JP2612072B2 - 塑性加工用の筒状鉄系焼結スラグ、およびその製造方法 - Google Patents
塑性加工用の筒状鉄系焼結スラグ、およびその製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
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Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、歯車のような鉄系機械部品を冷間押出し
成形する場合など、塑性加工用素材として用いるのに好
適な筒状焼結スラグ、およびその製造方法に関するもの
である。
成形する場合など、塑性加工用素材として用いるのに好
適な筒状焼結スラグ、およびその製造方法に関するもの
である。
《従来の技術》 従来、鍛造や押出しなどの塑性加工法により歯車のよ
うな機械部品を製造する場合、その製造に供される素材
をスラグと称しているが、歯車などの機械部品の多くは
鉄鋼材料により形成され、またその形状は概ね筒状を呈
しているので、その塑性加工用素材、すなわちスラグも
鋼材により作製された円筒形状のものが多い。
うな機械部品を製造する場合、その製造に供される素材
をスラグと称しているが、歯車などの機械部品の多くは
鉄鋼材料により形成され、またその形状は概ね筒状を呈
しているので、その塑性加工用素材、すなわちスラグも
鋼材により作製された円筒形状のものが多い。
しかして、主に冷間圧縮加工に適用される筒状スラグ
は、次のような製造方法によって作製されている。
は、次のような製造方法によって作製されている。
棒状の鋼材を切断して柱体形状にし、冷間塑性加工
で平押し，穿孔，整形を順次行い、各塑性加工の後にそ
れぞれ焼鈍と燐酸塩処理などの塑性加工潤滑処理を施
す。
で平押し，穿孔，整形を順次行い、各塑性加工の後にそ
れぞれ焼鈍と燐酸塩処理などの塑性加工潤滑処理を施
す。
柱体部材を熱間鍛造で芯付けを施し、押出し加工，
一部切削加工，整形を順次行い，焼鈍および潤滑処理を
施す。
一部切削加工，整形を順次行い，焼鈍および潤滑処理を
施す。
柱体部材を切削加工する。
《発明が解決しようとする課題》 しかしながら、上記したような従来の筒状スラグの製
造方法によれば、スラグ作製のための工程数が多くなる
とともに、材料の歩留まりが悪いという欠点を有してお
りその改善が望まれている。
造方法によれば、スラグ作製のための工程数が多くなる
とともに、材料の歩留まりが悪いという欠点を有してお
りその改善が望まれている。
そこで、粉末冶金法を取り入れた焼結鍛造法によれ
ば、少なくとも材料歩留まりが良く経済的効果の大きい
筒状スラグの製造を行い得ることは十分予想されるとこ
ろであるが、焼結鍛造によって作製された筒状スラグ
は、例えば「焼結機械部品・その設計と製造」（日本粉
末冶金工業界編：技術書院発行）などにも記載されてい
るように、スラグ中央部の気孔量に比べてその表層部の
気孔量が多くなるという現象がある。
ば、少なくとも材料歩留まりが良く経済的効果の大きい
筒状スラグの製造を行い得ることは十分予想されるとこ
ろであるが、焼結鍛造によって作製された筒状スラグ
は、例えば「焼結機械部品・その設計と製造」（日本粉
末冶金工業界編：技術書院発行）などにも記載されてい
るように、スラグ中央部の気孔量に比べてその表層部の
気孔量が多くなるという現象がある。
これは、鍛造時に金型と接するスラグの表面部が冷却
され、塑性流動しにくいためスラグの表面部に気孔が多
く残留するものと考えられている。
され、塑性流動しにくいためスラグの表面部に気孔が多
く残留するものと考えられている。
従って、このようなスラグを冷間や温間の圧縮塑性加
工用として用いた場合には、金型面と接触する摩擦面、
すなわちスラグの内外径面にひび割れを生じてしまうと
いう問題があり、このため従来の焼結鍛造スラグは、切
削加工によりその表層部を除去して用いなければならな
かった。
工用として用いた場合には、金型面と接触する摩擦面、
すなわちスラグの内外径面にひび割れを生じてしまうと
いう問題があり、このため従来の焼結鍛造スラグは、切
削加工によりその表層部を除去して用いなければならな
かった。
なお、焼結鍛造スラグにおける表層部の気孔量を少な
くする手段としては、鍛造温度，金型温度および鍛造圧
力をより高くするという手段があるが、この場合には鍛
造金型の寿命が短くなってしまうという欠点を有してい
る。
くする手段としては、鍛造温度，金型温度および鍛造圧
力をより高くするという手段があるが、この場合には鍛
造金型の寿命が短くなってしまうという欠点を有してい
る。
このような事情により、焼結鍛造法は経済性があるに
も拘らず、歯車などのような鉄系機械部品を製造するた
めのスラグの作製用としては採用されていなかった。
も拘らず、歯車などのような鉄系機械部品を製造するた
めのスラグの作製用としては採用されていなかった。
この発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、表面部にひび割れを
生ぜず材料歩留まりが良く安価に作業することが可能な
塑性加工用の筒状鉄系焼結スラグ、およびその製造方法
を提供することにある。
であり、その目的とするところは、表面部にひび割れを
生ぜず材料歩留まりが良く安価に作業することが可能な
塑性加工用の筒状鉄系焼結スラグ、およびその製造方法
を提供することにある。
《課題を解決するための手段》 本発明者は、上記のような目的を達成すべく鋭意研究
の結果、表面の硬さがHRB40〜90の範囲内において、気
孔率が５％以下の時スラグの塑性変形性が良くしかもこ
れを用いて製造されると機械部品の物性も良好となるこ
とを知見するとともに、筒状スラグの内外径面からそれ
ぞれ深さ1mmの両表層部の気孔率を３％以下として設定
し、かつ内外径面に近付くにつれて気孔量が漸次少なく
なるように成形することにより、スラグを塑性加工する
際に金型面との摩擦による応力が気孔に集中することが
なくなり、スラグの表面部にひび割れ現象が発生し難く
なることを知見した。
の結果、表面の硬さがHRB40〜90の範囲内において、気
孔率が５％以下の時スラグの塑性変形性が良くしかもこ
れを用いて製造されると機械部品の物性も良好となるこ
とを知見するとともに、筒状スラグの内外径面からそれ
ぞれ深さ1mmの両表層部の気孔率を３％以下として設定
し、かつ内外径面に近付くにつれて気孔量が漸次少なく
なるように成形することにより、スラグを塑性加工する
際に金型面との摩擦による応力が気孔に集中することが
なくなり、スラグの表面部にひび割れ現象が発生し難く
なることを知見した。
すなわち、対象となるスラグは鉄系焼結材料よりなる
合金で、その組成は特に限定されないが、表面硬さはHR
B40〜90の範囲に設定される。
合金で、その組成は特に限定されないが、表面硬さはHR
B40〜90の範囲に設定される。
磁性材料部品用などの純鉄の場合、歪取り焼純した表
面硬さは約HRB40であり、一方HRB90を越えるような硬い
高合金鋼などは、冷間または温間の塑性加工用スラグと
して適していないため対象外とする。
面硬さは約HRB40であり、一方HRB90を越えるような硬い
高合金鋼などは、冷間または温間の塑性加工用スラグと
して適していないため対象外とする。
また、スラグ内部の気孔率は５％以下として設定され
るのが良い。
るのが良い。
その理由は、気孔率が５％より多くなると焼結材料に
ねばさが不足してしまうためであり、しかして気孔率５
％はその合金の真比重が7.85g/cm3の場合、密度7.45g/c
m3に相当する。
ねばさが不足してしまうためであり、しかして気孔率５
％はその合金の真比重が7.85g/cm3の場合、密度7.45g/c
m3に相当する。
例えば、前述した「焼結機械部品・その設計と製造」
の図5.23に示されているように、焼結鍛造材料の密度が
7.45g/cm3を越えると引張り試験時の破断部の絞り量率
は急上昇する現象が認められる。
の図5.23に示されているように、焼結鍛造材料の密度が
7.45g/cm3を越えると引張り試験時の破断部の絞り量率
は急上昇する現象が認められる。
換言すると、気孔率が５％以下の時スラグの塑性変形
性が良く、かつこれを用いて製造されると機械部品の物
性も良好になるということである。
性が良く、かつこれを用いて製造されると機械部品の物
性も良好になるということである。
但し、この発明にあっては、溶製材と区別するため気
孔率ゼロ％は含まない。
孔率ゼロ％は含まない。
さらに、スラグの内径面および外径面における表層部
の気孔率を少なく設定するとともに、内径面および外径
面に近付くにつれて気孔量を少なくなるように成形する
と、例えば歯車などのような筒状の機械部品をその外径
面側，内径面側を問わず欠陥なく製造することができる
ので、汎用性のあるスラグとすることができる。
の気孔率を少なく設定するとともに、内径面および外径
面に近付くにつれて気孔量を少なくなるように成形する
と、例えば歯車などのような筒状の機械部品をその外径
