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    • 专利摘要:

    公开号:WO1992002326A1
    申请号:PCT/JP1991/001058
    申请日:1991-08-07
    公开日:1992-02-20
    发明作者:Kazuya Kobayashi；Shigeyoshi Nagahara；Hikaru Hosono
    申请人:Mitsubishi Materials Corporation；
    IPC主号:C22C33-00
    专利说明:
    [0001] 明 柳 害 リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方 法 技 術 分 野
    [0002] こ の 発 明 は 、 歯 車 、 プ ー リ ー 、 自 動 車 の ォ ー ト ト ラ ン ス ミ ッ シ ョ ン を 構 成 す る 部 品 の 一 つ で あ る ヮ ン ウ ェ イ ク ラ ツ チ の レ 一 ス 、 カ ム 等 の 、 内 周 面 あ る い は 外 周 面 に 凹 凸 状 の 摺 動 部 を 有 す る 、 各 種 の リ ン グ 状 の 機 械 部 品 の 製 造 に 用 い て 好 適 な 、 リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方 法 に 関 す る も の で あ る 。 背 景 技 術
    [0003] 一 般 に 、 上 述 し た よ う な 各 種 の リ ン グ 状 部 品 を 粉 末 焼 結 に よ り 製 造 す る 場 合 に は 、 ま ず 原 料 粉 末 を 圧 縮 成 形 し た 後 に 、 こ れ を 焼 結 し 、 つ い で 敏 造 を 施 し て 所 定 の 形 状 寸 法 と し た の ち に さ ら に 二 次焼 結 し 、 得 ら れ た 焼 結 体 に 切 削 、 研 削 等 の 機 械 加 工 を 施 し て 所 定 の リ ン グ 状 に 形 成 し 、 つ い で こ の リ ン グ 状 部 品 の 内 周 面 あ る い は 外 周 面 に 高 周 波 焼 入 れ を 施 し て 、 当 該 表 面 層 の 硬 さ を 高 め て 耐 摩 耗 性 を 向 上 さ せ た 後 、 さ ら に 比 較 的 低 温 度 （約
    [0004] 1 8 0 °C 3 0 分 〉で 焼 戻 す 、 い わ ゆ る テ ン パ ー 処 理 を 施 す こ と に よ り 製 造 し て い た 。
    [0005] と こ ろ が 、 上 記 リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方 法 に あ っ て は 、 高 周 波 焼 き 入 れ に よ り 内 周 面 や 外 周 面 に お い て は 所 定 の 硬 さ を 有 す る も の が 得 ら れ る も の の 、 特 に 当 該 部 品 の 内 部 に お い て 硬 さ が 高 く な り す ぎ て し ま い 、 適度 な 硬 さ 、 換 言 す れ ば 高 い 靱 性 を 得 る こ と が 難 し く 、 こ の 結 果 、 近年 要 求 さ れ る よ う に な っ て き た 高 い 圧 環 強 さ を 有 す る 機 械 部 品 を 製 造 す る こ と が 困 難 で あ る と い う 欠 点 が あ っ た 。
    [0006] こ の た め 、 上 記 粉 末 焼 結 法 に よ ら ず に 、 予 め 鍛 造 に よ り 原 形 部 品 を 作 成 し 、 こ れ に 各 種 の 機 械 加 工 を 施 し て 当 該 リ ン グ 状 部 品 の 所 定 形 状 を 得 た 後 に 、 必 要 と さ れ る 内 周 面 あ る い は 外 周 面 に 高 周 波 焼 き 入 れ を 施 し て 当 該 表 面 層 の 硬 さ を 高 め る と い っ た 製 造方 法 も 考 え ら れ る 。
    [0007] し か し な が ら 、 上 記 鍛 造 に よ る 製 造 方 法 に あ っ て は 、 特 に 内 周 面 あ る い は 外 周 面 に 凹 凸 形状 を 有 す る も の の 場 合 に は 、 当 該 部 品 形 状 を 得 る た め の 各種 の 機 械 加 工 に 多 大 の 手 間 を 要 し 、 ェ 程 の 複 雑 化 を き た し て 製 造 単 価 の 高 騰 化 を 招 来 す る と い う 問 題 点 か め つ た 。 発 明 の 開 示
