JPH07179909A

JPH07179909A - 粉末鍛造法

Info

Publication number: JPH07179909A
Application number: JP5328463A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Horimura; 弘幸堀村; Kenji Okamoto; 憲治岡本; Masahiko Minemi; 正彦峰見; Toshihiko Kaji; 俊彦鍛治; Yoshinobu Takeda; 義信武田; Yoshie Kouno; 由重高ノ
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-07-18
Also published as: DE69420119T2; US5547632A; EP0659509B1; EP0659509A1; DE69420119D1

Abstract

(57)【要約】【目的】高強度で、且つ高靱性な鍛造品を得ることの
できる粉末鍛造法を提供する。【構成】加熱された圧粉体１０を固定金型２の凹形成
形部７内に設置し、次いでその固定金型２の凹形成形部
７と可動金型３の凸形成形部９との協働により、主とし
て前記圧粉体１０の厚さを減少させるプレス鍛造を行う
粉末鍛造法である。プレス鍛造は２段のプレス工程より
なり、圧粉体１０を固定金型２の凹形成形部７内に設置
した後、各段のプレス工程を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粉末鍛造法、基本的に
は、加熱された圧粉体を固定金型内に設置し、次いでそ
の固定金型と可動金型との協働により、主として前記圧
粉体の厚さを減少させるプレス鍛造を行う粉末鍛造法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種粉末鍛造法においては、一
般に、１段のプレス工程のみからなるプレス鍛造が採用
されている。こゝで、１段のプレス工程とは、可動金型
を１往復動させることであり、これは以後同じである。

【０００３】また粉末鍛造法の実施においては、圧粉体
加熱後プレス鍛造を開始するまでの間に、加熱装置から
の圧粉体の取出し、固定金型内への圧粉体の設置等の諸
作業を必要とするため圧粉体の温度が降下する。

【０００４】このような温度降下を防止すべく、従来法
としては鍛造用素材表面に保温用被覆層を形成する、と
いった方法が採用されている（例えば特開昭５８−１２
２１４２号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プレス鍛造法によると、特に、圧粉体が優れた特性を有
する微細なＡｌ合金粉末より成形されている場合、その
粉末表面の酸化膜を十分に破壊して新生面相互の接合を
圧粉体全体に亘って発生させることができず、その結
果、高強度で、且つ高靱性な鍛造品を得ることが難し
い、という問題があった。

【０００６】一方、従来の保温方法では、被覆層の形成
に当り、液状物を素材表面に塗布する、といった手段が
採用されている。この手段をＡｌ合金粉末よりなる圧粉
体に適用すると、Ａｌ合金粉末表面には酸化膜が存在す
ることから、加熱工程ではＡｌ合金粉末相互の接合が発
生せず、その結果、加熱工程中に前記液状物が圧粉体の
気孔内に浸入し、その浸入物が異物となって鍛造品内に
残留するため、Ａｌ合金粉末相互の接合性が悪化し、ま
た緻密化が妨げられて、高強度で、且つ高靱性な鍛造品
を得ることができない、といった問題を生じる。

【０００７】本発明は前記に鑑み、プレス鍛造を複数段
に分けて行うことにより高強度で、且つ高靱性な鍛造品
を得ることのできる前記粉末鍛造法を提供することを目
的とする。

【０００８】また本発明は、Ａｌ合金粉末よりなる圧粉
体に、それとは別体の保温体により保温作用を与えるこ
とによって高強度で、且つ高靱性な鍛造品を得ることの
できる前記粉末鍛造法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、加熱された圧
粉体を固定金型内に設置し、次いでその固定金型と可動
金型との協働により、主として前記圧粉体の厚さを減少
させるプレス鍛造を行う粉末鍛造法において、前記プレ
ス鍛造は複数段のプレス工程よりなり、前記圧粉体を前
記固定金型内に設置した後、各段のプレス工程を行うこ
とを特徴とする。

