JP3280174B2 - ボス付きワッシャの熱処理方法 - Google Patents

ボス付きワッシャの熱処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は異種金属を複合したバイ
メタル材によりボス付きワッシャを製造するに際し行わ
れる熱処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、軸受けなどに使用するボス付きワ
ッシャには、軸受合金と鉄系金属を複合したバイメタル
材を使用したものがある。上記バイメタル材は従来で
は、熱間圧着法や冷間圧着法、焼結法などにより異種金
属間を密着させる方法が一般に採用されており、ボス付
きワッシャなどに使用するバイメタル材は、焼結法によ
り製造したものを使用することが多い。
【０００３】また焼結法によりバイメタル材を製造した
り、バイメタル材よりボス付きワッシャを製造する過程
で熱処理を施しているが、従来ではこの熱処理を次のよ
うに行っていた。
【０００４】すなわち、従来ではバックメタル（裏金）
に散布した粉末状の軸受合金を圧延した後、まず一次焼
結（または焼鈍）を行い、次に一次圧延した後二次焼結
を行っている。そして、得られたバイメタル材を二次圧
延した後平坦化して、プレスによりワッシャ形状のブラ
ンクを打抜き、得られたブランクはバレル工程などを経
てボス付きワッシャに成形した後、浸炭工程でバックメ
タルに浸炭してバックメタルの強化を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のボ
ス付きワッシャの製造における熱処理方法では、一次焼
結、二次焼結を経てボス付きワッシャに成形し、さら
に、バックメタルを浸炭処理していることから、工程数
が多くなって生産性が悪く、かつ品質管理が大変である
と共に、コストも嵩むなどの不具合があった。
【０００６】本発明はかかる不具合を改善するためにな
されたもので、浸炭と二次焼結を同時に行うことにより
工程数を削減して、ボス付きワッシャが安価に得られる
ようにするボス付きワッシャの熱処理方法を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わるボス付きワッシャの熱処理方法は、
軸受合金を鉄系金属よりなるバックメタルに載せて一次
成形後に一次焼結してバイメタル材を得ると共に、得ら
れたバイメタル材を成形してボス付きワッシャを製作し
た後、二次焼結とバックメタルの浸炭処理を同時に行う
ようにしたことを特徴とする。
【０００８】また、上記の目的を達成するために、本発
明に係わるボス付きワッシャの熱処理方法は、請求項１
記載のボス付きワッシャの熱処理方法において、前記二
次焼結を、軸受合金のベース元素が液相焼結とならず、
また補助成分が液相となる８００〜９００℃の間の温度
に加熱した焼結炉で行うようにした。
【０００９】
【作用】二次焼結とバックメタルの浸炭処理を同時に行
うようにすることにより、従来のボス付きワッシャの熱
処理方法に比べて工程が少なくなるため、ボス付きワッ
シャの生産性が向上するし、処理に必要な熱量の削減も
図れるようになる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
述する。図１及び図２に示すものは本発明の熱処理方法
で製造されたボス付きワッシャであり、鉄系金属よりな
るバックメタル１と軸受合金２のバイメタル材よりな
り、中央部に開口された円孔３の周囲に、一側面に突出
するボス６ｃが形成されている。
【００１１】また、上記ボス付きワッシャは、次の製造
工程及び熱処理工程を経て製造されている。まず、図３
の（イ）に示す前処理工程でバックメタル１の洗浄と脱
脂などの前処理を行った後、図３の（ロ）に示すように
バックメタル１の上面に軸受合金２の粉末を散布し、一
次圧延工程で軸受合金を圧延する。
【００１２】その後、図３の（ハ）に示すメッシュベル
ト式連続焼結炉５へ搬入して、８２０℃の温度で１５分
間加熱し、一次焼結を行う。この一次焼結が完了したら
図３の（ニ）に示す一次圧延工程へ進んでバックメタル
１及び軸受合金２を所定の厚さとなるように圧延し、ボ
ス付きワッシャの素材となるバイメタル材を製造する。
【００１３】その後、得られたバイメタル材を打抜いて
図４の（イ）に示す円板状のブランク６に成形したら、
中央部に円孔６ａをピアッシングし、次にバーリング加
工により円孔６ａの周囲に、軸受合金２側に突出する突
条６ｂを形成する。バーリング加工が完了したら、図４
の（ニ）に示す面押し、図４の（ホ）に示す逆面押し工
程を経て図４の（ヘ）に示すリトライク加工によりボス
６ｃを形成する。そして最後に内径矢通し及び高さサイ
ジング工程によりボス６ｃを所定の内径及び高さに仕上
げるものである。
【００１４】以上のようにしてボス付きワッシャ、すな
わちワークの成形が完了したら、次に洗浄工程により成
形中に付着した油分や不純物を除去した後、二次焼結と
バックメタル１の浸炭処理を同時に行う。
【００１５】二次焼結は、軸受合金２のベース元素であ
る銅や銀、鉛青銅などが液相焼結とならず、かつ鉛や
錫、リン、ニッケル、亜鉛などの補助成分が液相となる
８００〜９００℃間に図３の（ホ）に示す焼結炉７内の
温度を設定して焼結炉７内にボス付きワッシャを投入
し、焼結を行うと同時にバックメタル１の浸炭処理を行
う。
【００１６】浸炭処理は、図５の（ハ）に示すようにボ
ス付きワッシャを例えば８２０℃（時間短縮や侵炭品に
より上下する）に加熱した状態で、例えば３０分間（炉
によっては変化する）浸炭ガスのパージを行い、その
後、その状態を例えば１００分間（侵炭深さにより変化
する）保持してバックメタル１の浸炭を行う。浸炭が完
了したら油冷により焼入れを行った後、再び１００〜２
００℃まで加熱してこの状態を例えば１５分（物の温度
が内部まで均一になる時間）保持し、焼戻しを行う。
【００１７】そして、焼戻し処理が完了したら洗浄して
浸炭処理中に付着した不純物や油分を除去した後最終検
査を経て製品として出荷するものである。
【００１８】なお、図５の（イ）に上記一次焼結時の入
熱状態を、図５の（ロ）に二次焼結時の入熱状態を、そ
して図５の（ハ）に浸炭処理時の入熱状態を線図で示し
たが、必ずしもこれら図の数値に限定されないことは勿
論である。
【００１９】上記の実施例でのトライアルデータ（数値
データ）は、この数値に限定されるものではなく、侵炭
深さや、物の大きさによって又は使用環境によって変え
てもよい。又、材料の成分によっても変わる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係わるボ
ス付きワッシャの熱処理方法は、軸受合金を鉄系金属よ
りなるバックメタルに載せて一次成形後に一次焼結して
バイメタル材を得ると共に、得られたバイメタル材を成
形してボス付きワッシャを製作した後、二次焼結とバッ
クメタルの浸炭処理を同時に行うようにしたことから、
従来の二次焼結後に得られたバイメタル材を成形してボ
ス付きワッシャを製作し、このボス付きワッシャのバッ
クメタルを浸炭処理する方法に比べて工程数が少なくな
る。これによってボス付きワッシャの生産性向上と品質
管理の容易化が図れると同時にコスト低減も図れるよう
になる。
【００２１】また、二次焼結と浸炭処理を同時にに行う
ことによって、これらを別に行う場合に比べて加熱に必
要な熱量が少なくなるため、消費電力や消費燃料の低減
が図れ、経済的になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例になる熱処理方法で処理され
たボス付きワッシャの平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】（イ）乃至（ホ）は本発明の一実施例になるボ
ス付きワッシャの熱処理方法を示す説明図である。
【図４】（イ）乃至（ヘ）はボス付きワッシャの製造工
程を示す説明図である。
【図５】（イ）乃至（ハ）は本発明の一実施例になるボ
ス付きワッシャの熱処理方法における入熱状態を示す線
図である。
【符号の説明】
１ バックメタル ２ 軸受合金

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸受合金を鉄系金属よりなるバックメタ
    ルに載せて一次成形後に一次焼結してバイメタル材を得
    ると共に、得られたバイメタル材を成形してボス付きワ
    ッシャを製作した後、二次焼結とバックメタルの浸炭処
    理を同時に行うようにしたことを特徴とするボス付きワ
    ッシャの熱処理方法。
  2. 【請求項２】 前記二次焼結を、軸受合金のベース元素
    が液相焼結とならず、また補助成分が液相となる８００
    〜９００℃の間の温度に加熱した焼結炉で行うようにし
    た請求項１記載のボス付きワッシャの熱処理方法。
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