制作烧结体的方法及烧结体技术

一种制作烧结体的方法，该方法提供：制备步骤，制备含有铁系金属粉末的原材料粉末；成型步骤，通过使用模具来对所述原材料粉末进行单轴压制，以制作总平均相对密度至少为93％的粉末压坯；机加工步骤，机加工所述粉末压坯以制作机加工坯；以及烧结步骤，烧结所述机加工坯以得到烧结体。

The method of making the sintered body and the sintering body

A method of making a sintered body, the method provides the preparation steps, preparation containing iron based metal powder raw material powder; forming step, by using the mold of the raw material powder by uniaxial compression, making the total average relative density of at least 93% powder compacts; machining steps. The machining of the powder compacts to make machining billet; and sintering step, sintering the billet machining to obtain sintered body.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制作烧结体的方法及烧结体
本专利技术涉及一种制作烧结体的方法及烧结体。本申请要求2016年4月7日提交的日本专利申请No.2016-077069的优先权，该申请的全部内容在此通过引用并入本文。
技术介绍
PTL(专利文献)1公开了一种金属部件制作方法(烧结体制作方法)，其包括：煅烧通过模压成型金属粉末而制备的压坯；对煅烧坯进行机加工；以及然后对机加工坯进行主烧制处理。在PTL1中的制作方法中，通过煅烧机械强度比未煅烧坯的机械强度高的压坯而制备的煅烧坯在机加工期间不易剥落，并因此容易被机加工。煅烧坯的硬度比经过主烧制处理的烧结体的硬度低，并因此容易被机加工。具体而言，在PTL1中的制作方法中，煅烧压坯，以增大压坯的机械强度，然后机加工煅烧坯，使得在机加工期间不易发生剥落和破裂。引用列表专利文献PTL1：日本未经审查的专利申请公开No.2007-77468
技术实现思路
本专利技术的烧结体制作方法包括：制备步骤，制备含有铁系金属粉末的原材料粉末；成型步骤，通过使用模具来对所述原材料粉末进行单轴压制，以制作总平均相对密度为93％以上的压坯；机加工步骤，机加工所述压坯以制作机加工坯；以及烧结步骤，烧结所述机加工坯以得到烧结体。本专利技术的烧结体为总平均相对密度为93％以上的铁系烧结体。附图说明图1示出了利用切削工具进行机加工的示意图，上方视图示出了如何利用切削工具机加工压坯，下方视图示出了如何利用切削工具机加工固化金属体。图2是在制作实例中描述的且包括行星齿轮架和行星齿轮在内的组件的示意性透视图。图3是在制作实例中描述的行星齿轮的示意性侧视图。图4示出了在制作实例中描述的行星齿轮架，上方视图为示意性正视图，下方视图为上方视图的A-A截面。具体实施方式[由本专利技术解决的问题]在PTL1中的金属部件制作方法中，因为压坯被煅烧，所以金属粉末的颗粒被烧结至一定程度。虽然煅烧坯的硬度低于经过主烧制处理的烧结体的硬度，但煅烧坯也具有一定的硬度。因此，PTL1中的技术需要提高可机加工性。此外，因为在煅烧期间金属粉末的颗粒被烧结，所以必须熔化机加工切屑，以再利用机加工切屑。在PTL1中的金属部件制作方法中，依次进行模压成型、煅烧、机加工和主烧制，并且用于得到金属部件的步骤数量较多。因此，PTL1中的技术需要提高金属部件生产率。本专利技术的一个目的在于提供一种可以容易地机加工未烧结的压坯的高生产率的烧结体制作方法。[本专利技术的有益效果]在本专利技术的烧结体制作方法中，可以容易地机加工未烧结的压坯，因此，可以以高生产率制作本专利技术的烧结体。本专利技术的各个实施例的描述<1>根据本实施例的烧结体制作方法包括：制备步骤，制备含有铁系金属粉末的原材料粉末；成型步骤，通过使用模具来对所述原材料粉末进行单轴压制，以制作总平均相对密度为93％以上的压坯；机加工步骤，机加工所述压坯以制作机加工坯；以及烧结步骤，烧结所述机加工坯以得到烧结体。在上述烧结体制作方法中，通过使用模具进行单轴压制来制作压坯。在单轴压制中，可以在施加非常高的接触压力的情况下成型原材料粉末。因此，可以容易地得到具有高而均一的相对密度并且不存在局部脆弱部分的压坯。通过单轴压制而得到的压坯在机械强度上表现出色，并且在机加工期间不易发生剥落和破裂。具体而言，因为通过单轴压制而得到的压坯可以在不进行煅烧的情况下经过机加工步骤，所以该烧结体制作方法可以以高生产率制作烧结体。在上述烧结体制作方法中，制成的压坯具有93％以上的均一的相对密度。因此，当烧结通过机加工压坯而制备的机加工坯时，平衡了机加工坯的尺寸的变化。具体而言，机加工坯的收缩程度不会局部变化，并且整个机加工坯大致均匀地收缩。这可以防止烧结体的实际尺寸显著偏离设计尺寸。优选的是，相对密度为95％以上。在上述烧结体制作方法中，因为压坯无烧结地经过机加工步骤，所以在机加工步骤期间机加工阻力较低。因此，该机加工的速度可以是在机加工固化金属体时的机加工速度的约5至约10倍，并且用于机加工的刀具的寿命可以延长至约10至约100倍。因为压坯的机加工阻力较低，所以切削工具和刀柄的刚度可以较低，并且可以使用长或小直径的切削工具和刀柄进行机加工。因为如上所述在选择切削工具和刀柄时的灵活性较高，所以在设计烧结体的形状时几乎不受约束，即，烧结体的形状的设计灵活性较高。例如，可以制作例如中空烧结体等精加工的烧结体。在上述烧结体制作方法中，可以在不熔化切屑的情况下再利用机加工期间产生的机加工切屑。原因在于，因为压坯通过冷压成型而制成并且在机加工之前不被烧结，所以机加工切屑中所含的金属粉末不会变化。<2>在根据本实施例的烧结体制作方法的一个实例中，在所述机加工步骤中，将所述压坯机加工成斜齿轮形状。在根据本实施例的烧结体制作方法中，因为压坯在被烧结之前被机加工，所以可以容易地将压坯机加工成复杂的斜齿轮形状。<3>在根据本实施例的烧结体制作方法的另一个实例中，在600MPa以上的压力进行所述单轴压制。当在上述压力范围内制作压坯时，得到的压坯可以具有高密度和优异的机加工性。<4>在根据本实施例的烧结体制作方法的另一个实例中，使用切削法进行所述机加工步骤。可以使用例如铣刀、滚刀、拉刀或插齿刀(pinioncutter)等至少一种加工刀具进行切削。因为压坯在可机加工性上表现出色，所以可以容易地使用任意上述加工刀具以高精度进行切削。<5>在根据本实施例的烧结体制作方法的另一个实例中，在沿抵消了从加工刀具作用在所述压坯上的张应力的方向将压应力施加于所述压坯时，进行所述机加工步骤。在沿抵消了作用在压坯上的张应力的方向将压应力施加于压坯的同时执行机加工，可以有效地防止在压坯中发生剥落和破裂。将在稍后描述的实施例中例举用于施加压应力的装置。<6>根据另一个实施例的烧结体，由铁系材料组成的烧结体，包括：所述烧结体的整体的平均相对密度为93％以上。本实施例中的烧结体具有93％以上的平均相对密度，并且是新的烧结体。因为本实施例中的烧结体的平均相对密度为93％以上，所以该烧结体的机械强度与由固化金属体制备的机加工产品的机械强度相比更有利。本实施例中的烧结体利用前述实施例中的烧结体制作方法来制作。因此，可以以比由固化金属体制备的机加工产品的生产率更高的生产率制作烧结体。优选的是，平均相对密度为95％以上。<7>在根据本实施例的烧结体的一个实例中，所述烧结体为斜齿轮。烧结的斜齿轮可以用作例如汽车的传动装置的部件等。如上所述，根据本实施例的烧结体的机械强度与由固化金属体制备的机加工产品的机械强度相比更有利。因此，烧结体足够用作汽车的施加有高负载的部件。<8>在根据本实施例的烧结体的一个实例中，烧结体具有斜齿轮形状，所述斜齿轮具有相对于所述斜齿轮的轴线倾斜30°以上的齿。因为上述斜齿轮具有优异的机械强度，所以即使当齿相对于轴线倾斜30°以上时，在使用期间斜齿轮的齿也不易受损。随着齿相对于轴线的角度增大，进一步降低了在斜齿轮与另一个齿轮啮合时产生的噪声。优选的是，齿相对于轴线的角度为50°本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作烧结体的方法，所述方法包括：制备步骤，制备含有铁系金属粉末的原材料粉末；成型步骤，通过使用模具来对所述原材料粉末进行单轴压制，以制作总平均相对密度为93％以上的压坯；机加工步骤，机加工所述压坯以制作机加工坯；以及烧结步骤，烧结所述机加工坯以得到烧结体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.07 JP 2016-0770691.一种制作烧结体的方法，所述方法包括：制备步骤，制备含有铁系金属粉末的原材料粉末；成型步骤，通过使用模具来对所述原材料粉末进行单轴压制，以制作总平均相对密度为93％以上的压坯；机加工步骤，机加工所述压坯以制作机加工坯；以及烧结步骤，烧结所述机加工坯以得到烧结体。2.根据权利要求1所述的制作烧结体的方法，其中，在所述机加工步骤中，将所述压坯机加工成斜齿轮形状。3.根据权利要求1或2所述的制作烧结体的方法，其中，在6...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊志岭朝之，林哲也，徳冈辉和，锻冶俊彦，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，住友电工烧结合金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP