JP3869620B2 - Alloy steel powder molding material, alloy steel powder processed body, and manufacturing method of alloy steel powder molding material - Google Patents

Alloy steel powder molding material, alloy steel powder processed body, and manufacturing method of alloy steel powder molding material Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造部品や摺動部品等の機械部品の成形素材として好適な合金鋼粉成形素材と、その素材にさらに加工を加えた合金鋼粉加工体、及び合金鋼粉成形素材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の各種構造部品や摺動部品として、鉄基焼結合金が従来より用いられており、この技術は、例えば、特公昭60-6587号公報、特開平8-144026号公報、同8-144027号公報、同7-224361号公報、同7-224362号公報、同7-224363号公報等に示されている。
【0003】
特公昭60-6587号公報に記載の技術は、15〜25質量%のCr、1〜5質量%のCu、3質量%以下のMo、0.3〜0.8質量%のP、2.0〜4.0質量%のCと、残部がFe及び不可避不純物からなる組成を有する金属質粉末を所定の条件で焼結することにより、微細炭化物が均一に分散した組織を有する耐摩耗性焼結合金を得るようにしたものであり、この技術によって得られる焼結合金は、ロッカーアームパッドやバルブリフタその他の耐摩耗性材料への使用が考えられている。
【0004】
また、特開平8-144026号公報と同8-144027号公報に記載の技術は、所定配合の金属質粉末をプレス成形した圧粉体を所定の条件で焼結することにより、Cを0.5〜2.0質量%、Ni,Mo,CuとB(またはBN及びS)を夫々所定量含有し、残部がFe及び不可避不純物からなり、さらに遊離黒鉛が析出した組織を有する高強度及び高靱性の鉄基焼結合金を得られるようにしたものであり、この技術によって得られる焼結合金は、自動車のオイルポンプの歯車やロータリコンプレッサの軸受等の摺動部品への使用が考えられている。
【0005】
また、特開平7-224361号公報と同7-224362号公報、同7-224363号公報に記載の技術は、Cr,Mo,W,V等の組成の異なる2種以上の合金元素成分を所定量含有し、残部がFe及び不可避不純物から成る合金粉末の混合粉末に、所定量のCを配合した配合粉末をプレス成形することで圧粉体を成形し、その圧粉体を仮焼結した後に12〜15ton/cm2で再加圧し、さらにその後に熱処理することによって、組成の異なった合金粒域が拡散相を介して結合した組織を有する高強度の鉄基焼結合金を得られるようにしたものであり、この技術によって得られる焼結合金は、カムピース、カムシャフト、コンプレッサ用ロータ等の高強度を必要とする構造部材への使用が考えられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、自動車のエンジン部品等の構造部品や摺動部品に要求される強度、耐摩耗性等の機械的特性は高まる一方であり、上記従来の鉄基焼結合金は、これらの機械的特性の面で充分に満足できるものではなかった。
【0007】
その理由としては、前記特公昭60-6587号公報に記載のものは、Pを添加して焼結性を向上させることによって高密度焼結体を得ているが、ここでの焼結は液相焼結によるものであるため、寸法精度の低下が大きく、また、強度を高めるためにCr等の合金量を多くする必要があった。
【0008】
また、前記特開平8-144026号公報や同8-144027号公報に記載のものは、遊離黒鉛を析出させるためにBまたはBNを添加しているが、これらも添加量を増加すると焼結体の機械的特性を低下させるため、得られる強度には限界があった。
【0009】
さらに、前記特開平7-224361号公報や同7-224362号公報、同7-224363号公報に記載のものは、合金粒域を得るために、Cr,V等の合金元素を一定量以上添加する必要があり、その添加した合金元素によって再加圧前の成形素材の硬度が高くなって、再加圧が困難になる(変形能が低下する)という不具合を生じる。また、この技術によって得た組織は、マクロ的に均一な組織ではないため、疲労強度にも限界があった。
【0010】
【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、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびコバルト(Co)から選ばれる少なくとも一種の合金元素を含有し、残部を鉄及び不可避的不純物とする合金鋼粉に、0.1質量%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800〜1000℃で仮焼結してなり、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライトまたはオーステナイトの組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有する合金鋼粉成形素材の構成にした。
【0011】
請求項2記載の発明は、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびコバルト(Co)から選ばれる少なくとも一種の合金元素を主成分とする粉末を鉄及び不可避的不純物からなる金属粉に拡散付着してなる金属粉に、0.1質量%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800〜1000℃で仮焼結してなり、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライト、オーステナイト、または、未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有する合金鋼粉成形素材の構成にした。
【0012】
請求項3記載の発明は、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびコバルト(Co)から選ばれる少なくとも一種の合金元素を主成分とする粉末を鉄及び不可避的不純物からなる金属粉に混合してなる金属粉に、0.1質量%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800〜1000℃で仮焼結してなり、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライト、オーステナイト、または、未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有する合金鋼粉成形素材の構成にした。
【0013】
ここで用いられる金属質粉は、合金鋼粉等の合金元素を含む金属粉に0.1質量%以上の黒鉛を混合したため、予備成形体を仮焼結するときや、得られた合金鋼粉成形素材(以下、「成形素材」と言う。)を後にさらに再焼結するときに、実質的に炭素がすべて脱炭してしまうことがない。したがって、成形素材を再圧縮成形や再焼結等して得られる部材の機械的強度を充分に高めることができる。
【0014】
また、圧粉成形によって得る予備成形体の密度は7.3g/cm3以上であるため、この予備成形体を仮焼結して得られる成形素材は金属粉の粒界に黒鉛が確実に残留し、その結果、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、成形能が全体的に高まる。
【0015】
即ち、7.3g/cm3以上の高密度に形成された予備成形体においては、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いるため、仮焼結時の炉内の雰囲気ガスが予備成形体の内部に入り込みにくく、しかも、内部の黒鉛から発生したガスが周囲に拡散しにくく、このことが炭素の拡散の抑制(黒鉛の残留)に大きく寄与する。このため、得られた成形素材の組織は、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、鉄や合金元素の炭化物等の析出物がほとんど生じていない状態となっている。
【0016】
具体的には、請求項1にかかる成形素材の場合、フェライト、オーステナイト、あるいは、黒鉛の近傍にパーライトまたはベーナイトがわずかに析出した組織となっており、請求項2,3にかかる成形素材の場合、フェライト、オーステナイト、または、ニッケル(Ni)等の未拡散の合金成分の種または種以上が混在した組織、あるいは、黒鉛の近傍にパーライトまたはベーナイトがわずかに析出した組織となっている。したがって、再圧縮成形の行われる前の成形素材は、炭素の拡散の影響をほとんど受けることがなくなり、その結果、硬度が低く、伸びが大きくなると共に、残留した黒鉛が金属粉の粒界を潤滑することで、変形能がさらに高まる。
【0017】
また、仮焼結によって金属粉の粒子同士の接触面における拡散または溶融による焼結が広範囲に亘って生じるため、成形素材はこの点からも大きな伸びが得られることになる。
さらに、仮焼結温度は800℃以上であるために、焼結による金属粉の結合が確実に進行し、また、1000℃を超えないために、黒鉛が過剰に拡散することによる成形素材の過剰な硬度の上昇は生じなくなる。
【0018】
また、請求項4及び5に記載の発明は、合金鋼粉成形素材において、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、及び、バナジウム(V)から選ばれる一種または二種以上の合金元素を、質量%で0.1≦Mo≦3.0、0.1≦Cr≦3.5、0.1≦Mn≦1.0、0.01≦V≦1.0の条件を満たす範囲で含有する構成にした。
【0019】
モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、及び、バナジウム(V)の各添加濃度が質量パーセントでMo=3.0、Cr=3.5、Mn=1.0、V=1.0を上回ると、仮焼結した成形素材の硬度が上昇し、それと共に鍛造性(再圧縮成形の際の変形能)が低下する。また、前記合金元素の各添加濃度が質量パーセントでMo=0.1、Cr=0.1、Mn=0.1、V=0.01を下回ると、熱処理後の表面硬さが低下して機械強度向上の効果が小さくなる。したがって、これらの合金元素の添加濃度は上述の範囲に設定することが望ましい。
【0022】
請求項6記載の発明は、請求項1または4に記載の合金鋼粉成形素材を合金鋼粉成形素材を再圧縮成形してなり、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライト、オーステナイトの組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有する合金鋼粉塑性加工体の構成とした。
また、請求項7記載の発明は、請求項2、3、5のいずれかに記載の合金鋼粉成形素材を再圧縮成形してなり、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライト、オーステナイト、または、未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有する合金鋼粉塑性加工体の構成とした。
【0023】
成形素材を冷間鍛造等によって再圧縮成形した合金鋼粉塑性加工体(以下、「塑性加工体」と言う。)は、金属粉の粒界に黒鉛が残留した状態で成形素材の空隙が圧潰され、ほとんど空隙のない緻密な組織となる。
【0024】
また、ここで用いる成形素材は炭素の拡散がほとんど生じていないため、小さい成形荷重(変形抵抗)によって所定形状に容易に再圧縮成形することが可能である。つまり、成形素材に炭素の拡散が多量にある成形素材(従来の成形素材)の場合には、硬度が高く伸びも小さいうえに金属粒子間の滑りが少ないことから、再圧縮が非常に難しいが、ここで用いる成形素材の場合、炭素の拡散がほとんどないことから、硬度が低く伸びが大きくなるうえに、粒界に残留した黒鉛によって金属粒子間の滑りが確保され、その結果として再圧縮成形を容易に行うことが可能になる。そして、再圧縮成形は、常温状態で行うことができるために、スケールの発生や変態による塑性加工体の寸法精度の低下が起こらず、加工を完了した塑性加工体は極めて精度の高いものとなる。
【0025】
さらに、金属粉に添加した合金成分は、再圧縮成形における加工硬化の程度を高めるため、塑性加工体は合金元素を加えない場合に比較して高い硬度を得ることができるが、一方残留黒鉛が金属粒界を潤滑するため、小さな変形抵抗によって再圧縮成形を行うことができる。特に、請求項2,3にかかる成形素材の場合、合金元素の拡散が金属粉の表面付近に現れ、内部にまで進行しにくいため、より低い変形抵抗によって加工硬化した塑性加工体を得ることができる。
【0026】
よって、この塑性加工体は、高強度、高精度を必要とする摺動部品への適用が可能である。
【0027】
請求項8及び9に記載の発明は、金属質粉が充填される成形空間を有する成形ダイスと、この成形ダイスに挿入されて金属質粉を加圧する上パンチ及び下パンチを備え、かつ、前記成形ダイスの成形空間には、前記上パンチの挿入される大径部と、前記下パンチの挿入される小径部と、これら大径部と小径部を繋ぐテーパ部が形成されると共に、前記上パンチと下パンチの一方または両方の前記成形空間に臨む端面に成形空間の容積を増大させる切欠きが形成された装置によって予備成形体を形成し、これによって形成された予備成形体を800〜1000℃で仮焼結して請求項1や請求項2,3に記載の合金鋼粉成形素材を形成し、その合金鋼粉成形素材を再圧縮成形した合金鋼粉塑性加工体の構成にした。
【0028】
成形素材を成形するための予備成形体は全体として7.3g/cm3以上の高密度にする必要があるため、予備成形体の離型時には抜き取りのための摩擦が大きくなるものと考えられるが、ここで用いられる装置は、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、予備成形体の密度を局部的に低密度にして離型の摩擦を低下させることができる。このため、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部の作用と相俟って、成形ダイスから容易に離型されることとなり、密度が7.3g/cm3以上予備成形体が容易に得られる。
【0029】
そして、この予備成形体を仮焼結した成形素材は、予備成形体の密度が確実に高密度になることから、金属粉の粒界に残留した黒鉛を充分に含みつつも、炭素の拡散のほとんどない状態に成形され、その後の再圧縮成形は容易に行われるようになる。したがって、再圧縮成形された塑性加工体は、空隙のほとんどない緻密な組織となり、しかも、常温での再圧縮成形が容易になることから高精度に成形される。
【0030】
請求項10に記載の発明は、請求項6に記載の合金鋼粉塑性加工体を800〜1300℃で再焼結してなり、フェライト、パーライト、ベイナイト、オーステナイトの組織からなり、金属粉の内部または粒界に黒鉛が点在する組織を有する合金鋼粉再焼結加工体の構成にした。
また、請求項11に記載の発明は、請求項7に記載の合金鋼粉塑性加工体を800〜1300℃で再焼結してなり、フェライト、パーライト、ベイナイト、オーステナイトまたは未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織からなり、金属粉の内部または粒界に黒鉛が点在する組織を有する合金鋼粉再焼結加工体の構成にした。
【0031】
塑性加工体は、再焼結によって金属粉の接触面における表面拡散または溶融による焼結と同時に、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形成)される。金属粉は、フェライト、パーライト、オーステナイト、または、ニッケル(Ni)等の未拡散の合金成分の種または種以上が混在した組織からなり、黒鉛が残留する場合には、金属粉内部に黒鉛が点在する組織となる。
【0032】
さらに、再焼結においては、素地に固溶する合金元素は、より均質に素地に固溶し、炭化物等の析出物を生じる合金元素は、析出物を生じることにより、添加した合金元素による機械的特性の向上の効果がマクロ的な組織に反映される。
【0033】
これらにより、再焼結加工体は塑性加工体よりも強度が高くなり、硬化層を特に必要としない鋳鍛造材と同等以上の機械的強度を得ることができる。
【0034】
また、この再焼結加工体は、再圧縮成形の後に再焼結したため、結晶粒径がほぼ20μm程度またはそれ以下の再結晶組織となり、これによって単に強度が高くなるばかりでなく、伸びや衝撃値が大きくなり、疲労強度も高まる。
【0036】
また、再焼結温度は800℃以上であるために、塑性加工体に対する黒鉛の拡散が確実に進行し、さらに1300℃を超えないために、脱炭量の増大や結晶粒の粗大化が生じなくなる。
【0037】
請求項12、13に記載の発明は、請求項10または11に記載の合金鋼粉再焼結加工体を熱処理してなり、硬化組織を有することを特徴とする合金鋼粉熱処理加工体の構成にした。
【0038】
焼き入れ等によって熱処理された再焼結加工体は、過飽和に黒鉛を固溶し、または、微細な炭化物を析出させ、あるいは、窒化物を析出させて硬化層を形成する。このため、この合金鋼粉熱処理加工体(以下、「熱処理加工体」と言う。)は、熱処理による炭素の拡散は内部ほど少なくなり、内部は靭性を有したまま、表面近傍のみ熱処理により高硬度とされる。
請求項14〜16に記載の発明は、合金鋼粉成形素材の製造方法に関し、請求項14に記載の発明は、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびコバルト(Co)から選ばれる少なくとも一種の合金元素を含有し、残部を鉄及び不可避的不純物とする合金鋼粉に、0 . 1質量%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/cm 3 以上の予備成形体を得る予備成形工程と、前記予備成形体を800〜1000℃で仮焼結して、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有する合金鋼粉成形素材を得る仮焼結工程と、を有することを特徴としている。
請求項15に記載の発明は、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびコバルト(Co)から選ばれる少なくとも一種の合金元素を主成分とする粉末を鉄及び不可避的不純物からなる金属粉に拡散付着してなる金属粉に、0 . 1質量%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/cm 3 以上の予備成形体を得る予備成形工程と、前記予備成形体を800〜1000℃で仮焼結して、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライト、オーステナイト、または、未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有する合金鋼粉成形素材を得る仮焼結工程と、を有することを特徴としている。