【００１０】また本発明は、加熱された圧粉体を固定金
型に設置し、次いでその固定金型と可動金型との協働に
より鍛造を行う粉末鍛造法において、前記圧粉体はＡｌ
合金粉末より成形され、その圧粉体に保温作用を与え、
且つ前記鍛造過程で前記圧粉体に対して非融着性の保温
体を、前記圧粉体と共に前記固定金型に設置することを
特徴とする。

【００１１】

【作用】前記のようにプレス鍛造を複数段のプレス工程
に分けると、鍛造圧力に達するまでの可動型の移動速度
を、例えば１段目プレス工程では粉末相互の接合が圧粉
体の緻密化に優先するように制御し、２段目プレス工程
では圧粉体の緻密化と共に粉末相互の接合性を向上させ
るように制御する、といったことが可能となる。

【００１２】また各段のプレス工程は、圧粉体を固定金
型内から取出すことなくその型内に設置した状態で行わ
れるので、圧粉体の温度降下を極力抑制して、その成形
性の悪化を回避することが可能である。

【００１３】これにより高強度で、且つ高靱性な鍛造品
を得ることができる。

【００１４】Ａｌ合金粉末よりなる圧粉体を用いる粉末
鍛造法において、そのＡｌ合金粉末には、従来から、鍛
造過程における酸化膜破壊の観点から粒径が大きいこ
と、不規則形状を有すると共に高温下において変形抵抗
が小さいことが要求されている。そのため、Ａｌ合金粉
末の特性を向上すべく、その粒径の微細化等を図ると、
従来法によっては成形不可能となり、したがって鍛造品
の特性も低次元にて限界があった。

【００１５】前記のような複数段のプレス工程よりなる
プレス鍛造を適用すると、Ａｌ合金粉末の平均粒径が４
０μｍ以下である場合、また高温強度向上を狙ってＡｌ
合金粉末が耐熱性元素であるＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、
Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ等を総量で４原子％以上含有している
場合にも成形可能であり、またその粉末表面の酸化膜を
十分に破壊して新生面相互の接合を圧粉体全体に亘って
発生させることができる。

【００１６】このようなＡｌ合金粉末よりなるビレット
を用い、熱間押出し加工を行うことによって押出し品を
得ることは可能であるが、前記プレス鍛造によれば、Ａ
ｌ合金粉末の歩留り、作業コスト等の総合コストを、熱
間押出し加工の３分の１〜２分の１に低減することがで
きる。

【００１７】一方、前記のように保温体を用いると、圧
粉体を鍛造開始直前まで所定温度に保持することが可能
であるから、鍛造開始までの温度降下を想定して圧粉体
を過昇温する必要がない。これにより鍛造品における金
属組織を微細化して、その高強度化を達成することがで
きる。また前記温度保持効果により圧粉体の変形抵抗の
増加を抑制し得るので、Ａｌ合金粉末相互の接合性を向
上させて鍛造品の高靱性化を達成することができる。

【００１８】これは、前記のようにＡｌ合金粉末が微細
化されていたり、また前記耐熱性元素を含む場合にも達
成される。

【００１９】前記のように、主として圧粉体の厚さを減
少させるプレス鍛造を行う粉末鍛造法においては、固定
金型として凹形成形部を有するものが、一方、可動金型
として凸形成形部を有するものがそれぞれ使用される。
この場合、プレス鍛造過程では、圧粉体における固定金
型との対向面は凹形成形部底面と、また可動金型との対
向面は凸形成形部端面とそれぞれ静的に接触するだけ
で、それらの間に摺擦は殆ど生じない。その結果、圧粉
体の両対向面側に急激な温度降下が生じるため、鍛造品
の両対向面側に、粉末相互の接合不良に伴う表面欠陥が
生じ易くなる。このような問題は、圧粉体の両対向面側
にそれぞれ保温体を配設する、即ち両保温体により圧粉
体を挟んで凹形成形部内に設置することによって解決さ
れる。

