することになる。
【００８５】したがって、請求項１０記載の発明によれ
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体を再燒結してなる燒結体に、熱処理を施し
た燒結体が得られる。
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体を再燒結してなる燒結体に、熱処理を施し
た燒結体が得られる。
【００８６】請求項１１記載の発明において、前記予備
成形体は予備成形工程によって得られ、成形素材は予備
成形体を仮燒結工程で仮燒結して得られ、再圧縮成形体
は成形素材を再圧縮工程で再圧縮成形して得られ、燒結
体は再圧縮成形体を再燒結して得られ、この燒結体に熱
処理が施される。
成形体は予備成形工程によって得られ、成形素材は予備
成形体を仮燒結工程で仮燒結して得られ、再圧縮成形体
は成形素材を再圧縮工程で再圧縮成形して得られ、燒結
体は再圧縮成形体を再燒結して得られ、この燒結体に熱
処理が施される。
【００８７】前記予備成形工程で圧粉成形する金属質粉
は、鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛
を混合して形成される。前記金属粉に添加する黒鉛の量
を０．３重量％以上とすることによって、成形素材を再
圧縮成形、再燒結して得られる燒結体の機械的強度を、
鋳鍛造材と同程度に高めることができる。
は、鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％以上の黒鉛
を混合して形成される。前記金属粉に添加する黒鉛の量
を０．３重量％以上とすることによって、成形素材を再
圧縮成形、再燒結して得られる燒結体の機械的強度を、
鋳鍛造材と同程度に高めることができる。
【００８８】前記成形工程で形成される予備成形体の密
度は７．３ｇ／ｃｍ３以上とされる。前記予備成形体の
密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによって、この
予備成形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形素材
の伸びを大きく、かつ硬さを低くすることができる。
度は７．３ｇ／ｃｍ３以上とされる。前記予備成形体の
密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上とすることによって、この
予備成形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形素材
の伸びを大きく、かつ硬さを低くすることができる。
【００８９】前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成
形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形素材の組織
は、金属粉の粒界に黒鉛が残留している組織とされる。
これは、前記金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散してお
らず、少なくとも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散して固溶
されたり、炭化物を形成した状態にないことを示してい
る。具体的には、前記金属粉の組織は全体がフェライト
組織か或いは黒鉛に近傍にパーライトが析出した組織を
呈している。このため、前記成形素材は伸びが大きく、
かつ硬さが低い性質を有し、優れた変形能を有すること
になる。
形体を仮燒結工程で仮燒結して得られる成形素材の組織
は、金属粉の粒界に黒鉛が残留している組織とされる。
これは、前記金属粉の結晶内部に炭素が殆ど拡散してお
らず、少なくとも黒鉛が結晶粒内にすべて拡散して固溶
されたり、炭化物を形成した状態にないことを示してい
る。具体的には、前記金属粉の組織は全体がフェライト
組織か或いは黒鉛に近傍にパーライトが析出した組織を
呈している。このため、前記成形素材は伸びが大きく、
かつ硬さが低い性質を有し、優れた変形能を有すること
になる。
【００９０】加えて、前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結工程
での仮燒結後の伸びが大きい成形素材が得られる。即
ち、前記金属粉の粒子間の空隙が連続している場合に
は、仮燒結時に炉内の雰囲気ガスが予備成形体の内部に
侵入することに加えて、内部の黒鉛から発生するガスが
周囲に拡散して浸炭が促進されることになるけれども、
空隙が孤立しているから、これが有利に防止されること
によって、大きな伸びが得られることになる。このこと
は、前記成形素材の伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以
上とすることにより、予備成形体を仮燒結するときに炭
素の拡散が殆ど生じないことになるから、黒鉛の量の影
響を殆ど受けないことを示していると共に、炭素の拡散
が殆ど生じないのであるから、仮燒結して得られる成形
素材の硬さも低く抑えられることを示している。
の予備成形体では、金属粉の粒子間の空隙が連続せず、
孤立した状態となっており、これによって、仮燒結工程
での仮燒結後の伸びが大きい成形素材が得られる。即
ち、前記金属粉の粒子間の空隙が連続している場合に
は、仮燒結時に炉内の雰囲気ガスが予備成形体の内部に
侵入することに加えて、内部の黒鉛から発生するガスが
周囲に拡散して浸炭が促進されることになるけれども、
空隙が孤立しているから、これが有利に防止されること
によって、大きな伸びが得られることになる。このこと
は、前記成形素材の伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以
上とすることにより、予備成形体を仮燒結するときに炭
素の拡散が殆ど生じないことになるから、黒鉛の量の影
響を殆ど受けないことを示していると共に、炭素の拡散
が殆ど生じないのであるから、仮燒結して得られる成形
素材の硬さも低く抑えられることを示している。
【００９１】また、前記仮燒結工程の仮燒結によって、
金属粉の粒子同士の接触面における表面拡散または溶融
による燒結が広範囲に亘って生じることにより、大きな
伸びが得られることになるのである。
金属粉の粒子同士の接触面における表面拡散または溶融
による燒結が広範囲に亘って生じることにより、大きな
伸びが得られることになるのである。
【００９２】前記予備成形体の予備成形工程は、請求項
１２記載の発明にあっては、成形ダイスの成形空間内に
充填した金属質粉を上パンチ及び下パンチで加圧して行
われる。この場合に、前記予備成形体は全体として７．
３ｇ／ｃｍ３以上の高密度となり、予備成形体と成形ダ
イスとの摩擦が大きくなるけれども、上パンチ及び下パ
ンチの一方または両方に設けた切欠き部分で、予備成形
体の密度が局部的に低密度となって摩擦が低下すること
になる。このため、前記予備成形体は成形ダイスの成形
空間に形成されたテーパー部の作用と相俟って、成形ダ
イスから容易に離型され、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体が得られる。
１２記載の発明にあっては、成形ダイスの成形空間内に
充填した金属質粉を上パンチ及び下パンチで加圧して行
われる。この場合に、前記予備成形体は全体として７．
３ｇ／ｃｍ３以上の高密度となり、予備成形体と成形ダ
イスとの摩擦が大きくなるけれども、上パンチ及び下パ
ンチの一方または両方に設けた切欠き部分で、予備成形
体の密度が局部的に低密度となって摩擦が低下すること
になる。このため、前記予備成形体は成形ダイスの成形
空間に形成されたテーパー部の作用と相俟って、成形ダ
イスから容易に離型され、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体が得られる。
【００９３】前記仮燒結工程の仮燒結温度は、請求項１
３記載の発明にあっては８００〜１０００℃が選択され
る。これによって、前記金属粉の粒界に黒鉛が残留して
いる状態の組織を有し、伸びが１０％以上で、硬さがＨ
ＲＢ６０以下の、優れた変形能を有する成形素材が得ら
れる。
３記載の発明にあっては８００〜１０００℃が選択され
る。これによって、前記金属粉の粒界に黒鉛が残留して
いる状態の組織を有し、伸びが１０％以上で、硬さがＨ
ＲＢ６０以下の、優れた変形能を有する成形素材が得ら
れる。