請求項16に記載の発明は、前記予備成形工程が、金属質粉が充填される成形空間を有する成形ダイスと、この成形ダイスに挿入されて金属質粉を加圧する上パンチ及び下パンチを備え、かつ、前記成形ダイスの成形空間には、前記上パンチの挿入される大径部と、前記下パンチの挿入される小径部と、これら大径部と小径部を繋ぐテーパ部が形成されると共に、前記上パンチと下パンチの一方または両方の前記成形空間に臨む端面に成形空間の容積を増大させる切欠きが形成された装置によって予備成形体を形成したことを特徴としている。
【0039】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
【0040】
図1は、本発明の実施の形態を示す合金鋼粉加工体の製造工程説明図であり、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り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)を順次示す説明図である。
【0041】
図1において、101は予備成形工程、102は仮焼結工程、103は再圧縮工程、104は再焼結工程、105は熱処理工程であり、成形素材は、予備成形工程101と仮焼結工程102を経て得られる。そして、成形素材は再圧縮工程103を経て塑性加工体とされ、さらに塑性加工体は再焼結工程104を経て再焼結加工体、熱処理工程105を経て熱処理加工体とされる。
【0042】
成形工程101では、この実施の形態において図2(a)〜(d)に示すように、後述する金属質粉3を成形ダイス4の成形空間5内に充填し、上パンチ6及び下パンチ7で加圧して、密度が7.3g/cm3以上の予備成形体8を得る。この場合、前記金属質粉3及び成形ダイス4は常温状態にある。
【0043】
成形ダイス4の成形空間5は、上パンチ6が挿入される大径部9と、下パンチ7が挿入される小径部10と、これら大径部9と小径部10とを繋ぐテーパ部11とを備えている。
【0044】
前記成形ダイス4の成形空間5内に挿入される上パンチ6及び下パンチ7の一方または両方、この実施の形態においては上パンチ6には、成形ダイス4の成形空間5に臨む端面12の外周端部に、成形空間5の容積を増大させる切欠き13が形成してある。前記切欠き13はこの実施の形態において断面が駒形で環状に形成してある。
【0045】
14は前記成形ダイス4の成形空間5内に挿入されるコアで、このコア14によって、成形空間5内で成形される予備成形体8は略円筒状に造形されることになる。
【0046】
成形工程101では、先ず、図2(a)に示すように、成形ダイス4の成形空間5内に金属質粉3を充填する。ここで充填される金属質粉3は、以下の金属粉に、0.1質量%以上の黒鉛を混合したものが用いられる。
【0047】
即ち、ここで用いられる金属粉は、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)、コバルト(Co)等の合金元素の一種若しくは二種以上を含有し、残部が鉄及び少量の不可避不純物によって構成されているもの(請求項1に対応の金属粉)、または、前記合金元素を主成分とする粉末を鉄を主成分とする金属粉に拡散付着したもの(請求項2に対応の金属粉)、若しくは、混合したもの(請求項3に対応の金属粉)が用いられる。
【0048】
次に、前記成形ダイス4の成形空間5内に上パンチ6及び下パンチ7を挿入して金属質粉3を加圧する。詳しくは、前記上パンチ6が成形空間5の大径部9内に挿入され、下パンチ7が成形空間5の小径部10内に挿入されて加圧される。このとき、前記切欠き13が形成された上パンチ6は大径部9内で停止するようになっている(図2(b)参照)。
【0049】
前記金属質粉3が加圧され、圧粉成形された後、上パンチ6を後退(上昇)させると共に、成形ダイス4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5内から取り出す(図2(d)参照)。
【0050】
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つれて、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り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101においてはこれが有利に解決される。
【0051】
即ち、前記成形ダイス4の成形空間5はテーパ部11を備えているから、このテーパ部11が所謂抜き勾配となって、圧粉成形された予備成形体8の取り出しが容易に行える。また、前記上パンチ6には、成形ダイス4の成形空間5に臨む端面12の外周端部に、成形空間5の容積を増大させる切欠き13が形成してあるから、この切欠き13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4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の取り出しが容易になる。
【0052】
これによって、前記密度が7.3g/cm3以上の予備成形体8を容易に得ることができる。
【0053】
次に、前記成形工程101で得られた予備成形体8を仮焼結工程102で仮焼結する。これによって、図3に示すように、金属粉3aの粒界に黒鉛3bが残留し、鉄や合金元素の炭化物等の析出物のほとんど生じない組織を持った成形素材が得られる。
【0054】
即ち、請求項1に対応の金属粉3aを用いた場合、金属粉3aの粒界に黒鉛3bの全部が残留した(黒鉛3bの拡散がまったくなかった)のであれば、金属粉3aの組織は、全体がフェライト(F)、または、オーステナイト(A)の組織となり、黒鉛3bの一部が拡散したのであれば、金属粉3aの組織は、黒鉛3bの近傍にパーライト(P)またはベイナイト(B)がわずかに析出した組織となる。また、請求項2または3に対応の金属粉3aを用いた場合には、金属粉3aの粒界に黒鉛3bの全部が残留したときには、全体がフェライト(F)、または、オーステナイト(A)の組織、若しくは、ニッケル(Ni)等の未拡散の合金成分を持った組織となり、黒鉛3bの一部が拡散したときには黒鉛3bの近傍にパーライト(P)またはベイナイト(B)がわずかに析出した組織となる。つまり、少なくとも、前記金属粉3aの全体がパーライト(P)やベイナイト(B)の組織とはなっていない。このため、前記成形素材は硬さが低く、かつ、伸びが大きい性質を有し、優れた変形能を有することになる。
【0055】
さらに説明すると、予備成形体8は密度が7.3g/cm3以上であることから、金属粉3aの粒子間の空隙が連続せず、孤立した状態となっており、このことが大きく原因して、仮焼結後に硬度が低く、伸びが大きい成形素材が得られることとなる。即ち、金属粉3aの粒子間の空隙が連続している場合には、仮焼結時の炉内の雰囲気ガス及び黒鉛から発生するガスが空隙を介して予備成形体8の内部に深く侵入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ことから、これらが有利に防止され、硬度が低く抑えられると共に大きな伸びが得られることとなる。したがって、成形素材の硬度や伸びは黒鉛3bの量の影響をほとんど受けることがない。
【0056】
また、前記仮焼結工程102によって、金属粉3a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亘って生じることからも、より大きな伸びが得られる。
【0057】
仮焼結工程102での焼結温度は、00℃未満では焼結による金属粉の結合が進行せず、1000℃を超えると、黒鉛3bが過剰に拡散されて硬度が高くなりすぎてしまうため、00〜1000℃の範囲が選択される。尚、このときの雰囲気は、不活性、還元性、真空中のいずれであっても良い。
【0058】
ここで、図4は、後述する実施例1の場合の仮焼結温度と成形素材の伸びの関係を調べた試験データとグラフであり、図5は、後述する実施例2の場合の図4と同様の試験データとグラフである。そして、図6は、実施例1の場合の仮焼結温度と成形素材の硬さ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2の場合の図6と同様のデータとグラフである。
【0059】
これらのデータとグラフから明らかなように、仮焼結温度を00〜1000℃の範囲で選択すれば、比較的大きな成形素材の伸びが得られ、硬さはHRB60前後に維持することができる。因みに、このHRB60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、本願発明にかかるこの成形素材においては焼鈍を行うことなく、このHRB60の前後の値を得ることができる。
【0060】
また、仮焼結工程102で得られた成形素材は、次の再圧縮工程103において再圧縮成形(冷間鍛造等)が行われる。ここで得られる塑性加工体は、金属粉3aの粒界に黒鉛3bが残留した成形素材に対して組織の空隙を圧潰して緻密化するため、ほとんど空隙を有しない組織となっている。
【0061】
そして、塑性加工体は、成形素材の金属粉3aの粒界に黒鉛3bが残留し、炭素の拡散がほとんど生じていないため、図8,図9に示すように成形荷重(変形抵抗)を非常に小さくすることができる。つまり、成形素材は炭素の拡散がほとんどないことから、硬度が低く、かつ、伸びが大きい特性となり、さらに、金属粉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、再圧縮成形時の成形荷重は小さくなり、塑性加工体は所定の形状に容易に形成される。尚、図8は実施例1の場合、図9は実施例2の場合について夫々成形荷重を調べたものである。
【0062】
また、仮焼結時の温度については、00〜1000℃の範囲を選択すれば、前記塑性加工体は、図10,図11に示すように充分な引張り強度を確保することができ、さらに、図12,図13に示すように充分な硬さをも確保することができる。ただし、図10,図12は実施例1の場合、図11,図13は実施例2の場合について調べたものである。したがって、塑性加工体は、引張り強度や硬さが鋳鍛造材に匹敵するものとなり、機械的強度は充分に高くなる。
【0063】
比較的小さな変形を伴う再圧縮成形の場合には、再変形、即ち、再度の塑性加工を容易に行うことができ、大きな変形を伴う再圧縮成形の場合には、加工硬化により、高い硬度が得られる。
【0064】
図14,図15は、比較的小さな変形を伴う再圧縮成形により形成された場合と、大きな変形を伴う再圧縮成形により形成された場合の夫々の塑性加工体の組織を示すものである。いずれも、金属粉3aの粒界に黒鉛3bが残留した組織であり、金属粉3aの組織は、請求項1に対応するものであれば、フェライト(F)、オーステナイト(A)、あるいは、黒鉛3bの近傍にパーライト(P)またはベイナイト(B)がわずかに析出した組織、請求項2,3に対応するものであれば、フェライト(F)、オーステナイト(A)、または、ニッケル(Ni)等の未拡散の合金成分の、一種または二種以上が混在した組織、或いは、黒鉛3bの近傍にパーライト(P)またはベイナイト(B)がわずかに析出した組織となっているが、図14に示されたものは、空隙はほとんどなく、金属粉3aはやや変形した形状となっており、図15に示されたものは、ほぼ完全に空隙がなくなり、金属粉3aは大きく変形して扁平な形状となっている。
【0065】
さらに、再圧縮成形は常温状態で行うため、スケールの発生や変態による寸法精度の低下が起こらず、しかも、成形素材を低い成形荷重で成形することができるため、鍛造材と比較してスプリングバックが小さく、再圧縮成形によって塑性加工体の全体が実質的に真密度となる。このため、従来の焼結体よりも密度のばらつきが少なく、寸法変化のばらつきも小さい。したがって、成形素材を再圧縮して得られる塑性加工体は寸法精度の高いものとなる。
【0066】
よって、こうして得られた塑性加工体は、高強度、高精度を必要とする摺動部品への適用が可能である。
【0067】
さらに、塑性加工体は、次の再焼結工程104において再焼結が行われる。ここで、得られた再焼結加工体は、金属粉の接触面における表面拡散または溶融による焼結と同時に、金属粉3aの粒界に存在した黒鉛3bをフェライト地に拡散(固溶または炭化物を形成)させるものであり、図16に示すように、金属粉3aは、請求項1に対応するものであれば、フェライト(F)、パーライト(P)、ベイナイト(B)、オーステナイト(A)等の組織からなり、請求項2,3に対応するものであれば、フェライト(F)、パーライト(P)、ベイナイト(B)、オーステナイト(A)、または、ニッケル(Ni)等の未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織からなる。そして、黒鉛3bが残留する場合には、金属粉3aの内部または粒界に黒鉛3bが点在する組織となる。
【0068】
さらに、請求項1〜3のいずれに対応するものの場合にも、図17に示すように、添加した黒鉛3bの残留率(総炭素に占める未拡散の黒鉛量の割合)は再焼結温度が高いほど小さくなっており、黒鉛3bが拡散した状態の組織と,黒鉛3bが残留した状態の組織とが再焼結温度に応じた所定の割合で形成される。尚、再焼結温度が高温の場合には黒鉛の残留率は同図に示すように0となり、黒鉛3bの残留した組織は無くなる。
【0069】
また、再焼結において素地に固溶する合金元素にあっては、より均質に素地に固溶し、炭化物等の析出物を生じる合金元素にあっては、析出物を生じることにより、添加した合金元素による機械的特性の向上の効果がマクロ的な組織に反映され、再焼結加工体全体としての機械的特性が向上する。
【0070】
このため、塑性加工体よりも強度が充分に高くなり、また、黒鉛3bの拡散量を変えることによって、強度、潤滑性、その他の要求される機械的特性に応じた再焼結加工体を得ることができるようになる。そして、所定温度で再焼結された再焼結加工体は、引張り強度が大きく、硬度も高くなり、硬化層を特に必要としない鋳鍛造材と同等以上の機械的強度が得られる。
【0071】
また、再焼結加工体は,再圧縮成形後に再焼結することにより、結晶粒径がほぼ20μm程度またはそれ以下の再結晶組織となり、従来の焼結体の結晶粒径である40〜50μmよりも結晶粒径が微細になる。このため、強度がより高くなるうえ、伸びが大きく、疲労強度が高く、衝撃値が高いものとなり、優れた機械的特性を有するものとなる。
【0072】
ところで、再焼結温度は、00℃未満では黒鉛3bの拡散が進行せず、1300℃を超えると、浸炭、脱炭、結晶粒の粗大化等が生じることから、00〜1300℃の範囲に設定する。尚、このときの雰囲気は不活性、還元性、真空中のいずれであっても良い。
【0073】
また、図18〜図21に示すように、再焼結温度が00〜1000℃の比較的低温である場合は、一方では加工硬化の回復によって軟化するが、他方では黒鉛3bの拡散が進行し始めると共に、軽度の再結晶により結晶粒の微細な組織が得られるので、強度が大きくなると共に、高硬度になる。ただし、形状によって加工硬化の回復の程度が大きく、緩やかに軟化してから、1000℃近くで再び硬化傾向に転じる場合もある。
【0074】
さらに、1000〜1300℃の高温である場合は、黒鉛3bの残留率が小さく、即ち、黒鉛3bが素地に拡散するので、さらに強度は大きく、高硬度になる。しかし、1100℃を超えると脱炭量の増加に伴う総炭素量の低下や結晶粒の再成長による強度及び硬さの低下の傾向がみられ、特に1300℃を超えると機械的特性が大きく低下する。したがって、再焼結温度は900〜1300℃の温度範囲にすることが望ましい。
【0075】
また、再焼結加工体は、最後に熱処理工程105において、高周波焼入れ、浸炭焼入れ、窒化及びその他の組み合わせなどの熱処理が行われる。これにより、過飽和に黒鉛3bが固溶し、または、微細な炭化物が析出して、硬化層が形成される。
【0076】
図22,図23に示すように、硬化層の形成により、再焼結加工体よりも大きな引張り強度が得られ、図24に示す表面からの距離と硬さの関係からわかるように、本発明にかかるものの場合、実質的に真密度であるので熱処理による炭素の拡散は内部ほど少なく、このために内部は靭性を有したまま、表面近傍のみが熱処理により高硬度となる。したがって、全体として優れた機械的特性を有している。一方、従来法による熱処理加工体では,内部まで炭素の拡散が進行し、全体が高い硬度にはなっているが、空隙を有するので、脆く、靭性及び剛性も低いものとなっている。
【0077】
即ち、空隙を有する従来法の熱処理加工体では、全体が熱処理され、高強度、高靭性を得ることは困難であったが、本発明にかかる熱処理加工体は、一般の焼結品よりも高強度、高靭性であることに加え、高剛性であり、鋳鍛造材と同様に要求される機械的特性に応じた熱処理を行うことが可能である。また、クロム(Cr),モリブデン(Mo)、マンガン(Mn)等の素地に固溶して焼入れ性等の熱処理性を向上させる合金元素を添加している場合には、さらに優れた機械的特性を有するものが得られる。
【0078】
よって、こうして得られた熱処理加工体は、カムシャフト、ロータ部品等の自動車エンジン部品、プロペラシャフトジョイント部部品、ドライブシャフト部品、クラッチ部品、ミッション部品等の駆動部品、パワーステアリングギヤ部品、アンチロックブレーキ部品等の操舵部品、懸架部品、その他各種ベアリング及びポンプ構成部品等の、高強度、高靭性、摺動性が要求される機械部品の製造に適用したときに、安価にこれらを得ることができる。
【0079】
以上、一つの実施の形態について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、例えば、前記予備成形体8は、金属質粉3及び成形型を所定温度に加熱して、金属質粉3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良い。
【0080】
また、前記上パンチ6に、成形空間5の容積を拡大させる切欠き13を形成した実施の形態について述べたが、この切欠き13は下パンチ7に設けても良く、また、上パンチ6及び下パンチ7の両方に設けても良い。
【0081】
【実施例】
実施例1:
モリブデン(Mo)0.2質量%の成分を含有し、残部は鉄(Fe)及び少量の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の予備成形体を形成して、この予備成形体を窒素ガス雰囲気の炉内において800℃で60分間仮焼結して成形素材を作った。この成形素材の伸びは11.2%、硬さはHRB53.3であった(図4,図6参照)。
【0082】
そして、この後前記成形素材を断面減少率(変形量)60%で後方押し出しにより、カップ状に再圧縮成形(冷間鍛造)して、塑性加工体を得た。
【0083】
その結果、前記塑性加工体を得たときの成形荷重(変形抵抗)は、2078MPaであり(図8参照)、前記塑性加工体の引張り強度(圧環強度からの換算値)は692MPa、硬さはHRB75であった(図10,図12参照)。尚、前記塑性加工体の密度は、7.71g/cm3であった。
【0084】
また、この後前記塑性加工体を窒素ガス及び水素ガスの混合雰囲気の炉内において1150℃で再焼結して再焼結加工体を得た。その再焼結加工体の引張り強度(圧環強度からの換算値)は676MPa、硬さはHRB71であった(図18,図20参照)。尚、前記再焼結加工体の密度は、7.71g/cm3であった。
【0085】
さらにこの後、前記再焼結加工体をカーボンポテンシャル1.0%の雰囲気の炉内において最高860℃で浸炭して、90℃で油焼入れし、150℃で焼戻し、熱処理加工体を得た。その結果、熱処理加工体の引張り強度(圧環強度からの換算値)は1185MPa(図22参照)、表面の固さはHRC59であり、内部(表面から2mmの部分)の硬さはHRC33(HV330)であった。
【0086】
実施例2:
