JPH0867951A - 鋼焼結体 - Google Patents
鋼焼結体Info
- Publication number
- JPH0867951A JPH0867951A JP20322994A JP20322994A JPH0867951A JP H0867951 A JPH0867951 A JP H0867951A JP 20322994 A JP20322994 A JP 20322994A JP 20322994 A JP20322994 A JP 20322994A JP H0867951 A JPH0867951 A JP H0867951A
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- JP
- Japan
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- steel
- sintered body
- weight
- steel sintered
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- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｃ：０．０８〜０．３重量％、Ｓｉ：１重量
％以下、Ｍｎ：２重量％以下、Ｃｒ：２〜４重量％、Ｎ
ｉ：４〜５重量％、Ｍｏ：０．３〜０．５重量％、残部
Ｆｅ及び不可避不純物からなり、焼結密度が９５％以上
である鋼焼結体。また、表面硬度がＨＲＡ７６以上であ
る上記鋼焼結体。 【効果】 強度、耐摩耗性及び靭性に優れる。
％以下、Ｍｎ：２重量％以下、Ｃｒ：２〜４重量％、Ｎ
ｉ：４〜５重量％、Ｍｏ：０．３〜０．５重量％、残部
Ｆｅ及び不可避不純物からなり、焼結密度が９５％以上
である鋼焼結体。また、表面硬度がＨＲＡ７６以上であ
る上記鋼焼結体。 【効果】 強度、耐摩耗性及び靭性に優れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性、強度、靭性
に優れた鋼焼結体に関する。
に優れた鋼焼結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼焼結体は、各種装置、物品の部品等に
用いられている。この鋼焼結体は、金属や合金の粉末を
原料として、原料粉末を射出成形、プレス成形などによ
り成形し、成形体を焼結して製造される。近年、例えば
自転車用、ミシン用に用いる、耐摩耗性、強度、靭性に
優れた鋼焼結体の需要が増加している。
用いられている。この鋼焼結体は、金属や合金の粉末を
原料として、原料粉末を射出成形、プレス成形などによ
り成形し、成形体を焼結して製造される。近年、例えば
自転車用、ミシン用に用いる、耐摩耗性、強度、靭性に
優れた鋼焼結体の需要が増加している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の鋼焼結
体は、耐摩耗性、強度、靭性のいずれにも優れるものが
なかった。そこで本発明は、耐摩耗性、強度、靭性とも
に優れた鋼焼結体を提供することを目的とする。
体は、耐摩耗性、強度、靭性のいずれにも優れるものが
なかった。そこで本発明は、耐摩耗性、強度、靭性とも
に優れた鋼焼結体を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の鋼焼結体は、
Ｃ：０．０８〜０．３重量％、Ｓｉ：１重量％以下、Ｍ
ｎ：２重量％以下、Ｃｒ：２〜４重量％、Ｎｉ：４〜５
重量％、Ｍｏ：０．３〜０．５重量％、残部Ｆｅ及び不
可避不純物からなり、焼結密度が９５％以上である点に
特徴がある。
Ｃ：０．０８〜０．３重量％、Ｓｉ：１重量％以下、Ｍ
ｎ：２重量％以下、Ｃｒ：２〜４重量％、Ｎｉ：４〜５
重量％、Ｍｏ：０．３〜０．５重量％、残部Ｆｅ及び不
可避不純物からなり、焼結密度が９５％以上である点に
特徴がある。
【０００５】また、本発明の他の鋼焼結体は、上記特徴
の他に、表面硬度がＨＲＡ７６以上である点に特徴があ
る。
の他に、表面硬度がＨＲＡ７６以上である点に特徴があ
る。
【０００６】
【作用】従来の構造用合金鋼ではＣｒが２．００重量％
以下添加されていたのに対し、本発明の鋼焼結体ではＣ
ｒを２〜４重量％添加する。これは、合金工具鋼のＣｒ
添加量の範囲に入る。従来、構造用合金鋼を合金工具鋼
なみのＣｒ添加量とすると、浸炭焼入処理による表面硬
化が生じにくいと考えられた。しかし、本発明の組成の
鋼焼結体は、浸炭硬化が深部まで及び、ＨＲＡ７６以上
の表面硬度が得られ、高い靭性も得られることがわかっ
た。
以下添加されていたのに対し、本発明の鋼焼結体ではＣ
ｒを２〜４重量％添加する。これは、合金工具鋼のＣｒ
添加量の範囲に入る。従来、構造用合金鋼を合金工具鋼
なみのＣｒ添加量とすると、浸炭焼入処理による表面硬
化が生じにくいと考えられた。しかし、本発明の組成の
鋼焼結体は、浸炭硬化が深部まで及び、ＨＲＡ７６以上
の表面硬度が得られ、高い靭性も得られることがわかっ
た。
【０００７】Ｃｒはあまり多くすることは経済上好まし
くない。Ｃが、０．３重量％を超えると靭性が低下し、
０．０８重量％未満であると、強度が著しく低下する。
Ｎｉは靭性を高める効果があるが、４重量％未満ではこ
の効果は小さく、あまり多くすることは経済上好ましく
ない。Ｍｏは強度、靭性の改善に寄与するが、あまり多
くすることは経済上好ましくない。焼入性改善のため、
Ｓｉ１重量％以下、Ｍｎ２重量％以下の範囲内で含有さ
せて良い。
くない。Ｃが、０．３重量％を超えると靭性が低下し、
０．０８重量％未満であると、強度が著しく低下する。
Ｎｉは靭性を高める効果があるが、４重量％未満ではこ
の効果は小さく、あまり多くすることは経済上好ましく
ない。Ｍｏは強度、靭性の改善に寄与するが、あまり多
くすることは経済上好ましくない。焼入性改善のため、
Ｓｉ１重量％以下、Ｍｎ２重量％以下の範囲内で含有さ
せて良い。
【０００８】焼結密度が９５％以上であることを必要と
したのは、９５％未満では表面処理の作用が芯部まで進
みすぎるため、満足な靭性が得られないからである。こ
こで芯部とは、表面硬化処理の作用が及んでいない部分
である。
したのは、９５％未満では表面処理の作用が芯部まで進
みすぎるため、満足な靭性が得られないからである。こ
こで芯部とは、表面硬化処理の作用が及んでいない部分
である。
【０００９】また、請求項２に記載の鋼焼結体におい
て、表面硬さをＨＲＡ７６以上であるとしたのは、ＨＲ
Ａ７６未満では十分な耐摩耗性が得られないためであ
る。
て、表面硬さをＨＲＡ７６以上であるとしたのは、ＨＲ
Ａ７６未満では十分な耐摩耗性が得られないためであ
る。
【００１０】本発明の鋼焼結体は、次のような方法で製
造することができる。即ち、金属粉末または／及び合金
粉末を所望の組成となる割合に配合し、平均粒径３〜４
０μｍの鋼粉末として調整する。次にこの鋼粉末を、そ
のままプレス成形したり、またはバインダーと混練して
射出成形した後脱バインダーしたりして、成形体を得、
この成形体を焼結する。得られた焼結体に、公知の浸炭
焼入、浸炭窒化などの表面硬化処理を施すことで、表面
硬さをＨＲＡ７６以上とすることができる。
造することができる。即ち、金属粉末または／及び合金
粉末を所望の組成となる割合に配合し、平均粒径３〜４
０μｍの鋼粉末として調整する。次にこの鋼粉末を、そ
のままプレス成形したり、またはバインダーと混練して
射出成形した後脱バインダーしたりして、成形体を得、
この成形体を焼結する。得られた焼結体に、公知の浸炭
焼入、浸炭窒化などの表面硬化処理を施すことで、表面
硬さをＨＲＡ７６以上とすることができる。
【００１１】
実施例１ ・・・ 原料には、化学組成がＣ：０．３０
重量％、Ｓｉ：０．８０重量％、Ｍｎ：０．３０重量
％、Ｃｒ：３．００％、Ｎｉ：４．５０重量％、Ｍｏ：
０．４５重量％、残部Ｆｅ及び不可避不純物である平均
粒径２０μｍのガスアトマイズ鋼粉末を用い、バインダ
ーには、低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重
合体及びステアリン酸を重量比 ３：１：１ でブレン
ドしたものを用いた。これら原料粉末とバインダーとを
重量比９２：８で混練した。
重量％、Ｓｉ：０．８０重量％、Ｍｎ：０．３０重量
％、Ｃｒ：３．００％、Ｎｉ：４．５０重量％、Ｍｏ：
０．４５重量％、残部Ｆｅ及び不可避不純物である平均
粒径２０μｍのガスアトマイズ鋼粉末を用い、バインダ
ーには、低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重
合体及びステアリン酸を重量比 ３：１：１ でブレン
ドしたものを用いた。これら原料粉末とバインダーとを
重量比９２：８で混練した。
【００１２】この混練物をペレット状に造粒し、厚さ５
ｍｍのテストピースを射出成形した。射出圧は１００Ｍ
Ｐａ、射出温度は１６０℃とした。次にこのテストピー
スを、窒素雰囲気中で室温から４５０℃まで２０℃／時
の昇温速度で昇温し、熱分解による脱バインダーを行っ
た。更に、脱バインダーした成形体を真空焼結炉に挿入
し、真空雰囲気中１０℃／分の昇温速度で１３００℃ま
で加熱し、１３００℃で１時間保持した。その後、焼結
体を１１００℃まで炉冷し、次に窒素を炉内に導入して
強制冷却した。
ｍｍのテストピースを射出成形した。射出圧は１００Ｍ
Ｐａ、射出温度は１６０℃とした。次にこのテストピー
スを、窒素雰囲気中で室温から４５０℃まで２０℃／時
の昇温速度で昇温し、熱分解による脱バインダーを行っ
た。更に、脱バインダーした成形体を真空焼結炉に挿入
し、真空雰囲気中１０℃／分の昇温速度で１３００℃ま
で加熱し、１３００℃で１時間保持した。その後、焼結
体を１１００℃まで炉冷し、次に窒素を炉内に導入して
強制冷却した。
【００１３】上記焼結体には、更に、変成ブタンガス中
で９３０℃まで加熱し、その温度に４時間保持した後、
油冷する浸炭焼入処理を施した。
で９３０℃まで加熱し、その温度に４時間保持した後、
油冷する浸炭焼入処理を施した。
【００１４】このようにして表面硬化した焼結体につい
て、（１）化学分析、（２）相対密度の測定、（３）表
面硬度の測定、（４）引張強度の測定、（５）伸びの測
定、（６）軟Ｘ線による欠陥検査を行った。（４）引張
強度の測定、及び、（５）伸びの測定は、ＪＩＳ Ｇ４
１０３で規定された引張試験片１４号Ｂに従った。この
うち（１）〜（５）の結果を表１に示す。
て、（１）化学分析、（２）相対密度の測定、（３）表
面硬度の測定、（４）引張強度の測定、（５）伸びの測
定、（６）軟Ｘ線による欠陥検査を行った。（４）引張
強度の測定、及び、（５）伸びの測定は、ＪＩＳ Ｇ４
１０３で規定された引張試験片１４号Ｂに従った。この
うち（１）〜（５）の結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】 実施例２ ・・・ 使用したガスアトマイズ鋼粉末の化
学組成が、Ｃ：０．１５重量％であること以外は、実施
例１と同様に試験した。結果を表１に示す。
学組成が、Ｃ：０．１５重量％であること以外は、実施
例１と同様に試験した。結果を表１に示す。
【００１６】比較例１〜４ ・・・ 使用したガスアト
マイズ鋼粉末の化学組成が、Ｃ：０．０３重量％（比較
例１）、Ｃ：０．８０重量％（比較例２）、Ｃｒ：１．
０重量％（比較例３）、Ｃｒ：６．０重量％（比較例
４）、であること以外は、実施例１と同様に試験した。
結果を表１に示す。
マイズ鋼粉末の化学組成が、Ｃ：０．０３重量％（比較
例１）、Ｃ：０．８０重量％（比較例２）、Ｃｒ：１．
０重量％（比較例３）、Ｃｒ：６．０重量％（比較例
４）、であること以外は、実施例１と同様に試験した。
結果を表１に示す。
【００１７】比較例５ ・・・ 焼結温度を１１００℃
とし、相対密度９２％の焼結体を得たこと以外は、実施
例１と同様に試験した。結果を表１に示す。
とし、相対密度９２％の焼結体を得たこと以外は、実施
例１と同様に試験した。結果を表１に示す。
【００１８】なお、（６）軟Ｘ線による欠陥検査では、
実施例１、２、比較例１〜５でいずれも欠陥は認められ
なかった。
実施例１、２、比較例１〜５でいずれも欠陥は認められ
なかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、強度、耐摩耗性及び靭
性に優れた鋼焼結体が提供できる。
性に優れた鋼焼結体が提供できる。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ：０．０８〜０．３重量％、Ｓｉ：１
重量％以下、Ｍｎ：２重量％以下、Ｃｒ：２〜４重量
％、Ｎｉ：４〜５重量％、Ｍｏ：０．３〜０．５重量
％、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなり、焼結密度が９
５％以上であることを特徴とする鋼焼結体。 - 【請求項２】 表面硬度がＨＲＡ７６以上である請求項
１に記載の鋼焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20322994A JPH0867951A (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 鋼焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20322994A JPH0867951A (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 鋼焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0867951A true JPH0867951A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=16470594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20322994A Pending JPH0867951A (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 鋼焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0867951A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017206753A (ja) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 浸炭用焼結鋼、浸炭焼結部材およびそれらの製造方法 |
| WO2019021935A1 (ja) * | 2017-07-26 | 2019-01-31 | 住友電気工業株式会社 | 焼結部材 |
-
1994
- 1994-08-29 JP JP20322994A patent/JPH0867951A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017206753A (ja) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 浸炭用焼結鋼、浸炭焼結部材およびそれらの製造方法 |
| WO2019021935A1 (ja) * | 2017-07-26 | 2019-01-31 | 住友電気工業株式会社 | 焼結部材 |
| JPWO2019021935A1 (ja) * | 2017-07-26 | 2020-05-28 | 住友電気工業株式会社 | 焼結部材 |
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