【００９４】前記再圧縮工程は、好ましくは常温状態に
おいて行われる。この場合に、前記成形素材は優れた変
形能を有するから、容易に再圧縮成形される。
おいて行われる。この場合に、前記成形素材は優れた変
形能を有するから、容易に再圧縮成形される。
【００９５】このため、前記再圧縮成形の成形荷重が小
さく、寸法精度が高い再圧縮成形体が得られる。
さく、寸法精度が高い再圧縮成形体が得られる。
【００９６】前記再燒結工程で再圧縮成形体を再燒結す
ることによって燒結体が得られ、この燒結体は、金属粉
の粒界に存在した黒鉛がフェライト地に拡散（固溶また
は炭化物を成形）し、金属粉はフェライトまたはパーラ
イト組織に所定の割合で黒鉛が拡散及び残留している状
態の組織とされる。この場合に、所定の割合とは、黒鉛
の残留量が零の場合も含まれる。
ることによって燒結体が得られ、この燒結体は、金属粉
の粒界に存在した黒鉛がフェライト地に拡散（固溶また
は炭化物を成形）し、金属粉はフェライトまたはパーラ
イト組織に所定の割合で黒鉛が拡散及び残留している状
態の組織とされる。この場合に、所定の割合とは、黒鉛
の残留量が零の場合も含まれる。
【００９７】前記燒結体における黒鉛の残留率は再燒結
温度によって変化し、再燒結温度が高いほど黒鉛の残留
率が少なくなる。これによって、前記燒結体は所定の強
度等の機械的性質が選択され得る。
温度によって変化し、再燒結温度が高いほど黒鉛の残留
率が少なくなる。これによって、前記燒結体は所定の強
度等の機械的性質が選択され得る。
【００９８】前記再燒結工程の再燒結温度は、請求項１
４記載の発明によれば７００〜１３００℃が選択され
る。これによって、前記再燒結温度の低温域では黒鉛の
拡散が少なく黒鉛の残存率多い状態の燒結体が得られ、
再燒結温度の高温域では多くの黒鉛が拡散して残存率が
少なく、かつ結晶の再成長が小さく最も強度の大きい状
態の燒結体が得られる。
４記載の発明によれば７００〜１３００℃が選択され
る。これによって、前記再燒結温度の低温域では黒鉛の
拡散が少なく黒鉛の残存率多い状態の燒結体が得られ、
再燒結温度の高温域では多くの黒鉛が拡散して残存率が
少なく、かつ結晶の再成長が小さく最も強度の大きい状
態の燒結体が得られる。
【００９９】前記再圧縮成形体を所定温度で再燒結して
なる燒結体に熱処理が施される。前記熱処理は、高周波
焼き入れ、浸炭焼入れ、窒化等の各種処理、及びそれら
を組合せて実施される。前記再圧縮成形体を所定温度で
再燒結してなる燒結体は、再圧縮成形によって空隙が無
く高密度の組織となっているから、熱処理による炭素の
拡散は表面から内部に行くにしたがって少なくなる。こ
のため、前記熱処理を施した燒結体は、表面近傍では硬
さが増し、内部は靭性を有することになり、全体として
優れた機械的性質を有することになる。
なる燒結体に熱処理が施される。前記熱処理は、高周波
焼き入れ、浸炭焼入れ、窒化等の各種処理、及びそれら
を組合せて実施される。前記再圧縮成形体を所定温度で
再燒結してなる燒結体は、再圧縮成形によって空隙が無
く高密度の組織となっているから、熱処理による炭素の
拡散は表面から内部に行くにしたがって少なくなる。こ
のため、前記熱処理を施した燒結体は、表面近傍では硬
さが増し、内部は靭性を有することになり、全体として
優れた機械的性質を有することになる。
【０１００】したがって、請求項１１記載の発明によれ
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体を再燒結してなる燒結体に、熱処理を施し
た燒結体の製造方法が得られる。
ば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得るた
めに好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素材の
再圧縮成形体を再燒結してなる燒結体に、熱処理を施し
た燒結体の製造方法が得られる。
【０１０１】また、請求項１２記載の発明によれば、密
度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体が容易に得られ
る。
度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体が容易に得られ
る。
【０１０２】また、請求項１３記載の発明によれば、前
記金属粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有
し、伸びが１０％以上で、硬さがＨＲＢ６０以下とな
り、より優れた変形能を有する成形素材が得られる。
記金属粉の粒界に黒鉛が残留している状態の組織を有
し、伸びが１０％以上で、硬さがＨＲＢ６０以下とな
り、より優れた変形能を有する成形素材が得られる。
【０１０３】また、請求項１４記載の発明によれば、前
記再燒結温度に応じて、黒鉛の拡散が少なく黒鉛の残存
率多い状態の燒結体及び、多くの黒鉛が拡散して残存率
が少なく、かつ結晶の再成長が小さく最も強度の大きい
状態の燒結体が得られる。
記再燒結温度に応じて、黒鉛の拡散が少なく黒鉛の残存
率多い状態の燒結体及び、多くの黒鉛が拡散して残存率
が少なく、かつ結晶の再成長が小さく最も強度の大きい
状態の燒結体が得られる。
【０１０４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳述する。
面に基づいて詳述する。
【０１０５】図１は本発明の実施の形態を示す、金属質
粉成形素材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得
られる燒結体の製造工程説明図、図２は予備成形体の製
造工程を、成形ダイスの成形空間内に金属質粉を充填し
た状態（ａ）、金属質粉を上パンチ及び下パンチで加圧
した状態（ｂ）、加圧完了後予備成形体の取出しのため
に成形ダイスを下降させ始めた状態（ｃ）、予備成形体
を取り出す状態（ｄ）で示す説明図、図３は黒鉛を０．
５重量％混合した金属質粉から形成した予備成形体を８
００℃で仮燒結して得られた成形素材の密度と伸びとの
関係を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面、
図４は成形素材の組織を示す図面、図５は密度が７．３
ｇ／ｃｍ３の成形素材について、黒鉛量と仮燒結温度と
を変化させた場合の伸びの変化を、データ（ａ）、及び
グラフ（ｂ）で示す図面、図６は密度が７．５ｇ／ｃｍ
３の成形素材について、黒鉛量と仮燒結温度とを変化さ
せた場合の伸びの変化を、データ（ａ）、及びグラフ
（ｂ）で示す図面、図７は密度が７．３ｇ／ｃｍ３の成
形素材について、黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場
合の硬さの変化を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で
示す図面、図８は密度が７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材に
ついて、黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場合の硬さ
の変化を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図
面、図９は粒径が２０μｍの黒鉛を０．５重量％混合し
た金属質粉から形成した、密度が７．３ｇ／ｃｍ３及び
７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材について、仮燒結温度と降
伏応力との関係を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で
示す図面、図１０は粒径が５μｍの黒鉛を０．５重量％
混合した金属質粉から形成した、密度が７．３ｇ／ｃｍ
３及び７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材について、仮燒結温
度と降伏応力との関係を、データ（ａ）、及びグラフ
（ｂ）で示す図面、図１１は再圧縮成形体の組織を、再
圧縮成形が軽度の場合（ａ）、更に再圧縮成形した場合
（ｂ）で示す図面、図１２は燒結体の組織を示す図面、
図１３は再燒結温度を変化させた場合の黒鉛残留率の変
化を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面、図