面側，内径面側を問わず欠陥なく製造することができる
ので、汎用性のあるスラグとすることができる。
よって、歯車のような鉄系機械部品を冷間押出し成形
する場合などの塑性加工用素材として用いるのに好適な
スラグとして、請求項１記載の発明の如く表面の硬さが
HRB40〜90の鉄系焼結合金からなり、内部の気孔率が０
％を越えて５％以下として成形されるとともに、内径面
および外径面からの深さが1mmの範囲内にある両表層部
の気孔率が３％以下に設定され、かつ両表層部における
気孔分布状態はそれぞれ内径面及び外径面へ向けて漸次
減少するよう成形されていることを特徴とする筒状鉄系
焼結スラグを提供する。
する場合などの塑性加工用素材として用いるのに好適な
スラグとして、請求項１記載の発明の如く表面の硬さが
HRB40〜90の鉄系焼結合金からなり、内部の気孔率が０
％を越えて５％以下として成形されるとともに、内径面
および外径面からの深さが1mmの範囲内にある両表層部
の気孔率が３％以下に設定され、かつ両表層部における
気孔分布状態はそれぞれ内径面及び外径面へ向けて漸次
減少するよう成形されていることを特徴とする筒状鉄系
焼結スラグを提供する。
次に、上記構成の鉄系焼結スラグの製造において、焼
結鍛造体は、例えば950℃程度に熱した鉄系焼結材料を
加熱された金型内で圧縮し、その鍛造体を850℃程度か
ら徐冷して得る通常の方法によるものでもよいが、この
場合における焼結鍛造体は、上記したようにスラグ中央
部側の気孔量に比べて表層部側の気孔量が多くなるとい
う現象があり、また押出しによる表層部の気孔率減少領
域は３〜5mm程度であるため、筒状スラグの肉厚が大き
い場合にはスラグの中心部が焼結鍛造した気孔率のまま
になる。
結鍛造体は、例えば950℃程度に熱した鉄系焼結材料を
加熱された金型内で圧縮し、その鍛造体を850℃程度か
ら徐冷して得る通常の方法によるものでもよいが、この
場合における焼結鍛造体は、上記したようにスラグ中央
部側の気孔量に比べて表層部側の気孔量が多くなるとい
う現象があり、また押出しによる表層部の気孔率減少領
域は３〜5mm程度であるため、筒状スラグの肉厚が大き
い場合にはスラグの中心部が焼結鍛造した気孔率のまま
になる。
また、筒状をした焼結鍛造体の径方向の断面減少率、
すなわち軸と直角断面の減少率（以下、減面率という）
が10％に満たないと、表面から1mmの深さの気孔率は３
％に達しない。
すなわち軸と直角断面の減少率（以下、減面率という）
が10％に満たないと、表面から1mmの深さの気孔率は３
％に達しない。
但し、焼結鍛造体の硬さにもよるが、45％より大きい
と押出し荷重が大きくなり過ぎるために好ましくなく、
30％程度に止めるのが良い。
と押出し荷重が大きくなり過ぎるために好ましくなく、
30％程度に止めるのが良い。
そして、押出しされたスラグは、主に表面が加工硬化
されており、無酸化ガス中で温度850℃程度に加熱後徐
冷して歪取り（軟化）焼鈍を施し、その後必要に応じて
燐酸塩処理や固体潤滑剤などを行う。
されており、無酸化ガス中で温度850℃程度に加熱後徐
冷して歪取り（軟化）焼鈍を施し、その後必要に応じて
燐酸塩処理や固体潤滑剤などを行う。
よって、請求項１記載の発明の実施に好適なスラグの
製造方法として、請求項２記載の発明の如く密度比が95
％以上の100％未満筒状鉄系焼結鍛造体を、径方向の断
面減少率が10％以上となるように押出し塑性加工した後
焼鈍することを特徴とする筒状鉄系焼結スラグの製造方
法を提供する。
製造方法として、請求項２記載の発明の如く密度比が95
％以上の100％未満筒状鉄系焼結鍛造体を、径方向の断
面減少率が10％以上となるように押出し塑性加工した後
焼鈍することを特徴とする筒状鉄系焼結スラグの製造方
法を提供する。
《作用》 請求項１記載の発明によれば、特に歯車のような機械
部品の製造に当り、素材となるスラグを塑性加工する際
に、金型面とスラグとの摩擦による応力がスラグ表層部
の気孔に集中することがなく、その表面部にひび割れを
生じないため、材料歩留まりが良く安価で、従来の溶製
材料スラグと変わりなく機械部品を製造することができ
る。
部品の製造に当り、素材となるスラグを塑性加工する際
に、金型面とスラグとの摩擦による応力がスラグ表層部
の気孔に集中することがなく、その表面部にひび割れを
生じないため、材料歩留まりが良く安価で、従来の溶製
材料スラグと変わりなく機械部品を製造することができ
る。
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の
