JP2002137039A - 焼結部材の鍛造方法 - Google Patents
焼結部材の鍛造方法Info
- Publication number
- JP2002137039A JP2002137039A JP2000330105A JP2000330105A JP2002137039A JP 2002137039 A JP2002137039 A JP 2002137039A JP 2000330105 A JP2000330105 A JP 2000330105A JP 2000330105 A JP2000330105 A JP 2000330105A JP 2002137039 A JP2002137039 A JP 2002137039A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forging
- extrusion
- sintered
- compression
- sintered body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0207—Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy
- C22C33/0228—Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy comprising other non-metallic compounds or more than 5% of graphite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/20—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by extruding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】設備の大型化や複雑化、鍛造品の寸法精度の低
下等を招くことなく、クラック等の欠陥のない鍛造品の
成形を実現する。 【解決手段】 鉄を主成分とし、所定量の黒鉛を混合し
て成る金属質粉を圧粉成形し、そこで得られた圧粉体を
８００℃〜１０００℃にて焼結することによって金属粉
の粒界に黒鉛が残留した組織を有する焼結体Ｗ０を形成
する。その焼結体を二方向から圧縮する圧縮工程によっ
て所定密度に圧縮し、そこで得られた圧縮体Ｗ１をさら
に押出工程によって二方向から加圧しつつ一方からの加
圧力に対して他方からの加圧力を減少させて押出鍛造す
る。
下等を招くことなく、クラック等の欠陥のない鍛造品の
成形を実現する。 【解決手段】 鉄を主成分とし、所定量の黒鉛を混合し
て成る金属質粉を圧粉成形し、そこで得られた圧粉体を
８００℃〜１０００℃にて焼結することによって金属粉
の粒界に黒鉛が残留した組織を有する焼結体Ｗ０を形成
する。その焼結体を二方向から圧縮する圧縮工程によっ
て所定密度に圧縮し、そこで得られた圧縮体Ｗ１をさら
に押出工程によって二方向から加圧しつつ一方からの加
圧力に対して他方からの加圧力を減少させて押出鍛造す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械部品等に用い
られる焼結部材の鍛造方法に関し、とりわけ、黒鉛が混
合され鉄を主成分とする焼結部材の鍛造方法に関する。
られる焼結部材の鍛造方法に関し、とりわけ、黒鉛が混
合され鉄を主成分とする焼結部材の鍛造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両等に用いられる機械部品の製法とし
て鍛造が多用されているが、近年、圧粉成形した金属質
粉を焼結し、その焼結部材に鍛造を施すことによって部
品を製造することが検討されている。
て鍛造が多用されているが、近年、圧粉成形した金属質
粉を焼結し、その焼結部材に鍛造を施すことによって部
品を製造することが検討されている。
【０００３】ここで用いられる金属質粉は鉄を主成分と
した金属粉に所定量の黒鉛を混合したものであるが、こ
のような金属質粉に対して焼結後に押出鍛造を施すと製
品にクラックが発生し易いことが知られている。
した金属粉に所定量の黒鉛を混合したものであるが、こ
のような金属質粉に対して焼結後に押出鍛造を施すと製
品にクラックが発生し易いことが知られている。
【０００４】このことは，例えば、「工業技術ライブラ
リー１３，高速鍛造」（昭和４４年６月２５日，日刊工
業新聞社発行）のＰ３８〜Ｐ３９に記されており、同書
によれば、鉄の粉末から予備成形と焼結により、相対密
度７８％の焼結体を形成し、これに背圧４０００kg/cm2
を負荷しながらプレスによる押出鍛造を施したところ、
クラックの発生は回避できなかった、と記載されてい
る。
リー１３，高速鍛造」（昭和４４年６月２５日，日刊工
業新聞社発行）のＰ３８〜Ｐ３９に記されており、同書
によれば、鉄の粉末から予備成形と焼結により、相対密
度７８％の焼結体を形成し、これに背圧４０００kg/cm2
を負荷しながらプレスによる押出鍛造を施したところ、
クラックの発生は回避できなかった、と記載されてい
る。
【０００５】また、同書によれば、前記と同様の焼結体
に背圧３０００kg/cm2を負荷しながら高速ハンマーによ
る押出鍛造を施したところ、クラックの発生は回避でき
た、と記載されている。
に背圧３０００kg/cm2を負荷しながら高速ハンマーによ
る押出鍛造を施したところ、クラックの発生は回避でき
た、と記載されている。
【０００６】しかし、この後者の鍛造方法においては、
クラックの発生は回避できるようになるものの、鍛造時
の成形速度が速いために発熱を生じ、この熱が原因して
鍛造品の寸法精度が低下するという別の不具合を招く。
クラックの発生は回避できるようになるものの、鍛造時
の成形速度が速いために発熱を生じ、この熱が原因して
鍛造品の寸法精度が低下するという別の不具合を招く。
【０００７】また、これとは別に、近年、特開２０００
-１７３０７号公報に記載されるような鍛造方法が案出
されている。
-１７３０７号公報に記載されるような鍛造方法が案出
されている。
【０００８】この鍛造方法は、金属質粉を所定密度に圧
粉成形した後に、その圧粉体を真空中で１３００℃で焼
結することによって焼結体を形成し、その焼結体を金型
中で加熱しつつ上下から加圧力を加えると共に、このと
き下方の加圧力を上方の加圧力に対して減圧することに
よって押出鍛造を行うものである。この鍛造方法によれ
ば、押出鍛造時の加熱と上下から加圧力の付与によって
クラックの発生が回避される。
粉成形した後に、その圧粉体を真空中で１３００℃で焼
結することによって焼結体を形成し、その焼結体を金型
中で加熱しつつ上下から加圧力を加えると共に、このと
き下方の加圧力を上方の加圧力に対して減圧することに
よって押出鍛造を行うものである。この鍛造方法によれ
ば、押出鍛造時の加熱と上下から加圧力の付与によって
クラックの発生が回避される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の鍛
造方法においては、鉄を主成分とする金属粉に黒鉛を混
合してなる金属質粉を用いると、１３００℃で焼結した
ときに金属粉中に黒鉛が過剰に拡散するために硬度が非
常に高くなり、つづく焼結体の押出鍛造時に充分に熱を
加えないと、クラック等の発生を引き起こすこととな
る。したがって、この従来の鍛造方法においては、押出
鍛造時に高温加熱を行う必要から、加熱機器の付加によ
って設備が大型・複雑化してコストの高騰を来すうえ、
熱によって型寿命の低下や鍛造品の寸法精度の低下を来
たし易いという問題が起こる。
造方法においては、鉄を主成分とする金属粉に黒鉛を混
合してなる金属質粉を用いると、１３００℃で焼結した
ときに金属粉中に黒鉛が過剰に拡散するために硬度が非
常に高くなり、つづく焼結体の押出鍛造時に充分に熱を
加えないと、クラック等の発生を引き起こすこととな
る。したがって、この従来の鍛造方法においては、押出
鍛造時に高温加熱を行う必要から、加熱機器の付加によ
って設備が大型・複雑化してコストの高騰を来すうえ、
熱によって型寿命の低下や鍛造品の寸法精度の低下を来
たし易いという問題が起こる。
【００１０】そこで本発明は、設備の大型化や複雑化、
型寿命の低下、鍛造品の寸法精度の低下等を招くことな
く、クラック等の鍛造品の欠陥を確実に無くすことので
