JPH05212552A - 高炭素Ｆｅ基焼結合金製機械構造部品の溶接による製造方法 - Google Patents
高炭素Ｆｅ基焼結合金製機械構造部品の溶接による製造方法Info
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- JPH05212552A JPH05212552A JP4217292A JP4217292A JPH05212552A JP H05212552 A JPH05212552 A JP H05212552A JP 4217292 A JP4217292 A JP 4217292A JP 4217292 A JP4217292 A JP 4217292A JP H05212552 A JPH05212552 A JP H05212552A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる機械構造部品
を溶接により製造する。 【構成】 接合部材の一方が０．５重量％以上の炭素を
含有する高炭素Ｆｅ基焼結合金からなり、他方が０．３
重量％以下の炭素を含有する低炭素Ｆｅ基焼結合金また
は低炭素Ｆｅ基溶解合金からなる要素部材、あるいは接
合部材の両方が０．５重量％以上の炭素を含有する高炭
素Ｆｅ基焼結合金からなる要素部材をプロジェクション
溶接により接合して機械構造部品を製造するに際して、
上記高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる要素部材の接合面部
分を、０．３重量％以下の炭素を含有する低炭素Ｆｅ基
焼結合金で構成する。
を溶接により製造する。 【構成】 接合部材の一方が０．５重量％以上の炭素を
含有する高炭素Ｆｅ基焼結合金からなり、他方が０．３
重量％以下の炭素を含有する低炭素Ｆｅ基焼結合金また
は低炭素Ｆｅ基溶解合金からなる要素部材、あるいは接
合部材の両方が０．５重量％以上の炭素を含有する高炭
素Ｆｅ基焼結合金からなる要素部材をプロジェクション
溶接により接合して機械構造部品を製造するに際して、
上記高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる要素部材の接合面部
分を、０．３重量％以下の炭素を含有する低炭素Ｆｅ基
焼結合金で構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高炭素Ｆｅ基焼結合
金で構成された機械構造部品のプロジェクション溶接に
よる製造を可能ならしめる方法に関するものである。
金で構成された機械構造部品のプロジェクション溶接に
よる製造を可能ならしめる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、機械構造部品が、重量％
で（以下同じ）、Ｃ：０．３％以下の低炭素Ｆｅ基焼結
合金からなる場合、これの要素部材をプロジェクション
溶接を用いて接合することにより製造されている。
で（以下同じ）、Ｃ：０．３％以下の低炭素Ｆｅ基焼結
合金からなる場合、これの要素部材をプロジェクション
溶接を用いて接合することにより製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の各種機械
装置の軽量化は時代のすう勢であり、これに伴ない機械
構造部品の薄肉化および小型化が強く望まれているが、
これには強度向上が不可欠であり、そのための１つの手
段として、これを構成するＦｅ基焼結合金の炭素含有量
を０．５％以上に高くすることが行なわれている。しか
し、機械構造部品が、Ｃ：０．５％以上含有の高炭素Ｆ
ｅ基焼結合金で構成される場合、これのプロジェクショ
ン溶接を用いての溶接による製造は、炭素含有量が高い
ために溶接接合部が著しく脆化し、割れが発生し易くな
って実用に供し得ないという理由で不可能であり、した
がって切削加工により製造しているのが通常であり、省
力化および量産化の点で問題がある。
装置の軽量化は時代のすう勢であり、これに伴ない機械
構造部品の薄肉化および小型化が強く望まれているが、
これには強度向上が不可欠であり、そのための１つの手
段として、これを構成するＦｅ基焼結合金の炭素含有量
を０．５％以上に高くすることが行なわれている。しか
し、機械構造部品が、Ｃ：０．５％以上含有の高炭素Ｆ
ｅ基焼結合金で構成される場合、これのプロジェクショ
ン溶接を用いての溶接による製造は、炭素含有量が高い
ために溶接接合部が著しく脆化し、割れが発生し易くな
って実用に供し得ないという理由で不可能であり、した
がって切削加工により製造しているのが通常であり、省
力化および量産化の点で問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、Ｃ：０．５％以上含有の高炭素
Ｆｅ基焼結合金からなる機械構造部品のプロジェクショ
ン溶接を用いての製造を可能ならしめるべく研究を行な
った結果、接合部材のいずれか一方、または両方がＣ：
０．５％以上含有の高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる要素
部材である場合、これの通常の粉末冶金法による製造に
際して、その接合面部分をＣ：０．３％以下含有の低炭
素Ｆｅ基焼結合金にしておくと、プロジェクション溶接
に際して、熱影響の及ぶ領域はきわめて小さく、これが
高炭素Ｆｅ基焼結合金部分に及ぶことはなく、この結果
前記高炭素Ｆｅ基焼結合金のもつ特性（高強度）はその
まま保持されると共に、前記低炭素Ｆｅ基焼結合金の接
合面部分には低炭素ゆえに溶接による脆化の現象は起ら
ないことから、健全な機械構造部品の溶接による製造が
可能になるという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、Ｃ：０．５％以上含有の高炭素
Ｆｅ基焼結合金からなる機械構造部品のプロジェクショ
ン溶接を用いての製造を可能ならしめるべく研究を行な
った結果、接合部材のいずれか一方、または両方がＣ：
０．５％以上含有の高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる要素
部材である場合、これの通常の粉末冶金法による製造に
際して、その接合面部分をＣ：０．３％以下含有の低炭
素Ｆｅ基焼結合金にしておくと、プロジェクション溶接
に際して、熱影響の及ぶ領域はきわめて小さく、これが
高炭素Ｆｅ基焼結合金部分に及ぶことはなく、この結果
前記高炭素Ｆｅ基焼結合金のもつ特性（高強度）はその
まま保持されると共に、前記低炭素Ｆｅ基焼結合金の接
合面部分には低炭素ゆえに溶接による脆化の現象は起ら
ないことから、健全な機械構造部品の溶接による製造が
可能になるという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、接合部材の一方が０．５％以上
の炭素を含有する高炭素Ｆｅ基焼結合金からなり、他方
が０．３％以下の炭素を含有する低炭素Ｆｅ基焼結合金
または低炭素Ｆｅ基溶解合金からなる要素部材、あるい
は接合部材の両方が０．５％以上の炭素を含有する高炭
素Ｆｅ基焼結合金からなる要素部材をプロジェクション
溶接により接合して機械構造部品を製造するに際して、
上記高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる要素部材の接合面部
分を、０．３％以下の炭素を含有する低炭素Ｆｅ基焼結
合金で構成することによりＣ：０．５％以上含有の高炭
素Ｆｅ基焼結合金からなる機械構造部品の溶接による製
造を可能ならしめる方法に特徴を有するものである。
なされたものであって、接合部材の一方が０．５％以上
の炭素を含有する高炭素Ｆｅ基焼結合金からなり、他方
が０．３％以下の炭素を含有する低炭素Ｆｅ基焼結合金
または低炭素Ｆｅ基溶解合金からなる要素部材、あるい
は接合部材の両方が０．５％以上の炭素を含有する高炭
素Ｆｅ基焼結合金からなる要素部材をプロジェクション
溶接により接合して機械構造部品を製造するに際して、
上記高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる要素部材の接合面部
分を、０．３％以下の炭素を含有する低炭素Ｆｅ基焼結
合金で構成することによりＣ：０．５％以上含有の高炭
素Ｆｅ基焼結合金からなる機械構造部品の溶接による製
造を可能ならしめる方法に特徴を有するものである。
【０００６】なお、この発明の方法において、高炭素Ｆ
ｅ基焼結合金からなる要素部材のＣ含有量を０．５％以
上としたのは、Ｃ含有量が０．５％未満では薄肉化およ
び小型化に十分対応することができるに足る高強度を確
保するのが困難であるという理由によるものであり、ま
た前記要素部材の接合面部分を構成する低炭素Ｆｅ基焼
結合金のＣ含有量を０．３％以下としたのは、Ｃ含有量
が０．３％を越えると、溶接時に脆化が起り、接合部に
割れが発生し易くなるという理由にもとづくものであ
る。
ｅ基焼結合金からなる要素部材のＣ含有量を０．５％以
上としたのは、Ｃ含有量が０．５％未満では薄肉化およ
び小型化に十分対応することができるに足る高強度を確
保するのが困難であるという理由によるものであり、ま
た前記要素部材の接合面部分を構成する低炭素Ｆｅ基焼
結合金のＣ含有量を０．３％以下としたのは、Ｃ含有量
が０．３％を越えると、溶接時に脆化が起り、接合部に
割れが発生し易くなるという理由にもとづくものであ
る。
【０００７】
【実施例】つぎに、この発明の方法を実施例により具体
的に説明する。接合部材として、図１に概略縦断面図で
示される形状、並びに円筒部の外径：６０mm×円筒部の
内径：５４mm×円筒部の長さ：３２mm×全体長さ：４８
mmの寸法を有し、かつ表１に示される通り、本体が高炭
素Ｆｅ基焼結合金からなり、頂部が周縁にそって長さ：
２mmに亘って低炭素Ｆｅ基焼結合金からなる一体焼結の
円筒部材、さらに比較の目的で全体が同じ組成の高炭素
Ｆｅ基焼結合金からなる円筒部材と、図１に示される形
状、並びに外径：６６mm×内径：５４mm×厚さ：２mmの
寸法を有し、かつ同じく表１に示される通り、外側が
幅：３mmに亘って高炭素Ｆｅ基焼結合金からなり、内側
が同じく幅：３mmに亘って低炭素Ｆｅ基焼結合金からな
る一体焼結のリング部材、全体が軟鋼冷延板、低炭素Ｆ
ｅ基焼結合金、および高炭素Ｆｅ基焼結合金からなるリ
ング部材とを用意し、これら円筒部材の頂部にリング部
材を図示される通りに載置した状態で、リング部材の上
面、内側から１．５mmの等間隔４箇所に、 電流値：２３ＫＡ、 圧下力：１０００kg、 電圧値：３００Ｖ、 の条件でプロジェクション溶接を施すことにより本発明
法１〜６および比較法１〜６をそれぞれ実施し、機械構
造部品としてのフランジ付プーリー部品を製造した。
的に説明する。接合部材として、図１に概略縦断面図で
示される形状、並びに円筒部の外径：６０mm×円筒部の
内径：５４mm×円筒部の長さ：３２mm×全体長さ：４８
mmの寸法を有し、かつ表１に示される通り、本体が高炭
素Ｆｅ基焼結合金からなり、頂部が周縁にそって長さ：
２mmに亘って低炭素Ｆｅ基焼結合金からなる一体焼結の
円筒部材、さらに比較の目的で全体が同じ組成の高炭素
Ｆｅ基焼結合金からなる円筒部材と、図１に示される形
状、並びに外径：６６mm×内径：５４mm×厚さ：２mmの
寸法を有し、かつ同じく表１に示される通り、外側が
幅：３mmに亘って高炭素Ｆｅ基焼結合金からなり、内側
が同じく幅：３mmに亘って低炭素Ｆｅ基焼結合金からな
る一体焼結のリング部材、全体が軟鋼冷延板、低炭素Ｆ
ｅ基焼結合金、および高炭素Ｆｅ基焼結合金からなるリ
ング部材とを用意し、これら円筒部材の頂部にリング部
材を図示される通りに載置した状態で、リング部材の上
面、内側から１．５mmの等間隔４箇所に、 電流値：２３ＫＡ、 圧下力：１０００kg、 電圧値：３００Ｖ、 の条件でプロジェクション溶接を施すことにより本発明
法１〜６および比較法１〜６をそれぞれ実施し、機械構
造部品としてのフランジ付プーリー部品を製造した。
【０００８】
【表１】
【０００９】なお、表１において、 （１） 「０．５％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−０．５％Ｃ
−３％Ｎｉ−１．５％Ｃｕの組成を有する高炭素Ｆｅ基
焼結合金、（２） 「０．９％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−
０．９％Ｃ−３％Ｃｕの組成を有する高炭素Ｆｅ基焼結
合金、（３） 「１．０％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−１％
Ｃ−３％Ｎｉ−１．５％Ｃｕの組成を有する高炭素Ｆｅ
基焼結合金、（４） 「１．２％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ
−１．２％Ｃ−３％Ｃｕの組成を有する高炭素Ｆｅ基焼
結合金、（５） 「０．１％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−
０．１％Ｃ−２％Ｃｕの組成を有する低炭素Ｆｅ基焼結
合金、（６） 「０．１５％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−
０．１５％Ｃ−３％Ｎｉの組成を有する低炭素Ｆｅ基焼
結合金、（７） 「０．２％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−
０．２％Ｃ−３％Ｎｉ−１．５％Ｃｕの組成を有する低
炭素Ｆｅ基焼結合金、（８） 「０．３％Ｃ焼結合金」
は、Ｆｅ−０．３％Ｃの組成を有する低炭素Ｆｅ基焼結
合金、をそれぞれ示すものである。
−３％Ｎｉ−１．５％Ｃｕの組成を有する高炭素Ｆｅ基
焼結合金、（２） 「０．９％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−
０．９％Ｃ−３％Ｃｕの組成を有する高炭素Ｆｅ基焼結
合金、（３） 「１．０％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−１％
Ｃ−３％Ｎｉ−１．５％Ｃｕの組成を有する高炭素Ｆｅ
基焼結合金、（４） 「１．２％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ
−１．２％Ｃ−３％Ｃｕの組成を有する高炭素Ｆｅ基焼
結合金、（５） 「０．１％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−
０．１％Ｃ−２％Ｃｕの組成を有する低炭素Ｆｅ基焼結
合金、（６） 「０．１５％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−
０．１５％Ｃ−３％Ｎｉの組成を有する低炭素Ｆｅ基焼
結合金、（７） 「０．２％Ｃ焼結合金」は、Ｆｅ−
０．２％Ｃ−３％Ｎｉ−１．５％Ｃｕの組成を有する低
炭素Ｆｅ基焼結合金、（８） 「０．３％Ｃ焼結合金」
は、Ｆｅ−０．３％Ｃの組成を有する低炭素Ｆｅ基焼結
合金、をそれぞれ示すものである。
【００１０】つぎに、この結果得られた各種のフランジ
付プーリー部品について、図１に示される通り、これを
円筒状受台上にセットし、円筒部分の底部に上方より荷
重を加えて円筒部材とリング部材間の破壊強度を測定
し、溶接接合強度を評価した。これらの測定結果を表１
に示した。
付プーリー部品について、図１に示される通り、これを
円筒状受台上にセットし、円筒部分の底部に上方より荷
重を加えて円筒部材とリング部材間の破壊強度を測定
し、溶接接合強度を評価した。これらの測定結果を表１
に示した。
【００１１】
【発明の効果】表１に示される結果から、円筒部材とリ
ング部材の接合面部分のいずれもがＣ：０．３％以下の
低炭素Ｆｅ基焼結合金または軟鋼冷延板（Ｃ：０．１０
％，Ｍｎ：０．３６％，Ｐ：０．０１３％，Ｓ：０．０
１６％）からなる本発明法１〜６においては、いずれも
きわめて高い接合強度を示すのに対して、比較法１〜６
に見られるように、円筒部材およびリング部材のうちの
少なくともいずれかの接合面部分がＣ：０．５％以上の
高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる場合には、接合部が脆化
し、著しく低い接合強度しか示さないことが明らかであ
る。
ング部材の接合面部分のいずれもがＣ：０．３％以下の
低炭素Ｆｅ基焼結合金または軟鋼冷延板（Ｃ：０．１０
％，Ｍｎ：０．３６％，Ｐ：０．０１３％，Ｓ：０．０
１６％）からなる本発明法１〜６においては、いずれも
きわめて高い接合強度を示すのに対して、比較法１〜６
に見られるように、円筒部材およびリング部材のうちの
少なくともいずれかの接合面部分がＣ：０．５％以上の
高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる場合には、接合部が脆化
し、著しく低い接合強度しか示さないことが明らかであ
る。
【００１２】上述のように、この発明の方法によれば、
機械構造部品が高炭素Ｆｅ基焼結合金で構成されていて
も、その製造に際して、接合面部分をＣ：０．３％以下
含有のＦｅ基焼結合金としておけば、これにプロジェク
ション溶接を施しても接合部に脆化の発生はなく、接合
強度の高い接合部が形成されるようになり、したがって
高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる機械構造部品の溶接によ
る製造が可能となるのである。
機械構造部品が高炭素Ｆｅ基焼結合金で構成されていて
も、その製造に際して、接合面部分をＣ：０．３％以下
含有のＦｅ基焼結合金としておけば、これにプロジェク
ション溶接を施しても接合部に脆化の発生はなく、接合
強度の高い接合部が形成されるようになり、したがって
高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる機械構造部品の溶接によ
る製造が可能となるのである。
【図１】機械構造部材としてのフランジ付プーリー部品
の製造態様並びに溶接接合強度測定態様を示す概略縦断
面図である。
の製造態様並びに溶接接合強度測定態様を示す概略縦断
面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (1)
- 【請求項１】 接合部材の一方が０．５重量％以上の炭
素を含有する高炭素Ｆｅ基焼結合金からなり、他方が
０．３重量％以下の炭素を含有する低炭素Ｆｅ基焼結合
金または低炭素Ｆｅ基溶解合金からなる要素部材、ある
いは接合部材の両方が０．５重量％以上の炭素を含有す
る高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる要素部材をプロジェク
ション溶接により接合して機械構造部品を製造するに際
して、上記高炭素Ｆｅ基焼結合金からなる要素部材の接
合面部分を、０．３重量％以下の炭素を含有する低炭素
Ｆｅ基焼結合金で構成したことを特徴とする高炭素Ｆｅ
基焼結合金製機械構造部品の溶接による製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4217292A JPH05212552A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 高炭素Ｆｅ基焼結合金製機械構造部品の溶接による製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4217292A JPH05212552A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 高炭素Ｆｅ基焼結合金製機械構造部品の溶接による製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212552A true JPH05212552A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12628556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4217292A Withdrawn JPH05212552A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 高炭素Ｆｅ基焼結合金製機械構造部品の溶接による製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05212552A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6642471B2 (en) * | 2000-02-06 | 2003-11-04 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited | Method for the projection welding of high-carbon steels and high-tension low-alloy steels |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4217292A patent/JPH05212552A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6642471B2 (en) * | 2000-02-06 | 2003-11-04 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited | Method for the projection welding of high-carbon steels and high-tension low-alloy steels |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |