JPH0647686B2 - 鉄系焼結体のサイジング方法 - Google Patents
鉄系焼結体のサイジング方法Info
- Publication number
- JPH0647686B2 JPH0647686B2 JP60251567A JP25156785A JPH0647686B2 JP H0647686 B2 JPH0647686 B2 JP H0647686B2 JP 60251567 A JP60251567 A JP 60251567A JP 25156785 A JP25156785 A JP 25156785A JP H0647686 B2 JPH0647686 B2 JP H0647686B2
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- JP
- Japan
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- sintered body
- sizing
- iron
- based sintered
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉末冶金法により製造された鉄系焼結体のサイ
ジング方法、特に表面の緻密化を同時に達成できる鉄系
焼結体のサイジング方法に関する。
ジング方法、特に表面の緻密化を同時に達成できる鉄系
焼結体のサイジング方法に関する。
粉末冶金法により製造された鉄系焼結体は内部に空孔が
あるために衝撃値、面圧強度、疲労強度が鋼材に比べて
劣り、そのため応用範囲も限定されてきた。
あるために衝撃値、面圧強度、疲労強度が鋼材に比べて
劣り、そのため応用範囲も限定されてきた。
この鉄系焼結体の強度不足を解消するためには空孔を減
少させ、密度を向上させることが有効であり幾つかの方
法が実施されている。そのひとつは鉄系焼結体を再加熱
後金型内で加圧する熱間鍛造法であるが、機械的強度は
向上する反面、余分な熱間鍛造工程のためにコスト高と
なり、寸法精度も劣化するため安価で高精度であるとい
う焼結体の特徴が失なわれ、また熱間鍛造用の金型の寿
命も短い等の不利益がある。
少させ、密度を向上させることが有効であり幾つかの方
法が実施されている。そのひとつは鉄系焼結体を再加熱
後金型内で加圧する熱間鍛造法であるが、機械的強度は
向上する反面、余分な熱間鍛造工程のためにコスト高と
なり、寸法精度も劣化するため安価で高精度であるとい
う焼結体の特徴が失なわれ、また熱間鍛造用の金型の寿
命も短い等の不利益がある。
他方、鉄系焼結体の表面部分の空孔を減少させ、表面部
のみ緻密化する方法として転造法がある。転造法は焼結
工程を済ませた鉄系焼結体と工具とを押しつけあい回転
させるものであるが、焼結体製品が回転できる形状のも
のでなければ適用できず、また余分な転造工程のために
コスト高となる等の欠点がある。
のみ緻密化する方法として転造法がある。転造法は焼結
工程を済ませた鉄系焼結体と工具とを押しつけあい回転
させるものであるが、焼結体製品が回転できる形状のも
のでなければ適用できず、また余分な転造工程のために
コスト高となる等の欠点がある。
本発明は、粉末冶金法による鉄系焼結体の通常の製造工
程のなかで、鉄系焼結体の表面部の空孔を減少させて緻
密化し、安価で寸法精度の良い鉄系焼結体製品を提供す
ることを目的とする。
程のなかで、鉄系焼結体の表面部の空孔を減少させて緻
密化し、安価で寸法精度の良い鉄系焼結体製品を提供す
ることを目的とする。
上記目的を達成するために、寸法修正のためのサイジン
グ用金型を利用して、サイジングと同時に表面の緻密化
を実施することを試みた。
グ用金型を利用して、サイジングと同時に表面の緻密化
を実施することを試みた。
通常のサイジング用金型としては、第３図に示すような
焼結体の外周面を寸法修正するためのダイ１、及び第４
図に示すような内周面を寸法修正するためのコアロツド
４などがあり、いずれも焼結体を圧入するためのガイド
部３及び６と、実際に焼結体が圧接されて寸法修正され
る部分（以後ベアリング部と称する）２及び５とを有す
る。サイジング代、即ち焼結体の被サイジング部とサイ
ジング用金型のベアリング部との寸法差は通常、軟かい
材質の焼結体では0.1mm（片側で0.05mm）以下、硬い材
質の焼結体では更にサイジング代を小さくして、焼結体
の被サイジング部と金型のベアリング部とを圧接するよ
うにしており、サイジング代をマイナス（被サイジング
部とベアリング部との間に隙間を設ける）として焼結体
を上下から加圧して金型のベアリング部に沿わせること
も行なわれている。
焼結体の外周面を寸法修正するためのダイ１、及び第４
図に示すような内周面を寸法修正するためのコアロツド
４などがあり、いずれも焼結体を圧入するためのガイド
部３及び６と、実際に焼結体が圧接されて寸法修正され
る部分（以後ベアリング部と称する）２及び５とを有す
る。サイジング代、即ち焼結体の被サイジング部とサイ
ジング用金型のベアリング部との寸法差は通常、軟かい
材質の焼結体では0.1mm（片側で0.05mm）以下、硬い材
質の焼結体では更にサイジング代を小さくして、焼結体
の被サイジング部と金型のベアリング部とを圧接するよ
うにしており、サイジング代をマイナス（被サイジング
部とベアリング部との間に隙間を設ける）として焼結体
を上下から加圧して金型のベアリング部に沿わせること
も行なわれている。
このようなサイジング代を従来とは逆に大きく設定すれ
ば、焼結体の表面部で空孔を減少させ得ると予測し、実
験を試みたが、従来の第３図及び第４図に示すようにベ
アリング部２及び５の長い金型では、サイジングに要す
る圧力が増大するのみならず、金型と焼結体の焼付、金
型の破損などが発生したり、サイジング代が大きいため
に焼結体の圧入抵抗が増大して焼結体の被サイジング部
が変形する結果、大きなバリが生じたり焼結体の製品高
さがばらつく等の問題点があつた。
ば、焼結体の表面部で空孔を減少させ得ると予測し、実
験を試みたが、従来の第３図及び第４図に示すようにベ
アリング部２及び５の長い金型では、サイジングに要す
る圧力が増大するのみならず、金型と焼結体の焼付、金
型の破損などが発生したり、サイジング代が大きいため
に焼結体の圧入抵抗が増大して焼結体の被サイジング部
が変形する結果、大きなバリが生じたり焼結体の製品高
さがばらつく等の問題点があつた。
本発明による鉄系焼結体のサイジング用金型は、サイジ
ングされるべき鉄系焼結体の被サイジング部に対するサ
イジング代が0.4〜1.0mmとなるようにサイジング代を設
けたベアリング部を有し、鉄系焼結体の圧入方向におけ
るベアリング部の長さが0.5〜５mmであることを特徴と
する。
ングされるべき鉄系焼結体の被サイジング部に対するサ
イジング代が0.4〜1.0mmとなるようにサイジング代を設
けたベアリング部を有し、鉄系焼結体の圧入方向におけ
るベアリング部の長さが0.5〜５mmであることを特徴と
する。
このようなサイジング用金型の具体例を第１図及び第２
図に示す。第１図は焼結体の外表面をサイジングするた
めのダイ１であり、焼結体の外表面の被サイジング部よ
り0.4〜1.0mm（片側で0.2〜0.5mm）だけ小さいベアリン
グ部12を有し、ベアリング部12の両側には焼結体を挿入
するガイド部13が設けてあり、ベアリング部12の長さＬ
は0.5〜５１mmである。第２図は焼結体の内表面をサイ
ジングするためのコアロツド14であり、焼結体の外表面
被サイジング部より0.4〜1.0mm（片側で0.2〜0.5mm）だ
け大きいベアリング部15を有し、その両側には同じくガ
イド部16が設けてあり、ベアリング部15の長さＬは0.5
〜５mmである。尚、焼結体の外表面及び／又は内表面の
全体でも、一部でも、所望の被サイジング部に対応して
金型にベアリング部を設けることができる。
図に示す。第１図は焼結体の外表面をサイジングするた
めのダイ１であり、焼結体の外表面の被サイジング部よ
り0.4〜1.0mm（片側で0.2〜0.5mm）だけ小さいベアリン
グ部12を有し、ベアリング部12の両側には焼結体を挿入
するガイド部13が設けてあり、ベアリング部12の長さＬ
は0.5〜５１mmである。第２図は焼結体の内表面をサイ
ジングするためのコアロツド14であり、焼結体の外表面
被サイジング部より0.4〜1.0mm（片側で0.2〜0.5mm）だ
け大きいベアリング部15を有し、その両側には同じくガ
イド部16が設けてあり、ベアリング部15の長さＬは0.5
〜５mmである。尚、焼結体の外表面及び／又は内表面の
全体でも、一部でも、所望の被サイジング部に対応して
金型にベアリング部を設けることができる。
サイジング代が0.4〜1.0mm（片側で0.2〜0.5mm）と大き
く、且つ鉄系焼結体の被サイジング部がサイジング用金
型のベアリング部と摩擦摺動する距離が0.5〜５mmと短
かいので、被サイジング部に局部的に高い応力が作用
し、サイジングと同時に表面部の空孔を消滅させる。
く、且つ鉄系焼結体の被サイジング部がサイジング用金
型のベアリング部と摩擦摺動する距離が0.5〜５mmと短
かいので、被サイジング部に局部的に高い応力が作用
し、サイジングと同時に表面部の空孔を消滅させる。
原料粉末Fe−４％Ni−1.5％Cu−0.5％Mo−0.5％Ｃを粉
末冶金法により、内径20mm×外径30mm×高さ15mmで密度
7.1ｇ／cm3の円筒形に成形し、N2ガス雰囲気中で1250℃
にて60分間焼結し、硬度HRB80〜100の焼結体を製造し
た。この焼結体は非常に硬く、従来は0.03mm以下（片側
で0.015mm以下）のサイジング代の金型でサイジングし
ているものであつた。
末冶金法により、内径20mm×外径30mm×高さ15mmで密度
7.1ｇ／cm3の円筒形に成形し、N2ガス雰囲気中で1250℃
にて60分間焼結し、硬度HRB80〜100の焼結体を製造し
た。この焼結体は非常に硬く、従来は0.03mm以下（片側
で0.015mm以下）のサイジング代の金型でサイジングし
ているものであつた。
この焼結体の内周面全体をサイジングするために、第２
図に示したコアロツドを準備し、ベアリング部のサイジ
ング代及び長さＬを変化させてテストした結果、ベアリ
ング部の長さＬ＝0.5〜５mm及びサイジング代＝0.4〜1.
0mm（片側で0.2〜0.5mm）の範囲において、良好なサイ
ジングができると同時に表面部の空孔を減少させ緻密化
を達成することができた。
図に示したコアロツドを準備し、ベアリング部のサイジ
ング代及び長さＬを変化させてテストした結果、ベアリ
ング部の長さＬ＝0.5〜５mm及びサイジング代＝0.4〜1.
0mm（片側で0.2〜0.5mm）の範囲において、良好なサイ
ジングができると同時に表面部の空孔を減少させ緻密化
を達成することができた。
テスト結果の一例として、ベアリング部の長さＬ＝2.5m
mで、サイジング代0.03mm（従来のサイジング代）、0.4
mm及び0.6mmとした場合における、上記円筒形の鉄系焼
結体の内表面付近の断面顕微鏡写真（倍率×50）を第５
図、第６図及び第７図に示した。従来のサイジング代0.
03mm（第５図）では、表面部の空孔は殆んど減少してい
ないが、サイジング代が0.4mm（第６図）及び0.6mm（第
７図）と増大するに従つて空孔が著しく減少しているこ
とが判る。
mで、サイジング代0.03mm（従来のサイジング代）、0.4
mm及び0.6mmとした場合における、上記円筒形の鉄系焼
結体の内表面付近の断面顕微鏡写真（倍率×50）を第５
図、第６図及び第７図に示した。従来のサイジング代0.
