[发明专利]动力传递零件

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力传递零件，特别地，涉及一种由烧结件构成的动力传递零件。

背景技术

通过使用模具对金属原料粉末进行冲压成形，并经烧成加以烧结，从而能获得烧结件。该方法是为获得烧结件而作为简易的方法被广泛采用的。以下，将该方法称为粉末冲压烧结法。通常，当使用粉末冲压烧结法制造烧结件时，烧结件的密度与铸制件的真实密度的比例即相对密度降低，在烧结件内部残存有较多空孔。由于空孔在应力负载时成为应力集中源，因此，烧结件容易变为低强度、低疲劳强度的脆性材料。另外，由于烧结件含有较多的空孔，因此，刚度也容易比铸制件的刚度低。

因此，以烧结件的高强度化及高刚度化为目的，为实现烧结件的高密度化，以CIP(Cold Isostatic Pressing：冷等静压)法、HIP(Hot Isostatic Pressing：热等静压)法为例，提出了各种方法。

作为处理金属原料粉末的方法，存在使金属原料粉末微粒子化的方法。因金属原料粉末的微粒子化会使金属原料粉末的表面积增加。伴随着该表面积的增加，提高了与相邻粉末的烧结性。具体而言，利用热能等能量容易产生金属原料粉末彼此的原子的结合。另外，由于促进了构成金属原料粉末的元素的内部扩散而使空孔收缩，因此，能获得高密度的烧结件。

然而，在使用被微粒子化后的金属原料粉末的情况下，在压粉体成形时，因微粒子化而产生的金属原料粉末间、金属原料粉末及模具间的摩擦损失会显著增加。藉此，粉末在模具内的流动性变差，成形性变差。其结果是，存在因成形缺陷而产生较大的空孔或烧结件的高密度化困难这样的问题、精密成形困难这样的问题。因此，将金属原料粉末微粒子化的方法的应用受到了限制。

作为改进成形方法的方法，可举出温热成形法。例如，在日本专利特开2004-197157号公报(专利文献1)中，记载了在模具内表面与原料粉末接触的部分的温度为100℃～225℃的状态下对填充到模具的原料粉末进行加压成形的方法。温热成形法能通过对在高温下容易产生塑性变形的原料粉末进行成形来提高压粉体的密度。另一方面，存在需要专用的润滑剂这样的问题和因在边界部存在飞边而需要除去工序这样的问题。

作为处理烧结温度及烧结时间的方法，可举出高温长时间烧成法。高温长时间烧成法是以下方法：通过使烧结时的温度比通常的温度高，另外也增长烧结时间，来提高烧结性并提高烧结密度，从而减少空孔以实现高密度化。然而，在高温长时间烧成法中，可能会使烧结件中的结晶粒粗大化而导致强度降低。另外，存在为了制造而需要长时间这样的问题。

作为在烧结后进行后续加工来实现高密度化的方法，可举出烧结锻造法。烧结锻造法是通过对烧结后的烧结件进行常温锻造来压扁空孔的方法。在烧结锻造法中，虽然能达到与真实密度相近的值，但存在制造的生产周期变长这样的问题、需要锻造装置这样的问题以及因锻造而难以获得与通过现有的粉末冲压烧结法得到的烧结件同等的高精度这样的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-197157号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

由于因空孔引起的强度方面的脆弱性的问题，将具有较多空孔的铁类烧结件适用于要求高强度、高刚度的用途受到了限制。在由要求这么严格的强度、刚度的铁合金构成的金属零件中，较多地使用有对铸制件进行切削加工后的切削加工件及对铸制件进行锻造后的锻造件。因此，在将由通过一般的粉末冲压法制造出的铁合金构成的金属烧结件适用于齿轮及凸轮等动力传递零件的情况下，存在很难适用于特别要求高强度、高刚度的用途或与由上述铸制件构成的零件相比需要大尺寸这样的问题。

本发明鉴于上述技术问题而作，其目的在于通过粉末冲压烧结法实现烧结件的高密度化来提供一种高强度、高刚度的动力传递零件。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的动力传递零件由烧结件构成，该烧结件是通过对使以铁为主要成分的原料粉末粒化而得到的粒化粉进行冲压成形、烧成而获得的。

本发明人专心研究的结果是，在由对使金属细粉末粒化而得到的粒化粉进行冲压成形、烧成后的烧结件构成的动力传递零件中，发现提高了成形性及烧结性，且提高了径向抗压强度。提高成形性及烧结性并提高径向抗压强度的理由可考虑如下。