[發(fā)明專(zhuān)利]機(jī)械部件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380041680.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104540973B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛利敏彥;松月健浩;南部伸一;白波誠(chéng);里路文規(guī)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: NTN株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C22C33/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C33/02;B22F3/02;B22F3/035;B22F3/24;B22F5/08;C22C38/00;C22C38/12;C22C38/22;C22C38/44
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 丁香蘭,龐東成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械部件及其制造方法，尤其涉及燒結(jié)金屬制的機(jī)械部件及其制造方法。

背景技術(shù)

例如用于動(dòng)力傳遞用途的機(jī)械部件(動(dòng)力傳遞部件)或在泵等中用于承受壓力的部位的機(jī)械部件(承壓部件)尤其需要高機(jī)械強(qiáng)度、耐磨損性、耐疲勞強(qiáng)度等。因此，這種機(jī)械部件通常由熔煉材料形成。然而，要由熔煉材料得到高精度且滿(mǎn)足上述各種需求特性的機(jī)械部件需要較多的加工工序，而且會(huì)產(chǎn)生大量材料損失。因此，對(duì)熔煉材料進(jìn)行加工而得到的機(jī)械部件總體上容易變得高成本。因此，近來(lái)對(duì)于由燒結(jié)金屬(燒結(jié)材料)制作如上所述的機(jī)械部件進(jìn)行了各種嘗試。

例如，本申請(qǐng)人在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出了一種機(jī)械部件(動(dòng)力傳遞部件)，其由對(duì)以鐵為主要成分的微粉末的造粒粉進(jìn)行壓粉、燒結(jié)而成的燒結(jié)材料構(gòu)成，并且進(jìn)一步對(duì)該燒結(jié)材料實(shí)施熱處理(淬火回火處理)而成的。出于(1)以將微粉末造粒成適當(dāng)粒徑而成的造粒粉為主要原料進(jìn)行制作，因此在使用微粉末的情況下成型模具內(nèi)的流動(dòng)性以及成型性仍然得到提高；以及(2)將微粉末進(jìn)行造粒而成的造粒粉由于其表面積大，因此與相鄰的造粒粉的燒結(jié)性提高等理由，作為專(zhuān)利文獻(xiàn)1的機(jī)械部件的基材而使用的燒結(jié)材料形成為比通常的燒結(jié)材料更高的密度(真密度比為85％以上)。因此，相比于由通常的燒結(jié)材料構(gòu)成的機(jī)械部件，由該燒結(jié)材料構(gòu)成的機(jī)械部件的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨損性等得到提高。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)1的燒結(jié)材料使用以造粒粉為主要原料的原料粉末，除此以外可以經(jīng)過(guò)與通常的燒結(jié)材料同樣的工序進(jìn)行制造。由此可認(rèn)為，如果采用專(zhuān)利文獻(xiàn)1的構(gòu)成，能夠以較低成本得到高精度且機(jī)械強(qiáng)度和磨損性等各種需求特性得到提高的機(jī)械部件。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2011-94789號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問(wèn)題

然而，對(duì)于專(zhuān)利文獻(xiàn)1的由燒結(jié)材料構(gòu)成的機(jī)械部件，其真密度比為85％以上，因此在機(jī)械強(qiáng)度、耐磨損性等方面依然遠(yuǎn)遜于由熔煉材料構(gòu)成的機(jī)械部件。因此，用途必然受限。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的構(gòu)成上，為了能夠穩(wěn)定地制造(批量生產(chǎn))所期望的機(jī)械部件，制作(準(zhǔn)備)高品質(zhì)的造粒粉是不可或缺的，但為了穩(wěn)定地得到高品質(zhì)的造粒粉，需要較多的工夫和成本。因此，按照專(zhuān)利文獻(xiàn)1的構(gòu)成，無(wú)法得到如所期待的那種程度的成本削減效果，甚至有時(shí)招致機(jī)械部件的高成本化。

鑒于這樣的實(shí)際情況，本發(fā)明的課題在于，提供一種能夠低成本地進(jìn)行批量生產(chǎn)且機(jī)械強(qiáng)度、耐磨損性等優(yōu)異的燒結(jié)金屬制的機(jī)械部件。

用于解決問(wèn)題的手段

為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種機(jī)械部件，其特征在于，其由對(duì)原料粉末的壓坯進(jìn)行燒結(jié)而成的燒結(jié)體構(gòu)成，至少具有通過(guò)熱處理形成的硬化層，所述機(jī)械部件的真密度比為97％以上且小于100％，所述原料粉末以含鉬的鐵系合金粉末作為主要原料并在其中混合了0.1質(zhì)量％～0.8質(zhì)量％的碳粉末。

在此所指的真密度比是由如下所示的計(jì)算式所表示的。

真密度比＝(由燒結(jié)體構(gòu)成的機(jī)械部件整體的密度/真密度)×100[％]

需要說(shuō)明的是，上式中的“真密度”是指，如熔煉材料那樣的在原材料內(nèi)部不存在孔隙的材料的理論密度。另外，上式中的“由燒結(jié)體構(gòu)成的機(jī)械部件整體的密度”通過(guò)例如在JIS Z 2501中規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。

另外，為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種機(jī)械部件的制造方法，該制造方法是用于制造真密度比為97％以上且小于100％的由燒結(jié)體構(gòu)成的機(jī)械部件的方法，該制造方法具備如下工序：壓縮成型工序，利用成型模具對(duì)以含鉬的鐵系合金粉末為主要原料并在其中混配了0.1質(zhì)量％～0.8質(zhì)量％的碳粉末的原料粉末進(jìn)行壓縮成型，由此得到壓坯：燒結(jié)工序，在鐵系合金粉末的燒結(jié)溫度以上對(duì)壓坯進(jìn)行加熱而得到燒結(jié)體；和熱處理工序，對(duì)燒結(jié)體實(shí)施熱處理形成硬化層。

如上所述，本發(fā)明涉及的燒結(jié)金屬制機(jī)械部件被高密度化而達(dá)到其真密度比為97％以上且小于100％(若換算成密度，大致為7.6g/cm³以上且小于7.8g/cm³)這樣與熔煉材料近似的程度。因此，顯示出在機(jī)械強(qiáng)度、耐磨損性和疲勞強(qiáng)度等方面優(yōu)異的特性。