JPH05287316A - 金属射出成形部品の製造方法 - Google Patents
金属射出成形部品の製造方法Info
- Publication number
- JPH05287316A JPH05287316A JP12120692A JP12120692A JPH05287316A JP H05287316 A JPH05287316 A JP H05287316A JP 12120692 A JP12120692 A JP 12120692A JP 12120692 A JP12120692 A JP 12120692A JP H05287316 A JPH05287316 A JP H05287316A
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- Japan
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- furnace
- hydrogen gas
- supplied
- negative pressure
- binder
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属射出成形品の製造中における炭素含有量
の変動を最少限に押さえて最終製品の炭素含有量の制御
を容易にする。 【構成】 金属射出成形品を負圧炉内において加熱しつ
つバインダを除去し、負圧下で水素ガスをパルス的に供
給し、その結果生成された水蒸気を炉外に迅速に排出し
て還元を行い、その後昇温して焼結を行う、さらに前記
負圧下で水素ガスをパルス的に供給する際の炉内温度を
６００℃以下、さらに望ましくは４００℃とする。
の変動を最少限に押さえて最終製品の炭素含有量の制御
を容易にする。 【構成】 金属射出成形品を負圧炉内において加熱しつ
つバインダを除去し、負圧下で水素ガスをパルス的に供
給し、その結果生成された水蒸気を炉外に迅速に排出し
て還元を行い、その後昇温して焼結を行う、さらに前記
負圧下で水素ガスをパルス的に供給する際の炉内温度を
６００℃以下、さらに望ましくは４００℃とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末化した金属に熱可
塑性材料と成形助剤（以下、バインダと言う。）を混合
して成形し、その後、前記成形品（以下、グリ−ン体と
言う。）からバインダを除去して焼結する金属射出成形
部品の製造方法に関し、特に製造中における炭素含有量
の変動を少なくしたことを特徴とする。
塑性材料と成形助剤（以下、バインダと言う。）を混合
して成形し、その後、前記成形品（以下、グリ−ン体と
言う。）からバインダを除去して焼結する金属射出成形
部品の製造方法に関し、特に製造中における炭素含有量
の変動を少なくしたことを特徴とする。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属粉末にバインダを混合して射
出成形用原料とし、この射出成形用原料を用いて射出成
形し、機械構成部品としてのグリ−ン体を得て、このグ
リ−ン体に含まれる前記バインダをその融点以上に加熱
し且つ加圧しながら除去し、さらに真空中あるいは雰囲
気ガス中で加熱しながら焼結し、その後、熱間静水圧加
圧等して高密度の製品とする金属射出成形部品を製造す
る方法が提供されている（特開昭５６−１０８８０２号
公報、特開昭５７−１６１０３号公報参照）。
出成形用原料とし、この射出成形用原料を用いて射出成
形し、機械構成部品としてのグリ−ン体を得て、このグ
リ−ン体に含まれる前記バインダをその融点以上に加熱
し且つ加圧しながら除去し、さらに真空中あるいは雰囲
気ガス中で加熱しながら焼結し、その後、熱間静水圧加
圧等して高密度の製品とする金属射出成形部品を製造す
る方法が提供されている（特開昭５６−１０８８０２号
公報、特開昭５７−１６１０３号公報参照）。
【０００３】しかしながら、前記バインダの除去に長時
間を要するものであった。そこで本願出願人は前記バイ
ンダの除去を負圧下で行うことを提案した（特開平３−
１９７６０２号公報参照）。
間を要するものであった。そこで本願出願人は前記バイ
ンダの除去を負圧下で行うことを提案した（特開平３−
１９７６０２号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記本願出願人の提案
した方法によれば、バインダの除去時間の短縮が可能と
なったが、原料の金属粉末表面の酸化物の影響等により
製造中に炭素含有量が変化し、最終製品中の炭素含有量
に大幅な変動が生じるなどの問題が判明し、所要炭素濃
度の最終製品を得ることが困難な場合があった。
した方法によれば、バインダの除去時間の短縮が可能と
なったが、原料の金属粉末表面の酸化物の影響等により
製造中に炭素含有量が変化し、最終製品中の炭素含有量
に大幅な変動が生じるなどの問題が判明し、所要炭素濃
度の最終製品を得ることが困難な場合があった。
【０００５】すなわち、炉内断熱材やヒ−タにグラファ
イトを用いた炉で焼結を行う際に、該製品を還元するた
めに一般的に水素ガスが使用され、該水素ガスの影響に
より製品中の炭素量が減少したり、あるいは水素ガスが
炉内のグラファイトと反応してメタンガスを生成し、過
剰の浸炭が行われたりする場合があった。本発明は前記
事情に鑑みなされたもので、原料中の炭素含有量に大幅
な変動を生ぜしめることがない金属射出成形部品の製造
方法を提供することを目的とする。
イトを用いた炉で焼結を行う際に、該製品を還元するた
めに一般的に水素ガスが使用され、該水素ガスの影響に
より製品中の炭素量が減少したり、あるいは水素ガスが
炉内のグラファイトと反応してメタンガスを生成し、過
剰の浸炭が行われたりする場合があった。本発明は前記
事情に鑑みなされたもので、原料中の炭素含有量に大幅
な変動を生ぜしめることがない金属射出成形部品の製造
方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、金属射出成形品を負圧炉内において加熱し
つつバインダを除去し、負圧下で水素ガスをパルス的に
供給し、その結果生成された水蒸気を炉外に迅速に排出
して還元を行い、その後昇温して焼結を行うものであ
り、さらに前記負圧下で水素ガスをパルス的に供給する
際の炉内温度を６００℃以下としたものであり、さらに
望ましくは前記炉内温度を最も炭素含有量の変動が少な
い４００℃としたものである。
成するため、金属射出成形品を負圧炉内において加熱し
つつバインダを除去し、負圧下で水素ガスをパルス的に
供給し、その結果生成された水蒸気を炉外に迅速に排出
して還元を行い、その後昇温して焼結を行うものであ
り、さらに前記負圧下で水素ガスをパルス的に供給する
際の炉内温度を６００℃以下としたものであり、さらに
望ましくは前記炉内温度を最も炭素含有量の変動が少な
い４００℃としたものである。
【０００７】
【作用】本発明では、グリ−ン体が負圧炉内において加
熱され、該グリ−ン体に含まれているバインダが除去さ
れる。該バインダの除去は１１０℃に加熱してパラフィ
ンワックスを除去し、その後３７５℃から６００℃に昇
温してポリエチレン分解生成物を除去することにより行
われる。本発明ではその後の焼結に先立ち炉内が浸炭あ
るいは脱炭が進行しない温度の６００℃以下、望ましく
は最も炭素量の変動が少ない４００℃に保持され、水素
ガスがパルス的に供給される。その結果バインダが除去
されたグリ−ン体内部に水素ガスが急速に到達して酸素
と反応して水蒸気が生成されるすなわち、前記温度では
グリ−ン体中の酸素がパルス的に供給された水素と反応
して還元により水蒸気が生成されるものであり、グリ−
ン体中の酸素が炭素と反応して一酸化炭素または二酸化
炭素が生成されることがないものである。したがって、
原料中の炭素量の変動が最少となり、所定の炭素量を有
する最終製品を得ることが容易となる
熱され、該グリ−ン体に含まれているバインダが除去さ
れる。該バインダの除去は１１０℃に加熱してパラフィ
ンワックスを除去し、その後３７５℃から６００℃に昇
温してポリエチレン分解生成物を除去することにより行
われる。本発明ではその後の焼結に先立ち炉内が浸炭あ
るいは脱炭が進行しない温度の６００℃以下、望ましく
は最も炭素量の変動が少ない４００℃に保持され、水素
ガスがパルス的に供給される。その結果バインダが除去
されたグリ−ン体内部に水素ガスが急速に到達して酸素
と反応して水蒸気が生成されるすなわち、前記温度では
グリ−ン体中の酸素がパルス的に供給された水素と反応
して還元により水蒸気が生成されるものであり、グリ−
ン体中の酸素が炭素と反応して一酸化炭素または二酸化
炭素が生成されることがないものである。したがって、
原料中の炭素量の変動が最少となり、所定の炭素量を有
する最終製品を得ることが容易となる
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を説明する。焼結後、８％
ニッケル、０．６％炭素の最終製品を得るため、粉末化
した金属として、０．６％炭素、０．７％酸素のカルボ
ニル鉄及びカルボニルニッケルに、バインダとしてパラ
フィンワックス及びポリエチレンに潤滑剤を加えて混合
して成形し、グラファイト抵抗加熱式真空炉によりグラ
ファイトレトルト内のアルミナペ−パ−上で焼結した。
なお、焼結前の成形品、すなわち、グリ−ン体は６％パ
ラフィンワックス、２％ポリエチレンを含んでいた。
ニッケル、０．６％炭素の最終製品を得るため、粉末化
した金属として、０．６％炭素、０．７％酸素のカルボ
ニル鉄及びカルボニルニッケルに、バインダとしてパラ
フィンワックス及びポリエチレンに潤滑剤を加えて混合
して成形し、グラファイト抵抗加熱式真空炉によりグラ
ファイトレトルト内のアルミナペ−パ−上で焼結した。
なお、焼結前の成形品、すなわち、グリ−ン体は６％パ
ラフィンワックス、２％ポリエチレンを含んでいた。
【０００９】前記グリ−ン体からのパラフィンワックス
及びポリエチレン、すなわち、バインダを以下の従来の
工程で除去した。
及びポリエチレン、すなわち、バインダを以下の従来の
工程で除去した。
【００１０】第１工程；パラフィンワックスを除去する
ため、１０−２〜１０−５Ｐａの真空下で１１０℃で加
熱し、３５０℃まで徐々に昇温した。
ため、１０−２〜１０−５Ｐａの真空下で１１０℃で加
熱し、３５０℃まで徐々に昇温した。
【００１１】第２工程；３７５℃から６００℃まで昇温
するとき、ポリエチレン分解生成物を除去するため、１
３００Ｐａの真空下でアルゴンガスパ−ジを行った。
するとき、ポリエチレン分解生成物を除去するため、１
３００Ｐａの真空下でアルゴンガスパ−ジを行った。
【００１２】第３工程；最終の焼結を行うために、５〜
１５Ｐａの真空下で１３１６℃まで昇温した。
１５Ｐａの真空下で１３１６℃まで昇温した。
【００１３】前記の通常焼結工程終了後、炭素含有量を
測定したところ０．３％であった。この理由は、グリ−
ン体中の酸素が炭素と反応し、一酸化炭素または二酸化
炭素を生成することにより最終製品の炭素含有量が減少
したためと推測される。
測定したところ０．３％であった。この理由は、グリ−
ン体中の酸素が炭素と反応し、一酸化炭素または二酸化
炭素を生成することにより最終製品の炭素含有量が減少
したためと推測される。
【００１４】一方、前記実施例において、真空炉内に水
素ガスを多量に供給すると、該水素ガスがグラファイト
と反応してメタンガスが生成され、処理品の浸炭が行わ
れて過剰浸炭により焼結時に処理品が溶融する場合があ
った。
素ガスを多量に供給すると、該水素ガスがグラファイト
と反応してメタンガスが生成され、処理品の浸炭が行わ
れて過剰浸炭により焼結時に処理品が溶融する場合があ
った。
【００１５】そこで本発明では、負圧炉内に水素ガスの
供給をパルス的に行うことにより、水素ガスがグリ−ン
体内部に急速に到達するのを容易とし、さらに水素ガス
と炭素との反応を避け、炉内を下記（１）式の平衡状態
とし、還元により生成された水蒸気を迅速に炉外に排出
するものである。
供給をパルス的に行うことにより、水素ガスがグリ−ン
体内部に急速に到達するのを容易とし、さらに水素ガス
と炭素との反応を避け、炉内を下記（１）式の平衡状態
とし、還元により生成された水蒸気を迅速に炉外に排出
するものである。
【００１６】 Ｆｅ３ Ｏ４ （Ｓ）＋２Ｈ２ → ３Ｆｅ（Ｓ）＋
２Ｈ２ Ｏ（Ｇ）・・（１） さらに前記還元が効果的に行われる処理温度について実
験を試みた。該実験は炉内を２５０℃、３００℃、４０
０℃及び５００℃に保持し、該炉内に圧力２５００〜５
０００Ｐａの水素ガスをパルス的に導入したものであ
る。その結果が下記表１に示されている。
２Ｈ２ Ｏ（Ｇ）・・（１） さらに前記還元が効果的に行われる処理温度について実
験を試みた。該実験は炉内を２５０℃、３００℃、４０
０℃及び５００℃に保持し、該炉内に圧力２５００〜５
０００Ｐａの水素ガスをパルス的に導入したものであ
る。その結果が下記表１に示されている。
【００１７】なお、ここでパルス的とは連続的に水素ガ
スを供給せずに、一定間隔で水素ガスを供給することで
あり、たとえば、一定時間水素ガスを供給したら一旦供
給を止め、炉内で生成された水蒸気を排出した後、再び
水素ガスを供給する操作等を意味する。
スを供給せずに、一定間隔で水素ガスを供給することで
あり、たとえば、一定時間水素ガスを供給したら一旦供
給を止め、炉内で生成された水蒸気を排出した後、再び
水素ガスを供給する操作等を意味する。
【００１８】
【表１】 前記表１に示すように、最終製品の炭素含有量は、２５
０℃、３００℃、５００℃では低いが、０．３％を超
え、４００℃では約０．５％であった。これは６００℃
以下では浸炭あるいは脱炭が進行せず、さらに４００℃
では水素ガスが酸素と反応して水蒸気を生成し、炭素と
はほとんど反応しないためである。
０℃、３００℃、５００℃では低いが、０．３％を超
え、４００℃では約０．５％であった。これは６００℃
以下では浸炭あるいは脱炭が進行せず、さらに４００℃
では水素ガスが酸素と反応して水蒸気を生成し、炭素と
はほとんど反応しないためである。
【００１９】なお、水素ガスを連続して供給した雰囲気
中でのテストでは満足できる結果が得られなかった。す
なわち、水素ガスを連続的に供給した場合はグリ−ン体
の内部に多量の水素を拡散させるが、その後すぐに発生
した水蒸気が拡散を起こし、さらに、水素がグラファイ
ト製レトルトと反応してメタンのガス雰囲気を発生さ
せ、浸炭雰囲気が生成されるためである。
中でのテストでは満足できる結果が得られなかった。す
なわち、水素ガスを連続的に供給した場合はグリ−ン体
