JPH0128083B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0128083B2
JPH0128083B2 JP56137346A JP13734681A JPH0128083B2 JP H0128083 B2 JPH0128083 B2 JP H0128083B2 JP 56137346 A JP56137346 A JP 56137346A JP 13734681 A JP13734681 A JP 13734681A JP H0128083 B2 JPH0128083 B2 JP H0128083B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sintering
chamber
gas
furnace
atmosphere
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56137346A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5839702A (ja
Inventor
Naoki Motooka
Atsushi Kuroishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP13734681A priority Critical patent/JPS5839702A/ja
Publication of JPS5839702A publication Critical patent/JPS5839702A/ja
Publication of JPH0128083B2 publication Critical patent/JPH0128083B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、粉末冶金製品を大気圧以下の減圧ガ
ス雰囲気下で焼結するにあたり、生産性に優れ、
しかも寸法精度の良い焼結体を得ることを目的と
した連続減圧雰囲気焼結炉に関するものである。 一般に粉末冶金法における焼結雰囲気としては
ブタン等の変成ガス、アンモニア分解ガス、N2
ガス、H2ガスあるいは真空雰囲気が使用されて
いるが、Cr、Mn等の易酸化性元素を含む材料
は、真空雰囲気以外の上記ガス雰囲気では酸化し
やすいという問題があつた。 その点、真空雰囲気による焼結は還元性が優れ
ているが、Cを含むような材料はCと製品中の酸
素が反応して還元が進む為、製品中のC量の制御
が困難であり、他方、蒸気圧の高い元素を含む材
料の場合には、真空中では飛散しやすいという問
題がある。 これを解消する手段として考え出されたのが、
炉内を真空に引きながら雰囲気ガスを導入し、大
気圧下の減圧ガス雰囲気中で焼結を行う方法であ
る。C量の制御が問題となる製品の場合には、減
圧下でCOあるいはH2ガスを導入し、これらのガ
スによつて還元反応を促進させる方法が有効であ
り、元素の蒸発が問題となる様な場合にはN2
Ar等のガスを導入することが有効であることが
確認されている。 しかしながら、従来の減圧雰囲気焼結炉は、バ
ツチ式の真空炉をベースにしている為、製品挿入
→昇温→焼結→冷却→製品取り出しの1サイクル
時間が長く、通常4〜5時間を要している。 この為、大量生産を必要とするような鉄系焼結
機械部品には、対応し難いという生産能力上の問
題があつた。しかも、従来のバツチ式真空炉は発
熱体が側壁あるいは上下面のみの2面構造である
為、炉内の温度バラツキ巾が20℃と大きく、焼結
体の寸法精度が悪く、高精度を要求される焼結機
械部品には適用しにくいという問題を有してい
た。これらの問題点を解消するために考え出され
たのが、本発明の連続減圧雰囲気焼結炉である。 以下本発明の実施例について添付図面に従つて
説明する。 実施例 第1図は本発明の焼結炉の概略を示したもので
ある。 第1図の1は脱ガス室で、操業時は500〜700℃
の温度で保持されている。こゝで脱ガス室を設け
た理由は、第1に中央の焼結室2に品物を挿入す
る際に、焼結室の発熱体11が大気にさらされて
劣化することを防ぐ為の予備室的な役目を果すこ
と、第2には、真空あるいは減圧雰囲気焼結室で
脱ガスを行うことは、成形体から出て来た潤滑材
が炉壁および真空ポンプ内に一部付着し、雰囲気
の汚れ更にはポンプの性能低下をきたす為、前も
つて脱ガスを行う方が望ましいこと、第3には、
脱ガス室1と焼結室2とを連続化することによ
り、脱ガス時に加熱された予熱を焼結時に有効に
生かせる為、焼結時の加熱に要するエネルギーが
その分節約できるという点である。第1表は、焼
結炉がバツチ式で脱ガスを別の炉で行うという従
来の方法と本焼結炉での加熱に要する電力エネル
ギーを比較したもので、いずれも鉄系焼結部品60
Kgを加熱した場合の数値である。これによつて本
焼結炉がエネルギーの節約という点でも従来の方
法に比べて優れていることが判る。
【表】 次に脱ガス室の温度を500〜700℃とした理由、
500℃以下では成形体中に分散している潤滑材の
飛散が不十分であり、減圧あるいは真空雰囲気に
おける焼結時に残つていた潤滑材が出てくる為、
焼結雰囲気の制御に悪影響を及ぼすという問題が
あること、一方700℃に達すると潤滑材は殆ど抜
けており、それ以上温度を上げても効果は変らな
いからである。 第1図の18は脱ガス雰囲気ガスの導入回路で
15は電磁弁である。雰囲気ガスとしてはN2
アンモニア分解ガス、エキソサミツクガス、H2
ガス等非酸化性ガスであれば何でも良いが、成形
体から出てくる潤滑材は白煙となるので、出来れ
ばアンモニア分解ガス、H2ガス等の燃焼性ガス
を使用して白煙を燃やして炉外に排出させる方が
環境対策の点で望ましい。 ボートの挿入であるが、挿入は入口の扉4を開
けて外部のローダーを用いて脱ガス室のボート2
1の位置にセツトする。脱ガス室の入口扉4を開
ける際には、上部の潤滑材とガスの排気口8をフ
タ9によつて閉じておくと共に、炉内圧は1気圧
をやゝ上回る程度にして大気から炉内にエアーを
まき込まないようにする。ボート21がセツトさ
れた後は扉4を閉めて排気口のフタ9を開けて排
気口8から潤滑材をガスと共に燃焼させながら排
出させる。脱ガス室1に保持する時間は、次工程
の焼結時間によつて決定されるが、潤滑材を十分
に飛散させるという点からは少なくとも30分以上
が望ましい。 次に焼結室2への移動であるが移動の前に先ず
焼結室内にガス導入回路19から電磁弁16を開
口してN2あるいはArガスを導入し、炉内圧を脱
ガス室1と同等か若干上回る程度にし、この状態
で中間扉5を開ける。次に脱ガス室内下部にセツ
トされたローダーを用いてボート21を焼結室2
内に移動させ、セツトが終ると中間扉を閉め、ガ
ス導入を止め、電磁弁14を開にし真空ポンプ1
3で炉内を真空にする。この間の所要時間はでき
る限り短時間であることが望ましいので、導入ガ
ス流量調整範囲を広くとり、雰囲気ガス導入の場
合は少量、ボート移動の際には大量にと流量が切
換えできる様な構造とし、真空ポンプ13の排気
能力も高くして大体3分以内で移動完了できるよ
うにすることが望ましい。なお、焼結室2内に示
す10は断熱材、11は発熱体である。 脱ガス室から焼結室へボートを移動させる別の
方法として、脱ガス室に真空ポンプによる排気回
路を設け、脱ガス終了後、排気口8のフタを閉じ
電磁弁14′を開口し、真空ポンプ13′で炉内を
真空にし、焼結室も真空にした状態で中間扉5を
開け、ボートを移動させることも可能である。 ボートが焼結室にセツトされ所定の温度に達す
ると、ガス同入回路19、電磁弁16により雰囲
気ガスを導入し、排気回路の電磁弁14を開−閉
の調整によつて炉内を所定の減圧下に保ち、焼結
を実施する。 次に焼結室の発熱体の構造について述べる。従
来の焼結炉は発熱体の配置が側壁あるいは上下面
の2面に限られている為、炉内の温度バラツキが
大きく、ボートの中央部と端部とで温度差が大き
く、通常温度巾で20℃位あり、その為、焼結体の
寸法バラツキも大きくなるという問題があつた。
そこで本焼結炉では温度精度を上げる為、第3図
に示すような発熱体の構造をとることゝした。 第3図で31,32,33はそれぞれカーボン
発熱体で4面構造をなしており、それぞれ別個に
35,36で示される電流回路及び電源によつて
加勢さる様になつている。温度制御は熱電対34
によつて温度を検知し、マイコン38及びフイー
ドバツク回路37によつて、所定の温度あるいは
昇温速度を維持できるように31,32,33の
発熱体に加える電力を調整することにより達成す
る。 即ち、上下方向の温度バラツキは上下面の発熱
体によつて低く抑え、前後方向のバラツキは発熱
体を3ゾーンに分割制御することによつて低く抑
えることができ、極めて高い温度精度が得られる
ことが可能となつた。第2表は1200℃の温度にお
ける炉内の温度バラツキを示したものである。 次に焼結室における品物の保持時間について述
べる。脱ガス室で600℃に加熱された品物を1200
℃で焼結する場合を例にとると、昇温速度を20
℃/分とすれば、約30分で焼結温度に達する。
こゝで焼結温度での保持時間を30分とすれば、結
局焼結室での保持時間は60分となる。保持時間に
ついては昇温速度、焼結温度、焼結温度での保持
時間の設定によつて適宜変更が可能である。
【表】 最後に焼結された品物の冷却室3への移動であ
るが、この場合、焼結室2及び冷却室3共に真空
ポンプ13によつて炉内を真空にし、その時点で
中間扉6を開け、冷却室に設けられたローダーに
よつて焼結室内のボート21を取り出し冷却室に
セツトする。セツト終了後直ちに中間扉6を閉
じ、ガス導入回路20、電磁弁17より冷却ガス
を炉内圧700〜760Torrに達するまで導入する。 この時、冷却速度を早めたい場合には、冷却ガ
スを導入した後、冷却用フアン12をまわしてガ
スフアン強制冷却を実施する。冷却が終れば炉内
圧を1気圧とした後、出口の扉7を開け外部ロー
ダーによつて炉内のボート21を外へ出す。 この様なサイクルによつて品物の脱ガス、焼結
及び冷却を連続的に実施するのである。但し、実
際に連続的に操業する場合には、ボートの移動先
を先ず空にしておくという必要から、先ず冷却室
のボートを外へ、次に焼結室のボートを冷却室へ
その次に脱ガス室のボートを焼結室へと順次後の
ボートから先に移動させることが必要である。 最後に60Kgの製品を脱ガス・焼結・冷却させる
のに要する時間について、バツチ式の炉と本焼結
炉で行つた比較結果を第3表に示す。 第3表より、本焼結炉の生産性がバツチ式に比
べて格段に優れていることが明らかである。
【表】 * バツチ式の場合、ガスフアン冷却
を用いてもカーボン発熱体が
大気にふれても劣化しない低温にな
るまでに時間がかゝる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の連続減圧雰囲気焼結炉の概略
説明図、第2図は脱ガス→焼結に至る製品加熱に
要する電力エネルギーの脱ガス→焼結パターンの
図で、イは従来の方法の場合、ロは本発明の焼結
炉の場合をそれぞれ示し、第3図は本発明の焼結
炉の温度精度を上げるための発熱体の構造説明図
である。 1……脱ガス室、2……焼結室、3……冷却
室、4……入口扉、5,6……中間扉、7……出
口扉、8……潤滑材とガスの排気口、9……排気
口フタ、10……断熱材、11……発熱体、12
……冷却用フアン、13,13′……真空ポンプ、
14,14′,15,16,17……電磁弁、1
8,19,20……ガス導入回路、21……ボー
ト、31,32,33……それぞれ前部、中央
部、後部のカーボン発熱体、34……熱電対、3
5……発熱体加熱用電流回路、36……発熱体電
源、37……フイードバツク回路、38……マイ
コン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 粉末冶金法によつて成形された成形体を、大
    気圧以下の減圧ガス雰囲気中で焼結させる焼結炉
    において、その構造が、成形時の金型潤滑の為に
    原料粉末中に添加混合された潤滑材を成形体から
    飛散させ、さらに燃焼ガスを使用してその潤滑材
    を燃焼させる機構を設けた脱ガス室と、脱ガスさ
    れた成形体を減圧下で焼結させる焼結室、および
    焼結された品物を非酸化性雰囲気ガス中で冷却さ
    せる冷却室からなり、品物挿入側から脱ガス室、
    焼結室、冷却室の順に連続して配置され、各室の
    間に設けられた中間扉によつて各々独立して気密
    性を保つことが出来ることを特徴とする連続減圧
    雰囲気焼結炉。 2 焼結室における発熱体の配置を、左右の側面
    だけでなく上下面にも配置した四面構造にすると
    共に、ボート移動方向に発熱体を3分割し、それ
    ぞれ独立して温度制御を行うことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の連続減圧雰囲気焼結
    炉。 3 焼結室には、真空ポンプによつて炉内のガス
    を排気させる排気回路をつけると共に、非酸化性
    雰囲気ガスを導入させるガス導入回路を設け、炉
    内を真空に引きながらガスを導入し、排気回路の
    中間に設けられた電磁弁によつて、炉内を大気圧
    以下の所定の圧力に保ち、その減圧ガス雰囲気下
    で品物を焼結させることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項または第2項記載の連続減圧雰囲気焼
    結炉。 4 冷却室に非酸化性ガスを導入させるガス導入
    回路を設けると共に、室内に1台以上のフアンを
    取りつけたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項、第2項または第3項記載の連続減圧雰囲気焼
    結炉。
JP13734681A 1981-09-01 1981-09-01 連続減圧雰囲気焼結炉 Granted JPS5839702A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13734681A JPS5839702A (ja) 1981-09-01 1981-09-01 連続減圧雰囲気焼結炉

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13734681A JPS5839702A (ja) 1981-09-01 1981-09-01 連続減圧雰囲気焼結炉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5839702A JPS5839702A (ja) 1983-03-08
JPH0128083B2 true JPH0128083B2 (ja) 1989-06-01

Family

ID=15196489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13734681A Granted JPS5839702A (ja) 1981-09-01 1981-09-01 連続減圧雰囲気焼結炉

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5839702A (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5861424U (ja) * 1981-10-22 1983-04-25 東北金属工業株式会社 真空焼結装置
JPH01212707A (ja) * 1988-02-18 1989-08-25 Mitsubishi Metal Corp 還元脱脂炉
JPH0732414Y2 (ja) * 1989-08-09 1995-07-26 梶原工業株式会社 アルミニウムホイール可撓性容器の供給装置
JPH0776019B2 (ja) * 1990-03-27 1995-08-16 澁谷工業株式会社 カートン取出し装置
CN107020376A (zh) * 2016-01-31 2017-08-08 湖南大学 一种金属基砂轮气氛烧结装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5214312B2 (ja) * 1973-07-02 1977-04-20
JPS53120611A (en) * 1977-03-30 1978-10-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Sintering furnace for powder metallurgy
JPS5426205A (en) * 1977-07-29 1979-02-27 Sumitomo Electric Ind Ltd Preparation of superhard alloy containing molybdenum

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5214312U (ja) * 1975-07-18 1977-02-01
JPS5822077Y2 (ja) * 1979-06-12 1983-05-11 東海高熱工業株式会社 高温高純度ガス雰囲気炉

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5214312B2 (ja) * 1973-07-02 1977-04-20
JPS53120611A (en) * 1977-03-30 1978-10-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Sintering furnace for powder metallurgy
JPS5426205A (en) * 1977-07-29 1979-02-27 Sumitomo Electric Ind Ltd Preparation of superhard alloy containing molybdenum

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5839702A (ja) 1983-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201327292Y (zh) 连续式真空气氛烧结炉
GB1370274A (en) Method and apparatus for sintering compacts of powder materials
CN108405855B (zh) 一种用于金属粉末注射成形的脱脂烧结炉
JP2006518445A (ja) 材料の均一加熱処理の方法とそのシステム
JPH0128083B2 (ja)
JPH0112801B2 (ja)
JPS63183103A (ja) 射出成形体の焼結方法
US4609031A (en) System for sintering molds and for preparing cast products
JP2000017305A (ja) 脱脂焼結炉
JPH09111309A (ja) 連続式焼結炉
JPH0587459A (ja) 真空熱処理炉
US6821478B2 (en) Method and device for sintering aluminum based sintered parts
JP2572017B2 (ja) マツフル炉における処理物の冷却方法
JPS62167803A (ja) 真空焼結急冷炉
EP0378995B1 (en) Method of producing zinc oxide whiskers
KR101989323B1 (ko) 순환 냉각 장치를 포함하는 로
JP2871111B2 (ja) 真空炉における冷却方法
JPH06346104A (ja) 焼結方法及び焼結炉
JPH07316606A (ja) 金属粉末射出成形体の脱脂方法
JPS61190004A (ja) 金属粉末の還元焼鈍炉
CN114322587A (zh) 一种连续烧结控制方法
JPH0634338Y2 (ja) 焼結炉
CN117146580B (zh) 一种八室真空连续烧结炉控制方法和八室真空连续烧结炉
JPS5531183A (en) Sintering method of hard metal
KR100404739B1 (ko) 세라믹 전자부품 제조용 박스형 로