JPS63243250A - 高強度焼結鋼の製造方法 - Google Patents
高強度焼結鋼の製造方法Info
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- JPS63243250A JPS63243250A JP62078302A JP7830287A JPS63243250A JP S63243250 A JPS63243250 A JP S63243250A JP 62078302 A JP62078302 A JP 62078302A JP 7830287 A JP7830287 A JP 7830287A JP S63243250 A JPS63243250 A JP S63243250A
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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】
産業上の利用分野
この発明は焼結鋼の製造方法に係り、特に製造工程にお
いて焼入れ処理を省略した非調質鋼である高強度焼結鋼
の製造方法に関する。
いて焼入れ処理を省略した非調質鋼である高強度焼結鋼
の製造方法に関する。
従来の技術及びその問題点
純鉄粉に銅、ニッケル、モリプデ／及び炭素粉を添加し
、これを圧粉成形したのち焼結する従来の焼結鋼の製造
プロセスでは焼結体の引張強さは最大５０ ｋｇ／ｎ＊
’であり、また高強度用合金鋼粉である４１００鋼粉（
ＡＩＳＩのＣｒ−Ｍｏ鋼１組成二〇、７％Ｍｎ−１，０
％Ｃｒ−０，２％Ｍｏ−Ｆｅ）あるいは拡散合金粉（組
成：４％Ｎｉ−１，５％Ｃｕ−０，５％Ｍｏ−Ｆｅ）を
用いて焼結しても、その強度は８０ｋｇＡ肩２までであ
り、これ以上の高強度焼結鋼を得るためには焼入−焼戻
処理から要である。
、これを圧粉成形したのち焼結する従来の焼結鋼の製造
プロセスでは焼結体の引張強さは最大５０ ｋｇ／ｎ＊
’であり、また高強度用合金鋼粉である４１００鋼粉（
ＡＩＳＩのＣｒ−Ｍｏ鋼１組成二〇、７％Ｍｎ−１，０
％Ｃｒ−０，２％Ｍｏ−Ｆｅ）あるいは拡散合金粉（組
成：４％Ｎｉ−１，５％Ｃｕ−０，５％Ｍｏ−Ｆｅ）を
用いて焼結しても、その強度は８０ｋｇＡ肩２までであ
り、これ以上の高強度焼結鋼を得るためには焼入−焼戻
処理から要である。
しかしながら、焼入−焼戻（調質）すると焼結鋼に熱処
理歪が発生し、寸法精度に優れるという焼結晶の特徴が
失われてしまうことになる。
理歪が発生し、寸法精度に優れるという焼結晶の特徴が
失われてしまうことになる。
問題点を解決するだめの手段
本発明の目的は、従来の製造方法における上記のような
欠点を克服して、焼結したままで寸法精度のすぐれた高
強度焼結鋼の製造方法を提供するにあり、本発明者らは
この目的を達成すべく研究を進め、焼入性の高い４１０
０合金鋼粉にＮｉ粉を添加することにより焼結工程にお
いてもマルテンサイト組織が得られることを知見した。
欠点を克服して、焼結したままで寸法精度のすぐれた高
強度焼結鋼の製造方法を提供するにあり、本発明者らは
この目的を達成すべく研究を進め、焼入性の高い４１０
０合金鋼粉にＮｉ粉を添加することにより焼結工程にお
いてもマルテンサイト組織が得られることを知見した。
その結果、特定された組成を有する合金鋼粉を用いて、
これに黒鉛粉とＮｉ粉を添加した後、密度７．０９／ｌ
−ｄ以上の圧粉体に加圧成形し、この圧粉体を非酸性雰
囲気下で焼結し、炉冷した後、１２０”Ｃ以上の温度で
焼戻処理丁れば１００に９ｆＡ♂以上の高強度焼結鋼が
得られることを見出した。
これに黒鉛粉とＮｉ粉を添加した後、密度７．０９／ｌ
−ｄ以上の圧粉体に加圧成形し、この圧粉体を非酸性雰
囲気下で焼結し、炉冷した後、１２０”Ｃ以上の温度で
焼戻処理丁れば１００に９ｆＡ♂以上の高強度焼結鋼が
得られることを見出した。
したがって、本発明の型造方法は、
重量％で、Ｍｎ 二０．５〜１．５％、Ｃｒ：０．５〜
１．５％、Ｍｏ：０．１〜０，５％を含み、残部が４実
質的に鉄よりなる合金鋼粉に黒鉛粉を０．４〜１．０％
。
１．５％、Ｍｏ：０．１〜０，５％を含み、残部が４実
質的に鉄よりなる合金鋼粉に黒鉛粉を０．４〜１．０％
。
Ｎｉ粉を２．０〜８．０％添加した後、圧粉体密度７．
０ｇ／禰以上に加圧成形し、非酸化性雰囲気中で焼結し
炉冷した後、１２０℃以上の温度で焼戻処理することを
特徴とする。
０ｇ／禰以上に加圧成形し、非酸化性雰囲気中で焼結し
炉冷した後、１２０℃以上の温度で焼戻処理することを
特徴とする。
以下に成分相Ｗを上記の通りに限定した理由を鋭１明す
る。
る。
Ｍｎ、Ｃｒ：焼入性改善元素であり・、それぞれ０．５
％未満では効果が少なく、１．５％をこえろと圧粉密度
の低下、残留オーステナイトの増加をもたらすので、そ
れぞれ０．５〜１．５％と定めた。
％未満では効果が少なく、１．５％をこえろと圧粉密度
の低下、残留オーステナイトの増加をもたらすので、そ
れぞれ０．５〜１．５％と定めた。
Ｍｏ：焼入性向上効果の他、焼戻抵抗、焼戻脆性緩和に
有効であり、０．１％未満では効果が少ない。一方、Ｍ
ｏは高価であり、多すぎると圧粉密度の低下をもたらす
ため上限を０．５％とした。
有効であり、０．１％未満では効果が少ない。一方、Ｍ
ｏは高価であり、多すぎると圧粉密度の低下をもたらす
ため上限を０．５％とした。
黒鉛粉は焼入性向上に有効な元素であるが、１．０％を
契えるとセメンタイトが析出し、強度、靭性な低下させ
る。一方、０．４％未満では効果が少なく下限を０．４
％とした。
契えるとセメンタイトが析出し、強度、靭性な低下させ
る。一方、０．４％未満では効果が少なく下限を０．４
％とした。
Ｎｉ粉の添加は焼入性向上効果の他、靭性改善、焼結体
密度の向上に効果を有する。Ｎ１粉は高価であり、Ｎｉ
粉の添加量が、増加するとオーステナイトの生成量が増
加し、強度が低下するので上限を８，０％とした。なお
、２．０％未満では効果が少ない。なおＮｉはカーボニ
ルＮｉ粉を用いるのが好ましい。
密度の向上に効果を有する。Ｎ１粉は高価であり、Ｎｉ
粉の添加量が、増加するとオーステナイトの生成量が増
加し、強度が低下するので上限を８，０％とした。なお
、２．０％未満では効果が少ない。なおＮｉはカーボニ
ルＮｉ粉を用いるのが好ましい。
次に本発明の製造工程について説明する。
ａ、圧粉成形
焼結鋼の強度は圧粉成形体の密度に依存し、密度が低く
なると強度が低下するので、７．０ｇ／ｉ以上の圧粉密
度が必要である。圧縮性の高い油アトマイズ４１００鋼
粉な用いれば、６’ｒ／＝以上の成形圧力で７． Ｏｊ
ｊ／ａｄ以上の密度が得られる。
なると強度が低下するので、７．０ｇ／ｉ以上の圧粉密
度が必要である。圧縮性の高い油アトマイズ４１００鋼
粉な用いれば、６’ｒ／＝以上の成形圧力で７． Ｏｊ
ｊ／ａｄ以上の密度が得られる。
ｂ、焼結
Ｍｎ、Ｃｒを含有するため、焼結雰囲気はＮ２ガス、ア
ンモニア分解ガス、Ｈ２ガス雰囲気あるいは真空下のい
ずれかに限定される。焼結条件は１１００〜１３００＠
Ｃで２０〜６０分が望ましい。
ンモニア分解ガス、Ｈ２ガス雰囲気あるいは真空下のい
ずれかに限定される。焼結条件は１１００〜１３００＠
Ｃで２０〜６０分が望ましい。
なお、焼結後、焼結温度から変態点にいたる間の冷却速
度は通常の冷却速度１０〜３０℃／分で良い。
度は通常の冷却速度１０〜３０℃／分で良い。
Ｃ９焼戻
本発明の焼結鋼は焼結後の組織が、主としてマルテンサ
イト組織となるため、焼結したままでは強度が低くなる
ので焼戻処理が必要である。焼戻条件は１２０〜５００
℃１５分〜１２０分か望ましい。
イト組織となるため、焼結したままでは強度が低くなる
ので焼戻処理が必要である。焼戻条件は１２０〜５００
℃１５分〜１２０分か望ましい。
実施例
つぎに、この発明の方法を実施例により説明する。
それぞれ第１表に示される成分組織をもった合金鋼粉に
黒鉛粉７．５％、Ｎｉ粉２．０〜４．０％を添加し圧粉
成形により７．０ｇ／ｉ以上の密度を有す第１表 る圧粉体とし、これらをＮ２ガス雰囲気下、１２５０℃
で３０分間焼結し炉冷した後、１２０℃で焼戻処理を施
した本発明焼結鋼１〜５を製造して引張強度試験に供し
た。結果は第１表に示す通りであった。
黒鉛粉７．５％、Ｎｉ粉２．０〜４．０％を添加し圧粉
成形により７．０ｇ／ｉ以上の密度を有す第１表 る圧粉体とし、これらをＮ２ガス雰囲気下、１２５０℃
で３０分間焼結し炉冷した後、１２０℃で焼戻処理を施
した本発明焼結鋼１〜５を製造して引張強度試験に供し
た。結果は第１表に示す通りであった。
また、比較の目的で、同じく第１表に示される成分組成
の粉末を同様に処理して比較′ａ１〜６を製造し、同じ
く引張試験に供し、その結果も第１表に示した。
の粉末を同様に処理して比較′ａ１〜６を製造し、同じ
く引張試験に供し、その結果も第１表に示した。
発明の効果
第１表の試験結果から明らかなように、本発明の方法に
従って製造された焼結癖はいずれも１００に９ｆ／／Ｉ
ｒｔｔ２以上の引張強さを有しているのに対し、合金鋼
粉の組成、黒鉛またはＮｉ粉添加量のいずれかが本発明
焼結鋼の範囲外である比較＄１． ２． ５及び６．圧
粉密度が７．０ ｇ／ ｃｄに達していない比較鋼３、
成分組成及び圧粉密度は本発明の範囲内であるが焼戻処
理がなされていない比較鋼４はいずれもその引張強度が
１００ ’Ｋｇｆ／ｍｍ２に達していない。
従って製造された焼結癖はいずれも１００に９ｆ／／Ｉ
ｒｔｔ２以上の引張強さを有しているのに対し、合金鋼
粉の組成、黒鉛またはＮｉ粉添加量のいずれかが本発明
焼結鋼の範囲外である比較＄１． ２． ５及び６．圧
粉密度が７．０ ｇ／ ｃｄに達していない比較鋼３、
成分組成及び圧粉密度は本発明の範囲内であるが焼戻処
理がなされていない比較鋼４はいずれもその引張強度が
１００ ’Ｋｇｆ／ｍｍ２に達していない。
したがって本発明は、工程上焼入処理が施されないので
、焼結したままで熱処理歪のない高強度焼結鋼の製造方
法を特徴する 特許出願人 住友金属工業株式会社 （外５名）
、焼結したままで熱処理歪のない高強度焼結鋼の製造方
法を特徴する 特許出願人 住友金属工業株式会社 （外５名）
Claims (1)
- 重量％でＭｎ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：０．５〜１．
５％、Ｍｏ０．１〜０．５％を含み、残部が実質的に鉄
よりなる合金鋼粉に黒鉛粉を０．４〜１．０％、Ｎｉ粉
を２．０〜８．０％添加した後、圧粉体密度７．０ｇ／
ｃｍ＾３以上に加圧成形し、非酸化性雰囲気中で焼結し
、炉冷した後、１２０℃以上の温度で焼戻処理すること
を特徴とする、高強度焼結鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62078302A JPS63243250A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 高強度焼結鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62078302A JPS63243250A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 高強度焼結鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243250A true JPS63243250A (ja) | 1988-10-11 |
Family
ID=13658127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62078302A Pending JPS63243250A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 高強度焼結鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63243250A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019203148A (ja) * | 2018-05-21 | 2019-11-28 | 国立大学法人東北大学 | 非調質鋼部材及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62078302A patent/JPS63243250A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019203148A (ja) * | 2018-05-21 | 2019-11-28 | 国立大学法人東北大学 | 非調質鋼部材及びその製造方法 |
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