鉄(Fe)及び少量の不可避不純物である鉄粉表面に、ニッケル(Ni)2.0質量%、モリブデン(Mo)1.0質量%が拡散付着されている合金鋼粉に、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の予備成形体を形成し、この予備成形体を窒素ガス雰囲気の炉内において800℃で60分間仮焼結して成形素材を作った。この成形素材の伸びは11.8%、硬さはHRB52であった(図5,図7参照)。
【0087】
この後、前記成形素材を断面減少率(変形量)60%で後方押し出しにより、カップ状に再圧縮成形(冷間鍛造)して、塑性加工体を得た。
【0088】
前記塑性加工体を得たときの成形荷重(変形抵抗)は、2428MPaであり(図9参照)、前記塑性加工体の引張り強度(圧環強度からの換算値)は706MPa、硬さはHRB96であった(図11,図13参照)。そして、前記塑性加工体の密度は、7.70g/cm3であった。
【0089】
この後、前記塑性加工体を窒素ガス及び水素ガスの混合雰囲気の炉内において1150℃で再焼結した。このとき、再焼結加工体の引張り強度(圧環強度からの換算値)は784MPa、硬さはHRB100であり(図19,図21参照)、密度は、7.70g/cm3であった。
【0090】
また、この後前記再焼結加工体をカーボンポテンシャル1.0%の雰囲気の炉内において最高860℃で浸炭して、90℃で油焼入れし、150℃で焼戻し、熱処理加工体を得た。その結果、熱処理加工体の引張り強度(圧環強度からの換算値)は1678MPa、表面の固さはHRC62であり、内部(表面から2mmの部分)の硬さはHRC41(HV400)であった(図23,図24参照)。
【0091】
実施例3:
鉄(Fe)及び少量の不可避不純物である鉄粉に、2.0質量%の銅(Cu)と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の予備成形体を形成し、この予備成形体を窒素ガス雰囲気の炉内において800℃で60分間仮焼結して成形素材を作った。この成形素材の伸びは12.0%、硬さHRB47であった。
【0092】
次に、この成形素材を断面減少率60%で後方押し出しにより、カップ状に再圧縮成形(冷間鍛造)して、塑性加工体を得た。
【0093】
前記塑性加工体を得たときの成形荷重(変形抵抗)は、1960MPaであり、前記塑性加工体の引張り強度(圧環強度からの換算値)は510MPa、硬さはHRB75であった。そして、前記塑性加工体の密度は、7.70g/cm3であった。
【0094】
この後、前記塑性加工体を窒素ガス及び水素ガスの混合雰囲気の炉内において1150℃で再焼結した。このとき、再焼結加工体の引張り強度(圧環強度からの換算値)は735MPa、硬さはHRB80であり、密度は、7.75g/cm3であった。
【0095】
また、この後前記再焼結加工体をカーボンポテンシャル1.0%の雰囲気の炉内において最高860℃で浸炭して、90℃で油焼入れし、150℃で焼戻し、熱処理加工体を得た。その結果、熱処理加工体の引張り強度(圧環強度からの換算値)は980MPa、表面の固さはHRC50であり、内部(表面から2mmの部分)の硬さはHRB91であった。
【0096】
以下、つづけて実施例4〜19について説明するが、これらの実施例は、上述実施例1に対して合金鋼粉の構成のみが異なり、合金鋼粉に混合する黒鉛の量(0.3質量%)、予備成形体の密度(7.4g/cm3)、仮焼結の際の条件(窒素ガスの炉内で800℃60分間)、再圧縮成形の際の条件(断面減少率60パーセント)、再焼結の際の条件(窒素ガス及び水素ガスの混合雰囲気の炉内で1150℃)、熱処理の際の条件(カーボンポテンシャル1.0%の雰囲気の炉内で最高860℃で浸炭、90℃で油焼入れ、150℃で焼き戻し)等はすべて同様としている。したがって、以下の実施例については、合金の構成と、試験結果のみを記載するものとする。
【0097】
実施例4:
合金鋼粉は、ニッケル(Ni)1.0質量%、モリブデン(Mo)0.3質量%、銅(Cu)0.3質量%の成分を含有し、残部が鉄(Fe)と不可避不純物からなる構成にした。
(イ)再圧縮成形の際の成形荷重 …2195MPa
(ロ)塑性加工体の引張り強度 …725MPa
(ハ)塑性加工体の硬さ …HRB82
(ニ)塑性加工体の密度 …7.74g/cm3
(ホ)再焼結加工体の引張り強度 …755MPa
(ヘ)再焼結加工体の硬さ …HRB85
(ト)再焼結加工体の密度 …7.74g/cm3
(チ)熱処理加工体の引張り強度 …1235MPa
(リ)熱処理加工体の表面硬さ …HRC60
(ヌ)熱処理加工体の内部の硬さ …HRC41(HV400)
実施例5:
合金鋼粉は、クロム(Cr)1.0質量%、マンガン(Mn)0.7質量%、モリブデン(Mo)0.3質量%の成分を含有し、残部が鉄(Fe)と不可避不純物からなる構成にした。
(イ)再圧縮成形の際の成形荷重 …2333MPa
(ロ)塑性加工体の引張り強度 …706MPa
(ハ)塑性加工体の硬さ …HRB80
(ニ)塑性加工体の密度 …7.66g/cm3
(ホ)再焼結加工体の引張り強度 …794MPa
(ヘ)再焼結加工体の硬さ …HRB90
(ト)再焼結加工体の密度 …7.66g/cm3
(チ)熱処理加工体の引張り強度 …1323MPa
(リ)熱処理加工体の表面硬さ …HRC60
(ヌ)熱処理加工体の内部の硬さ …HRC42(HV418)
実施例6:
合金鋼粉は、クロム(Cr)1.0質量%、モリブデン(Mo)0.3質量%、バナジウム(V)0.3質量%の成分を含有し、残部が鉄(Fe)と不可避不純物からなる構成にした。
(イ)再圧縮成形の際の成形荷重 …2362MPa
(ロ)塑性加工体の引張り強度 …725MPa
(ハ)塑性加工体の硬さ …82HRB
(ニ)塑性加工体の密度 …7.65g/cm3
(ホ)再焼結加工体の引張り強度 …804MPa
(ヘ)再焼結加工体の硬さ …HRB88
(ト)再焼結加工体の密度 …7.65g/cm3
(チ)熱処理加工体の引張り強度 …1333MPa
(リ)熱処理加工体の表面硬さ …HRC63
(ヌ)熱処理加工体の内部の硬さ …HRC43(HV421)
実施例7:
合金鋼粉は、コバルト(Co)6.5質量%、クロム(Cr)8.0質量%、タングステン(W)2.0質量%、モリブデン(Mo)0.5質量%の成分を含有し、残部が鉄(Fe)と不可避不純物からなる構成にした。
(イ)再圧縮成形の際の成形荷重 …2550MPa
(ロ)塑性加工体の引張り強度 …696MPa
(ハ)塑性加工体の硬さ …HRB95
(ニ)塑性加工体の密度 …7.60g/cm3
(ホ)再焼結加工体の引張り強度 …784MPa
(ヘ)再焼結加工体の硬さ …HRB100
(ト)再焼結加工体の密度 …7.60g/cm3
(チ)熱処理加工体の引張り強度 …1176MPa
(リ)熱処理加工体の表面硬さ …HRC66
(ヌ)熱処理加工体の内部の硬さ …HRC45(HV450)
実施例8〜19:
実施例8〜19で採用した合金鋼粉は、図25に示す組成の合金元素を夫々含有し、残部が鉄(Fe)と不可避不純物からなる構成とした。尚、図25は、前述した実施例1〜7も含めた各実施例における再圧縮成形荷重と熱処理加工体の表面硬さを示してある。
【0098】
図25のデータから明らかなように、組成の異なるいずれの実施例においても良好な冷間鍛造性(再圧縮の際の成形能)を得られた。
【0099】
しかしながら、モリブデン(Mo)が3.0質量%を越える実施例19、クロム(Cr)が3.0質量%を越える実施例7及び14、マンガン(Mn)が1.0質量%を越える実施例16、バナジウム(V)が1.0質量%を超える実施例12では、冷間鍛造時の荷重(再圧縮成形荷重)が2500MPaを越える高い値を示し、変形抵抗が他の例に比較して若干高くな。また、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、及び、マンガン(Mn)が0.1質量%未満、バナジウム(V)が0.01質量%未満の実施例17では、熱処理後の表面硬度が他の例に比較して若干低くなる。
【0100】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる合金鋼粉成形素材は、機械的強度の高い部材を得るのに好適な所定量の黒鉛を含み、しかも、再圧縮成形に有利な硬度が低く、伸びの大きい性質(変形能)を有する。
【0101】
また、本発明にかかる合金鋼粉加工体は、硬度や疲労強度その他の機械的特性を確実に高めることができるうえ、寸法精度をも高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の合金鋼粉成形素材と合金鋼粉加工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り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)を示す説明図である。
【図3】実施例1または2に対応する予備成形体を仮焼結して形成した成形素材の組織を示す図面である。
【図4】実施例1に対応する成形素材について、仮焼結温度と黒鉛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である。
【図5】実施例2に対応する成形素材について、仮焼結温度と黒鉛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である。
【図6】実施例1に対応する成形素材について、仮焼結温度と黒鉛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である。
【図7】実施例2に対応する成形素材について、仮焼結温度と黒鉛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である。
【図8】実施例1に対応する成形素材を再圧縮成形(冷間鍛造)したときの、単位時間当たりの成形荷重(変形抵抗)をデータ及びグラフで示す図面である。
【図9】実施例2に対応する成形素材を再圧縮成形(冷間鍛造)したときの、単位時間当たりの成形荷重(変形抵抗)をデータ及びグラフで示す図面である。
【図10】実施例1に対応する塑性加工体について、仮焼結温度と黒鉛量を変化させた場合の引張り強度の変化をデータ及びグラフで示す図面である。
【図11】実施例2に対応する塑性加工体について、仮焼結温度と黒鉛量を変化させた場合の引張り強度の変化をデータ及びグラフで示す図面である。
【図12】実施例1に対応する塑性加工体について、仮焼結温度と黒鉛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である。
【図13】実施例2に対応する塑性加工体について、仮焼結温度と黒鉛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である。
【図14】実施例1または2に対応する成形素材を、比較的小さい断面減少率(変形量)でもって再圧縮成形(冷間鍛造)した組成加工体の組織を示す図面である。
【図15】実施例1または2に対応する成形素材を、比較的大きい断面減少率でもって再圧縮成形(冷間鍛造)した組成加工体の組織を示す図面である。
【図16】実施例1または2に対応する再焼結加工体の組織を示す図面である。
【図17】実施例1に対応する再焼結加工体について、再焼結温度と再焼結時間とを変化させた場合の黒鉛残留率の変化をデータ及びグラフで示す図面である。
【図18】実施例1に対応する再焼結加工体について、再焼結温度を変化させた場合の引張り強度の変化をデータ及びグラフで示す図面である。
【図19】実施例2に対応する再焼結加工体について、再焼結温度を変化させた場合の引張り強度の変化をデータ及びグラフで示す図面である。
【図20】実施例1に対応する再焼結加工体について、再焼結温度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である。
【図21】実施例2に対応する再焼結加工体について、再焼結温度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である。
【図22】実施例1に対応する熱処理加工体について、再焼結温度を変化させた場合の引張り強度の変化をデータ及びグラフで示す図面である。
【図23】実施例2に対応する熱処理加工体について、再焼結温度を変化させた場合の引張り強度の変化をデータ及びグラフで示す図面である。
【図24】実施例2に対応する熱処理加工体の内部硬さ分布と、同じ金属質粉を密度7.0g/cm3に仮圧縮成形してその後に実施例2と同様の条件下で加工を施して得た熱処理加工体(従来法)の内部硬さ分布と、をデータ及びグラフで示す図面である。
【図25】実施例1〜19の各塑性加工体の含有する合金元素と、各実施例における再圧縮成形荷重と熱処理加工体表面硬さのデータを示す図面である。
【符号の説明】
3a…金属粉
3b…黒鉛
4…成形ダイス
5…成形空間
6…上パンチ
7…下パンチ
9…大径部
10…小径部
11…テーパ部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an alloy steel powder molding material suitable as a molding material for mechanical parts such as structural parts and sliding parts, and an alloy steel powder processed body obtained by further processing the material.And method for producing alloy steel powder molding materialAbout.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, iron-based sintered alloys have been used as various structural parts and sliding parts of automobiles. This technique is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 60-6587, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-144026, and 8-1444027. No. 7, 224361, No. 7-224362, No. 7-224363, and the like.
[0003]
The technology described in Japanese Patent Publication No. 60-6587 includes 15 to 25% by mass of Cr, 1 to 5% by mass of Cu, 3% by mass or less of Mo, 0.3 to 0.8% by mass of P, 2. By sintering metal powder having a composition of 0 to 4.0% by mass of C and the balance of Fe and inevitable impurities under a predetermined condition, a wear-resistant firing having a structure in which fine carbides are uniformly dispersed is obtained. Bonded gold is obtained, and the sintered alloy obtained by this technique is considered to be used for rock-resistant arm pads, valve lifters and other wear-resistant materials.
[0004]
In addition, the technique described in JP-A-8-144026 and JP-A-8-144027 discloses that a green compact obtained by press-molding a metallic powder having a predetermined composition is sintered under predetermined conditions, thereby reducing C to 0. 5 to 2.0% by mass, containing Ni, Mo, Cu and B (or BN and S) in a predetermined amount, the balance being Fe and inevitable impurities, and having a structure in which free graphite is precipitated The tough iron-based sintered alloy can be obtained, and the sintered alloy obtained by this technology is considered to be used for sliding parts such as automobile oil pump gears and rotary compressor bearings. Yes.
[0005]
Further, the techniques described in JP-A-7-224361, 7-224362, and 7-224363 disclose two or more kinds of alloy element components having different compositions such as Cr, Mo, W, and V. A green compact was formed by press-molding a mixed powder containing a predetermined amount of C into a mixed powder of alloy powder containing a fixed amount and the balance consisting of Fe and inevitable impurities, and the green compact was pre-sintered. Later 12-15ton / cm2By re-pressurizing with, and then heat-treating, a high-strength iron-based sintered alloy having a structure in which alloy grain regions having different compositions are bonded through a diffusion phase can be obtained. The sintered alloy obtained by the technique is considered to be used for a structural member that requires high strength such as a cam piece, a cam shaft, and a compressor rotor.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, mechanical properties such as strength and wear resistance required for structural parts and sliding parts such as automobile engine parts are increasing, and the conventional iron-based sintered alloy described above has these mechanical characteristics. I was not satisfied with the aspect.