の内部に多量の水素を拡散させるが、その後すぐに発生
した水蒸気が拡散を起こし、さらに、水素がグラファイ
ト製レトルトと反応してメタンのガス雰囲気を発生さ
せ、浸炭雰囲気が生成されるためである。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、金属射出成形品の製造
中における炭素の変動を最少限に押さえることができ、
したがって最終製品の炭素含有量を容易に制御できるも
のである。
中における炭素の変動を最少限に押さえることができ、
したがって最終製品の炭素含有量を容易に制御できるも
のである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雪竹 克也 横浜市港北区箕輪町２丁目６番26号 同和 鉱業株式会社サーモテック事業本部横浜工 場内 (72)発明者 横瀬 敬二 横浜市港北区箕輪町２丁目６番26号 同和 鉱業株式会社サーモテック事業本部横浜工 場内
Claims (3)
- 【請求項１】 金属射出成形品を負圧炉内において加熱
しつつバインダを除去し、負圧下で水素ガスをパルス的
に供給し、その結果生成された水蒸気を炉外に迅速に排
出して還元を行い、その後昇温して焼結を行うことを特
徴とする金属射出成形部品の製造方法。 - 【請求項２】 負圧下で水素ガスをパルス的に供給する
際の炉内温度を６００℃以下としたことを特徴とする請
求項１記載の金属射出成形部品の製造方法。 - 【請求項３】 負圧下で水素ガスをパルス的に供給する
際の炉内温度を４００℃としたことを特徴とする請求項
１記載の金属射出成形部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12120692A JPH05287316A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 金属射出成形部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12120692A JPH05287316A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 金属射出成形部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287316A true JPH05287316A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14805502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12120692A Pending JPH05287316A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 金属射出成形部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287316A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011081081A1 (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | 株式会社Ihi | 脱脂方法 |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP12120692A patent/JPH05287316A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011081081A1 (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | 株式会社Ihi | 脱脂方法 |
| JP2011137202A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Ihi Corp | 脱脂方法 |
| CN102655967A (zh) * | 2009-12-28 | 2012-09-05 | 株式会社Ihi | 脱脂方法 |
| TWI422445B (zh) * | 2009-12-28 | 2014-01-11 | Ihi Corp | 脫脂方法 |
| KR101453463B1 (ko) * | 2009-12-28 | 2014-10-22 | 가부시키가이샤 아이에이치아이 | 탈지 방법 |
| CN102655967B (zh) * | 2009-12-28 | 2014-12-24 | 株式会社Ihi | 脱脂方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040105 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |