JP2900474B2 - 真空焼結炉の操業方法 - Google Patents
真空焼結炉の操業方法Info
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- JP2900474B2 JP2900474B2 JP3944490A JP3944490A JP2900474B2 JP 2900474 B2 JP2900474 B2 JP 2900474B2 JP 3944490 A JP3944490 A JP 3944490A JP 3944490 A JP3944490 A JP 3944490A JP 2900474 B2 JP2900474 B2 JP 2900474B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は金属粉末の焼結をおこなう真空焼結炉の操
業方法に関する。
業方法に関する。
一般に真空焼結炉において金属粉末の焼結をおこなう
場合は、主として脱ろう時のワツクス分排出用に、たと
えばアルゴンやN2ガスなどの中性の雰囲気ガスを炉体内
に供給しておこなう。このガス量は少なすぎると脱ろう
時にワツクス分が充分排出されずに炉壁内等に付着し、
また多過ぎると分離したワツクス分がワツクスキヤツチ
ヤ部で冷えきらないため凝縮しにくく、ワツクス分が真
空ポンプ部まで到達して該ポンプの油を汚染し排気能力
を低下させるとともに、ガスが浪費されコストもかさ
む。このため通常は炉体内の炉圧が数Torr（たとえば５
〜6Torr）となるように雰囲気ガスを流している。
場合は、主として脱ろう時のワツクス分排出用に、たと
えばアルゴンやN2ガスなどの中性の雰囲気ガスを炉体内
に供給しておこなう。このガス量は少なすぎると脱ろう
時にワツクス分が充分排出されずに炉壁内等に付着し、
また多過ぎると分離したワツクス分がワツクスキヤツチ
ヤ部で冷えきらないため凝縮しにくく、ワツクス分が真
空ポンプ部まで到達して該ポンプの油を汚染し排気能力
を低下させるとともに、ガスが浪費されコストもかさ
む。このため通常は炉体内の炉圧が数Torr（たとえば５
〜6Torr）となるように雰囲気ガスを流している。
ところがSUS材の焼結の場合は、焼結時の加熱温度が1
200℃程度の高温となるので、前記のような低圧のもと
ではCr分が飛散しやすくなり、焼結製品が錆やすくなる
という問題があつた。
200℃程度の高温となるので、前記のような低圧のもと
ではCr分が飛散しやすくなり、焼結製品が錆やすくなる
という問題があつた。
この発明は上記従来の問題点を解決するもので、脱ろ
う時ワツクス分の排出を適正におこなうことができると
ともに、SUS材焼結製品の耐食性の向上をはかることが
できる真空焼結炉の操業方法を提供しようとするもので
ある。
う時ワツクス分の排出を適正におこなうことができると
ともに、SUS材焼結製品の耐食性の向上をはかることが
できる真空焼結炉の操業方法を提供しようとするもので
ある。
この発明の真空焼結炉の操業方法は、金属粉末の混練
成形品を装入した炉体内へ雰囲気ガスを供給しつつ真空
ポンプによる排気をおこなつて真空中で脱ろうをおこな
つたのち、前記雰囲気ガスの炉体内への供給量の増加操
作と、前記真空ポンプの排気量の低減化操作の少なくと
も一方の操作をおこなつて、炉体内の炉圧を前記脱ろう
工程中よりも高い炉圧に維持しつつ真空焼結をおこなう
ことを特徴とする。
成形品を装入した炉体内へ雰囲気ガスを供給しつつ真空
ポンプによる排気をおこなつて真空中で脱ろうをおこな
つたのち、前記雰囲気ガスの炉体内への供給量の増加操
作と、前記真空ポンプの排気量の低減化操作の少なくと
も一方の操作をおこなつて、炉体内の炉圧を前記脱ろう
工程中よりも高い炉圧に維持しつつ真空焼結をおこなう
ことを特徴とする。
この発明の方法によれば、脱ろう工程に続く焼結工程
において、雰囲気ガスの炉体内への供給量の増加と、真
空ポンプの排気量の低減化操作の一方もしくは両方の操
作をおこなうことにより、炉体内の炉圧は脱ろう工程の
炉圧よりも高い圧力（但し真空）とすることができる。
従って脱ろう時には適正な脱ろうがおこなえる数Torrの
低圧に炉内を維持し、SUS材焼結時には数10Torrの高圧
に炉内を維持してCr分の飛散を防止することができる。
において、雰囲気ガスの炉体内への供給量の増加と、真
空ポンプの排気量の低減化操作の一方もしくは両方の操
作をおこなうことにより、炉体内の炉圧は脱ろう工程の
炉圧よりも高い圧力（但し真空）とすることができる。
従って脱ろう時には適正な脱ろうがおこなえる数Torrの
低圧に炉内を維持し、SUS材焼結時には数10Torrの高圧
に炉内を維持してCr分の飛散を防止することができる。
以下第１図乃至第４図によりこの発明の実施例を説明
する。
する。
〈第１実施例〉 図中、１はバツチ式の真空焼結炉で、炉体内に電熱式
の加熱装置と被焼結品の載置台等をそなえた公知の構成
を有するものである。２は真空排気管路、３はワツクス
キヤツチヤ、４は真空ポンプで、メカニカルブースタ4a
とロータリポンプ4bを直列に維持して成る。メカニカル
ブースタ4a駆動用のモータ5dおよびロータリポンプ4b駆
動用のモータ5bは、誘導電動機から成る。一方６は雰囲
気ガス供給管路で、図示しない雰囲気ガス供給源に接続
されている。７は流量切換装置で、小流量管路８と大流
量管路９を並列接続して成り、10は小開度に設定した絞
り弁、11は大開度に設定した絞り弁、12および13はこれ
らの絞り弁の開度設定時にガス流量を計測するための流
量計、14および15は電磁開閉弁である。
の加熱装置と被焼結品の載置台等をそなえた公知の構成
を有するものである。２は真空排気管路、３はワツクス
キヤツチヤ、４は真空ポンプで、メカニカルブースタ4a
とロータリポンプ4bを直列に維持して成る。メカニカル
ブースタ4a駆動用のモータ5dおよびロータリポンプ4b駆
動用のモータ5bは、誘導電動機から成る。一方６は雰囲
気ガス供給管路で、図示しない雰囲気ガス供給源に接続
されている。７は流量切換装置で、小流量管路８と大流
量管路９を並列接続して成り、10は小開度に設定した絞
り弁、11は大開度に設定した絞り弁、12および13はこれ
らの絞り弁の開度設定時にガス流量を計測するための流
量計、14および15は電磁開閉弁である。
上記構成の装置において金属粉末の真空焼結をおこな
うには、被焼結品である金属粉末の混練品を真空焼結炉
１の炉体内に装入し、電磁開閉弁14を開、電磁開閉弁15
を閉として小流量の雰囲気ガスを炉内へ供給し、真空ポ
ンプ４を運転して炉内を数Torrの低圧（高真空度）に維
持し、かつ炉内温度を所定温度に昇温させて、脱ろうを
おこなう。脱ろう工程後は電磁開閉弁14を閉に、電磁開
閉弁15を開に切換えて、雰囲気ガス流を小流量管路８側
から大流量管路９側に切換え、炉体内を脱ろう工程より
も高圧（低真空度）の数10Torrに維持して高温で焼結を
おこなう。
うには、被焼結品である金属粉末の混練品を真空焼結炉
１の炉体内に装入し、電磁開閉弁14を開、電磁開閉弁15
を閉として小流量の雰囲気ガスを炉内へ供給し、真空ポ
ンプ４を運転して炉内を数Torrの低圧（高真空度）に維
持し、かつ炉内温度を所定温度に昇温させて、脱ろうを
おこなう。脱ろう工程後は電磁開閉弁14を閉に、電磁開
閉弁15を開に切換えて、雰囲気ガス流を小流量管路８側
から大流量管路９側に切換え、炉体内を脱ろう工程より
も高圧（低真空度）の数10Torrに維持して高温で焼結を
おこなう。
脱ろう時には、適正な流量の雰囲気ガスにより炉体か
ら排出されたワツクス分は、ワツクスキヤツチヤ３によ
り確実に捕捉される。また焼結時には、炉内は脱ろう時
よりも高圧となり、ステンレス材の焼結時におけるCr分
の飛散が抑制される。
ら排出されたワツクス分は、ワツクスキヤツチヤ３によ
り確実に捕捉される。また焼結時には、炉内は脱ろう時
よりも高圧となり、ステンレス材の焼結時におけるCr分
の飛散が抑制される。
〈第２実施例〉 次に第２図はこの発明の第２実施例に用いる装置を示
し、図中、第１図と同一部分には同一符号を付してあ
る。
し、図中、第１図と同一部分には同一符号を付してあ
る。
この実施例においては、メカニカルブースタ4a駆動用
のモータ5a（誘導電動機）は、インバータ装置20に維持
され、速度切換できるようになつている。また雰囲気ガ
ス供給管路６には、前記実施例の小開度に設定した絞り
弁10とその流量確認用の流量計12だけが設けられてい
る。
のモータ5a（誘導電動機）は、インバータ装置20に維持
され、速度切換できるようになつている。また雰囲気ガ
ス供給管路６には、前記実施例の小開度に設定した絞り
弁10とその流量確認用の流量計12だけが設けられてい
る。
上記構成の装置において金属粉末の焼結をおこなうに
は、脱ろう工程においてはモータ5aおよび5bを高速運転
して真空ポンプ４を大排気量で運転し、炉体内を数Torr
の低圧に維持する。脱ろう工程後は、モータ5aのみをイ
ンバータ装置20により低速運転に切換えてメカニカルブ
ースタ4aの排気能力を下げることにより、真空ポンプ４
の排気量を小排気量に低減化させ、炉体内を数10Torrの
高圧に維持して焼結をおこなうのである。
は、脱ろう工程においてはモータ5aおよび5bを高速運転
して真空ポンプ４を大排気量で運転し、炉体内を数Torr
の低圧に維持する。脱ろう工程後は、モータ5aのみをイ
ンバータ装置20により低速運転に切換えてメカニカルブ
ースタ4aの排気能力を下げることにより、真空ポンプ４
の排気量を小排気量に低減化させ、炉体内を数10Torrの
高圧に維持して焼結をおこなうのである。
上記両実施例の装置および方法を用いて、SUS316L、S
US304L、SUS410Lの３種類のステンレス材の粉末の焼結
をおこない、得られた焼結品（直径10mm、長さ20mm）に
ついて塩水噴霧試験をおこなつた結果を第４図に示す。
但し雰囲気ガスとしてはN2ガスを用い、炉内温度の設定
は第３図に示す加熱曲線に従い、炉内圧は第１実施例の
脱ろう時が5Torr、焼結時が20Torr、第２実施例の脱ろ
う時が5Torr、焼結時が50Torrとなるようにした。また
比較例として第１実施例の装置において、脱ろう工程お
よび焼結工程共、炉内圧を5Torrに維持する従来の操業
をおこない、得られた焼結品に対しても同様な塩水噴霧
試験をおこなつてその結果を第４図に併示した。
US304L、SUS410Lの３種類のステンレス材の粉末の焼結
をおこない、得られた焼結品（直径10mm、長さ20mm）に
ついて塩水噴霧試験をおこなつた結果を第４図に示す。
但し雰囲気ガスとしてはN2ガスを用い、炉内温度の設定
は第３図に示す加熱曲線に従い、炉内圧は第１実施例の
脱ろう時が5Torr、焼結時が20Torr、第２実施例の脱ろ
う時が5Torr、焼結時が50Torrとなるようにした。また
比較例として第１実施例の装置において、脱ろう工程お
よび焼結工程共、炉内圧を5Torrに維持する従来の操業
をおこない、得られた焼結品に対しても同様な塩水噴霧
試験をおこなつてその結果を第４図に併示した。
なお塩水噴霧試験はJIS Z 2371に従い、塩濃度:4〜６
％、温度:33〜37℃、イオン濃度:6.5〜7.2pH、供給空気
圧:0.7〜1.8kg/cm2、時間:8h、密度:6.8g/cm3の条件下
でおこなつた。
％、温度:33〜37℃、イオン濃度:6.5〜7.2pH、供給空気
圧:0.7〜1.8kg/cm2、時間:8h、密度:6.8g/cm3の条件下
でおこなつた。
第４図から明らかなように、実施例の焼結製品の防錆
特性は比較例よりも改善されている。
特性は比較例よりも改善されている。
この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、
たとえば雰囲気ガスの流量切換は単一の流量制御弁の開
度変更によつておこなつてもよいし、真空ポンプの排気
量切換はロータリポンプ4b側の排気能力を調節しておこ
なつてもよく、また他の形式の真空ポンプを用いてもよ
い。また炉体内の炉圧の値は前記実施例以外の値として
もよく、また炉圧の切換は、雰囲気ガス流量の切換と真
空ポンプの排気量の両方の切換によりおこなつてもよ
い。
たとえば雰囲気ガスの流量切換は単一の流量制御弁の開
度変更によつておこなつてもよいし、真空ポンプの排気
量切換はロータリポンプ4b側の排気能力を調節しておこ
なつてもよく、また他の形式の真空ポンプを用いてもよ
い。また炉体内の炉圧の値は前記実施例以外の値として
もよく、また炉圧の切換は、雰囲気ガス流量の切換と真
空ポンプの排気量の両方の切換によりおこなつてもよ
い。
以上説明したようにこの発明によれば、脱ろう時にワ
ツクス分の排出を適正におこなうことができるととも
に、SUS材焼結時にはCr分の飛散を抑制して焼結品の耐
食性の向上をはかることができる。
ツクス分の排出を適正におこなうことができるととも
に、SUS材焼結時にはCr分の飛散を抑制して焼結品の耐
食性の向上をはかることができる。
第１図はこの発明方法の第１実施例に用いる装置の機器
系統図、第２図は同じく第２実施例に用いる装置の機器
