(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料粉末を加圧して圧粉体を形成し、この圧粉体を焼結してなる焼結合金に表面硬化処理を施す焼結部品の製造方法において、
前記表面硬化処理前の第１バレル処理は、円柱の両端を斜めに切断した斜切円柱形状のメディアを用いて焼結合金の表面の凸部を除去すると共に表面の気孔を小さくし、
前記表面硬化処理後の第２バレル処理は、略三角形粒状のメディアを用いて荒仕上げした後、前記斜切円柱形状のメディアを用いて精密仕上げを行い、
焼結合金の表面を平滑化することを特徴とする焼結合金の製造方法。
【請求項２】
前記第１バレル処理と前記第２バレル処理には回転バレル機を用い、第２バレル処理の回転数が第１バレル処理の回転数より５〜１５％低いことを特徴とする請求項１記載の焼結合金の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結合金の製造方法に係わり、特に平坦面が得られる焼結合金の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の製造方法として、鉄系の焼結合金からなる本体部にスチーム処理またはガス軟窒化処理が施された後に、バレル研磨が施され、ロックウェル固さをＨＲＢ９０以上とするとともに、両端面の表面粗さを１．３ｚ以下とする製造方法（例えば特許文献１）や、密度が６．８〜７．０ｇ／ｃｍ3の焼入れ組織の鉄系焼結合金からなるカムを作製し、バレル研磨を施すことによって表面を平坦に加工する方法（例えば特許文献２）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０５９５５号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術の製造方法では、表面硬化処理後にバレル処理を行うことにより表面を平滑に仕上げることができる。
【０００５】
ところで、仕上げに機械加工を用いると、粗さは良いが生産効率に劣る問題がある。一方、仕上げにバレル処理を用いると、生産効率に優れるが粗さ確保が難しい問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、バレル処理により表面粗さを確保することができる焼結合金の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、原料粉末を加圧して圧粉体を形成し、この圧粉体を焼結してなる焼結合金に表面硬化処理を施す焼結部品の製造方法において、前記表面硬化処理前の第１バレル処理は、円柱の両端を斜めに切断した斜切円柱形状のメディアを用いて焼結合金の表面の凸部を除去すると共に表面の気孔を小さくし、前記表面硬化処理後の第２バレル処理は、略三角形粒状のメディアを用いて荒仕上げした後、前記斜切円柱形状のメディアを用いて精密仕上げを行い、焼結合金の表面を平滑化することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の焼結合金の製造方法において、前記第１バレル処理と前記第２バレル処理には回転バレル機を用い、第２バレル処理の回転数が第１バレル処理の回転数より５〜１５％低いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によれば、表面硬化処理前の比較的柔らかい状態でバレル処理を行うことにより焼結合金の表面の凸部を除去すると共に表面の気孔を小さくし、前記表面硬化処理後にバレル処理により表面を滑らかに加工して平滑化することができる。
【００１０】
本発明の構成によれば、焼入れ処理により焼結合金の硬度を向上することができる。
【００１１】
本発明の構成によれば、焼結合金において切削などの機械加工することなしに高い平滑面を得ることができる。
【００１２】
本発明の構成によれば、焼結合金において切削などの機械加工することなしに更に高い平滑面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１を示す製造方法のフローチャート図である。
【図２】同上、焼結合金の斜視図である。
【図３】同上、バレル処理に用いるメディアの斜視図である。
【図４】同上、表面の粗さを示す図である。
【図５】同上、焼結合金を断面にした表面側の顕微鏡写真であり、図５（Ａ）はバレル処理前の焼結体、図５（Ｂ）は第１バレル処理後の焼結体、図５（Ｃ）は第２バレル処理後の焼結体を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須条件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる焼結合金の製造方法を採用することにより、従来にない焼結合金の製造方法が得られ、その焼結合金の製造方法を記述する。
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の実施例１を添付図面を用いて詳述する。図１〜図５に示すように、本発明の焼結合金の製造は、成形工程Ｓ１において原料粉末を所要形状の金型に充填し、圧粉成形して所要の密度の圧粉体を得る。鉄を主成分とした鉄系の前記原料粉末を用い、この例ではＦｅ−Ｃｕ−Ｃ−Ｎｉ−Ｍｏ系のものを用いた。成形工程Ｓ１の後の焼結工程Ｓ１１において、前記圧粉体を還元雰囲気中で、焼結して鉄系の焼結合金１を得る。この焼結合金１は、図２に示すように、略弓形片をなし、図４の「焼結体」に示すように、外周側で湾曲面をなす側面２の表面粗さ（Ｒａ）は１．３８である。また、焼結合金１の密度は６．５〜７．５ｇ／ｃｍ3、この例では、７．０ｇ／ｃｍ3であり、硬度は６５ＨＲＡである。用いた焼結合金１は、長さ寸法が２０ｍｍ程度、幅寸法が１０ｍｍ程度、厚さ寸法が５ｍｍ程度である。尚、バレル処理前の焼結合金１の表面の顕微鏡写真を図５（Ａ）に示す。
【００１６】
焼結工程後の第１バレル処理Ｓ２において、焼入れ前の焼入れ後に比べて柔らかい状態で焼結合金１の表面の凸部を除去すると共に表面の気孔を小さくする。この場合、表面の比較的大きな凹凸がなくなり、また、気孔の周囲の凹凸が除去されて気孔の表面における開口部分が小さくなる。これに用いた装置は、回転バレル機（図示せず）であり、回転バレル機に前記焼結合金１とメディア３と研磨材と防錆材を投入し、回転数３０ｒｐｍで約０．５時間回転処理を行った。第１バレル処理の前記メディア３は、図３に示すように、円柱の両端を斜めに切断した形状をなす斜切円柱形のものを用い、切断箇所に対応する両側の縁部３Ｆなどが焼結合金１の表面に当たることにより、表面の凸部を除去すると共に表面の気孔を小さくすることができる。図４の「第１バレル体」に示すように、第１バレル処理Ｓ２の後、前記側面２の表面粗さ（Ｒａ）は０．７７であり、図５（Ｂ）の顕微鏡写真により、表面の凸部を除去して凹凸が削減されると共に表面の気孔を小さくなることが確認された。但し、焼入れ前の柔らかい状態であるため、多少の凹凸は残る。尚、焼結合金１よりメディア３は小さい。
【００１７】
次に、焼結体１の表面処理Ｓ３を行う。この例では表面処理Ｓ３として、表面硬化処理たる焼入れ処理Ｓ３１を行い、特に浸炭焼入れを行うことにより、焼結体１の表面層を焼入硬化する。前記焼入れ処理Ｓ３１の後、脱脂処理Ｓ３２を行い、この後、焼き戻し処理Ｓ３３を行うことにより、焼入れによって硬化した焼結体１に靭性を与える。
【００１８】
表面硬化処理後Ｓ３の第２バレル処理Ｓ４は、バレルによる荒仕上げＳ４１の後にバレルによる精密仕上げＳ４２を行う。前記荒仕上げＳ４１に用いた装置は、回転バレル機であり、回転バレル機に前記焼結合金１と略三角形粒状のメディアと研磨材と防錆材を投入し、回転数２７ｒｐｍで１０時間以上、この例では約１２時間回転処理を行った。前記精密仕上げＳ４２に用いた装置は、回転バレル機であり、回転バレル機に前記焼結合金１と斜切円柱形のメディア３と研磨材と防錆材を投入し、回転数２７ｒｐｍで１０時間以上、この例では約１２時間回転処理を行った。このように第２バレル処理Ｓ４では、前記第１バレル処理Ｓ２に比べて、回転数を約５〜１５％低く設定し、また、メディアも小型のものを用いている。
【００１９】
このように第２バレル処理Ｓ４では、荒仕上げＳ４１により、焼結合金１の凸部を研磨するようにして仕上げ前の表面を均し、この均らした表面を精密仕上げＳ４２により磨き上げては平滑化する。第２バレル処理４の後の顕微鏡写真を図５（Ｃ）に示す。図４の「第２バレル体」に示すように、第２バレル処理Ｓ４の後、前記側面２の表面粗さ（Ｒａ）は０．１３となった。また、第２バレル処理Ｓ４の処理時間を短く調整しても、側面２の表面粗さ（Ｒａ）は０．４以下にすることができた。
【００２０】
尚、バレル処理は、いずれも水なども入れる湿式回転バレル研磨方法を用いた。
【００２１】
このように本実施例では、原料粉末を加圧して圧粉体を形成し、この圧粉体を焼結してなる焼結合金１に表面硬化処理たる焼入れ処理Ｓ３１を施す焼結部品の製造方法において、前記焼入れ処理Ｓ２１の前にバレル処理たる第１バレル処理Ｓ２により焼結合金１の表面の凸部を除去すると共に表面の気孔を小さくし、前記焼入れ処理Ｓ２１の後にバレル処理たる精密仕上げＳ４２により表面を平滑化するから、焼入れ処理Ｓ２１の前の比較的柔らかい状態で第１バレル処理Ｓ２を行うことにより焼結合金１の表面の凸部を除去すると共に表面の気孔を小さくし、焼入れ処理Ｓ３１の後に精密仕上げＳ４２により表面を滑らかに加工して平滑化することができる。
【００２２】
また、このように本実施例では、表面硬化処理が焼入れ処理Ｓ３１であるから、焼結合金１の硬度を向上することができる。
【００２３】
また、このように本実施例では、表面硬化処理たる焼入れ処理Ｓ３１の後のバレル処理たる精密仕上げＳ４２により表面粗さ（Ｒａ）を０．４μm以下とするから、焼結合金において切削などの機械加工することなしに高い平滑面を得ることができる。そして、バレル処理は機械加工とは異なり、１回の処理量が多いため、１個当たりのコストを低く抑えることが可能となり、コスト削減が可能となる。
【００２４】
また、このように本実施例では、表面硬化処理たる焼入れ処理Ｓ３１の後のバレル処理たる精密仕上げＳ４２により表面粗さ（Ｒａ）を０．２μm以下とするから、焼結合金において切削などの機械加工することなしに更に高い平滑面を得ることができる。
【００２５】
また、実施例上の効果として、第２バレル処理において、バレルによる荒仕上げＳ４１の後にバレルによる精密仕上げＳ４２を行うから、硬化処理した表面の凸部を仕上げＳ４１により研磨して平坦にし、さらに、精密仕上げＳ４２により平滑に仕上げることができる。
【００２６】
尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものでは無く、種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では、表面硬化処理として焼入れを例示したが、スチーム処理や窒化処理などでもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  焼結合金
Ｓ１  成形工程
Ｓ２  第１バレル工程
Ｓ３  表面処理
Ｓ３１  焼入れ処理（表面硬化処理）
Ｓ４  第２バレル処理
【図１】
0005879764.tif 000002
【図２】
0005879764.tif 000003
【図３】
0005879764.tif 000004
【図４】
0005879764.tif 000005
【図５】
0005879764.tif 000006