きる焼結部材の鍛造方法を提供しようとするものであ
る。
型寿命の低下、鍛造品の寸法精度の低下等を招くことな
く、クラック等の鍛造品の欠陥を確実に無くすことので
きる焼結部材の鍛造方法を提供しようとするものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１に記載の発明は、鉄を主成
分とし、所定量の黒鉛を混合して成る金属質粉を圧粉成
形し、そこで得られた圧粉体を７００℃〜１０００℃に
て焼結することによって金属粉の粒界に黒鉛が残留した
組織を有する焼結体を形成し、その焼結体を二方向から
圧縮する圧縮工程によって所定密度に圧縮し、そこで得
られた圧縮体をさらに押出工程によって二方向から加圧
しつつ一方からの加圧力に対して他方からの加圧力を減
少させて押出鍛造するようにした。
ための手段として、請求項１に記載の発明は、鉄を主成
分とし、所定量の黒鉛を混合して成る金属質粉を圧粉成
形し、そこで得られた圧粉体を７００℃〜１０００℃に
て焼結することによって金属粉の粒界に黒鉛が残留した
組織を有する焼結体を形成し、その焼結体を二方向から
圧縮する圧縮工程によって所定密度に圧縮し、そこで得
られた圧縮体をさらに押出工程によって二方向から加圧
しつつ一方からの加圧力に対して他方からの加圧力を減
少させて押出鍛造するようにした。
【００１２】また、請求項２に記載の発明は、金属質粉
が、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン
（Ｍｎ）等の硬化合金元素のうちの少なくとも一種を含
有するようにした。
が、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン
（Ｍｎ）等の硬化合金元素のうちの少なくとも一種を含
有するようにした。
【００１３】この請求項１，２に記載の発明によれば、
圧粉体を７００℃〜１０００℃にて焼結して得られた焼
結体は圧縮変形が可能な程度に金属間結合は進行してい
るが、黒鉛はほとんど拡散しないで金属粒子の粒界に分
散している。この焼結体を二方向から圧縮すると、焼結
体は冷間圧縮で容易に圧縮変形して高密度の圧縮体が得
られる。そして、この圧縮体を二方向から加圧した状態
で一方からの加圧力に対して他方からの加圧力を減少さ
せると、他方の側から冷間押出しされてクラック等の欠
陥のない鍛造品が得られる。
圧粉体を７００℃〜１０００℃にて焼結して得られた焼
結体は圧縮変形が可能な程度に金属間結合は進行してい
るが、黒鉛はほとんど拡散しないで金属粒子の粒界に分
散している。この焼結体を二方向から圧縮すると、焼結
体は冷間圧縮で容易に圧縮変形して高密度の圧縮体が得
られる。そして、この圧縮体を二方向から加圧した状態
で一方からの加圧力に対して他方からの加圧力を減少さ
せると、他方の側から冷間押出しされてクラック等の欠
陥のない鍛造品が得られる。
【００１４】さらに、請求項３に記載の発明は、圧粉体
の密度を７．１g/cm3以上とするようにした。
の密度を７．１g/cm3以上とするようにした。
【００１５】この発明によれば、圧粉体は密度が７．１
g/cm3以上であることから、金属粉の粒子間の接触が増
大した状態となっている。また、焼結体の組成は金属粉
の粒界に黒鉛が残留し、炭化物等の析出物がほとんど生
じない状態となっており、その結果、焼結体は硬度が低
く、伸びが大きくなるうえ、金属粉の粒界の潤滑性が高
まり、変形能が全体的に高まっている。このことと、請
求項１に記載の鍛造方法による前述の作用とが相俟って
クラック等の劣化は生じなくなる。
g/cm3以上であることから、金属粉の粒子間の接触が増
大した状態となっている。また、焼結体の組成は金属粉
の粒界に黒鉛が残留し、炭化物等の析出物がほとんど生
じない状態となっており、その結果、焼結体は硬度が低
く、伸びが大きくなるうえ、金属粉の粒界の潤滑性が高
まり、変形能が全体的に高まっている。このことと、請
求項１に記載の鍛造方法による前述の作用とが相俟って
クラック等の劣化は生じなくなる。
【００１６】請求項４に記載の発明は、圧縮工程と押出
工程とを連続して行うようにした。
工程とを連続して行うようにした。
【００１７】この発明によれば、圧縮工程での加工を行
った後に加工硬化を伴なうことなく、次の押出工程に移
行することがてきるため、加工硬化を生じ易い材料であ
っても支障なく押出鍛造を行うことができる。
った後に加工硬化を伴なうことなく、次の押出工程に移
行することがてきるため、加工硬化を生じ易い材料であ
っても支障なく押出鍛造を行うことができる。
【００１８】請求項５に記載の発明は、圧縮工程及び押
出工程を非加熱下で行うようにした。
出工程を非加熱下で行うようにした。
【００１９】この発明によれば、鍛造品の寸法精度を高
めることができると共に、熱による型の劣化を防止する
ことができる。
めることができると共に、熱による型の劣化を防止する
ことができる。
【００２０】請求項６に記載の発明は、押出工程では前
方押出しによって押出しを行うようにした。
方押出しによって押出しを行うようにした。
【００２１】この発明によれば、クラック等を招くこと
なく長尺の部材の鍛造を実現することができる。
なく長尺の部材の鍛造を実現することができる。
【００２２】請求項７に記載の発明は、圧縮工程と焼結
工程で用いる鍛造型を、前記焼結体をセットして圧縮す
る圧縮部と、その圧縮部に連続して圧縮部よりも小さな
断面積に形成された押出部とを備えた構成とし、前記圧
縮工程を圧縮部で行い、焼結体の密度を高めて圧縮体を
形成した後に、その圧縮体を押出部に押出して鍛造体を
得るようにした。
工程で用いる鍛造型を、前記焼結体をセットして圧縮す
る圧縮部と、その圧縮部に連続して圧縮部よりも小さな
断面積に形成された押出部とを備えた構成とし、前記圧
縮工程を圧縮部で行い、焼結体の密度を高めて圧縮体を
形成した後に、その圧縮体を押出部に押出して鍛造体を
得るようにした。
【００２３】この発明によれば、型内に圧縮部と押出部
が連続して形成され、圧縮工程と押出工程とが連続して
行われる。
が連続して形成され、圧縮工程と押出工程とが連続して
行われる。
【００２４】請求項８に記載の発明は、圧縮部を最終製
品形状に合致した形状に形成するようにした。
品形状に合致した形状に形成するようにした。
【００２５】この発明によれば、圧縮部に押し残された
部分に対して再度の加工を施すことなく、そのまま製品
として用いることができる。
部分に対して再度の加工を施すことなく、そのまま製品
として用いることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２７】図１は、本発明にかかる鍛造方法を実施す
る際に用いる鍛造型の断面図であり、図２は、鍛造型内
に焼結体ｗ0を装填した状態（ａ）、焼結体ｗ0を圧縮し
て圧縮体ｗ1を形成している状態（ｂ）、圧縮体ｗ1を押
出して鍛造体ｗ2を形成している状態（ｃ）を順次示す
説明図である。
る際に用いる鍛造型の断面図であり、図２は、鍛造型内
に焼結体ｗ0を装填した状態（ａ）、焼結体ｗ0を圧縮し
て圧縮体ｗ1を形成している状態（ｂ）、圧縮体ｗ1を押
出して鍛造体ｗ2を形成している状態（ｃ）を順次示す
説明図である。
【００２８】この実施形態の鍛造方法の概略を先に説明
すると、最初に、鉄を主成分とし、必要に応じて任意の
合金元素を添加した金属粉に０．１重量パーセント以上
の黒鉛を混合して成る金属質粉を所定密度に圧粉成形
し、そこで得られた圧粉体を後述する設定温度で焼結し
て焼結体を形成し、その後にその焼結体を鍛造型に装填
してその鍛造型によって圧縮と押出鍛造を連続的に施す
ものである。尚、前記の金属粉に添加する（含有させ
る）合金元素は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃ
ｕ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、コバル
ト（Ｃｏ）等の硬化合金元素のうちの少なくとも一種で
あることが望ましい。
すると、最初に、鉄を主成分とし、必要に応じて任意の
合金元素を添加した金属粉に０．１重量パーセント以上
の黒鉛を混合して成る金属質粉を所定密度に圧粉成形
し、そこで得られた圧粉体を後述する設定温度で焼結し
て焼結体を形成し、その後にその焼結体を鍛造型に装填
してその鍛造型によって圧縮と押出鍛造を連続的に施す