系統図、第３図は第１および第２実施例の炉内温度線
図、第４図は第１および第２実施例で得られた焼結製品
の塩水噴霧試験結果を示す線図である。 １…真空焼結炉、４…真空ポンプ、4a…メカニカルブー
スタ、4b…ロータリポンプ、5a,5b…モータ、７…流量
切換装置、８…小流量管路、９…大流量管路、14,15…
電磁開閉弁、20…インバータ装置。
系統図、第２図は同じく第２実施例に用いる装置の機器
系統図、第３図は第１および第２実施例の炉内温度線
図、第４図は第１および第２実施例で得られた焼結製品
の塩水噴霧試験結果を示す線図である。 １…真空焼結炉、４…真空ポンプ、4a…メカニカルブー
スタ、4b…ロータリポンプ、5a,5b…モータ、７…流量
切換装置、８…小流量管路、９…大流量管路、14,15…
電磁開閉弁、20…インバータ装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−281835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−45304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−123123（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−70102（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22F 3/00 - 3/26 C04B 35/638
Claims (1)
- 【請求項１】金属粉末の混練成形品を装入した炉体内へ
雰囲気ガスを供給しつつ真空ポンプによる排気をおこな
つて真空中で脱ろうをおこなつたのち、前記雰囲気ガス
の炉体内への供給量の増加操作と、前記真空ポンプの排
気量の低減化操作の少なくとも一方の操作をおこなつ
て、炉体内の炉圧を前記脱ろう工程中よりも高い炉圧に
維持しつつ真空焼結をおこなうことを特徴とする真空焼
結炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3944490A JP2900474B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 真空焼結炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3944490A JP2900474B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 真空焼結炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03243701A JPH03243701A (ja) | 1991-10-30 |
| JP2900474B2 true JP2900474B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=12553193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3944490A Expired - Lifetime JP2900474B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 真空焼結炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900474B2 (ja) |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP3944490A patent/JP2900474B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03243701A (ja) | 1991-10-30 |
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Legal Events
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319 Year of fee payment: 10 |
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