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JPS58193304A - 複合焼結機械部品の製造方法 - Google Patents

複合焼結機械部品の製造方法

Info

Publication number
JPS58193304A
JPS58193304A JP57077154A JP7715482A JPS58193304A JP S58193304 A JPS58193304 A JP S58193304A JP 57077154 A JP57077154 A JP 57077154A JP 7715482 A JP7715482 A JP 7715482A JP S58193304 A JPS58193304 A JP S58193304A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sintering
machine parts
powder body
sintered
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57077154A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6235442B2 (ja
Inventor
Kazuo Asaka
一夫 浅香
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Powdered Metals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Powdered Metals Co Ltd filed Critical Hitachi Powdered Metals Co Ltd
Priority to JP57077154A priority Critical patent/JPS58193304A/ja
Priority to US06/489,358 priority patent/US4503009A/en
Publication of JPS58193304A publication Critical patent/JPS58193304A/ja
Publication of JPS6235442B2 publication Critical patent/JPS6235442B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0264—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements the maximum content of each alloying element not exceeding 5%
    • 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
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/062—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複数筒の圧粉体？接合し℃−箇の焼結部品
を作るいわゆるジンタープレージフグ法の改良に関する
ものである。
従来の接合方法は、一般に圧粉体の焼結による寸法変化
即ち圧粉体の寸法とその焼結体の常温における寸法との
差Ｙ利用し、インナー、アウタ、−それぞれの寸法変化
率？膨張の場合は正、収縮の場合は負と表示するとき、
これら両部材の材質Ｙ例えばイ：ｙｆ　−：　Ｆｅ　−
７〜１５　Ｃｕ　（膨張）。
アラ／−：Ｆｅ−０，５〜４Ｎｉ　（収縮）の如く、イ
ンナーの寸法変化率〉アウターの寸法変化率となるよう
な選択組み合わせが行なわれている。
しかし、この方法による接合は言わば焼き嵌め現象によ
る機械的な接合が主体で、内外両部材間の金属拡散によ
る一体化は行なわれないか不十分な場合が多（、従って
接合の信軛性にやや問題があった。
しかるに各種鉄系焼結金属の焼結過程を熱膨張計を用い
工検討したところ、その添加成分の種類および含有量に
よっては常温に戻った焼結体？測定しての寸法変化と、
焼結時の高温域（その添加成分の拡散温室域）における
寸法変化が逆転する組み合わせが有ること；この逆転現
象は、二つの圧粉体の炭素含有量に重量比で０．２％以
上の差がある場合に生じることが見出された。
なお上記二様の「寸法変化−１を区別するため、　　　
゛以下前者？焼結による寸法変化、後者を焼結中の寸法
変化と呼ぶことにする。
この発明は上述の知見に基づいてなされたもので、イン
ナーの炭素含有量ゲアウターより１２％以上多くするこ
と？その骨子とするものである。
以下、この発明？その実施例につき詳細に説明する。
実施例１　先ず、接合する試験片の形状および基準寸法
？次のように設定した。
イ／す一：１０φＸ３０φ×１０ｆｉの円筒アウター＝
３０φＸ４０φＸ５ｍの円筒状に鉄粉、Ｓ粉および黒鉛
粉？各所定の割合に配合し、さらにステアリン！ＩＭ鉛
ｒα５％添加して充分に混合し、下記組成の混合粉Ａと
混合粉ＢＶａ製した。両者はＡの黒鉛含有量がα６％だ
けＢよりも少ない点のみ異なっている。
名　　称　　鉄　粉　　銅　粉　　黒鉛粉混合粉Ａ　　
残　部　　１５％　　０７％混合粉Ｂ　　残　部　　１
５％　　１０％次に混合ｆＦｊＡ　、　Ｂのそれぞれを
用いて、前記のインナーおよびアウターを圧粉密室６．
７９　／ｃｄＫ揃え′″ＣＣ成形。
以下、混合粉と試験片の組み合わせＹ示すのに次の略号
Ｙ用いる。
混合粉Ａによるインナー・・・Ａ・１．アウター・・・
Ａ、０混合粉Ｂによるインナー−・・Ｂ−１，アウター
・・・８．０さて、混合粉へによる圧粉体ケ分解ア／モ
ニアガス中湿質１１５０℃で焼結した場合の、焼結によ
る寸法変化率は＋ａ２３％、同じく混合粉Ｂの場合Ｇ’
！＋０．１０％であって、炭素含有量の少ない方がより
大きく膨張する。従って従来のセオリーによれば、Ａ−
１−８−００組み合わせが良いはずである。
そこで、このセオリーの当否Ｙ実証するため、圧粉体の
インナーとアウターの嵌め合い寸法差を正（すきま嵌め
）から負（しまり嵌め）にかけて数段階に選択し又組み
合わせ、Ａ・ｌ−Ｂ・０およびＢ−１−Ａ−０の複合圧
粉体２作った。なお、その線表め合いがしまり嵌めにな
るものは、アウターに寸法差の大きさに応じて８０〜２
５０℃の範囲で必要最小限の加１！！’に行ない、その
内径Ｙ拡散させた状態でインナーと嵌合させている。
次にこれらの複合圧粉体Ｙ分解アンモニアガス炉中！！
１１５０℃で２０分間焼結し、得られた複合焼結体の接
合強！ｆ％！：以下の方法で測定した。
即ち焼結体のアウタ一部ケ材料試験機のベッドにスベー
・サーを介して固定し、インナーに軸方向の食＊娶作用
させてインナーが押し出される瞬間の荷重ゲもって接合
強度とし、その結果ン第１図に白丸の点ｍｌ（従来法）
および実！！ｉｆ（本発＃Ｉ法）で表わ（−だ。
図から解るように、Ｂ、ｌ−んＯの組み合わせＧ１焼結
によるアウターの寸法変化がインナーよりも大きいため
接合し難い筈であるにも拘らず、従来法によるＡ−１−
Ｂ−ＯＫ比べて約３倍の接合強９娶示【２ている。そし
てその理由は、＠２図のグラフから次のように説明する
ことができる。
第２図は混合粉Ａの圧粉体、混合粉８の圧粉体ｒそれぞ
れ別箇に熱膨張計にかけ、１０℃／閣の速饗で１１３０
℃まで昇温させ、２０分間保ったのち同じ速度で降温さ
せる間の寸法変化ｒ圧粉体基準で表わしたもので、昇温
開始より焼結湿質に達する間においては圧粉体８の方が
圧粉体Ａよりｗｉ４ｉｌ！率が太きいが、焼結後の冷ｍ
に移るあたりで両者の熱膨張曲線が交差し、常温に戻っ
た状態における膨張量即ち焼結による寸法変化は、前述
のよ５ｖＣ１Ｅ粉体Ａり方が大きいことな示（−ている
。
そこでＡ−！−８−０の組み合わせで膨め合い寸法差が
零の場合、昇温開始より焼結湿質に達する過程ではアク
タ−の膨張量がインナーよりも大きく、両者が分離する
傾向下に焼結が行なわれるために内外両部材の合金化に
よる接合強度が得られないものと考えられる。嵌め合い
寸法差が正で大きくなるにつれて強電が低下する事実も
、これで説明可能である。
これに対して、Ｂ、Ｉ　−Ａ、Ｏの場合には焼結中にお
ける膨張量はインナーの方が大きいので、内外両部材が
密着した状態で焼結が進行し、その結果両部材の合金化
に基づく高い接合強度が得られるｉのと考えられる。な
お、Ｗ！め合い寸法差が負の場合に強電が低下するのは
、未焼結のアウターに作用する引張り応力の影響と考え
られる。
実施例２　先ず、前項と同様にして下記組成の混合粉Ｃ
および混合粉Ｄｖ調製した。それぞれの焼結による寸法
変化はＣが＋（１５５％（膨張）。
Ｄが−Ｑ１１％（収縮）である。
名　　称　　鉄　粉　　銅　粉　　黒鉛粉混合粉Ｃ残　
ｇ　　　！ｈ、ｏ％　　　−混合粉Ｄ　　残　ｇ　　　
　　　　０．８％次に各混合粉による圧粉体の熱膨張面
ｌａｗ第３図に、またこれら？組み合わせて焼結して得
られた複合焼結体の接合強ｆな、第１図に黒丸の点線（
従来法）および実線（本発明法ンで示した。
本例においても、両混合粉の炭素含有量に０２％以上の
差があること、その結果、熱膨張曲線の交差現象が認め
られることは前項の場合と同様であるが、ただその交差
の時期が焼結温室に達する直前まで早まっている点で事
情を異にしている。
即ち、本発明に反するＣ、ｌ−Ｄ、０も焼結の後段にお
いて内外１ｉＩｉｉ部材が密着した状態で焼結される機
会があり、その結果本発明に係るＤｅｌ−Ｃのに近い接
合強ｆｖ示すものと考えられる。然し恢め合い寸法差の
影響？受は輸い面からも、本発明の方が優れていると評
価される。
なお上述した逆転現象、即ち熱膨張曲線の交差現象は鉄
系および鉄＃４糸に限らず、これにその他の成分を添加
した場合でも、インナー側の炭素の含有量が０，２％以
上多ければ認められるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は複合圧粉体の嵌め合い寸法差と接合強實との関
係ゲ示すグラフ、Ｉ！２図および第６閾は各種組成の圧
粉体の熱膨張曲線ン対比したグラフである。 代理人　増渕邦彦 第１図 嵌め合い寸法差（μ） 温度（Ｃｏ） 温度（Ｃｏ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １　鉄系金属粉末を圧縮して細部を有する圧粉体（以下
    インナーと呼ぶ。）と孔ＷＬｔ有する圧粉体（以下アウ
    ターと呼ぶ。）Ｙ：成形し、両者を恢め合わせた伏線で
    焼結することにより複雑な形状の機械部品を得るにあた
    り、インナー中には必須の成分として炭素ＹＳ有させろ
    とともに、その量ンアウターよりも重量比でα２％以上
    多くしたことｔ特徴とする複合焼結機械部品の製造方法
    。
JP57077154A 1982-05-08 1982-05-08 複合焼結機械部品の製造方法 Granted JPS58193304A (ja)

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