１４は再燒結温度を変化させた場合の引張強度の変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面、図１
５は再燒結温度を変化させた場合の硬さの変化を、デー
タ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面、図１６は再燒
結温度を変化して得られた燒結体を所定条件で熱処理し
た場合の再燒結温度と引張強度との関係を、データ
（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面、図１７は所定の
条件で熱処理した熱処理体の表面からの距離と硬さとの
関係を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面で
ある。
粉成形素材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得
られる燒結体の製造工程説明図、図２は予備成形体の製
造工程を、成形ダイスの成形空間内に金属質粉を充填し
た状態（ａ）、金属質粉を上パンチ及び下パンチで加圧
した状態（ｂ）、加圧完了後予備成形体の取出しのため
に成形ダイスを下降させ始めた状態（ｃ）、予備成形体
を取り出す状態（ｄ）で示す説明図、図３は黒鉛を０．
５重量％混合した金属質粉から形成した予備成形体を８
００℃で仮燒結して得られた成形素材の密度と伸びとの
関係を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面、
図４は成形素材の組織を示す図面、図５は密度が７．３
ｇ／ｃｍ３の成形素材について、黒鉛量と仮燒結温度と
を変化させた場合の伸びの変化を、データ（ａ）、及び
グラフ（ｂ）で示す図面、図６は密度が７．５ｇ／ｃｍ
３の成形素材について、黒鉛量と仮燒結温度とを変化さ
せた場合の伸びの変化を、データ（ａ）、及びグラフ
（ｂ）で示す図面、図７は密度が７．３ｇ／ｃｍ３の成
形素材について、黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場
合の硬さの変化を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で
示す図面、図８は密度が７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材に
ついて、黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場合の硬さ
の変化を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図
面、図９は粒径が２０μｍの黒鉛を０．５重量％混合し
た金属質粉から形成した、密度が７．３ｇ／ｃｍ３及び
７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材について、仮燒結温度と降
伏応力との関係を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で
示す図面、図１０は粒径が５μｍの黒鉛を０．５重量％
混合した金属質粉から形成した、密度が７．３ｇ／ｃｍ
３及び７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材について、仮燒結温
度と降伏応力との関係を、データ（ａ）、及びグラフ
（ｂ）で示す図面、図１１は再圧縮成形体の組織を、再
圧縮成形が軽度の場合（ａ）、更に再圧縮成形した場合
（ｂ）で示す図面、図１２は燒結体の組織を示す図面、
図１３は再燒結温度を変化させた場合の黒鉛残留率の変
化を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面、図
１４は再燒結温度を変化させた場合の引張強度の変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面、図１
５は再燒結温度を変化させた場合の硬さの変化を、デー
タ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面、図１６は再燒
結温度を変化して得られた燒結体を所定条件で熱処理し
た場合の再燒結温度と引張強度との関係を、データ
（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面、図１７は所定の
条件で熱処理した熱処理体の表面からの距離と硬さとの
関係を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面で
ある。
【０１０６】図において１は予備成形工程、２は仮燒結
工程、３は再圧縮工程、４は再燒結工程、５は熱処理工
程である。
工程、３は再圧縮工程、４は再燒結工程、５は熱処理工
程である。
【０１０７】前記予備成形工程１では金属質粉７を圧粉
成形して予備成形体８が得られ、仮燒結工程２では予備
成形体８を仮燒結して成形素材９が得られ、再圧縮工程
３では成形素材９を再圧縮成形して再圧縮成形体１０が
得られる。また、前記再燒結工程４では再圧縮成形体１
０を再燒結して燒結体１１が得られ、熱処理工程５では
燒結体１１に熱処理が施される。
成形して予備成形体８が得られ、仮燒結工程２では予備
成形体８を仮燒結して成形素材９が得られ、再圧縮工程
３では成形素材９を再圧縮成形して再圧縮成形体１０が
得られる。また、前記再燒結工程４では再圧縮成形体１
０を再燒結して燒結体１１が得られ、熱処理工程５では
燒結体１１に熱処理が施される。
【０１０８】先ず、前記予備成形工程１は金属質粉７を
圧粉成形して予備成形体８を得る工程で、この実施の形
態においては、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、金属
質粉７を成形ダイス１４の成形空間１５内に充填し、上
パンチ１６及び下パンチ１７で加圧され、これによって
予備成形体８が得られる。この場合に、前記金属質粉７
及び成形ダイス１４は常温状態にある。
圧粉成形して予備成形体８を得る工程で、この実施の形
態においては、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、金属
質粉７を成形ダイス１４の成形空間１５内に充填し、上
パンチ１６及び下パンチ１７で加圧され、これによって
予備成形体８が得られる。この場合に、前記金属質粉７
及び成形ダイス１４は常温状態にある。
【０１０９】詳しくは、前記金属質粉７は鉄を主成分と
する金属粉７ａに０．３重量％以上の黒鉛７ｂを混合し
て形成される。前記金属質粉７に添加する黒鉛７ｂの量
を０．３重量％以上とすることによって、成形素材９を
再圧縮成形して得られる再圧縮成形体１０や、この再圧
縮成形体１０を再燒結して得られる燒結体１１の機械的
強度を、鋳鍛造材と同程度に高めることができるのであ
る。前記金属質粉７が充填される成形ダイス１４の成形
空間１５は、上パンチ１６が挿入される大径部１９と、
下パンチ１７が挿入される小径部２０と、これら大径部
１９と小径部２０とを繋ぐテーパ部２１とを備えてい
る。
する金属粉７ａに０．３重量％以上の黒鉛７ｂを混合し
て形成される。前記金属質粉７に添加する黒鉛７ｂの量
を０．３重量％以上とすることによって、成形素材９を
再圧縮成形して得られる再圧縮成形体１０や、この再圧
縮成形体１０を再燒結して得られる燒結体１１の機械的
強度を、鋳鍛造材と同程度に高めることができるのであ
る。前記金属質粉７が充填される成形ダイス１４の成形
空間１５は、上パンチ１６が挿入される大径部１９と、
下パンチ１７が挿入される小径部２０と、これら大径部
１９と小径部２０とを繋ぐテーパ部２１とを備えてい
る。
【０１１０】前記成形ダイス１４の成形空間１５内に挿
入される上パンチ１６及び下パンチ１７の一方または両
方、この実施の形態においては上パンチ１６には、成形
ダイス１４の成形空間１５に臨む端面２２の外周端部
に、成形空間１５の容積を増大させる切欠き２３が形成
してある。前記切欠き２３は、この実施の形態において
断面が鉤形で環状に形成してある。
入される上パンチ１６及び下パンチ１７の一方または両
方、この実施の形態においては上パンチ１６には、成形
ダイス１４の成形空間１５に臨む端面２２の外周端部
に、成形空間１５の容積を増大させる切欠き２３が形成
してある。前記切欠き２３は、この実施の形態において
断面が鉤形で環状に形成してある。
【０１１１】２４は前記成形ダイス１４の成形空間１５
内に挿入されるコアで、このコア２４によって、成形空
間１５内で形成される予備成形体８は略円筒状に形成さ
れることになる。
内に挿入されるコアで、このコア２４によって、成形空
間１５内で形成される予備成形体８は略円筒状に形成さ
れることになる。
【０１１２】前記予備成形工程１は、先ず、成形ダイス
１４の成形空間１５内に鉄を主成分とする金属粉７ａに
０．３重量％以上の黒鉛７ｂを混合してなる金属質粉７
を充填する（図２（ａ）参照）。
１４の成形空間１５内に鉄を主成分とする金属粉７ａに
０．３重量％以上の黒鉛７ｂを混合してなる金属質粉７
を充填する（図２（ａ）参照）。
【０１１３】次に、前記成形ダイス１４の成形空間１５
内に上パンチ１６及び下パンチ１７を挿入して金属質粉
７を加圧する。詳しくは、前記上パンチ１６が成形空間
１５の大径部１９内に挿入され、下パンチ１７が成形空
間１５の小径部２０内に挿入されて加圧される。このと
き、前記切欠き２３が形成された上パンチ１６は大径部
１９内で停止するようになっている（図２（ｂ）参
照）。
内に上パンチ１６及び下パンチ１７を挿入して金属質粉
７を加圧する。詳しくは、前記上パンチ１６が成形空間
１５の大径部１９内に挿入され、下パンチ１７が成形空
間１５の小径部２０内に挿入されて加圧される。このと
き、前記切欠き２３が形成された上パンチ１６は大径部
１９内で停止するようになっている（図２（ｂ）参
照）。
【０１１４】前記金属質粉７が加圧され、圧粉成形され
た後、上パンチ１６を後退（上昇）させると共に、成形
ダイス１４を下降させ（図２（ｃ）参照）、圧粉成形さ
れた予備成形体８を成形空間１５内から取出す（図２
（ｄ）参照）。
た後、上パンチ１６を後退（上昇）させると共に、成形
ダイス１４を下降させ（図２（ｃ）参照）、圧粉成形さ
れた予備成形体８を成形空間１５内から取出す（図２
（ｄ）参照）。
【０１１５】ところで、一般に、金属質粉を圧粉成形す
る場合には、圧粉成形品の密度が高くなるに連れて、圧
粉成形品と成形型との間の摩擦が増大することや、圧粉
成形品のスプリングバック等によって、成形型内から圧
粉成形品を取出すことが困難となる。このため、高密度
の圧粉成形品を得ることが困難であるとされているとこ
ろ、前記成形工程１においてはこれが有利に解決され
る。
る場合には、圧粉成形品の密度が高くなるに連れて、圧
粉成形品と成形型との間の摩擦が増大することや、圧粉
成形品のスプリングバック等によって、成形型内から圧
粉成形品を取出すことが困難となる。このため、高密度
の圧粉成形品を得ることが困難であるとされているとこ
ろ、前記成形工程１においてはこれが有利に解決され
る。
【０１１６】即ち、前記成形ダイス１４の成形空間１５
はテーパ部２１を備えているから、このテーパ部２１が
所謂抜き勾配となって、圧粉成形された予備成形体８の
取出しが容易に行える。また、前記上パンチ１６には、
成形ダイス１４の成形空間１５に望む端面２２の外周端
部に、成形空間１５の容積を拡大させる切欠き２３が形
成してあるから、この切欠き２３の部分で局部的に予備
成形体８の密度が低くなり、予備成形体８と成形ダイス
１４との間の摩擦や、予備成形体８のスプリングバック
等が低く抑えられ、予備成形体８の取出しが容易にな
る。
はテーパ部２１を備えているから、このテーパ部２１が
所謂抜き勾配となって、圧粉成形された予備成形体８の
取出しが容易に行える。また、前記上パンチ１６には、
成形ダイス１４の成形空間１５に望む端面２２の外周端
部に、成形空間１５の容積を拡大させる切欠き２３が形
成してあるから、この切欠き２３の部分で局部的に予備
成形体８の密度が低くなり、予備成形体８と成形ダイス
１４との間の摩擦や、予備成形体８のスプリングバック
等が低く抑えられ、予備成形体８の取出しが容易にな
る。
【０１１７】これによって、前記密度が７．３ｇ／ｃｍ
３以上の予備成形体８を容易に得ることができる。
３以上の予備成形体８を容易に得ることができる。
【０１１８】前記予備成形体８の密度を７．３ｇ／ｃｍ
３以上とすることによって、この予備成形体８を仮燒結
工程２で仮燒結して得られるところの成形素材９（後に
詳述する）の伸びを大きくすることができる。即ち、図
３に示すように、前記予備成形体８の密度を７．３ｇ／
ｃｍ３以上とすることによって、成形素材９の伸びを１
０％以上とすることができるのである。
３以上とすることによって、この予備成形体８を仮燒結
工程２で仮燒結して得られるところの成形素材９（後に
詳述する）の伸びを大きくすることができる。即ち、図
３に示すように、前記予備成形体８の密度を７．３ｇ／
ｃｍ３以上とすることによって、成形素材９の伸びを１
０％以上とすることができるのである。
【０１１９】次に、前記成形工程１で得られた予備成形
体８を仮燒結工程２で仮燒結する。これによって、図４
に示すように、金属粉７ａの粒界に黒鉛７ｂが残留して
いる状態の組織を持った成形素材９が得られる。前記金
属粉７ａの粒界に黒鉛７ｂの全部が残留している場合に
は、金属粉７ａの組織は全体がフェライト（Ｆ）組織で
あり、黒鉛７ｂの一部が残留している場合には、金属粉
７ａの組織は、フェライト地に、黒鉛７ｂの近傍にパー
ライト（Ｐ）が析出した組織を呈する。少なくとも、前
記黒鉛７ｂが結晶粒内にすべて拡散して固溶されたり、
炭化物を形成した状態の組織とはなっていない。このた
め、前記成形素材９は伸びが大きく、かつ硬さが低い性
質を有し、優れた変形能を有することになる。
体８を仮燒結工程２で仮燒結する。これによって、図４
に示すように、金属粉７ａの粒界に黒鉛７ｂが残留して
いる状態の組織を持った成形素材９が得られる。前記金
属粉７ａの粒界に黒鉛７ｂの全部が残留している場合に
は、金属粉７ａの組織は全体がフェライト（Ｆ）組織で
あり、黒鉛７ｂの一部が残留している場合には、金属粉
７ａの組織は、フェライト地に、黒鉛７ｂの近傍にパー
ライト（Ｐ）が析出した組織を呈する。少なくとも、前
記黒鉛７ｂが結晶粒内にすべて拡散して固溶されたり、
炭化物を形成した状態の組織とはなっていない。このた
め、前記成形素材９は伸びが大きく、かつ硬さが低い性
質を有し、優れた変形能を有することになる。
【０１２０】加えて、前記密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上
の予備成形体８では金属粉７ａの粒子間の空隙が連続せ
ず、孤立した状態となっており、これによって、仮燒結
後に伸びが大きな成形素材９が得られる。即ち、前記金
属粉７ａの粒子間の空隙が連続している場合には、仮燒
結に炉内の雰囲気ガスが空隙を介して予備成形体８の内
部に深く侵入することに加えて、内部の黒鉛から発生す
るガスが周囲に拡散して浸炭が促進されることになるけ
れども、空隙が孤立しているから、これが有利に防止さ
れることによって大きな伸びが得られる。このことは、
前記成形素材９の伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上
とすることにより、黒鉛７ｂの量の影響を殆ど受けない
ことを示している。これは、前記予備成形体８を仮燒結
するときに、炭素の拡散が殆ど生じないからである。ま
た、前記予備成形体８を仮燒結するときに炭素の拡散が
殆ど生じないのであるから、仮燒結して得られる成形素
材９の硬さも低く抑えられることになる。
の予備成形体８では金属粉７ａの粒子間の空隙が連続せ
ず、孤立した状態となっており、これによって、仮燒結
後に伸びが大きな成形素材９が得られる。即ち、前記金
属粉７ａの粒子間の空隙が連続している場合には、仮燒
結に炉内の雰囲気ガスが空隙を介して予備成形体８の内
部に深く侵入することに加えて、内部の黒鉛から発生す
るガスが周囲に拡散して浸炭が促進されることになるけ
れども、空隙が孤立しているから、これが有利に防止さ
れることによって大きな伸びが得られる。このことは、
前記成形素材９の伸びは、密度を７．３ｇ／ｃｍ３以上
とすることにより、黒鉛７ｂの量の影響を殆ど受けない
ことを示している。これは、前記予備成形体８を仮燒結
するときに、炭素の拡散が殆ど生じないからである。ま
た、前記予備成形体８を仮燒結するときに炭素の拡散が
殆ど生じないのであるから、仮燒結して得られる成形素
材９の硬さも低く抑えられることになる。
【０１２１】また、前記燒結工程２によって、金属粉７
ａの粒子同士の接触面における表面拡散または溶融によ
る燒結が広範囲に亘って生じることにより、大きな伸
び、好ましくは１０％以上の伸びが得られることになる
のである。
ａの粒子同士の接触面における表面拡散または溶融によ
る燒結が広範囲に亘って生じることにより、大きな伸
び、好ましくは１０％以上の伸びが得られることになる
のである。
【０１２２】前記仮燒結工程２の仮燒結温度は、好まし
くは８００〜１０００℃の温度が選択される。前記仮燒
結工程２の仮燒結温度を８００〜１０００℃とすること
により、この仮燒結工程２を経て得られる成形素材９を
再圧縮成形して再圧縮成形体１０を得る場合に、この再
圧縮成形での変形抵抗を小さくして成形加工を容易にす
るために、成形素材９に優れた変形能が付与される。
くは８００〜１０００℃の温度が選択される。前記仮燒
結工程２の仮燒結温度を８００〜１０００℃とすること
により、この仮燒結工程２を経て得られる成形素材９を
再圧縮成形して再圧縮成形体１０を得る場合に、この再
圧縮成形での変形抵抗を小さくして成形加工を容易にす
るために、成形素材９に優れた変形能が付与される。
【０１２３】即ち、図５及び図６に示すように、前記予
備成形体８を８００〜１０００℃の温度で仮燒結するこ
とによって、伸びが１０％以上の成形素材９が得られ
る。また、図７及び図８に示すように、８００〜１００
０℃で仮燒結することによって、硬さがＨＲＢ６０以下
の成形素材９が得られる。前記成形素材９のＨＲＢ６０
以下の硬さは、炭素量が０．２％程度の低炭素鋼を焼鈍
して得られる硬さよりも軟らかいものである。
備成形体８を８００〜１０００℃の温度で仮燒結するこ
とによって、伸びが１０％以上の成形素材９が得られ
る。また、図７及び図８に示すように、８００〜１００
０℃で仮燒結することによって、硬さがＨＲＢ６０以下
の成形素材９が得られる。前記成形素材９のＨＲＢ６０
以下の硬さは、炭素量が０．２％程度の低炭素鋼を焼鈍
して得られる硬さよりも軟らかいものである。
【０１２４】また、前記成形素材９の降伏応力は、図９
及び図１０に示すように、仮燒結温度が８００〜１００
０℃の範囲において２０２〜２７２ＭＰａとなり、この
値は、炭素量が０．２％程度の低炭素鋼の降伏応力より
も小さな値となる。
及び図１０に示すように、仮燒結温度が８００〜１００
０℃の範囲において２０２〜２７２ＭＰａとなり、この
値は、炭素量が０．２％程度の低炭素鋼の降伏応力より
も小さな値となる。
【０１２５】次に、前記仮燒結工程２で得られた成形素
材９を再圧縮工程３で再圧縮成形して、再圧縮成形体１
０を得る。前記成形素材９の再圧縮成形は、好ましくは
常温状態において行われる。この場合に、前記成形素材
９は優れた変形能を有するから容易に再圧縮成形され、
また、スケールの発生もない。
材９を再圧縮工程３で再圧縮成形して、再圧縮成形体１
０を得る。前記成形素材９の再圧縮成形は、好ましくは
常温状態において行われる。この場合に、前記成形素材
９は優れた変形能を有するから容易に再圧縮成形され、
また、スケールの発生もない。
【０１２６】これによって、前記再圧縮成形の成形荷重
が小さく、寸法精度が高い再圧縮成形体１０が得られ
る。
が小さく、寸法精度が高い再圧縮成形体１０が得られ
る。
【０１２７】前記再圧縮成形体１０は金属粉７ａの粒界
に黒鉛７ｂが残留している組織を持っており、図１１に
示すように、再圧縮成形の程度に応じて、金属粉７ａの
粒子が扁平化した形状になっている。即ち、軽度の再圧
縮成形では金属分７ａの粒子がやや扁平化して粒子間の
空隙の多くが無くなった組織となっており（図１１
（ａ）参照）、更に再圧縮成形されることによって、金
属粉７ａの粒子は大きく扁平化し、粒子間の空隙が略無
くなった組織となっている（図１１（ｂ）参照）。
に黒鉛７ｂが残留している組織を持っており、図１１に
示すように、再圧縮成形の程度に応じて、金属粉７ａの
粒子が扁平化した形状になっている。即ち、軽度の再圧
縮成形では金属分７ａの粒子がやや扁平化して粒子間の
空隙の多くが無くなった組織となっており（図１１
（ａ）参照）、更に再圧縮成形されることによって、金
属粉７ａの粒子は大きく扁平化し、粒子間の空隙が略無
くなった組織となっている（図１１（ｂ）参照）。
【０１２８】前記再圧縮成形体１０は、成形素材９の金
属粉７ａの粒子が大きく変形して扁平化した形状の組織
になっているが、この成形素材９の組織は金属粉７ａの
粒界に黒鉛７ｂが残留した状態であるから、被切削性や
潤滑性に優れたものとなっている。
属粉７ａの粒子が大きく変形して扁平化した形状の組織
になっているが、この成形素材９の組織は金属粉７ａの
粒界に黒鉛７ｂが残留した状態であるから、被切削性や
潤滑性に優れたものとなっている。
【０１２９】したがって、燒結金属による機械的強度の
高い機械部品を得るために好適な、優れた変形能を有す
る金属質粉成形素材９の再圧縮成形体１０及びその製造
方法が得られる。
高い機械部品を得るために好適な、優れた変形能を有す
る金属質粉成形素材９の再圧縮成形体１０及びその製造
方法が得られる。
【０１３０】また、前記予備成形工程１の成形ダイス１
４にテーパ部２１を形成すると共に、上パンチ１６に切
欠き２３を形成したことにより、密度が７．３ｇ／ｃｍ
３以上の予備成形体８を容易に得ることができる。
４にテーパ部２１を形成すると共に、上パンチ１６に切
欠き２３を形成したことにより、密度が７．３ｇ／ｃｍ
３以上の予備成形体８を容易に得ることができる。
【０１３１】また、前記仮燒結工程２の仮燒結温度を８
００〜１０００℃とすることにより、金属粉７ａの粒界
に黒鉛７ｂが残留している状態の組織を有し、伸びが１
０％以上で、硬さがＨＲＢ６０以下となり、より優れた
変形能を有する成形素材９が得られる。
００〜１０００℃とすることにより、金属粉７ａの粒界
に黒鉛７ｂが残留している状態の組織を有し、伸びが１
０％以上で、硬さがＨＲＢ６０以下となり、より優れた
変形能を有する成形素材９が得られる。
【０１３２】次に、前記再圧縮工程３で得られた再圧縮
成形体１０を、再燒結工程４で再燒結して燒結体１１を
得る。前記燒結体１１は、図１２に示すように、金属粉
７ａの粒界に存在した黒鉛７ｂがフェライト地に拡散
（固溶または炭化物を形成）し他状態の組織と、金属粉
７ａのフェライトまたはパーライト組織に所定の割合で
黒鉛７ｂが拡散及び残留している状態の組織とされる。
なお、この場合に、前記黒鉛７ｂの残留量が零の場合も
あり得る。
成形体１０を、再燒結工程４で再燒結して燒結体１１を
得る。前記燒結体１１は、図１２に示すように、金属粉
７ａの粒界に存在した黒鉛７ｂがフェライト地に拡散
（固溶または炭化物を形成）し他状態の組織と、金属粉
７ａのフェライトまたはパーライト組織に所定の割合で
黒鉛７ｂが拡散及び残留している状態の組織とされる。
なお、この場合に、前記黒鉛７ｂの残留量が零の場合も
あり得る。
【０１３３】前記燒結体１１における黒鉛７ｂの残留率
は再燒結温度によって変化し、再燒結温度が高いほど黒
鉛７ｂの残留率が少なくなる（図１３参照）。これによ
って、前記燒結体１１は所定の強度等の機械的性質が選
択され得る。
は再燒結温度によって変化し、再燒結温度が高いほど黒
鉛７ｂの残留率が少なくなる（図１３参照）。これによ
って、前記燒結体１１は所定の強度等の機械的性質が選
択され得る。
【０１３４】前記再燒結工程４の再燒結温度は、好まし
くは７００〜１３００℃が選択される。これによって、
前記再燒結温度の低温領域では黒鉛７ｂの拡散が少な
く、黒鉛７ｂの残存率が多い状態の燒結体１１が得ら
れ、再燒結温度の高温域では多くの黒鉛７ｂが拡散して
残存率が少なく、かつ結晶の再成長が小さく、最も強度
の大きい状態の燒結体１１が得られる。
くは７００〜１３００℃が選択される。これによって、
前記再燒結温度の低温領域では黒鉛７ｂの拡散が少な
く、黒鉛７ｂの残存率が多い状態の燒結体１１が得ら
れ、再燒結温度の高温域では多くの黒鉛７ｂが拡散して
残存率が少なく、かつ結晶の再成長が小さく、最も強度
の大きい状態の燒結体１１が得られる。
【０１３５】詳しくは、図１４及び図１５に示すよう
に、再燒結温度が７００〜１０００℃の比較的低温であ
る場合には、再圧縮工程３で生じた加工硬化の回復が生
じるが、黒鉛７ｂの拡散が進行し始めると共に、軽度の
再燒結により結晶粒の微細な組織が得られるので、強度
が大きく、硬さが増す。なお、前記再圧縮工程３での再
圧縮成形の形状によっては、加工硬化の回復の程度が大
きく、緩やかに軟化した後、１０００℃近くで再び硬化
する場合もある。
に、再燒結温度が７００〜１０００℃の比較的低温であ
る場合には、再圧縮工程３で生じた加工硬化の回復が生
じるが、黒鉛７ｂの拡散が進行し始めると共に、軽度の
再燒結により結晶粒の微細な組織が得られるので、強度
が大きく、硬さが増す。なお、前記再圧縮工程３での再
圧縮成形の形状によっては、加工硬化の回復の程度が大
きく、緩やかに軟化した後、１０００℃近くで再び硬化
する場合もある。
【０１３６】また、前記再燒結温度が１０００〜１３０
０℃の比較的高温である場合には、黒鉛７ｂの残留率が
少なくなり、黒鉛７ｂがフェライト地に拡散（固溶また
は炭化物を形成）するので、更に強度が増し、硬さも増
す。しかし、前記再燒結温度が１１００℃を超えると、
脱炭量の増加に伴う総炭素量の減少や、結晶粒の再成長
による強度及び硬さの低下する傾向が現れ始め、１３０
０℃を超えると、結晶粒の過剰成長による粗大な組織が
発生するので、強度、硬さ共に大きく低下してくる。こ
のため、前記再燒結温度は、７００〜１３００℃の範囲
とするのが望ましく、安定した組織を得るには９００〜
１２００℃の範囲とするのが最も好ましいものである。
０℃の比較的高温である場合には、黒鉛７ｂの残留率が
少なくなり、黒鉛７ｂがフェライト地に拡散（固溶また
は炭化物を形成）するので、更に強度が増し、硬さも増
す。しかし、前記再燒結温度が１１００℃を超えると、
脱炭量の増加に伴う総炭素量の減少や、結晶粒の再成長
による強度及び硬さの低下する傾向が現れ始め、１３０
０℃を超えると、結晶粒の過剰成長による粗大な組織が
発生するので、強度、硬さ共に大きく低下してくる。こ
のため、前記再燒結温度は、７００〜１３００℃の範囲
とするのが望ましく、安定した組織を得るには９００〜
１２００℃の範囲とするのが最も好ましいものである。
【０１３７】したがって、燒結金属による機械的強度の
高い機械部品を得るために好適な、優れた変形能を有す
る金属質粉成形素材９の再圧縮成形体１０を再燒結して
なる燒結体１１及びその製造方法が得られる。
高い機械部品を得るために好適な、優れた変形能を有す
る金属質粉成形素材９の再圧縮成形体１０を再燒結して
なる燒結体１１及びその製造方法が得られる。
【０１３８】また、前記再燒結工程の再燒結温度を７０
０〜１３００℃としたことにより、この再燒結温度を選
択することによって、黒鉛７ｂの拡散が少なく黒鉛７ｂ
の残存率が多い状態の燒結体１１及び、多くの黒鉛７ｂ
が拡散して残存率が少なく、かつ結晶の再成長が小さく
最も強度の大きい状態の燒結体１１が得られる。
０〜１３００℃としたことにより、この再燒結温度を選
択することによって、黒鉛７ｂの拡散が少なく黒鉛７ｂ
の残存率が多い状態の燒結体１１及び、多くの黒鉛７ｂ
が拡散して残存率が少なく、かつ結晶の再成長が小さく
最も強度の大きい状態の燒結体１１が得られる。
【０１３９】次に、前記熱処理工程５で、燒結体１１に
熱処理が施される。前記熱処理工程５による熱処理は、
高周波焼入れ、浸炭焼入れ、窒化等の各種処理、及びそ
れらを組合せて実施される。これによって、前記熱処理
した燒結体１１は、過飽和に黒鉛７ｂを固溶し、または
微細な炭化物や窒化物が析出して硬化層が形成され、優
れた機械的性質が付与される。
熱処理が施される。前記熱処理工程５による熱処理は、
高周波焼入れ、浸炭焼入れ、窒化等の各種処理、及びそ
れらを組合せて実施される。これによって、前記熱処理
した燒結体１１は、過飽和に黒鉛７ｂを固溶し、または
微細な炭化物や窒化物が析出して硬化層が形成され、優
れた機械的性質が付与される。
【０１４０】詳しくは、図１６に示すように、熱処理し
た燒結体１１は硬化層の形成により、再燒結した状態の
燒結体１１よりも大きな引張強度が得られる。また、前
記再圧縮成形体１０を所定温度で再燒結してなる燒結体
１１は、再圧縮工程３の再圧縮成形によって空隙が無く
高密度の組織となっているから、炭素の拡散は表面から
内部に行くにしたがって少なくなる。このため、前記熱
処理を施した燒結体１１は、図１７に示すように、表面
近傍では硬さが増し、内部は靭性を有することになり、
全体として優れた機械的性質を有することになる。
た燒結体１１は硬化層の形成により、再燒結した状態の
燒結体１１よりも大きな引張強度が得られる。また、前
記再圧縮成形体１０を所定温度で再燒結してなる燒結体
１１は、再圧縮工程３の再圧縮成形によって空隙が無く
高密度の組織となっているから、炭素の拡散は表面から
内部に行くにしたがって少なくなる。このため、前記熱
処理を施した燒結体１１は、図１７に示すように、表面
近傍では硬さが増し、内部は靭性を有することになり、
全体として優れた機械的性質を有することになる。
【０１４１】したがって、燒結金属による機械的強度の
高い機械部品を得るために好適な、優れた変形能を有す
る金属質粉成形素材の再圧縮成形体を再燒結してなる燒
結体に、熱処理を施してなる燒結体及びその製造方法が
得られる。
高い機械部品を得るために好適な、優れた変形能を有す
る金属質粉成形素材の再圧縮成形体を再燒結してなる燒
結体に、熱処理を施してなる燒結体及びその製造方法が
得られる。
【０１４２】以上、実施の形態を図面に基づいて説明し
たが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものでは
なく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、前記予備成形体８は、金属質粉７及び成形型を
所定温度に加熱して、金属質粉７の降伏点を低下させた
状態で行う、所謂温間成形によって形成するようにして
もよい。
たが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものでは
なく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、前記予備成形体８は、金属質粉７及び成形型を
所定温度に加熱して、金属質粉７の降伏点を低下させた
状態で行う、所謂温間成形によって形成するようにして
もよい。
【０１４３】また、前記予備成形工程１において、上パ
ンチ１６に、成形空間１５の容積を拡大させる切欠き２
３を形成した実施の形態について述べたが、この切欠き
２３は下パンチ１７に設けてもよく、また、上パンチ１
７及び下パンチ１７の両方に設けてもよい。
ンチ１６に、成形空間１５の容積を拡大させる切欠き２
３を形成した実施の形態について述べたが、この切欠き
２３は下パンチ１７に設けてもよく、また、上パンチ１
７及び下パンチ１７の両方に設けてもよい。
【０１４４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得
るために好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素
材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる燒
結体並びにそれらの製造方法が得られる。
よれば、燒結金属による機械的強度の高い機械部品を得
るために好適な、優れた変形能を有する金属質粉成形素
材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる燒
結体並びにそれらの製造方法が得られる。
【図１】本発明の実施の形態を示す、金属質粉成形素材
の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる燒結
体の製造工程説明図である。
の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる燒結
体の製造工程説明図である。
【図２】予備成形体の製造工程を、成形ダイスの成形空
間内に金属質粉を充填した状態（ａ）、金属質粉を上パ
ンチ及び下パンチで加圧した状態（ｂ）、加圧完了後予
備成形体の取出しのために成形ダイスを下降させ始めた
状態（ｃ）、予備成形体を取り出す状態（ｄ）で示す説
明図である。
間内に金属質粉を充填した状態（ａ）、金属質粉を上パ
ンチ及び下パンチで加圧した状態（ｂ）、加圧完了後予
備成形体の取出しのために成形ダイスを下降させ始めた
状態（ｃ）、予備成形体を取り出す状態（ｄ）で示す説
明図である。
【図３】黒鉛を０．５重量％混合した金属質粉から形成
した予備成形体を８００℃で仮燒結して得られた成形素
材の密度と伸びとの関係を、データ（ａ）、及びグラフ
（ｂ）で示す図面である。
した予備成形体を８００℃で仮燒結して得られた成形素
材の密度と伸びとの関係を、データ（ａ）、及びグラフ
（ｂ）で示す図面である。
【図４】成形素材の組織を示す図面である。
【図５】密度が７．３ｇ／ｃｍ３の成形素材について、
黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場合の伸びの変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場合の伸びの変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
【図６】密度が７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材について、
黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場合の伸びの変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場合の伸びの変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
【図７】密度が７．３ｇ／ｃｍ３の成形素材について、
黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場合の硬さの変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場合の硬さの変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
【図８】密度が７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材について、
黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場合の硬さの変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
黒鉛量と仮燒結温度とを変化させた場合の硬さの変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
【図９】粒径が２０μｍの黒鉛を０．５重量％混合した
金属質粉から形成した、密度が７．３ｇ／ｃｍ３及び
７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材について、仮燒結温度と降
伏応力との関係を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で
示す図面である。
金属質粉から形成した、密度が７．３ｇ／ｃｍ３及び
７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材について、仮燒結温度と降
伏応力との関係を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で
示す図面である。
【図１０】粒径が５μｍの黒鉛を０．５重量％混合した
金属質粉から形成した、密度が７．３ｇ／ｃｍ３及び
７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材について、仮燒結温度と降
伏応力との関係を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で
示す図面である。
金属質粉から形成した、密度が７．３ｇ／ｃｍ３及び
７．５ｇ／ｃｍ３の成形素材について、仮燒結温度と降
伏応力との関係を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で
示す図面である。
【図１１】再圧縮成形体の組織を、再圧縮成形が軽度の
場合（ａ）、更に再圧縮成形した場合（ｂ）で示す図面
である。
場合（ａ）、更に再圧縮成形した場合（ｂ）で示す図面
である。
【図１２】燒結体の組織を示す図面である。
【図１３】再燒結温度を変化させた場合の黒鉛残留率の
変化を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面で
ある。
変化を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面で
ある。
【図１４】再燒結温度を変化させた場合の引張強度の変
化を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
化を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
【図１５】再燒結温度を変化させた場合の硬さの変化
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
【図１６】再燒結温度を変化して得られた燒結体を所定
条件で熱処理した場合の再燒結温度と引張強度との関係
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
条件で熱処理した場合の再燒結温度と引張強度との関係
を、データ（ａ）、及びグラフ（ｂ）で示す図面であ
る。
【図１７】所定の条件で熱処理した熱処理体の表面から
の距離と硬さとの関係を、データ（ａ）、及びグラフ
（ｂ）で示す図面である。
の距離と硬さとの関係を、データ（ａ）、及びグラフ
（ｂ）で示す図面である。
１ 予備成形工程 ２ 仮燒結工程 ３ 再圧縮工程 ４ 再燒結工程 ５ 熱処理工程 ７ 金属質粉 ８ 予備成形体 ９ 金属質粉成形素材 １０ 再圧縮成形体 １１ 燒結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０４ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０４ (72)発明者 安間 裕之 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 藤長 政志 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 Ｆターム(参考） 4K018 AA24 AB07 AC01 BC12 CA17 DA17 DA21 EA51 FA09 KA02
Claims (14)
- 【請求項１】 鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％
以上の黒鉛を混合してなる金属質粉を圧粉成形して得ら
れた、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体を所定
温度で仮燒結して、金属粉の粒界に黒鉛が残留している
状態の組織を有する金属質粉成形素材を形成し、前記金
属質粉成形素材を再圧縮成形してなることを特徴とす
る、再圧縮成形体。 - 【請求項２】 鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％
以上の黒鉛を混合してなる金属質粉を圧粉成形して、密
度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体を得る予備成形
工程と、この予備成形工程で得られた予備成形体を所定
温度で仮燒結して、金属粉の粒界に黒鉛が残留している
状態の組織を有する金属質粉成形素材を得る仮燒結工程
と、この仮燒結工程で得られた金属質粉成形素材を再圧
縮成形する再圧縮工程とからなることを特徴とする、再
圧縮成形体の製造方法。 - 【請求項３】 前記予備成形工程は、成形ダイスの成形
空間内に充填した金属質粉を上パンチ及び下パンチで加
圧して形成されてなり、前記成形ダイスの成形空間が、
上パンチが挿入される大径部と、下パンチが挿入される
小径部と、これら大径部と小径部とをつなぐテーパ部と
を備え、前記上パンチ及び下パンチの一方または両方
が、成形ダイスの成形空間に臨む端面の外周端部に、成
形空間の容積を増大させる切欠きを備えていることを特
徴とする、請求項２記載の再圧縮成形体の製造方法。 - 【請求項４】 前記仮燒結工程の仮燒結温度は、８００
〜１０００℃であることを特徴とする、請求項２記載の
再圧縮成形体の製造方法。 - 【請求項５】 鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％
以上の黒鉛を混合してなる金属質粉を圧粉成形して得ら
れた、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体を所定
温度で仮燒結して、金属粉の粒界に黒鉛が残留している
状態の組織を有する金属質粉成形素材を形成し、前記金
属質粉成形素材を再圧縮成形して再圧縮成形体を形成
し、更に、前記再圧縮成形体を所定温度で再燒結してな
り、金属粉及びその粒界に所定の割合で黒鉛が拡散及び
残留している状態の組織を有することを特徴とする、燒
結体。 - 【請求項６】 鉄を主成分とする金属粉に０．３重量％
以上の黒鉛を混合してなる金属質粉を圧粉成形して、密
度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体を得る予備成形
工程と、この予備成形工程で得られた予備成形体を所定
温度で仮燒結して、金属粉の粒界に黒鉛が残留している
状態の組織を有する金属質粉成形素材を得る仮燒結工程
と、この仮燒結工程で得られた金属質粉成形素材を再圧
縮成形して再圧縮成形体を得る再圧縮工程と、この再圧
縮工程で得られた再圧縮成形体を再燒結する再燒結工程
と、からなることを特徴とする、燒結体の製造方法。 - 【請求項７】 前記予備成形工程は、成形ダイスの成形
空間内に充填した金属質粉を上パンチ及び下パンチで加
圧して形成されてなり、前記成形ダイスの成形空間が、
上パンチが挿入される大径部と、下パンチが挿入される
小径部と、これら大径部と小径部とをつなぐテーパ部と
を備え、前記上パンチ及び下パンチの一方または両方
が、成形ダイスの成形空間に臨む端面の外周端部に、成
形空間の容積を増大させる切欠きを備えていることを特
徴とする、請求項６記載の燒結体の製造方法。 - 【請求項８】 前記仮燒結工程の仮燒結温度は、８００
〜１０００℃であることを特徴とする、請求項６記載の
燒結体の製造方法。 - 【請求項９】 前記再燒結工程の再燒結温度は、７００
〜１３００℃であることを特徴とする、請求項６記載の
燒結体の製造方法。 - 【請求項１０】 鉄を主成分とする金属粉に０．３重量
％以上の黒鉛を混合してなる金属質粉を圧粉成形して得
られた、密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体を所
定温度で仮燒結して、金属粉の粒界に黒鉛が残留してい
る状態の組織を有する金属質粉成形素材を形成し、前記
金属質粉成形素材を再圧縮成形して再圧縮成形体を形成
し、更に、前記再圧縮成形体を所定温度で再燒結して、
金属粉及びその粒界に所定の割合で黒鉛が拡散及び残留
している状態の組織を有する燒結体を形成し、前記燒結
体に熱処理が施されてなることを特徴とする、燒結体。 - 【請求項１１】 鉄を主成分とする金属粉に０．３重量
％以上の黒鉛を混合してなる金属質粉を圧粉成形して、
密度が７．３ｇ／ｃｍ３以上の予備成形体を得る予備成
形工程と、この予備成形工程で得られた予備成形体を所
定温度で仮燒結して、金属粉の粒界に黒鉛が残留してい
る状態の組織を有する金属質粉成形素材を得る仮燒結工
程と、この仮燒結工程で得られた金属質粉成形素材を再
圧縮成形して再圧縮成形体を得る再圧縮工程と、この再
圧縮工程で得られた再圧縮成形体を再燒結して、燒結体
を得る再燒結工程と、この再燒結工程で得られた燒結体
を熱処理する熱処理工程と、からなることを特徴とす
る、燒結体の製造方法。 - 【請求項１２】 前記予備成形工程は、成形ダイスの成
形空間内に充填した金属質粉を上パンチ及び下パンチで
加圧して形成されてなり、前記成形ダイスの成形空間
が、上パンチが挿入される大径部と、下パンチが挿入さ
れる小径部と、これら大径部と小径部とをつなぐテーパ
部とを備え、前記上パンチ及び下パンチの一方または両
方が、成形ダイスの成形空間に臨む端面の外周端部に、
成形空間の容積を増大させる切欠きを備えていることを
特徴とする、請求項１１記載の燒結体の製造方法。 - 【請求項１３】 前記仮燒結工程の仮燒結温度は、８０
０〜１０００℃であることを特徴とする、請求項１１記
載の燒結体の製造方法。 - 【請求項１４】 前記再燒結工程の再燒結温度は、７０
０〜１３００℃であることを特徴とする、請求項１１記
載の燒結体の製造方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007399A JP3871825B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 金属質粉成形素材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる焼結体並びにそれらの製造方法 |
| CN00800456A CN1297389A (zh) | 1999-04-16 | 2000-03-17 | 金属粉末成型体、该成型体的再压制体、用该再压制体生产的烧结体及其生产方法 |
| CA002334753A CA2334753A1 (en) | 1999-04-16 | 2000-03-17 | Metallic powder molding material and its re-compression molded body and sintered body obtained from the re-compression molded body and production methods thereof |
| KR1020007014215A KR20010052876A (ko) | 1999-04-16 | 2000-03-17 | 금속질 가루 성형 소재와 그 재압축 성형체 및 이 재압축성형체로부터 얻어지는 소결체 및 그들의 제조 방법 |
| US09/647,862 US6503443B1 (en) | 1999-04-16 | 2000-03-17 | Metallic powder molding material and its re-compression molded body and sintered body obtained from the re-compression molded body and production methods thereof |
| DE60030063T DE60030063T2 (de) | 1999-04-16 | 2000-03-17 | Pulvermetallurgisches verfahren |
| PCT/JP2000/001615 WO2000062960A1 (fr) | 1999-04-16 | 2000-03-17 | Materiau de moulage a base de poudre metallique et corps moule par recompression, corps fritte obtenu a partir dudit corps moule par recompression, et procedes de production y relatifs |
| EP00909684A EP1097770B1 (en) | 1999-04-16 | 2000-03-17 | Powder metallurgy process |
| TW089106336A TW436345B (en) | 1999-04-16 | 2000-04-06 | Metallic powder molding material and its re-compression molded body and sintered body obtained from the re-compression molded body and production methods thereof |
| US10/180,133 US6905530B2 (en) | 1999-04-16 | 2002-06-27 | Metallic powder-molded body, re-compacted body of the molded body, sintered body produced from the re-compacted body, and processes for production thereof |
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|---|---|---|---|
| JP11007399A JP3871825B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 金属質粉成形素材の再圧縮成形体及びその再圧縮成形体から得られる焼結体並びにそれらの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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