    [0008] そ こ で 、 本 発 明 者 等 は 、 一 般 の 機械 部 品 の 製 造 に 用 い れ て い る 粉 末 焼 結 技 術 を 利 用 し て 、 さ ら に 鍛 造 品 と 遜 色 の 無 い 圧 琛 強 さ を 有 す る リ ン ク '状 の 機 械 部 品 を 製 造 す べ く 鋭 意 研 究 を 重 ね た 結 果 、 機 械 部 品 用 と し て 優 れ た 焼結体 が 得 ら れ る 、 成 分 と し て C : 0. 4~ 0. 9w t . % N i : 1. 5 ~ 4. 0wt M o : 0. 2— 0. 6 t . % を 含 有 し 残 部 が F e と 不 可 避 不 純 物 か ら な る 組 成 の 原 料 粉 末 を 圧 縮 成 形 し た 後 、 こ れ に 焼 結 お よ び 敏 造 を 施 し 、 得 ら れ た 焼 結 体 を 800〜 950で の 温 度 範 囲 で 焼 入 れ し た 後 に 、 570~ 700て の 温 度 範 囲 で 20〜 60分 間 高 温 焼 戻 し を 行 い 、 つ い で 硬 さ が 要 求 さ れ る 該 焼 結 体 の 内 周 側 お よ び ノ ま た は 外 周 面 の 表 面 層 を 焼 入 れ 、 特 に 高 周 波 焼 入 れ を 行 な う と 、 内 外 周 面 に お い て は 要 求 さ れ る 高 い 硬 さ を 有 し 、 し か も 内 部 に お い て 硬 さ が H R C 25〜 40の 範 囲 内 に な っ て 靱 性 に 優 れ 、 よ っ て 全 体 と し て は 高 い 圧 環 強 さ を 有 す る リ ン グ 状 部 品 を 得 る こ と が で き 、 さ ら に 得 ら れ た も の に、 160〜 220。C の 温 度 範 囲 内 に お い て 低 温 焼 き 戻 し （ テ ン パ ー 処 理） を 行 う と 、 い っ そ う 上 記圧 環 強 さ を 向 上 さ せ る こ と が で き る と い う 知 見 を 得 る に 至 っ た 。
    [0009] 本 発 明 は 、 こ の よ う な 知 見 に 基 づ い て な さ れ た も の で あ り 、 複 雑 な 形 状 で あ つ て も 製 造 が 容 易 で あ る と と も に 、 摺 勖 部 分 で あ る 内 外 周 面 の 表 面 層 に お い て 要 求 さ れ る 硬 さ が 得 ら れ 、 か つ 部 品 全 体 と し て は 高 い 圧 環 強 さ を 有 す る リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方 法 を 提 供 す る こ と を 目 的 と す る も の で あ る 。
    [0010] こ こ で 、 本 発 明 に お い て 鉄 系 焼 結 材 料 の 成 分 組 成 を 上 記 の 通 り に 限 定 し た 理 由 を 説 明 す る 。
    [0011] (1) C
    [0012] C 成 分 は 、 鉄 系 焼 結 材 料 に お い て そ の 強 度 を 向 上 さ せ る た め に 用 い ら れ る が 、 そ の 含 有 量 が 0. 9wt . % を 越 え る と 過 共 析 と な り 、 焼 き 入 れ 組 織 の 粗 大 化 に よ る 耐 摩 耗 性 お よ び 強 さ の 低 下 を 招 き 、 他 方 そ の 含 有 量 が 0. 4 w t . % に 満 た な い と 、 内 部 に 十 分 な 強 度 が 得 ら れ ず 、 圧 環 強 さ が 低 下 し て し ま う と と も に 、 表 面 硬 さ を 得 る た め の 高 周 波 等 の 焼入 れ に お い て 所 定 の 硬 さ が 得 ら れ な い 。 こ の た め 、 上 記 C の 含 有 量 を 、 0. 4〜 0. 9wt. % の 範 囲 に 定 め た 。
    [0013] (2) N i
    [0014] N i 成 分 は ， F e に 対 し て 置 換 型 固 溶 体 の 合 金 元 素 で あ り 、 靱 性 が 要 求 さ れ る 場 合 に 添 加 さ れ る が 、 そ の 含 有 量 が 4. 0 w t . % を 越 え る と 、 そ れ 以 上 効 果 の 増 加 が 望 め な く な り 、 そ れ 自 体 高 価 な 合 金 元 素 で あ る こ と か ら 不 轾 済 で あ る 。 他 方 、 そ の 含 有 量 が 1. 5 * t . % に 満 た な い と 、 十 分 な 靱 性 が 得 ら れ ず に 部 品 と し て の 強 度 が 低下 し て し ま い 不 都 合 で あ る 。 こ の よ う な こ と か ら 、 上 記 N i の 含有 量 を 、 1. 5〜 0*t. % の 範 囲 に 定 め た 。
    [0015] (3) M o
    [0016] M o 成 分 は 、 焼 き 入 れ 性 を 向 上 さ せ る た め に 添 加 さ れ る が 、 そ の 含 有 量 が 0. 6wt. % を 越 え る と 、 伸 び が 低下 し て 衝 撃 に 対 し て 脆 く な つ て し ま う 。 他方 、 そ の 含 有 量 が 0. 2*t. % に 満 た な い と 、 焼 き 入 れ 性 が 低 下 し て 硬 さ に む ら が 生 じ て し ま う 。 以 上 に よ り 、 上 記 M o の 含 有 量 を 、 0. 2〜 0. 6wt. % の 範 囲 に 定 め た 。
    [0017] つ ぎ に 、 焼結 後 焼 入 れ し た の ち に 、 57(！〜 700 °C の 温 度 範 囲 で 20〜 60分 間 高 温 焼 戻 し を 行 う の は 、 製 品 と な る 機械 部 品 全 体 の 高 い 機 械 的 強 度 を 得 る た め に 、 当 該 部 品 の 内 部 に お い て 適 度 の 硬 さ で あ る H R C 25〜 40を う る た め で あ り 、 上 記 焼 戻 し 温 度 が 700 °C を 越 え る 'と 、 上 記 内 部 が軟 化 し て 十 分 な 使 用 強 度 が 得 ら れ ず 、 他 方 上 記 温 度 が 570 eC に 満 た な い と 、 上 記 内 部 の 硬 さ が 高 す ぎ て 靱 性 に 劣 り 、 逆 に 脆 く な つ て 何 れ も 不 都 合 で あ る 。
    [0018] ま た 、 上 記 焼 結 体 の 表 面 層 の 焼 入 れ は 、 80 (！〜 950。C の 温 度 範 囲 内 に お け る 高 周 波 焼 入 れ に よ っ て 行 う こ と が 望 ま し い 。 高 周 波 焼 き 入 れ に よ れ ば 、 一 般 機 械 部 品 に 要 求 さ れ る 深 さ 1 〜 2 蘭 a 程 度 の 範 囲 内 の 表 面 層 の み を 、 機 械 的 摺動 部 に 要 求 さ れ る H R C 58〜 63程 度 の 硬 さ に 容 易 に 髙 め る こ と が で き る か ら で あ る 。 も っ と も 、 上 記 温 度 950 'C を 越 え る と 、 表 面 脱 炭 に よ り 所 望 の 硬 さ が 得 ら れ な く な り 、 他 方 上 記 温 度 が 800。C に 满 た な い と 、 十 分 な 焼 き 入 れ の 効 果 得 ら れ ず に 好 ま し く な い 。
    [0019] さ ら に 、 上 記 高 周 波 焼 き 入 れ に お い て は 、 加 熱 し た 後 に 油 冷 却 を 行 う こ と が 望 ま し い 。 水 冷 却 に よ る と 、 本 発 明 に 係 る よ う な 高 炭 素 の 鉄 系 焼 結 体 に あ つ て は 、 焼 き 割 れ を 生 じ る ¾ 能 性 が 高 い か ら で あ る 。
    [0020] な お 、 最 終 的 に 低 温 焼 き 戻 し （ テ ン パ ー 処 理 ） を 行 う の は 、 さ ら に 圧 環 強 さ を 向 上 さ せ る た め で あ り 、 上 記 温 度 が 220。C を 越 え る と 製 品 が 钦 化 し 、 要 求 さ れ る 硬 さ が 得 ら れ な く な っ て 不 都 合 で あ る 。 発 明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 形 態 次 に 、 こ の 発 明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 形 態 に つ い て 説 明 す る o
    [0021] 先 ず C : 0. 4〜 0. 9% (wt. % . 以 下 同 様 ）、 N i : 1. 5〜 4. 0 % 、 M o : 0. 2〜 0. 6 % を 含 有 し 、 残 部 が F e と 不 可 避 不 純 物 か ら な る 組 成 の 原 料 粉 末 を 、 密 度 6. 5〜 7. 1g/cm3 さ ら に 好 ま し く は 密 度 6. 7〜 7. 0 g/cm 3 に 圧 縮 成 形 す る 。 つ ぎ に 、 こ れ を 温 度 範 囲 11 00〜 1160 °C に お い て 20 ~ 40分 間 一 次 焼結 を 行 い 、 つ い で 900〜 1100 °C の 温 度 範 囲 に 再 加 熱 す る と と も に 、 不 活 性 ま た は 還 元 雰 囲 気 下 で 密 度 が ほ ぼ 7. 7 g/ c π 3 以 上 に な る よ う に 鍛 造 を 行 う 。 つ ぎ に 、 温 度 範 囲 1100〜 1160。C で さ ら に 20〜 40分 間 、 R X 、 N 2、 A X 等 、 好 ま し く は R X 雰 囲 気 ィヒ に お い て 二 次 焼 結 を 行 う こ と に よ り 焼 結 体 を 得 る 。
    [0022] 次 に 、 得 ら れ た 上 記 焼 結 体 に 、 浸 炭 棼 囲 気 化 に お い て 800〜 9 50で の 温 度 範 囲 に 加 熱 し て 油 冷 却 を 行 う 焼 入 れ を 施 し た 後 に 、 不 活 性 ま た は 還 元 雰 囲 気 化 に お い て 570〜 700で の 温度 範 囲 で 20 〜 60分 間 高 温 焼 戻 し を 行 う 。 こ れ に よ り 、 上 記 焼 結 体 の 表 面 か ら 2. 5mra 以 上 深 い 内 部 の 硬 さ が 上 述 し た H R C 25〜 40の 範 囲 内 に な る 。 こ れ に よ り 内 部 に お い て 硬 さ が 高 く な り す ぎ る こ と な く 、 優 れ た 靱 性 が 得 ら れ る 。 つ い で 、 こ の 焼 結 体 の 摺 動 部 と な る 内 周 側 お よ び ま た は 外 周 面 の 表 面 層 に 焼入 れ を 行 う 。 こ の 表 面 層 の 焼入 れ と し て は 、 800〜 950。C の 温 度 範 囲 内 に 加 熱 し た 後 に 油 冷 却 を 行 う 、 is周 波 焼 入 れ で あ る こ と が 好 ま し い 。 こ の 表 面 層 の 焼 き 入 れ に よ り 、 上 記 焼結 体 の 表 面 か ら 2. 5nra 以 内 の 表 面 層 の 硬 さ を 、 通 常 こ の 種 の 摺 動 部 に 要 求 さ れ る 硬 さ H R C 58〜 63の 範 囲 内 に す る 。
    [0023] そ し て さ ら に 、 上 記 焼 結 体 に 160〜 220 °C の 温 度 範 囲 内 に お い て 低 温 焼 き 戻 し （ テ ン パ ー 処 理 ） を 行 う こ と に よ り 、 圧 環 強 さ が 一 層 高 め ら れ た リ ン グ 状 部 品 が 得 ら れ る 。 図 面 の 簡 単 な 説 明
    [0024] 第 1 図 は 本 発 明 に よ っ て 製 造 さ れ る リ ン グ 状 部 品 の 一 例 を 示 す 正 面 図 で あ る 。
    [0025] 第 2 図 は 第 1 図 の 断 面 図 で あ る 。
    [0026] 第 3 図 は 焼 結 体 の 硬 さ と 焼 戻 し の 温 度 と の 関 係 を 示 す グ ラ フ で あ る 。
    [0027] 第 4 図 は 高 周 波 焼 入 れ 装 置 の 一 例 を 示 す 概 略 構 成 図 で あ る 。 第 5 図 は 本 発 明 の 実 施 例 に よ っ て 製 造 さ れ た も の お よ び 比 較 例 の 方 法 で 製 造 さ れ た も の の 圧 環 強 さ を 示 す グ ラ フ で あ る 。
    [0028] 第 6 図 は 本 発 明 に 係 わ る リ ン グ 状 部 品 の 内 周 面 の 深 さ 方 向 に お け る 硬 さ の 分 布 状 況 を 示 す グ ラ フ で あ る 。
    [0029] 第 7 図 お よ び 第 8 図 は そ れ ぞ れ 従 来 の 方 法 で 製 造 さ れ た リ ン グ 状 部 品 の 内 周 面 の 深 さ 方 向 に お け る 硬 さ の 分 布 状 況 を 示 す グ ラ フ で あ る 。 実 施 例
    [0030] 以 下 、 リ ン グ 状 部 品 と し て ワ ン ゥ - イ ク ラ ツ チ の ア ウ タ ー レ 一 ス の 内 周 を 例 に 採 り 、 第 1 図 な い し 第 6 図 を 参 照 し て こ の 発 明 の リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方 法 の 一 実 施 例 を 説 明 す る 。 ま ず 、 原 料 粉 末 （ 2 % N i - 0. 5 % M o- 0. 7% C 一残 り F e) を 金 型 を 用 て 圧 縮成形 し て 圧 粉 体 を 形 成 す る 。 次 い で 、 こ の 圧 粉 体 を 11 5 0 °C で 2 0分 間 焼 結 し た 後 、 こ の 焼 結 体 を 所 定 の 形 状 に 鍛 造 し 、 こ れ を さ ら に 1 1 5 0 °C で 3 0分 間 二 次 焼結 す る 。 そ し て 、 こ の 焼 結 体 に 、 切 削 研 削 等 の 加 工 を 施 し て 、 第 1 図 お よ び 第 2 図 に 示 す よ う な 所 定 寸 法 （外 径 ： 1 3 4 . 6 5 φ 、 内 径 ： 1 0 5 φ 、 厚 さ ： 1 7 m m )の リ ン グ 状 焼 結 体 L を 製 作 す る 。
    [0031] 次 に 、 こ の リ ン グ状 焼 結 体 L を 8 5 0 °C に 加 熱 し て 急 冷 す る こ と に よ り 焼 入 れ を 行 っ た 後 、 こ の 焼 入 品 S を 高 温 で 3 0 分 焼 戻 し て 、 硬 さ を H R C 2 8 〜 3 8 の 範 囲 に す る 。 こ こ で 、 第 3 図 に 硬 さ と 燒 戻 し 温 度 と の 関 係 を 示 す 。 こ の 図 に 示 す よ う に 、 焼 戻 し 温 度 を 5 7 0 eC ~ 7 0 0 °C に 設 定 す る こ と に よ り 、 硬 さ を H R C 2 8 〜 3 8 に 調 整 す る こ と が で き る の で あ る 。
    [0032] 次 に 、 焼 戻 さ れ た 焼 入 品 S の 摺 動 部 で あ る 歯 が 形 成 さ れ て い る 内 周 側 の 表面 層 を 焼 入 れ す る 。 こ の 焼 入 れ は 、 第 4 図 に 示 す よ う な 高 周 波焼 入 装 置 A を 用 い た 高 周 波 焼 入 れ に よ り 行 う 。
    [0033] こ こ で 、 焼 入 装 置 A に つ い て 説 明 す る と 、 同 図 に お い て 符 号 1 、 2 は 焼 入 品 S を 保 持 す る 治 具 を 示 す 。 治 具 1 は 略 円 筒 状 の も の で あ り 、 そ の 上 端 面 内 周 縁 部 に は 、 座 ぐ り 部 3 が 形 成 さ れ て い る 。 一 方 、 上 記治 具 2 は 中 空 円 板 状 の も の で あ り 、 そ の 下 端 面 内 周 縁 部 に は 、 座 ぐ り 部 4 が 形 成 さ れ て い る 。 そ し て 、 こ の 治 具 2 は 治具 1 に 対 し て 接 離 自 在 に 設 け ら れ て お り 、 該 治 具 2 を 治 具 1 に 接 近 さ せ る こ と に よ り 、 治 具 1 の 座 ぐ り 部 3 に 載 置 さ れ た 焼 入 品 S を 座 ぐ り 部 4 に よ り 挾 み 付 け て 、 保 持 す る よ う に な つ て い る 。 ま た 、 上 記 治 具 1 . 2 は 、 焼 入 品 S を 保 持 し た 状 態 で 上 下 動 自 在 に 、 か つ そ の 軸 線 回 り に 回 転 自 在 に 設 け ら れ て い る 。
    [0034] 上 記 治 具 1 , 2 の 内 側 に は 、 加 熱 部 5 が 焼 入 品 S と の 間 に 所 定 間 隔 を も っ て 設 け ら れ て い る 。 こ の 加 熱 部 5 の 下 端 部 に は 、 — 対 の 角 形 2 重 コ イ ル 6 . 6 が 上 下 に 離 間 し て 、 か つ 焼 入 品 S の 内 周 面 に 対 向 す る よ う に し て 設 け ら れ て い る 。 ま た 、 加 熱 部 5 の 下 端 に は 冷 却 部 7 が取 り 付 け ら れ て い る 。 こ の 冷 却 部 7 の 外 周 面 に は 冷 却 水 を 噴 出 す る た め の 噴 出 口 8 … が 多 数 形 成 さ れ て お り 、 こ れ ら 噴 出 口 8 ··· か ら は 、 加 熱 部 5 の コ イ ル 6 , 6 に よ り 高 周 波 焼 入 れ さ れ た 焼 入 品 S が 治 具 1 . 2 に よ り 降 下 せ し め ら て 該 冷 却 部 7 の 外 周 側 に 位 置 し た 際 に 、 焼 入 品 S の 内 周 面 に 冷 却 水 が 吹 き 付 け ら れ る よ う に な っ て い る 。
    [0035] そ し て 、 上 記 構 成 の 高 周 波 焼 入 装 匱 で 焼 入 品 S の 内 周 面 の 表 面 層 だ け を 約 900で に 加 熱 し た 後 、 油 中 に お い て 急 冷 し て 焼 き 入 れ す る こ と に よ り 、 表 面 層 の 硬 さ が H R C 58〜 63の 範 囲 内 に な る よ う に 高 め て 、 当 該 部 分 の 耐 摩 耗 性 を 向 上 さ せ る 。
    [0036] な お 、 第 4 図 に お い て 、 焼 き 入 れ品 S を 保 持 す る 児 具 1 , 2 の 寸 法 を 変 更 す る （ こ の 場 合 、 高 周 波 条 件 は 一 定 に す る 。 ） こ と に よ り 、 以 下 に 示 す よ う に 硬 化 層 の 深 さ を 調 節 す る こ と が で る
    [0037] 治 具 名 内 径 寸 法 ： 表 面 の 硬 化 層 深 さ （ 単 位 mm) ί6 1 1 0 ： 1 . 5 〜 ； 1 . 8 5 1 1 2 ： 2 . 0 〜 2 . 3
    [0038] «5 1 1 4 ： 2 . 5 〜 2 . 7
    [0039] ま た 、 一 般 に こ の 種 の 高 周 波 焼 き 入 れ に お い て は 、 雰 囲 気 と 接 す る 焼 入 品 S の 両 端 面 側 に お い て は 冷 却 が 促 進 さ れ る の に 対 し て 、 中 央 部 分 に お い て は 熱 が 逃 げ難 く な る た め に 、 上 記 両端 面 側 と 中 央 部 分 と で は 、 焼 き 入 れ 深 さ が 不 均 一 に な る 傾 向 が あ る o こ の 点 、 上 記 高 周 波 焼 き 入 れ装 置 を 用 い た 場 合 に は 、 焼 き 入 れ ロロ S の 両 端 面 側 に £設 さ れ た 治 具 1 , 2 に よ り 当 該 両 端 面 側 の 部 分 に お け る 保 熱 効 果 が 得 ら れ る た め に 、 上 記 硬 化 層 の 深 さ 方 向 の 不 均 一 範 囲 を 、 l nra以 内 に 抑 え る こ と が で き る 。
    [0040] 次 に 、 こ の よ う に し て 高 周 波 焼 き 入 れ が 完 了 し た 上 記 焼 入 品
    [0041] S を 、 比 較 的 低 温 度 （約 1 8 0 て 、 3 0 分 ）で 焼 戻 す （テ ン パ ー 処 理 ）。
    [0042] 上 記 の よ う に し て 熱 処 理 さ れ た リ ン グ状 材 料 に 、 軸 線 方 向 と 直 交 す る 方 向 に 圧 縮 荷 重 を か け て 、 破 壊 に 至 る 圧 環 強 さ を 測 定 し た と こ ろ 、 圧 環 強 さ は 第 5 図 に 示 す よ う に 、 約 2 8 2 kg/mm2 で あ っ た 。
    [0043] ま た 、 比 較 例 1 〜 5 と し て 、 以 下 に 示 す よ う な 各 種 の 熱 処理 を 施 し た リ ン グ 状 部 品 に 、 そ れ ぞ れ軸 線 方 向 と 直交 す る 方 向 に 圧 縮 荷 重 を か け て 破 壊 に 至 る 圧 環 強 さ を 測 定 し た 。 そ の 結 果 を 第 5 図 に 示 す 。 な お 、 リ ン グ 状 部 品 の 寸 法 は 本 発 明 に 係 わ る リ ン グ 状 部 品 の 寸 法 と 同 一 に 設定 し た 。
    [0044] 比 較 例 1 焼 結 体 比 較 例 2 焼 結 体 + 焼 入 れ
    [0045] 比 較 例 3 焼 結 体 + 高 周 波 焼 入 れ + テ ン パ ー 処 理
    [0046] 比 較 例 4 焼 結 体 + 焼 入 れ + 高 周 波 焼 入 れ + テ ン パ ー 処 理 比 較 例 5 焼 結 体 + 焼 入 れ + 焼 戻 し
    [0047] で 、 上 記 焼 結 体 と は 、 圧 粉 体 を 焼 結 し 、 こ れ を 所 定 形 状 に 鍛 造 し た 後 に 、 さ ら に 二 次 焼 結 し 、 つ い で こ れ に 、 切 削 、 研 削 等 の 加 工 を 施 し て 製 品 形 状 で あ る 上 記 リ ン グ 状 に 形 成 し た も の を い ラ o
    [0048] 第 5 図 に 示 す よ う に 、 本 発 明 に 係 わ る リ ン グ 状 部 品 で は 、 圧 環 強 さ を 比 較 例 1 〜 5 の リ ン グ 状 材 料 に 比 べ て 高 め る こ と が で さ る 。
    [0049] さ ら に 、 本 発 明 に 係 わ る リ ン グ 状 部 品 の 深 さ 方 向 に お け る 硬 さ の 分 布 状 況 を 第 6 図 に 示 す 。 こ の 図 に 示 す よ う に 、 こ の リ ン グ 状 部 口 α は 、 ii. 面 か ら 深 さ 2 . 0 a nま で の 表 面 雇 の 硬 さ は 約 6 0 H R C で あ り 、 深 さ が 2 . 0 霍霍を 越 え る 内 部 の 硬 さ は 、 約 3 8 H R C で あ る 。 こ の 結 果 、 上 記 リ ン グ 状 部 品 に よ れ ば 、 摺 動 部 分 で は 高 い 硬 さ を 有 し て 耐 摩 耗 性 に 優 れ 、 か つ 内 部 で は 適 当 な 硬 さ を 有 し て 靱 性 に 優 れ る た め 、 全 体 と し て の 高 い 機 械 的 強 度 、 す な わ ち 髙 い 圧 環 強 さ を 有 し て い る こ と が 判 る 。
    [0050] 他 方 、 上 記 比 較 例 3 お よ び 4 の リ ン グ 状 部 品 の 内 周 面 の 深 さ 方 向 に お け る 硬 さ の 分 布 状 況 を そ れ ぞ れ 第 7 図 お よ び 第 8 図 に 示 す 。 こ れ ら の 図 に 示 す よ う に 、 比 較 例 3 で は 深 さ 2 . 3 m iBの 部 位 の 硬 さ が 2 3 H R C で あ り 、 上 述 し た 要 求 を 篛 た し て お ら ず 、 一 方 、 比 較 例 4 で は 硬 さ の 要 求 は 満 た し て い る が 、 深 さ が 2 . 3 !1 111以 上 で 硬 さ が 11 11 (： 4 4 〜 5 5 と 高 す ぎ る た め 靱 性 が 低 く 、 第 5 図 に 示 す よ う に 、 圧 環 強 さ が低 い の が 判 る 。
    [0051] な お 、 上 記 実 施 例 で は リ ン グ 状 部 品 の 内 周 側 の 表 面 層 の 硬 さ を 高 め る の に 、 高 周 波 焼 入 れ を 行 っ た が 、 こ の 代 わ り に 浸 炭 や そ の 他 の 表 面 硬 化 法 を 採 用 し て も よ い 。 産業上 の 利 用 可 能 性
    [0052] こ の 発 明 の リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方法 に あ っ て は 、 内 外 周 面 に お い て は 要 求 さ れ る 高 い 硬 さ を 有 し 、 か つ 内 部 に お い て 靱 性 に 優 れ 、 よ っ て 全 体 と し て は 高 い 圧 環 強 さ を 有 す る リ ン グ状 部 品 を 容 易 に 得 る こ と が で き る の で 、 歯 車 、 プ ー リ ー 、 自 動 車 の ォ ー ト ト ラ ン ス ミ ッ シ ヨ ン 用 フ ア ワ ー ド ワ ン ウ ェ イ ク ラ ッ チ の レ ー ス 、 カ ム 、 ス プ ロ ケ ッ ト 等 の 、 内 周 面 あ る い は 外 周 面 に 複 雑 な 凹 凸 状 の 摺 動 部 を 有 す る 各 種 の リ ン グ 状 の 機 械 部 品 の 製 造 に 好 適 に 用 い ら れ る と い っ た 産 業 上 の 利 用 性 を 有 す る も の で あ る。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . C : 0. 4〜 0. 9 % (重 量 ％ 、 以 下 同 様 ）、 N i : 1. 5〜 4. 0 % 、 M o : 0. 2〜 （！ . 6 % を 含 有 し 、 残 部 が F e と 不 可 避 不 純 物 か ら な る 組 成 の 原 料 粉 末 を 圧 縮 成 形 し た 後 、 こ れ に 焼 結 お よ び 鍛 造 を 施 し 、 得 ら れ た 焼 結 体 を 800〜 950で の 温 度 範 囲 で 焼 入 れ し た 後 に 、 570〜 700 °C の 温 度 範 囲 で 20〜 60分 間 髙 温 焼 戻 し を 行 い 、 つ い で 、 該 焼 結 体 の 内 周 側 お よ び ま た は 外 周 面 の 表 面 層 を 焼 入 れ す る こ と を 特 徴 と す る リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方 法 。
    2 . 上 記 焼 結 体 の 表 面 層 の 焼 入 れ は 、 800〜 950で の 温 度 範 囲 内 に 加 熱 し た 後 に 油 冷 却 を 行 う 、 高 周 波 焼 入 れ で あ る こ と を 特 徴 と す る 請 求 の 範 囲 第 1 項 に 記 載 の リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方 法 。
    3 . 上 記 原 料 粉 末 を 圧 縮 成形 し た 後 、 1100〜 1160で の 温 度 範 囲 内 で ， 〜 40分 間 焼 結 を 行 い 、 つ い で 鍛 造 を 行 っ た 後 に 、 さ ら に 1100 ~ 1160。C の 温 度 範 囲 内 で 20〜 40分 間 二 次 焼 結 を 行 う こ と に よ り 上 記 焼 結 体 を 得 る こ と を 特 徴 と す る 請 求 の 範 囲 第 1 項 ま た は 第 2 項 に 記 載 の リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方 法 。
    4 . ( : 0. 4〜 0. 9 % (重 量 ％ 、 以 下 同 様 ）、 N i : 1. 5〜 4. 0 % 、 M o : 0. 2〜 0. 6 % を 含 有 し 、 残 部 が F e と 不 可 避 不 純 物 か ら な る 組 成 の 原 料 粉 末 を 圧 縮 成 形 し た 後 、 こ れ に 焼 結 お よ び 鍛 造 を 施 し 、 得 ら れ た 焼 結 体 を 800〜 950 °C の 温 度 範 囲 で 焼 入 れ し た 後 に 、 57C！〜 700 °C の 温 度 範 囲 で 20〜 60分 間 高 温 焼 戻 し を 行 い 、 つ い で 、 該 焼 結 体 の 内 周 側 お よ び / ま た は 外 周 面 の 表 面 層 を 焼 入 れ し 、 さ ら に 160〜 220 °C の 温 度範 囲 内 に お い て 低 温 焼 き 戻 し ( テ ン パ ー 処理 ） を 行 う こ と を 特 徴 と す る リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方 法 。
    5 . 上 記 焼 結 体 の 表 面層 の 焼 入 れ は 、 80 (！〜 950 °C の 温 度 範 囲 内 に 加 熱 し た 後 に 油 冷却 を 行 う 、 高 周 波 焼 入 れ で あ る こ と を 特 徴 と す る 請 求 の 範 囲 第 4 項 に 記 載 の リ ン グ 状 部 品 の 製 造 方 法 。
    6 . 上 記 原料 粉 末 を 圧 縮 成 形 し た 後 、 1100〜 116 Q"C の 温 度範 囲 内 で 20〜 40分 間 焼結 を 行 い 、 つ い で 鍛造 を 行 っ た 後 に 、 さ ら に 1100〜 1160 °C の 温 度 範 囲 内 で 20〜 40分 間 二 次 焼結 を 行 う こ と に よ り 上 記 焼結 体 を 得 る こ と を 特 徴 と す る 請 求 の 範 囲 第 4 項 ま た は 第 5 項 に 記 載 の リ ン グ 状 部 品 の 製 造方 法 。
    7 . 上 記 鍛 造 は 、 900〜 1100 eC の 温 度範 囲 に 再 加 熱 す る と と も に 、 不活 性 ま た は 還 元雰 囲 気 下 で 行 う こ と を 特 徴 と す る 請 求 の 範 囲 第 6 項 に 記載 の リ ン グ状 部 品 の 製 造 方 法 。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0543010A1|1993-05-26|
    EP0543010A4|1992-12-07|
    JPH0499129A|1992-03-31|
    US5290508A|1994-03-01|
    EP0543010B1|1995-12-06|
    DE69115278T2|1996-05-02|
    DE69115278D1|1996-01-18|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1992-02-20| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP KR US |
    1992-02-20| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE |
    1992-04-04| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991914220 Country of ref document: EP |
    1993-05-26| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991914220 Country of ref document: EP |
    1995-12-06| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1991914220 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2/209007||1990-08-07||
    JP2209007A|JPH0499129A|1990-08-07|1990-08-07|Heat treatment of annular material|EP91914220A| EP0543010B1|1990-08-07|1991-08-07|Process for producing annular part|
    DE69115278T| DE69115278T2|1990-08-07|1991-08-07|Herstellungsverfahren ringförmiger teile.|
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