発明に係わるスラグを低コストに量産することができ
る。
発明に係わるスラグを低コストに量産することができ
る。
《実施例》 以下、請求項１および２記載の各発明をその実施例に
基づき具体的に説明する。
基づき具体的に説明する。
−焼結体の作製− 合金鉄粉と黒鉛および成形潤滑剤を混合し、通常の圧
縮成形および焼結を行って、組成がNi1.5％,Cu0.5％,Mo
0.5％,C0.4％および残部鉄であり、かつ密度が6.7g/cm3
の円筒状焼結体を各種寸法で作製した。
縮成形および焼結を行って、組成がNi1.5％,Cu0.5％,Mo
0.5％,C0.4％および残部鉄であり、かつ密度が6.7g/cm3
の円筒状焼結体を各種寸法で作製した。
−熱間鍛造および焼鈍− 次に、150℃に加熱した金型を用い、約950℃に加熱し
た上記焼結体を加圧した後、これをアンモニア分解ガス
中で850℃の温度から徐冷して円筒状の各種焼結鍛造試
料を作製した。
た上記焼結体を加圧した後、これをアンモニア分解ガス
中で850℃の温度から徐冷して円筒状の各種焼結鍛造試
料を作製した。
各試料の寸法は、後工程の押出し減面率を考慮して、
内径は10mmの一定とし、外径寸法を32.6mm,33.3mm,34.2
mm,36.1mmおよび38.4mmの都合５種類とし、それぞれの
密度は7.3g/cm3,7.5g/cm3,7.6g/cm3,7.7g/cm3を目標に
作製した。
内径は10mmの一定とし、外径寸法を32.6mm,33.3mm,34.2
mm,36.1mmおよび38.4mmの都合５種類とし、それぞれの
密度は7.3g/cm3,7.5g/cm3,7.6g/cm3,7.7g/cm3を目標に
作製した。
−押出し− 第１図に示す装置により円筒状の焼結鍛造試料を、常
温下で押出しを行った。
温下で押出しを行った。
同図に示すように、この装置は、ダイ１における押出
し前方側の内孔1aに内径32.6mmの小径部1cが設けられ、
内孔1aの他方側1bは焼結鍛造試料４が遊嵌する程度に開
設されている。
し前方側の内孔1aに内径32.6mmの小径部1cが設けられ、
内孔1aの他方側1bは焼結鍛造試料４が遊嵌する程度に開
設されている。
また、ダイ１は、基板５から立設したガイド棒６に支
持されるとともに、スプリング７で上方へ付勢されてい
る。
持されるとともに、スプリング７で上方へ付勢されてい
る。
一方、マンドレル２は、焼結鍛造試料４の孔4a内に遊
嵌する棒状部材であり、押出し方向側が細く形成されて
おり、焼結鍛造試料４を介してダイ１の内孔1aと同芯に
挿入支持されるとともに、図中上下方向に自由に移動可
能に構成されている。
嵌する棒状部材であり、押出し方向側が細く形成されて
おり、焼結鍛造試料４を介してダイ１の内孔1aと同芯に
挿入支持されるとともに、図中上下方向に自由に移動可
能に構成されている。
加圧パンチ３は、上記ダイ１の内孔1aとマンドレル２
の外径面間に遊嵌される円筒体である。
の外径面間に遊嵌される円筒体である。
しかして、ダイ１の内孔1aに焼結鍛造試料４を挿入
し、加圧パンチ３で下方に押し込むと、焼結鍛造試料４
は小径部1cを通過する際軸芯方向に圧縮され、その断面
が減少するとともにマンドレル２に抱き着く。
し、加圧パンチ３で下方に押し込むと、焼結鍛造試料４
は小径部1cを通過する際軸芯方向に圧縮され、その断面
が減少するとともにマンドレル２に抱き着く。
この時、焼結鍛造試料４は、塑性変形と断面減少した
分だけ軸方向の長さが長くなり、マンドレル２およびダ
イ１を加圧方向に移動させ基板５に当接する。
分だけ軸方向の長さが長くなり、マンドレル２およびダ
イ１を加圧方向に移動させ基板５に当接する。
そして、焼結鍛造試料４が小径部1cを通過し終わる少
し前で加圧を中断し、後続する焼結鍛造試料41を上記焼
結鍛造試料４と同様に下方に押し込むと先に押し込まれ
ている焼結鍛造体４が小径部1cを通過した後、マンドレ
ル２の小径部に押出され、ダイ１およびマンドレル２を
上昇させることにより上記の焼結鍛造試料４を摘出する
ことができる。
し前で加圧を中断し、後続する焼結鍛造試料41を上記焼
結鍛造試料４と同様に下方に押し込むと先に押し込まれ
ている焼結鍛造体４が小径部1cを通過した後、マンドレ
ル２の小径部に押出され、ダイ１およびマンドレル２を
上昇させることにより上記の焼結鍛造試料４を摘出する
ことができる。
このようにして作製された円筒体状の焼結鍛造試料
（以下、単に試料という）は、内径寸法が10mm,外径寸
法が32.6mmで、押出し減面率は試料の外径寸法に対応し
て０％,5％,10％,20％,30％に相当する。
（以下、単に試料という）は、内径寸法が10mm,外径寸
法が32.6mmで、押出し減面率は試料の外径寸法に対応し
て０％,5％,10％,20％,30％に相当する。
−焼鈍− 押出された各試料は、アンモニア分解ガス中で850℃
の温度から徐冷した。
の温度から徐冷した。
得られた各試料の表面硬さはHRB65〜70である。
また、各試料の軸と直角方向断面の気孔量を測定した
結果を第２図および第３図に示す。
結果を第２図および第３図に示す。
気孔量の測定は、通常の顕微鏡観察の時と同様に試料
断面を研磨し、顕微鏡で観察した両面と画像解析装置で
単位面積当りで気孔断面積率を求めた。
断面を研磨し、顕微鏡で観察した両面と画像解析装置で
単位面積当りで気孔断面積率を求めた。
試料断面研磨においては、C0.4％鉄系焼結材料（真比
重＝7.85）で密度7.06g/cm3（気孔率10％）と、密度7.4
6g/cm3（気孔率５％）の気孔率標準片を隣り合わせで樹
脂に埋め混んだ後、標準片の気孔率になるように研磨し
た。
重＝7.85）で密度7.06g/cm3（気孔率10％）と、密度7.4
6g/cm3（気孔率５％）の気孔率標準片を隣り合わせで樹
脂に埋め混んだ後、標準片の気孔率になるように研磨し
た。
第２図は、鍛造密度7.6g/cm3の試料の各種減面率と、
試料表面部から中央部に向かった気孔率分布を表したも
のである。
試料表面部から中央部に向かった気孔率分布を表したも
のである。
減面率ゼロ％（試料No3）の鍛造体は、表面部から3mm
位から表面部に向かって気孔量が多くなっていることが
わかる。
位から表面部に向かって気孔量が多くなっていることが
わかる。
押出し減面率が５％（試料No5）の場合、表面部から
0.5mm程度の部分が気孔量が最も多く、表面部および中
央部に向かって少なくなる気孔分布を示している。
0.5mm程度の部分が気孔量が最も多く、表面部および中
央部に向かって少なくなる気孔分布を示している。
減面率が10％以上（試料No6,7,8）では、鍛造体の中
央部から表面部に向かって次第に気孔量が減少してい
る。
央部から表面部に向かって次第に気孔量が減少してい
る。
第３図は、密度が異なる鍛造体（試料No1,2,3,4）
を、減面率10％で押出したものの断面気孔率分布を示し
たもので、点線で示す鍛造体はどの密度のものも表面部
の気孔が多い。
を、減面率10％で押出したものの断面気孔率分布を示し
たもので、点線で示す鍛造体はどの密度のものも表面部
の気孔が多い。
一方、押出された各試料（試料No6,9,10,11）は、中
央部から表面部に向かって次第に気孔量が減少してい
る。
央部から表面部に向かって次第に気孔量が減少してい
る。
次に、第２図および第３図に示した円筒状の各試料
（スラグ）を用いて前方押出しにより歯車の作製を行
い、得られた歯部面のひび割れの有無を調べた。
（スラグ）を用いて前方押出しにより歯車の作製を行
い、得られた歯部面のひび割れの有無を調べた。
用いた押出し装置は、第１図に示した構成とほぼ同様
であるが、ダイ１の小径部1cに歯形を設けてあるととも
に、加工方向に少し長い点が異なる。
であるが、ダイ１の小径部1cに歯形を設けてあるととも
に、加工方向に少し長い点が異なる。
外歯歯車の諸元は、以下の通りである。
モジュール 1.5 圧力各 20度 歯数 19 歯先径 32.2mm 歯底径 25.8mm 内径 10mm すなわち、内径はスラグの寸法と同じであり、歯車の
歯先，歯底とともにスラグを軸心方向に押し込むように
塑性流動させる冷間押出しである。
歯先，歯底とともにスラグを軸心方向に押し込むように
塑性流動させる冷間押出しである。
試験結果を第１表に示す。
なお、歯面欠陥効率は個数100個当りのひび割れが１
ヶ所でも認められる個数である。
ヶ所でも認められる個数である。
試料No1〜４は、焼結鍛造されたままのものでひび割
れが現れる頻度が高い。
れが現れる頻度が高い。
試料No5〜８は、試料No3を各種減面率で押出したスラ
グで、減面率を10％以上にすると歯車の欠陥が現れない
ことがわかる。
グで、減面率を10％以上にすると歯車の欠陥が現れない
ことがわかる。
試料No6および試料No9〜11は、試料No1〜４をそれぞ
れ減面率10％で押出したものであるが、試料No10の中央
部気孔率4.9％，表面部からの深さ1mmの気孔率３％を境
に、各気孔率が少ない試料が欠陥が現れていないことが
わかる。