[0007]
The reason for this is that in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 60-6687, P is added to improve the sinterability, thereby obtaining a high-density sintered body. Since it is based on phase sintering, the dimensional accuracy is greatly lowered, and it is necessary to increase the amount of alloy such as Cr in order to increase the strength.
[0008]
In addition, in the above-mentioned JP-A-8-144026 and 8-144027, B or BN is added in order to precipitate free graphite. In order to reduce the mechanical properties of the steel, the strength obtained is limited.
[0009]
Furthermore, in the above-mentioned JP-A-7-224361, JP-A-7-224362, and JP-A-7-224363, an alloy element such as Cr or V is added in a certain amount or more in order to obtain an alloy grain region. The added alloying element increases the hardness of the molding material before re-pressurization, resulting in a problem that re-pressurization becomes difficult (deformability decreases). Moreover, since the structure obtained by this technique is not a macroscopically uniform structure, there is a limit to the fatigue strength.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  Therefore, the invention according to claim 1 is molybdenum (Mo), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V).andCobalt (Co)Contains at least one alloy element selected fromThe density is 7.3 g / cm, which is obtained by compacting a metallic powder obtained by mixing 0.1 mass% or more of graphite with an alloy steel powder having a part of iron and inevitable impurities.ThreeThe above preformsAt 800-1000 ° CPre-sintered and graphite remains at the grain boundaries of the metal powder., Having a structure of ferrite or austenite, pearlite or bainite was deposited in the vicinity of the graphite.An alloy steel powder molding material having a structure was used.
[0011]
  The invention according to claim 2 is molybdenum (Mo), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V).andCobalt (Co)At least one kind selected fromA metal powder formed by mixing 0.1% by mass or more of graphite with a metal powder formed by diffusing and adhering a powder containing an alloy element as a main component to a metal powder composed of iron and inevitable impurities is compacted. The resulting density is 7.3 g / cm.ThreeThe above preforms800-1000 ° CPre-sintered, and graphite remains at the grain boundaries of the metal powder., Ferrite, austenite, or a structure in which one or more of undiffused alloy components are mixed, and pearlite or bainite is precipitated in the vicinity of the graphite.An alloy steel powder molding material having a structure was used.
[0012]
  Invention of Claim 3 is nickel (Ni), manganese (Mn), chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V)and0.1% by mass or more of graphite is mixed with a metal powder obtained by mixing a powder mainly composed of at least one alloy element selected from cobalt (Co) with a metal powder composed of iron and inevitable impurities. Density of 7.3 g / cm, obtained by compacting metal powderThreeThe above preformsAt 800-1000 ° CPre-sintered and graphite remains at the grain boundaries of the metal powder., Ferrite, austenite, or a structure in which one or more of undiffused alloy components are mixed, and pearlite or bainite is precipitated in the vicinity of the graphite.An alloy steel powder molding material having a structure was used.
[0013]
The metallic powder used here is a mixture of metal powder containing alloying elements such as alloy steel powder with 0.1% by mass or more of graphite, so when pre-sintering the preform or when the obtained alloy steel powder is used. When the molding material (hereinafter referred to as “molding material”) is re-sintered later, substantially all of the carbon is not decarburized. Therefore, the mechanical strength of a member obtained by recompression molding or re-sintering of the molding material can be sufficiently increased.
[0014]
The density of the preform obtained by compacting is 7.3 g / cm.ThreeTherefore, in the molding material obtained by pre-sintering this preform, the graphite remains reliably at the grain boundary of the metal powder. As a result, the hardness is low, the elongation is increased, and the metal powder grain The lubricity of the field is increased, and the molding ability is improved as a whole.
[0015]
That is, 7.3 g / cmThreeIn the preform formed with the above high density, the voids between the particles of the metal powder are not continuous and are in an isolated state. It is difficult to enter the interior, and the gas generated from the interior graphite is less likely to diffuse around, which greatly contributes to the suppression of carbon diffusion (remaining graphite). For this reason, the structure of the obtained molding material is in a state in which graphite remains at the grain boundary of the metal powder and precipitates such as iron and carbides of alloy elements are hardly generated.
[0016]
  Specifically, in the case of the molding material according to claim 1, the structure has a structure in which pearlite or bainite is slightly precipitated in the vicinity of ferrite, austenite, or graphite. , Ferrite, austenite, or undiffused alloy components such as nickel (Ni)oneSeed ortwoIt is a structure in which more than seeds are mixed, or a structure in which pearlite or bainite is slightly precipitated in the vicinity of graphite. Therefore, the molding material before recompression molding is hardly affected by the diffusion of carbon. As a result, the hardness is low, the elongation increases, and the residual graphite lubricates the grain boundaries of the metal powder. by doing,DeformationThe ability is further enhanced.
[0017]
  Moreover, since sintering by diffusion or melting at the contact surface between the particles of the metal powder occurs over a wide range by pre-sintering, the molding material can obtain a large elongation also from this point.
  Further, since the pre-sintering temperature is 800 ° C. or higher, the bonding of the metal powder by the sintering surely proceeds, and since it does not exceed 1000 ° C., the excess of the molding material due to excessive diffusion of graphite. No increase in hardness occurs.
[0018]
  Claim 4And 5The described invention is an alloy steel powder molding material in which one or more alloy elements selected from molybdenum (Mo), chromium (Cr), manganese (Mn), and vanadium (V) are contained in 0.1% by mass. ≦ Mo ≦ 3.0, 0.1 ≦ Cr ≦ 3.5, 0.1 ≦ Mn ≦ 1.0, 0.01 ≦ V ≦ 1.0.
[0019]
When each additive concentration of molybdenum (Mo), chromium (Cr), manganese (Mn), and vanadium (V) exceeds Mo = 3.0, Cr = 3.5, Mn = 1.0, and V = 1.0 by mass percent, The hardness of the formed molding material increases, and at the same time, forgeability (deformability during recompression molding) decreases. Further, when the respective additive concentrations of the alloy elements are less than Mo = 0.1, Cr = 0.1, Mn = 0.1, and V = 0.01 in terms of mass percent, the surface hardness after the heat treatment is lowered and the effect of improving the mechanical strength is reduced. . Therefore, it is desirable to set the additive concentration of these alloy elements in the above range.
[0022]
  The invention described in claim 6Claim 1 or 4Re-compression molding of the alloy steel powder molding material described inGraphite remains in the grain boundary of the metal powder, and has a structure of ferrite and austenite, and has a structure in which pearlite or bainite is precipitated in the vicinity of the graphite.It was set as the structure of the alloy steel powder plastic processing body.
  Further, the invention according to claim 7 is formed by recompressing the alloy steel powder forming material according to any one of claims 2, 3, and 5, and graphite remains at the grain boundary of the metal powder, and ferrite, austenite Alternatively, an alloy steel powder plastic working body having a structure in which one or two or more kinds of undiffused alloy components are mixed and having a structure in which pearlite or bainite is precipitated in the vicinity of the graphite is used.
[0023]
An alloy steel powder plastic processed body (hereinafter referred to as “plastic processed body”) re-compressed by cold forging or the like is compacted with the graphite remaining in the grain boundary of the metal powder. It becomes a dense structure with almost no voids.
[0024]
In addition, since the molding material used here has almost no carbon diffusion, it can be easily recompressed into a predetermined shape with a small molding load (deformation resistance). In other words, in the case of a molding material (conventional molding material) with a large amount of carbon diffusion in the molding material, it is very difficult to recompress because the hardness is high, the elongation is small, and there is little slip between the metal particles. In the case of the molding material used here, since there is almost no carbon diffusion, the hardness is low and the elongation is large, and the graphite remaining at the grain boundaries ensures slip between the metal particles, resulting in recompression molding. Can be easily performed. Since the recompression molding can be performed at room temperature, the dimensional accuracy of the plastic processed body does not deteriorate due to the generation of scale or transformation, and the plastic processed body that has been processed becomes extremely accurate. .
[0025]
Furthermore, the alloy component added to the metal powder increases the degree of work hardening in the re-compression molding, so that the plastic processed body can obtain a higher hardness than when no alloy element is added, while the residual graphite is In order to lubricate the metal grain boundaries, recompression molding can be performed with a small deformation resistance. In particular, in the case of the forming material according to claims 2 and 3, diffusion of the alloy element appears near the surface of the metal powder and hardly progresses to the inside, so that it is possible to obtain a plastic work body that is work-hardened with a lower deformation resistance. it can.
[0026]
Therefore, this plastic workpiece can be applied to sliding parts that require high strength and high accuracy.
[0027]
  Claim8 and 9The described invention includes a molding die having a molding space filled with metallic powder, an upper punch and a lower punch that are inserted into the molding die and pressurize the metallic powder, and the molding die has a molding space. Is formed with a large-diameter portion into which the upper punch is inserted, a small-diameter portion into which the lower punch is inserted, and a tapered portion connecting the large-diameter portion and the small-diameter portion, and one of the upper punch and the lower punch. Alternatively, a preform is formed by an apparatus in which notches for increasing the volume of the molding space are formed on the end faces facing both of the molding spaces, and the preform thus formed is800-1000 ° CClaimed after pre-sintering with1 and claims 2 and 3The alloy steel powder molding raw material described above was formed, and the alloy steel powder molding raw material was recompressed and formed into an alloy steel powder plastic working body.
[0028]
The overall preform for molding the molding material is 7.3 g / cmThreeSince it is necessary to make the density higher than the above, it is considered that the friction for extracting is increased when the preform is released, but the apparatus used here is provided in one or both of the upper punch and the lower punch. At the notched portion, the density of the preform can be locally reduced to reduce the mold release friction. For this reason, the preform is easily released from the molding die in combination with the action of the taper portion formed in the molding space of the molding die, and the density is 7.3 g / cm.ThreeThus, a preform can be easily obtained.
[0029]
Then, the molding material obtained by pre-sintering the preformed body surely increases the density of the preformed body, so that the carbon material can be diffused while sufficiently containing graphite remaining in the grain boundary of the metal powder. Molding is almost complete, and subsequent recompression molding is easily performed. Therefore, the re-compressed plastic workpiece has a dense structure with almost no voids, and can be re-compressed easily at room temperature, so that it is formed with high accuracy.
[0030]
  ClaimThe invention according to claim 10 is obtained by re-sintering the alloy steel powder plastic working body according to claim 6 at 800 to 1300 ° C., comprising a structure of ferrite, pearlite, bainite, and austenite. An alloy steel powder re-sintered body having a structure in which graphite is scattered in the boundary is used.
  The invention according to claim 11 is obtained by re-sintering the alloy steel powder plastic working body according to claim 7 at 800 to 1300 ° C., and is made of ferrite, pearlite, bainite, austenite, or an undiffused alloy component. An alloy steel powder re-sintered body having a structure in which one type or two or more types are mixed, and has a structure in which graphite is scattered inside or at the grain boundary of the metal powder.
[0031]
  In the plastic workpiece, re-sintering causes surface diffusion at the contact surface of the metal powder or sintering by melting, and at the same time, graphite existing at the grain boundaries of the metal powder is diffused into the ferrite ground (solid solution or carbide is formed). The metal powder is composed of undiffused alloy components such as ferrite, pearlite, austenite, or nickel (Ni).oneSeed ortwoWhen it consists of the structure | tissue with which the seed | species or more was mixed and graphite remains, it becomes a structure | tissue where graphite is scattered inside a metal powder.
[0032]
Furthermore, in re-sintering, alloy elements that dissolve in the substrate are more homogeneously dissolved in the substrate, and alloy elements that generate precipitates such as carbides are produced by the precipitates. The effect of improving the physical characteristics is reflected in the macroscopic organization.
[0033]
As a result, the re-sintered processed body has higher strength than the plastic processed body, and a mechanical strength equal to or higher than that of a cast forged material that does not particularly require a hardened layer can be obtained.
[0034]
In addition, since this re-sintered body was re-sintered after re-compression molding, the crystal grain size became a recrystallized structure having a crystal grain size of about 20 μm or less, which not only increased strength, but also increased elongation and impact. The value increases and the fatigue strength increases.
[0036]
  Also,The re-sintering temperature is800Since the temperature is higher than or equal to ° C., the graphite diffuses reliably in the plastic workpiece, and further does not exceed 1300 ° C., so that the amount of decarburization and the coarsening of crystal grains do not occur.
[0037]
  The inventions described in claims 12 and 13 are described in claim 10 or 11.The alloy steel powder re-sintered processed body described above was heat-treated to form a heat-treated alloy steel powder processed body having a hardened structure.
[0038]
  The re-sintered body that has been heat-treated by quenching or the like forms a hardened layer by solid-dissolving graphite in supersaturation, or by precipitating fine carbides or by precipitating nitrides. For this reason, this alloy steel powder heat-treated body (hereinafter referred to as “heat-treated body”) has less carbon diffusion due to heat treatment, and the inside is still tough and has high hardness only by heat treatment near the surface. It is said.
  The invention described in claims 14 to 16 relates to a method for producing an alloy steel powder molding material, and the invention described in claim 14 includes molybdenum (Mo), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), Alloy steel powder containing at least one alloy element selected from chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V) and cobalt (Co), with the balance being iron and unavoidable impurities. . A metal powder obtained by mixing 1% by mass or more of graphite is compacted to a density of 7 . 3g / cm Three A preforming step for obtaining the above preform, and pre-sintering the preform at 800 to 1000 ° C. to obtain an alloy steel powder molding material having a structure in which pearlite or bainite is precipitated in the vicinity of the graphite. And a preliminary sintering step.
  The invention according to claim 15 is selected from molybdenum (Mo), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V) and cobalt (Co). A powder containing at least one alloy element as a main component is diffused and adhered to a metal powder composed of iron and inevitable impurities. . A density of 7 obtained by compacting a metallic powder obtained by mixing 1% by mass or more of graphite. . 3g / cm Three Preliminary forming step for obtaining the above preformed body, and preliminarily sintering the preformed body at 800 to 1000 ° C. so that graphite remains in the grain boundary of the metal powder, and ferrite, austenite, or undiffused alloy component And a pre-sintering step of obtaining an alloy steel powder forming material having a structure in which pearlite or bainite is precipitated in the vicinity of the graphite.
  According to a sixteenth aspect of the present invention, the preforming step includes a molding die having a molding space filled with metallic powder, and an upper punch and a lower punch that are inserted into the molding die and pressurize the metallic powder. In the molding space of the molding die, a large diameter portion into which the upper punch is inserted, a small diameter portion into which the lower punch is inserted, and a tapered portion connecting the large diameter portion and the small diameter portion are formed. In addition, a preform is formed by an apparatus in which a notch for increasing the volume of the molding space is formed on an end face facing the molding space of one or both of the upper punch and the lower punch.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0040]
FIG. 1 is an explanatory view of a manufacturing process of an alloy steel powder processed body showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a manufacturing process of a preform, in which a metallic powder is filled in a forming space of a forming die. (A), state in which metal powder is pressed with upper punch and lower punch (b), state in which molding die starts to be lowered for removal of preform after completion of pressurization (c), preform It is explanatory drawing which shows the state (d) taken out sequentially.
[0041]
In FIG. 1, 101 is a pre-forming process, 102 is a pre-sintering process, 103 is a re-compression process, 104 is a re-sintering process, and 105 is a heat treatment process. 102. The molding material is converted into a plastic processed body through a recompression process 103, and the plastic processed body is converted into a re-sintered processed body through a re-sintering process 104 and a heat-treated processed body through a heat treatment process 105.
[0042]
In the molding step 101, as shown in FIGS. 2A to 2D in this embodiment, the metal powder 3 described later is filled in the molding space 5 of the molding die 4, and the upper punch 6 and the lower punch 7 are filled. Pressurized with a density of 7.3 g / cmThreeThe above preform 8 is obtained. In this case, the metallic powder 3 and the forming die 4 are in a normal temperature state.
[0043]
The molding space 5 of the molding die 4 includes a large diameter portion 9 into which the upper punch 6 is inserted, a small diameter portion 10 into which the lower punch 7 is inserted, and a tapered portion 11 that connects the large diameter portion 9 and the small diameter portion 10. It has.
[0044]
One or both of the upper punch 6 and the lower punch 7 inserted into the molding space 5 of the molding die 4, in this embodiment, the upper punch 6 has an outer periphery of the end face 12 facing the molding space 5 of the molding die 4. A notch 13 for increasing the volume of the molding space 5 is formed at the end. In this embodiment, the notch 13 is formed in an annular shape with a cross section.
[0045]
Reference numeral 14 denotes a core inserted into the molding space 5 of the molding die 4, and the preform 14 formed in the molding space 5 is shaped into a substantially cylindrical shape by the core 14.
[0046]
In the molding step 101, first, as shown in FIG. 2A, the metal powder 3 is filled into the molding space 5 of the molding die 4. The metallic powder 3 filled here is obtained by mixing the following metal powder with 0.1% by mass or more of graphite.
[0047]
That is, the metal powder used here is molybdenum (Mo), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V), cobalt (Co), etc. A powder containing one or more of the above alloy elements, the balance being composed of iron and a small amount of inevitable impurities (metal powder corresponding to claim 1), or a powder mainly composed of the alloy elements What is diffused and adhered to metal powder containing iron as a main component (metal powder corresponding to claim 2) or mixed (metal powder corresponding to claim 3) is used.
[0048]
Next, the upper punch 6 and the lower punch 7 are inserted into the molding space 5 of the molding die 4 to pressurize the metallic powder 3. Specifically, the upper punch 6 is inserted into the large-diameter portion 9 of the molding space 5, and the lower punch 7 is inserted into the small-diameter portion 10 of the molding space 5 and pressed. At this time, the upper punch 6 in which the notch 13 is formed is stopped in the large diameter portion 9 (see FIG. 2B).
[0049]
After the metallic powder 3 is pressed and compacted, the upper punch 6 is retracted (raised) and the molding die 4 is lowered (see FIG. 2 (c)), and the compacted preformed preform is formed. The body 8 is taken out from the molding space 5 (see FIG. 2D).
[0050]
By the way, in general, when compacting metallic powder, as the density of the compacted product increases, the friction between the compacted product and the mold increases. Due to the spring back or the like, it becomes difficult to take out the green compact from the mold. For this reason, it is said that it is difficult to obtain a high-density compacted product, but this is advantageously solved in the molding step 101.
[0051]
That is, since the molding space 5 of the molding die 4 is provided with the taper portion 11, the taper portion 11 has a so-called draft, and the compacted preform 8 can be easily taken out. Further, the upper punch 6 is formed with a notch 13 for increasing the volume of the molding space 5 at the outer peripheral end of the end surface 12 facing the molding space 5 of the molding die 4. Thus, the density of the preformed body 8 is locally reduced, the friction between the preformed body 8 and the molding die 4 and the spring back of the preformed body 8 are kept low, and the preformed body 8 can be easily taken out. become.
[0052]
Thereby, the density is 7.3 g / cm.ThreeThe above preform 8 can be easily obtained.
[0053]
Next, the preform 8 obtained in the molding step 101 is temporarily sintered in the preliminary sintering step 102. As a result, as shown in FIG. 3, a molding material having a structure in which graphite 3b remains at the grain boundaries of the metal powder 3a and precipitates such as carbides of iron and alloy elements hardly occur is obtained.
[0054]
That is, when the metal powder 3a corresponding to claim 1 is used, if all of the graphite 3b remains at the grain boundary of the metal powder 3a (there is no diffusion of the graphite 3b), the structure of the metal powder 3a is If the whole becomes a structure of ferrite (F) or austenite (A) and a part of graphite 3b is diffused, the structure of the metal powder 3a is pearlite (P) or bainite (B ) Becomes a slightly precipitated structure. Further, when the metal powder 3a corresponding to claim 2 or 3 is used, when all of the graphite 3b remains at the grain boundary of the metal powder 3a, the whole is made of ferrite (F) or austenite (A). A structure or a structure having an undiffused alloy component such as nickel (Ni), and a structure in which pearlite (P) or bainite (B) is slightly precipitated in the vicinity of the graphite 3b when a part of the graphite 3b is diffused. It becomes. That is, at least the entire metal powder 3a does not have a pearlite (P) or bainite (B) structure. For this reason, the said molding material has the property that hardness is low and elongation is large, and it has the outstanding deformability.
[0055]
More specifically, the preform 8 has a density of 7.3 g / cm.ThreeBecause of the above, the voids between the particles of the metal powder 3a are not continuous and are in an isolated state. This is largely due to a molding material having low hardness and high elongation after pre-sintering. Will be. That is, when the gaps between the particles of the metal powder 3a are continuous, the atmosphere gas in the furnace during pre-sintering and the gas generated from the graphite penetrates deeply into the preform 8 through the gaps. Although the carburization is promoted, since the voids are isolated, these are advantageously prevented, the hardness is kept low, and a large elongation is obtained. Therefore, the hardness and elongation of the molding material are hardly affected by the amount of graphite 3b.
