JPH02209403A - 焼結鍛造方法 - Google Patents
焼結鍛造方法Info
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- JPH02209403A JPH02209403A JP2826789A JP2826789A JPH02209403A JP H02209403 A JPH02209403 A JP H02209403A JP 2826789 A JP2826789 A JP 2826789A JP 2826789 A JP2826789 A JP 2826789A JP H02209403 A JPH02209403 A JP H02209403A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、焼結体を鍛造する焼結鍛造方法に関し、特に
疲労強度に優れた焼結鍛造品か得られる焼結鍛造方法に
関する。
疲労強度に優れた焼結鍛造品か得られる焼結鍛造方法に
関する。
[従来技術及びその課題]
焼結鍛造方法は、金属粉末を圧縮成形して圧粉体とし、
この圧粉体を加熱して焼結し、この焼結体を鍛造して製
品とするものであり、近年原料である金属粉末のコスト
が安くなったために、安価な部品製造方法の一つとして
実用化されつつある。
この圧粉体を加熱して焼結し、この焼結体を鍛造して製
品とするものであり、近年原料である金属粉末のコスト
が安くなったために、安価な部品製造方法の一つとして
実用化されつつある。
ところが、かかる焼結鍛造方法においては、加熱された
焼結体を鍛造金型にセットする際に金型との接触により
表面が冷却されるため、変形抵抗が増大してしまい鍛造
後にも表面に多くの空孔が残存する等の欠陥か発生し易
い。このような表層欠陥があると特に疲労強度か低下し
機械部品として望ましくない。
焼結体を鍛造金型にセットする際に金型との接触により
表面が冷却されるため、変形抵抗が増大してしまい鍛造
後にも表面に多くの空孔が残存する等の欠陥か発生し易
い。このような表層欠陥があると特に疲労強度か低下し
機械部品として望ましくない。
このため、従来では、例えば特開昭63−45306号
公報等に示されているように鍛造した後に鍛造表面にシ
ョットピーニング等を行って空孔をつぶすようにしたも
のがあるか、空孔を完全につぶすことは無理であり表層
欠陥をなくすには不十分てあフた。
公報等に示されているように鍛造した後に鍛造表面にシ
ョットピーニング等を行って空孔をつぶすようにしたも
のがあるか、空孔を完全につぶすことは無理であり表層
欠陥をなくすには不十分てあフた。
[発明の目的]
本発明は、上記の如き事情に鑑み、表層欠陥のない疲労
強度に優れた焼結鍛造品を得ることのできる焼結鍛造方
法の提供、をその目的とする。
強度に優れた焼結鍛造品を得ることのできる焼結鍛造方
法の提供、をその目的とする。
[発明の構成]
このため本発明に係る焼結鍛造方法は、鍛造する以前の
製品基材表面を溶融して溶融層を形成する表面溶融処理
を行うようにした。
製品基材表面を溶融して溶融層を形成する表面溶融処理
を行うようにした。
そして、製品基材表面に溶融層を形成する方法としては
、第1の方法として、焼結前の圧粉体表面にスラリー状
にした黒鉛を塗布し従来の焼結温度よりやや高温の11
50’C以上1250°C以下の温度で焼結する。ここ
て、1150°C未満では基材表面に液相か出来ず、1
250°Cより高温ては基材の変形が大きくなってしま
う。焼結した製品基材表層部には液相か生して溶融層が
形成され真密度となる。これにより鍛造工程以前に表層
部の欠陥を除去でき鍛造後に表層部に欠陥か発生するこ
とはない。鍛造後に熱処理を行う場合は、表層部に生し
たFe5Cの球状化処理を兼ねてもよい。また、溶融層
を形成する第2の方法としては、同しく焼結前の製品基
材表面をレーザビーム、電子ビーム等の高エネルギービ
ームな用いて溶融し溶融層を形成して表層部を真密度と
する。そして、従来と同様に焼結した後に鍛造する。前
記高エネルギービームの場合は、急加熱急冷却のため製
品基材の表面のみを溶融することかでき、表層部に溶融
層を形成することかてきる。
、第1の方法として、焼結前の圧粉体表面にスラリー状
