JPS5819722B2 - コウミツドシヨウケツコウ ノ セイゾウホウホウ - Google Patents
コウミツドシヨウケツコウ ノ セイゾウホウホウInfo
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- JPS5819722B2 JPS5819722B2 JP49106017A JP10601774A JPS5819722B2 JP S5819722 B2 JPS5819722 B2 JP S5819722B2 JP 49106017 A JP49106017 A JP 49106017A JP 10601774 A JP10601774 A JP 10601774A JP S5819722 B2 JPS5819722 B2 JP S5819722B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は従来のＦｅ−Ｃ系、Ｆ ｅ −Ｃｕ系、Ｆｅ
−Ｃ−Ｃｕ系の焼結合金の製造方法に代る良好な機械的
性質を有する高密度焼結鋼を経済的に製造する方法に関
する。
−Ｃ−Ｃｕ系の焼結合金の製造方法に代る良好な機械的
性質を有する高密度焼結鋼を経済的に製造する方法に関
する。
鉄系焼結合金は現在各種の機械部品として使用されてい
る。
る。
代表的な機械部品用の鉄系焼結合金としてはＦｅ粉とＣ
粉を混合して固相焼結を行なったＦｅ−Ｃ系、さらにこ
れにＣｕ粉を添加してＣｕの融点以上の温度で液相焼結
を行なったＦｅ−Ｃ−Ｃｕ系あるいはＦｅ−Ｃｕ系があ
る。
粉を混合して固相焼結を行なったＦｅ−Ｃ系、さらにこ
れにＣｕ粉を添加してＣｕの融点以上の温度で液相焼結
を行なったＦｅ−Ｃ−Ｃｕ系あるいはＦｅ−Ｃｕ系があ
る。
しかし、これらには種々の欠点がある。
例えば、Ｃｕ粉とＦｅ粉を混合する場合には両者の密度
の差が非常に大きいので良好な混合状態を得ることはな
かなか困難である。
の差が非常に大きいので良好な混合状態を得ることはな
かなか困難である。
また添加されたＣ粉が焼結中の雰囲気ガスの如何によっ
てはこれと容易に反応してしまうので正確にＣ量を制御
することが難かしい場合がある。
てはこれと容易に反応してしまうので正確にＣ量を制御
することが難かしい場合がある。
さらにＣｕ粉を添加した場合には、液相焼結が行なわれ
るので高密度化するが、この種の焼結体の欠点として延
性および靭性に乏しいことが指摘されている。
るので高密度化するが、この種の焼結体の欠点として延
性および靭性に乏しいことが指摘されている。
またＣｕ粉は比較的に高価である。
そこで本発明者等はこれら従来技術の欠点を解消するた
め、Ｃｕを用いずに良好な鉄系焼結合金を得ることを検
討した結果Ｆｅ−Ｃ系のみでも高密度、高強度の焼結鋼
の製造方法を見出し、本発明を完成した。
め、Ｃｕを用いずに良好な鉄系焼結合金を得ることを検
討した結果Ｆｅ−Ｃ系のみでも高密度、高強度の焼結鋼
の製造方法を見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、Ｃｕを使用することなく経済的に
高密度焼結鋼を製造する方法を提供することを目的とす
る。
高密度焼結鋼を製造する方法を提供することを目的とす
る。
上記の目的は、Ｃ２〜５係（重最頻、以下同じ）の他に
Ｍｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓのうち少なくとも１種の元素を含有
するＦｅ−Ｃ系合金粉末と、Ｆｅ粉末とをＣ０，１〜１
．ｓ％、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓの総量が１０係以下となる
ように混合し、その混合粉末を成形したのちＦｅ粉以外
の合金粉末の溶融開始温度以上１４００℃以下で焼結す
ることを特徴とする、高密度焼結鋼の製造方法により達
成することができる。
Ｍｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓのうち少なくとも１種の元素を含有
するＦｅ−Ｃ系合金粉末と、Ｆｅ粉末とをＣ０，１〜１
．ｓ％、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓの総量が１０係以下となる
ように混合し、その混合粉末を成形したのちＦｅ粉以外
の合金粉末の溶融開始温度以上１４００℃以下で焼結す
ることを特徴とする、高密度焼結鋼の製造方法により達
成することができる。
こＳにおいて、Ｆｅ粉に添加されるＦｅ−Ｃ系合金中の
Ｃ量は２〜５係とするが、その理由は２係未満ではＦｅ
−Ｃ系合金を粉砕して粉末にすることが困難であり、ま
た融液の発生温度が高く、発生する液相量も僅かなため
実用的でないからであり、Ｃ量が５係を越える場合も同
様に融液の発生が少なく実用的でないからである。
Ｃ量は２〜５係とするが、その理由は２係未満ではＦｅ
−Ｃ系合金を粉砕して粉末にすることが困難であり、ま
