JPS6270504A - 焼結鍜造部品の製造方法 - Google Patents
焼結鍜造部品の製造方法Info
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- JPS6270504A JPS6270504A JP21080985A JP21080985A JPS6270504A JP S6270504 A JPS6270504 A JP S6270504A JP 21080985 A JP21080985 A JP 21080985A JP 21080985 A JP21080985 A JP 21080985A JP S6270504 A JPS6270504 A JP S6270504A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は焼結鍛造部品の製造方法に関し、特に自動車の
オートマチック部品として使用されるブレーキギヤのよ
うな形状を有する部品に好適な製造方法に関する。
オートマチック部品として使用されるブレーキギヤのよ
うな形状を有する部品に好適な製造方法に関する。
従来、第２図に示すような、外周部にインボリュート平
歯車１を有し、内径面２がスプラグタイプのワンウェイ
クラッチのアウターレース面となるブレーキギヤ状部品
３は、焼結鍛造により製造されていた。
歯車１を有し、内径面２がスプラグタイプのワンウェイ
クラッチのアウターレース面となるブレーキギヤ状部品
３は、焼結鍛造により製造されていた。
このブレーキギヤ状部品の製造は、第５図に示す工程に
より行われている。即ち、まず、低合金鋼粉末にグラフ
ァイトと潤滑剤を添加して混合しく混粉工程）、得られ
た混合粉末をプレス装置等を用いて圧粉成形してプリフ
ォームを形成する（成形工程）。このプリフォームを、
焼成炉に入れ、第７図に示すように、窒素ガス等の非酸
化性雰囲気中で１１５０℃で３０分焼成し、焼結体を造
る（焼結工程）。続いて、１１００℃以上で熱間鍛造を
行い、第６図に示すようなブレーキギヤ状粗形材４を得
る（鍛造工程）。次いで、常温まで放冷しく放冷工程）
、ショツトブラストを行って酸化スケールを除去する（
ショツトブラスト工程）。その後、ブレーキギヤ状粗形
材の内径面の荒加工と外周部のインボリュート平歯車の
加工を機械加工により行う（機械加工工程）。加工後、
処理炉中に入れ、浸炭雲間気中で９４０℃で７時間１０
分保持し、次いで８４０℃で２０分保持した後、１３０
℃で油焼入れを行う（浸炭焼入れ工程）。続いて、１３
０℃で２時間加熱し、空冷して焼戻した後（焼戻工程）
、内径面を研削仕上げして最終的な製品とする（研削仕
上げ工程）。
より行われている。即ち、まず、低合金鋼粉末にグラフ
ァイトと潤滑剤を添加して混合しく混粉工程）、得られ
た混合粉末をプレス装置等を用いて圧粉成形してプリフ
ォームを形成する（成形工程）。このプリフォームを、
焼成炉に入れ、第７図に示すように、窒素ガス等の非酸
化性雰囲気中で１１５０℃で３０分焼成し、焼結体を造
る（焼結工程）。続いて、１１００℃以上で熱間鍛造を
行い、第６図に示すようなブレーキギヤ状粗形材４を得
る（鍛造工程）。次いで、常温まで放冷しく放冷工程）
、ショツトブラストを行って酸化スケールを除去する（
ショツトブラスト工程）。その後、ブレーキギヤ状粗形
材の内径面の荒加工と外周部のインボリュート平歯車の
加工を機械加工により行う（機械加工工程）。加工後、
処理炉中に入れ、浸炭雲間気中で９４０℃で７時間１０
分保持し、次いで８４０℃で２０分保持した後、１３０
℃で油焼入れを行う（浸炭焼入れ工程）。続いて、１３
０℃で２時間加熱し、空冷して焼戻した後（焼戻工程）
、内径面を研削仕上げして最終的な製品とする（研削仕
上げ工程）。
ところで、上記ブレーキギヤ状部品の製造方法において
、焼結後、１０００℃以上の高温で鍛造を行うため、酸
化スケールが発生し、かつ熱収縮により高精度な部品が
得られなかった。このため、酸化スケールの除去工程が
必要となり、また歯切り加工のための機械加工工程が必
要になる等、工程を複雑にし、製造時間の増大やコスト
高をもたらしていた。
、焼結後、１０００℃以上の高温で鍛造を行うため、酸
化スケールが発生し、かつ熱収縮により高精度な部品が
得られなかった。このため、酸化スケールの除去工程が
必要となり、また歯切り加工のための機械加工工程が必
要になる等、工程を複雑にし、製造時間の増大やコスト
高をもたらしていた。
なお、焼結後、１０００℃より低い温度で鍛造を行う場
合には、第４図のＣに示すように、変形抵抗が大きくな
り、密度があがらず、かつ変形能が低くて成形しに（い
という問題を生じる。
合には、第４図のＣに示すように、変形抵抗が大きくな
り、密度があがらず、かつ変形能が低くて成形しに（い
という問題を生じる。
そこで、鍛造における精度の向上を図ることにより、製
造工程の簡略化並びにコスト低減を図る工夫が望まれて
いた。
造工程の簡略化並びにコスト低減を図る工夫が望まれて
いた。
上記問題は、次に述べる本発明の焼結鍛造部品の製造方
法によって解決される。
法によって解決される。
即ち、本発明の焼結鍛造部品の製造方法は、金属粉末を
主原料とする混合粉末を所定形状に圧粉成形してプリフ
ォームを形成し、このプリフォームを非酸化性雰囲気中
で８００℃〜９５０℃に加熱し、所定の温度範囲に到達
後、直ちに熱間鍛造して製品形状とし、放冷後、浸炭焼
入れしながら焼結を完結させることを特徴としている。
主原料とする混合粉末を所定形状に圧粉成形してプリフ
ォームを形成し、このプリフォームを非酸化性雰囲気中
で８００℃〜９５０℃に加熱し、所定の温度範囲に到達
後、直ちに熱間鍛造して製品形状とし、放冷後、浸炭焼
入れしながら焼結を完結させることを特徴としている。
本発明において、混合粉末の主原料としてはＦｅ−（２
〜３）重量％Ｎｉ（以下、％はすべて重量％を示す）系
およびこれにＭ ｎ ％ Ｍ ｏなどを僅かに添加した
低合金鋼を用いる。これに、炭素（Ｃ）を入れるために
１％以下のグラファイトを添加し、更に滑りをよくする
ためにステアリン酸亜鉛等の潤滑材を所定量（通常１％
以下）添加する。
〜３）重量％Ｎｉ（以下、％はすべて重量％を示す）系
およびこれにＭ ｎ ％ Ｍ ｏなどを僅かに添加した
低合金鋼を用いる。これに、炭素（Ｃ）を入れるために
１％以下のグラファイトを添加し、更に滑りをよくする
ためにステアリン酸亜鉛等の潤滑材を所定量（通常１％
以下）添加する。
混合粉末を圧粉成形してプリフォームをつくる工程は従
来と同じである。
来と同じである。
このプリフォームを窒素ガス、アルゴンガス等の非酸化
性雰囲気中で、８００℃〜９５０℃に加熱する。この加
熱は、プリフォーム中のステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を
除去する（脱ろう）と共に、鍛造温度までプリフォーム
の温度を上昇させる意味を持つ、この加熱により、プリ
フォームは焼結が進行するが十分な焼結は行われていな
い。
性雰囲気中で、８００℃〜９５０℃に加熱する。この加
熱は、プリフォーム中のステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を
除去する（脱ろう）と共に、鍛造温度までプリフォーム
の温度を上昇させる意味を持つ、この加熱により、プリ
フォームは焼結が進行するが十分な焼結は行われていな
い。
続いて、直ちに鍛造を行う、このとき、グラファイトは
未拡散の状態にあるため、第４図のｂに示すように、１
０００℃より低い温度でも変形抵抗はそれ程大きくなく
、鍛造により十分な密度を得て精度を出すことができる
。鍛造後は、放冷するが、もし十分な精度が得られなか
った場合には、冷間コイニングにより精度を出す。
未拡散の状態にあるため、第４図のｂに示すように、１
０００℃より低い温度でも変形抵抗はそれ程大きくなく
、鍛造により十分な密度を得て精度を出すことができる
。鍛造後は、放冷するが、もし十分な精度が得られなか
った場合には、冷間コイニングにより精度を出す。
次いで、浸炭焼入れを行うが、このときの条件等は従来
と同じである。但し、本発明においては、浸炭焼入れ時
に未拡散であったグラファイトの拡散が行われ、焼結が
完結する。
と同じである。但し、本発明においては、浸炭焼入れ時
に未拡散であったグラファイトの拡散が行われ、焼結が
完結する。
その後、焼戻を行い、内径面の研削仕上げを行って、最
終製品とする。
終製品とする。
本発明の焼結鍛造部品の製造方法によれば、鍛造前に８
００℃〜９５０℃に加熱した後、直ちに鍛造を行うため
、未だグラファイトが拡散していない、従って、変形抵
抗は１０００℃以上に加熱して熱間鍛造を行う場合と同
程度であり、十分な密度を得て精度を出すことができる
。この結果、鍛造温度が低いため酸化スケール等の除去
のためのシッットプラスト工程を省くことができ、また
精度向上により歯切り加工等の機械加工工程を省略する
ことができる。
００℃〜９５０℃に加熱した後、直ちに鍛造を行うため
、未だグラファイトが拡散していない、従って、変形抵
抗は１０００℃以上に加熱して熱間鍛造を行う場合と同
程度であり、十分な密度を得て精度を出すことができる
。この結果、鍛造温度が低いため酸化スケール等の除去
のためのシッットプラスト工程を省くことができ、また
精度向上により歯切り加工等の機械加工工程を省略する
ことができる。
また、従来のように、高温（約１１５０℃）で長時間焼
成を行い焼結させる必要がなく、−担８００℃〜９５０
℃に加熱するだけでよいため、炉の稼動費の低減が図れ
ると共に、製造サイクルが大幅に短縮される。
成を行い焼結させる必要がなく、−担８００℃〜９５０
℃に加熱するだけでよいため、炉の稼動費の低減が図れ
ると共に、製造サイクルが大幅に短縮される。
この結果、高精度な焼結鍛造部品を従来よりも簡単な工
程で、効率よく、かつ低コストで製造することができる
。
程で、効率よく、かつ低コストで製造することができる
。
次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。
ここで、第１図は本発明の実施例に係る焼結鍛造部品の
製造方法の各工程を示す工程図、第２図は本発明の実施
例で得られた焼結鍛造部品を示す概略構成図、第３図は
本発明の実施例における加熱、鍛造、放冷の温度パター
ンを示すグラフ、第４図は鍛造面圧と密度の関係を示す
グラフである。
製造方法の各工程を示す工程図、第２図は本発明の実施
例で得られた焼結鍛造部品を示す概略構成図、第３図は
本発明の実施例における加熱、鍛造、放冷の温度パター
ンを示すグラフ、第４図は鍛造面圧と密度の関係を示す
グラフである。
まず、原料としてＦｅ−２％Ｎｉ−０，５％ＭＯからな
る低合金鋼粉末に、グラファイトを０．４５％、潤滑剤
としてステアリン酸亜鉛を０．６％添加して混合する（
混粉工程）、続いて、プレスにより４トン／ｄの圧力で
圧粉成形し、ブレーキギヤ形状のプリフォームを成形す
る（成形工程）、このプリフォームを炉内に入れ、非酸
化性雰囲気中で、第３図に示すように、約１２分で室温
から９００℃まで加熱する（加熱工程）。この工程でス
テアリン酸亜鉛が飛散、除去される。９００℃に到達後
、直ちに炉内から取り出し、平均約１００ｋｇ／ＩＩｍ
”の圧力でブレーキギヤ形状に鍛造する（鍛造工程）、
その後、第３図に示すように、常温まで放冷する（放冷
工程）。
る低合金鋼粉末に、グラファイトを０．４５％、潤滑剤
としてステアリン酸亜鉛を０．６％添加して混合する（
混粉工程）、続いて、プレスにより４トン／ｄの圧力で
圧粉成形し、ブレーキギヤ形状のプリフォームを成形す
る（成形工程）、このプリフォームを炉内に入れ、非酸
化性雰囲気中で、第３図に示すように、約１２分で室温
から９００℃まで加熱する（加熱工程）。この工程でス
テアリン酸亜鉛が飛散、除去される。９００℃に到達後
、直ちに炉内から取り出し、平均約１００ｋｇ／ＩＩｍ
”の圧力でブレーキギヤ形状に鍛造する（鍛造工程）、
その後、第３図に示すように、常温まで放冷する（放冷
工程）。
続いて、鍛造品を浸炭炉に入れ、ＲＸガスを用いて９４
０℃で７時間１０分ガス浸炭を行う、その後、８４０℃
で２０分保持したのち、１３０℃の油中に浸漬し、焼入
れを行った（浸炭焼入れ工程）、更に、１３０℃で２時
間加熱したのち、空冷して焼戻しを行った（焼戻工程）
、そして、最後に内径面の研削加工を行い、第２図に示
す最終製品を得た。
０℃で７時間１０分ガス浸炭を行う、その後、８４０℃
で２０分保持したのち、１３０℃の油中に浸漬し、焼入
れを行った（浸炭焼入れ工程）、更に、１３０℃で２時
間加熱したのち、空冷して焼戻しを行った（焼戻工程）
、そして、最後に内径面の研削加工を行い、第２図に示
す最終製品を得た。
本実施例で得られたブレーキギヤ形状の焼結鍛造部品は
、外周に形成した平歯車がＪＩＳで５級の精度を維持し
ており、十分に使用条件を満足する状態であった。また
、本実施例で得られた焼結鍛造部品の歯元疲労強度を調
べたところ、従来品が８３ｋｇ／ｍ”であったのに対し
、８２ｋｇ／１ｍ”と略同じ値を示した。
、外周に形成した平歯車がＪＩＳで５級の精度を維持し
ており、十分に使用条件を満足する状態であった。また
、本実施例で得られた焼結鍛造部品の歯元疲労強度を調
べたところ、従来品が８３ｋｇ／ｍ”であったのに対し
、８２ｋｇ／１ｍ”と略同じ値を示した。
本実施例では、鍛造温度を９５０℃以下としたため、従
来のように剥離する程の厚いスケールは発生せず、せい
ぜい５０μｍ程度の酸化層が発生するのみであり、鍛造
後の歯車精度は５級を確保できる。そして、この酸化層
は浸炭焼入れ時に還元、浸炭され表面異常層は消失する
。この結果、従来のショツトブラスト工程と機械加工工
程が廃止でき、大幅に焼結鍛造サイクルの短縮を図るこ
とができた。
来のように剥離する程の厚いスケールは発生せず、せい
ぜい５０μｍ程度の酸化層が発生するのみであり、鍛造
後の歯車精度は５級を確保できる。そして、この酸化層
は浸炭焼入れ時に還元、浸炭され表面異常層は消失する
。この結果、従来のショツトブラスト工程と機械加工工
程が廃止でき、大幅に焼結鍛造サイクルの短縮を図るこ
とができた。
また、鍛造前に完全に焼結を完結させることなく、プリ
フォームを９５０℃の温度に加熱後、直ちに鍛造を行う
ため、従来焼結工程で要していた時間（３０分以上）の
短縮が図れ、より効率化が図れる。また、第４図にｂで
示すように、グラファイト未拡散のため、鍛造で十分に
密度を向上させることができる。
フォームを９５０℃の温度に加熱後、直ちに鍛造を行う
ため、従来焼結工程で要していた時間（３０分以上）の
短縮が図れ、より効率化が図れる。また、第４図にｂで
示すように、グラファイト未拡散のため、鍛造で十分に
密度を向上させることができる。
更に、従来のように、焼結のために１１５０℃近傍まで
加熱する必要がなく、９５０℃程度まででよいため、加
熱に要する費用の低減を図ることができ、かつ炉の耐久
性を向上させることができる。
加熱する必要がなく、９５０℃程度まででよいため、加
熱に要する費用の低減を図ることができ、かつ炉の耐久
性を向上させることができる。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲内において種々の実施態様を包含するものである。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲内において種々の実施態様を包含するものである。
例えば、゛実施例では鍛造、放冷後に浸炭焼入れをする
例を示したが、焼入れ歪により歯車の精度、がＪＩＳで
６級となる場合もある。このような場合には、放冷後、
冷間コイニングを施せば、十分に５級を確保することか
できる。
例を示したが、焼入れ歪により歯車の精度、がＪＩＳで
６級となる場合もある。このような場合には、放冷後、
冷間コイニングを施せば、十分に５級を確保することか
できる。
また、実施例では焼結鍛造部品としてブレーキギヤ形状
のものを例にあげて説明したが、他の形状のものでも適
用することができる。
のものを例にあげて説明したが、他の形状のものでも適
用することができる。
以上より、本発明の焼結鍛造部品の製造方法によれば、
以下の効果を奏する。
以下の効果を奏する。
（イ）焼結工程が簡略化され、かつショツトブラスト工
程と機械加工工程を省略することができるため、製造工
程が簡単になり、製造サイクル時間の短縮による効率化
および大幅なコスト低減が図れる。
程と機械加工工程を省略することができるため、製造工
程が簡単になり、製造サイクル時間の短縮による効率化
および大幅なコスト低減が図れる。
（ロ）！２造前の加熱が従来の焼結に比べ８００’Ｃ〜
９５０℃と低いため、炉の稼動費の低減が図れ、更に炉
の長寿命化を図ることができる。
９５０℃と低いため、炉の稼動費の低減が図れ、更に炉
の長寿命化を図ることができる。
第１図は本発明の実施例に係る焼結鍛造部品の製造方法
の各工程を示す工程図、 第２図は本発明の実施例で得られた焼結鍛造部品を示す
概略構成図、 第３図は本発明の実施例における加熱、鍛造、放冷の温
度パターンを示すグラフ、 第４図は鍛造面圧と密度の関係を示すグラフ、第５図は
従来の焼結鍛造部品の製造方法の各工程を示す工程図、 第６図は従来の鍛造工程で得られたブレーキギヤ状粗形
材を示す概略構成図、 第７図は従来の焼結鍛造工程における加熱、鍛造、放冷
の温度パターンを示すグラフである。 １・−一一一一・・インボリュート平歯車２・−一−−
−−−内径面 ３・−一一一一−−ブレーキギヤ状部品（焼結鍛造部品
）４・・−・−ブレーキギヤ状粗形材 第１図 第３図 第４図 妖遣面反（Ｋ８扇譜
の各工程を示す工程図、 第２図は本発明の実施例で得られた焼結鍛造部品を示す
概略構成図、 第３図は本発明の実施例における加熱、鍛造、放冷の温
度パターンを示すグラフ、 第４図は鍛造面圧と密度の関係を示すグラフ、第５図は
従来の焼結鍛造部品の製造方法の各工程を示す工程図、 第６図は従来の鍛造工程で得られたブレーキギヤ状粗形
材を示す概略構成図、 第７図は従来の焼結鍛造工程における加熱、鍛造、放冷
の温度パターンを示すグラフである。 １・−一一一一・・インボリュート平歯車２・−一−−
−−−内径面 ３・−一一一一−−ブレーキギヤ状部品（焼結鍛造部品
）４・・−・−ブレーキギヤ状粗形材 第１図 第３図 第４図 妖遣面反（Ｋ８扇譜
Claims (1)
- （１）金属粉末を主原料とする混合粉末を所定形状に圧
粉成形してプリフォームを形成し、このプリフォームを
非酸化性雰囲気中で８００℃〜９５０℃に加熱し、所定
の温度範囲に到達後、直ちに熱間鍛造して製品形状とし
、放冷後、浸炭焼入れしながら焼結を完結させることを
特徴とする焼結鍛造部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21080985A JPS6270504A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 焼結鍜造部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21080985A JPS6270504A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 焼結鍜造部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270504A true JPS6270504A (ja) | 1987-04-01 |
Family
ID=16595490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21080985A Pending JPS6270504A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 焼結鍜造部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6270504A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007537359A (ja) * | 2004-05-12 | 2007-12-20 | ホーガナス エービー | 焼結金属部品とその製造法 |
| JP2012077348A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 焼結部材の製造方法 |
| JP2012255183A (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | 浸炭焼結体およびその製造方法 |
-
1985
- 1985-09-24 JP JP21080985A patent/JPS6270504A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007537359A (ja) * | 2004-05-12 | 2007-12-20 | ホーガナス エービー | 焼結金属部品とその製造法 |
| JP2012077348A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 焼結部材の製造方法 |
| US9566639B2 (en) | 2010-09-30 | 2017-02-14 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Production method for sintered member |
| JP2012255183A (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | 浸炭焼結体およびその製造方法 |
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