ものである。尚、前記の金属粉に添加する（含有させ
る）合金元素は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃ
ｕ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、コバル
ト（Ｃｏ）等の硬化合金元素のうちの少なくとも一種で
あることが望ましい。
【００２９】ここで、図１，図２に示す鍛造型について
説明すると、同図中、１は、上パンチ２が取付けられた
上ラムであり、３は、上パンチ２よりも小径の下パンチ
４が取付けられた下ラム、５は、固定ベース６に取付け
られたダイスである。焼結体ｗ0はダイス５の成形空間
７に装填されて加工が施されるが、ダイス５の成形空間
７は、上パンチ２が挿入される大径部８と、下パンチ４
が挿入される小径部９と、これら大径部８と小径部９と
を滑らかに繋ぐテーパ部１０とを備えている。上ラム１
と下ラム３は夫々独立して昇降作動するが、下ラム３は
下パンチ４を通して焼結体ｗ0若しくは圧縮体ｗ1に付与
する荷重を適宜増減調整できるようになっている。尚、
この実施形態においては、前記大径部８とテーパ部１０
が鍛造型の圧縮部を構成し、小径部９が押出部を構成し
ている。
説明すると、同図中、１は、上パンチ２が取付けられた
上ラムであり、３は、上パンチ２よりも小径の下パンチ
４が取付けられた下ラム、５は、固定ベース６に取付け
られたダイスである。焼結体ｗ0はダイス５の成形空間
７に装填されて加工が施されるが、ダイス５の成形空間
７は、上パンチ２が挿入される大径部８と、下パンチ４
が挿入される小径部９と、これら大径部８と小径部９と
を滑らかに繋ぐテーパ部１０とを備えている。上ラム１
と下ラム３は夫々独立して昇降作動するが、下ラム３は
下パンチ４を通して焼結体ｗ0若しくは圧縮体ｗ1に付与
する荷重を適宜増減調整できるようになっている。尚、
この実施形態においては、前記大径部８とテーパ部１０
が鍛造型の圧縮部を構成し、小径部９が押出部を構成し
ている。
【００３０】また、この実施形態の場合、鍛造型によっ
て成形する鍛造品は具体的には車両等に用いられるピニ
オンシャフトであり、このピニオンシャフトは図示しな
いが、駆動部に取付けられる大径部と、ピニオンが固定
される小径部と、大径部と小径部を滑らかに繋ぐテーパ
部とを有し、これらの大径部、小径部、テーパ部が夫々
前記成形空間７の大径部８、小径部９、テーパ部１０に
対応している。つまり、押出工程においては、成形空間
７の大径部８からテーパ部１０と小径部９に向かって材
料が押出されるが、このとき小径部９に押出された部分
がピニオンシャフトの小径部となり、成形空間７の大径
部８とテーパ部１０に押し残された部分がそのままピニ
オンシャフトの大径部とテーパ部となるように成形空間
７の形状が設定されている。
て成形する鍛造品は具体的には車両等に用いられるピニ
オンシャフトであり、このピニオンシャフトは図示しな
いが、駆動部に取付けられる大径部と、ピニオンが固定
される小径部と、大径部と小径部を滑らかに繋ぐテーパ
部とを有し、これらの大径部、小径部、テーパ部が夫々
前記成形空間７の大径部８、小径部９、テーパ部１０に
対応している。つまり、押出工程においては、成形空間
７の大径部８からテーパ部１０と小径部９に向かって材
料が押出されるが、このとき小径部９に押出された部分
がピニオンシャフトの小径部となり、成形空間７の大径
部８とテーパ部１０に押し残された部分がそのままピニ
オンシャフトの大径部とテーパ部となるように成形空間
７の形状が設定されている。
【００３１】前記金属質粉の圧粉成形においては、圧粉
体の密度が７．１g/cm3以上、望ましくは７．３g/cm3以
上となるように加圧力を印加する。これは、圧粉体を
７．１g/cm3以上となるような高密度に成形することに
よって金属粉の粒子間の接触面積を大きくし、それによ
って靱性をより高めるものである。また、圧粉体の密度
を７．３g/cm3以上とした場合には、金属粒子間の空隙
を個々に独立させて炉内の雰囲気ガスが圧粉体の内部に
入り込み難くすることができるため、つづく焼結時には
黒鉛が拡散せずに金属粉の粒界に残留し易くなり、焼結
体ｗ0の硬度を高くし、伸びを小さくする原因である浸
炭の進行を有効に抑制できる、というさらなる効果を期
待することができる。また、圧粉体を前述のように高密
度に形成したことにより、焼結工程においては、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
焼結が広範囲に亙って生じることとなり、焼結体ｗ0は
このことも影響してより大きな延びが得られることとな
る。
体の密度が７．１g/cm3以上、望ましくは７．３g/cm3以
上となるように加圧力を印加する。これは、圧粉体を
７．１g/cm3以上となるような高密度に成形することに
よって金属粉の粒子間の接触面積を大きくし、それによ
って靱性をより高めるものである。また、圧粉体の密度
を７．３g/cm3以上とした場合には、金属粒子間の空隙
を個々に独立させて炉内の雰囲気ガスが圧粉体の内部に
入り込み難くすることができるため、つづく焼結時には
黒鉛が拡散せずに金属粉の粒界に残留し易くなり、焼結
体ｗ0の硬度を高くし、伸びを小さくする原因である浸
炭の進行を有効に抑制できる、というさらなる効果を期
待することができる。また、圧粉体を前述のように高密
度に形成したことにより、焼結工程においては、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
焼結が広範囲に亙って生じることとなり、焼結体ｗ0は
このことも影響してより大きな延びが得られることとな
る。
【００３２】また、圧粉体に対する焼結温度は７００℃
〜１０００℃に設定されている。これは、焼結温度が７
００℃未満では焼結による金属粉の結合が進行せず、１
０００℃を超えると、黒鉛が過剰に拡散されて硬度が高
くなり過ぎてしまうためである。したがって、前記のよ
うな焼結温度に設定したことから、焼結時には、金属粉
相互は確実に結合し、黒鉛はほとんど拡散せず金属粉の
粒界に残留することとなる。これにより、焼結体は硬度
が小さく伸びが大きくなっており、その変形能は高めら
れている。
〜１０００℃に設定されている。これは、焼結温度が７
００℃未満では焼結による金属粉の結合が進行せず、１
０００℃を超えると、黒鉛が過剰に拡散されて硬度が高
くなり過ぎてしまうためである。したがって、前記のよ
うな焼結温度に設定したことから、焼結時には、金属粉
相互は確実に結合し、黒鉛はほとんど拡散せず金属粉の
粒界に残留することとなる。これにより、焼結体は硬度
が小さく伸びが大きくなっており、その変形能は高めら
れている。
【００３３】こうして成形された焼結体ｗ0は、図２に
示す鍛造型の大径部８に装填される。この状態から、下
ラム３の作動によって下パンチ４を所定高さに上昇さ
せ、上ラム１の作動によって上パンチ２を下降させて上
パンチ２と下パンチ４によって焼結体ｗ0を所定時間、
所定荷重で圧縮し、焼結体の組織を緻密化して圧縮体ｗ
1を形成する（押出し工程）。この圧縮体ｗ1の密度は
７．３g/cm3（相対密度９３％）以上、望ましくは７．
６g/cm3（相対密度９７％）以上とする。
示す鍛造型の大径部８に装填される。この状態から、下
ラム３の作動によって下パンチ４を所定高さに上昇さ
せ、上ラム１の作動によって上パンチ２を下降させて上
パンチ２と下パンチ４によって焼結体ｗ0を所定時間、
所定荷重で圧縮し、焼結体の組織を緻密化して圧縮体ｗ
1を形成する（押出し工程）。この圧縮体ｗ1の密度は
７．３g/cm3（相対密度９３％）以上、望ましくは７．
６g/cm3（相対密度９７％）以上とする。
【００３４】次に、下パンチ４に付与する荷重を上パン
チ２の荷重に対して減少させ、圧縮体ｗ1に所定の圧縮
力を付与したまま圧縮体ｗ1を鍛造型の小径部９に向か
って徐々に押出していく。こうして押出しを行うと、圧
縮体ｗ1全体の組織が緻密に維持されたまま鍛造が行わ
れ、クラック等の欠陥を生じることなく品質の高い鍛造
体ｗ2が造形されることとなる。そして，鍛造体ｗ2はこ
の後の型開きによって鍛造型から取り出される。
チ２の荷重に対して減少させ、圧縮体ｗ1に所定の圧縮
力を付与したまま圧縮体ｗ1を鍛造型の小径部９に向か
って徐々に押出していく。こうして押出しを行うと、圧
縮体ｗ1全体の組織が緻密に維持されたまま鍛造が行わ