た融液の発生温度が高く、発生する液相量も僅かなため
実用的でないからであり、Ｃ量が５係を越える場合も同
様に融液の発生が少なく実用的でないからである。
また合金組成中のＣ量を０．１〜１．８係とした理由は
、ｏｌ係未満では機械的性質を向上させる効果がなくな
り、１．８係を越えて添加すると延性が低下してしまう
からである。
、ｏｌ係未満では機械的性質を向上させる効果がなくな
り、１．８係を越えて添加すると延性が低下してしまう
からである。
Ｍｎの作用は上記Ｆｅ−Ｃ系合金を白銑化する傾向があ
り、Ｍｎの添加により粉砕容易な合金が得られる。
り、Ｍｎの添加により粉砕容易な合金が得られる。
またそれは焼結鋼中にあって強さを増す。
ＳｉはＭｎとは逆に鋳鉄の黒鉛化を促進する元素である
が、鉄中へよく固溶しフェライト地を著しく強化する元
素である。
が、鉄中へよく固溶しフェライト地を著しく強化する元
素である。
ＰおよびＳも微量の添加によって機械的性質が向上した
り、切削性が向上したりするが、多量に入った場合には
機械的性質を著しく低下させる。
り、切削性が向上したりするが、多量に入った場合には
機械的性質を著しく低下させる。
ＦｅおよびＣ以外の、これら合金元素の添加総量を、焼
結体において１０係以下とするのは、これらの合金元素
が１０係を越えると焼結体での合金成分の分布が不均一
となり、それにともなって機械的性質が低下するからで
ある。
結体において１０係以下とするのは、これらの合金元素
が１０係を越えると焼結体での合金成分の分布が不均一
となり、それにともなって機械的性質が低下するからで
ある。
また、Ｆｅ粉以外の合金粉末とはＳｉ、Ｍｎ、ＰＳのう
ち少なくとも１種を含んでも良いＦｅ−０合金粉末すな
わち、通常の鋳鉄の粉末のことであって、その溶融開始
温度は約１１５０℃であす、添加合金元素の種類および
その量により約１１２０°Ｃまで下がると思われる。
ち少なくとも１種を含んでも良いＦｅ−０合金粉末すな
わち、通常の鋳鉄の粉末のことであって、その溶融開始
温度は約１１５０℃であす、添加合金元素の種類および
その量により約１１２０°Ｃまで下がると思われる。
本発明において、焼結温度をＦｅ粉以外の合金粉末の溶
融開始温度以上１４００°Ｃ以下とするのは、Ｆｅ粉以
外の合金粉末からの液相発生により液相焼結が行なわれ
るからであり、また通常の焼結炉の常用温度は１４００
℃以下であるので１４００℃を越える場合は実用的でな
いからである。
融開始温度以上１４００°Ｃ以下とするのは、Ｆｅ粉以
外の合金粉末からの液相発生により液相焼結が行なわれ
るからであり、また通常の焼結炉の常用温度は１４００
℃以下であるので１４００℃を越える場合は実用的でな
いからである。
上記の本発明の方法によって奏せられる効果は次の通り
である。
である。
１）添加するＦｅ−Ｃ系合金からの融液発生によって液
相焼結が行なわれるので従来法におけるような比較的高
価な銅を用いなくともよい。
相焼結が行なわれるので従来法におけるような比較的高
価な銅を用いなくともよい。
２）炭素の焼結中における拡散は非常に速やかであるの
で短時間の焼結で高密度鋼が得られる。
で短時間の焼結で高密度鋼が得られる。
３）炭素添加のためにＦｅ粉と同程度の比重のＦｅ−Ｃ
系合金粉末を使用するので、従来法のＦ’ｅ粉と黒鉛粉
の混合のような不均一な混合が生じない。
系合金粉末を使用するので、従来法のＦ’ｅ粉と黒鉛粉
の混合のような不均一な混合が生じない。
４）Ｆｅ粉と黒鉛粉を混合したものでは、焼結雰囲気ニ
よってＣ量の変化が生じるのでその調整が難かしいが、
この発明ではＦｅ−Ｃ合金粉末を用いるのでＣ量の調整
が容易である。
よってＣ量の変化が生じるのでその調整が難かしいが、
この発明ではＦｅ−Ｃ合金粉末を用いるのでＣ量の調整
が容易である。
５）この発明の場合、硬質のＦｅ−Ｃ系合金粉末を使用
するので圧縮成形性が稍悪く、型の摩耗も大きくなり易
いが、液相焼結による緻密化が大きいので成形圧力を低
くすることができ、その結果、型の寿命を延すことがで
きる。
するので圧縮成形性が稍悪く、型の摩耗も大きくなり易
いが、液相焼結による緻密化が大きいので成形圧力を低
くすることができ、その結果、型の寿命を延すことがで
きる。
６）この発明で用いるＦｅ−Ｃ系合金、すなわち鋳鉄は
急冷することによって硬くて脆い白鋳鉄となるので容易
に粉砕される。
急冷することによって硬くて脆い白鋳鉄となるので容易
に粉砕される。
以上のように、本発明によれば比較的簡単な方法により
、機械部品用の高密度高強度焼結鋼を安価に提供するこ
とができるものである。
、機械部品用の高密度高強度焼結鋼を安価に提供するこ
とができるものである。
以下本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。
実施例 １
まず、電気炉で溶解した鋳鉄（Ｃ量、６９％、Ｓｉ２．
１６％、Ｍｎ ０．６５％ ）を厚手の鋼板上に薄く流
して急冷し、白鋳鉄としたあと、これを振動ミルで粉砕
後３２５メツシュ以下の粉末を得た。
１６％、Ｍｎ ０．６５％ ）を厚手の鋼板上に薄く流
して急冷し、白鋳鉄としたあと、これを振動ミルで粉砕
後３２５メツシュ以下の粉末を得た。
次に、この鋳鉄粉末と還元鉄粉とを、最終的に得られる
焼結体のＣ量が、０．３％になるような割合で混合した
。
焼結体のＣ量が、０．３％になるような割合で混合した
。
混合は■型混合機を用い、乾式で３０分間行なった。
混合粉末の圧縮成形は１８ｍｍＸ １００ｍｍの孔を有
する金型を用いて行ない、１８ｍｍＸ １８ｍｍＸ１０
０１ｎ１ｎの角棒状圧粉体を作製した。
する金型を用いて行ない、１８ｍｍＸ １８ｍｍＸ１０
０１ｎ１ｎの角棒状圧粉体を作製した。
焼結は鋳鉄粉末の溶融点が約１１５０°Ｃと考えられた
ので１１８０℃で３０分間、１Ｏ−４Ｔｏｒｒの真空中
で行なった。
ので１１８０℃で３０分間、１Ｏ−４Ｔｏｒｒの真空中
で行なった。
このようにして得られた焼結体から引張試験片と２ｍｍ
Ｕノツチシャルピー衝撃試験片を切り出し試験を行なっ
た結果、表１に示すような結果が得られた。
Ｕノツチシャルピー衝撃試験片を切り出し試験を行なっ
た結果、表１に示すような結果が得られた。
すなわち、この発明によって作製した焼結鋼は鋳鉄から
の液相発生による緻密化と、炭素の拡散によって鋼にな
ったものであるが、従来法（Ｆｅ粉と黒鉛粉末とを０．
４ ％ Ｃになるように混合したのち成型、焼結を行な
う。
の液相発生による緻密化と、炭素の拡散によって鋼にな
ったものであるが、従来法（Ｆｅ粉と黒鉛粉末とを０．
４ ％ Ｃになるように混合したのち成型、焼結を行な
う。
）による焼結鋼（Ｆｅ−０，４％Ｃ）あるいは銅粉を用
いて液相焼結を行なったものに比べ、強度、延性ならび
に衝撃値ともすぐれている。
いて液相焼結を行なったものに比べ、強度、延性ならび
に衝撃値ともすぐれている。
また、焼結体の密度も７．３ｇ／ｉ吉高いものであるが
、これは通常の焼結法では得られないものである。
、これは通常の焼結法では得られないものである。
また、通常の焼結法により得られる焼結鋼を焼結後、鍛
造することにより約７．５９／Ｃｉ以上の密度が得られ
、その延性および衝撃値は向上するが、この発明による
焼結鋼の延性および衝撃値はその焼結鍛造材に匹敵する
ものである。
造することにより約７．５９／Ｃｉ以上の密度が得られ
、その延性および衝撃値は向上するが、この発明による
焼結鋼の延性および衝撃値はその焼結鍛造材に匹敵する
ものである。
実施例 ２
高周波誘導炉を用いて電解鉄と黒鉛から実施例１と全く
同様にしてＦｅ−４，２％Ｃ白鋳鉄を溶製した。
同様にしてＦｅ−４，２％Ｃ白鋳鉄を溶製した。
その後、焼結体の作製およびその試験法も実施例１と同
様にして引張試験と衝撃試験を行なった。
様にして引張試験と衝撃試験を行なった。
その結果は、表２に示すようになり、表１に示した従来
法による合金と比べ、すぐれた機械的性質を示した。
法による合金と比べ、すぐれた機械的性質を示した。
また、本例ではＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓなどの元素をほとん
ど含まなかったがその機械的性質はＳｉｌＭｎ 、 Ｐ
、 Ｓを含有する実施例１の合金とほぼ同程度であり
、強度向上のためにはＣの効果が最も太きいと思われる
。
ど含まなかったがその機械的性質はＳｉｌＭｎ 、 Ｐ
、 Ｓを含有する実施例１の合金とほぼ同程度であり
、強度向上のためにはＣの効果が最も太きいと思われる
。
従って、鉄鋼に含まれる通常の合金元素であるＳｉ、Ｍ
ｎ、Ｐ、Ｓのうち少なくとも１種を含むＦｅ−Ｃ合金を
Ｆｅに添加し、本発明法によって作製した焼結合金は実
施例１．．２に示したものと同様にすぐれた機械的性質
を示すことが容易に推測される。
ｎ、Ｐ、Ｓのうち少なくとも１種を含むＦｅ−Ｃ合金を
Ｆｅに添加し、本発明法によって作製した焼結合金は実
施例１．．２に示したものと同様にすぐれた機械的性質
を示すことが容易に推測される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ２〜５係の他にＭｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓのうち少なく
とも１種の元素を含有するＦｅ−Ｃ系合金粉末とＦｅ粉
末とをＣ０，１〜１．８％、Ｍｎ、Ｓｉ。 Ｐ、Ｓの総量が１０係以下となるように混合し、その混
合粉末を成形したのちＦｅ粉以外の合金粉末の溶融開始
温度以上１４００℃以下で焼結することを特徴とする、
高密度焼結鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49106017A JPS5819722B2 (ja) | 1974-09-17 | 1974-09-17 | コウミツドシヨウケツコウ ノ セイゾウホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49106017A JPS5819722B2 (ja) | 1974-09-17 | 1974-09-17 | コウミツドシヨウケツコウ ノ セイゾウホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5133706A JPS5133706A (en) | 1976-03-23 |
| JPS5819722B2 true JPS5819722B2 (ja) | 1983-04-19 |
Family
ID=14422874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49106017A Expired JPS5819722B2 (ja) | 1974-09-17 | 1974-09-17 | コウミツドシヨウケツコウ ノ セイゾウホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819722B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54100907A (en) * | 1978-01-26 | 1979-08-09 | Takaoka Kogyo Kk | Production of sintered ironncarbon material |
| JPS55107756A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-19 | Natl Res Inst For Metals | Manufacture of iron type sintered material |
| JPS5792161A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of free-cutting sintered steel |
| SE445715B (sv) * | 1984-11-30 | 1986-07-14 | Hoeganaes Ab | Mangansulfidhaltig jernpulverblandning |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2213523A (en) * | 1937-10-18 | 1940-09-03 | Jones William David | Manufacture of metal articles or masses |
| US2238382A (en) * | 1938-08-10 | 1941-04-15 | Gen Motors Corp | Formation of ferrous metal powders and formation of articles by sintering |
| US2382601A (en) * | 1940-08-14 | 1945-08-14 | Gen Motors Corp | Method of making sintered powdered iron articles |
| DE938428C (de) * | 1942-11-22 | 1956-02-02 | Boehler & Co Ag Geb | Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus gesintertem legiertem Stahl |
| US3120436A (en) * | 1961-03-23 | 1964-02-04 | Presmet Corp | Powdered metal article and method of making |
| US3713817A (en) * | 1969-04-25 | 1973-01-30 | Allegheny Ludlum Ind Inc | Method of producing powder metal articles |
-
1974
- 1974-09-17 JP JP49106017A patent/JPS5819722B2/ja not_active Expired
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3713817A (en) * | 1969-04-25 | 1973-01-30 | Allegheny Ludlum Ind Inc | Method of producing powder metal articles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5133706A (en) | 1976-03-23 |
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