JPS58130248A - 高強度焼結部品の製造方法 - Google Patents
高強度焼結部品の製造方法Info
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- JPS58130248A JPS58130248A JP57012099A JP1209982A JPS58130248A JP S58130248 A JPS58130248 A JP S58130248A JP 57012099 A JP57012099 A JP 57012099A JP 1209982 A JP1209982 A JP 1209982A JP S58130248 A JPS58130248 A JP S58130248A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この−明は、噴Ｓ縄として非極性溶媒、又は鉱物油、あ
るーは動植物油を用いる油噴霧法により製造された極低
炭素％Ｉｌｉ低酸素の合金鋼粉末を原料としえ高強度焼
結部品Ｏ調造方法に闘する。
るーは動植物油を用いる油噴霧法により製造された極低
炭素％Ｉｌｉ低酸素の合金鋼粉末を原料としえ高強度焼
結部品Ｏ調造方法に闘する。
最近、−紬部品が各方面に使用されるようになシ、殊に
自動車等の車両部品に多く使用され、一段と過酷な健度
が要求されるようになった。
自動車等の車両部品に多く使用され、一段と過酷な健度
が要求されるようになった。
粉末冶金用原料としては、鉄ＩＩＩあるいは合金鋼粉共
に性能及び儒格から、水噴霧粉が最遍とされている。そ
して、要求品質の厳し一部品に用いられる合金鋼粉とし
ては鋳入れ性、ｌＩ性及び価格が問題となる。
に性能及び儒格から、水噴霧粉が最遍とされている。そ
して、要求品質の厳し一部品に用いられる合金鋼粉とし
ては鋳入れ性、ｌＩ性及び価格が問題となる。
従来から知られている代表的な会合鋼粉としては、ＡＩ
ＳＩ ４６００ （Ｎｉ−Ｍｏ系）、４１００（Ｍ、
−ｃｒ系）がある。しかし、前者は焼入れ性、圧縮性が
低く、かつ鳥価であり、Ｃ（、Ｍｎを含有する４１００
鋼粉に代替する必要があり１価格を低減する意味からも
望ましい。しかし、４１００鋼粉は水噴一時にＣ，、Ｍ
、が酸化されやすく、還元が困難なため酸素含有量が高
いため焼結部品の焼入れ性が低く。
ＳＩ ４６００ （Ｎｉ−Ｍｏ系）、４１００（Ｍ、
−ｃｒ系）がある。しかし、前者は焼入れ性、圧縮性が
低く、かつ鳥価であり、Ｃ（、Ｍｎを含有する４１００
鋼粉に代替する必要があり１価格を低減する意味からも
望ましい。しかし、４１００鋼粉は水噴一時にＣ，、Ｍ
、が酸化されやすく、還元が困難なため酸素含有量が高
いため焼結部品の焼入れ性が低く。
かつ炭素のばらつきが大きい、又、４１００銅粉を改良
して酸素量を低減した粉末があるが、炭素含有量が多い
ため圧縮性が悪い。
して酸素量を低減した粉末があるが、炭素含有量が多い
ため圧縮性が悪い。
そのため、これらの低品位の粉末を用いて一緒しても高
強度部品を調達することは１ｉｉｌｌである。
強度部品を調達することは１ｉｉｌｌである。
この発明は、かかる翼状に鍾み、出願人が先に発明し九
油噴霧法により製造され、炭素及び−嵩を着しく低減し
九合金鋼粉を原料とし九圧粉体を不活性ガス雰囲気中又
は真蜜中で焼結して、焼入れ性及び靭性にすぐれ丸＾強
度焼結部品ＯＩＩ造方法を提案するものである。
油噴霧法により製造され、炭素及び−嵩を着しく低減し
九合金鋼粉を原料とし九圧粉体を不活性ガス雰囲気中又
は真蜜中で焼結して、焼入れ性及び靭性にすぐれ丸＾強
度焼結部品ＯＩＩ造方法を提案するものである。
すなわち、この発明はＣ０，０２−以下、Ｍｎ Ｏ，３
〜２．０−、００．１−以下、及びＣｒ ０．１〜２．
．０ ％ 、 Ｍ。
〜２．０−、００．１−以下、及びＣｒ ０．１〜２．
．０ ％ 、 Ｍ。
Ｏ，０５〜１．０％、 Ｖα０３〜α５Ｌ Ｎｂ Ｏ，
０５〜０．５１１゜Ｎ１ α１ 〜 ！０１１．
Ｃｕ α２〜２．０１Ｇ 、 ８１ ０．
０３〜０．５１１゜ｙｓ ｒ’ｏｏｏｓ 〜ｏ、ｏｏｓ
ｏ＊ｏうち１種又は２種以上を含み、ｓ１部実質的にＮ
６よシなり、潤滑剤としてαｆｉｇのステアリン酸亜鉛
を用い、５Ｔ／ａｄの圧力で加圧成形したときの圧粉体
密度が１６．９ ｙ／ｃｄ以上である低合金鋼粉を使用
し、童素會有量が９０−以上で露点が一３０″Ｃ以下の
焼結雰囲気中か、又は真空度１０ ＴｏｒｒＣ）真交
中で焼結することを要旨とする。
０５〜０．５１１゜Ｎ１ α１ 〜 ！０１１．
Ｃｕ α２〜２．０１Ｇ 、 ８１ ０．
０３〜０．５１１゜ｙｓ ｒ’ｏｏｏｓ 〜ｏ、ｏｏｓ
ｏ＊ｏうち１種又は２種以上を含み、ｓ１部実質的にＮ
６よシなり、潤滑剤としてαｆｉｇのステアリン酸亜鉛
を用い、５Ｔ／ａｄの圧力で加圧成形したときの圧粉体
密度が１６．９ ｙ／ｃｄ以上である低合金鋼粉を使用
し、童素會有量が９０−以上で露点が一３０″Ｃ以下の
焼結雰囲気中か、又は真空度１０ ＴｏｒｒＣ）真交
中で焼結することを要旨とする。
この発明におりて使用する低合金銅粉の成分を限定し九
ｏＦｉ次の塩山による。
ｏＦｉ次の塩山による。
Ｃはフェライト中ＶｃｌＩＩＩＩＩシてフェライトを強
化させるが、一方合金粉末を加圧成形する際、圧粉密度
に及ぼす影響が大きく、圧粉密度を高め筒彊度焼結部品
を慢るにはＣ１１盲量は少いことが望ましく、圧粉密度
６．９ｆ／−以上を得るためにはＯ，ＯＳ−以下に限定
する必Ｉ！がある。
化させるが、一方合金粉末を加圧成形する際、圧粉密度
に及ぼす影響が大きく、圧粉密度を高め筒彊度焼結部品
を慢るにはＣ１１盲量は少いことが望ましく、圧粉密度
６．９ｆ／−以上を得るためにはＯ，ＯＳ−以下に限定
する必Ｉ！がある。
Ｍ（＋は焼入れ性の向上に有効な元素であるが。
０．３１６未満では効果があがらず、２０＊を越えると
残留オーステナイトが生成し、又圧粉密度が低下するか
ら０３〜２０−とした。
残留オーステナイトが生成し、又圧粉密度が低下するか
ら０３〜２０−とした。
０は圧粉密度、成形性のほかに焼結部品の参辰性及び焼
入れ性に大きな影響を及ぼすため少いほど良い。そして
、高い焼入れ性と靭性を付与し。
入れ性に大きな影響を及ぼすため少いほど良い。そして
、高い焼入れ性と靭性を付与し。
高強度とするには０．１ｓ以下に限定する必要がある。
Ｃｒ、Ｍｏ、ｖ、Ｎｌ）、Ｎｉ、Ｃｕｂ ｓｔ、Ｂは
、いずれも焼結部品の焼入れ性を向上するのに有効な元
素であり、他に次の作用があり、それらを考慮してそれ
ぞれの含有量を次のとおり限定した。
、いずれも焼結部品の焼入れ性を向上するのに有効な元
素であり、他に次の作用があり、それらを考慮してそれ
ぞれの含有量を次のとおり限定した。
ｃｒは０．１チ未満では焼入れ性向上に十分な効果が得
られず、 ２．０％を越えると圧粉密度が低下するから
０．１〜２．．０チとした。
られず、 ２．０％を越えると圧粉密度が低下するから
０．１〜２．．０チとした。
Ｍｏｔｉ焼入れ性向上の他に焼もどし抵抗、焼もどし魔
性の緩和に有効であるが、αＯＳＳ未満では十分な効果
があがらず、１．０チを越えると圧粉密度が低下するた
め０．０５〜ＬＯ１１ｉとした。
性の緩和に有効であるが、αＯＳＳ未満では十分な効果
があがらず、１．０チを越えると圧粉密度が低下するた
め０．０５〜ＬＯ１１ｉとした。
Ｖ、Ｎｂは焼入れ性向上の軸脚化物析出により強度を向
上する元素であるが、■は０．０３％未満。
上する元素であるが、■は０．０３％未満。
Ｎｂは０．０５％未満ではいずれも効果があがらず。
又いずれもα５％を越えると圧粉密度が低ドするから望
ましくない。
ましくない。
Ｎ１は焼入れ性向上の他に靭性を改善する効果を有する
が、０，１−未満ではその効果があがらず。
が、０，１−未満ではその効果があがらず。
ｚＯチを越えると圧粉密度が低下するから０１〜ｚＯｓ
とした。
とした。
Ｃｕは焼入れ性向上の他に合金相の析出により硬化する
効果を有するが、０．２チ未満ではその効果があがらず
、ｚＯ饅を越えると圧縮密度が低下するからα２〜ｚＯ
ｓとした。
効果を有するが、０．２チ未満ではその効果があがらず
、ｚＯ饅を越えると圧縮密度が低下するからα２〜ｚＯ
ｓとした。
８１はα０３９ｇ未満では焼入れ性向上の効果Ｆｉ得ら
れず、又０．５−を越えると衝撃値が低下するから０．
０３〜０．５％とした。
れず、又０．５−を越えると衝撃値が低下するから０．
０３〜０．５％とした。
Ｂは焼入れ性向上の軸強度の改善に有効でめるが、ｏ、
ｏｏｏｓｓ未満ではその効果があがらす、又ｏ、ｏｏｓ
ｏ＊を越えて増加しても添加効果は飽和する丸め不経済
である。
ｏｏｏｓｓ未満ではその効果があがらす、又ｏ、ｏｏｓ
ｏ＊を越えて増加しても添加効果は飽和する丸め不経済
である。
圧粉体密度は焼結部品の強度、靭性に大きく影響し、す
ぐれた強度、ＩＩ性を得るにはｆｓ、９ｆ／ｄ以上が必
要である。
ぐれた強度、ＩＩ性を得るにはｆｓ、９ｆ／ｄ以上が必
要である。
又この発明において焼結条件を設定したのは次の理由に
よる。
よる。
Ｗ＠ｌ気ガス中のＮ、を９０−以上としたのは。
現用の焼結炉（たとえばプツ７ヤータイプ炉）で露点を
一３０°Ｃに保つ丸めに必要である。又露点が一３０°
Ｃを越えると焼結体の表層部に脱炭層ができ、又Ｍｎ、
Ｃｒの再酸化が生ずるから望ましくない。焼結温度及び
焼結時間については強度及び靭性について種々試験した
。その自焼結温度と衝撃値の関係を第１図に、又焼結時
間と衝撃値の関係を第２図に示した。これらの結果よ）
、高い強度及び靭性を得るには焼結温度は１２００℃以
上。
一３０°Ｃに保つ丸めに必要である。又露点が一３０°
Ｃを越えると焼結体の表層部に脱炭層ができ、又Ｍｎ、
Ｃｒの再酸化が生ずるから望ましくない。焼結温度及び
焼結時間については強度及び靭性について種々試験した
。その自焼結温度と衝撃値の関係を第１図に、又焼結時
間と衝撃値の関係を第２図に示した。これらの結果よ）
、高い強度及び靭性を得るには焼結温度は１２００℃以
上。
焼結時間は３０分以上が１ｌｌｔＬいのである。
又焼結雰囲気を真空とする場合は真空度が１Ｏ−１’ｒ
ｏｒｒ未満では脱炭が生ずる丸め望ましくない。
ｏｒｒ未満では脱炭が生ずる丸め望ましくない。
しかし、真空度が１０ ’ｒｏｒｒを越えるとＭＢ、
Ｃｙ等の蒸発が著しくなるため、いったん１０ Ｔｏ
ｒｒとしたのち、窒素、アルゴン、炭化水素、アンモニ
ア等を入れて真空度を下げることが望ましい。
Ｃｙ等の蒸発が著しくなるため、いったん１０ Ｔｏ
ｒｒとしたのち、窒素、アルゴン、炭化水素、アンモニ
ア等を入れて真空度を下げることが望ましい。
次に、この発明の実施例について説明する。
第１表に化学成分を示し九こＯ発明の対象とする低合金
鋼粉ＡＩ、２を油噴霧法で製造した。
鋼粉ＡＩ、２を油噴霧法で製造した。
すなわち、溶鋼温度１６８０℃、噴霧媒焼入れ油。
噴霧圧１５０ ｋｆ／ａｊ、噴−量１６０ Ｊ／ｍｉｎ
の条件で溶鋼を粉末とし、油分を除却した後脱炭処場（
ＩＩ、Ｏ／Ｈ，−０，０３）ｗ１１気中９００°Ｃで１
０分量水蒸気を添加）した。なお、Ａ３．４は比較のた
めめげた市販の低合金鋼粉からなる比較例である。
の条件で溶鋼を粉末とし、油分を除却した後脱炭処場（
ＩＩ、Ｏ／Ｈ，−０，０３）ｗ１１気中９００°Ｃで１
０分量水蒸気を添加）した。なお、Ａ３．４は比較のた
めめげた市販の低合金鋼粉からなる比較例である。
ｗ！Ｊ１表 化学成分（％）
上記各銅粉に０．８−のステアリン酸亜鉛を加え。
５Ｔ／ａＩ＋の圧力で加圧成形した。
そして、この発明の実施例として皇紀鋼粉ＡＩと比値例
として銅粉Ａ３を使って、この発明の焼結条件と従来の
焼結条件で、それぞれ焼結した。
として銅粉Ａ３を使って、この発明の焼結条件と従来の
焼結条件で、それぞれ焼結した。
その焼結部品について引張り強さと伸びを調べ友。
その結果を第２表に示す。
ｖｇ２表 焼結条件及び試験結果
又皇紀鋼粉Ａ１及び３を使って、この発明の実施によシ
真空中で焼結した場合を、真空度がこの発明の条件から
外れた場合と比較して実施した。
真空中で焼結した場合を、真空度がこの発明の条件から
外れた場合と比較して実施した。
その結果を第Ｓ＊に示す。
１３表 焼結条件及び試験結果
上記結果より、この発明の実施による焼結部品は、焼結
時の１１８気にＮ１ガスを使用した場合。
時の１１８気にＮ１ガスを使用した場合。
及び真空度１０ Ｔｏｒｒの場合のいずれにおいても
従来例に比べ強度及び靭性にすぐれていることがわかる
。
従来例に比べ強度及び靭性にすぐれていることがわかる
。
又発明例ＡＩ及び比較例Ａ３，４について圧縮性を比較
試験した。そＯ結果を嬉３ｇｌに示す、この結果より、
この発明の実施による圧粉体の密度は従来のものに比べ
、各成形圧力においていずれも密度がα４ Ｐ／ｄ程度
高く、すぐれていることがわかる。
試験した。そＯ結果を嬉３ｇｌに示す、この結果より、
この発明の実施による圧粉体の密度は従来のものに比べ
、各成形圧力においていずれも密度がα４ Ｐ／ｄ程度
高く、すぐれていることがわかる。
さらに１発明例ＡＩと比較例ム３について引張り強さと
衝撃値の関係について試験した。その結果を第４図に示
す。この結果よシ、この発明によるものは比較例に比べ
各引張り衝撃値は約１１＃ｆ−１ｍ／−高く、靭性にす
ぐれていることがわかる。
衝撃値の関係について試験した。その結果を第４図に示
す。この結果よシ、この発明によるものは比較例に比べ
各引張り衝撃値は約１１＃ｆ−１ｍ／−高く、靭性にす
ぐれていることがわかる。
１１図は合金鋼粉を焼結する場合の焼結一度と衝撃値の
関係を示す図表、第２図は同じく焼結時間と衝撃値の関
係を示す図表、第３図は合金鋼粉の成形圧力と圧粉体密
度との関係を示す図表、第４図は同じく引張シ憤さと衝
撃値の関係を示−１図表である。 図中、Ｏ印−・発明例Ａ１．Δ印・・・比較例ム３゜０
印・・・比較例Ａ４゜ 出願人 住友金属工鑵株式会社 代理人 押 １） 良 各 ｊ！１、Ｌ
・− 第１図 娩鮭盈度代） 第２図 娩ｍ時！（釦 第３図 第４ｖＡ 引歪弧さくに９をｍｒｎ”１
関係を示す図表、第２図は同じく焼結時間と衝撃値の関
係を示す図表、第３図は合金鋼粉の成形圧力と圧粉体密
度との関係を示す図表、第４図は同じく引張シ憤さと衝
撃値の関係を示−１図表である。 図中、Ｏ印−・発明例Ａ１．Δ印・・・比較例ム３゜０
印・・・比較例Ａ４゜ 出願人 住友金属工鑵株式会社 代理人 押 １） 良 各 ｊ！１、Ｌ
・− 第１図 娩鮭盈度代） 第２図 娩ｍ時！（釦 第３図 第４ｖＡ 引歪弧さくに９をｍｒｎ”１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １Ｃｏ、ｏＢｍ下、 ＭＩＳ ａ、ｓ−ｇｏｓ、ＯＱ、
１１１以下、 及ヒＣｒ Ｏ，１〜ＬＯｆｋ、 Ｍｏ
ａＯ！１−Ｌｏｌｌ、 Ｖαｏａ 〜ｏ、５ｖ１． ｘ
ｂ ａｏｓ 〜αＳ−１租α１−４０５１゜Ｃｕ ０．
２〜ｌＯ＊、 ８１ ａ０３〜ａ５１Ｌ Ｂ Ｏ，００
０３〜ｏ、ｏｏｓｏ’＊のうち１種又は２種以上を會み
、ａ部寮質的にＦｅよシな）、潤滑剤としてａｓｓｏス
テアリン酸亜鉛を用い、５丁／−の圧力で加圧成形した
ときの圧粉体密度が＆ＩＰ／ｄ以上である低合金鋼粉を
１！崩し、窒素含有量がｅｏ＊以上で露点が一３０°Ｃ
以下の焼結雰−気中で１２００℃以上の温゛度に３０分
以上保持して焼結することを特徴とする高強度焼結部品
の製造方法。 ２Ｃ０，０２！ｌＧ以下、 Ｍｗ＊ ０．３〜ＲｏＩｓ
、 Ｏａｘｅ以下、及びＣｒ Ｏ，１＝１Ｑ１． Ｍｏ
Ｏ，０５〜１．０１Ｇ、Ｖ２Ｏ３〜０．５１ｓ、 Ｎ
ｂ Ｑ、０５〜０．５％％Ｍｌ ａｌ 〜ｌ０ＬＣｕ
０．２〜２．０％、 ＄ｌ （Ｌｏｌｌ〜０．５１１．
８ Ｏ，０００３〜αｏｏｓｏ＊ｏうち１種又は２種以
上を含み、残部実質的にＦ・よロ→、潤滑剤として０．
８％のステアリン１２１８を用％Ａ％５ Ｔ／−の圧力
で加圧成形し九と自ＯｆＥ粉体密度が６．９ｆ！／ｃｄ
以上である低合金鋼粉を使用し、真空度が１０ Ｔｏ
ｒｒ以上の真空中で１２００℃以上の温度に３０分以上
保持して焼結することを特徴とする高強度焼結部品の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57012099A JPS58130248A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 高強度焼結部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57012099A JPS58130248A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 高強度焼結部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58130248A true JPS58130248A (ja) | 1983-08-03 |
Family
ID=11796117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57012099A Pending JPS58130248A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 高強度焼結部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58130248A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100505933B1 (ko) * | 1996-06-14 | 2005-10-06 | 퀘백 메탈 파우더스, 리미티드 | 소결경화법에의한저합금강제조용분말 |
| WO2009148402A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Höganäs Ab (Publ) | Iron- based pre-alloyed powder |
| JP2020084214A (ja) * | 2018-11-16 | 2020-06-04 | 群馬県 | 金属粉末冶金製品の製造方法。 |
-
1982
- 1982-01-28 JP JP57012099A patent/JPS58130248A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100505933B1 (ko) * | 1996-06-14 | 2005-10-06 | 퀘백 메탈 파우더스, 리미티드 | 소결경화법에의한저합금강제조용분말 |
| WO2009148402A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Höganäs Ab (Publ) | Iron- based pre-alloyed powder |
| US8870997B2 (en) | 2008-06-06 | 2014-10-28 | Hoganas Ab (Publ) | Iron-based pre-alloyed powder |
| JP2020084214A (ja) * | 2018-11-16 | 2020-06-04 | 群馬県 | 金属粉末冶金製品の製造方法。 |
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