にした黒鉛を塗布し従来の焼結温度よりやや高温の11
50’C以上1250°C以下の温度で焼結する。ここ
て、1150°C未満では基材表面に液相か出来ず、1
250°Cより高温ては基材の変形が大きくなってしま
う。焼結した製品基材表層部には液相か生して溶融層が
形成され真密度となる。これにより鍛造工程以前に表層
部の欠陥を除去でき鍛造後に表層部に欠陥か発生するこ
とはない。鍛造後に熱処理を行う場合は、表層部に生し
たFe5Cの球状化処理を兼ねてもよい。また、溶融層
を形成する第2の方法としては、同しく焼結前の製品基
材表面をレーザビーム、電子ビーム等の高エネルギービ
ームな用いて溶融し溶融層を形成して表層部を真密度と
する。そして、従来と同様に焼結した後に鍛造する。前
記高エネルギービームの場合は、急加熱急冷却のため製
品基材の表面のみを溶融することかでき、表層部に溶融
層を形成することかてきる。
[発明の実施例]
以下に本発明の実施例を示す。
〈実施例1)
Cu粉末2wt%、C粉末0.5wt%、残りかFe粉
末の混合粉末を、第1図(A)に示すように圧粉体成形
機1のダイICで囲まれた下パンチIB上に詰め込んだ
後に、上バンチIA及び下パンチIBにより5ton/
cIn2の圧力て圧縮成形し圧粉体2を得た。この圧粉
体2を同図(B)のようにハンガ3に吊して搬送しなか
ら、黒鉛粉末に30wt%のエチルアルコールを混合し
てスラリー状とした黒鉛スラリー4に浸積して圧粉体2
表面にスラリー状の黒鉛を塗布した。その後、同図(C
)のようにコンベア5により吸熱型ガス雰囲気(例えば
N2ガス雰囲気等)とした焼結炉6に搬送し、ここて1
170°C,lhrて加熱焼結する。この焼結工程にお
いて、表面に塗布しである黒鉛のため融点か低下(約1
150°C)し表面か溶融する。これにより、出来上か
った焼結体の表層部には溶融層か形成される。そして、
この焼結体を炉中て1000°Cまで冷却した後、同図
(D)に示すよう鍛造機8により]、0ton/cm2
の圧力で鍛造を行った。尚、8Aは上パンチ、8Bは下
パンチ、8Cはダイである。このようにして得られた焼
結鍛造製品7の表層部に欠陥は見られなかった。
末の混合粉末を、第1図(A)に示すように圧粉体成形
機1のダイICで囲まれた下パンチIB上に詰め込んだ
後に、上バンチIA及び下パンチIBにより5ton/
cIn2の圧力て圧縮成形し圧粉体2を得た。この圧粉
体2を同図(B)のようにハンガ3に吊して搬送しなか
ら、黒鉛粉末に30wt%のエチルアルコールを混合し
てスラリー状とした黒鉛スラリー4に浸積して圧粉体2
表面にスラリー状の黒鉛を塗布した。その後、同図(C
)のようにコンベア5により吸熱型ガス雰囲気(例えば
N2ガス雰囲気等)とした焼結炉6に搬送し、ここて1
170°C,lhrて加熱焼結する。この焼結工程にお
いて、表面に塗布しである黒鉛のため融点か低下(約1
150°C)し表面か溶融する。これにより、出来上か
った焼結体の表層部には溶融層か形成される。そして、
この焼結体を炉中て1000°Cまで冷却した後、同図
(D)に示すよう鍛造機8により]、0ton/cm2
の圧力で鍛造を行った。尚、8Aは上パンチ、8Bは下
パンチ、8Cはダイである。このようにして得られた焼
結鍛造製品7の表層部に欠陥は見られなかった。
〈実施例2〉
実施例1と同様に成形した圧粉体2の表面に第2図に示
すようにレーザノズル9からレーザ照射して溶融し、表
層部に溶融層を形成した。レーザ照射はビームオシレー
ションによるものて照射条件は、出力4KW、走査速度
1m/ll1n、周波数150Hz、振り幅10dB、
デイフォーカス値1.2である。
すようにレーザノズル9からレーザ照射して溶融し、表
層部に溶融層を形成した。レーザ照射はビームオシレー
ションによるものて照射条件は、出力4KW、走査速度
1m/ll1n、周波数150Hz、振り幅10dB、
デイフォーカス値1.2である。
形成された真密度の溶融層の厚さは0.5〜1 mm程
度である。このレーザによる表面溶融処理後は、吸熱型
ガス雰囲気中て1130°C,lhrの条件で焼結し、
この焼結体を炉中て1000℃まて冷却後、実施例1と
同様の条件て鍛造した。この焼結鍛造製品においても表
層部に欠陥は見られなかった。
度である。このレーザによる表面溶融処理後は、吸熱型
ガス雰囲気中て1130°C,lhrの条件で焼結し、
この焼結体を炉中て1000℃まて冷却後、実施例1と
同様の条件て鍛造した。この焼結鍛造製品においても表
層部に欠陥は見られなかった。
尚、本発明において焼結体を鍛造する際に、以下のよう
に焼結体の冷却を防止するようにしてもよい。
に焼結体の冷却を防止するようにしてもよい。
例えば、第3図(A)、(B)に示すように、鍛造金型
8内に電極11を埋込み、焼結体10を金型8にセット
してから鍛造終了までの間抵抗加熱することにより、焼
結体IOの冷却を防止する。また、第4図及び第5図に
示すように、焼結体10を鍛造金型8にセットする際に
、上バンチ8Aに装着したハンド12の焼結体当接部に
電極11を設け、ハンド12て焼結体10をつかんだ時
点から鍛造金型8の下パンチ8Bにセットするまての間
抵抗加熱を行う。更には、第6図のように鍛造金型8の
上・下バンチ8A、8Bの抑圧面をローレット加工して
凹凸状にすることにより、焼結体10と上下パンチ8A
、8Bとの接触面積を少くして熱伝達を妨げるようにし
たり、第7図のように鍛造金型8の上・下バンチ8A、
8Bの抑圧面部8a、8bを熱伝導性の悪いセラミック
材(例えば5iJJて構成することも効果的である。尚
、第6図の如く鍛造金型8の押圧面を凹凸状とした場合
には鍛造製品表面も凹凸状となるが、これが望ましくな
い場合にはコイニング等によってサイジンクすれば良い
。
8内に電極11を埋込み、焼結体10を金型8にセット
してから鍛造終了までの間抵抗加熱することにより、焼
結体IOの冷却を防止する。また、第4図及び第5図に
示すように、焼結体10を鍛造金型8にセットする際に
、上バンチ8Aに装着したハンド12の焼結体当接部に
電極11を設け、ハンド12て焼結体10をつかんだ時
点から鍛造金型8の下パンチ8Bにセットするまての間
抵抗加熱を行う。更には、第6図のように鍛造金型8の
上・下バンチ8A、8Bの抑圧面をローレット加工して
凹凸状にすることにより、焼結体10と上下パンチ8A
、8Bとの接触面積を少くして熱伝達を妨げるようにし
たり、第7図のように鍛造金型8の上・下バンチ8A、
8Bの抑圧面部8a、8bを熱伝導性の悪いセラミック
材(例えば5iJJて構成することも効果的である。尚
、第6図の如く鍛造金型8の押圧面を凹凸状とした場合
には鍛造製品表面も凹凸状となるが、これが望ましくな
い場合にはコイニング等によってサイジンクすれば良い
。
又、上記第6図及び第7図ては、ダイ8Cの上部内周縁
に上方に開放する方向のテーバ8Cを設けであるか、こ
のようなダイ8C形状とすると共に焼結体lOの寸法を
ダイ8C内径より多少大きくし、鍛造する際に焼結体1
0外周をしごくようにすることにより、鍛造製品側面の
表層欠陥を防止できるものである。
に上方に開放する方向のテーバ8Cを設けであるか、こ
のようなダイ8C形状とすると共に焼結体lOの寸法を
ダイ8C内径より多少大きくし、鍛造する際に焼結体1
0外周をしごくようにすることにより、鍛造製品側面の
表層欠陥を防止できるものである。
[発明の効果]
上記の如く本発明によれば、鍛造以前の製品基材表層部
を溶融することにより表層欠陥を除去するようにしたの
て、焼結鍛造製品における問題点てあった表層欠陥を完
全になくすことかてき、疲労強度の極めて優れた製品を
製造することができる。
を溶融することにより表層欠陥を除去するようにしたの
て、焼結鍛造製品における問題点てあった表層欠陥を完
全になくすことかてき、疲労強度の極めて優れた製品を
製造することができる。
第1図は本発明の黒鉛スラリー塗布工程を示す図、第2
図はレーザビームによる表面溶融処理工程を示す図、第
3〜第7図は本発明における焼結体鍛造工程において焼
結体の温度低下を抑制する方法の例を示した図である。 ■・・・圧粉体成形機 2・・・圧粉体 4・・・黒鉛スラリー 6・・・焼結炉 7・・・焼結鍛造品 8・・・鍛造金型 9・・・レーザノズル 第 図 (A) 1Δ 第 図(B) 第1図(D) 第 図 ? 第 図(A) 第 図(B) 第 図 第 図
図はレーザビームによる表面溶融処理工程を示す図、第
3〜第7図は本発明における焼結体鍛造工程において焼
結体の温度低下を抑制する方法の例を示した図である。 ■・・・圧粉体成形機 2・・・圧粉体 4・・・黒鉛スラリー 6・・・焼結炉 7・・・焼結鍛造品 8・・・鍛造金型 9・・・レーザノズル 第 図 (A) 1Δ 第 図(B) 第1図(D) 第 図 ? 第 図(A) 第 図(B) 第 図 第 図
Claims (3)
- (1)金属粉末を圧縮成形して得られた圧粉体を、非酸
化性雰囲気中で加熱して焼結し、この焼結体を鍛造する
焼結鍛造方法において、鍛造する以前の製品基材表面を
溶融して溶融層を形成する表面溶融処理を含むこと、を
特徴とする焼結鍛造方法。 - (2)圧粉体に黒鉛スラリーを塗布し、次で非酸化性雰
囲気中1150℃〜1250℃の温度で加熱焼結し、焼
結体表面に溶融層を形成すること、を特徴とする請求項
(1)記載の焼結鍛造方法。 - (3)圧粉体表面に高エネルギービームを照射して溶融
することにより溶融層を形成すること、を特徴とする請
求項(1)記載の焼結鍛造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2826789A JPH02209403A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 焼結鍛造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2826789A JPH02209403A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 焼結鍛造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02209403A true JPH02209403A (ja) | 1990-08-20 |
Family
ID=12243803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2826789A Pending JPH02209403A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 焼結鍛造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02209403A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998054379A1 (fr) * | 1997-05-28 | 1998-12-03 | Paul Caron | Piece mecanique frittee a surface antiabrasion et procede pour sa realisation |
JP2012077348A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 焼結部材の製造方法 |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP2826789A patent/JPH02209403A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998054379A1 (fr) * | 1997-05-28 | 1998-12-03 | Paul Caron | Piece mecanique frittee a surface antiabrasion et procede pour sa realisation |
JP2012077348A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 焼結部材の製造方法 |
US9566639B2 (en) | 2010-09-30 | 2017-02-14 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Production method for sintered member |
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