れ、クラック等の欠陥を生じることなく品質の高い鍛造
体ｗ2が造形されることとなる。そして，鍛造体ｗ2はこ
の後の型開きによって鍛造型から取り出される。
【００３５】尚、鍛造行程においては、圧縮体ｗ1の全
体が成形空間７の小径部９に押出されるのではなく、大
径部８の一部が設定厚み（高さ）分、押し残される。し
たがって、こうして得られた鍛造体ｗ2には小径部の上
端にテーパ部と大径部が同時に形成されることとなる。
体が成形空間７の小径部９に押出されるのではなく、大
径部８の一部が設定厚み（高さ）分、押し残される。し
たがって、こうして得られた鍛造体ｗ2には小径部の上
端にテーパ部と大径部が同時に形成されることとなる。
【００３６】ここで、図４は、黒鉛を０．５質量％混合
した鉄を主成分とする金属質粉に対して、密度が夫々
６．５g/cm3，６．８g/cm3，７．１g/cm3，７．４g/cm3
となるように圧粉成形し、その各圧粉体に前記の望まし
い焼結温度範囲で焼結を行った各焼結体に対して断面減
少率６０％で一方向からの加圧によって前方押出しを行
った実験結果である。尚、図３は、このときに前方押出
しされた鍛造体を示すものである。
した鉄を主成分とする金属質粉に対して、密度が夫々
６．５g/cm3，６．８g/cm3，７．１g/cm3，７．４g/cm3
となるように圧粉成形し、その各圧粉体に前記の望まし
い焼結温度範囲で焼結を行った各焼結体に対して断面減
少率６０％で一方向からの加圧によって前方押出しを行
った実験結果である。尚、図３は、このときに前方押出
しされた鍛造体を示すものである。
【００３７】同図から明らかなように、焼結体の密度は
押出成形に大きく影響し、焼結体の密度が６．５g/c
m3，６．８g/cm3のときには充分な押し残り厚さ（高
さ）まで押し切ることができず、鍛造体の密度は実使用
に耐えられる目安の密度である７．６g/cm3の値を超え
ることができない。これに対し、焼結体の密度が７．１
g/cm3，７．４g/cm3のときには、７．６g/cm3の値を超
える密度の鍛造体を得ることができる。
押出成形に大きく影響し、焼結体の密度が６．５g/c
m3，６．８g/cm3のときには充分な押し残り厚さ（高
さ）まで押し切ることができず、鍛造体の密度は実使用
に耐えられる目安の密度である７．６g/cm3の値を超え
ることができない。これに対し、焼結体の密度が７．１
g/cm3，７．４g/cm3のときには、７．６g/cm3の値を超
える密度の鍛造体を得ることができる。
【００３８】また、図５は、前記の各密度の焼結体に対
して前方押出しを行ったときの、焼結体の下部a側（小
径部側）の密度と、上部b側（テーパ部及び大径部）の
密度を調べたものである。この図から明らかなように焼
結体の密度を、７．１g/cm3，７．４g/cm3と高くした場
合には、下部ａ側、上部ｂ側の何れの密度も７．６g/cm
3の値を超える充分な値とすることができると共に、下
部ａ側と上部ｂ側の密度差を小さくすることができる。
したがって、このように焼結体の密度を予め高く設定し
ておくことにより、鍛造品各部での密度のばらつきをよ
り少なくすることができる。
して前方押出しを行ったときの、焼結体の下部a側（小
径部側）の密度と、上部b側（テーパ部及び大径部）の
密度を調べたものである。この図から明らかなように焼
結体の密度を、７．１g/cm3，７．４g/cm3と高くした場
合には、下部ａ側、上部ｂ側の何れの密度も７．６g/cm
3の値を超える充分な値とすることができると共に、下
部ａ側と上部ｂ側の密度差を小さくすることができる。
したがって、このように焼結体の密度を予め高く設定し
ておくことにより、鍛造品各部での密度のばらつきをよ
り少なくすることができる。
【００３９】また、図６は、後述する実施例１と同様の
成分の金属粉を用い、混合する黒鉛の量を適宜代えた場
合の焼結温度と焼結体の伸びの関係を調べた試験データ
とグラフであり、図７は、実施例１と同様の金属粉に混
合する黒鉛の混合量を適宜代えた場合の焼結温度と焼結
体の硬さの関係を調べた試験データとグラフである。
成分の金属粉を用い、混合する黒鉛の量を適宜代えた場
合の焼結温度と焼結体の伸びの関係を調べた試験データ
とグラフであり、図７は、実施例１と同様の金属粉に混
合する黒鉛の混合量を適宜代えた場合の焼結温度と焼結
体の硬さの関係を調べた試験データとグラフである。
【００４０】これらのデータとグラフから明らかなよう
に、焼結温度を７００℃〜１０００℃の範囲で選択すれ
ば、金属間結合が進行する結果、成形可能な焼結体の伸
びが得られ、硬さは最も硬くなる１０００℃であっても
黒鉛の混合量を調整することによってＨＲＢ６０を僅か
に越えた値に維持することができる。因みに、このＨＲ
Ｂ６０という値は、高強度の冷間鍛造鋼材に焼鈍したと
きの硬度と同程度のものであるが、前述した焼結体にお
いては焼鈍を行うことなく、このＨＲＢ６０に近い値を
得ることができる。
に、焼結温度を７００℃〜１０００℃の範囲で選択すれ
ば、金属間結合が進行する結果、成形可能な焼結体の伸
びが得られ、硬さは最も硬くなる１０００℃であっても
黒鉛の混合量を調整することによってＨＲＢ６０を僅か
に越えた値に維持することができる。因みに、このＨＲ
Ｂ６０という値は、高強度の冷間鍛造鋼材に焼鈍したと
きの硬度と同程度のものであるが、前述した焼結体にお
いては焼鈍を行うことなく、このＨＲＢ６０に近い値を
得ることができる。
【００４１】ところで、前述のように７００℃〜１００
０℃の焼結温度で焼結された焼結体は鍛造型に入れられ
て圧縮と押出鍛造が連続して行われ、このときに金属組
織内の空隙を圧潰することによる組織の緻密化と造形と
が行われるが、焼結体は前述のように金属粉の粒界に充
分な黒鉛が残留しているため、このときの成形荷重（変
形抵抗）は図８に示すように非常に小さくすることがで
きる。つまり、前述の焼結体は炭素の拡散が殆どないこ
とから、硬度が低く、かつ、伸びが大きい特性となり、
さらに、金属粒界に存在する黒鉛が金属粉相互の滑りを
促進するように機能するため、圧縮時及び押出時の成形
荷重は小さくなり、鍛造体は所定の形状に容易に形成さ
れる。
０℃の焼結温度で焼結された焼結体は鍛造型に入れられ
て圧縮と押出鍛造が連続して行われ、このときに金属組
織内の空隙を圧潰することによる組織の緻密化と造形と
が行われるが、焼結体は前述のように金属粉の粒界に充
分な黒鉛が残留しているため、このときの成形荷重（変
形抵抗）は図８に示すように非常に小さくすることがで
きる。つまり、前述の焼結体は炭素の拡散が殆どないこ
とから、硬度が低く、かつ、伸びが大きい特性となり、
さらに、金属粒界に存在する黒鉛が金属粉相互の滑りを
促進するように機能するため、圧縮時及び押出時の成形
荷重は小さくなり、鍛造体は所定の形状に容易に形成さ
れる。
【００４２】この実施形態の鍛造方法は、図１に示すよ
うに鍛造型によって焼結体の圧縮と押出鍛造を連続して
行うため、圧縮工程の後に材料の加工硬化を生じること
がなく、したがって、加工硬化を生じ易い材料を用いる
場合であっても何等問題なく鍛造を行うことができる。
しかも、この鍛造方法においては、非加熱下で焼結体の
圧縮と押出しを行うものであるため、鍛造型に加熱のた
めの機器を付設する必要がない分、装置の小型化と簡素
化を図ることができるうえ、熱による鍛造品の寸法精度
の低下を招くこともない。また、さらに鍛造型を加熱し
ないことから、熱による型の劣化を防止でき、鍛造型の
耐久性を高めることができる。
うに鍛造型によって焼結体の圧縮と押出鍛造を連続して
行うため、圧縮工程の後に材料の加工硬化を生じること
がなく、したがって、加工硬化を生じ易い材料を用いる
場合であっても何等問題なく鍛造を行うことができる。
しかも、この鍛造方法においては、非加熱下で焼結体の
圧縮と押出しを行うものであるため、鍛造型に加熱のた
めの機器を付設する必要がない分、装置の小型化と簡素
化を図ることができるうえ、熱による鍛造品の寸法精度
の低下を招くこともない。また、さらに鍛造型を加熱し
ないことから、熱による型の劣化を防止でき、鍛造型の
耐久性を高めることができる。
【００４３】図１０は、加熱下で鍛造を行う従来の鍛造
方法を採用した場合と、本発明にかかる鍛造方法を採用
した場合の鍛造品の寸法精度を比較したものである。
尚、この試験の際に造形される鍛造品は有底円筒形状の
ものであり、従来の鍛造方法の場合には、図１１に示す
ようにダイス２５に形成した成形穴１１に焼結体ｗ0を
装填し、その状態でパンチ２２によって焼結体ｗ0の中
心部を上方から加圧することによって有底円筒形状を後
方押出しによって鍛造した。また、本発明にかかる鍛造
方法の場合には、図１２に示すようにダイス３５の成形
孔１２の中心部にコア１３を下方側から突設しておき、
この状態で成形孔１２内に焼結体ｗ0を装填し、下パン
チ３４を上昇させると共に上パンチ３２を下降させるこ
とによって焼結体ｗ0を加圧し、その後に下パンチ３４
の加圧力を減圧することによって有底円筒形状を鍛造し
たものである。
方法を採用した場合と、本発明にかかる鍛造方法を採用
した場合の鍛造品の寸法精度を比較したものである。
尚、この試験の際に造形される鍛造品は有底円筒形状の
ものであり、従来の鍛造方法の場合には、図１１に示す
ようにダイス２５に形成した成形穴１１に焼結体ｗ0を
装填し、その状態でパンチ２２によって焼結体ｗ0の中
心部を上方から加圧することによって有底円筒形状を後
方押出しによって鍛造した。また、本発明にかかる鍛造
方法の場合には、図１２に示すようにダイス３５の成形
孔１２の中心部にコア１３を下方側から突設しておき、
この状態で成形孔１２内に焼結体ｗ0を装填し、下パン
チ３４を上昇させると共に上パンチ３２を下降させるこ
とによって焼結体ｗ0を加圧し、その後に下パンチ３４
の加圧力を減圧することによって有底円筒形状を鍛造し
たものである。
【００４４】図１０に示すように、従来の鍛造方法を用
いた場合には、外径寸法と内径寸法のばらつきが夫々
１．０mmであったのに対し、本発明にかかる鍛造方法を
用いた場合には、外径寸法のばらつきが０．０３mm、内
径寸法のばらつきが０．０６mmであった。この結果から
明らかなように、押出時に熱を加えない本発明にかかる
鍛造方法においては熱収縮による寸法誤差が極めて小さ
くなり、しかも、型（ダイス）に抜き勾配を設けなくて
も鍛造品を型から容易に取り出すことができる。
いた場合には、外径寸法と内径寸法のばらつきが夫々
１．０mmであったのに対し、本発明にかかる鍛造方法を
用いた場合には、外径寸法のばらつきが０．０３mm、内
径寸法のばらつきが０．０６mmであった。この結果から
明らかなように、押出時に熱を加えない本発明にかかる
鍛造方法においては熱収縮による寸法誤差が極めて小さ
くなり、しかも、型（ダイス）に抜き勾配を設けなくて
も鍛造品を型から容易に取り出すことができる。
【００４５】また、この実施形態の鍛造方法において
は、圧縮体に対して二方向から加圧しつつ鍛造体を前方
押出しによって成形することができるため、従来難しか
った長尺な部材の押出し鍛造をも容易に実現することが
できる。
は、圧縮体に対して二方向から加圧しつつ鍛造体を前方
押出しによって成形することができるため、従来難しか
った長尺な部材の押出し鍛造をも容易に実現することが
できる。
【００４６】
【実施例】実施例１：クロム（Ｃｒ）１．０質量％，モ
リブデン（Ｍｏ）０．３質量％，マンガン（Ｍｎ）０．
７質量％を含有し，残部が鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物
である合金鋼粉に、０．３質量％の黒鉛を混合して金属
質粉を形成し、この金属質粉を圧粉成形して、密度が
７．４g/cm3の圧粉体を形成し、さらにこの圧粉体を窒
素ガス雰囲気の炉内において８００℃で６０分間焼結し
て焼結体を作った。
リブデン（Ｍｏ）０．３質量％，マンガン（Ｍｎ）０．
７質量％を含有し，残部が鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物
である合金鋼粉に、０．３質量％の黒鉛を混合して金属
質粉を形成し、この金属質粉を圧粉成形して、密度が
７．４g/cm3の圧粉体を形成し、さらにこの圧粉体を窒
素ガス雰囲気の炉内において８００℃で６０分間焼結し
て焼結体を作った。
【００４７】こうして得られた焼結体の伸びは３．３％
であり、硬さはＨＲＢ４８．６、成形荷重は２３３３MP
aであった（図６〜図９参照）。
であり、硬さはＨＲＢ４８．６、成形荷重は２３３３MP
aであった（図６〜図９参照）。
【００４８】そして、この焼結体を図１に示す鍛造型内
に装填し、上パンチ２の荷重４６tonf，上ラム１の成形
速度５mm/秒,下パンチ４の荷重１５tonf，圧縮時の両パ
ンチ２,４の停止時間を１秒に設定し、断面減少率３０
％の押出し鍛造を施し、ピニオンシャフトを成形した。
に装填し、上パンチ２の荷重４６tonf，上ラム１の成形
速度５mm/秒,下パンチ４の荷重１５tonf，圧縮時の両パ
ンチ２,４の停止時間を１秒に設定し、断面減少率３０
％の押出し鍛造を施し、ピニオンシャフトを成形した。
【００４９】こうして得られた鍛造品はクラックの発生
がなく、良好な品質のものであった（図９参照）。因み
に、図９には同様に形成した焼結体に対して一方向から
のみの荷重付与による前方押出しと後方押出しを夫々施
したときの試験結果を示してある。前方押出しのときに
は明らかなクラックが発生してＮＧとなり、後方押出し
のときには明らかなクラックは発生せず、一応試験結果
としてはＯＫとなっているが、前記の鍛造型によって二
方向から加圧したときの方が成形品の品質としては遥か
に良好なものであった。
がなく、良好な品質のものであった（図９参照）。因み
に、図９には同様に形成した焼結体に対して一方向から
のみの荷重付与による前方押出しと後方押出しを夫々施
したときの試験結果を示してある。前方押出しのときに
は明らかなクラックが発生してＮＧとなり、後方押出し
のときには明らかなクラックは発生せず、一応試験結果
としてはＯＫとなっているが、前記の鍛造型によって二
方向から加圧したときの方が成形品の品質としては遥か
に良好なものであった。
【００５０】また、図９に示した比較例は実施例１と同
様の成分の金属粉に０．５質量％の黒鉛を混合し、その
金属質粉で形成した密度が７．１g/cm3である圧粉体に
対し、窒素ガス雰囲気の炉内において１２５０℃で６０
分間焼結して得られた焼結体に同様の鍛造を施したとき
の試験結果である。
様の成分の金属粉に０．５質量％の黒鉛を混合し、その
金属質粉で形成した密度が７．１g/cm3である圧粉体に
対し、窒素ガス雰囲気の炉内において１２５０℃で６０
分間焼結して得られた焼結体に同様の鍛造を施したとき
の試験結果である。
【００５１】この比較例の場合、焼結体の伸びが２．６
％と小さくなり、かつ、硬度がＨＲＢ７５．０と大きく
なることから、一方向からの加圧による前方押出しと後
方押出しは勿論のこと、前記の鍛造型による二方向から
加圧による押出鍛造も不可能であった。
％と小さくなり、かつ、硬度がＨＲＢ７５．０と大きく
なることから、一方向からの加圧による前方押出しと後
方押出しは勿論のこと、前記の鍛造型による二方向から
加圧による押出鍛造も不可能であった。
【００５２】実施例２:前記実施例１と同様の圧粉体を
形成し、この圧粉体を窒素ガス雰囲気の炉内において９
００℃で６０分間焼結して焼結体を作った。このときの
焼結体の伸びは５．７％であり、硬さはＨＲＢ５５．
１、成形荷重は２５９６MPaであった（図６〜図９参
照）。
形成し、この圧粉体を窒素ガス雰囲気の炉内において９
００℃で６０分間焼結して焼結体を作った。このときの
焼結体の伸びは５．７％であり、硬さはＨＲＢ５５．
１、成形荷重は２５９６MPaであった（図６〜図９参
照）。
【００５３】そして、この焼結体を図１に示す鍛造型内
に装填し、実施例１と同様の条件下で圧縮と押出鍛造を
施し、ピニオンシャフトを成形した。こうして得られた
鍛造品はやはりクラックの発生がなく、良好な品質のも
のであった（図９参照）。
に装填し、実施例１と同様の条件下で圧縮と押出鍛造を
施し、ピニオンシャフトを成形した。こうして得られた
鍛造品はやはりクラックの発生がなく、良好な品質のも
のであった（図９参照）。
【００５４】
【発明の効果】以上のように本発明にかかる焼結部材の
鍛造方法によれば、冷間鍛造によってクラック等の欠陥
のない鍛造品を製造することができるため、加熱機器を
設置しなくて良い分、鍛造設備を小型・簡素化してコス
トの低減を図ることができると共に鍛造品の寸法精度を
高めることができ、さらに、熱による型の劣化をも防止
することができる。
鍛造方法によれば、冷間鍛造によってクラック等の欠陥
のない鍛造品を製造することができるため、加熱機器を
設置しなくて良い分、鍛造設備を小型・簡素化してコス
トの低減を図ることができると共に鍛造品の寸法精度を
高めることができ、さらに、熱による型の劣化をも防止
することができる。
【００５５】また、圧縮部と押出部が連続して形成され
た鍛造型等を用いて圧縮工程と押出工程とを連続して行
うようにした場合には、加工硬化を生じ易い材料を用い
る場合であっても容易に鍛造加工を行うことができる。
た鍛造型等を用いて圧縮工程と押出工程とを連続して行
うようにした場合には、加工硬化を生じ易い材料を用い
る場合であっても容易に鍛造加工を行うことができる。
【００５６】さらに、本発明においては、押出工程で前
方押出を採用することができるため、従来加工の難しか
った長尺の部材を容易に鍛造加工することができる。
方押出を採用することができるため、従来加工の難しか
った長尺の部材を容易に鍛造加工することができる。
【図１】本発明の一実施形態を示す鍛造型の断面図。
【図２】同実施形態の製造工程を示す断面図。
【図３】図４、図５のデータを得るべく試験を行ったと
きの鍛造品の形状を示す模式的な側面図。
きの鍛造品の形状を示す模式的な側面図。
【図４】焼結体の密度と前方押出による密度変化を調べ
たときの試験結果を示すグラフ。
たときの試験結果を示すグラフ。
【図５】焼結体の密度と押出し後の密度を調べ、鍛造体
の上部と下部での密度を比較したグラフ。
の上部と下部での密度を比較したグラフ。
【図６】実施例１，２に対応する圧粉体について、焼結
温度と黒鉛の混合量を変化させた場合の伸びの変化をデ
ータ及びグラフで示す図面。
温度と黒鉛の混合量を変化させた場合の伸びの変化をデ
ータ及びグラフで示す図面。
【図７】実施例１，２に対応する圧粉体について、焼結
温度と黒鉛の混合量を変化させた場合の硬さの変化をデ
ータ及びグラフで示す図面。
温度と黒鉛の混合量を変化させた場合の硬さの変化をデ
ータ及びグラフで示す図面。
【図８】実施例１，２に対応する圧粉体について、焼結
温度と黒鉛の混合量を変化させた場合の成形荷重の変化
をデータ及びグラフで示す図面。
温度と黒鉛の混合量を変化させた場合の成形荷重の変化
をデータ及びグラフで示す図面。
【図９】実施例１，２と比較例の試験条件と試験結果を
一覧で表にした図面。
一覧で表にした図面。
【図１０】従来の鍛造方法を採用した場合と、本発明に
かかる鍛造方法を採用した場合の鍛造品の寸法精度を比
較表にした図面。
かかる鍛造方法を採用した場合の鍛造品の寸法精度を比
較表にした図面。
【図１１】図１０に結果を示した比較試験で採用した従
来の鍛造方法を示す断面図。
来の鍛造方法を示す断面図。
【図１２】図１０に結果を示した比較試験で採用した本
発明にかかる鍛造方法を示す断面図。
発明にかかる鍛造方法を示す断面図。
８…大径部（圧縮部） ９…小径部（押出部） １０…テーパ部（圧縮部） ｗ0…焼結体 ｗ1…圧縮体 ｗ2…鍛造体
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） Ｂ２２Ｆ 3/17 Ｂ２２Ｆ 3/17 Ｂ Ｃ２２Ｃ 33/02 Ｃ２２Ｃ 33/02 Ａ (72)発明者 小泉 晋 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 幡井 康雄 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 Ｆターム(参考） 4E087 AA05 AA08 AA09 BA02 BA23 CA22 CB03 DB13 DB15 DB22 GA09 4K018 AA28 AA32 AB07 AC01 CA11 DA11 DA31 EA32 EA44 FA02
Claims (8)
- 【請求項１】 鉄を主成分とし、所定量の黒鉛を混合し
て成る金属質粉を圧粉成形し、そこで得られた圧粉体を
７００℃〜１０００℃にて焼結することによって金属粉
の粒界に黒鉛が残留した組織を有する焼結体を形成し、
その焼結体を二方向から圧縮する圧縮工程によって所定
密度に圧縮し、そこで得られた圧縮体をさらに押出工程
によって二方向から加圧しつつ一方からの加圧力に対し
て他方からの加圧力を減少させて押出鍛造することを特
徴とする焼結部材の鍛造方法。 - 【請求項２】 前記金属質粉が、クロム（Ｃｒ）、モリ
ブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）等の硬化合金元素の
うちの少なくとも一種を含有することを特徴とする請求
項１に記載の焼結部材の鍛造方法。 - 【請求項３】 前記圧粉体の密度を７．１g/cm3以上と
することを特徴とする請求項２に記載の焼結部材の鍛造
方法。 - 【請求項４】 前記圧縮工程と押出工程とを連続して行
うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の焼
結部材の鍛造方法。 - 【請求項５】 前記圧縮工程及び押出工程を非加熱下で
行うことをことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
記載の焼結部材の鍛造方法。 - 【請求項６】 前記押出工程では前方押出しによって押
出しを行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
記載の焼結部材の鍛造方法。 - 【請求項７】 前記圧縮工程と焼結工程で用いる鍛造型
を、前記焼結体をセットして圧縮する圧縮部と、その圧
縮部に連続して圧縮部よりも小さな断面積に形成された
押出部とを備えた構成とし、前記圧縮工程を圧縮部で行
い、焼結体の密度を高めて圧縮体を形成した後に、その
圧縮体を押出部に押出して鍛造体を得ることを特徴とす
る請求項１〜６のいずれかに記載の焼結部材の鍛造方
法。 - 【請求項８】 前記圧縮部を最終製品形状に合致した形
状に形成したことを特徴とする請求項７に記載の焼結部
材の鍛造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000330105A JP3774625B2 (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 焼結部材の鍛造方法 |
| DE60131945T DE60131945T2 (de) | 2000-10-30 | 2001-10-26 | Verfahren zum Sintern und Schmieden von Rohstoffmaterial |
| EP01125654A EP1201338B1 (en) | 2000-10-30 | 2001-10-26 | Method of sintering and forging raw material |
| US09/984,300 US6454991B1 (en) | 2000-10-30 | 2001-10-29 | Method of forging raw material for sintering and forging |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000330105A JP3774625B2 (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 焼結部材の鍛造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002137039A true JP2002137039A (ja) | 2002-05-14 |
| JP3774625B2 JP3774625B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=18806679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000330105A Expired - Lifetime JP3774625B2 (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 焼結部材の鍛造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6454991B1 (ja) |
| EP (1) | EP1201338B1 (ja) |
| JP (1) | JP3774625B2 (ja) |
| DE (1) | DE60131945T2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006524420A (ja) * | 2003-04-23 | 2006-10-26 | ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッド | 均一な粒子構造を有するモリブデン合金ｘ線ターゲット |
| JP2010502834A (ja) * | 2006-09-04 | 2010-01-28 | ミーバ ジンター オーストリア ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 焼結部表面の押し固め方法 |
| JP2015110242A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-06-18 | 新日鐵住金株式会社 | 前方押出加工方法、中空部材の製造方法及び前方押出加工装置 |
| JP2017164770A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 株式会社ヤマナカゴーキン | 冷間鍛造金型及び冷間鍛造方法 |
| WO2019181454A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 日本電産株式会社 | 焼結体の製造方法 |
| KR20230050840A (ko) * | 2021-10-08 | 2023-04-17 | 알머티리얼즈 주식회사 | 연속공정이 가능한 열간 가압 변형 소결장치 및 열간 가압 변형 소결방법 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9132567B2 (en) | 2007-03-23 | 2015-09-15 | Dayton Progress Corporation | Tools with a thermo-mechanically modified working region and methods of forming such tools |
| US8968495B2 (en) | 2007-03-23 | 2015-03-03 | Dayton Progress Corporation | Methods of thermo-mechanically processing tool steel and tools made from thermo-mechanically processed tool steels |
| CA2710513A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Hoganas Ab (Publ) | Low alloyed steel powder |
| AT520315B1 (de) * | 2018-01-24 | 2019-03-15 | Miba Sinter Austria Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Sinterbauteils |
| US11043352B1 (en) | 2019-12-20 | 2021-06-22 | Varex Imaging Corporation | Aligned grain structure targets, systems, and methods of forming |
| CN112170848B (zh) * | 2020-07-23 | 2023-06-09 | 湖州机床厂有限公司 | 铝合金粉末挤锻成形设备及挤锻成形方法 |
| CN112643984B (zh) * | 2020-12-29 | 2023-05-30 | 南京肯特复合材料股份有限公司 | 一种用于通信领域的异形管件成型方法 |
| CN113188948B (zh) * | 2021-04-21 | 2024-04-05 | 博深股份有限公司 | 一种温压状态下金属粉末的单轴压缩性测定方法 |
| CN114505427A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-05-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种脆性高熵合金热压烧结体热机械致密装置及其使用方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3293006A (en) * | 1961-03-09 | 1966-12-20 | Bliss E W Co | Powdered copper metal part and method of manufacture thereof |
| DE1758849B2 (de) * | 1968-08-20 | 1974-08-08 | Sintermetallwerk Krebsoege Gmbh, 5608 Krebsoege | Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen von Formteilen |
| US3837068A (en) * | 1971-06-14 | 1974-09-24 | Federal Mogul Corp | Method of making a composite high-strength sleeve |
| JPS6026821B2 (ja) * | 1982-03-29 | 1985-06-26 | 工業技術院長 | 粒子分散型複合材料の製造方法 |
| US4774749A (en) * | 1983-07-27 | 1988-10-04 | Nippon Seiko Kabushiki Kaisha | Plain bearings and process for manufacturing same |
| JP2707524B2 (ja) * | 1986-06-17 | 1998-01-28 | 住友電気工業株式会社 | 長尺セラミックス製品の製造方法 |
| EP0419685A4 (en) * | 1988-12-20 | 1991-09-25 | Institut Strukturnoi Makrokinetiki Akademii Nauk Sssr | Method and device for making articles from powder materials |
| JPH02282405A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-20 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 薄肉円筒状の高密度焼結金属部品、およびその製造方法 |
| SE501390C2 (sv) * | 1989-06-01 | 1995-01-30 | Abb Stal Ab | Sätt för framställning av ett kompoundrör med ett slitstarkt yttre skikt |
| JPH07179909A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 粉末鍛造法 |
| DE60030063T2 (de) * | 1999-04-16 | 2007-01-04 | Jfe Steel Corp. | Pulvermetallurgisches verfahren |
| US6323623B1 (en) * | 1999-08-23 | 2001-11-27 | Casio Computer Co., Ltd. | Charging device and charging method thereof |
-
2000
- 2000-10-30 JP JP2000330105A patent/JP3774625B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-10-26 EP EP01125654A patent/EP1201338B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-26 DE DE60131945T patent/DE60131945T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-29 US US09/984,300 patent/US6454991B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006524420A (ja) * | 2003-04-23 | 2006-10-26 | ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッド | 均一な粒子構造を有するモリブデン合金ｘ線ターゲット |
| JP4728225B2 (ja) * | 2003-04-23 | 2011-07-20 | ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッド | 均一な粒子構造を有するモリブデン合金ｘ線ターゲット |
| JP2010502834A (ja) * | 2006-09-04 | 2010-01-28 | ミーバ ジンター オーストリア ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 焼結部表面の押し固め方法 |
| JP2015110242A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-06-18 | 新日鐵住金株式会社 | 前方押出加工方法、中空部材の製造方法及び前方押出加工装置 |
| JP2017164770A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 株式会社ヤマナカゴーキン | 冷間鍛造金型及び冷間鍛造方法 |
| WO2019181454A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 日本電産株式会社 | 焼結体の製造方法 |
| KR20230050840A (ko) * | 2021-10-08 | 2023-04-17 | 알머티리얼즈 주식회사 | 연속공정이 가능한 열간 가압 변형 소결장치 및 열간 가압 변형 소결방법 |
| KR102596864B1 (ko) * | 2021-10-08 | 2023-11-02 | 알머티리얼즈 주식회사 | 연속공정이 가능한 열간 가압 변형 소결장치 및 열간 가압 변형 소결방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1201338A2 (en) | 2002-05-02 |
| DE60131945D1 (de) | 2008-01-31 |
| US20020051725A1 (en) | 2002-05-02 |
| DE60131945T2 (de) | 2008-04-30 |
| EP1201338A3 (en) | 2005-06-08 |
| EP1201338B1 (en) | 2007-12-19 |
| US6454991B1 (en) | 2002-09-24 |
| JP3774625B2 (ja) | 2006-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5754937A (en) | Hi-density forming process | |
| EP1184107B1 (en) | Alloyed steel powder for powder metallurgy | |
| JP3774625B2 (ja) | 焼結部材の鍛造方法 | |
| KR100405910B1 (ko) | 분말야금부품의예비성형을위한방법및금속분말의압축된부품 | |
| US20050147520A1 (en) | Method for improving the ductility of high-strength nanophase alloys | |
| US4251273A (en) | Method of forming valve lifters | |
| EP1027467B1 (en) | Method for manufacturing high carbon sintered powder metal steel parts of high density | |
| JP2003253372A (ja) | 高密度鉄基鍛造部品の製造方法 | |
| WO2000062960A1 (fr) | 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 | |
| US20090129964A1 (en) | Method of forming powder metal components having surface densification | |
| JP4923801B2 (ja) | 高密度鉄基成形体および高強度高密度鉄基焼結体の製造方法 | |
| US6143240A (en) | High density forming process with powder blends | |
| JP3869620B2 (ja) | 合金鋼粉成形素材と合金鋼粉加工体及び合金鋼粉成形素材の製造方法 | |
| JP4640134B2 (ja) | 高強度高密度鉄基焼結体の製造方法 | |
| Newkirk et al. | Designing with powder metallurgy alloys | |
| JP3729764B2 (ja) | 鉄基粉末成形用素材、その製造方法および高強度高密度鉄基焼結体の製造方法 | |
| JPH0610284B2 (ja) | 焼結部材の製造方法 | |
| JP4615191B2 (ja) | 鉄基焼結体の製造方法 | |
| US20240157439A1 (en) | Process for manufacturing toroid parts | |
| JPH01201450A (ja) | 耐摩耗性アルミニウム合金の加工方法 | |
| JPS62256903A (ja) | 焼結部材の製造方法 | |
| MXPA98000397A (es) | Aleacion sinterizada de alta densidad y metodo para la formacion de esferas para polvos de pre-aleacion | |
| MXPA00004468A (es) | Proceso formador de alta densidad con mezclas en polvo |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041217 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051019 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051025 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051226 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060207 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060220 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3774625 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224 Year of fee payment: 4 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110224 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120224 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120224 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140224 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |