JPS5819412A - 高面圧に耐える鉄系焼結部品 - Google Patents
高面圧に耐える鉄系焼結部品Info
- Publication number
- JPS5819412A JPS5819412A JP11777981A JP11777981A JPS5819412A JP S5819412 A JPS5819412 A JP S5819412A JP 11777981 A JP11777981 A JP 11777981A JP 11777981 A JP11777981 A JP 11777981A JP S5819412 A JPS5819412 A JP S5819412A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron
- surface pressure
- base sintered
- sintered gear
- austenite phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- 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】
本発明は、歯車など高い面圧下で摺動する鉄系焼結部材
の性能向上に関するものである。
の性能向上に関するものである。
歯車を例として本発明の詳細な説明する。伝達トルクの
大な歯車では、ピッチングと称せられる表面層のはく離
現象が発生し、これによって使用限界が決定される場合
が極めて多い。このピッチングの発生原因は、摺動表面
よりわずかに奥部が繰返しせん断力で疲労破壊すること
にあり、その結果生じたクラックが成長して表面層がは
く離することが知られている。したがって耐面圧性を高
めるためには、通常焼入れ、滲炭、窒化などの処理を行
なって、ピッチングの原因となるクラック発生部分の耐
疲労強度を高める方法が採られてＩ、％る。ｔｙｚ歯車
の形状？正確に製作したとしても、実際には組立時の避
けられない誤差など（：よって必ずしも相手歯車とは理
想的な接触−ま行なわれず点接触となり、運転時に表面
層が塑性変形を起して受圧面積を増し、いわゆるなじみ
のついた状態となる。前記のよう（二表面層を硬化した
歯車ではかえってこの尚硬度化が災いとなり、接触面積
の増大が起らずに、局部的な接触に終始する。その結果
接触部に高い応力が集中して破壊を誘発し、その材料本
来の−ｌ圧特性？発揮できなかった。
大な歯車では、ピッチングと称せられる表面層のはく離
現象が発生し、これによって使用限界が決定される場合
が極めて多い。このピッチングの発生原因は、摺動表面
よりわずかに奥部が繰返しせん断力で疲労破壊すること
にあり、その結果生じたクラックが成長して表面層がは
く離することが知られている。したがって耐面圧性を高
めるためには、通常焼入れ、滲炭、窒化などの処理を行
なって、ピッチングの原因となるクラック発生部分の耐
疲労強度を高める方法が採られてＩ、％る。ｔｙｚ歯車
の形状？正確に製作したとしても、実際には組立時の避
けられない誤差など（：よって必ずしも相手歯車とは理
想的な接触−ま行なわれず点接触となり、運転時に表面
層が塑性変形を起して受圧面積を増し、いわゆるなじみ
のついた状態となる。前記のよう（二表面層を硬化した
歯車ではかえってこの尚硬度化が災いとなり、接触面積
の増大が起らずに、局部的な接触に終始する。その結果
接触部に高い応力が集中して破壊を誘発し、その材料本
来の−ｌ圧特性？発揮できなかった。
溶製した鋼材に対しては、従来な脱炭処理ケ行なって硬
質層の表面部に薄い軟質なフェライト柑を形成させ、な
じみ性の改善を行っていた。しかしながら焼結材に対し
てはこの技法の適用は極めて困難である。この理由は、
焼結体中Ｃ二内在する連続した空孔に起因して、脱炭が
表面層のみならずその内部にまでおよぶことＣ二起因し
ている。
質層の表面部に薄い軟質なフェライト柑を形成させ、な
じみ性の改善を行っていた。しかしながら焼結材に対し
てはこの技法の適用は極めて困難である。この理由は、
焼結体中Ｃ二内在する連続した空孔に起因して、脱炭が
表面層のみならずその内部にまでおよぶことＣ二起因し
ている。
この定め焼結材からなる歯車ではこの脱炭方法は適用で
きず、やむンえず焼入れで表面部な硬化した状態で使用
されていた。
きず、やむンえず焼入れで表面部な硬化した状態で使用
されていた。
を発明は、焼入れにより少くとも深さが０．０２慮諺以
上のオーステナイト相を生成する焼結材ケ用い、焼入れ
またはこの後に焼もどしを行なうことによって、その表
面にｆＲ３０，０２〜０．３ ａｔｘのオーステナイト
相ｒ生成させて、なじみ性？改善するとともに、それに
接した内部の組５６ａ−マルテンサイト相として、ピッ
チングの原因となるクラック発生域の耐疲労性を高めた
ものであり、焼結材歯。
上のオーステナイト相を生成する焼結材ケ用い、焼入れ
またはこの後に焼もどしを行なうことによって、その表
面にｆＲ３０，０２〜０．３ ａｔｘのオーステナイト
相ｒ生成させて、なじみ性？改善するとともに、それに
接した内部の組５６ａ−マルテンサイト相として、ピッ
チングの原因となるクラック発生域の耐疲労性を高めた
ものであり、焼結材歯。
車に対しても、容易にかつ確実に使用限界面圧を篩める
ことができる。
ことができる。
本発明の内容？示すために行なった実験について説明Ｔ
る。
る。
ｒ発明を適用するＣ二は、まず素材が焼入れによってそ
の表面にオーステナイト相ン発生する材料と−「る必要
がある。このような材料の例として、Ｆｅ−８Ｎ ｉ−
０，４５Ｍｏ−０，１５Ｍｎ合金ヲ撰んだ。まず、市販
のＦｅ−２Ｎｉ−０，４５Ｍｏ−α１５Ｍｎ組成２粒Ｉ
！１１００メツシュ以下のアトマイズ合遊粉末に、同じ
粒度のＮｉ粉６％を添加混きし、密度が７０．！ｉｌ／
ｃｉｌとなるように形成した後、１２５０℃で焼結した
。本焼結体は８６０℃から油焼入れしに後、１８０℃で
焼もどしケ行ない、直径および厚さがそれぞれ６０およ
び５ｎの円板状の試料１を作成した。また比較のために
、表面部に軟質層ン発生しない従来村の例として、試料
１からＮ１Ｙ６％減じた前記の合金粉の組成材とし、こ
の粉末単味を試料１と同一条件で焼結体を作成後、焼入
れを行ない試料２７ａ−作成した。
の表面にオーステナイト相ン発生する材料と−「る必要
がある。このような材料の例として、Ｆｅ−８Ｎ ｉ−
０，４５Ｍｏ−０，１５Ｍｎ合金ヲ撰んだ。まず、市販
のＦｅ−２Ｎｉ−０，４５Ｍｏ−α１５Ｍｎ組成２粒Ｉ
！１１００メツシュ以下のアトマイズ合遊粉末に、同じ
粒度のＮｉ粉６％を添加混きし、密度が７０．！ｉｌ／
ｃｉｌとなるように形成した後、１２５０℃で焼結した
。本焼結体は８６０℃から油焼入れしに後、１８０℃で
焼もどしケ行ない、直径および厚さがそれぞれ６０およ
び５ｎの円板状の試料１を作成した。また比較のために
、表面部に軟質層ン発生しない従来村の例として、試料
１からＮ１Ｙ６％減じた前記の合金粉の組成材とし、こ
の粉末単味を試料１と同一条件で焼結体を作成後、焼入
れを行ない試料２７ａ−作成した。
これら試料ン切断して断面のひきに測定し、その結果ン
第１図にボした。図中の数字は試料名を示す。本図から
判るように、試料１では表ＩＩＩＶ部Ｃ二軟質層が存在
し、試料２ではこれが存在しない。
第１図にボした。図中の数字は試料名を示す。本図から
判るように、試料１では表ＩＩＩＶ部Ｃ二軟質層が存在
し、試料２ではこれが存在しない。
また検鏡の結果、試料１０表面部の軟質部はオーステナ
イト相であり、その厚さは平均値で０．１３題であった
。よＫそれに接する内側部はマルテン／ サイト相でゐっ定。試料２０表向ｇは後者のみから成る
ことを細誌した。これら両試料について６球式ピッチン
グ試験機による耐久試験Ｙ行ない、破壊までの繰返し＆
を求めた。この結果を第２図に示した。なお、本試験で
使用した一球は直径が９、５３１１１１のＪＩＳ：５Ｕ
Ｊ２材であり、鉤滑油はＳＡＥ＃５０である。１また回
圧は通常の方法で算出したヘルツの血圧応カケ用いた。
イト相であり、その厚さは平均値で０．１３題であった
。よＫそれに接する内側部はマルテン／ サイト相でゐっ定。試料２０表向ｇは後者のみから成る
ことを細誌した。これら両試料について６球式ピッチン
グ試験機による耐久試験Ｙ行ない、破壊までの繰返し＆
を求めた。この結果を第２図に示した。なお、本試験で
使用した一球は直径が９、５３１１１１のＪＩＳ：５Ｕ
Ｊ２材であり、鉤滑油はＳＡＥ＃５０である。１また回
圧は通常の方法で算出したヘルツの血圧応カケ用いた。
本図から判るように、表面Ｃ：軟實層のない試料２では
限界面圧が約６０ｋｌであるのに対し、本発明材では９
０ｋＩＩに達し、限界面圧？１５倍引−ヒげることが可
能となった口 このような耐面圧性向上に対するオーステナイト相の厚
さの影−は、厚さが小であれば、なじみ性が不足し、ま
た扉大であれば、前記のクラックの発生域が、耐疲労１
ｊＪＪ度の低いオーステナイト招ノ中ニなるため、・耐
荷直性に低下した◎これらの点から有効な厚さの範、囲
は０．０？〜０．６鑓であっｚ、したがって、本発明の
適用できる焼結合金は焼入れこより生成するオーステナ
イト層の厚さが（１，０２ｔｒｙ以上あることが必要で
あり、この条件を舖たす焼結合金の全てに適用口ｆ能で
ある。なおこのヅさが前記の０．３ ｔｍ ｋ超える場
合には、焼入れの仮に焼もどし７行なって、前記オース
テナイト相の層厚が前記の範囲内とすればよい。また、
この条件ケ満しておれば、クラックの発生域？確実（ニ
マルテンサイト相部に位置させることができ、前記の効
果ン発揮することができる。
限界面圧が約６０ｋｌであるのに対し、本発明材では９
０ｋＩＩに達し、限界面圧？１５倍引−ヒげることが可
能となった口 このような耐面圧性向上に対するオーステナイト相の厚
さの影−は、厚さが小であれば、なじみ性が不足し、ま
た扉大であれば、前記のクラックの発生域が、耐疲労１
ｊＪＪ度の低いオーステナイト招ノ中ニなるため、・耐
荷直性に低下した◎これらの点から有効な厚さの範、囲
は０．０？〜０．６鑓であっｚ、したがって、本発明の
適用できる焼結合金は焼入れこより生成するオーステナ
イト層の厚さが（１，０２ｔｒｙ以上あることが必要で
あり、この条件を舖たす焼結合金の全てに適用口ｆ能で
ある。なおこのヅさが前記の０．３ ｔｍ ｋ超える場
合には、焼入れの仮に焼もどし７行なって、前記オース
テナイト相の層厚が前記の範囲内とすればよい。また、
この条件ケ満しておれば、クラックの発生域？確実（ニ
マルテンサイト相部に位置させることができ、前記の効
果ン発揮することができる。
第１図は本発明による試料１および従来法による試料２
について、試料断面の硬さの分布状況を示したグラフ、
第２図は上記両試料についての６球式ピッチング試験機
による疲労試験の結果を示すグラフである。 °代理人増渕邦彦 ・ 、ユ
について、試料断面の硬さの分布状況を示したグラフ、
第２図は上記両試料についての６球式ピッチング試験機
による疲労試験の結果を示すグラフである。 °代理人増渕邦彦 ・ 、ユ
Claims (1)
- １ 表面から内部にかけて０．０２〜０．５ａｍの範囲
の組織がオーステナイト相であり、それに続く内部の組
織がマルテンサイト相であることを特徴とする高血圧に
耐える鉄系焼結歯車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11777981A JPS5819412A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 高面圧に耐える鉄系焼結部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11777981A JPS5819412A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 高面圧に耐える鉄系焼結部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819412A true JPS5819412A (ja) | 1983-02-04 |
| JPS6330363B2 JPS6330363B2 (ja) | 1988-06-17 |
Family
ID=14720107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11777981A Granted JPS5819412A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 高面圧に耐える鉄系焼結部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819412A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4941927A (en) * | 1989-04-26 | 1990-07-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Fabrication of 18% Ni maraging steel laminates by roll bonding |
| US6264886B1 (en) | 1997-10-21 | 2001-07-24 | Jatco Corporation | Sintered metallic alloy, method of manufacturing the sintered metallic alloy, and sintered alloy gear employing the sintered metallic alloy |
| WO2013146217A1 (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 日立粉末冶金株式会社 | 焼結部材およびスタータ用ピニオンギヤ並びにそれらの製造方法 |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP11777981A patent/JPS5819412A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4941927A (en) * | 1989-04-26 | 1990-07-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Fabrication of 18% Ni maraging steel laminates by roll bonding |
| US6264886B1 (en) | 1997-10-21 | 2001-07-24 | Jatco Corporation | Sintered metallic alloy, method of manufacturing the sintered metallic alloy, and sintered alloy gear employing the sintered metallic alloy |
| WO2013146217A1 (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 日立粉末冶金株式会社 | 焼結部材およびスタータ用ピニオンギヤ並びにそれらの製造方法 |
| JP2013204080A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 焼結部材およびスタータ用ピニオンギヤ並びにそれらの製造方法 |
| CN104428085A (zh) * | 2012-03-28 | 2015-03-18 | 日立化成株式会社 | 烧结部件及起动器用小齿轮、以及它们的制造方法 |
| US10213832B2 (en) | 2012-03-28 | 2019-02-26 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Sintered member, pinion gear for starters, and production method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6330363B2 (ja) | 1988-06-17 |
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