JPH0819443B2 - 硬質部材にネジ穴を形成する方法 - Google Patents
硬質部材にネジ穴を形成する方法Info
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- JPH0819443B2 JPH0819443B2 JP31038787A JP31038787A JPH0819443B2 JP H0819443 B2 JPH0819443 B2 JP H0819443B2 JP 31038787 A JP31038787 A JP 31038787A JP 31038787 A JP31038787 A JP 31038787A JP H0819443 B2 JPH0819443 B2 JP H0819443B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、超硬ラインバ、超硬クランプロール、超
硬長沢ブレード、超硬ライナ等の硬質部材に、ネジ穴を
形成する方法に関するものである。
硬長沢ブレード、超硬ライナ等の硬質部材に、ネジ穴を
形成する方法に関するものである。
〔従来の技術〕 従来、超硬合金部材等の硬質部材にネジ穴を形成する
方法として、 （１） ネジ穴を形成した硬質部材の圧粉体を形成し、
上記圧粉体を焼結することによりネジ穴のある硬質部材
を形成する方法、 （２） 予めネジ溝のない穴を形成した硬質部材を作製
し、上記穴に切削可能な金属材料をろう付けにより埋め
込み接合し、上記埋め込まれた金属材料に機械加工を施
してネジ穴を形成する方法、 （３） 硬質部材に放電加工を施すことによりネジ穴を
形成する方法、 等が知られている。
方法として、 （１） ネジ穴を形成した硬質部材の圧粉体を形成し、
上記圧粉体を焼結することによりネジ穴のある硬質部材
を形成する方法、 （２） 予めネジ溝のない穴を形成した硬質部材を作製
し、上記穴に切削可能な金属材料をろう付けにより埋め
込み接合し、上記埋め込まれた金属材料に機械加工を施
してネジ穴を形成する方法、 （３） 硬質部材に放電加工を施すことによりネジ穴を
形成する方法、 等が知られている。
上記（１）の従来方法で形成したネジ穴は、硬質部材
の焼結と同時に形成されるため、極めて精度が低く、一
般の機械部品のネジ穴として実用に供することは不可能
である。
の焼結と同時に形成されるため、極めて精度が低く、一
般の機械部品のネジ穴として実用に供することは不可能
である。
また、上記（２）の従来方法で形成されたネジ穴は、
切削可能な金属材料を上記硬質部材の穴にろう付けする
とき、上記硬質部材にクラツクが発生することがあり、
また、あくまでもろう付けであるから、上記金属材料と
硬質部材との接合強度、特に高温における接合強度は弱
いという問題点があつた。
切削可能な金属材料を上記硬質部材の穴にろう付けする
とき、上記硬質部材にクラツクが発生することがあり、
また、あくまでもろう付けであるから、上記金属材料と
硬質部材との接合強度、特に高温における接合強度は弱
いという問題点があつた。
さらに、上記（３）の従来方法は、精密なネジ穴を上
記硬質部材に形成することができるけれども、生産性が
低く、加工が難しいという問題点があつた。
記硬質部材に形成することができるけれども、生産性が
低く、加工が難しいという問題点があつた。
そこで、本発明者等は、工業的に容易に加工すること
ができ、しかも接合強度の強いネジ穴を硬質部材に形成
すべく研究を行なつた結果、 硬質部材の穴に、Ni粉末とFe粉末を主体とした混合粉
末、その圧粉体または予備焼結体を充填して焼結体と
し、上記焼結体にネジ穴加工を施してネジ穴を形成する