れ減面率10％で押出したものであるが、試料No10の中央
部気孔率4.9％，表面部からの深さ1mmの気孔率３％を境
に、各気孔率が少ない試料が欠陥が現れていないことが
わかる。
なお、組成がCu1.5％の焼結鉄合金で焼鈍後の表面硬
さがHRB45〜55のスラグ材料、および前述の実施例にお
いて押出し後の焼鈍の際に冷却速度を速くして表面硬さ
をHRB86〜92に作製したスラグを、歯車形状に押出し塑
性加工した場合も、歯面欠陥の発生傾向は同様であっ
た。
さがHRB45〜55のスラグ材料、および前述の実施例にお
いて押出し後の焼鈍の際に冷却速度を速くして表面硬さ
をHRB86〜92に作製したスラグを、歯車形状に押出し塑
性加工した場合も、歯面欠陥の発生傾向は同様であっ
た。
《発明の効果》 以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、
表面の硬さがHRB40〜90の鉄系焼結合金からなり、内部
の気孔率が５％以下として成形されるとともに、内径面
および外径面からの深さが1mmの範囲内にある両表層部
の気孔率が３％以下に設定され、かつ両表層部における
気孔分布状態はそれぞれ内径面及び外径面へ向けて漸次
減少するよう成形されているので、特に歯車のような機
械部品の製造に当り、素材となるスラグを塑性加工する
際に、金型面とスラグとの摩擦による応力がスラグ表層
部の気孔に集中することがなく、その表面部にひび割れ
を生じないため、材料歩留まりが良く安価で、従来の溶
製材料スラグと変わりなく機械部品を製造することがで
きる。
表面の硬さがHRB40〜90の鉄系焼結合金からなり、内部
の気孔率が５％以下として成形されるとともに、内径面
および外径面からの深さが1mmの範囲内にある両表層部
の気孔率が３％以下に設定され、かつ両表層部における
気孔分布状態はそれぞれ内径面及び外径面へ向けて漸次
減少するよう成形されているので、特に歯車のような機
械部品の製造に当り、素材となるスラグを塑性加工する
際に、金型面とスラグとの摩擦による応力がスラグ表層
部の気孔に集中することがなく、その表面部にひび割れ
を生じないため、材料歩留まりが良く安価で、従来の溶
製材料スラグと変わりなく機械部品を製造することがで
きる。
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の
発明に係わるスラグを、低コストに量産することがで
き、素形材産業の振興に一層貢献することができる。
発明に係わるスラグを、低コストに量産することがで
き、素形材産業の振興に一層貢献することができる。
第１図は押出し装置の要部を示す断面図、第２図および
第３図は各種スラグ試料おける断面図の気孔量分布を表
すグラフである。 １……ダイ ２……マンドレル ３……加圧パンチ ４……焼結鍛造試料 1a……内孔 1c……小径部
第３図は各種スラグ試料おける断面図の気孔量分布を表
すグラフである。 １……ダイ ２……マンドレル ３……加圧パンチ ４……焼結鍛造試料 1a……内孔 1c……小径部
Claims (2)
- 【請求項１】表面の硬さがHRB40〜90の鉄系焼結合金か
らなり、内部の気孔率が０％を越えて５％以下として成
形されるとともに、内径面および外径面からの深さが1m
mの範囲内にある両表層部の気孔率が３％以下に設定さ
れ、かつ両表層部における気孔分布状態はそれぞれ内径
面及び外径面へ向けて漸次減少するよう成形されている
ことを特徴とする塑性加工用の筒状鉄系焼結スラグ。 - 【請求項２】密度比が95％以上100％未満の筒状鉄系焼
結鍛造体を、径方向の断面減少率が10％以上となるよう
に押出し塑性加工した後焼鈍することを特徴とする請求
項１記載の筒状鉄系焼結スラグの製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224920A JP2612072B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 塑性加工用の筒状鉄系焼結スラグ、およびその製造方法 |
| EP90309178A EP0415633B1 (en) | 1989-08-31 | 1990-08-21 | Iron-based sintered slugs for plastic processing and method for making them |
| DE90309178T DE69003912T2 (de) | 1989-08-31 | 1990-08-21 | Gesinterter Rohling aus Eisengrundwerkstoff zur spanlosen Verarbeitung und Verfahren zur Herstellung. |
| US07/573,471 US5129961A (en) | 1989-08-31 | 1990-08-24 | Cylindrical, iron-based sintered slugs of specified porosity for subsequent plastic deformation processing and method for making them |
| US07/853,641 US5201966A (en) | 1989-08-31 | 1992-03-18 | Method for making cylindrical, iron-based sintered slugs of specified porosity for subsequent plastic deformation processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224920A JP2612072B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 塑性加工用の筒状鉄系焼結スラグ、およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0390542A JPH0390542A (ja) | 1991-04-16 |
| JP2612072B2 true JP2612072B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=16821239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1224920A Expired - Fee Related JP2612072B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 塑性加工用の筒状鉄系焼結スラグ、およびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5129961A (ja) |
| EP (1) | EP0415633B1 (ja) |
| JP (1) | JP2612072B2 (ja) |
| DE (1) | DE69003912T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US6514307B2 (en) * | 2000-08-31 | 2003-02-04 | Kawasaki Steel Corporation | Iron-based sintered powder metal body, manufacturing method thereof and manufacturing method of iron-based sintered component with high strength and high density |
| JP3751938B2 (ja) | 2002-12-09 | 2006-03-08 | 日東電工株式会社 | Ｔａｂ用テープキャリアおよびその製造方法 |
| CN102744407B (zh) * | 2012-07-26 | 2014-05-07 | 大连交通大学 | 一种挤压镁合金型材在线表面处理方法 |
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Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3901661A (en) * | 1972-04-06 | 1975-08-26 | Toyo Kohan Co Ltd | Prealloyed steel powder for formation of structural parts by powder forging and powder forged article for structural parts |
| JPS5146500B2 (ja) * | 1973-02-06 | 1976-12-09 | ||
| GB1484255A (en) * | 1974-10-29 | 1977-09-01 | Davy Int Ltd | Manufacture of elongate metal bodies from metal powder |
| CH599348A5 (ja) * | 1975-10-20 | 1978-05-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| US4018632A (en) * | 1976-03-12 | 1977-04-19 | Chrysler Corporation | Machinable powder metal parts |
| JPS5450409A (en) * | 1977-09-29 | 1979-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Sintered steel of high density and its preparation |
| GB2016523B (en) * | 1977-10-22 | 1982-09-02 | Singer A R E | Producing a forging from porous metal pellets |
| US4427626A (en) * | 1980-02-13 | 1984-01-24 | Petrov Alexei K | Method of making products from powders of tool steels |
| JPS59200740A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-14 | Toyota Motor Corp | 熱処理歪の安定した焼結鍛造部品 |
| US4464206A (en) * | 1983-11-25 | 1984-08-07 | Cabot Corporation | Wrought P/M processing for prealloyed powder |
| JPS62134130A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-17 | Agency Of Ind Science & Technol | 高強度・難加工材の超塑性ウオ−ムダイ・パツク鍛造法 |
| US4818301A (en) * | 1986-06-27 | 1989-04-04 | National Forge Company | Process for producing large section, large mass forged sleeves from large diameter ingots of alloy 625 and from hot isostatically pressed preforms of alloy 625 powder |
| JPH076040B2 (ja) * | 1987-03-13 | 1995-01-25 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｆｅ系焼結合金製変速機用同期リング |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1224920A patent/JP2612072B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-08-21 DE DE90309178T patent/DE69003912T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-21 EP EP90309178A patent/EP0415633B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-24 US US07/573,471 patent/US5129961A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69003912T2 (de) | 1994-05-05 |
| DE69003912D1 (de) | 1993-11-18 |
| US5129961A (en) | 1992-07-14 |
| EP0415633A1 (en) | 1991-03-06 |
| EP0415633B1 (en) | 1993-10-13 |
| JPH0390542A (ja) | 1991-04-16 |
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