项目名称及单位:面向柴油车的注射器用磁性零件的开发(图10)
日立粉末冶金
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图10
本材料是对与欧洲排气标准相对应的普通线路系统注射器中装载的高性能压粉磁芯材料,进而使用独自的烧结技术,开发了复合电枢,作为磁性部件而采用。
在本开发的压粉磁芯材料中,在铁粉绝缘性提高、极微细树脂粉末开发、树脂的添加方法,以及*大限度发挥压粉磁芯性能的热处理方法等方面都进行了优化,达到了与历来的压粉磁芯相比优异的磁性能与高强度。而且,在复合电枢中,使用具有磁性能所必要的翼部的高磁通密度、高透磁率的超高性能烧结磁芯(Fe—Si系材料),经试验有耐磨性要求的熔铸材料,有独自的烧结扩散接合而复合一体化,达到了用历来的制备方法所不能得到的耐磨性与磁性能。
结果是,作为注射器的吸力提高了35%,对用户机器燃烧效率的提高做出了贡献。
评价要点:实现了与欧洲排气标准(EUROV)相对应的普通线路的高磁性能部件用材料。
《新粉末冶金零件奖·开发部门》
项目名称及单位:使用真空烧结硬化技术对烧结高速钢翼的开发(图11)
住友电气工业
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图11
本开发采用了具有脱气、烧结、冷却3阶段的真空烧结炉,使烧结供需中的冷却过程的淬火实用化的方法,应用于制造烧结高速钢翼。
高速钢由于具有优异的耐磨性与韧性,被广泛地应用于模具、工具等领域,但是,与一般的铁基零件相比,原料粉末的成本高,必须在真空或非氧化气氛中进行烧结,进而,为了得到耐磨性能,还必须在同样的气氛中进行热处理,所以低成本地制造该类材料一直是一个问题。
在本开发中,使烧结工序与热处理工序的热效应基本相同,研究了烧结的冷却过程作为淬火处理,采用具有脱气、烧结、冷却等3室为独立结构的连续真空烧结炉,使用former star试验机进行了CCT图的制作及*佳冷却速度的研究,确立了烧结硬化技术。
结果是,采用热效率优异的3室结构的真空烧结炉,同时进行热处理的淬火,与历来的设备与技术相比,热损耗降低到1/2以下,成本能够降低约30%,对于近年来原材料价格急剧上升条件下的高合金钢制品的竞争力做出了贡献。
评价要点:使用真空烧结炉同时进行热处理,达到了热损耗降低到1/2以下,成本能够降低约30%,是一种节能的制备方法。
《原料奖》
项目名称及单位:兼具成形性与强度的快切削钢粉(图12) 神户制钢
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图12
本粉末是为了制备必须进行切削加工的复杂形状烧结部件而开发的兼具成形性与强度的快切削钢粉。
作为必须进行切削加工的复杂形状烧结部件,历来是使用在还原铁粉中添加MnS粉末,但是存在有烧结时脱硫,MnS的利用率低,被切削性的改善不充分等问题。为了解决该问题,虽然开发了将MnS预合金化的快切削钢粉,但是却存在有成形强度与烧结强度低的问题。
在本开发中,为了提高成形性,由雾化工序使粉末微细化,由还原工序对其进行烧结,使铁粉异形状化,由此能够使MnS微细地分布于颗粒内,同时提高烧结性,达到改善烧结体强度的目的。
结果是,对于烧结部件的复杂形状化、薄壁化、净成形化、切削等所必要的横孔、横沟槽、长尺寸小孔等要求,使用成形性良好、被切削性优异的快切削钢粉(对于还原铁粉+MnS粉切削性提高5倍,对于NnS预合金化粉切削性提高10%),制造减震器活塞与滑动部件等。
评价要点:在确保尺寸精度的基础上,增加与切削相对应的部件,成形性与被切削性良好,能够与烧结不仅的复杂化、薄壁化相对应。
《鼓励奖》
项目名称及单位:具有阳螺纹的电动遮阳伞用多台阶齿轮(图13)
住友电气工业
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图13
本制品是为了驱动装载于汽车的电动遮阳伞的驱动力矩的的部件。
历来,为了传递驱动力矩的烧结齿轮是由4个部件与1个锻造材料的阳螺纹部件,合计5个部件所构成,实现了烧结齿轮削减1个,锻造螺纹部的烧结化,以及与烧结齿轮的一体化,构成部件成为3个,作为组合部件实现了成本的下降。
在本开发中,齿轮与锻造螺杆一体化,作为齿轮强度对策与成本下降对策,通过设计实现了齿轮形状的*优化,进而进行了内径精度提高、模具的高刚性化等。由此能够使发生应力降低40%,所以够使材质从Fc—Ni—Cu—Mo转变为廉价的Fc—Ni—C体系。而且,与轮毂全长为17mm,厚度为2mm,容易发生破损,所以在成形体的处理中采用自动集粉装置,防止裂纹的发生。
结果是,成功地将部件数目从5个减少到3个,能够同时使用烧结螺杆与锻造螺杆,对烧结部件的设计自由度的扩大做出了贡献。
评价要点:从*初开始设计,制备了部件削减,高负荷、异形的齿轮,长尺寸轮毂,从锻造部件变为烧结部件。
项目名称及单位:涡轮增压器用烧结扩散接合耐磨部件的开发(图14)
日立粉末冶金
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图14
本材料是在烧结不锈钢材料中分散有由Co基熔融制造合金粉末所形成的高耐磨硬质层、兼具高耐磨性与韧性的材料,与熔铸的不锈钢接合,应用于涡轮增压器部件。
历来,为了使涡轮的翼开闭用驱动环动作的杆销,是使用在不锈钢表面进行处理形成硬质层的材料,在进一步要求耐磨性的情况下,虽然有Co基熔融制造合金作为候补,但是存在有成本的问题。
本开发材料的硬质层虽然具有与Co基熔融制造合金相同的成分,但是能够使更微细的金属间化合物析出分散,通过该分散量的*优化与材料的高密度化,实现了比熔铸材料更为优异的耐磨性。在需要耐磨性的部位使用本材料,在需要韧性的部位使用熔铸不锈钢,两种材料的接合一体化,能够得到高耐磨性、高韧性,且能够控制材料价格成本的零件。
结果是,成功地开发了世界上*高水准的耐磨性烧结材料,通过烧结扩散接合,是历来难以实现的具有高耐磨性、高韧性的烧结部件的应用领域得到扩大。
评价要点:开发了比原来材料(Co基熔融制造合金)耐磨性更为优异的材料,通过扩散接合,能够与具有不同特性的烧结部件相对应,进行了用途的拓展。
(续完)
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