ことにより簡単にしかも強度があり、かつ耐食性にもす
ぐれたネジ穴を硬質部材に形成することができるという
知見を得たのである。
ができ、しかも接合強度の強いネジ穴を硬質部材に形成
すべく研究を行なつた結果、 硬質部材の穴に、Ni粉末とFe粉末を主体とした混合粉
末、その圧粉体または予備焼結体を充填して焼結体と
し、上記焼結体にネジ穴加工を施してネジ穴を形成する
ことにより簡単にしかも強度があり、かつ耐食性にもす
ぐれたネジ穴を硬質部材に形成することができるという
知見を得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたもので
あつて、 硬質部材の穴に、Ni粉末:12〜60重量％を含むFe基混
合粉末、その圧粉体または予備焼結体を充填し、 上記混合粉末、その圧粉体または予備焼結体を、温
度:650〜1200℃で加熱して焼結体とすると同時に、上記
焼結体を上記硬質部材の穴内壁に拡散接合せしめ、 上記穴内壁に拡散接合した焼結体にネジ穴加工を施
す、硬質部材にネジ穴を形成する方法に特徴を有するも
のである。
あつて、 硬質部材の穴に、Ni粉末:12〜60重量％を含むFe基混
合粉末、その圧粉体または予備焼結体を充填し、 上記混合粉末、その圧粉体または予備焼結体を、温
度:650〜1200℃で加熱して焼結体とすると同時に、上記
焼結体を上記硬質部材の穴内壁に拡散接合せしめ、 上記穴内壁に拡散接合した焼結体にネジ穴加工を施
す、硬質部材にネジ穴を形成する方法に特徴を有するも
のである。
上記混合粉末は、上記硬質部材の穴に充填し、プレス
して圧粉体としてもよく、また、予め上記穴に間隙が生
ずることなく充填できる形状および寸法の圧粉体または
予備焼結体に成形し、この圧粉体または予備焼結体を上
記硬質部材の穴に充填してもよい。
して圧粉体としてもよく、また、予め上記穴に間隙が生
ずることなく充填できる形状および寸法の圧粉体または
予備焼結体に成形し、この圧粉体または予備焼結体を上
記硬質部材の穴に充填してもよい。
上記充填粉末の材料として、Ni粉末を含有するFe基混
合粉末を選んだ理由は、次の通りである。
合粉末を選んだ理由は、次の通りである。
上記NiとFeの混合粉末を上記硬質部材の穴内で焼結す
ると、Fe粉末はNi粉末へ一方硬拡散し、Fe粉末部分は空
孔となる。一方Ni粉末はFeを吸収しFe−Ni合金として膨
張する。したがつて、上記混合粉末の焼結体は、全体と
して体積膨張し、多孔質体となる。上記混合粉末が焼結
中に体積膨張することはカーケンドール効果として知ら
れており、上記カーケンドール効果により混合粉末が焼
結中に体積膨張することは、上記混合粉末が穴内壁を押
圧しながら焼結体となることであり、上記焼結体と穴内
壁との間隙を減少せしめ、拡散接合を強固なものとする
のである。
ると、Fe粉末はNi粉末へ一方硬拡散し、Fe粉末部分は空
孔となる。一方Ni粉末はFeを吸収しFe−Ni合金として膨
張する。したがつて、上記混合粉末の焼結体は、全体と
して体積膨張し、多孔質体となる。上記混合粉末が焼結
中に体積膨張することはカーケンドール効果として知ら
れており、上記カーケンドール効果により混合粉末が焼
結中に体積膨張することは、上記混合粉末が穴内壁を押
圧しながら焼結体となることであり、上記焼結体と穴内
壁との間隙を減少せしめ、拡散接合を強固なものとする
のである。
この発明で用いるFe粉末にNi粉末を12〜60重量％含有
せしめた理由は、 Ni粉末が12重量％未満ではカーケンドール効果による
拡散膨張が十分でなく、硬質部材との均一な接合が得ら
れない。また、Ni粉末が60重量％を越えて多くなると、
硬質部材へのNiの拡散量が多くなりすぎ、硬質部材の耐
摩耗性の劣化が著しくなる。したがつて、Ni粉末の含有
量は、12〜60重量％の範囲でなければならない。
せしめた理由は、 Ni粉末が12重量％未満ではカーケンドール効果による
拡散膨張が十分でなく、硬質部材との均一な接合が得ら
れない。また、Ni粉末が60重量％を越えて多くなると、
硬質部材へのNiの拡散量が多くなりすぎ、硬質部材の耐
摩耗性の劣化が著しくなる。したがつて、Ni粉末の含有
量は、12〜60重量％の範囲でなければならない。
上記Ni粉末を含有するFe基混合粉末は、上記Ni粉末の
他に、C:0.1〜２重量％、Mo:0.5〜３重量％、Mn:0.5〜
３重量％、Pb:0.5〜３重量％、Sn:0.5〜３重量％のうち
１種または２種を含有してもよい。
他に、C:0.1〜２重量％、Mo:0.5〜３重量％、Mn:0.5〜
３重量％、Pb:0.5〜３重量％、Sn:0.5〜３重量％のうち
１種または２種を含有してもよい。
上記混合粉末、その圧粉体または予備焼結体を硬質部
材の穴に充填し、焼結し拡散接合せしめる温度は、650
〜1200℃の範囲内にあることが好ましい。650℃より低
いと焼結中に焼結体が収縮し、接合部に間隙が生じ、均
一な接合が得られない。また、1200℃を越えた温度で焼
結しても十分なカーケンドール効果による体積膨張率が
得られず、かえつて収縮するから好ましくない。
材の穴に充填し、焼結し拡散接合せしめる温度は、650
〜1200℃の範囲内にあることが好ましい。650℃より低
いと焼結中に焼結体が収縮し、接合部に間隙が生じ、均
一な接合が得られない。また、1200℃を越えた温度で焼
結しても十分なカーケンドール効果による体積膨張率が
得られず、かえつて収縮するから好ましくない。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体的に説明
する。
する。
実施例１ 平均粒径:1.0μｍをWC粉末、平均粒径:2.0μｍのNi粉
末および平均粒径:2.0μｍのCr3C2粉末を用意し、これ
ら粉末を Ni粉末:15重量％、 Cr3C2粉末:1重量％、 WC粉末：残部、 の混合組成となるように配合し、ボールミルで48時間湿
式混合調整した後、真空中で乾燥した。
末および平均粒径:2.0μｍのCr3C2粉末を用意し、これ
ら粉末を Ni粉末:15重量％、 Cr3C2粉末:1重量％、 WC粉末：残部、 の混合組成となるように配合し、ボールミルで48時間湿
式混合調整した後、真空中で乾燥した。
上記混合調整した粉末を、2000Kg/cm2の条件で静水圧
プレスを施し、0.1Torrの真空雰囲気中で、温度:550
℃、１時間保持の条件で予備焼結した。上記予備焼結し
た予備焼結体を機械加工により、最終形状が、外径:20m
m、内径:8.03mm、長さ:30mmの円筒形状となるように機
械加工を施し、その予備焼結体を、0.1Torrの真空雰囲
気中で、温度:1400℃、１時間保持の条件で焼結し、円
筒状硬質部材を作製した。
プレスを施し、0.1Torrの真空雰囲気中で、温度:550
℃、１時間保持の条件で予備焼結した。上記予備焼結し
た予備焼結体を機械加工により、最終形状が、外径:20m
m、内径:8.03mm、長さ:30mmの円筒形状となるように機
械加工を施し、その予備焼結体を、0.1Torrの真空雰囲
気中で、温度:1400℃、１時間保持の条件で焼結し、円
筒状硬質部材を作製した。
一方、平均粒径:2.5μｍのFe粉末、平均粒径:2.0μｍ
のNi粉末、平均粒径:1.0μｍのＣ粉末、平均粒径:1.0μ
ｍのMo粉末、平均粒径:1.0μｍのMn粉末をそれぞれ用意
し、これら粉末を、 Ni粉末:20重量％、 Ｃ粉末:0.5重量％、 Mo粉末:0.5重量％、 Mn粉末:0.2重量％、 Fe粉末：残部、 の混合組成となるように配合し、乾式で混合した。
のNi粉末、平均粒径:1.0μｍのＣ粉末、平均粒径:1.0μ
ｍのMo粉末、平均粒径:1.0μｍのMn粉末をそれぞれ用意
し、これら粉末を、 Ni粉末:20重量％、 Ｃ粉末:0.5重量％、 Mo粉末:0.5重量％、 Mn粉末:0.2重量％、 Fe粉末：残部、 の混合組成となるように配合し、乾式で混合した。
得られた混合粉末を、圧力:2000Kg/cm2で静水圧プレ
スし、直径:8mm、高さ:30mmの円柱状圧粉体を得た。
スし、直径:8mm、高さ:30mmの円柱状圧粉体を得た。
この円柱状圧粉体を上記円筒状硬質部材の孔に埋め込
み、0.1Torrの真空雰囲気中で、温度:850℃、１時間保
持の条件で加熱処理を施し、上記硬質部材の孔にNi含有
Fe基焼結体が埋め込まれた複合焼結体を作製した。
み、0.1Torrの真空雰囲気中で、温度:850℃、１時間保
持の条件で加熱処理を施し、上記硬質部材の孔にNi含有
Fe基焼結体が埋め込まれた複合焼結体を作製した。
上記複合焼結体の硬質部材とNi含有Fe基焼結体との接
合面を調べたところ、ほぼ均一に接合されており、上記
埋め込まれたNi含有Fe基焼結体に、直径:4.0mmのドリル
で深さ:20mmの穴加工を施し、タツプ加工を施してネジ
穴を形成したところ、接合部のはがれ現象は認められ
ず、接合部の接合強度を調べたところ、通常のろう付け
では得られない60Kg/mm2の剪断強度が得られた。
合面を調べたところ、ほぼ均一に接合されており、上記
埋め込まれたNi含有Fe基焼結体に、直径:4.0mmのドリル
で深さ:20mmの穴加工を施し、タツプ加工を施してネジ
穴を形成したところ、接合部のはがれ現象は認められ
ず、接合部の接合強度を調べたところ、通常のろう付け
では得られない60Kg/mm2の剪断強度が得られた。
実施例２ 平均粒径:2.0μｍのTaC粉末、平均粒径:2.0μｍのNi
粉末、平均粒径:1.0μｍのCr3C2粉末、平均粒径:1.0μ
ｍのMo粉末をそれぞれ用意し、これら粉末を、 Ni粉末:10重量％、 Cr3C2粉末:1重量％、 Mo粉末:1重量％、 TaC粉末：残部、 の混合組成となるように配合し、ボールミルで48時間湿
式混合調整した後、真空中で乾燥した。
粉末、平均粒径:1.0μｍのCr3C2粉末、平均粒径:1.0μ
ｍのMo粉末をそれぞれ用意し、これら粉末を、 Ni粉末:10重量％、 Cr3C2粉末:1重量％、 Mo粉末:1重量％、 TaC粉末：残部、 の混合組成となるように配合し、ボールミルで48時間湿
式混合調整した後、真空中で乾燥した。
上記混合調整し乾燥した粉末を、2000Kg/cm2の条件で
静水圧プレスを施し、その後、0.1Torrの真空雰囲気中
で、温度:600℃、１時間保持の条件で予備焼結した。上
記予備焼結した予備焼結体を機械加工により、最終形状
が、外径:20mm、内径:8.03mm、長さ:30mmの円筒形状と
なるように機械加工を施し、その予備焼結体を、0.1Tor
rの真空雰囲気中で、温度:1400℃、１時間保持の条件で
焼結し、円筒状硬質部材を作製した。
静水圧プレスを施し、その後、0.1Torrの真空雰囲気中
で、温度:600℃、１時間保持の条件で予備焼結した。上
記予備焼結した予備焼結体を機械加工により、最終形状
が、外径:20mm、内径:8.03mm、長さ:30mmの円筒形状と
なるように機械加工を施し、その予備焼結体を、0.1Tor
rの真空雰囲気中で、温度:1400℃、１時間保持の条件で
焼結し、円筒状硬質部材を作製した。
一方、平均粒径:10.0μｍのFe粉末および平均粒径:2.
