【珈琲ブレイ句】「sintering window」は、直訳すると「焼結窓」ですが、目的を加えた「焼結機能窓」と訳します。昔、私が勝手に作った言葉「焼結限界温度範囲」と同義です。焼結機能窓とは、焼結密度が最大でかつ組織が仕様を満たす焼結温度の範囲のことです。組織の仕様とは、結晶粒の大きさ、硬度、炭化物形状などの規格です。
この焼結機能窓が広いとなぜ良いのか。
それは、焼結炉内の温度バラツキがあっても出力品質(焼結密度、組織)が安定(バラツキが少ない)するので、寸法も安定し高精度化が実現できます。つまりロバスト性能が高いということです。ロバスト性=頑健性 品質工学で出てくる概念です。
特に高炭素鋼の焼結機能窓は狭いです。急激に密度が上昇すると思えば、少し高温にすると溶けてしまいます。また、密度を高めるために焼結時間を伸ばすと網目状炭化物が発生します。そのためSUS440C、SKD11、D2、SKH51、M2等の焼結は苦労します。焼結する場所を狭めて品質を管理していませんか? フルチャージできない課題がありませんか?
この対策にはどんなものがあるのか、2つ紹介します。
1)私が行った対策で、2種類の性質や粒径が異なる粉末を混合する方法。
2)成分がJIS規格から外れますが、炭化物になりやすい元素を添加する方法。W、Ti、Ta、Nb、V 等を数%~10%混ぜると焼結機能窓が数10℃広がり、焼結温度も低温側にシフトするという方法があります。これは、例えばNb添加なら、優先的にNbがNbC炭化物になり、悪さをする炭素を減らす効果があるからです。これは「ピン止め効果」と言われています。



