JPS5938352A - 高強度焼結鋼の製造法 - Google Patents
高強度焼結鋼の製造法Info
- Publication number
- JPS5938352A JPS5938352A JP57149385A JP14938582A JPS5938352A JP S5938352 A JPS5938352 A JP S5938352A JP 57149385 A JP57149385 A JP 57149385A JP 14938582 A JP14938582 A JP 14938582A JP S5938352 A JPS5938352 A JP S5938352A
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- Japan
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- sintered
- strength
- nitriding
- sintering
- sintered body
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- Pending
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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】
（イ）技術分野
本発明は疲労強度の優れた高強度焼結鋼の製造方法に関
するものである。
するものである。
（ロ）技術の背景
焼結機械部品の用途の５０〜６０チは自動車の分野に使
用されているが、近年自動車の小型軽量化とともに焼結
部品の需要が益々増加の傾向にあり、それと共に焼結部
品に対する強度、靭性及び耐摩性向上の要求も強くなっ
ている。特に自動車部品の場合には、疲労強度も重要な
特性であり、ギアー等の高強度自動車部品に対して焼結
鋼を適用するには以上の要求を満たす様な優れた材料を
開発する必要があった。通常この様な部品に対して耐摩
性、強度を上げる手段としては熱処理を行うが、自動車
部品の場合は高い寸法精度が要求されることから熱処理
は高周波焼入を行うことが多い。従って高周波焼入性に
優れているという点も重要な課題である。
用されているが、近年自動車の小型軽量化とともに焼結
部品の需要が益々増加の傾向にあり、それと共に焼結部
品に対する強度、靭性及び耐摩性向上の要求も強くなっ
ている。特に自動車部品の場合には、疲労強度も重要な
特性であり、ギアー等の高強度自動車部品に対して焼結
鋼を適用するには以上の要求を満たす様な優れた材料を
開発する必要があった。通常この様な部品に対して耐摩
性、強度を上げる手段としては熱処理を行うが、自動車
部品の場合は高い寸法精度が要求されることから熱処理
は高周波焼入を行うことが多い。従って高周波焼入性に
優れているという点も重要な課題である。
（ハ）発明の開示
これらの要求を満たす為に、本発明者らはＣｒ系の合金
鋼に着目し適切な焼結条件を選ぶことにより靭性の優れ
た焼結鋼を作成し、これに窒化処理を施こした後、高周
波焼入を施こすことにより耐摩性、強度、靭性に優れ、
高い疲労限を有する焼結鋼が得られることを見い出した
。
鋼に着目し適切な焼結条件を選ぶことにより靭性の優れ
た焼結鋼を作成し、これに窒化処理を施こした後、高周
波焼入を施こすことにより耐摩性、強度、靭性に優れ、
高い疲労限を有する焼結鋼が得られることを見い出した
。
以下に本発明の詳細な説明する。
第１表は本発明で使用する焼結鋼の代表組成である。
添加元素であるが、いずれも易酸化性でこれらの酸化物
は還元が困難で変成ガス、Ｈ２ガス等の従来の焼結鋼で
は焼結できないという問題を有していた。
は還元が困難で変成ガス、Ｈ２ガス等の従来の焼結鋼で
は焼結できないという問題を有していた。
どの様な問題を解決する方法として本発明者らは焼結雰
囲気として、真空に保たれた炉内にＨ２ＣＯ等の還元性
ガスを導入し、炉内圧力を１気圧以下具体的には８０〜
３００ Ｔｏｒｒの圧力下にコントロールするという減
圧雰囲気が有効であることを見い出した。
囲気として、真空に保たれた炉内にＨ２ＣＯ等の還元性
ガスを導入し、炉内圧力を１気圧以下具体的には８０〜
３００ Ｔｏｒｒの圧力下にコントロールするという減
圧雰囲気が有効であることを見い出した。
炉内圧力を３０〜３００ Ｔｏｒｒとした理由は３０Ｔ
ｏｒｒ以下だとガス導入の効果が少いと共に、真空に近
くなると試料の還元が試料に含まれているＣによって起
こり、脱炭の恐れがあることと３００ Ｔｏｒｒ以上に
しても効果の増大は見られないからである。
ｏｒｒ以下だとガス導入の効果が少いと共に、真空に近
くなると試料の還元が試料に含まれているＣによって起
こり、脱炭の恐れがあることと３００ Ｔｏｒｒ以上に
しても効果の増大は見られないからである。
次に焼結温度であるが、温度は１１５０°Ｃ，−１３０
０゛Ｃの範囲とする。この理由は１１５０℃以下では焼
結が不十分であり、必要な強度、靭性が得られないこと
、また１３００υを越すと結晶の粗大化が起こり強度低
下の恐れが生じるからである。
０゛Ｃの範囲とする。この理由は１１５０℃以下では焼
結が不十分であり、必要な強度、靭性が得られないこと
、また１３００υを越すと結晶の粗大化が起こり強度低
下の恐れが生じるからである。
また焼結体の密度は７．ＩＪ’／ｆｆ１以上であること
が望ましい。理由は７．１ Ｋ９／ｃｄ以下の場合には
、必要な強度、靭性が得られず、また窒化処理を施した
際に窒化物の生成が空孔を通じて内部まで進む為材料が
脆くなるからである。
が望ましい。理由は７．１ Ｋ９／ｃｄ以下の場合には
、必要な強度、靭性が得られず、また窒化処理を施した
際に窒化物の生成が空孔を通じて内部まで進む為材料が
脆くなるからである。
次に窒化処理であるが、窒化処理を行う理由は窒化処理
により焼結体・表層部に窒素拡散層を形成させ、これに
よって疲労強度の向上を図る為である。
により焼結体・表層部に窒素拡散層を形成させ、これに
よって疲労強度の向上を図る為である。
窒化処理はタフトライドあるいはガス軟窒化いずれでも
良いが処理温度は５００°Ｃ〜５５０°Ｃの範囲が望ま
しい。この理由は５００℃以下では窒化が不十分となり
十分な窒素拡散層が得られないこと、また５５０℃を越
えると窒化過剰となり、窒化物の生成が増加し、窒化物
が内部まで進行し、材料が脆くなるからである。
良いが処理温度は５００°Ｃ〜５５０°Ｃの範囲が望ま
しい。この理由は５００℃以下では窒化が不十分となり
十分な窒素拡散層が得られないこと、また５５０℃を越
えると窒化過剰となり、窒化物の生成が増加し、窒化物
が内部まで進行し、材料が脆くなるからである。
次に高周波焼入であるが、高周波焼入を行う理由は窒化
処理だけでは耐摩性は改善されるが、強度が不充分であ
り、焼入によって強度向上を図る為である。
処理だけでは耐摩性は改善されるが、強度が不充分であ
り、焼入によって強度向上を図る為である。
次に実施例により本発明を説明する。
実施例１゜
Ｆ ｅ−１，Ｏｗｔ％ Ｃｒ −Ｑ、８ ｗｔ ％Ｍｎ
−Ｑ、２５ ｗｔ％ＭＯの合金粉末に０．５ｗｔ％のＣ
粉末を添加混合した後、プレスにより密度？、ＩＰ／ｃ
Ａの成形体を作成した。
−Ｑ、２５ ｗｔ％ＭＯの合金粉末に０．５ｗｔ％のＣ
粉末を添加混合した後、プレスにより密度？、ＩＰ／ｃ
Ａの成形体を作成した。
試料寸法は１０ｎ、ｖ Ｘ １０ｍｊＸＸ ５５Ｍであ
る。
る。
得られた成形体を下記条件にて焼結した。
Ｒ，Ｔ、 →ｓ ｏ ｏ ’ｃ 真空１０−３咽Ｈノ
ｓ ｏ ｏ ’ｃ→１２５０°ＣＣＯガス １００Ｔｏ
ｒｒ１２５０’ＧＸ３０分 ＣＯガニｘ、 １
００Ｔｏｒｒ１２５０°Ｇ−＋Ｒ，Ｔ、Ｎ２ガス冷却尚
、本発明の焼結法と比較する為に同じ成形体をＨ２ガス
雰囲気、アンモニア分解ガス雰囲気中でも焼結を行った
。焼結温度及び時間はいずれも１２５０×３０分である
。得られた焼結体について残留０２量衝撃値を測定を行
い焼結雰囲気の影響を調べた。
ｓ ｏ ｏ ’ｃ→１２５０°ＣＣＯガス １００Ｔｏ
ｒｒ１２５０’ＧＸ３０分 ＣＯガニｘ、 １
００Ｔｏｒｒ１２５０°Ｇ−＋Ｒ，Ｔ、Ｎ２ガス冷却尚
、本発明の焼結法と比較する為に同じ成形体をＨ２ガス
雰囲気、アンモニア分解ガス雰囲気中でも焼結を行った
。焼結温度及び時間はいずれも１２５０×３０分である
。得られた焼結体について残留０２量衝撃値を測定を行
い焼結雰囲気の影響を調べた。
その結果を第２表に示す。
本発明による焼結法では焼結後の残留０２量が池の焼結
法に比べ最も低い値を示しており、還元が十分に進んで
いることが確認できた。また衝撃値についても本発明法
によるものが最も高い値を示しており、本発明による焼
結の効果を確認することができ六〇 実施例２ 実施例１で得られた本発明法による焼結体について５２
０°Ｃ×６０分の条件でタフトライド処理による窒化を
行った。タフトライド処理後高周波焼入を行った。加熱
温度は８５０〜８７０ ’Ｇで冷却は油冷である。焼戻
は２００′ＣＸ９０分の条件で行った。
法に比べ最も低い値を示しており、還元が十分に進んで
いることが確認できた。また衝撃値についても本発明法
によるものが最も高い値を示しており、本発明による焼
結の効果を確認することができ六〇 実施例２ 実施例１で得られた本発明法による焼結体について５２
０°Ｃ×６０分の条件でタフトライド処理による窒化を
行った。タフトライド処理後高周波焼入を行った。加熱
温度は８５０〜８７０ ’Ｇで冷却は油冷である。焼戻
は２００′ＣＸ９０分の条件で行った。
処理後硬さ、抗折力、衝撃値を測定した。その結果を第
３表に示す。
３表に示す。
この結果、本発明法によって高い硬度を有し、しかも強
度・靭性に優れた焼結鋼が得られることが確認できた。
度・靭性に優れた焼結鋼が得られることが確認できた。
実施例３
本発明の特徴は疲労強度を高める方法として高周波焼入
の前に窒化処理を施こすことにあるが、窒化処理の効果
を確認する為に次の実験を行った。
の前に窒化処理を施こすことにあるが、窒化処理の効果
を確認する為に次の実験を行った。
実施例１と同じ材料で板曲げ疲労試験を作成し、実施例
１と同じ条件で焼結を行った。
１と同じ条件で焼結を行った。
焼結密度は７．２ｊｉ／ｃｄである。
次に試料をＡ、Ｂの２種類に分け、試料Ａについては実
施例１と同じ条件で窒化処理→高周波焼入焼戻処理を行
った。Ｂについては窒化処理を省略しＡと同じ条件で高
周波焼入、焼戻処理を行った。
施例１と同じ条件で窒化処理→高周波焼入焼戻処理を行
った。Ｂについては窒化処理を省略しＡと同じ条件で高
周波焼入、焼戻処理を行った。
処理終了後板曲げ疲労試験を行い疲労限を測定した。
その結果を第４表に示す。
第 ４ 表
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｌ） Ｃｒ Ｏ，６−１，２重量％、Ｍｎ ０．５
’１．０重量％、Ｍ。 ０．２〜０．３重量φを含み残部がＦｅからなる合金粉
末に、該合金粉末の０．２〜０．５重量嘱のＣ粉末を添
加混合し、この混合粉末を所定形状に型押成型後減圧で
還元性雰囲気中で焼結し、焼結体表面に窒化処理を施し
た後高周波熱処理を施すことを特徴とする高強度焼結鋼
の製造法。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載の製造法において
、焼結後の焼結体中の残留０２量が６００ｐｐｍ以下で
あることを特徴とする高強度焼結鋼の製造法。 （３）特許請求の範囲第ｆ１ｊ項、第（２）項記載の製
造法において、焼結後の焼結体の比重が７Ａｌｌｃｄ以
上であることを特徴とする高強度焼結鋼の製造法（４）
特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項記載の製造法
において、焼結後の窒化処理をタフトライドあるいはガ
ス軟窒化で処理温度が５００〜５５０ ’Ｃの範囲で行
うことを特徴とする高強度焼結鋼の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57149385A JPS5938352A (ja) | 1982-08-28 | 1982-08-28 | 高強度焼結鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57149385A JPS5938352A (ja) | 1982-08-28 | 1982-08-28 | 高強度焼結鋼の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5938352A true JPS5938352A (ja) | 1984-03-02 |
Family
ID=15473968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57149385A Pending JPS5938352A (ja) | 1982-08-28 | 1982-08-28 | 高強度焼結鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938352A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011152774A1 (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-08 | Höganäs Ab (Publ) | Nitrided sintered steels |
| JP2013047378A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-03-07 | Jfe Steel Corp | 粉末冶金用鉄基混合粉および高強度鉄基焼結体ならびに高強度鉄基焼結体の製造方法 |
-
1982
- 1982-08-28 JP JP57149385A patent/JPS5938352A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011152774A1 (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-08 | Höganäs Ab (Publ) | Nitrided sintered steels |
| JP2013047378A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-03-07 | Jfe Steel Corp | 粉末冶金用鉄基混合粉および高強度鉄基焼結体ならびに高強度鉄基焼結体の製造方法 |
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