0μｍのNi粉末を用意し、これら粉末を、 Ni粉末:30重量％、 Fe粉末：残部、 となるように配合し、混合して混合粉末とし、上記混合
粉末を、2000Kg/cm2の圧力で静水圧プレスを施して圧粉
体とし、得られた圧粉体を、0.1Torrの真空雰囲気中
で、温度:500℃、１時間保持の条件で予備焼結し予備焼
結体を得た。この予備焼結した予備焼結体を直径:8mm、
高さ:30mmの円柱形状に機械加工を施した。
0μｍのNi粉末を用意し、これら粉末を、 Ni粉末:30重量％、 Fe粉末：残部、 となるように配合し、混合して混合粉末とし、上記混合
粉末を、2000Kg/cm2の圧力で静水圧プレスを施して圧粉
体とし、得られた圧粉体を、0.1Torrの真空雰囲気中
で、温度:500℃、１時間保持の条件で予備焼結し予備焼
結体を得た。この予備焼結した予備焼結体を直径:8mm、
高さ:30mmの円柱形状に機械加工を施した。
上記円柱状予備焼結体を、上記円筒状硬質部材の内
径:8.03mmの孔に充填し、0.1Torrの真空雰囲気中で、温
度:900℃、１時間保持の条件で加熱処理を施し、上記円
筒状硬質部材の孔にNi含有Fe基焼結体が埋め込まれた複
合焼結体を作製した。
径:8.03mmの孔に充填し、0.1Torrの真空雰囲気中で、温
度:900℃、１時間保持の条件で加熱処理を施し、上記円
筒状硬質部材の孔にNi含有Fe基焼結体が埋め込まれた複
合焼結体を作製した。
上記複合焼結体を鏡面加工し、接合面を調べたとこ
ろ、均一に接合されていた。
ろ、均一に接合されていた。
上記鏡面加工を施した複合焼結体を10％HCl溶液中に1
0時間浸し、接合面の耐食性を調べたところ、上記接合
部には腐食を生じなかつた。
0時間浸し、接合面の耐食性を調べたところ、上記接合
部には腐食を生じなかつた。
上記埋め込まれたNi含有Fe基焼結体にネジ穴を形成
し、上記腐食試験した複合焼結体の接合部の接合強度を
調べたところ70Kg/mmの剪断強度が得られた。
し、上記腐食試験した複合焼結体の接合部の接合強度を
調べたところ70Kg/mmの剪断強度が得られた。
実施例３ 実施例２にて作製した円筒状硬質部材の孔に、上記実
施例２で用いた、 Ni粉末:30重量％、 Fe粉末：残部、 からなる混合粉末を、直接充填し、 上記充填された混合粉末を上記円筒状硬質部材の孔の
中で上下からプレスし、圧粉体とし、上記実施例２と同
一条件で焼結した上記圧粉体を焼結体とし、上記焼結体
にネジ穴加工を施し、上記焼結体と硬質部材の接合部の
剪断強度を測定したところ、上記実施例２とほぼ同一の
結果が得られた。
施例２で用いた、 Ni粉末:30重量％、 Fe粉末：残部、 からなる混合粉末を、直接充填し、 上記充填された混合粉末を上記円筒状硬質部材の孔の
中で上下からプレスし、圧粉体とし、上記実施例２と同
一条件で焼結した上記圧粉体を焼結体とし、上記焼結体
にネジ穴加工を施し、上記焼結体と硬質部材の接合部の
剪断強度を測定したところ、上記実施例２とほぼ同一の
結果が得られた。
この発明によると、接合強度および接合面の耐食性が
すぐれた焼結体を硬質部材の孔に埋め込むことができる
ので、上記硬質部材に埋め込まれた焼結体に設けられた
ネジ穴は、従来最も一般的に行われているろう付けされ
た金属材料に設けられたネジ穴と比較して、接合強度お
よび剪断強度のすぐれたネジ穴を硬質部材に設けること
ができ、ネジ穴の成形も簡単に行うことができるので生
産性の大巾な向上が計れるというすぐれた効果を奏する
ものである。
すぐれた焼結体を硬質部材の孔に埋め込むことができる
ので、上記硬質部材に埋め込まれた焼結体に設けられた
ネジ穴は、従来最も一般的に行われているろう付けされ
た金属材料に設けられたネジ穴と比較して、接合強度お
よび剪断強度のすぐれたネジ穴を硬質部材に設けること
ができ、ネジ穴の成形も簡単に行うことができるので生
産性の大巾な向上が計れるというすぐれた効果を奏する
ものである。
Claims (1)
- 【請求項１】硬質部材の穴に、Ni粉末:12〜60重量％を
含むFe基混合粉末、その圧粉体またはその予備焼結体を
充填し、 上記混合粉末、その圧粉体またはその予備焼結体を加熱
することにより焼結体とすると同時に、上記焼結体を上
記硬質部材の穴内壁に拡散接合せしめ、 上記穴内壁に拡散接合した焼結体にネジ穴加工を施す、 ことを特徴とする硬質部材にネジ穴を形成する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31038787A JPH0819443B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 硬質部材にネジ穴を形成する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31038787A JPH0819443B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 硬質部材にネジ穴を形成する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152203A JPH01152203A (ja) | 1989-06-14 |
| JPH0819443B2 true JPH0819443B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=18004645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31038787A Expired - Lifetime JPH0819443B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 硬質部材にネジ穴を形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0819443B2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-08 JP JP31038787A patent/JPH0819443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01152203A (ja) | 1989-06-14 |
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