JPS61253358A - 焼結機械部品の表面処理方法 - Google Patents

焼結機械部品の表面処理方法

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JPS61253358A
JPS61253358A JP60094240A JP9424085A JPS61253358A JP S61253358 A JPS61253358 A JP S61253358A JP 60094240 A JP60094240 A JP 60094240A JP 9424085 A JP9424085 A JP 9424085A JP S61253358 A JPS61253358 A JP S61253358A
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小磯　隆
Megumi Fujii
藤井　恵
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
    • C23C22/74—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings
    • 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

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車、家電機器、事務機、釣具用等の各種機
械部品に利用される鉄系焼結部品の耐蝕性、耐熱性を向
上させるための表面処理法に関するものであり、焼結部
品の寿命を飛躍的に向上せしめ、その利用範囲を拡大せ
しめることを目的とする。
従来技術の問題点 鉄粉を主体とする原料をプレス、焼結した所謂鉄系焼結
機械部品は自動車用部品等各種用途に広く利用されてい
るが、これら部品は焼結したままの焼結体安価ではある
が表面及び内部に残留気孔を保存しているために表面か
ら酸化、腐蝕するという欠点を何している。
このため腐蝕性雰囲気で使用する場合に各種の表面処理
を施すことが行われている。最も簡単なものとして通常
の溶製材で行われているメッキ処理があるが、上述の如
く焼結体として残留気孔があるためそのままではメッキ
処理が不可能で予め樹脂含浸によって封孔処理したのち
メッキ処理を行う必要があり、高価となり表面部の一部
は樹脂であるためメッキ層の剥離が発生し昌く強度的に
不充分である。又鉄系焼結体を水蒸気と水素雰囲形成せ
しめる所謂水蒸気処理が行われている。これは処理コス
トは安いが完全封孔が困難で防錆力が低い。これはむし
ろ、表面部の硬度向上による耐摩耗性向上に価値がある
。従来のこれらの焼結機械部品に対する表面処理法では
特に、塩害、塩水等の高い防錆力を要求される場合はい
ずれも使用に耐えないというのが現状である。
一方、通常の鉄系溶製材については鉄系焼結機械部品に
較べれば表面酸化の問題は致命的ではないにしてもその
用途が広いため各種の防錆処理が行われている。一般に
は亜鉛ｅｔｃの電気メッキがあるが最近は電気メツキ法
は公害ｅｔｃの問題で制約されている。最近、ダクロタ
イズドの名で呼ばれている表面処理法がこれら溶製材の
部品に対して使用されている。これは特公昭４５−２４
２３０号、特公昭５２−９０４号等に開示されている如
く、６価のクロム供給物質（クロム酸等）、亜鉛、マン
ガン、アルミニウム、マグネシウム、これらの混合物お
よびこれらの合金から選ばれた約５０重量％以下の粉状
金属及び１０重量％以下の界面活性剤からなる液状媒体
に緊密に混合した混合物に被処理金属部品を浸漬したの
ち、２５０℃〜４００℃の温度で加熱して、表面に腐蝕
抵抗性の被覆層を与えるものであり、この被覆層は当初
台まれていた６価クロムが３価クロムに還元され、更に
これの重合物が金属表面、亜鉛等の金属粒子の表面を覆
った構造を示すと云われ、従来の亜鉛メッキに比較し、
すぐれ八−配・ た耐熱防錆材を示し、しかも水洗工程が無いため公害の
問題が無い優れた表面処理法である。（以下ダクロタイ
ズド処理という。このダクロタイズドは商標である。） この表面処理法を鉄系焼結機械部品にそのまま施すこと
を試みたところ、一応被覆層が形成されたものの、塩水
噴霧試験を行うと数十時間で発錆が生じて実用に耐える
ものではなかった。これは前述の如く残留気孔（連続お
よび独立）の存在により、加熱処理による焼結金属内部
の空気が膨張し、表面被覆層中の気孔をおし広げて、下
地の鉄焼結体と外部とがつながった連続空孔が数多く存
在するためと思われる。
問題点を解決するための手段 そこで鉄系焼結体に対し各種の表面処理法との組合せを
検討した結果、上述のダクロタイズド処理の前工程とし
て、成型、焼結した焼結体に水蒸気処理を行う方法、更
にダクロタイズド処理の後に水ガラス又は樹脂を含浸処
理することにより耐蝕性が飛躍的に向上し、その密着性
も優れることが判明した。
上述において、予じめ水蒸気処理をすることによって鉄
系焼結部品の表面は封孔処理されて、ダクロタイズド処
理における４００℃位の温度に加熱しても、内部の空気
の膨張による気孔発生が防止されるため緻密な被覆層が
形成される。
又、水蒸気処理なしでダクロタイズド処理した場合は表
面被覆層に気孔が発生するが、更に水ガラス又は樹脂含
浸することによって鉄系焼結体と外部とが連続する気孔
を封じてしまうのでダクロタイズド処理による被覆層の
効果がそのまま発揮されることが判明した。
更に特に高温で腐蝕条件に曝露される機械部品の場合は
、水蒸気処理−ダクロタイズド処理−樹脂又は水ガラス
含浸処理の工程で表面処理することによって極めて高い
防錆力が得られる。これらの組合せはその機械部品の用
途によって使い分けるのが経済的である。
次に実施例によって本発明の詳細な説明する。
実施例 ２％Ｎ＋＋　０．５％Ｃ１残、Ｆｅからなる混合粉末を
原料として加圧成型して密度［ｉ　、　８　ｇ／ｃｍ’
の成型密度とし、これをブタン変成ガス雰囲気中で１１
３０’Ｃ１１時間焼結してＦｅ−Ｎ１−Ｃ焼結体を得た
。この焼結体に次の４種類の表面処理を行い、従来の表
面処理を行った比較材と共にＪ　ＩＳ　Ｚ　２３７＋に
よる防錆力試験を行い第１表に示す結果を得た。
部活性剤５％からなる混合物を液状媒体中に分散混合し
た処理液中に焼結体を浸漬せしめ、余滴を除去したのち
、熱風加熱炉中で３００’Ｃ加熱処理。
ＢＡＡの処理を施したのち、樹脂含浸。
Ｃ：焼結体を５５０℃の水蒸気／水素雰囲気で加熱処理
したのち、Ａの処理。
ＤＥＣの処理を施したのちＡの処理を行い、更にＢの処
理を施した。
第　　１　　表 本発明による効果