【００２０】この方法による鍛造品は、その両対向面側
に切削加工を施すことなく使用に供し得るので、加工コ
ストの低減および歩留りの向上、といった効果をもたら
す。

【００２１】なお、保温体は圧粉体に対して非融着性で
あるから、再使用される。

【００２２】

【実施例】

Ａ．複数段のプレス工程よりなるプレス鍛造を行う粉末
鍛造法について〔実施例Ｉ〕図１において、粉末鍛造機１は固定金型２
と、その上方に配設された可動金型３とよりなる。固定
金型２は、上下両面に開口する円形孔部４を備えた型本
体５と、その円形孔部４に下方から摺動自在に嵌合され
た可動ロッド６とを有する。可動ロッド６の上端面と、
それよりも上側に存する円形孔部４の略半部とにより凹
形成形部７が形成される。可動金型３は、ホルダ８と、
その下面に突設されて凹形成形部７に嵌合される凸形成
形部９とよりなる。

【００２３】組成がＡｌ₉₃Ｆｅ_4.5Ｚｒ_0.5Ｓｉ₂（数
値は原子％）である溶湯を調製し、その溶湯を用い窒素
ガスアトマイズ法を適用してＡｌ合金粉末を製造した。
Ａｌ合金粉末に分級処理を施して粒径が１０５μｍ以下
のＡｌ合金粉末を得た。そのＡｌ合金粉末の平均粒径は
３８μｍであり、またＡｌ合金粉末をＳＥＭ（走査型電
子顕微鏡）により観察したところ球形であることが判明
した。

【００２４】３００ｇのＡｌ合金粉末を用い、成形圧力
６ton ／cm²の条件で一軸圧縮成形を行って図２に示す
ように、直径７６mm、厚さ２９mmの円板形圧粉体１０を
得た。その圧粉体１０の相対密度は約７６％であった。

【００２５】圧粉体１０を、高周波加熱を適用して約５
分間で５７０℃に加熱し、次いでその温度に５秒間保持
し、その後２００℃に加熱された固定金型２における内
径７８mmの凹形成形部７内に設置した。可動金型３の温
度は固定金型２と同様に２００℃である。

【００２６】鍛造圧力を８ton ／cm²に設定し、その鍛
造圧力に達するまでの可動金型３の移動速度を変えて凸
形成形部９と凹形成形部８との協働によりプレス鍛造を
行った。プレス鍛造は、１段のプレス工程のみを行う場
合と、複数段、実施例では２段のプレス工程を行う場合
とに分けた。

【００２７】各鍛造品の寸法は、直径７８mm、厚さ約２
７．５mmであり、また相対密度は９９％以上であった。

【００２８】各種鍛造品よりテストピースを製作し、そ
れらについて引張りテストおよびシャルピー衝撃テスト
を行ったところ、表１の結果を得た。

【００２９】

【表１】表１において、可動金型の移動速度とは、荷重が零の時
の移動速度を意味し、プレス鍛造中における可動金型の
移動速度ではない。

【００３０】表１から明らかなように、テストピース
（３）〜（５）の如くプレス鍛造において２段のプレス
工程を採用すると、テストピース（１），（２）の如く
プレス鍛造において１段のプレス工程のみを採用した場
合に比べて高い強度および高い靱性を有する鍛造品を得
ることができる。

【００３１】２段のプレス工程を採用する場合におい
て、テストピース（３）が最も優れた機械的特性を有す
る。このように優秀な鍛造品を得るためには、１段目プ
レス工程において、鍛造圧力に達するまでの可動金型３
の移動速度をＶ₁としたとき、２段目プレス工程におい
て、前記と同一の鍛造圧力に達するまでの可動金型３の
移動速度Ｖ₂をＶ₂＜Ｖ₁に設定するのがよいことが判
る。

【００３２】これは、１段目プレス工程における可動金
型３の移動速度を速くすると、粉末界面における剪断力
が大きくなるため、酸化膜の破壊が効率良く行われ、こ
れにより緻密化に優先してＡｌ合金粉末相互の接合が進
行し、また２段目プレス工程における可動金型３の移動
速度を１段目プレス工程におけるそれよりも遅くする
と、今度は緻密化が進行すると共に１段目プレス工程で
生じた接合面を元にして、新生面相互の接合が広範囲に
亘って進行し、これにより粉末相互の接合を圧粉体１０
全体に亘って発生させることができるからである。

【００３３】比較のため、前記と同様の圧粉体１０を、
高周波加熱を適用して約５分間で５７０℃に加熱し、次
いでその温度に５秒間保持し、その後２００℃に加熱さ
れた固定金型２における内径７８mmの凹形成形部７内に
設置した。

【００３４】鍛造圧力を８ton ／cm²に設定し、また２
００℃に加熱された可動金型３の移動速度を所定値に設
定して凸形成形部９と凹形成形部８との協働によりプレ
ス鍛造を行い中間体を得た。離型後の中間体の温度は３
００℃であった。

【００３５】中間体を高周波加熱を適用して約３分間で
５７０℃に再加熱し、次いでその温度に５秒間保持し、
その後２００℃に加熱された固定金型２における内径８
０mmの凹形成形部７内に設置した。

【００３６】鍛造圧力を８ton ／cm²に設定し、また２
００℃に加熱された可動金型３の移動速度を所定値に設
定して凸形成形部９と凹形成形部７との協働によりプレ
ス鍛造を行い鍛造品を得た。

【００３７】各種鍛造品よりテストピースを製作し、そ
れらについて引張りテストおよびシャルピー衝撃テスト
を行ったところ、表２の結果を得た。

【００３８】

【表２】表１，２において、テストピース（３）〜（５）と（１
ａ）〜（４ａ）とを比較すると、テストピース（１ａ）
〜（４ａ）の方が、２回の加熱による金属組織の粗大化
に伴い低強度であることが判る。ただし、テストピース
（１ａ），（３ａ）においては１回目のプレス鍛造にお
ける可動金型３の移動速度が速いことからシャルピー衝
撃値は比較的高くなる。

【００３９】〔実施例II〕実施例Ｉで用いたＡｌ合金粉
末と同種Ａｌ合金粉末（Ａｌ₉₃Ｆｅ_4.5Ｚｒ_0.5Ｓ
ｉ₂）５００ｇを用い、成形圧力６ton ／cm²の条件で
一軸圧縮成形を行って内燃機関用コンロッド形状を有す
る厚さ２９mmの圧粉体を得た。その圧粉体の相対密度は
約７８％であった。

【００４０】圧粉体を、高周波加熱を適用して約３分間
で５６０℃に加熱し、次いでその温度に５秒間保持し、
その後２００℃に加熱された固定金型における凹形成形
部内に設置した。可動金型の温度は固定金型と同様に２
００℃である。

【００４１】鍛造圧力を８ton ／cm²に設定し、また１
段目プレス工程において、鍛造圧力に達するまでの可動
金型の移動速度を６０mm／sec に、また２段目プレス工
程において、鍛造圧力に達するまでの可動金型の移動速
度を４０mm／sec にそれぞれ設定して凸形成形部と凹形
成形部との協働によりプレス鍛造を行いコンロッドを得
た。

【００４２】比較のため、一段のプレス工程のみを行う
プレス鍛造を採用した以外は前記と同一条件にて粉末鍛
造を行いコンロッドを得た。

【００４３】各コンロッドの桿部よりテストピースを製
作し、それらについて引張りテストおよびシャルピー衝
撃テストを行ったところ、表３の結果を得た。

【００４４】

【表３】表３から、実施例によれば、比較例に比べて強度および
靱性の高いコンロッドが得られることが判る。

【００４５】Ｂ．保温体を用いる粉末鍛造法について組成がＡｌ₉₃Ｆｅ_4.5Ｔｉ_0.5Ｓｉ₂（数値は原子％）
である溶湯を調製し、その溶湯を用いエアアトマイズ法
を適用してＡｌ合金粉末を製造した。Ａｌ合金粉末に分
級処理を施して粒径が１０５μｍ以下のＡｌ合金粉末を
得た。

【００４６】３００ｇのＡｌ合金粉末を用い、成形圧力
６ton ／cm²の条件で一軸圧縮成形を行って、図３に示
すように直径７６mm、厚さ約３０mmの円板形圧粉体１１
を得た。その圧粉体１１の相対密度は約７６％であっ
た。

【００４７】また炭素鋼材（ＪＩＳＳ４５Ｃ）を用い
て、図４に示すように直径７７．５mm、厚さ８mmの円板
形保温体１２を製作した。

【００４８】保温体１２による保温作用を調べるため、
圧粉体１１および保温体１２を用いて次のような実験を
行った。

【００４９】図５に示すように、前記粉末鍛造機１にお
いて、その固定金型２を２００℃に加熱した。また図３
に示すように、圧粉体１１の中心部に孔１３をあけ、そ
の孔１３に熱電対Ｔｃを挿入して圧粉体１１の温度を測
定し得るようにし、その圧粉体１１を高周波コイル内に
設置して６００℃に加熱した。また保温体１２をマッフ
ル炉を用いて６００℃に加熱した。

【００５０】圧粉体１１を高周波コイル内から取出し、
直ちに保温体１２上に重ねて、図５に示すように固定金
型２の凹形成形部７内に設置し、圧粉体１１の温度変化
を測定した。また保温体１２を用いない、ということ以
外は、前記同様の条件下で圧粉体１１の温度変化を測定
した。

【００５１】図６は圧粉体の温度変化を示す。高周波コ
イル内より圧粉体１１を取出してから鍛造開始までの経
過時間は約１５秒間である。本図から明らかなように、
保温体１２を使用すると、前記経過時間内において圧粉
体１２には殆ど温度変化が生じないが、保温体１２を使
用しない場合には、前記経過時間内において圧粉体１２
には約６０℃の温度降下が生じている。このことから、
保温体１２を使用した場合と、使用しない場合とでは有
意な差を生じることが判る。

【００５２】保温体１２の保温作用を十分に得るために
は、圧粉体１１の熱伝導率をＣ₁としたとき、保温体１
２としては、その熱伝導率Ｃ₂がＣ₂＜Ｃ₁であるもの
を用いることが望ましい。

【００５３】このような要望を満足する保温体１２は、
前記炭素鋼、ステンレス鋼等のＦｅ系合金、インコネル
等のＮｉ系合金、またはＸ４０等のＣｏ系合金から選択
される少なくとも一種より構成される。因みに、前記Ａ
ｌ合金（Ａｌ₉₃Ｆｅ_4.5Ｔｉ _0.5Ｓｉ₂）の熱伝導率は
８０Ｗ／ｍ・Ｋであるが、炭素鋼（ＪＩＳＳ４５Ｃ）
のそれは４３Ｗ／ｍ・Ｋ、ステンレス鋼（ＪＩＳＳＵ
Ｓ３０４）のそれは１６Ｗ／ｍ・Ｋ、インコネルのそれ
は１５Ｗ／ｍ・Ｋ、Ｘ４０のそれは１８Ｗ／ｍ・Ｋであ
る。

【００５４】〔実施例Ｉ〕前記と同様の圧粉体１１およ
び保温体１２を用い、それら１１，１２を同一温度に加
熱すると共にその加熱温度を５００〜６２０℃の範囲で
種々変化させた。また固定および可動金型２，３をそれ
ぞれ２００℃に加熱した。

【００５５】加熱後の保温体１２上に加熱後の圧粉体１
１を重ね、それらを図５に示すように固定金型２の凹形
成形部７内に設置し、次いで鍛造圧力を８ton ／cm²に
設定し、可動金型３の凸形成形部９と固定金型２の凹形
成形部７との協働によりプレス鍛造を行って各種鍛造品
を得た。鍛造品と保温体との分離は、鍛造後両者を水中
に投ずることによって行った（これは以後の例において
同じである。）また保温体１２を用いない、ということ以外は前記同様
の条件下でプレス鍛造を行って各種鍛造品を得た。

【００５６】各種鍛造品よりテストピースを製作し、そ
れらについて引張テストおよびシャルピー衝撃テストを
行ったところ、図７の結果を得た。

【００５７】図７から明らかなように、保温体１２を使
用することによって、鍛造品の引張強さを５０kgｆ／mm
²以上に、またシャルピー衝撃値を２０Ｊ／cm²以上に
それぞれ高めることができ、これにより鍛造品の高強度
化および高靱性化を達成することができる。なお、シャ
ルピー衝撃値が２０Ｊ／cm²以上であるということは、
熱間押出し加工により確認されたことであるが、粉末相
互の接合が十分に行われていることを意味する。

【００５８】保温体１２を使用しない場合には、鍛造品
の引張強さが５０kgｆ／mm²程度であるとき、シャルピ
ー衝撃値は２０Ｊ／cm²未満であり、一方、シャルピー
衝撃値が２０Ｊ／cm²以上であるとき、引張強さは５０
kgｆ／mm²未満となる。

【００５９】量産面において、保温体１２を使用した場
合、鍛造品の引張強さを４５kgｆ／mm²以上に、またシ
ャルピー衝撃値を２０Ｊ／cm²以上に高めるためには、
圧粉体１１の加熱温度を５５０〜５９０℃の範囲内に収
めればよく、このような広い温度幅は十分に管理可能で
ある。

【００６０】ところが、保温体１２を使用しない場合に
は、鍛造品に前記と同等の機械的特性を要求すると、圧
粉体１１の加熱温度を極めて狭い範囲内に収めなければ
ならず、これは量産上管理不可能である。

【００６１】〔実施例II〕２０ｇの前記Ａｌ合金粉末
（Ａｌ₉₃Ｆｅ_4.5Ｔｉ_0.5Ｓｉ₂）を用い、成形圧力６
ton ／cm²の条件で一軸圧縮成形を行って、縦１３mm、
横１０mm、長さ７０mmの角柱状圧粉体を得た。その圧粉
体の相対密度は約７６％であった。

【００６２】また炭素鋼材（ＪＩＳＳ４５Ｃ）を用い
て、厚さ５mm、幅１０mm、長さ７０mmの板状保温体を２
枚製作した。

【００６３】圧粉体を高周波コイル内に設置して５７０
℃に加熱し、また両保温体をマッフル炉を用いて６１０
℃に加熱し、さらに固定および可動金型を２００℃に加
熱した。

【００６４】加熱後の圧粉体の横方向の辺と加熱後の各
保温体の幅方向の辺とを合致させて両保温体により圧粉
体を挟み、それらを固定金型の幅１１mm、長さ７２mmの
凹形成形部内に設置し、次いで鍛造圧力を８ton ／cm²
に設定し、可動金型の凸形成形部と固定金型の凹形成形
部との協働によりプレス鍛造を行って鍛造品を得た。

【００６５】この鍛造品における両保温体との両接触面
を切削加工せずにシャルピー衝撃テストを行ったとこ
ろ、その値は２５Ｊ／cm²であることが判明した。

【００６６】このような高いシャルピー衝撃値が得られ
るのは、圧粉体における凹形成形部底面との対向面およ
び凸形成形部端面との対向面が両保温体による保温作用
を受け、粉末相互の接合がそれら対向面側において十分
に発生しているからである。

【００６７】この保温作用を十分に発揮させるために
は、圧粉体の加熱温度をＴ₁としたとき、保温体の加熱
温度Ｔ₂をＴ₂＞Ｔ₁に設定するのが効果的である。ま
た両保温体と圧粉体とをサンドウイッチ構造にすれば、
保温効果は一層向上する。

【００６８】両保温体を使用しない場合には、圧粉体の
加熱温度を６１０℃に上昇させても、鍛造品のシャルピ
ー衝撃値は１２Ｊ／cm²と低く、保温体を用いた場合の
２分の１以下であった。

【００６９】〔実施例III 〕５００ｇの前記Ａｌ合金粉
末（Ａｌ₉₃Ｆｅ_4.5Ｔｉ_0.5Ｓｉ₂）を用い、成形圧力
５ton ／cm²の条件で１軸圧縮成形を行って、内燃機関
用コンロッド形状を有する厚さ２９mmの圧粉体を得た。
その圧粉体の相対密度は約７８％であった。

【００７０】またステンレス鋼板（ＪＩＳＳＵＳ３０
４）を用いて、コンロッド形状を有する厚さ８mmの板状
保温体を製作した。

【００７１】圧粉体を高周波コイル内に設置して５８０
℃に加熱し、また保温体をマッフル炉を用いて５８０℃
に加熱し、さらに固定および可動金型をそれぞれ２００
℃に加熱した。

【００７２】加熱後の圧粉体を加熱後の各保温体上に重
ねてそれらを固定金型の凹形成形部内に設置し、次いで
鍛造圧力を８ton ／cm²に設定し、可動金型の凸形成形
部と固定金型の凹形成形部との協働によりプレス鍛造を
行ってコンロッドを得た。

【００７３】このコンロッドの桿部よりテストピースを
製作し、そのテストピースについて引張りテストおよび
シャルピー衝撃テストを行ったところ、引張強さは５６
kgｆ／mm²、シャルピー衝撃値は２３．６Ｊ／cm²であ
った。

【００７４】保温体を使用しない場合には、前記同様の
テストピースにおいて、引張強さは５３．３kgｆ／m
m²、シャルピー衝撃値は２．９Ｊ／cm²であった。

【００７５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、前記のよ
うにプレス鍛造を複数段のプレス工程に分けて行う、と
いった方法を採用することによって、圧粉体より高強度
で、且つ高靱性な鍛造品を得ることができる。

【００７６】請求項３記載の発明によれば、前記のよう
に圧粉体を保温体により保温する、といった方法を採用
することによって、高強度で、且つ高靱性なＡｌ合金製
鍛造品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】粉末鍛造法の一例を示す縦断面図である。

【図２】圧粉体の一例を示す斜視図である。

【図３】圧粉体の他例を示す斜視図である。

【図４】保温体の斜視図である。

【図５】粉末鍛造法の他例を示す縦断面図である。

【図６】経過時間と圧粉体の温度との関係を示すグラフ
である。

【図７】圧粉体の加熱温度と、鍛造品の引張強さおよび
シャルピー衝撃値との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

２固定金型３可動金型１０，１１圧粉体１２保温体

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【手続補正書】

【提出日】平成７年２月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】鍛造圧力を８ton ／cm²に設定し、その鍛
造圧力に達するまでの可動金型３の移動速度を変えて凸
形成形部９と凹形成形部７との協働によりプレス鍛造を
行った。プレス鍛造は、１段のプレス工程のみを行う場
合と、複数段、実施例では２段のプレス工程を行う場合
とに分けた。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】

【表１】表１において、可動金型３の移動速度とは、負荷が零の
時の移動速度、つまり凸形成形部９が圧粉体１０に接す
るまでの可動金型３の移動速度を意味し、凸形成形部９
が圧粉体１０に接した後のプレス鍛造中における可動金
型３の移動速度ではない。ただし、負荷が零の時の可動
金型３の移動速度が速ければ、鍛造圧力に達するまでの
可動金型３の移動速度は速くなる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】

【表２】表１，２において、テストピース（３）〜（５）と（１
ａ）〜（４ａ）とを比較すると、テストピース（１ａ）
〜（４ａ）の方が、２回の加熱による金属組織の粗大化
に伴い低強度であることが判る。ただし、テストピース
（１ａ）〜（３ａ）においては１回目のプレス鍛造にお
ける可動金型３の移動速度が速いか、両プレス鍛造にお
ける可動金型３の移動速度が同一であることに起因して
シャルピー衝撃値は比較的高くなる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】鍛造圧力を８ton ／cm²に設定し、また１
段目プレス工程において、可動金型の移動速度を６０mm
／sec に、また２段目プレス工程において、可動金型の
移動速度を４０mm／sec にそれぞれ設定して凸形成形部
と凹形成形部との協働によりプレス鍛造を行いコンロッ
ドを得た。したがって、１段目プレス工程において、鍛
造圧力に達するまでの可動金型の移動速度Ｖ₁は、２段
目プレス工程において、鍛造圧力に達するまでの可動金
型の移動速度Ｖ₂よりも大、即ちＶ₁＞Ｖ₂となる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５４】〔実施例Ｉ〕前記と同様の圧粉体（Ａｌ₉₃
Ｆｅ_4.5Ｔｉ_0.5Ｓｉ₂）１１および保温体（ＪＩＳ
Ｓ４５Ｃ）１２を用い、それら１１，１２を同一温度に
加熱すると共にその加熱温度を５００〜６２０℃の範囲
で種々変化させた。また固定および可動金型２，３をそ
れぞれ２００℃に加熱した。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６７】この保温作用を十分に発揮させるために
は、圧粉体の加熱温度をＴ₁としたとき、保温体の加熱
温度Ｔ₂をＴ₂＞Ｔ₁に設定するのが効果的である。ま
た両保温体と圧粉体とをサンドウイッチ構造にするの
で、保温効果は一層向上する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者峰見正彦埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者鍛治俊彦兵庫県伊丹市昆陽北１丁目１番１号住友電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者武田義信兵庫県伊丹市昆陽北１丁目１番１号住友電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者高ノ由重兵庫県伊丹市昆陽北１丁目１番１号住友電気工業株式会社伊丹製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱された圧粉体（１０）を固定金型
（２）内に設置し、次いでその固定金型（２）と可動金
型（３）との協働により、主として前記圧粉体（１０）
の厚さを減少させるプレス鍛造を行う粉末鍛造法におい
て、前記プレス鍛造は複数段のプレス工程よりなり、前
記圧粉体（１０）を前記固定金型（２）内に設置した
後、各段のプレス工程を行うことを特徴とする粉末鍛造
法。
【請求項２】前記プレス鍛造は二段のプレス工程より
なり、１段目プレス工程において、鍛造圧力に達するま
での前記可動金型（３）の移動速度をＶ₁としたとき、
２段目プレス工程において、前記と同一の鍛造圧力に達
するまでの前記可動金型（３）の移動速度Ｖ₂をＶ₂＜
Ｖ₁に設定する、請求項１記載の粉末鍛造法。
【請求項３】加熱された圧粉体（１１）を固定金型
（２）に設置し、次いでその固定金型（２）と可動金型
（３）との協働により鍛造を行う粉末鍛造法において、
前記圧粉体（１１）はＡｌ合金粉末より成形され、その
圧粉体（１１）に保温作用を与え、且つ前記鍛造過程で
前記圧粉体（１１）に対して非融着性の保温体（１２）
を、前記圧粉体（１１）と共に前記固定金型（２）に設
置することを特徴とする粉末鍛造法。
【請求項４】前記圧粉体（１１）の熱伝導率をＣ₁と
したとき、前記保温体（１２）として、その熱伝導率Ｃ
₂がＣ₂＜Ｃ₁であるものを用いる、請求項３記載の粉
末鍛造法。
【請求項５】前記保温体（１２）は、Ｆｅ系合金、Ｎ
ｉ系合金またはＣｏ系合金から選択される少なくとも一
種より構成される、請求項３または４記載の粉末鍛造
法。
【請求項６】前記圧粉体（１１）の加熱温度をＴ₁と
したとき、前記保温体（１２）の加熱温度Ｔ₂をＴ₂＞
Ｔ₁に設定する、請求項３，４または５記載の粉末鍛造
法。
【請求項７】加熱された圧粉体（１１）を固定金型
（２）内に設置し、次いでその固定金型（２）と可動金
型（３）との協働により、主として前記圧粉体（１１）
の厚さを減少させるプレス鍛造を行う粉末鍛造法におい
て、前記圧粉体（１１）はＡｌ合金粉末より成形され、
その圧粉体（１１）に保温作用を与え、且つ前記プレス
鍛造過程で前記圧粉体（１１）に対して非融着性の保温
体（１２）を、前記圧粉体（１２）と共に前記固定金型
（２）内に設置することを特徴とする粉末鍛造法。