JPH0151522B2 - - Google Patents
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- JPH0151522B2 JPH0151522B2 JP29285786A JP29285786A JPH0151522B2 JP H0151522 B2 JPH0151522 B2 JP H0151522B2 JP 29285786 A JP29285786 A JP 29285786A JP 29285786 A JP29285786 A JP 29285786A JP H0151522 B2 JPH0151522 B2 JP H0151522B2
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- sintering
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、複数の圧粉体の接合により形状が
複雑でしかも高い気密性が必要な焼結機械部品を
製造する方法の改良に関するものである。
複雑でしかも高い気密性が必要な焼結機械部品を
製造する方法の改良に関するものである。
機械加工で削り出すと高価になり、一方、粉末
冶金法では成形体が金型から取り出せないような
複雑な形状の機械部品を作る場合、複数の部分に
分けて成形した圧粉体を焼結や溶浸によつて接合
して所要形状の部分とする方法が知られている。
冶金法では成形体が金型から取り出せないような
複雑な形状の機械部品を作る場合、複数の部分に
分けて成形した圧粉体を焼結や溶浸によつて接合
して所要形状の部分とする方法が知られている。
この方法はかなり古く、昭和41年10月発行の
「STEEL」誌に紹介されている。しかし、一体成
形品に比べて材質面や機械的性質面で遜色ない製
品を工業的に生産するには、圧粉体個々の材質選
択、嵌め合い条件、焼結方法その他多くの周辺技
術が必要で、これらについては例えば特公昭45−
11606号、特公昭61−3362号などがある。
「STEEL」誌に紹介されている。しかし、一体成
形品に比べて材質面や機械的性質面で遜色ない製
品を工業的に生産するには、圧粉体個々の材質選
択、嵌め合い条件、焼結方法その他多くの周辺技
術が必要で、これらについては例えば特公昭45−
11606号、特公昭61−3362号などがある。
ところで、従来の技術で接合された部品は機械
構成部品としては十分な強度を示しても、油圧や
空気圧の掛かる部品として用いると洩れを生じる
場合が多かつた。この原因は多分、嵌め合わされ
た圧粉体の接合面（特に水平な面）が完全に密着
せず、その一部に合金化や銅溶浸の不十分な所が
残つているためと考えられる。
構成部品としては十分な強度を示しても、油圧や
空気圧の掛かる部品として用いると洩れを生じる
場合が多かつた。この原因は多分、嵌め合わされ
た圧粉体の接合面（特に水平な面）が完全に密着
せず、その一部に合金化や銅溶浸の不十分な所が
残つているためと考えられる。
この発明の目的は、上記のような欠陥のない、
気密性の良好な複合部品を量産できる方法を開発
することにある。
気密性の良好な複合部品を量産できる方法を開発
することにある。
接合部の合金化や溶浸を促進するためには、組
み合わせた圧粉体に荷重を掛けた状態で焼結する
のも一つの手段ではあるが、手数が掛かり、量産
に適する方法ではない。重錘の加熱に消費される
熱エネルギーも不経済で、炉の効率も低下する。
み合わせた圧粉体に荷重を掛けた状態で焼結する
のも一つの手段ではあるが、手数が掛かり、量産
に適する方法ではない。重錘の加熱に消費される
熱エネルギーも不経済で、炉の効率も低下する。
そこで、炉外で荷重を掛ける方式を採つた訳で
あるが、未焼結の状態で加圧するのでは圧粉体に
クラツクなどの欠陥を生じ、焼結が進行してから
では、部材の弾性力のため密着させ難い。
あるが、未焼結の状態で加圧するのでは圧粉体に
クラツクなどの欠陥を生じ、焼結が進行してから
では、部材の弾性力のため密着させ難い。
この発明は、本焼結に先立つて圧粉体が軽度の
加圧に耐える程度の予備焼結を行なつてから加圧
することとし、その際の予備（一次）焼結および
加圧の条件を適切な範囲に設定することによつて
その目的を達成したものであり、即ちこの発明の
要旨は、予備焼結を温度700〜900℃の範囲で行な
い、0.5〜2t／m2の圧力で両部材の接合面に向か
つて圧粉体を加圧した後に本焼結および銅溶浸を
行なうことにある。
加圧に耐える程度の予備焼結を行なつてから加圧
することとし、その際の予備（一次）焼結および
加圧の条件を適切な範囲に設定することによつて
その目的を達成したものであり、即ちこの発明の
要旨は、予備焼結を温度700〜900℃の範囲で行な
い、0.5〜2t／m2の圧力で両部材の接合面に向か
つて圧粉体を加圧した後に本焼結および銅溶浸を
行なうことにある。
実施例
次に、この発明を第１図に示す部品に適用した
一実施例について詳細に説明する。
一実施例について詳細に説明する。
この部品は空圧機械の部品であり、その外観は
円筒状で、その中心を上方が狭められた段付き孔
３が貫通し、この孔を小径部の周りの上端面には
盲孔４が等間隔に設けられた構造になつている。
円筒状で、その中心を上方が狭められた段付き孔
３が貫通し、この孔を小径部の周りの上端面には
盲孔４が等間隔に設けられた構造になつている。
そこで、この部品を図に左下がりのハツチング
を施した外側部材１と、右下がりのハツチングを
施した内側部材２とに分割成形して接合すること
とし、外側部材１は重量比で銅粉1.5％、黒鉛粉
0.4％および鉄粉残部に潤滑剤としてステアリン
酸亜鉛を0.7％添加した混合粉を用い、内側部材
２はこれに黒鉛粉を0.2％追加して0.6％とした混
合粉を用い、それぞれ圧粉密度が6.8ｇ／cm3の圧
粉体を成形した。
を施した外側部材１と、右下がりのハツチングを
施した内側部材２とに分割成形して接合すること
とし、外側部材１は重量比で銅粉1.5％、黒鉛粉
0.4％および鉄粉残部に潤滑剤としてステアリン
酸亜鉛を0.7％添加した混合粉を用い、内側部材
２はこれに黒鉛粉を0.2％追加して0.6％とした混
合粉を用い、それぞれ圧粉密度が6.8ｇ／cm3の圧
粉体を成形した。
このように外側と内側で圧粉体の炭素含有量を
変えたのは、鉄の焼結温度では炭素を0.2％以上
多く含む側が相対的に膨張するため、内側に多く
添加すれば２箇の圧粉体をより強固に接合できる
という。特開昭58−193304号に開示した方法に基
づくものである。
変えたのは、鉄の焼結温度では炭素を0.2％以上
多く含む側が相対的に膨張するため、内側に多く
添加すれば２箇の圧粉体をより強固に接合できる
という。特開昭58−193304号に開示した方法に基
づくものである。
次いで内外両部材を第１図の如く嵌め合わせて
７グループに分け、分解アンモニアガス中で30分
間、500℃から1100℃まで100℃ごとに温度を変え
て一次焼結を行なつた後、それぞれ一部は比較の
ため加圧せずに残し、残りの試料は0.5t／cm2から
3t／cm2まで、0.5t／cm2ごとに圧力を変えて試料の
上下方向から平らなパンチで加圧した。
７グループに分け、分解アンモニアガス中で30分
間、500℃から1100℃まで100℃ごとに温度を変え
て一次焼結を行なつた後、それぞれ一部は比較の
ため加圧せずに残し、残りの試料は0.5t／cm2から
3t／cm2まで、0.5t／cm2ごとに圧力を変えて試料の
上下方向から平らなパンチで加圧した。
一次焼結の焼結温度と加圧力との組み合わせは
第２図の如く49通りになるが、この内第２図で△
印を付けたものは加圧によりクラツクを生じたた
め廃棄し、その他の各試料にCu−Coの溶浸材片
を載せて分解アンモニアガス中1150℃で20分間保
持し、（二次）焼結と銅溶浸を同時に行なつた。
第２図の如く49通りになるが、この内第２図で△
印を付けたものは加圧によりクラツクを生じたた
め廃棄し、その他の各試料にCu−Coの溶浸材片
を載せて分解アンモニアガス中1150℃で20分間保
持し、（二次）焼結と銅溶浸を同時に行なつた。
次に、かくして一体化された複合焼結体の気密
性を試験した。試験は段付き孔３の上端を封じて
下端から圧力８Kg／cm2の圧縮空気を導入して外部
への空気洩れの有無を水中で確認し、その結果を
洩れが皆無のものは〇印で、洩れが生じたものは
×印で第２図に示してある。なお、洩れた場所は
盲孔４の部分からが殆どであつた。
性を試験した。試験は段付き孔３の上端を封じて
下端から圧力８Kg／cm2の圧縮空気を導入して外部
への空気洩れの有無を水中で確認し、その結果を
洩れが皆無のものは〇印で、洩れが生じたものは
×印で第２図に示してある。なお、洩れた場所は
盲孔４の部分からが殆どであつた。
この結果が明らかに示すように、圧粉体を嵌め
合わせた後、加圧工程を経ないで直ちに本焼結と
銅溶浸を行なつたものは全て洩れを生じ、一方、
加圧力3t／cm2以上では加圧の段階でクラツクを生
じている。また一次焼結の温度は、500℃の低温
焼結では加圧に対する強度不足でクラツクを生
じ、一方1000℃以上の高温になると、この程度の
加圧力では両部材が充分に密着しないためか洩れ
を生じている。
合わせた後、加圧工程を経ないで直ちに本焼結と
銅溶浸を行なつたものは全て洩れを生じ、一方、
加圧力3t／cm2以上では加圧の段階でクラツクを生
じている。また一次焼結の温度は、500℃の低温
焼結では加圧に対する強度不足でクラツクを生
じ、一方1000℃以上の高温になると、この程度の
加圧力では両部材が充分に密着しないためか洩れ
を生じている。
従つて、加圧力については0.5〜2t／cm2が、ま
た一次焼結温度は700〜900℃が適正範囲となる。
た一次焼結温度は700〜900℃が適正範囲となる。
そして、それぞれこの範囲内で適切に条件設定
することによつて製造過程での不良や製品の接合
不良が避けられ、従来に比べて気密性の高い複合
焼結部品を量産することができる。
することによつて製造過程での不良や製品の接合
不良が避けられ、従来に比べて気密性の高い複合
焼結部品を量産することができる。
なお、前述の実施例の場合は重視すべき接合面
が水平なので単に上下方向から加圧したが、孔と
軸の嵌め合いなど垂直な面での接合が重要な場合
は、サイジングやコイニングと同じく、金型内で
外周を拘束した状態で加圧するのが簡便である。
が水平なので単に上下方向から加圧したが、孔と
軸の嵌め合いなど垂直な面での接合が重要な場合
は、サイジングやコイニングと同じく、金型内で
外周を拘束した状態で加圧するのが簡便である。
第１図はこの発明の一実施例における対象品の
形状を示す図面、第２図は一次焼結の温度および
二次焼結前の加圧が接合状態に及ぼす影響を示す
図表である。 １……外側部材、２……内側部材、３……段付
き孔、４……盲孔。
形状を示す図面、第２図は一次焼結の温度および
二次焼結前の加圧が接合状態に及ぼす影響を示す
図表である。 １……外側部材、２……内側部材、３……段付
き孔、４……盲孔。
Claims (1)
- １ 複数の圧粉体を組み合わせて形状の複雑な鉄
系焼結機械部品を作るに当たり、焼結工程を温度
700〜900℃の一次（予備）焼結と二次焼結の２段
階に分け、0.5〜2t／cm2の圧力を圧粉体の接合面
に作用させる工程を一次焼結と二次焼結の間に挿
入するとともに、二次焼結工程において本焼結と
銅溶浸を行なうことを特徴とする気密性の高い鉄
系焼結複合部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29285786A JPS63145702A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 鉄系焼結複合部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29285786A JPS63145702A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 鉄系焼結複合部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63145702A JPS63145702A (ja) | 1988-06-17 |
| JPH0151522B2 true JPH0151522B2 (ja) | 1989-11-06 |
Family
ID=17787268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29285786A Granted JPS63145702A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 鉄系焼結複合部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63145702A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9220181D0 (en) * | 1992-09-24 | 1992-11-04 | Brico Eng | Sintered articles |
| KR20010061817A (ko) * | 1999-12-29 | 2001-07-07 | 양재신 | 철계합금과 동합금의 접합방법 |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP29285786A patent/JPS63145702A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63145702A (ja) | 1988-06-17 |
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