[0056]
Further, since the pre-sintering step 102 causes surface diffusion or melting of the metal powder 3a at the contact surface between the particles to occur over a wide range, a larger elongation can be obtained.
[0057]
  The sintering temperature in the preliminary sintering step 102 is8If it is less than 00 ° C, the bonding of the metal powder by sintering does not proceed, and if it exceeds 1000 ° C, the graphite 3b is excessively diffused and the hardness becomes too high.8The range of 00-1000 ° C is selectedThe stillThe atmosphere at this time may be any of inert, reducing, and vacuum.
[0058]
Here, FIG. 4 is a test data and graph in which the relationship between the pre-sintering temperature and the elongation of the molding material in the case of Example 1 described later is examined, and FIG. 5 is a diagram of FIG. 4 in the case of Example 2 described later. It is the same test data and graph. 6 is a test data and graph in which the relationship between the pre-sintering temperature and the hardness of the molding material in the case of Example 1 is examined, and FIG. 7 is the same data as FIG. 6 in the case of Example 2. And a graph.
[0059]
  As is clear from these data and graphs, the preliminary sintering temperature is8If it selects in the range of 00-1000 degreeC, the elongation of a comparatively big shaping | molding raw material will be obtained, and hardness can be maintained around HRB60. Incidentally, the value of this HRB60 is comparable to the hardness when annealed to a high-strength cold-forged steel material, but in this molding material according to the present invention, before and after the HRB60 without annealing. A value can be obtained.
[0060]
Further, the molding material obtained in the preliminary sintering step 102 is subjected to recompression molding (cold forging or the like) in the next recompression step 103. The plastic working body obtained here has a structure having almost no voids because the voids of the structure are crushed and densified with respect to the molding material in which the graphite 3b remains at the grain boundaries of the metal powder 3a.
[0061]
In the plastic processed body, graphite 3b remains at the grain boundary of the metal powder 3a of the molding material, and almost no carbon is diffused. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, the molding load (deformation resistance) is extremely high. Can be made smaller. In other words, since the molding material has almost no carbon diffusion, it has the characteristics of low hardness and high elongation, and further, the graphite existing in the metal grain boundary functions to promote the sliding between the metal powders. The molding load at the time of recompression molding becomes small, and the plastic workpiece is easily formed into a predetermined shape. FIG. 8 shows the molding load in the case of Example 1, and FIG. 9 shows the molding load in the case of Example 2.
[0062]
  Moreover, about the temperature at the time of temporary sintering,8If a range of 00 to 1000 ° C. is selected, the plastic working body can secure a sufficient tensile strength as shown in FIGS. 10 and 11, and further, as shown in FIGS. Hardness can also be secured. However, FIGS. 10 and 12 are for the first embodiment, and FIGS. 11 and 13 are for the second embodiment. Accordingly, the plastic processed body has a tensile strength and hardness comparable to that of the cast forged material, and the mechanical strength is sufficiently high.
[0063]
In the case of re-compression molding with relatively small deformation, re-deformation, that is, re-plastic forming can be easily performed. In the case of re-compression molding with large deformation, high hardness is obtained by work hardening. can get.
[0064]
FIG. 14 and FIG. 15 show the structures of plastic processed bodies when formed by recompression molding with relatively small deformation and when formed by recompression molding with large deformation. Any of these is a structure in which graphite 3b remains at the grain boundary of the metal powder 3a, and the structure of the metal powder 3a is ferrite (F), austenite (A), or graphite as long as it corresponds to claim 1. The structure in which pearlite (P) or bainite (B) is slightly precipitated in the vicinity of 3b, if it corresponds to claims 2 and 3, ferrite (F), austenite (A), nickel (Ni), etc. FIG. 14 shows a structure in which one or two or more of the undiffused alloy components are mixed, or a structure in which pearlite (P) or bainite (B) is slightly precipitated in the vicinity of the graphite 3b. The metal powder 3a has a slightly deformed shape with almost no voids, and the one shown in FIG. 15 is almost completely free of voids, and the metal powder 3a is greatly deformed and has a flat shape. And it has a.
[0065]
In addition, since re-compression molding is performed at room temperature, there is no reduction in dimensional accuracy due to scale generation or transformation, and the molding material can be molded with a low molding load. The re-compression molding makes the entire plastic workpiece substantially the true density. For this reason, the variation in density is smaller than that of a conventional sintered body, and the variation in dimensional change is also small. Therefore, the plastic workpiece obtained by recompressing the molding material has high dimensional accuracy.
[0066]
Therefore, the plastic workpiece obtained in this way can be applied to sliding parts that require high strength and high accuracy.
[0067]
Further, the plastic workpiece is re-sintered in the next re-sintering step 104. Here, the obtained re-sintered body diffuses the graphite 3b existing at the grain boundary of the metal powder 3a into the ferrite ground (solid solution or carbide) simultaneously with surface diffusion or melting by melting on the contact surface of the metal powder. If the metal powder 3a corresponds to claim 1, the ferrite (F), pearlite (P), bainite (B), austenite (A) as shown in FIG. If it corresponds to claims 2 and 3, it is not diffused such as ferrite (F), pearlite (P), bainite (B), austenite (A), or nickel (Ni). It consists of a structure in which one or more alloy components are mixed. And when the graphite 3b remains, it becomes a structure where the graphite 3b is scattered inside the metal powder 3a or at the grain boundary.
[0068]
Further, in the case corresponding to any one of claims 1 to 3, as shown in FIG. 17, the residual ratio of the added graphite 3b (ratio of the amount of undiffused graphite in the total carbon) is determined by the re-sintering temperature. The smaller the size, the smaller the structure in which the graphite 3b is diffused and the structure in which the graphite 3b remains, at a predetermined ratio according to the re-sintering temperature. When the re-sintering temperature is high, the residual ratio of graphite is 0 as shown in the figure, and the structure in which the graphite 3b remains is eliminated.
[0069]
In addition, in the case of alloy elements that are solid-dissolved in the base material during re-sintering, in the case of alloy elements that are more homogeneously dissolved in the base material and generate precipitates such as carbides, they are added by forming precipitates. The effect of improving the mechanical properties by the alloy elements is reflected in the macroscopic structure, and the mechanical properties of the entire re-sintered body are improved.
[0070]
Therefore, the strength is sufficiently higher than that of the plastic workpiece, and a re-sintered workpiece corresponding to strength, lubricity, and other required mechanical properties is obtained by changing the diffusion amount of the graphite 3b. Will be able to. The re-sintered body that has been re-sintered at a predetermined temperature has high tensile strength, high hardness, and mechanical strength equal to or higher than that of a cast forged material that does not particularly require a hardened layer.
[0071]
In addition, the re-sintered body is re-sintered after re-compression molding, thereby forming a recrystallized structure having a crystal grain size of about 20 μm or less, and the crystal grain size of the conventional sintered body is 40 to 50 μm. Than the crystal grain size. For this reason, the strength is further increased, the elongation is large, the fatigue strength is high, the impact value is high, and the mechanical properties are excellent.
[0072]
  By the way, the re-sintering temperature is8If the temperature is lower than 00 ° C, the diffusion of the graphite 3b does not proceed, and if it exceeds 1300 ° C, carburization, decarburization, coarsening of crystal grains, and the like occur.8Set in the range of 00-1300 ° C. The atmosphere at this time may be any of inert, reducing, or vacuum.
[0073]
  Also, as shown in FIGS.8In the case of a relatively low temperature of 00 to 1000 ° C., on the one hand, it is softened by recovery of work hardening, while on the other hand, the diffusion of graphite 3b starts to progress and a fine structure of crystal grains is obtained by mild recrystallization. Therefore, the strength is increased and the hardness is increased. However, there is a case where the degree of recovery of work hardening is large depending on the shape, and after gradually softening, the tendency to harden again at around 1000 ° C.
[0074]
Furthermore, at a high temperature of 1000 to 1300 ° C., the residual rate of the graphite 3b is small, that is, the graphite 3b diffuses into the substrate, so that the strength is further increased and the hardness becomes high. However, when the temperature exceeds 1100 ° C, there is a tendency for the total carbon content to decrease with the increase in the amount of decarburization and the strength and hardness to decrease due to the regrowth of crystal grains. To do. Therefore, the re-sintering temperature is desirably in the temperature range of 900 to 1300 ° C.
[0075]
Further, the re-sintered body is finally subjected to heat treatment such as induction hardening, carburizing and quenching, nitriding and other combinations in the heat treatment step 105. Thereby, the graphite 3b is dissolved in supersaturation, or fine carbides are precipitated to form a hardened layer.
[0076]
As shown in FIGS. 22 and 23, by forming a hardened layer, a greater tensile strength than that of the re-sintered body is obtained, and as can be seen from the relationship between the distance from the surface and the hardness shown in FIG. In this case, since the density is substantially true, the diffusion of carbon due to the heat treatment is less toward the inside, so that only the vicinity of the surface becomes high hardness by the heat treatment while the inside remains tough. Therefore, it has excellent mechanical properties as a whole. On the other hand, in the heat-treated body by the conventional method, the diffusion of carbon proceeds to the inside and the whole has a high hardness, but since it has voids, it is brittle and has low toughness and rigidity.
[0077]
That is, in the conventional heat-treated processed body having voids, the whole was heat-treated, and it was difficult to obtain high strength and high toughness, but the heat-treated processed body according to the present invention was higher than a general sintered product. In addition to strength and high toughness, it is highly rigid and can be subjected to heat treatment according to the required mechanical properties like cast and forged materials. In addition, when an alloying element that improves the heat treatment properties such as hardenability by adding a solid solution to the base such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), manganese (Mn) is added, even better mechanical properties Is obtained.
[0078]
Therefore, the heat-treated body obtained in this way is an automobile engine part such as a camshaft and a rotor part, a propeller shaft joint part part, a drive shaft part, a clutch part, a drive part such as a transmission part, a power steering gear part, and an anti-lock brake. When applied to the manufacture of mechanical parts that require high strength, high toughness, and slidability, such as steering parts such as parts, suspension parts, and other various bearings and pump components, these can be obtained at low cost. .
[0079]
Although one embodiment has been described above, the present invention is not limited to this. For example, the preform 8 is obtained by heating the metallic powder 3 and the molding die to a predetermined temperature to obtain the metallic powder 3. You may make it form by what is called warm forming performed in the state which lowered the yield point.
[0080]
Further, the embodiment has been described in which the notch 13 for expanding the volume of the molding space 5 is formed in the upper punch 6. However, the notch 13 may be provided in the lower punch 7, and the upper punch 6 and It may be provided on both of the lower punches 7.
[0081]
【Example】
Example 1:
It contains 0.2% by mass of molybdenum (Mo), the balance is iron (Fe) and a small amount of inevitable impurities alloy steel powder mixed with 0.3% by mass of graphite to form metallic powder. The metal powder is compacted to a density of 7.4 g / cm.ThreeThe preform was then pre-sintered at 800 ° C. for 60 minutes in a nitrogen gas furnace to produce a molding material. The molding material had an elongation of 11.2% and a hardness of HRB 53.3 (see FIGS. 4 and 6).
[0082]
After that, the molding material was recompressed into a cup shape (cold forging) by backward extrusion at a cross-sectional reduction rate (deformation amount) of 60% to obtain a plastic workpiece.
[0083]
As a result, the molding load (deformation resistance) when the plastic workpiece was obtained was 2078 MPa (see FIG. 8), the tensile strength (converted value from the crushing strength) of the plastic workpiece was 692 MPa, and the hardness was HRB75 (see FIGS. 10 and 12). The density of the plastic workpiece is 7.71 g / cm.ThreeMet.
[0084]
Thereafter, the plastic processed body was re-sintered at 1150 ° C. in a furnace having a mixed atmosphere of nitrogen gas and hydrogen gas to obtain a re-sintered processed body. The re-sintered body had a tensile strength (converted from the crushing strength) of 676 MPa and a hardness of HRB71 (see FIGS. 18 and 20). The density of the re-sintered processed body is 7.71 g / cm.ThreeMet.
[0085]
Thereafter, the re-sintered body was carburized at a maximum of 860 ° C. in a furnace having a carbon potential of 1.0%, quenched at 90 ° C., and tempered at 150 ° C. to obtain a heat-treated body. As a result, the tensile strength (converted value from the crushing strength) of the heat-treated body is 1185 MPa (see FIG. 22), the hardness of the surface is HRC59, and the hardness inside (2 mm from the surface) is HRC33 (HV330) Met.
[0086]
Example 2:
0.3% by mass is applied to the alloy steel powder in which 2.0% by mass of nickel (Ni) and 1.0% by mass of molybdenum (Mo) are diffused and adhered to the surface of iron (Fe) and a small amount of inevitable impurities. % Graphite is mixed to form a metallic powder, and this metallic powder is compacted to a density of 7.4 g / cmThreeThe preform was then pre-sintered at 800 ° C. for 60 minutes in a nitrogen gas furnace to produce a molding material. The molding material had an elongation of 11.8% and a hardness of HRB52 (see FIGS. 5 and 7).
[0087]
Thereafter, the molding material was re-compressed into a cup shape (cold forging) by backward extrusion at a cross-section reduction rate (deformation amount) of 60% to obtain a plastic workpiece.
[0088]
The molding load (deformation resistance) when the plastic workpiece was obtained was 2428 MPa (see FIG. 9), the tensile strength (converted value from the crushing strength) of the plastic workpiece was 706 MPa, and the hardness was HRB96. (See FIGS. 11 and 13). The density of the plastic workpiece is 7.70 g / cm.ThreeMet.
[0089]
Thereafter, the plastic workpiece was re-sintered at 1150 ° C. in a furnace in a mixed atmosphere of nitrogen gas and hydrogen gas. At this time, the tensile strength (converted value from the crushing strength) of the re-sintered body is 784 MPa, the hardness is HRB100 (see FIGS. 19 and 21), and the density is 7.70 g / cm.ThreeMet.
[0090]
Thereafter, the re-sintered body was carburized at a maximum of 860 ° C. in a furnace having a carbon potential of 1.0%, quenched at 90 ° C., and tempered at 150 ° C. to obtain a heat-treated body. As a result, the tensile strength (converted value from the crushing strength) of the heat-treated body was 1678 MPa, the surface hardness was HRC62, and the internal hardness (part 2 mm from the surface) was HRC41 (HV400) (Fig. 23, FIG. 24).
[0091]
Example 3:
Iron powder that is iron (Fe) and a small amount of inevitable impurities is mixed with 2.0 mass% copper (Cu) and 0.3 mass% graphite to form a metallic powder. Powder molded, density is 7.4g / cmThreeThe preform was then pre-sintered at 800 ° C. for 60 minutes in a nitrogen gas furnace to produce a molding material. The elongation of the molding material was 12.0% and the hardness was HRB47.
[0092]
Next, the molding material was recompressed into a cup shape (cold forging) by backward extrusion at a cross-section reduction rate of 60%, to obtain a plastic workpiece.
[0093]
The molding load (deformation resistance) when the plastic processed body was obtained was 1960 MPa, the tensile strength (converted value from the crushing strength) of the plastic processed body was 510 MPa, and the hardness was HRB75. The density of the plastic workpiece is 7.70 g / cm.ThreeMet.
[0094]
Thereafter, the plastic workpiece was re-sintered at 1150 ° C. in a furnace in a mixed atmosphere of nitrogen gas and hydrogen gas. At this time, the tensile strength (converted value from the crushing strength) of the re-sintered body is 735 MPa, the hardness is HRB80, and the density is 7.75 g / cm.ThreeMet.
[0095]
Thereafter, the re-sintered body was carburized at a maximum of 860 ° C. in a furnace having a carbon potential of 1.0%, quenched at 90 ° C., and tempered at 150 ° C. to obtain a heat-treated body. As a result, the tensile strength (converted value from the crushing strength) of the heat-treated body was 980 MPa, the surface hardness was HRC50, and the internal hardness (part 2 mm from the surface) was HRB91.
[0096]
Hereinafter, Examples 4 to 19 will be described. These examples differ from Example 1 only in the configuration of the alloy steel powder, and the amount of graphite mixed in the alloy steel powder (0.3 mass) %), Density of the preform (7.4 g / cmThree), Pre-sintering conditions (800 ° C. for 60 minutes in a nitrogen gas furnace), re-compression molding conditions (cross-sectional reduction rate of 60%), re-sintering conditions (nitrogen gas and hydrogen gas) 1150 ° C in a furnace with a mixed atmosphere), conditions for heat treatment (carburization at maximum 860 ° C in a furnace with a carbon potential of 1.0%, oil quenching at 90 ° C, tempering at 150 ° C), etc. The same is said. Therefore, only the composition of the alloy and the test results are described for the following examples.
[0097]
Example 4:
Alloy steel powder contains nickel (Ni) 1.0 mass%, molybdenum (Mo) 0.3 mass%, copper (Cu) 0.3 mass%, the remainder from iron (Fe) and inevitable impurities It became the composition which becomes.
(A) Molding load at the time of recompression molding 2195 MPa
(B) Tensile strength of plastic workpiece: 725 MPa
(C) Hardness of the plastic workpiece ... HRB82
(D) Density of the plastic workpiece ... 7.74 g / cmThree
(E) Tensile strength of re-sintered body: 755 MPa
(F) Hardness of re-sintered body ... HRB85
(G) Density of re-sintered body: 7.74 g / cmThree
(H) Tensile strength of heat-treated body ... 1235 MPa
(I) Surface hardness of heat-treated workpiece: HRC60
(Nu) Hardness inside heat-treated body ... HRC41 (HV400)
Example 5:
The alloy steel powder contains components of chromium (Cr) 1.0 mass%, manganese (Mn) 0.7 mass%, molybdenum (Mo) 0.3 mass%, and the balance from iron (Fe) and inevitable impurities. It became the composition which becomes.
(A) Molding load at the time of recompression molding ... 2333 MPa
(B) Tensile strength of plastic workpiece: 706 MPa
(C) Hardness of the plastic workpiece: HRB80
(D) Density of the plastic workpiece ... 7.66 g / cmThree
(E) Tensile strength of the re-sintered body: 794 MPa
(F) Hardness of re-sintered body: HRB90
(G) Density of re-sintered processed body: 7.66 g / cmThree
(H) Tensile strength of heat-treated body ... 1323 MPa
(I) Surface hardness of heat-treated workpiece: HRC60
(Nu) Hardness inside heat-treated body ... HRC42 (HV418)
Example 6:
The alloy steel powder contains components of chromium (Cr) 1.0 mass%, molybdenum (Mo) 0.3 mass%, vanadium (V) 0.3 mass%, and the balance from iron (Fe) and inevitable impurities. It became the composition which becomes.
(A) Molding load at the time of recompression molding ... 2362 MPa
(B) Tensile strength of plastic workpiece: 725 MPa
(C) Hardness of the plastic workpiece ... 82HRB
(D) Density of the plastic workpiece ... 7.65 g / cmThree
(E) Tensile strength of re-sintered processed body: 804 MPa
(F) Hardness of re-sintered body ... HRB88
(G) Density of re-sintered body: 7.65 g / cmThree
(H) Tensile strength of heat-treated body ... 1333 MPa
(I) Surface hardness of heat-treated workpiece: HRC63
(Nu) Hardness inside heat-treated body ... HRC43 (HV421)
Example 7:
Alloy steel powder contains components of cobalt (Co) 6.5% by mass, chromium (Cr) 8.0% by mass, tungsten (W) 2.0% by mass, molybdenum (Mo) 0.5% by mass, The balance is composed of iron (Fe) and inevitable impurities.
(A) Molding load at the time of re-compression molding ... 2550 MPa
(B) Tensile strength of plastic workpiece: 696 MPa
(C) Hardness of the plastic workpiece ... HRB95
(D) Density of the plastic workpiece ... 7.60 g / cmThree
(E) Tensile strength of re-sintered body: 784 MPa
(F) Hardness of re-sintered body: HRB100
(G) Density of re-sintered processed body: 7.60 g / cmThree
(H) Tensile strength of heat-treated body ... 1176 MPa
(I) Surface hardness of heat-treated workpiece: HRC66
(Nu) Hardness inside heat-treated body ... HRC45 (HV450)
Examples 8-19:
The alloy steel powders employed in Examples 8 to 19 each contained an alloy element having the composition shown in FIG. 25, and the balance was composed of iron (Fe) and inevitable impurities. FIG. 25 shows the recompression molding load and the surface hardness of the heat treated body in each of the examples including Examples 1 to 7 described above.
[0098]
As is apparent from the data in FIG. 25, good cold forgeability (formability during recompression) was obtained in any of the examples having different compositions.
[0099]
However, Example 19 in which molybdenum (Mo) exceeds 3.0 mass%, Examples 7 and 14 in which chromium (Cr) exceeds 3.0 mass%, and Examples in which manganese (Mn) exceeds 1.0 mass% 16. In Example 12 where vanadium (V) exceeds 1.0 mass%, the load during cold forging (recompression molding load) shows a high value exceeding 2500 MPa, and the deformation resistance is compared with other examples. A little expensive. In Example 17 in which molybdenum (Mo), chromium (Cr), and manganese (Mn) are less than 0.1% by mass and vanadium (V) is less than 0.01% by mass, the surface hardness after heat treatment is other than It is slightly lower than the example.
[0100]
【The invention's effect】
As described above in detail, the alloy steel powder molding material according to the present invention includes a predetermined amount of graphite suitable for obtaining a member having high mechanical strength, and has a low hardness advantageous for recompression molding. , Has a property of large elongation (deformability).
[0101]
Moreover, the alloy steel powder processed body according to the present invention can surely improve hardness, fatigue strength, and other mechanical characteristics, and can also improve dimensional accuracy.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram of a manufacturing process of an alloy steel powder forming material and an alloy steel powder processed body according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a manufacturing process of a preform, in a state where metal powder is filled in a molding space of a forming die (a), a state where metal powder is pressed with an upper punch and a lower punch (b), pressurization It is explanatory drawing which shows the state (c) which started lowering | hanging the shaping | molding die for taking out a preforming body after completion, and the state (d) which takes out a preforming body.
3 is a drawing showing the structure of a molding material formed by pre-sintering a preform corresponding to Example 1 or 2. FIG.
4 is a drawing showing data and graphs of changes in elongation when the pre-sintering temperature and the amount of graphite are changed for a molding material corresponding to Example 1. FIG.
FIG. 5 is a drawing showing data and graphs of changes in elongation when the pre-sintering temperature and the amount of graphite are changed for a molding material corresponding to Example 2.
FIG. 6 is a drawing showing data and graphs of changes in hardness when the pre-sintering temperature and the amount of graphite are changed for a molding material corresponding to Example 1.
7 is a drawing showing data and graphs of changes in hardness when changing the pre-sintering temperature and the amount of graphite for the molding material corresponding to Example 2. FIG.
8 is a drawing showing data and graphs of molding load (deformation resistance) per unit time when a molding material corresponding to Example 1 is recompression molded (cold forging). FIG.
9 is a drawing showing data and graphs of molding load (deformation resistance) per unit time when a molding material corresponding to Example 2 is recompressed (cold forging). FIG.
FIG. 10 is a drawing showing, in data and graphs, changes in tensile strength when the pre-sintering temperature and the amount of graphite are changed for a plastic workpiece corresponding to Example 1.
11 is a drawing showing data and graphs of changes in tensile strength when the pre-sintering temperature and the amount of graphite are changed for a plastic workpiece corresponding to Example 2. FIG.
12 is a drawing showing data and graphs of the change in hardness when the pre-sintering temperature and the amount of graphite are changed for the plastic workpiece corresponding to Example 1. FIG.
FIG. 13 is a drawing showing data and graphs of the change in hardness when the pre-sintering temperature and the amount of graphite are changed for a plastic workpiece corresponding to Example 2.
14 is a drawing showing the structure of a composition processed body obtained by recompression molding (cold forging) of a molding material corresponding to Example 1 or 2 with a relatively small cross-sectional reduction rate (deformation amount).
15 is a drawing showing the structure of a composition processed body obtained by recompression molding (cold forging) of a molding material corresponding to Example 1 or 2 with a relatively large cross-section reduction rate. FIG.
16 is a drawing showing the structure of a re-sintered body corresponding to Example 1 or 2. FIG.
17 is a drawing showing data and graphs of changes in the residual ratio of graphite when the re-sintering temperature and the re-sintering time are changed for the re-sintered body corresponding to Example 1. FIG.
18 is a drawing showing data and graphs of changes in tensile strength when the re-sintering temperature is changed for the re-sintered body corresponding to Example 1. FIG.
19 is a drawing showing data and a graph of changes in tensile strength when the re-sintering temperature is changed for the re-sintered body corresponding to Example 2. FIG.
20 is a drawing showing data and graphs of changes in hardness when the re-sintering temperature is changed for the re-sintered body corresponding to Example 1. FIG.
21 is a drawing showing data and graphs of changes in hardness when the re-sintering temperature is changed for the re-sintered body corresponding to Example 2. FIG.
22 is a drawing showing data and graphs showing changes in tensile strength when the re-sintering temperature is changed for the heat-treated body corresponding to Example 1. FIG.
FIG. 23 is a drawing showing, in data and graphs, changes in tensile strength when the re-sintering temperature is changed for the heat-treated body corresponding to Example 2.
FIG. 24 shows the internal hardness distribution of the heat-treated product corresponding to Example 2 and the same metallic powder having a density of 7.0 g / cm.Three1 is a drawing showing data and graphs of the internal hardness distribution of a heat-treated body (conventional method) obtained by temporary compression molding and then processed under the same conditions as in Example 2. FIG.
FIG. 25 is a drawing showing alloy elements contained in the respective plastic workpieces of Examples 1 to 19, and data of recompression molding load and heat treatment workpiece surface hardness in each Example.
[Explanation of symbols]
3a ... metal powder
3b Graphite
4 ... Molding dies
5 ... Molding space
6 ... Upper punch
7 ... Bottom punch
9. Large diameter part
10 ... Small diameter part
11 ... Tapered part

Claims (16)

モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびコバルト(Co)から選ばれる少なくとも一種の合金元素を含有し、残部を鉄及び不可避的不純物とする合金鋼粉に、0.1質量%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800〜1000℃で仮焼結してなり、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライトまたはオーステナイトの組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有することを特徴とする合金鋼粉成形素材。Contains at least one alloy element selected from molybdenum (Mo), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V) and cobalt (Co). , the alloy steel powder for the remaining part of iron and unavoidable impurities, the metallic powder obtained by mixing 0.1 mass% or more graphite obtained by compacting, density 7.3 g / cm 3 The above preform was pre-sintered at 800 to 1000 ° C., graphite remained at the grain boundaries of the metal powder, had a ferrite or austenite structure, and pearlite or bainite was deposited in the vicinity of the graphite. Alloy steel powder molding material characterized by having a structure . モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびコバルト(Co)から選ばれる少なくとも一種の合金元素を主成分とする粉末を鉄及び不可避的不純物からなる金属粉に拡散付着してなる金属粉に、0.1質量%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800〜1000℃で仮焼結してなり、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライト、オーステナイト、または、未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有することを特徴とする合金鋼粉成形素材。Main component of at least one alloy element selected from molybdenum (Mo), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V) and cobalt (Co) The density obtained by compacting a metal powder obtained by mixing 0.1% by mass or more of graphite with a metal powder obtained by diffusing and adhering the powder to be a metal powder composed of iron and inevitable impurities. There will be presintered the 7.3 g / cm 3 or more preforms at 800 to 1000 ° C., the graphite remains in the grain boundary of the metal powder, ferrite, austenite, or an alloy component of the non-diffusion type or An alloy steel powder forming material characterized by having a structure in which two or more kinds are mixed and having a structure in which pearlite or bainite is precipitated in the vicinity of the graphite . ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびコバルト(Co)から選ばれる少なくとも一種の合金元素を主成分とする粉末を鉄及び不可避的不純物からなる金属粉に混合してなる金属粉に、0.1質量%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800〜1000℃で仮焼結してなり、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライト、オーステナイト、または、未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有することを特徴とする合金鋼粉成形素材。Powders mainly composed of at least one alloy element selected from nickel (Ni), manganese (Mn), chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V) and cobalt (Co) are made of iron and inevitable impurities. A preform having a density of 7.3 g / cm 3 or more obtained by compacting a metal powder obtained by mixing 0.1% by mass or more of graphite with a metal powder obtained by mixing with a metal powder. The body is pre-sintered at 800 to 1000 ° C., graphite remains in the grain boundary of the metal powder, and has a structure in which ferrite, austenite, or one or more of non-diffused alloy components are mixed, An alloy steel powder molding material characterized by having a structure in which pearlite or bainite is precipitated in the vicinity of the graphite . モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、及び、バナジウム(V)から選ばれる一種または二種以上の合金元素を、質量%で0.1≦Mo≦3.0、0.1≦Cr≦3.5、0.1≦Mn≦1.0、0.01≦V≦1.0の条件を満たす範囲で含有することを特徴とする請求項1に記載の合金鋼粉成形素材。One or more alloy elements selected from molybdenum (Mo), chromium (Cr), manganese (Mn), and vanadium (V) are 0.1% Mo≤3.0, 0.1≤Cr≤3.5, 0.1% by mass%. The alloy steel powder forming material according to claim 1, wherein the alloy steel powder forming material is contained in a range satisfying the conditions of ≦ Mn ≦ 1.0 and 0.01 ≦ V ≦ 1.0. モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、及び、バナジウム(V)から選ばれる一種または二種以上の合金元素を、質量%で 0.1 ≦Mo≦ 3.0 0.1 ≦Cr≦ 3.5 0.1 ≦Mn≦ 1.0 0.01 ≦V≦ 1.0 の条件を満たす範囲で含有することを特徴とする請求項2または3に記載の合金鋼粉成形素材。 One or more alloy elements selected from molybdenum (Mo), chromium (Cr), manganese (Mn), and vanadium (V) are contained in 0.1 % by weight, 0.1 ≦ Mo ≦ 3.0 , 0.1 ≦ Cr ≦ 3.5 , 0.1 The alloy steel powder forming material according to claim 2, wherein the alloy steel powder forming material is contained in a range satisfying the conditions of ≦ Mn ≦ 1.0 and 0.01 ≦ V ≦ 1.0 . 請求項1または4に記載の合金鋼粉成形素材を再圧縮成形してなり、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライト、オーステナイトの組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有することを特徴とする合金鋼粉塑性加工体。The alloy steel powder molding material according to claim 1 or 4 is re-compressed and formed , wherein graphite remains at the grain boundaries of the metal powder, and has a structure of ferrite and austenite, and pearlite or bainite is adjacent to the graphite. An alloy steel powder plastic working body characterized in that it has a structure in which is precipitated . 請求項2、3、5のいずれかに記載の合金鋼粉成形素材を再圧縮成形してなり、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライト、オーステナイト、または、未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有することを特徴とする合金鋼粉塑性加工体。 The alloy steel powder molding material according to any one of claims 2, 3, and 5 is formed by recompression molding, wherein graphite remains at the grain boundary of the metal powder, and is a kind of ferrite, austenite, or undiffused alloy component. Or it has the structure | tissue which 2 or more types mixed, and has the structure | tissue which the pearlite or bainite precipitated in the vicinity of the said graphite, The alloy steel powder plastic processed body characterized by the above-mentioned. 金属質粉が充填される成形空間を有する成形ダイスと、この成形ダイスに挿入されて金属質粉を加圧する上パンチ及び下パンチを備え、かつ、前記成形ダイスの成形空間には、前記上パンチの挿入される大径部と、前記下パンチの挿入される小径部と、これら大径部と小径部を繋ぐテーパ部が形成されると共に、前記上パンチと下パンチの一方または両方の前記成形空間に臨む端面に成形空間の容積を増大させる切欠きが形成された装置によって予備成形体を形成し、これによって形成された予備成形体を800〜1000℃で仮焼結して請求項1に記載の合金鋼粉成形素材を形成し、その合金鋼粉成形素材を再圧縮成形したことを特徴とする請求項6に記載の合金鋼粉塑性加工体。 A molding die having a molding space filled with a metallic powder, and an upper punch and a lower punch that are inserted into the molding die and pressurize the metallic powder, and the molding punch is provided with the upper punch in the molding space. Are formed, a small-diameter portion into which the lower punch is inserted, a tapered portion connecting the large-diameter portion and the small-diameter portion, and formation of one or both of the upper punch and the lower punch. A preform is formed by an apparatus in which a notch for increasing the volume of the molding space is formed on an end surface facing the space, and the preform thus formed is pre-sintered at 800 to 1000 ° C. 7. The alloy steel powder plastic working body according to claim 6, wherein the alloy steel powder molding material is formed, and the alloy steel powder molding material is recompressed . 金属質粉が充填される成形空間を有する成形ダイスと、この成形ダイスMolding die having a molding space filled with metallic powder, and the molding die に挿入されて金属質粉を加圧する上パンチ及び下パンチを備え、かつ、前記成形ダイスの成形空間には、前記上パンチの挿入される大径部と、前記下パンチの挿入される小径部と、これら大径部と小径部を繋ぐテーパ部が形成されると共に、前記上パンチと下パンチの一方または両方の前記成形空間に臨む端面に成形空間の容積を増大させる切欠きが形成された装置によって予備成形体を形成し、これによって形成された予備成形体を800〜1000℃で仮焼結して請求項2または3に記載の合金鋼粉成形素材を形成し、その合金鋼粉成形素材を再圧縮成形したことを特徴とする請求項7に記載の合金鋼粉塑性加工体。An upper punch and a lower punch that pressurize the metal powder, and a molding space of the molding die includes a large-diameter portion into which the upper punch is inserted and a small-diameter portion into which the lower punch is inserted. In addition, a taper portion connecting the large diameter portion and the small diameter portion is formed, and a notch for increasing the volume of the molding space is formed on the end face facing the molding space of one or both of the upper punch and the lower punch. A preformed body is formed by an apparatus, and the preformed body formed thereby is pre-sintered at 800 to 1000 ° C to form the alloy steel powder molding material according to claim 2 or 3, and the alloy steel powder molding. 8. The alloy steel powder plastic working body according to claim 7, wherein the material is recompressed. 請求項6に記載の合金鋼粉塑性加工体を800〜1300℃で再焼結してなり、フェライト、パーライト、ベイナイト、オーステナイトの組織からなり、金属粉の内部または粒界に黒鉛が点在する組織を有することを特徴とする合金鋼粉再焼結加工体。 The alloy steel powder plastic working body according to claim 6 is re-sintered at 800 to 1300 ° C, and is composed of a structure of ferrite, pearlite, bainite, and austenite, and graphite is scattered inside or at a grain boundary of the metal powder. An alloy steel powder re-sintered body characterized by having a structure . 請求項7に記載の合金鋼粉塑性加工体を800〜1300℃で再焼結してなり、フェライト、パーライト、ベイナイト、オーステナイトまたは未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織からなり、金属粉の内部または粒界に黒鉛が点在する組織を有することを特徴とする合金鋼粉再焼結加工体。The alloy steel powder plastic working body according to claim 7 is re-sintered at 800 to 1300 ° C, and has a structure in which one or more of ferrite, pearlite, bainite, austenite or undiffused alloy components are mixed. An alloy steel powder re-sintered body having a structure in which graphite is scattered inside or at a grain boundary of metal powder. 請求項10に記載の合金鋼粉再焼結加工体を熱処理してなり、硬化組織を有することを特徴とする合金鋼粉再焼結加工体。An alloy steel powder re-sintered body obtained by heat-treating the alloy steel powder re-sintered body according to claim 10 and having a hardened structure. 請求項11に記載の合金鋼粉再焼結加工体を熱処理してなり、硬化組織を有することを特徴とする合金鋼粉熱処理加工体。An alloy steel powder heat-treated product obtained by heat-treating the alloy steel powder re-sintered product according to claim 11 and having a hardened structure. モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびコバルト(Co)から選ばれる少なくとも一種の合金元素を含有し、残部を鉄及び不可避的不純物とする合金鋼粉に、0Contains at least one alloy element selected from molybdenum (Mo), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V) and cobalt (Co). , 0 to alloy steel powder with the balance being iron and inevitable impurities .. 1質量%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7A metal powder obtained by mixing 1% by mass or more of graphite is compacted to a density of 7 .. 3g/cm3g / cm 3Three 以上の予備成形体を得る予備成形工程と、A preforming step for obtaining the above preform,
前記予備成形体を800〜1000℃で仮焼結して、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有する合金鋼粉成形素材を得る仮焼結工程と、Pre-sintering the preform at 800-1000 ° C. to obtain an alloy steel powder forming material having a structure in which pearlite or bainite is precipitated in the vicinity of the graphite; and
を有することを特徴とする合金鋼粉成形素材の製造方法。A method for producing an alloy steel powder molding material characterized by comprising:
モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、クロム(Cr)、タングステン(W)、バナジウム(V)およびコバルト(Co)から選ばれる少なくとも一種の合金元素を主成分とする粉末を鉄及び不可避的不純物からなる金属粉に拡散付着してなる金属粉に、0Main component of at least one alloy element selected from molybdenum (Mo), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), chromium (Cr), tungsten (W), vanadium (V) and cobalt (Co) To a metal powder formed by diffusing and adhering to a metal powder composed of iron and inevitable impurities, .. 1質量%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7A density of 7 obtained by compacting a metallic powder obtained by mixing 1% by mass or more of graphite. .. 3g/cm3g / cm 3Three 以上の予備成形体を得る予備成形工程と、A preforming step for obtaining the above preform,
前記予備成形体を800〜1000℃で仮焼結して、金属粉の粒界に黒鉛が残留し、フェライト、オーステナイト、または、未拡散の合金成分の一種または二種以上が混在した組織を有し、前記黒鉛の近傍にはパーライトまたはベーナイトが析出した組織を有する合金鋼粉成形素材を得る仮焼結工程と、The preform is pre-sintered at 800 to 1000 ° C., and graphite remains at the grain boundary of the metal powder, and has a structure in which one or more of ferrite, austenite, or undiffused alloy components are mixed. And a preliminary sintering step of obtaining an alloy steel powder forming material having a structure in which pearlite or bainite is precipitated in the vicinity of the graphite,
を有することを特徴とする合金鋼粉成形素材の製造方法。A method for producing an alloy steel powder molding material characterized by comprising:
前記予備成形工程が、金属質粉が充填される成形空間を有する成形ダイスと、この成形ダイスに挿入されて金属質粉を加圧する上パンチ及び下パンチを備え、かつ、前記成形ダイスの成形空間には、前記上パンチの挿入される大径部と、前記下パンチの挿入される小径部と、これら大径部と小径部を繋ぐテーパ部が形成されると共に、前記上パンチと下パンチの一方または両方の前記成形空間に臨む端面に成形空間の容積を増大させる切欠きが形成された装置によって予備成形体を形成したことを特徴とする請求項14または15のいずれかに記載の合金鋼粉成形素材の製造方法。The preforming step includes a molding die having a molding space filled with metallic powder, and an upper punch and a lower punch that are inserted into the molding die and pressurize the metallic powder, and the molding die has a molding space. Are formed with a large-diameter portion into which the upper punch is inserted, a small-diameter portion into which the lower punch is inserted, and a tapered portion connecting the large-diameter portion and the small-diameter portion. The alloy steel according to any one of claims 14 and 15, wherein the preform is formed by an apparatus in which a notch for increasing the volume of the forming space is formed on one or both end faces facing the forming space. Manufacturing method of powder molding material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3741654B2 (en) * 2002-02-28 2006-02-01 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of high density iron-based forged parts
SE0203134D0 (en) * 2002-10-22 2002-10-22 Hoeganaes Ab Method of preparing iron-based components
JP4407134B2 (en) * 2003-03-11 2010-02-03 Jfeスチール株式会社 Method for producing iron-based sintered body and compression molded body for sintering
JP4640134B2 (en) * 2004-11-25 2011-03-02 Jfeスチール株式会社 Method for producing high-strength, high-density iron-based sintered body
WO2012114929A1 (en) * 2011-02-21 2012-08-30 Ntn株式会社 Rotation prevention mechanism for oscillation plate of oscillating-cam-plate type of variable-capacity compressor, and constant-velocity free coupler for configuring same
US9133886B2 (en) 2011-03-18 2015-09-15 Ntn Corporation Constant velocity universal joint
JP5687101B2 (en) * 2011-03-18 2015-03-18 Ntn株式会社 Constant velocity universal joint
JP6309215B2 (en) 2013-07-02 2018-04-11 Ntn株式会社 Sintered machine part manufacturing method and mixed powder used therefor
JP6391954B2 (en) * 2014-01-22 2018-09-19 Ntn株式会社 Sintered machine parts and manufacturing method thereof
JP6444621B2 (en) * 2014-06-12 2018-12-26 Ntn株式会社 Sintered machine parts
US11007572B2 (en) 2015-08-17 2021-05-18 Ntn Corporation Sliding member and method for producing same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62202046A (en) * 1986-03-03 1987-09-05 Toyota Motor Corp Manufacture of high strength sintered body
JP3347451B2 (en) * 1993-10-27 2002-11-20 株式会社ユニシアジェックス Molding apparatus for green compaction and molding method
JP3499370B2 (en) * 1996-04-22 2004-02-23 株式会社日立ユニシアオートモティブ Sintering cold forging method

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