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）鉄系焼結金属の表面処理において、下記（Ａ）の
    処理と、（Ｂ）および又は（Ｃ）の工程とを併用するこ
    とを特徴とする焼結機械部品の表面処理方法。 （Ａ）該焼結部品を、亜鉛、アルミニウムの１種又は２
    種、６価クロム供給物質および該物質に対する還元剤な
    らびに表面活性剤からなる混合物が液状媒体中に分散し
    た処理液に浸漬したのち２５０℃〜４００℃で加熱し揮
    発成分を焼失せしめ焼結部品の表面に亜鉛および／また
    はアルミニウムの粒子が３価のクロム重合物で囲まれた
    被膜を形成させる工程。 （Ｂ）該焼結部品を水蒸気と水素を含む雰囲気中で高温
    で処理して該焼結部品の表面に緻密な酸化鉄被膜を形成
    せしめ表面層の封孔する工程。 （Ｃ）該焼結部品の連続空孔に、水ガラス又は樹脂を含
    浸封孔する工程。
  2. （２）特許請求の範囲第１項において、該部品に先ず該
    （Ｂ）の処理を行い、しかるのちに該（Ａ）の処理を施
    すことを特徴とする焼結機械部品の表面処理方法。
  3. （３）特許請求の範囲第１項において、まず該（Ａ）の
    処理を施したのち該（Ｃ）の処理を施すことを特徴とす
    る焼結機械部品の表面処理方法。
  4. （４）特許請求の範囲第１項において、まず該（Ｂ）の
    処理を行い、次に該（Ａ）の処理を施し、最後に該（Ｃ
    ）の処理を施すことを特徴とする焼結機械部品の表面処
    理方法。
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