(57)【要約】  粉末金属と歯付焼結金属部品を生成する方法であり、鉄、または粗い粒子を含む鉄基粉末を一段階の圧縮工程で一軸圧縮し、この部品を焼結させ、更にこの部品に表面緻密化処理を施すことで実現される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯付焼結金属部品を生成する方法であって、該焼結金属部品は、錬鋼から生成された前記歯付金属部品、またはバーストック、または鍛造から機械加工された歯付金属部品に準ずる疲労強度を有し、前記方法が、
ａ）最低７００ＭＰａの圧縮圧力での一度の圧縮工程で、鉄、または粗い粒子を含む鉄基粉末を７．３５ｇ／ｃｍ３を超える密度まで一軸圧縮し、
ｂ）前記部品を最低１１００℃の温度で、少なくとも７．３５ｇ／ｃｍ３の密度まで、該金属部品を単一工程で焼結させ、更に、
ｃ）前記部品に表面緻密化処理を施すこと
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記粉末は最大１％のグラファイトを含む方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記粉末が更に、合金添加物を含み、該合金添加物は、クロム、モリブデン、マンガン、ニッケル、および銅を含むグループから選択される方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、前記合金元素が、鉄基粉末へと予合金化される方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記粉末が潤滑剤を含む方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記潤滑剤が約０．０５から約０．６％、および／または約０．１から約０．４％の量で添加される方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、１０％を下まわり、および／または５％を下まわる鉄基粉末については、粒度が４５μｍを下回る方法。
【請求項８】
請求項２に記載の方法であって、前記圧縮が、８００ＭＰａおよび／または９００ＭＰａを超える圧力で実施される方法。
【請求項９】
請求項２に記載の方法であって、前記焼結が、１２００℃、および／または１２５０℃超える温度で実施される方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、前記表面緻密化処理は、圧延によって実施される方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、前記表面緻密化処理は、ショットピニングまたはレーザピニングによって実施される方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記表面緻密化処理後に、前記部品は表面仕上改善処理を施される方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記表面仕上改善処理は、バニシ、研削加工、研磨加工または電気研磨加工のうちの一つである方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法であって、前記部品は熱処理される方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、前記熱処理は、表面硬化、窒化処理、炭化窒化処理、ニトロ浸炭処理，高周波焼き入れ、または無心焼き入れである方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、前記熱処理後に、部品を耐摩耗および／または潤滑層で被覆する方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法であって、熱処理後に更に、この部品にショットピニングを施す方法。
【請求項１８】
粉末金属歯形部品であって、請求項１の方法で製造された粉末金属歯付部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結部品に関する。詳しくは本発明は、硬化面を有し、厳しい用途にも適した焼結金属部品に関する。また本発明は、これらの金属部品を生成する方法も含む。
【背景技術】
【０００２】
構造部品を製造する上で、完全密度鋼による従来の適合処理と比較した場合、粉末冶金法を用いる利点がいくつかある。例えば、エネルギー消費がより低く、材料利用度が高い。粉末冶金法が好まれるほかの重要な要因として、網目またはそれに近い形状を、旋削加工、フライス加工、中グリ加工、または研削加工のようなコストのかかる成形なしに、焼結処理の後、直接生成できることが挙げられる。しかしながら、通常は完全密度鉄材の方が、粉末冶金（ＰＭ）部品と比較すると優れた機械特性を有する。このため、完全密度鋼の密度値にできるだけ近い値に達するように、ＰＭ部品の密度を高めることを目指してきた。比較的高い焼結密度では、粉末冶金体での空孔の発生は、動的機械特性、つまり疲労特性に対して主に悪影響を与える。焼結体において空孔寸法を小さくし、更に丸い空孔を与える添加物と処理法が、このような多孔性がもたらす悪影響を低減させる。
【０００３】
今後成長が予想される、粉末金属部品を用いる分野の一つに、自動車産業がある。この分野では、ギアホイールのような動力伝達応用などの難しい用途での粉末金属部品が、特に注目を浴びている。自動車での難しい用途において、ギアホイールを製造するためによく使われる材料として、１６ＭｎＣｒ５、１５ＣｒＮｉ６、或いはＳＡＥ  ８６２０型の錬鋼に基づくものが現在最も良く使われている。
【０００４】
粉末金属処理によって形成されるギアホイールの有する問題として、この粉末金属ギアホイールは、ギアホイールの歯元部での曲げ疲労強度が弱いことと、バーストックや鍛造により機械加工された歯車と比較して、歯面での接触疲労強度が弱いことがある。これらの問題は、一般に表面緻密化として知られる処理によって、歯元と歯面部面の塑性変形によって抑えられる。このような厳しい要求に応えるために使用される製品には、例えば、米国特許出願Ｎｏ．５，７１１，１８７、  ５，５４０，８８３、  ５，５５２，１０９、  ５，７２９，８２２、  ６，１７１，５４６および米国特許公開公報ＵＳ  ２００４／０１７７７１９がある。
【０００５】
米国特許出願Ｎｏ．５，７１１，１８７（１９９０）は特に表面硬度に関するものであり、これは高い耐久性が求められる用途で使用するため、十分に耐摩耗なギアホイールを製造するために必要である。この特許によれば、表面の硬さまたは緻密さは、深さ最低３８０ミクロンから最大１０００ミクロンまでに対して、完全理論密度の９０から１００％の範囲にあるものとされている。製造工程に関する詳細情報は開示されていないが、圧縮工程においてより高密度に達するという高い圧縮性という利点によって、混合粉末が望ましいと述べられている。更にこの混合粉末には、鉄に加え、０．２重量％のグラファイト、０．５重量％のモリブデン、クロム、マンガンをそれぞれ含むものとするとも述べられている。
【０００６】
米国特許出願Ｎｏ．５，７１１，１８７で述べられているものと同様の方法が、米国特許出願Ｎｏ．５，５４０，８８３（１９９４）でも開示されている。この米国特許出願Ｎｏ．５，５４０，８８３によれば、粉末金属ブランクからのベアリング面は、炭素とフェロアロイと潤滑油とを可圧縮元素鉄粉末と混合させ、この混合物を圧縮することで粉末金属ブランクを形成し、還元性雰囲気において、このブランクを高温焼結し、ベアリング面を有する高密度層を生成するため、粉末金属ブランクを圧縮し、そしてこの高密度層を熱処理することで生成される。焼結粉末金属材は、重量パーセントで０．５％から２．０％のクロム、０％から１．０％のモリブデン、０．１％から０．６％の炭素の、鉄と微量不純物と平衡を保った合成物を有するものとする。圧縮圧力についても幅広く述べている。例えばこの圧縮は、平方インチ当たり２５トンから５０トン（約３９０から７７０Ｍｐａ）での圧力で実施可能であると述べられている。
【０００７】
米国特許出願Ｎｏ．５，５５２，１０９（１９９５）では、高密度の焼結材を形成する処理について述べている。この特許では、接続ロッドを製造することに関して詳しく述べられている。米国特許出願Ｎｏ．５，７１１，１８７のように、米国特許出願Ｎｏ．５，５５２，１０９でも、製造工程に関する詳細については開示されていないが、粉末は予合金鉄基粉末であること、圧縮は一工程で済ませること、この圧縮圧力は６．８と７．１ｇ／ｃｍ３のグリーン密度について、平方インチ当たり２５トンから５０トン（３９０−７７０Ｍｐａ）であるものとすること、更に焼結は、特に１２７０℃から１３５０℃の間の高温で実施されるものと述べられている。７．４ｇ／ｃｍ３を上回る高密度の焼結材が得られ、これによって、高焼結密度は、高温焼結によって得られることは明らかであると述べられている。
【０００８】
米国特許出願Ｎｏ．５，７２９，８２２（１９９６）では、少なくとも７．３ｇ／ｃｍ３のコア密度と硬化浸炭面を有する粉末金属ギアホイールを開示している。推奨される粉末は、米国特許出願Ｎｏ．５，７１１，１８７と５，５４０，８８３と同一であり、この中では、炭素、フェロアロイと潤滑剤と元素鉄の可圧縮粉末へと混合することで得られる混合物について論じている。高焼結コア密度を得るため、この特許では、温間プレス、二段階圧縮、二段階焼結、米国特許出願Ｎｏ．５，７５４，９３７で開示されるような高密度形成、粉末圧縮中での混合潤滑剤の代わりとなるダイ壁潤滑油の使用と焼結後の圧延加工について述べている。平方インチ当たり約４０トン（６２０ＭＰａ）の圧縮圧力を使用するのが、一般的である。
【０００９】
更に、米国特許出願Ｎｏ．６，１７１，５４６では、硬化面を得るための方法が開示されている。この特許によれば、表面緻密化は、圧延、望ましくは鉄基粉末グリーン体をショットピニングすることで得られる。この特許では、最終緻密化と焼結操作よりも前に、予焼結工程を実施すれば、最も興味のある結果が得られると結論づけられている。この特許によると、焼結は１１２０℃の従来の焼結温度で可能である。しかし、二段階の焼結工程を推奨しているためエネルギー消費が著しい。
【００１０】
米国特許公開公報ＵＳ２００４／０１７７７１９では、ギアやスプロケットのような０．００１インチから０．０４０インチまでの深さ範囲に対しての完全密度で均一に高密度化される表面領域と最低９２％の理論密度と更に、９８％かそれ以上の完全密度を有することが可能なコア領域を有する粉末金属と部品を形成する方法について述べている。
【００１１】
技術論文シリーズ８２０２  ２３４（ｔｈｅ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒ  Ｓｅｒｉｅｓ  ８２０２  ２３４）（１９８２年２月２２日から２６日までミシガン州デトロイトで開催された国際会議と展示会による）等で焼結ＰＭ鋼の表面緻密化について論じられている。この論文では、焼結ギアの表面圧延に関する研究を報告している。本調査では、Ｆｅ−Ｃｕ−ＣとＮｉ−Ｍｏ合金を使用した。この論文は、焼結部品の表面圧延に関する基礎研究からの結果と、この研究の焼結ギアへの応用について明らかにしている。この基礎研究には、異なる圧延径の表面圧延が盛り込まれており、圧延径の減少、１パス当たりの圧下率の減少と大規模な全圧下において、強度に関して最も優れた結果が得られた。Ｆｅ−Ｃｕ−Ｃ材を一例として、９０％の理論密度の緻密化が、深さ１．１ｍｍについて３０ｍｍ径の圧延で実現できた。同レベルの緻密化が、７．５ｍｍ径の圧延について、深さ約０．６５ｍｍで到達した。しかし、小さい径の圧延は、表面でほぼ完全密度まで緻密化でき、これに対して大きな半径圧延は、表面で約９６％の密度まで増加することができた。表面圧延技術を、焼結オイルポンプギアと焼結クランクシャフトギアに適用した。１９８４年の粉末冶金に関する最近の進展（Ｍｏｄｅｒｎ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ  ｉｎ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ）（１９８４年６月１７から２２日までカナダ、トロントで開催された国際ＰＭ会議による）の第１６刊３３から４８ページでの記事において、著者は、ショットピニング、浸炭窒化とこの両者の組み合わせが、焼結鉄と１．５％の銅、そして、鉄と２％の銅と更に２．５％のニッケル合金の耐用限度に与える影響を調査した。これら合金について報告された密度は、７．１と７．４ｇ／ｃｍ３であった。表面圧延処理に関する理論的評価と表面圧延部品に関する屈曲疲労試験については、１９８６年の会報粉末冶金における展望第一部（Ｈｏｒｉｚｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｗｅｒ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ  Ｐａｒｔ  Ｉ）４０３から４０６ページの記事（１９８６年７月７から１１日までのデュッセルドルフでの国際粉末冶金会議と展示会による）で発表された。
【００１２】
上記の従来技術に基づき、高焼結密度の粉末冶金部品を得るために種々の方法を提案してきた。しかし、この提案処理には、全てが、温圧縮、二段階圧縮・二段階焼結、ダイ壁潤滑材と高温焼結などのコストをさらに伴う工程が含まれる。更に、ギアホイールのような高負荷応用について、屈曲疲労強度と接触疲労強度のような動的機械特性は、完全密度鋼から生成されるギアホイールと同一レベルに達することが要求される。このため、鍛造ギアホイールに等しい動的機械特性を備えたギアホイールと同様の製品を提供するための簡素であり、そして低コストの方法であるならば、魅力的である。
【発明の開示】
【００１３】
概略として、動力伝達特性のような厳しい用途向けの、バーストック、あるいは鍛造から機械加工された錬鋼から生成されたギアホイールと同様な動的機械特性を備えたギアホイールなどの粉末金属部品は、粗鉄、または鉄基粉末を７００ＭＰａを超える圧力で、７．３５ｇ／ｃｍ３を超える密度まで一軸圧縮をかけ、得られたグリーン体を焼結し、例えば表面硬化のような熱処理、更に任意のショットピニングに続いて、この焼結品を表面緻密処理をすることで得られることが今明らかとなった。
【００１４】
特に、本発明は、硬化面を有し、更に、少なくとも７．３５ｇ／ｃｍ３のコア密度を有する焼結金属部品に関し、この金属部品は、ダイ壁潤滑を施さずに、少なくとも７．３５ｇ／ｃｍ３まで、一段階で圧縮し、更に粗鉄、または鉄基粉末粒子を含む鉄基粉末混合物の熱処理に続く一段階の焼結によって得られるものであり、更に本発明は、このような金属部品の精製法も含む。
【００１５】
上記のこの密度レベルは、純または低合金鉄粉末に基づいた製品に関連している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［粉末種類］
圧縮処理の初期物質として使用可能な適切な金属粉末は、鉄などの金属から準備された粉末である。最終焼結品の特性を変化させるため、炭素、クロム、マンガン、モリブデン、銅、ニッケル、リンや硫黄などの合金元素を予合金粒子、あるいは、拡散合金粒子のような粒子として添加する場合もある。鉄基粉末は、純鉄粉、予合金鉄基粒子、拡散合金鉄基鉄粒子及び鉄粒子、或いは、鉄基粒子と合金元素の混合物からなるグループから選択可能である。粒子の形状に関して、水噴霧によって得られた不規則形状を有する粒子であることが望ましい。更に、規則的な粒子形状を有するスポンジ鉄粉も対象となりうる。
【００１７】
極めて厳しい（性能が求められる）用途向けＰＭ部品について、特に有望な結果が、予合金水噴霧粉末で得られた。この粉末には、微小量のモリブデン、クロム、そして、マンガンなどの合金元素のうち、一つまたは複数が含まれる。このような粉末の例としては、スウェーデンのＨｏｇａｎａｓ  ＡＢ社からの、Ａｓｔａｌｏｙ  ＣｒＭとＡｓｔａｌｏｙ  ＣｒＬ（クロム１．５％とモリブデン０．２％とマンガン０．１１％）と、Ａｓｔａｌｏｙ  Ｍｏ（モリブデン１．５％とＡｓｔａｌｏｙ  ８５  Ｍｏ（モリブデン０．８５％））の化学組成を有する粉末がある。
【００１８】
模範実施例では、粗い粒子からなる粉末（すなわち、微小粒子を原則的に使用しない粉末）の使用も含まれる。“微小粒子を原則的に含まない”という言葉は、ＳＳ−ＥＮ２４４９７で記述されるような方法で測定された４５μｍを下回る粒度の粉末粒子数が、約１０％を下回ることを意味する。模範実施例において、平均粒子径は７５から３００μｍの範囲となりうる。さらに、模範実施例においては、２１２μｍを上回る粒子数は、最大粒度約２ｍｍを超えるものも含めて、２０％を超える場合もある。
【００１９】
ＰＭ産業で一般的に使用される鉄基粒度は、ガウス分布曲線に基づき分布する。これは、約３０から１００μｍの範囲に平均粒子径があり、４５μｍより小さい粒子は、約１０から３０％という分布である。従って、この模範実施例によって使用される粉末は、通常使用のものとは偏位した粒度分布を有する。より微細粒分を取り除くか、または所望の粒度分布を有する粉末を製造することで、これらの粉末を得ることができる。
【００２０】
例えば、模範実施例で上記に述べた粉末について、Ａｓｔａｌｏｙ  ８５  Ｍｏなどに相当する化学組成を備えた粉末の粒度分布では、最大５％の半径４５μｍを下回る粒子と、平均粒子径１０６から３００μｍまでの粒子が含まれる。更に、Ａｓｔａｌｏｙ  ＣｒＬに相当する化学組成を有する粉末の相当値に関する模範実施例は、例えば、５％を下回る数の半径４５μｍより小さい粒子と、更に、平均粒子半径１０６と２１２μｍの範囲に分布する粒子を含む。
【００２１】
模範実施例に基づき、満足のいく焼結部品の機械焼結特性を有する成形体を得るため、グラファイトを圧縮する粉末混合物へと添加することができる。従って、焼結部品の機械的焼結特性の調整用の圧縮以前に、混合物の全重量に対して、約０．１から約１．０％と約０．２から約１．０％、および／または約０．２から０．８％までのグラファイトを添加することが可能である。
【００２２】
更に、ダイ（内部潤滑）へと送る前に、鉄基粉末を潤滑材と組み合わせることも可能である。圧縮、つまり成形工程での金属粉末粒子間、金属粉末粒子とダイとの間の摩擦を抑えるため、潤滑材を添加することもできる。
【００２３】
適切な潤滑材の例として、例えば、ステアレイト、ワックス、脂肪酸とこれらの派生物、オリゴマー、ポリマー、および／または潤滑効果を備えたこれ以外の有機物質などがある。この潤滑材は、粒子形態で添加可能であるが、金属粒子に接合、および／または被覆することも可能である。推奨される潤滑物質は、特許出願ＷＯ  ２００４／０３７４６７  Ａ１で開示されており、これは、その全体を参照することで組み込まれている。この模範実施例によると、この潤滑材を混合物の重量に対して、約０．０５と約０．６％、および／または約０．１と約０．５％の鉄基粉末に添加可能である。
【００２４】
付加的な添加物として、硬化相、接着剤、機械加工促進剤と流動促進剤を使用することが可能である。
【００２５】
［圧縮］
微小粒子を含む従来使用された粉末を用いて、約６００ＭＰａを超える高圧で、０．６重量パーセントよりも少ない低潤滑剤を混合した従来の圧縮は、圧縮後に、部品表面を損傷せずに、部品を取り出すことが一般的に難しいため、妥当でないと見られてきた。模範実施例によって、粉末を用いることで、高圧では、突出力が高圧下では減少し、許容可能な均一に完全な表面を有する部品は、ダイ壁潤滑剤を用いない場合でも得ることできることを偶然に発見した。
【００２６】
この圧縮は、標準装置によって実現可能であった。つまり、高価な投資を必要とせずに、新しい方法が実現可能であることを意味する。この圧縮は、室温または室温よりも高い温度で単一工程により一軸実行される。模範実施例では、約７００、約８００、そして、約９００、更には、１０００Ｍｐａを超える圧縮圧力を使用する場合もある。そして、この圧縮は、７．４５ｇ／ｃｍ３を超える密度で実施されることが望ましい。
【００２７】
［焼結］
全ての従来の焼結炉を使用し、更に、約１５から６０分の間で焼結時間を変化させることができる。この焼結炉の雰囲気は、例えば吸熱型ガス（ｅｎｄｏｇａｓ）雰囲気、水素と窒素の混合、準窒素、または真空である。焼結温度は、１１００℃から１３５０℃の間で可変である。この焼結温度は、１２００℃から１３５０℃までであることであることが望ましい。
【００２８】
二段階成形と二段階焼結を含む方法と比較した場合、模範実施例による方法は、成形と焼結段階がそれぞれ一工程省かれるという利点を有する。
【００２９】
［構造］
高密度グリーンと焼結金属部品のコアの際立った特徴は、大きな空孔の存在である。通常、この大きな空孔は欠陥とみなされており、これを小さく、かつ丸めるため、種々の手法をとってきた。驚くべきこととして、錬鋼から生成された歯付部品の機械特性に等しい動的力学特性を備えたギアホイール、スプロケット、またはそれ以外の金属部品のような焼結金属部品を精製できたということが今分かった。高焼結密度が、粗い粒度分布を有する金属粉末を用いた一工程の焼結処理である一工程成形で到達可能になると、高焼結密度に到達するため、二段階成形・ニ段階焼結、温成形、高温焼結などのコストのかかる処理を用いないことが可能である。従って、模範実施例に基づく方法を用いることで、高い負荷を与えた際でも優れた機械特性を有するギアホイールなどの製造は、かなりの程度で容易になる。
【００３０】
［表面緻密化］
この表面緻密化工程は、圧延、ショットピニング、レーザ・ピニング、サイジング加工、押出加工などによって実施される。典型的な手法として、ラジアル圧延、あるいは、バニシを組み合わせたショットピニングがある。粉末金属部品は、緻密化深さを高める優れた機械特性を有する。
【００３１】
［熱処理］
表面緻密化処理の後で、歯付部品は、ギアホイールを製造するための商業生産で一般的に使用するような加熱処理を施すことが望ましい。この熱処理工程の例には、表面硬化処理、窒化処理、炭化窒化処理、高周波焼き入れ、ニトロ浸炭処理あるいは、無心焼き入れ等がある。
【００３２】
この熱処理工程で実現した更に高まった表面硬度は、更に歯付部品の表面に耐摩耗性皮膜および／または潤滑を被覆することでより高まる。
【００３３】
［例１］
ギア歯屈曲疲労強度を試験するため、歯数１８で、１．５８７５ｍｍのモジュール、半径ピッチ（ＤＰ）１６で、歯面幅１０ｍｍ、そして、内径１５ｍｍのギアホイールを、圧縮圧力９５０Ｍｐａでの鉄基粉末冶金化合物の一軸圧縮により製造した。このギアホイールを表３による異なる処理に従って、窒素９０％、水素１０％の大気中で、３０分間１２８０℃での温度での焼結を施した。焼結密度を、７．５５ｇ／ｃｍ３とした。鉄基粉末冶金化合物に基物質を、ＷＯ  ２００４／０３７４６７  Ａ１に基づいて０．２％の潤滑物質とグラファイトを圧縮前に混合した。
【００３４】
基物質として、Ｆｅ１．５Ｃｒ０．２Ｍｏ粉末を用いた。この化学組成は、含有率１．３５−１．６５％のクロム、含有率０．１７−０．２７％のモリブデン、含有率最大０．０１０％の炭素、そして含有率最大０．２５％の酸素を含むモリブデン噴霧・クロム予合金鉄基粉末であるＡｓｔａｌｏｙ  ＣｒＬに相当し、更に、表１に基づく粗粒度分布を有する。
表１
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【００３５】
基準材料として、１６ＭｎＣｒ５と１５ＣｒＮｉ６型の錬鋼から生成したギアーホイールを用いた。
【００３６】
表３  歯元の屈曲疲労強度を試験するためのギアホイールの二次操作
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【００３７】
表面硬化を炭素ポテンシャル０．８において、９２０℃で実施し、６０℃でのオイル焼き入れに続き、２０分間の２００℃の焼戻しを施した。
【００３８】
ショットピニングを０．３ｍｍＡのＡｌｍｅｎ強度で実施した。
【００３９】
表面圧延を２つの圧延装置を有する表面圧延装置でのラジアル圧延で実施した。
【００４０】
以下表４では、結果を示す。
表４
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【００４１】
［例２］
回転接触疲労試験のため、外径３０ｍｍ、内径１２ｍｍ高さ１５ｍｍと５ｍｍの試験面を有するロールを作製した。先の［例１］で使用したＦｅ１．５Ｃｒ０．２Ｍｏに基づく試験材を窒素９０％と水素１０％の空気中での、９５０Ｍｐａの圧縮圧力で、７．５２ｇ／ｃｍ３のグリーン密度へと圧縮したのち、１２８０℃での３０分間の焼結を行った。焼結密度は、７．５５ｇ／ｃｍ３である。基準物質として、先の生成ロールと同じサイズで、錬鋼ＳＡＥ８６２０から生成したロールを用いた。試験実施前に、サンプルを表５に基づいて、二次操作へと施した。この試験を２００３年の粉末冶金に関する国際ジャーナル（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ  Ｖｏｌ．３９／Ｎｏ．１（２００３））第３９刊第一部での３３から４６ページで公表されている“回転接触疲労のための設計”（Ｄｅｓｉｇｎ  ｆｏｒ  ｒｏｌｌｉｎｇ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｆａｔｉｇｕｅ）の記事でＫ．Ｌｉｐｐ氏とＧ．  Ｈｏｆｆｍａｎｎ氏により解説される方法によって実施した。
【００４２】
以下の表５は、結果を示す。
表５
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【００４３】
この表４と５の結果から分かるように、本発明に基づき製造したギアホイールは、完全密度錬鋼から製造した同様のギアホイールと同一レベルの圧延接触疲労強度と屈曲疲労強度を示した。
【００４４】
本推奨実施例は、単に実例であって、決して限定的に捉えるべきではない。むしろ、本発明の範囲は、前述の説明よりも、添付された請求項によって得られ、この請求項の範囲に含まれるあらゆる変形や同等のものもこの中に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による表面緻密化ギアホイールの断面の光学マイクロ写真を示す。
【図１】
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【国際調査報告】
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2007537359.tif 000009
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