(57)【要約】【課題】この発明は、端面に段差を有する高密度焼結部品を、金型のトランスファーによるネットシェイプやニアネットシェイプ成形を可能にしながら金型の焼き付きや部品の割れなどを生じさせずに低コストで製造できるようにすることを課題としている。【解決手段】粉末の成形をトランスファー成形で行って圧粉体を得る圧粉成形工程と、得られた圧粉体を焼結する工程を経て端面に段差のある焼結部品を製造するときの粉末の成形を、少なくとも前記トランスファー成形で圧縮方向の相対移動を生じる部分の表面が摩擦係数０．３以下の固体潤滑膜３０に被覆された金型を使用して行なうようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末（８）の成形をトランスファー成形で行って圧粉体（９）を得る圧粉成形工程と、得られた圧粉体（９）を焼結する工程を経る端面に段差のある焼結部品の製造方法であって、
前記粉末（８）の成形を、少なくとも前記トランスファー成形で圧縮方向の相対移動を生じる部分の表面が摩擦係数０．３以下の固体潤滑膜（３０）に被覆された金型を使用して行なうことを特徴とする焼結部品の製造方法。
【請求項２】
前記固体潤滑膜（３０）が２層または３層構造の複合被膜であり、金型母材（３１）上の第１被膜（３０-1）のビッカース硬さが１０００ＨＶ以上であることを特徴とする請求項１に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項３】
前記固体潤滑膜（３０）として、金型母材（３１）に接する第１被膜（３０-1）がＴｉＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮの硬質被膜のいずれかで形成され、その第１被膜を覆う第２被膜（３０-2）がＭｏＳ2とＴｉ又はＭｏＳ2とＣｒの複合傾斜組成の膜からなる二層構造の複合被膜を用いたことを特徴とする請求項２に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項４】
前記固体潤滑膜（３０）として、金型母材（３１）に接する第１被膜（３０-1）がＴｉＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮの硬質被膜のいずれかの被膜で形成され、その第１被膜を覆う第２被膜（３０-2）がＭｏＳ2とＴｉ又はＭｏＳ2とＣｒの複合傾斜組成の膜で形成され、さらに、第２被膜を覆う第３被膜（３０-3）がＭｏＳ2の膜からなる三層構造の複合被膜を用いたことを特徴とする請求項２に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項５】
粉末成形金型（２０）による粉末の成形を８００ＭＰａ以下の成形圧を加えて行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の焼結部品の製造方法。
【請求項６】
粉末成形金型（２０）による粉末の成形を、粉末成形金型（２０）と粉末（８）のそれぞれの温度を５５℃以下に制御して行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の焼結部品の製造方法。
【請求項７】
前記粉末（８）に含まれる主な要素粉末としてＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏのうち少なくとも一種の合金元素の量が合計で０．３〜２ｍａｓｓ％であるプレアロイ鉄粉を使用することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の焼結部品の製造方法。
【請求項８】
前記粉末（８）に含まれる主な要素粉末として純鉄粉を使用することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の焼結部品の製造方法。
【請求項９】
前記粉末（８）に含まれる主な要素粉末としてＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏのうち少なくとも一種の合金元素の量が合計で０．５〜８ｍａｓｓ％である部分合金化鉄粉を使用することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の焼結部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、焼結部品の製造方法、詳しくは、鉄系部品の場合、密度が粉末（原料粉末）の理論密度の９５％以上であるような高密度で、しかも、端面に粉末のトランスファー成形が必要な段差、例えば、圧粉体の上下両端面に２ｍｍ以上あるような段差を生じている焼結部品を製造するときに特に有効な焼結部品の製造方法に関する。なお、ここで言うトランスファー成形は、端面の段差のある部分に対応させて分割された金型のうち、給粉時の位置から粉末圧縮時にかけて下パンチの一部を他の下パンチに対して相対的に移動させると同時に上パンチの一部を他の上パンチに対して相対的に移動させて成形を完了させる方法である。
【背景技術】
【０００２】
焼結部品は、粉末を加圧成形して圧粉体を作り、その圧粉体を焼き固めて製造される。この焼結部品のうち、上述した高密度焼結部品は、以下に列挙するような方法で製造されている。
１）成形−仮焼結−コイニング−本焼結の各工程を経る２回プレス、２回焼結法。
２）温間成形法。
３）潤滑剤を塗布した金型を使用する金型潤滑成形法。
４）上記２）、３）を組み合わせた方法。
５）粉末成形金型を６０〜８０℃に加熱して粉末の成形を行う方法。
６）８００ＭＰａを超える圧力を加えて粉末の成形を行う高圧成形法。
【０００３】
また、下記特許文献１が開示しているような方法も開発されている。特許文献１が開示しているその方法は、２回成形、２回焼結法を行うものであって、金属粉末をダイス内で仮圧縮して予備プリフォームを作成し、その予備プリフォームを、潤滑剤を塗布してダイス内で本圧縮し、次いで、本圧縮後の予備プリフォームを仮焼結して焼結プリフォームを形成し、その焼結プリフォームを冷間鍛造して密度を高める。
【０００４】
なお、３）の金型潤滑成形法は、例えば、下記特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−９１９２９号公報
【特許文献２】特開平１１−１４０５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
粉末成形では、焼き付き対策として原料の粉末に潤滑剤を添加する方法が通常採られるが、この方法を採用すると、比重の小さい添加潤滑剤によって粉末の圧密が阻害され、焼結部品の密度が高まらない。このために、上記１）〜６）の製造方法や特許文献１の製造方法が採用され、あるいは提案されているが、これらの製造方法は、いずれも、原料費、工程費、加熱装置や潤滑剤を金型に塗布するための設備費などが嵩み、製品コストを高めると言う問題がある。
【０００６】
また、３）、４）、６）の方法は特に、分割されたパンチを用い、その分割パンチの先端の位置を金型による粉末圧縮方向にずらして圧粉体の上下双方の端面に段差をつける成形（いわゆる多段成形）が困難である。その多段成形では、圧粉体の各部の密度の均一化と寸法調整のために、上述したトランスファー成形が採用されるが、３）の金型潤滑成形法を採用してそのトランスファー成形を行うと、金型の表面に、潤滑剤を塗布できないところ（給粉時に他の金型要素によって覆い隠される部分）ができ、潤滑不良に起因した金型の焼き付きが起こり易くなる。
【０００７】
また、６）の高圧成形法では、圧粉体の段部に生じるき裂の抑制が難しくなり、金型の焼き付きや割れに対しての対応も困難になる。
【０００８】
そこで、形状の複雑な焼結部品については、圧粉体を端面に段差のない形状に成形し、それを焼結した後、機械加工して端面の落ち込み部を生じさせることもなされている（この方法はトランスファー成形が不要）が、コストを削減するためには、トランスファーによるネットシェイプやニアネットシェイプ成形を可能にして機械加工が必要な部位を無くすか、極力少なくすることが不可欠である。
【０００９】
この発明は、端面に段差を有する高密度焼結部品を、金型のトランスファーによるネットシェイプやニアネットシェイプ成形を可能にしながら金型の焼き付きを生じさせずに低コストで製造できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、この発明においては、粉末の成形をトランスファー成形で行って圧粉体を得る圧粉成形工程と、得られた圧粉体を焼結する工程を経て端面に段差のある焼結部品を製造する焼結部品の製造方法において、前記粉末の成形を、少なくとも前記トランスファー成形で圧縮方向の相対移動を生じる部分の表面が摩擦係数０．３以下の固体潤滑膜に被覆された金型を使用して行なう。ここで言う摩擦係数は、室温〜５５℃、大気中無潤滑状態でのＳＵＪ２軸受鋼球を相手とするボールオンディスク試験において測定されるものである。ディスクの母材は、金型と同じ材質、硬さ、面粗さを有し、その表面に前記固体潤滑膜を被覆する。
【００１１】
この製造方法の好ましい形態を以下に列挙する。
（１）前記固体潤滑膜が２層または３層構造の複合被膜であり、金型母材上の第１被膜のビッカース硬さが１０００ＨＶ以上である。
（２）前記固体潤滑膜として、金型母材に接する第１被膜がＴｉＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮの硬質被膜のいずれかで形成され、その第１被膜を覆う第２被膜がＭｏＳ2とＴｉ又はＭｏＳ2とＣｒの複合傾斜組成の膜（ＭｏＳ2の比率が外側に向って漸増する膜）からなる二層構造の複合被膜を用いる。
（３）前記固体潤滑膜として、金型母材に接する第１被膜がＴｉＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮの硬質被膜のいずれかの被膜で形成され、その第１被膜を覆う第２被膜がＭｏＳ2とＴｉ又はＭｏＳ2とＣｒの複合傾斜組成の膜で形成され、さらに、第２被膜を覆う第３被膜がＭｏＳ2の膜からなる三層構造の複合被膜を用いる。
（４）粉末成形金型による粉末の成形を、８００ＭＰａ以下、より望ましくは７００ＭＰａ以下の成形圧を加えて行う。
（５）粉末成形金型による粉末の成形を、チラーによる冷却などで粉末成形金型と粉末のそれぞれの温度を５５℃以下に制御して行う。
（６）前記粉末に含まれる主な要素粉末としてＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏのうち少なくとも一種の合金元素の量が合計で０．３〜２ｍａｓｓ％であるプレアロイ鉄粉を使用する。
（７）前記粉末に含まれる主な要素粉末として純鉄粉を使用する。
（８）前記粉末に含まれる主な要素粉末としてＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏのうち少なくとも一種の合金元素の量が合計で０．５〜８ｍａｓｓ％である部分合金化鉄粉を使用する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の製造方法では、粉末成形時に相対移動を生じる部分の表面が固体潤滑膜で被覆された金型を使用する。これにより、金型潤滑成形法では潤滑剤を塗布できない部分についても潤滑効果が発揮されて金型の焼き付きが起こり難くなり、潤滑剤の添加量を減らした粉末を使用して焼結部品の密度を向上させることが可能になる。また、金型の潤滑性向上によりトランスファーによるネットシェイプやニアネットシェイプの成形を行って焼結後の機械加工代を減少させることも可能になる。加えて、高密度焼結部品を通常の焼結部品の製造と同じ工程を経て製造することができ、コストアップの要因がなくなって製品価格を引き下げることが可能になる。
【００１３】
さらに、金型の潤滑性向上により高圧成形法に比べて成形圧を小さくして高密度焼結部品を成形することができ、成形圧を小さくすることで部品の割れが抑制される。
【００１４】
この発明の場合、圧粉体の全体或いは少なくとも一部分が粉末の理論密度の９５％以上の密度であることが望ましい。ここで言う粉末の理論密度とは、その粉末を空孔の無い緻密化された状態としたときの密度のことであり、粉末を構成する要素粉末の真密度と配合割合から次式により計算できる。
粉末の理論密度（ｇ／ｃｍ3）＝（ＸA＋ＸB＋ＸC＋ＸD・・・）／（ＸA／γA＋ＸB／γB＋ＸC／γC＋ＸD／γD・・・）
ＸA、ＸB、ＸC、ＸD・・・：要素粉末Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・の配合割合（ｍａｓｓ％）
γA、γB、γC、γD・・・：要素粉末Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・の真密度（ｇ／ｃｍ3）
例えば、プレアロイ鉄粉、Ｃｕ粉、黒鉛粉、潤滑剤粉の配合割合と真密度が表１に示すような場合には、混合粉末としての理論密度は上記の計算式により約７．３４ｇ／ｃｍ3
となる。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
潤滑剤は圧粉体を焼結した後は分解、消失するので潤滑剤粉以外の要素粉末の配合割合の合計を１００とし、潤滑剤粉はそれに対して配合割合を決めることが一般的である。
粉末の理論密度の９５％未満の密度で圧粉体を成形する際にも本発明を適用することが可能であるが、密度が理論密度の９５％未満の場合には固体潤滑膜を使用しなくても従来から一般的に使用されているＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の硬質被膜のみで圧粉体の亀裂や金型の焼き付きを防止可能な場合が多く、この発明の固体潤滑膜を採用すると、金型のコスト、すなわち製造コストのアップを招くことになりかねない。
金型の表面に設ける固体潤滑膜は、摩擦係数が０．３以下のものが焼き付き防止の効果が高い。従って、摩擦係数０．３以下の膜とする。また、固体潤滑膜と金型母材との間にビッカース硬さが１０００ＨＶ以上の硬質被膜が形成されていることが、金型の焼き付き防止の効果がさらに高くなって好ましい。
【００１７】
その固体潤滑膜は、上記（２）や（３）の被膜が好ましい。これらの被膜は、摩擦係数が０．１５〜０．２０程度と極めて小さいＭｏＳ2やＭｏＳ2を含む被膜によって摺動面が構成され、しかも、そのＭｏＳ2をＴｉ或いはＣｒとの複合傾斜組成の膜（ＭｏＳ2の比率が外側に向って漸増する膜）とすることにより、硬質のＴｉＮ、ＣｒＮ又はＴｉＣＮで構成される第１被膜と摺動面を構成する第２或いは第３被膜との密着性を確保することができる。
【００１８】
成形圧を８００ＭＰａ以下にする方法は、部品の割れが抑制される。また、粉末成形金型と粉末の温度を低くすることでも金型の焼き付きを防止することができ、粉末成形金型と粉末のそれぞれの温度を５５℃以下に制御して粉末の成形を行う方法は、その効果を期待できる。
【００１９】
純鉄粉は最も圧縮性の良い鉄粉であり、焼結部品の原料粉末として広く使われている。純鉄粉中の不可避不純物である元素のうち、Ｍｎは含有量が多いと粉末の圧縮性を損なうため、Ｍｎ量を０．１ｍａｓｓ％以下にして圧縮性を高めた純鉄粉も市販されている。ただし、Ｍｎ量を０．１ｍａｓｓ％以下にするためには、鉄粉を製造する過程で純度の高い原料を選択する必要があり、鉄粉の価格が高くなる、この発明では、既に述べたような方法により所望の密度を達成することができるため、必ずしもＭｎ量を０．１ｍａｓｓ％以下にする必要はなく、Ｍｎ量が０．１ｍａｓｓ％を超えても、０．２５ｍａｓｓ％以下であれば必要な密度を得ることができ、安価な純鉄粉を選択することが可能である。
プレアロイ鉄粉は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ等を鉄に均一に固溶、合金化させた粉末であり、純鉄粉を主な要素粉末とする粉末と比べて焼結部品としての十分な強度や硬さを容易に得ることができる粉末である。ただし、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏのうち少なくとも一種以上の合金元素の量は合計で０．３〜２ｍａｓｓ％であることが望ましい。０．３ｍａｓｓ％未満では焼結部品としての十分な強度や硬さを得ることが困難となり、一方、２ｍａｓｓ％を超えると固溶強化、硬化により粉末の圧縮性が低下する。
部分合金化鉄粉は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏの粉末を純鉄粉や圧縮性の良いプレアロイ鉄粉の表面に拡散付着させたものであり、純鉄粉や圧縮性の良いプレアロイ鉄粉の圧縮性を確保でき、また、純鉄粉やプレアロイ鉄粉と比べて粒径の小さいＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏ粉末の偏析を防止しながら合金元素量を増やすことが可能な鉄粉である。Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏのうち少なくとも一種以上の合金元素の量は合計で０．５〜８ｍａｓｓ％であることが望ましい。０．５ｍａｓｓ％未満では焼結部品としての十分な強度や硬さを得ることが困難となり、また、８ｍａｓｓ％を超えても強度や硬さの改善効果は飽和してさらには高まらず、粉末の圧縮性が低下するだけである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について説明する。この発明の方法で製造される焼結部品の一例を図１、図２に示す。図１の部品は、純鉄粉や圧縮性の良いプレアロイ鉄粉、部分合金化鉄粉を主な要素粉末とする粉末を原料にして製造される焼結歯車、図２の部品は図１の歯車と同様の材料で形成される焼結スプロケットである。図１の焼結歯車１は、本体部２の外周にストレートな歯３と歯溝４を有し、また、本体部２の中心に軸穴５の形成されたボス６を有している。本体部２は、端面２ａの一部、すなわち、外周のリング部２ｂとボス６との間に凹部７（図示の歯車には本体部の他端面にも同様の凹部が形成される）を有しており、その凹部７を形成するために、粉末の成形が給粉から圧縮完了までの間に金型要素を圧縮方向に相対移動させるトランスファー成形によってなされる。
【００２１】
図３に、図１の焼結歯車１の製造に利用される粉末成形装置の粉末成形金型を示す。この粉末成形金型２０は、ダイ２１と、下１パンチ２２と、その下１パンチの内側に配置する下２パンチ２３と、その下２パンチの内側に配置する下３パンチ２４と、下１パンチ２２に対向させた上１パンチ２５と、下２パンチ２３に対向させた上２パンチ２６と、下３パンチ２４に対向させた上３パンチ２７と、下３パンチ２４の内側に配置するコア２８とで構成されており、ダイ２１に形成された成形穴２１ａの穴面で歯車（圧粉体）の外周の歯３と歯溝４を、下１パンチ２２と上１パンチ２５で歯車のリング部２ｂの一方の端面と他方の端面を、下２パンチ２３と上２パンチ２６で歯車の本体部の一端面と他端面に形成される凹部７を、下３パンチ２４と上３パンチ２７でボス６の一方の端面と他方の端面を、コア２８で歯車の軸穴５をそれぞれ成形する。図３は、キャビティ２９に粉末８を充填した給粉状態、図４は圧縮を完了して圧粉体９ができた状態を示している。これからわかるように、金型のトランスファーにより給粉時と圧縮完了時では、金型要素の相対位置関係が変化する。
【００２２】
この図３の粉末成形金型は、ダイ２１に設けられた成形穴２１ａの穴面と、下１〜下３の各パンチ２２〜２４の表面、上１〜上３の各パンチ２５〜２７の表面及びコア２８の表面に、摩擦係数が０．３以下の固体潤滑膜３０（図５、図６参照）を備えたものになっている。
【００２３】
図５、図６の３１は各金型要素の共通の金型母材であり、その金型母材３１の表面に固体潤滑膜３０が設けられている。図５の固体潤滑膜３０は、金型母材３１に接する第１被膜３０-1がＴｉＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮの硬質被膜のいずれかで形成され、その第１被膜を覆う第２被膜３０-2がＭｏＳ2とＴｉ又はＭｏＳ2とＣｒの複合傾斜組成の膜からなる複合被膜となっている。
【００２４】
また、図６の固体潤滑膜３０は、金型母材３１に接する第１被膜３０-1がＴｉＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮの硬質被膜のいずれかで形成され、その第１被膜を覆う第２被膜３０-2がＭｏＳ2とＴｉ又はＭｏＳ2とＣｒの複合傾斜組成の膜、第２被膜を覆う第３被膜３０-3がＭｏＳ2の膜からなる三層構造の複合被膜となっている。ＭｏＳ2とＴｉ又はＭｏＳ2とＣｒの複合傾斜組成の膜は、ＭｏＳ2の含有量が外側に向って漸増した膜である。第１被膜３０-1は、その層の厚みを例えば１〜７μｍにするとよい。また、第２被膜３０-2の層の厚みは、０．５〜５μｍ、第３被膜３０-3の層の厚みは、０．０２〜１μｍにするとよい。
【００２５】
固体潤滑膜３０は、金型母材３１上に直接ＭｏＳ2膜などを設けたものでもよいが、金型母材との間に上述した組成の硬質被膜（第１被膜の膜）が設けられていると１０００ＨＶ以上という高いビッカース硬さにより、金型母材表面のミクロな塑性変形を抑制することができ、金型の焼き付き防止効果を高めることができる。金型母材として一般的なハイス鋼のビッカース硬さは７００〜８００ＨＶ程度である。
【００２６】
金型で成形する粉末８は、潤滑剤粉末の添加量が、潤滑剤粉末以外の要素粉末の合計量を１００ｍａｓｓ％として、０．２〜０．８ｍａｓｓ％であることが望ましい。０．２ｍａｓｓ％未満では金型の焼き付きが起こりやすくなり、また、８ｍａｓｓ％を超えても金型の潤滑効果は飽和してさらには高まらず、加えて、粉末の流れ性が劣化する。その粉末８は、主な要素粉末として純鉄粉やＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏのうち少なくとも一種以上の合金元素の量が合計で０．３〜２ｍａｓｓ％であるプレアロイ鉄粉、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏのうち少なくとも一種以上の合金元素の量が合計で０．５〜８ｍａｓｓ％である部分合金化鉄粉を使用することが好ましい。また、粉末の成形圧は、既に述べた理由から８００ＭＰａ以下、より望ましくは７００ＭＰａ以下にするのがよい。粉末成形時の金型温度、粉末温度も既に述べた理由から５５℃以下に制御するのがよい。その制御は周知の方法、例えば、金型はチラー冷却、粉末は５５℃以下の室内で室温に保つか、必要に応じてエアコン等の空調設備のある室内に保持することで行える。
【００２７】
粉末を成形して得られた圧粉体は、所定の温度で焼結し、必用に応じて得られた焼結体のサイジング、熱処理などを実施して所望の焼結部品を完成させる。
【００２８】
図２の焼結スプロケット１１は、本体部１２の外周に歯１３と歯溝１４を有し、また、本体部１２の中心に軸穴１５の形成されたボス１６を有している。ボス１６は本体部１２
の中心に本体部の両端面から突出するように設けられており、全体の密度の均一化を図りながら本体部１２とボス１６に必用な厚み差をつけるために、前述の歯車と同様、粉末の成形がトランスファー成形によってなされる。この図２の焼結スプロケット１１を成形する粉末成形金型は、図３の金型と類似の構成になる（下パンチ、上パンチが各１個少ない）。成形の条件などは上記とほとんど同じであるので、その図と説明は省略する。
【００２９】
以下に、この発明の方法の実施例を示す。
表２に本実施例で使用した粉末の種類と各要素粉末の配合割合を示す。表２における潤滑剤粉末については、潤滑剤粉末以外の要素粉末の合計量を１００とした場合の配合割合にしている。その潤滑剤粉末は、エチレンビスステアリン酸アミド粉末にステアリン酸亜鉛粉末を混合したものを用いた。また、金型のうち、ダイの内環部、上下パンチ、コアの母材の材質はいずれもビッカース硬さ７３０ＨＶのハイス鋼を用い、それぞれの金型の表面にＰＶＤ法により表３に示す被膜を被覆した。
表３に示した被膜の摩擦係数は、金型と同じ材質、硬さを有し、端面の表面粗さをラッピングにより０．８μｍＲｚ以下に仕上げたディスク状の試験片を金型と同時に成膜装置内に入れて被膜を被覆したものを用いて、室温、大気中、無潤滑状態でＳＵＪ２軸受鋼球を相手とするボールオンディスク試験で測定された値である。
空調設備のある室内で粉末容器からプレス内に設置した金型へ粉末を供給し、その粉末を表４に示す成形圧力で圧縮成形して上端面と下端面にそれぞれ５ｍｍの段差を有する図１に示す形状の圧粉体を得た。このときの粉末容器内の粉末温度は、いずれの粉末も２０〜２８℃の範囲内にあった。また、それぞれの粉末について表４に示す成形圧力で数量１０００個の連続成形を試みた。なお、連続成形中の金型と粉末や圧粉体との摩擦、金型と金型との摩擦により発生する熱による金型温度の異常上昇を防ぐため、金型の中で最も温度が高くなるダイを、そのダイの外環と内環の間に冷却水路を設けてその冷却水路中にチラーで１５〜２０℃程度に冷却した水を一定流量で流す方法で冷却した。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
【表３】
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【００３２】
表４に、各粉末の理論密度の９５％に相当する密度、金型の種類、成形圧力、圧粉体密度（成形１個目から３個目までの３個の圧粉体の密度の平均値）及び、各粉末について数量１０００個の連続成形を行い、その成形で得られた圧粉体を焼結炉にてエンドサーミックガス雰囲気下１１３０℃（保持時間  約２０分）の条件で焼結後、磁気探傷法によって調べた焼結体１０００個中の亀裂発生個数、連続成形中の金型の焼き付き発生の有無、連続成形１０００個終了時の金型の温度（ダイの内環の温度）をまとめて示す。
なお、この評価試験において連続成形の途中で金型の焼き付きが発生したもの（表４に開示）については、焼き付き発生時点で連続成形を中止した。また、１０００個の連続成形はできたものの、焼き付き無しの試料では起こらなかった圧粉体の表面の擦り傷が多く見られたものがあり、これについては表４に「若干焼き付き気味」と表示した。
【００３３】
【表４】
2009120918.tif 000006
【００３４】
表４の結果からわかるように、各粉末とも使用金型がＡ、Ｂのときには金型の焼き付きは無く、７００ＭＰａ以下の成形圧力では亀裂発生個数は０個、成形圧力８００ＭＰａの場合にも亀裂発生個数は１個だけであった。また、連続成形１０００個終了時の金型温度も５５℃であった。
一方、比較例である金型Ｃ、Ｄの使用時は、潤滑剤粉末の配合割合が０．８ｍａｓｓ％の粉末については金型は若干焼き付き気味で、亀裂発生個数は２０個以上、また、金型温度はいずれも５５℃を超えていた。潤滑剤粉末の配合割合が０．４ｍａｓｓ％、０．２ｍａｓｓ％の粉末については連続成形の途中で金型の焼き付きが発生し、成形を中止せざるを得なかった。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の方法で製造する焼結部品の一例を示す斜視図
【図２】この発明の方法で製造する焼結部品の他の例を示す斜視図
【図３】この発明の方法で使用する粉末成形金型の一例を示す断面図
【図４】図３の粉末成形金型の粉末圧縮完了位置を示す断面図
【図５】金型母材の表面に形成した固体潤滑膜の一例を示す断面図
【図６】金型母材の表面に形成した固体潤滑膜の他の例を示す断面図
【符号の説明】
【００３６】
１          焼結歯車
２          本体部
２ａ        端面
２ｂ        リング部
３          歯
４          歯溝
５          軸穴
６          ボス
７          凹部
８          粉末
９          圧粉体
１１        焼結スプロケット
１２        本体部
１３        歯
１４        歯溝
１５        軸穴
１６        ボス
２０        粉末成形金型
２１        ダイ
２１ａ      成形穴
２２        下１パンチ
２３        下２パンチ
２４        下３パンチ
２５        上１パンチ
２６        上２パンチ
２７        上３パンチ
２８        コア
２９        キャビティ
３０        固体潤滑膜
３０-1      第１被膜
３０-2      第２被膜
３０-3      第３被膜
３１        金型母材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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