JPS59123740A - 炭素含有量変化に対して焼結体寸法が一定のＦｅ−Ｃｕ−Ｐ−Ｃ系焼結合金部材の製造法 - Google Patents
炭素含有量変化に対して焼結体寸法が一定のＦｅ−Ｃｕ−Ｐ−Ｃ系焼結合金部材の製造法Info
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- JPS59123740A JPS59123740A JP57233042A JP23304282A JPS59123740A JP S59123740 A JPS59123740 A JP S59123740A JP 57233042 A JP57233042 A JP 57233042A JP 23304282 A JP23304282 A JP 23304282A JP S59123740 A JPS59123740 A JP S59123740A
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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】
この発明は、炭素含有量が変化しても゛焼結体寸法に変
化が起らず、一定の焼結体寸法全保持するＦｅ −Ｃｕ
−Ｐ −Ｃ系焼結合金部材、すなわち合金成分として
少なくと％ Ｃｕ 、 Ｐ 、およびＣｉ金含有るＦｅ
系焼結合金部材の製造法に関するものである。
化が起らず、一定の焼結体寸法全保持するＦｅ −Ｃｕ
−Ｐ −Ｃ系焼結合金部材、すなわち合金成分として
少なくと％ Ｃｕ 、 Ｐ 、およびＣｉ金含有るＦｅ
系焼結合金部材の製造法に関するものである。
一般に、Ｆｅ −Ｃｕ −Ｐ−Ｃ系焼結合金部材が機械
部品として広く用いられていることは良く知られるとこ
ろである。
部品として広く用いられていることは良く知られるとこ
ろである。
通常、この種のＦｅ −Ｃｕ −Ｐ −Ｃ系焼結合金部
材は、原料粉末として、 Ｆｅ粉末、Ｃｕ３Ｐ粉末、お
よび黒鉛粉末を使用し、さらに必要に応じてＮｉ粉末。
材は、原料粉末として、 Ｆｅ粉末、Ｃｕ３Ｐ粉末、お
よび黒鉛粉末を使用し、さらに必要に応じてＮｉ粉末。
Ｍｏ粉末、 Ｏｒ粉末、およびＭｎ粉末なども使用し、
これら原料粉末を適宜組成に配合し、混合し、圧粉体に
成形し１ｃ後、還元雰囲気中、１１００〜１１５０℃の
範囲内の所定＠度で゛焼結することからなる通常の粉末
冶金法によって製造されている。
これら原料粉末を適宜組成に配合し、混合し、圧粉体に
成形し１ｃ後、還元雰囲気中、１１００〜１１５０℃の
範囲内の所定＠度で゛焼結することからなる通常の粉末
冶金法によって製造されている。
しかし、この結果得られたＦｅ −Ｃｕ −Ｐ −Ｃ系
焼結合金部材は、焼結前の圧粉体に比して寸法変化がき
わめて大きく、かつ寸法バラツキの太きいものである。
焼結合金部材は、焼結前の圧粉体に比して寸法変化がき
わめて大きく、かつ寸法バラツキの太きいものである。
このうち、焼結体が圧粉体に比して大きく寸法変化する
理由は、原料粉末として、融点：約１０３０℃會有する
Ｃｕ３ Ｐ粉末（Ｐ：約１４％含有）を使用することに
原因するものであると考えられている。すなわち、焼結
工程における昇温過程で、焼結雰囲気が前記Ｃｕ３ Ｐ
粉末の融点である約１０３０℃に達すると、このＣｕ３
Ｐ粉末は一度に溶融し、液イ目となつｆこＣｕ３ Ｐ
の大部分が原料粉末であるＦｅ粉末間に一気に浸入して
Ｆｅ粉末の相互間隔を押し広げる、いわゆるカッパー・
グロース（ＣｏｐｐｅｒＧｒｏｗｔｈ ）現象（銅膨張
現象）によるものであると云われている。
理由は、原料粉末として、融点：約１０３０℃會有する
Ｃｕ３ Ｐ粉末（Ｐ：約１４％含有）を使用することに
原因するものであると考えられている。すなわち、焼結
工程における昇温過程で、焼結雰囲気が前記Ｃｕ３ Ｐ
粉末の融点である約１０３０℃に達すると、このＣｕ３
Ｐ粉末は一度に溶融し、液イ目となつｆこＣｕ３ Ｐ
の大部分が原料粉末であるＦｅ粉末間に一気に浸入して
Ｆｅ粉末の相互間隔を押し広げる、いわゆるカッパー・
グロース（ＣｏｐｐｅｒＧｒｏｗｔｈ ）現象（銅膨張
現象）によるものであると云われている。
一方、この銅膨張現象は、焼結体のＣ含有量に密接な関
係があり、Ｃ含有量が高くなるほど低減する傾向に示す
ものである。このことは、第１図のＣｕ ： ３．０％
、Ｐ ： ０．４９％（以上重量部、以下係は重敵係を
示す）？含有するｒｅ −Ｃｕ −Ｐ −Ｃ焼結合金部
材のＣ含有量と、圧粉体に対する寸法変化割合（算出は
後述）との関係を示したグラフによっても明らかである
。すなわち、第１図に示されるように、 Ｆｅ −Ｃｕ
−Ｐ −Ｃ□暁結合金部材におけるＣ含有量が増すにつ
れて銅膨張現象が低減し、Ｃ： １．０ ％以上の含有
でほとんど銅膨張現象の発生が起らなくなるのである。
係があり、Ｃ含有量が高くなるほど低減する傾向に示す
ものである。このことは、第１図のＣｕ ： ３．０％
、Ｐ ： ０．４９％（以上重量部、以下係は重敵係を
示す）？含有するｒｅ −Ｃｕ −Ｐ −Ｃ焼結合金部
材のＣ含有量と、圧粉体に対する寸法変化割合（算出は
後述）との関係を示したグラフによっても明らかである
。すなわち、第１図に示されるように、 Ｆｅ −Ｃｕ
−Ｐ −Ｃ□暁結合金部材におけるＣ含有量が増すにつ
れて銅膨張現象が低減し、Ｃ： １．０ ％以上の含有
でほとんど銅膨張現象の発生が起らなくなるのである。
これは、焼結過程で原料粉末としての黒鉛粉末が、Ｃｕ
３Ｐ粉末が溶融する以前にＦｅ粉末中に拡散して、Ｆｅ
粉末のＣｕ３Ｐ Ｋ相に対するぬれ性を悪くすることに
原因し、これによってＣｕ５Ｐ液相のＦｅ粉末相互間へ
の一気の侵入が阻止されるためであると考えられている
、しかし、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｐ−Ｃ糸“焼結合金部材は、Ｃ
含有量が通常１チ以下の範囲にちゃ、かつその製造上、
粉末混合時の黒鉛粉未配合量のパラッキヤ、゛焼結雰囲
気のカーフ１−＝ンボテンンアルのバラツキを避けるこ
とができず、この結果得られｆｃ暁焼結のＣ含有量は目
標Ｃ含有量に対して個々にバラツクことになり、これに
付随して寸法バラツキも大きなものとなることは第１図
から容易に理解されるところである。
３Ｐ粉末が溶融する以前にＦｅ粉末中に拡散して、Ｆｅ
粉末のＣｕ３Ｐ Ｋ相に対するぬれ性を悪くすることに
原因し、これによってＣｕ５Ｐ液相のＦｅ粉末相互間へ
の一気の侵入が阻止されるためであると考えられている
、しかし、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｐ−Ｃ糸“焼結合金部材は、Ｃ
含有量が通常１チ以下の範囲にちゃ、かつその製造上、
粉末混合時の黒鉛粉未配合量のパラッキヤ、゛焼結雰囲
気のカーフ１−＝ンボテンンアルのバラツキを避けるこ
とができず、この結果得られｆｃ暁焼結のＣ含有量は目
標Ｃ含有量に対して個々にバラツクことになり、これに
付随して寸法バラツキも大きなものとなることは第１図
から容易に理解されるところである。
このように従来Ｆｅ −Ｃｕ −Ｐ−Ｃ系焼結合金部材
においては、銅膨張現象によって圧粉体に対する焼結体
の寸法変化が太きく、さらに変動するＣ含有蓋によって
寸法バラツキも犬きくな９、焼結体の寸法を所定の寸法
精度におさめることはきわめて困難であるのが現状であ
る。
においては、銅膨張現象によって圧粉体に対する焼結体
の寸法変化が太きく、さらに変動するＣ含有蓋によって
寸法バラツキも犬きくな９、焼結体の寸法を所定の寸法
精度におさめることはきわめて困難であるのが現状であ
る。
そこで、本発明者等は、上述の工うな観点から、圧粉体
に対すホ焼結体の寸法変化が小さく、かつＣ含有量に変
動があっても寸法バラツキのないＦｅ−Ｃｕ−Ｐ−Ｃ系
焼結合金部材全製造すべく研究を行なった結果、通常の
粉末冶金法によってＦｅ −Ｃｕ−：Ｐ−Ｃ未焼結合金
部材ｋ ｉＡ造するに際して、従来原料粉末として使用
されているＣｕ３ Ｐ粉末に代って、Ｐ ： ３．５〜
７．０％を含有するＣｕ −Ｐ合金粉末全使用すると、
このＣｕ −Ｐ合金粉末は、Ｃｕ−Ｐ２元状態図からも
明らかなように、焼結工程にあ・ける昇温過程で、その
共晶温匪である約７１４℃で溶融を開始し、この溶融は
Ｃｕの融点である約１０８３℃までの温度範囲に亘って
連続して徐々に起ることになるため、Ｃｕ−Ｐ液相の発
生はわずかづつ起ることにカリ、こしためＦｅ粉末間へ
の前記Ｃｕ −Ｐ液相の侵入はきわめてゆつぐジしたも
のとなることから、前記Ｃｕ−Ｐ液相によってＦｅ粉末
間の間隔が押し広げられることがなく、この結果焼結体
の寸法変化もきわめて小さいものとなり、また焼結体の
Ｃ含有量に製造上バラツキが生じても、前記のＣｕ −
Ｐ液相の作用によって補正され、この結果Ｆｅ −Ｃｕ
−Ｐ −Ｃ系焼結合金部材におけるＣ含有蓋が如何に
変化しても得られる焼結体の圧粉体に対する寸法変化は
常にほぼ一定となるという知見を得たのである。
に対すホ焼結体の寸法変化が小さく、かつＣ含有量に変
動があっても寸法バラツキのないＦｅ−Ｃｕ−Ｐ−Ｃ系
焼結合金部材全製造すべく研究を行なった結果、通常の
粉末冶金法によってＦｅ −Ｃｕ−：Ｐ−Ｃ未焼結合金
部材ｋ ｉＡ造するに際して、従来原料粉末として使用
されているＣｕ３ Ｐ粉末に代って、Ｐ ： ３．５〜
７．０％を含有するＣｕ −Ｐ合金粉末全使用すると、
このＣｕ −Ｐ合金粉末は、Ｃｕ−Ｐ２元状態図からも
明らかなように、焼結工程にあ・ける昇温過程で、その
共晶温匪である約７１４℃で溶融を開始し、この溶融は
Ｃｕの融点である約１０８３℃までの温度範囲に亘って
連続して徐々に起ることになるため、Ｃｕ−Ｐ液相の発
生はわずかづつ起ることにカリ、こしためＦｅ粉末間へ
の前記Ｃｕ −Ｐ液相の侵入はきわめてゆつぐジしたも
のとなることから、前記Ｃｕ−Ｐ液相によってＦｅ粉末
間の間隔が押し広げられることがなく、この結果焼結体
の寸法変化もきわめて小さいものとなり、また焼結体の
Ｃ含有量に製造上バラツキが生じても、前記のＣｕ −
Ｐ液相の作用によって補正され、この結果Ｆｅ −Ｃｕ
−Ｐ −Ｃ系焼結合金部材におけるＣ含有蓋が如何に
変化しても得られる焼結体の圧粉体に対する寸法変化は
常にほぼ一定となるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、原料粉末たるＣｕ −Ｐ合金粉末のＰ含有量？３．
５〜７．０係に限定したのは、その含有量が３．５ヂ未
満であっても、また７、０ヂを越えても、焼結工程にお
ける昇温過程でのＣｕ −Ｐ液相発生が狭い温度範囲で
起るようになって銅杉脹現象の発生原因と々るからであ
る。
て、原料粉末たるＣｕ −Ｐ合金粉末のＰ含有量？３．
５〜７．０係に限定したのは、その含有量が３．５ヂ未
満であっても、また７、０ヂを越えても、焼結工程にお
ける昇温過程でのＣｕ −Ｐ液相発生が狭い温度範囲で
起るようになって銅杉脹現象の発生原因と々るからであ
る。
つぎに、この発明の方法を実施例に、ｒ、ジ具体的に説
明する。
明する。
実施例
原料粉末として、粒度 −１００ｍｅｓｈのアトマイズ
Ｆｅ粉末、同一３５０ ｍｅｓｈのＣｕ −Ｐ合金（Ｐ
：３．６４ ％含有）粉末、同一３５０ ｍｅｓｈ
：Ｄ Ｃｕ −Ｐ合金（Ｐ ： ５．１３ ％含有）ｙ
末、同一３５０ ｍｅｓｈノｃｕ−Ｐ （Ｐ ： ６．
８３％含有）粉末、ｆ司−２００ｍｅｓｈの天然黒鉛粉
末、同一３５０ ｍｅｓｌｌのＮｉ粉末、同一３５０
ｍｅｓｈのＭｏ粉末、同一３５０ ｍｅｓｈのＣｒ粉末
、お工び同一３５０ ｍｅｓｈのＭｎｎ粉末用用意、さ
らに同一３５０ ｍｅｓｈの従来ＣＬ１３ Ｆ粉末（Ｐ
：１３．８係含有）も用意し、これら原料粉宋音、そ
れぞれ第１表に示される配合割合に配合し、■型混合機
にて０．５時間混合した後、 ６ ｔｏｎＡ４の圧力
にて幅：１０圏×厚さ：１０ｍｍＸ長さ１５５ｍの寸法
をもった圧粉体に成形し、ついでこれら圧粉体をアンモ
ニア分解ガス中、１１２０℃の蕃−卒坤皐皐湛度に１０
むの昇温速度で加熱し、３０分間保持の条件で焼結する
ことによって不発明焼結合金部材１〜３０お工び従来焼
結合金部材１〜１５全それぞれ製造した。なお、第１表
に示されるように、不発明焼結合金部材１〜３０は、い
ずれも原料粉末としてＣｕ −Ｐ合金粉末を使用したも
のであり、従来焼結合金部材１〜１５は、 Ｃｕ３Ｐ粉
末全原料粉末として使用したものである。
Ｆｅ粉末、同一３５０ ｍｅｓｈのＣｕ −Ｐ合金（Ｐ
：３．６４ ％含有）粉末、同一３５０ ｍｅｓｈ
：Ｄ Ｃｕ −Ｐ合金（Ｐ ： ５．１３ ％含有）ｙ
末、同一３５０ ｍｅｓｈノｃｕ−Ｐ （Ｐ ： ６．
８３％含有）粉末、ｆ司−２００ｍｅｓｈの天然黒鉛粉
末、同一３５０ ｍｅｓｌｌのＮｉ粉末、同一３５０
ｍｅｓｈのＭｏ粉末、同一３５０ ｍｅｓｈのＣｒ粉末
、お工び同一３５０ ｍｅｓｈのＭｎｎ粉末用用意、さ
らに同一３５０ ｍｅｓｈの従来ＣＬ１３ Ｆ粉末（Ｐ
：１３．８係含有）も用意し、これら原料粉宋音、そ
れぞれ第１表に示される配合割合に配合し、■型混合機
にて０．５時間混合した後、 ６ ｔｏｎＡ４の圧力
にて幅：１０圏×厚さ：１０ｍｍＸ長さ１５５ｍの寸法
をもった圧粉体に成形し、ついでこれら圧粉体をアンモ
ニア分解ガス中、１１２０℃の蕃−卒坤皐皐湛度に１０
むの昇温速度で加熱し、３０分間保持の条件で焼結する
ことによって不発明焼結合金部材１〜３０お工び従来焼
結合金部材１〜１５全それぞれ製造した。なお、第１表
に示されるように、不発明焼結合金部材１〜３０は、い
ずれも原料粉末としてＣｕ −Ｐ合金粉末を使用したも
のであり、従来焼結合金部材１〜１５は、 Ｃｕ３Ｐ粉
末全原料粉末として使用したものである。
この結果得られた本発明・跣結合金部材１〜３０および
従来・焼結合金部材１〜１５の長さ方同寸法全それぞれ
５個の試験片について測定し、圧粉体長さに対する変化
割合、すなわち、 を算出した。これらの結果にもとづき、第１表には最大
寸法変化割合、最小寸法変化割合、および平均寸法変化
割合全それぞれ示した。
従来・焼結合金部材１〜１５の長さ方同寸法全それぞれ
５個の試験片について測定し、圧粉体長さに対する変化
割合、すなわち、 を算出した。これらの結果にもとづき、第１表には最大
寸法変化割合、最小寸法変化割合、および平均寸法変化
割合全それぞれ示した。
第１表に示される結果から、不発明焼結合金部材１〜３
０ｉ−Ｊ：、いずれも寸法変化が従来焼結合金部材に比
して相対的に小さく、かつＣ含■毅が変化してもほぼ一
矩の寸法変化ヶ示すのに対して、従来゛り結合金部材１
〜１５は、相対的に寸法変化が犬きく、シかも寸法バラ
ツキも者しく大きなものになっていることが明らかであ
る。
０ｉ−Ｊ：、いずれも寸法変化が従来焼結合金部材に比
して相対的に小さく、かつＣ含■毅が変化してもほぼ一
矩の寸法変化ヶ示すのに対して、従来゛り結合金部材１
〜１５は、相対的に寸法変化が犬きく、シかも寸法バラ
ツキも者しく大きなものになっていることが明らかであ
る。
上述のように、この発明の方法によれは、相対的に寸法
変化が小さく、刀Δつ寸法バラツキのほとんとないＢ”
ｅ −Ｃｕ −Ｐ −Ｃ系”昼結合金部材？製造するこ
とができるので、 ＡｉＪ記部拐の製造に際しては、゛
児結体の膨張代など（ｉ：あ゛まジ考慮する必要がなく
、さらにＣ含有量のバラツキ原因となる製造条件にもほ
とんど影響されることなく、寸法精度の高い製品が得ら
れるなど工業上有用な効果がもたらされるのである。
変化が小さく、刀Δつ寸法バラツキのほとんとないＢ”
ｅ −Ｃｕ −Ｐ −Ｃ系”昼結合金部材？製造するこ
とができるので、 ＡｉＪ記部拐の製造に際しては、゛
児結体の膨張代など（ｉ：あ゛まジ考慮する必要がなく
、さらにＣ含有量のバラツキ原因となる製造条件にもほ
とんど影響されることなく、寸法精度の高い製品が得ら
れるなど工業上有用な効果がもたらされるのである。
第１図はＦｅ −Ｃｕ −Ｐ −Ｃ焼結合金部材のＣ含
有量と寸法変化割合との関係を示したグラフである。 出願人 三菱金属株式会社 代理人 富 １）和 夫外１名
有量と寸法変化割合との関係を示したグラフである。 出願人 三菱金属株式会社 代理人 富 １）和 夫外１名
Claims (1)
- 粉末冶金法にてＦｅ −Ｃｕ −Ｐ −Ｃ系焼結合金部
材を製造するに際して、原料粉末として、Ｐ：３．５〜
７．０重量％ヲ含有するＣｕ −Ｐ合金粉末を使用する
ことを特徴とする炭素含有量変化に対して′焼結体寸法
が一定のＦｅ −Ｃｕ −Ｐ−Ｃ系焼結合金部材の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57233042A JPS59123740A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 炭素含有量変化に対して焼結体寸法が一定のＦｅ−Ｃｕ−Ｐ−Ｃ系焼結合金部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57233042A JPS59123740A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 炭素含有量変化に対して焼結体寸法が一定のＦｅ−Ｃｕ−Ｐ−Ｃ系焼結合金部材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123740A true JPS59123740A (ja) | 1984-07-17 |
| JPS6227149B2 JPS6227149B2 (ja) | 1987-06-12 |
Family
ID=16948887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57233042A Granted JPS59123740A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 炭素含有量変化に対して焼結体寸法が一定のＦｅ−Ｃｕ−Ｐ−Ｃ系焼結合金部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123740A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007291467A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Kobe Steel Ltd | 鉄基焼結体製造用混合粉末および鉄基焼結体 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57233042A patent/JPS59123740A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007291467A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Kobe Steel Ltd | 鉄基焼結体製造用混合粉末および鉄基焼結体 |
| JP4704949B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2011-06-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 鉄基焼結体製造用混合粉末および鉄基焼結体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227149B2 (ja) | 1987-06-12 |
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