03mm（第５図）では、表面部の空孔は殆んど減少してい
ないが、サイジング代が0.4mm（第６図）及び0.6mm（第
７図）と増大するに従つて空孔が著しく減少しているこ
とが判る。
本発明によれば、粉末冶金法による焼結体の製造工程の
ひとつであるサイジング工程において、サイジングと同
時に焼結体の表面部の空孔を減少させることができるの
で、緻密で高強度の鉄系焼結体を安価に寸法精度よく製
造できる。従つて、本発明により、特に疲労強度、面圧
強度が要求されるギヤ等の部品に、従来の鋼材に代つて
鉄系焼結体が使用可能となる。また、転造法のように適
用できる製品形状に制限がないばかりか、必要に応じて
焼結体製品の表面全体でなく一部のみを緻密化すること
も可能である。
ひとつであるサイジング工程において、サイジングと同
時に焼結体の表面部の空孔を減少させることができるの
で、緻密で高強度の鉄系焼結体を安価に寸法精度よく製
造できる。従つて、本発明により、特に疲労強度、面圧
強度が要求されるギヤ等の部品に、従来の鋼材に代つて
鉄系焼結体が使用可能となる。また、転造法のように適
用できる製品形状に制限がないばかりか、必要に応じて
焼結体製品の表面全体でなく一部のみを緻密化すること
も可能である。
第１図は本発明方法に使用するサイジング用金型の一具
体例の断面図であり、第２図は本発明方法に使用するサ
イジング用金型の他の具体例の側面図である。第３図及
び第４図は従来のサイジング用金型のそれぞれ断面図及
び側面図である。第５図、第６図及び第７図は実施例に
おいて金型のサイジング代を変化させてサイジングした
後の鉄系焼結体の空孔分布状態を示した金属組織（倍率
×50）であり、第５図はサイジング代0.03mmの場合、第
６図はサイジング代0.4mmの場合、及び第７図はサイジ
ング代0.6mmの場合である。 １、11…ダイ、４、14…コアロッド、 ２、５、12、15…ベアリング部、 ３、６、13、16…ガイド部。
体例の断面図であり、第２図は本発明方法に使用するサ
イジング用金型の他の具体例の側面図である。第３図及
び第４図は従来のサイジング用金型のそれぞれ断面図及
び側面図である。第５図、第６図及び第７図は実施例に
おいて金型のサイジング代を変化させてサイジングした
後の鉄系焼結体の空孔分布状態を示した金属組織（倍率
×50）であり、第５図はサイジング代0.03mmの場合、第
６図はサイジング代0.4mmの場合、及び第７図はサイジ
ング代0.6mmの場合である。 １、11…ダイ、４、14…コアロッド、 ２、５、12、15…ベアリング部、 ３、６、13、16…ガイド部。
Claims (1)
- 【請求項１】サイジングされるべき鉄系焼結体の被サイ
ジング部に対するサイジング代が0.4〜1.0mmとなるよう
にサイジング代を設けたベアリング部を有し、鉄系焼結
体の圧入方向におけるベアリング部の長さが0.5〜５mm
であるサイジング用金型を用いてサイジングを行なうこ
とを特徴とする鉄系焼結体のサイジング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60251567A JPH0647686B2 (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 鉄系焼結体のサイジング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60251567A JPH0647686B2 (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 鉄系焼結体のサイジング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62109904A JPS62109904A (ja) | 1987-05-21 |
| JPH0647686B2 true JPH0647686B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=17224735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60251567A Expired - Fee Related JPH0647686B2 (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 鉄系焼結体のサイジング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647686B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1410193A (en) * | 1972-04-14 | 1975-10-15 | Lancer Boss Ltd | Hydraulic control circuits |
| JPS5850282B2 (ja) * | 1978-03-08 | 1983-11-09 | 住友電気工業株式会社 | 焼結含油軸の製造方法 |
-
1985
- 1985-11-08 JP JP60251567A patent/JPH0647686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62109904A (ja) | 1987-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |