JP2639949B2

JP2639949B2 - 耐摩耗性Ｃｕ基合金

Info

Publication number: JP2639949B2
Application number: JP62312619A
Authority: JP
Inventors: 和彦森; 宗谷高木; 稔河崎; 真司加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1987-12-10
Publication date: 1997-08-13
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: EP0320195A1; DE3871099D1; US5104748A; JPH01152232A; EP0320195B1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は耐摩耗性に優れたCu基合金に関するもので
あり、特に金属基体上に局部的に耐摩耗層を形成するに
適した分散強化型のCu基合金に関するものである。

従来の技術 Cu基の耐摩耗性材料としては、例えば「金属工学シリ
ーズ１構成材料とその熱処理」（昭和52年７月20日、
日本金属学会発行）の第20〜25頁に記載されているよう
に、コルソン合金として知られるCu−Ni−Si合金あるい
はCuにBeを２％前後添加したベリリウム銅などに析出硬
化型の合金や、そのほかCu基マトリックス中にSiO₂、Cr
₂O₃、BeO、TiO₂、ZrO₂、MgO、MnOなどの硬質酸化物を主
体とする分散相粒子を分散させた分散強化型の合金が知
られている。前者の析出硬化型のCu合金は、溶体化処理
後、長時間の時効処理を行なうことによって、中間相か
ら金属間化合物などをマトリックス中から析出させて硬
化させるものであり、一方後者の分散強化型合金の製造
方法としては、マトリックスとなるCu粉末もしくはCu合
金粉末と分散相となる酸化物粉末とを混合して圧縮・焼
結する焼結法、あるいはマトリックスとなるCuもしくは
Cu合金に対しそのCuもしくはCu合金よりも酸化し易い金
属を添加した材料を用いて酸化性雰囲気で高温に保持し
て内部に酸化性ガスを拡散させ、内部に酸化物相を生成
させる内部酸化法が代表的である。

発明が解決すべき問題点前述のような析出硬化型合金は長時間の固体内での拡
散によって時効析出させるため、高温で長時間の処理を
必要とし、そのため大物部品には適用し難く、また高温
での長時間の処理によってひずみなどの問題が発生し易
い。また析出硬化型合金で析出する粒子は、せいぜい数
μｍ程度と著しく微細であるため、硬さは得られても、
耐摩耗特性、特に摺動摩耗に対しては充分な耐摩耗性能
が得られなかった。すなわち耐摺動性能は、ある程度大
きい（10〜100μｍ程度）硬質粒子が分散している方が
良好となるが、析出硬化型合金ではこのような大きな径
の粒子を析出させることは困難であった。

一方分散強化型合金のうち、内部酸化法によって得ら
れるものは、分散相粒子の生成のために固体内での拡散
を伴なうため、前記同様に高温長時間の処理を必要と
し、大物部品に適用し難く、またひずみ等の発生の問題
もあった。また焼結法による分散強化型合金は、分散相
粒子の径は自由に設定できるが、材料全体の圧縮・焼結
を必要とするため、部材の一部のみに局部的に形成する
ことは困難であった。

そこで本発明者等は既に特願昭61−303176号におい
て、耐摩耗特性、特に摺動摩耗に対する耐摩耗性が優
れ、かつ大物部品、小物部品に限らず、金属基材におけ
る任意の箇所に溶着（肉盛）によって簡単かつ容易に形
成することができる耐摩耗性Cu基分散強化合金を提案し
ている。この提案のCu基分散強化合金は、基本的にはNi
5〜30％、Si1〜５％、B0.5〜３％、Fe4〜30％を含有
し、残部がCuおよび不可避的不純物よりなり、Cu等マト
リックス中にFeNi径の珪化物の粒子が分散した組織を有
することを特徴とするものである。またこの提案におい
ては、前記各元素のほか、Al0.1〜５％、Ti0.1〜５％、
Mn1〜10％のうちの１種または２種以上を含有するCu基
分散強化合金も開示されており、さらには前記各元素の
ほか、C0.02〜２％を添加するとともに、Cr0.5〜10％、
Ti0.3〜５％の１種または２種を添加し、Cu基マトリッ
クス中にFe−Ni系の珪化物とともに炭化物が分散した組
織としたCu基分散強化合金も開示されている。

そして上記提案の分散強化Cu基合金は、金属基体上に
レーザやTIGアーク、プラズマアーク、電子ビームなど
の高密度加熱エネルギを用いて溶着（肉盛）することに
よって容易に形成されるものであり、その組織として
は、基本的にはHv150〜250程度の硬さのCu基のマトリッ
クス中に、Hv700〜1200程度の硬質なFe−Ni系の珪化物
（場合によっては炭化物も）がほぼ均一に分散したもの
となる。

上記提案のCu基分散強化合金は、金属基材上に局部的
にその合金層を形成することができ、また室温付近にお
ける耐摩耗性は従来材より格段に優れているが、その後
本発明者等がさらに実験・検討を進めた結果、高温に昇
温させた場合の耐摩耗性が未だ満足できるに至っていな
いことが判明した。

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、
合金基材における任意の箇所に溶着（肉盛）により容易
に形成することができる耐摩耗性Cu基分散強化型合金と
して、常温の耐摩耗性のみならず、特に高温での耐摩耗
性を著しく向上させた合金を提供することを目的とする
ものである。

問題点を解決するための手段第１発明の耐摩耗性Cu基合金は、合金材料を高密度加
熱エネルギを用いて急速に溶融・凝固させて金属基体上
に形成されたCu基合金であって、Ni10〜40％、Si1〜７
％、B0.5〜５％、Cr1〜20％、残部がCuおよび不可避的
不純物よりなり、Cu−Ni基マトリックス中に0.1〜50μ
ｍの大きさのCrの硼化物および／または珪化物が均一に
分散している組織を有することを特徴とするものであ
る。

また第２発明の耐摩耗性Cu基合金は、第１発明で規定
した各成分のほか、さらにW0.1〜５％、Mo0.1〜５％、F
e1〜20％のうちから選ばれた１種または２種以上を添加
した成分組成とし、かつ第１発明の合金と同様な組織を
有するものである。

さらに第３発明の耐摩耗性Cu基合金は、第１発明で規
定している成分組成の合金に、その合金と反応しない高
融点炭化物を、１〜20％添加し、組織的には、第１発明
と同様なCrの硼化物および／または珪化物と、前記高融
点炭化物とがCu−Niマトリックス中に均一に分散した組
織としている。

そして第４発明の耐摩耗性Cu基合金は、第１発明で規
定した各成分のほか、第２発明の場合と同様にW0.1〜５
％、Mo0.1〜５％、Fe1〜20％のうちから選ばた１種また
は２種以上を添加するとともに、第３発明の場合と同様
に高融点炭化物を１〜20％添加し、組織的には、第１発
明と同様なCrの硼化物および／または珪化物と、前記高
融点炭化物とがCu−Ni基マトリックス中に均一に分散し
た組織としている。

作用第１発明のCu基合金においては、Cu−Ni合金からなる
マトリックス中に、Crの化合物、すなわち硼化物や珪化
物が均一かつ微細に分散した組織を呈している。Crの硼
化物や珪化物は硬質であるため、分散強化硬化をもたら
して優れた耐摩耗性を発揮させる。またマトリックスは
基体的にはCuとNiとが互いに固溶されたCu−Ni合金とな
っており、このCu−Ni合金は純Cuと比較して格段に高強
度で耐熱性も高く、そのため昇温時にもマトリックスが
軟化するおそれが少ないから、分散硬質粒子としてのCr
の硼化物や珪化物自体が高温でも安定であることと相俟
って、高温時においても優れた耐摩耗性を発揮すること
ができる。高密度加熱エネルギを用いて合金材料を急速
に加熱・凝固させて形成できるので、金属基体の一部に
局部的に、容易に形成することができる。

また第２発明のCu基合金においては、Ｗ、Mo、Feのう
ちの１種以上が添加されているため、Cu−Ni基マトリッ
クスがさらに強化されて、耐熱性、靭性が一層向上して
いる。

一方第３発明のCu基合金においては、高融点炭化物が
添加されているため、その金属組織はCu−Ni合金からな
るマトリックス相中に前述のようなCrの硼化物や珪化物
のほか、高融点炭化物も均一に分散したものとなり、こ
の高融点炭化物は著しく高硬度であるため、耐摩耗性、
耐熱性が一層向上される。

また第４発明のCu基合金では、Ｗ、Mo、Feのうちの１
種以上の添加による前述の第２発明での作用と高融点炭
化物の添加による前述の第３発明の作用とが相俟って、
より一層耐摩耗性、耐熱性、靭性の優れたものとなる。

次に各成分の添加理由および添加量限定理由を説明す
る。

Ni10〜40％： NiはCuに対して大量に固溶する元素であって、硬質分
散相を取囲むマトリックス相をCu−Ni合金相としてマト
リックスを強化し、高温での耐摩耗性を向上させるに必
要な元素であり、また一部はNi系の珪化物や硼化物ある
いはFe−Ni系珪化物や硼化物を生成してマトリックスを
強化するにも寄与する。Niが10％未満ではマトリックス
強化の効果が充分に得られず、また組織が不均質となる
おそれがある。一方Niが40％を越えれば金属基材への溶
着性、特にAl合金基材に対する溶着性が低下し、金属基
材に対する溶着による局部的耐摩耗性向上の目的が達成
されなくなるおそれがある。したがってNiは10〜40％の
範囲内とした。なおここで溶着性とは、金属基材に溶着
（肉盛）させた際の基材へのぬれ界面でのぬれ性、その
界面での割れや剥離の発生の有無、さらには溶着ビード
割れ等を含んだ総合的な内容を意味する。

Si1〜７％： SiはCrと結合して、この発明の合金において分散強化
の作用を担う硬質分散粒子としてのCrの珪化物を生成さ
せるために必要な元素であり、また一部はNi系珪化物や
Fe−Ni系珪化物を生成するにも寄与する。さらにSiは材
料の自溶性を高めて溶着性を向上させる作用も果たす。
Siが１％未満では目的とする硬質分散相であるCrの珪化
物粒子が充分に形成されず、一方７％を越えれば金属基
材上に溶着させる際に割れが生じ易くなる。したがって
Siは１〜７％の範囲内とした。

B0.5〜５％ＢもCrと結合して、硬質分散粒子としてのCrの硼化物
を生成させるために必要な元素であり、またSiと同様に
材料の自溶性を高めて溶着性を向上させる作用も果た
す。Ｂが0.5％未満では溶着性を向上させる効果が充分
に得られず、一方５％を越えれば金属基材に溶着される
際に割れが生じ易くなる。したがってＢは0.5〜５％の
範囲内とした。

Cr1〜20％ Crは分散強化作用をもたらす硬質分散粒子としての晶
出相すなわち珪化物および／または硼化物を生成する元
素である。Crが１％未満では均一な分散相を生成するこ
とが困難となり、一方20％を越えれば溶着性を劣化させ
るから、Crは１〜20％の範囲内とした。

Fe1〜20％、W0.1〜５％、Mo0.1〜５％：これらの元素は第２発明、第４発明の場合に選択的に
添加される元素であり、いずれもマトリックス相を強化
して耐熱性、耐摩耗性をより向上させる機能を有し、ま
た溶着させる際の割れを防ぐ機能も有する。それぞれ上
記の下限値未満ではこれらの効果が充分に得られず、上
限値を越えれば金属基材、特にAl基材への溶着性が悪く
なるところから、上記の限定範囲を定めた。

高融点炭化物1.20％：高融点炭化物は第３発明、第４発明の場合に添加さ
れ、Cu−Ni基マトリックス中に分散して耐摩耗性をより
向上させる機能を果たす。ここで用いる高融点炭化物と
は、融点が1500℃以上であって、実質的に肉盛合金と反
応（固溶、晶出など）しない炭化物であれば良く、具体
的には、例えばWC、TaC,TiC,Cr₃C₂、VC、NbCなどを用い
ることができる。高融点炭化物の添加量が１％未満では
高融点炭化物の添加による耐摩耗性向上効果が充分に得
られず、一方20％を越えれば溶着性を悪化させるおそれ
があるから、１〜20％の範囲内とした。

以上の各成分のほかは、Cuおよびその他の不可避的不
純物とすれば良い。

この発明のCu基合金においては、組織的にはCu−Ni基
合金マトリックス中に硬質分散相粒子としてCrの珪化物
および／または硼化物が均一に分散したものとなってい
るが、ここでCrの珪化物や硼化物の粒径が0.1μｍ未満
では硬さは得られても耐摩耗性、特に摺動摩耗に対する
耐摩耗性が充分に得られず、一方50μｍを越えても分散
粒子が粗大過ぎて組織が不均一となり、良好な耐摩耗性
が得られない。なおCrの珪化物や硼化物の粒径は、0.1
〜50μｍの範囲内でも0.1〜20μｍの範囲内が好まし
く、より好ましくは0.1〜10μｍが最適である。

さらに、特に第３発明、第４発明のCu基合金において
は、上述のCr珪化物や硼化物のほか、高融点炭化物粒子
が分散した組織となっているが、この高融点炭化物粒子
の大きさは、数μｍ〜100μｍ程度が好ましく、その範
囲内でも５〜30μｍ程度が特に好ましい。なおこの高融
点炭化物は、この発明の合金を金属基材に肉盛する際に
特に合金相と反応せずにそのまま凝固して分散するのが
通常であるから、肉盛前の状態でも前述のような数μｍ
〜100μｍ程度の粒径のものを用いることが適当であ
る。

発明の実施のための具体的な説明この発明のCu基合金はAl合金やそのほか鋼や鋳鉄等、
任意の金属基体上へ、レーザやTIGアーク、電子ビー
ム、プラズマアーク等の高密度加熱エネルギを用いて溶
着することにより容易に形成することができる。すなわ
ち、Al合金などからなる金属基体の特に耐摩耗性を向上
させるべき部位の表面に、この発明のCu基合金の成分組
成を有する合金粉末、あるいは全体としてその成分組成
となるような混合粉末を予め配置しておくか、またはそ
の合金粉末もしくは混合粉末を供給しながら、レーザ等
の高密度加熱エネルギを粉末の上から照射してその粉末
を金属基体上で急速溶融させ、引続きその高密度加熱エ
ネルギの照射位置の移動もしくは照射停止によりその溶
融物を急速に冷却凝固させ、金属基体上に溶着させる。

なお第３発明、第４発明のように高融点炭化物を添加
する場合、その他の成分の合金粉末もしくは混合粉末に
対し、高融点炭化物の粉末を混合し、これを金属基体上
に供給するのが通常である。

レーザを用いて溶着により金属基体上にこの発明のCu
基合金を形成する方法の具体的な例を第１図に示す。

第１図において、金属基体１は矢印Ｐで示すように図
の右方へ450〜2000mm/min程度の速度で連続的に移動せ
しめられる。この金属基体１上には、最終的にこの発明
のCu基合金の溶着層を形成すべき合金粉末もしくは混合
粉末２が図示しないホッパーから粉末供給管３を介して
金属基体１の移動方向Ｐに対し直交する方向にある幅ｗ
を有するように連続的に供給される。一方レーザ光４は
図示しないレーザ光源から折返しミラー５によって折返
され、さらにオシレートミラー６で反射されて、金属基
体１上の粉末２に直径0.5〜5.0mm程度に焦光された状態
で１×10²〜２×10⁴w/mm²程度のパワー密度で照射され
る。ここでオシレートミラー６はガルバノモータ等の振
動機構７によって所定角度の範囲内を振動せしめられ、
これによって金属基体１上の粉末２に照射されるレーザ
光４は金属基体１の移動方向Ｐに対し直交する方向、す
なわち金属基体１上の粉末２の幅ｗの方向に10〜500Hz
程度の周波数で往復動（オシレート）される。

上述のように金属基体１上の粉末２にレーザ光４を照
射することにより、金属基体１上の粉末２は溶融されて
溶融物９となり、かつレーザ光４をオシレートすること
によりその溶融物９が攪拌され、引続いてその溶融物９
が金属基体１のＰ方向への移動によりレーザ光４が照射
されない位置に至れば、金属基体１の側への熱移動によ
り急速に凝固され、前述のようなCu基合金からなる溶着
層８が形成される。

なおここで粉末２の供給位置とレーザ光４照射位置と
の関係は、第１図に示しているように、レーザ光４の照
射部位に粉末２を直接落とし込むことが望ましい。

実施例［実施例１］ Cu−20％Ni−３％Si−1.5％Ｂなる成分組成の合金粉
末と、Ni−15％Cr−２％W15％Fe−２％Si−１％Ｂから
なる成分組成の合金粉末とを、後者が20％となるように
均一に混合し、その混合粉末を、レーザ光を熱源として
用いてAl合金（JIS AC2C）からなる金属基体上に溶着し
て形成した溶着層、すなわちこの発明による耐摩耗性Cu
基合金層の組織を第２図に示す。ここで溶着方法として
は第１図に示すような方法を用いた。また溶着条件は、
レーザ出力3.8kw、レーザビーム径2.5mm、レーザ照射の
パワー密度約1200w/mm²、エネルギ密度48J/mm²、レーザ
ビームにオシレート幅6mm、オシレート周波数300Hz、走
査速度（金属基体移動速度）750mm/minとし、粉末粒径
は80〜280メッシュとした。

形成された耐魔耗性Cu基合金層は、第２図に示すよう
に、Cu−Ni基合金からなるマトリックス中に、大きさ0.
1〜20μｍ程度の微細なCrの珪化物や硼化物が均一に分
散している組織を呈していた。またこの合金層の全体と
しての成分組成は、Cu−29％Ni−2.8％Si−1.4％Ｂ−３
％Cr−0.4％Ｗ−３％Feとなっていることが確認され
た。

［実施例２］ Cu−20％Ni−３％Si−1.5％Ｂなる成分組成の合金粉
末と、Ni−40％Cr−１％Ｗ−５％Mo−４％Si−1.5％Ｂ
なる成分組成の合金粉末とを、後者が30％となるように
均一に混合し、その混合粉末を、実施例１と同様にレー
ザを熱源としてAl合金からなる金属基体上に溶着して形
成した溶着層、すなわちこの発明の耐摩耗性Cu基合金層
の組織を第３図に示す。ここで溶着条件は、レーザ出力
4.2kw、レーザビーム径3.0mm、レーザ照射のパワー密度
600w/mm²、エネルギ密度60J/mm²、オシレート周波数200
Hz、走査速度800mm/minとし、また粉末粒径は80〜280メ
ッシュとした。

この実施例２による形成された耐摩耗性Cu基合金層
は、第３図に示すように、実施例１の場合と同様な0.1
〜20μｍ程度の微細なCrの珪化物や硼化物がCuやNi基合
金マトリックス中に均一に分散した組織を呈していた。
なおこの合金層の全体としての成分組成は、Cu−28.5％
Ni−3.3％Si−1.5％Ｂ−12％Cr−0.3％Ｗ−1.5％Moとな
っていることが確認された。

［実施例３］ Cu−30％Ni−３％Si−３％Ｂ−10％Cr−４％Fe−0.4
％Ｗ−0.2％Moからなる成分組成の合金粉末（粒径80〜2
80メッシュ）に、WC粉末（粒径−350メッシュ）を重量
比で10％均一に混合し、この混合粉末を、実施例１と同
様にレーザを熱源としてAl合金からなる金属基材上に溶
着して形成した溶着層、すなわちこの発明の耐摩耗性Cu
基合金層の組織を第４図に示す。なお溶着条件は実施例
１の場合と同様とした。

この実施例３により形成された耐摩耗性Cu基合金は、
第４図に示すように、Cu−Ni基合金マトリックス中に、
0.1〜20μｍ程度の微細なCrの珪化物や硼化物が均一に
分散するとともに、５〜30μｍ程度の炭化物WCがほぼ均
一に分散している組織を呈していた。ここでWCはマトリ
ックスとほとんど反応せず、処理中にレーザにより攪拌
されたまま凝固し、ほぼ均一に分散したものである。な
お合金層主体としての成分組成は、Cu−27％Ni−2.7％S
i−2.7％Ｂ−９％Cr−3.6％Fe−0.36％％Ｗ（但しWCと
なっていないもの）−0.18％Mo−10％WCであることが確
認された。

［実施例４］ Cu−15％Ni−３％Si−1.5％Ｂからなる成分組成の合
金粉末（粒径80〜280メッシュ）とNi−30％Cr−５％Fe
−２％Si−３％Ｂからなる成分組成の合金粉末（粒径80
〜280メッシュ）とを後者が20％となるように混合し、
さらに重量比で５％のTaCを添加して均一に混合し、そ
の混合粉末を実施例１と同様にレーザを熱源としてAl合
金基材上に溶着して形成した溶着層、すなわちこの発明
の耐摩耗性Cu基合金層の組織を第５図に示す。なお溶着
条件は実施例１と同様とした。

この実施例４により形成された耐摩耗性Cu基合金層
は、第５図に示すように、Cu−Ni基合金マトリックス中
に、0.1〜20μｍ程度のCrの珪化物や硼化物が微細に分
散しており、かつ３〜30μｍ程度の炭化物TaCが均一に
分散した組織を呈している。この場合もTaCはマトリッ
クスとなんら反応しておらず、均一分散を呈している。
なお合金層全体としての成分組成は、Cu−23.2％Ni−2.
65％Si−1.73％Ｂ−６％Cr−１％Fe−５％TaCとなって
いることが確認された。

以上の実施例１〜４により得られた耐摩耗性Cu基合金
層について、摺動摩耗性能を調べるため、室温および40
0℃において大越式摩耗試験機により摩耗試験を行なっ
た。この試験は、第６図に示すようにロータ10を金属基
体１上の分散合金層８に押し付けつつロータ10を回転さ
せ、摩耗痕の幅ｌを調べたものであり、条件としては、
すべり速度0.3m/sec、すべり距離100m、最終荷重10Kgと
し、また相手材であるロータ10としては、室温の試験で
はSKD11の焼入材、400℃の試験ではステライトNo.1合金
を用いた。なお400℃の試験では、試験片全体が雰囲気
温度となるように20分間保持後、試験を実施した。

以上の摩耗試験の結果を、従来の耐摩耗材料として知
られるCu−15％Ni−３％Si−1.5％Ｂ合金材およびベリ
リウム銅材（いずれも通常の方法で作成したもの）につ
いて調べた結果および前述の特願昭61−303176号による
Cu基合金の肉盛層（比較品）について調べた結果と併せ
て、第７図および第８図に示す。なおここで特願昭61−
303176号によるCu基合金の肉盛層（比較品）は、Cu−15
％Ni−3.0％Si−1.5％Ｂ−５％Fe−0.7％Tiなる成分組
成の合金粉末を、レーザ光を熱源としてAl合金基材上に
溶着して形成したものであり、溶着条件は、レーザ出力
3.2kw、レーザビーム径3.0mm、レーザ照射パワー密度45
0w/mm²、オシレート幅6mm、オシレート周波数200Hz、走
査速度750mm/minとし、粉末粒径は−100〜＋280メッシ
ュとした。

第７図、第８図に示すように、この発明の実施例１〜
４のCu基合金は、いずれも摺動摩擦に対する耐摩耗性が
優れ、特に高温における耐摩耗性が著しく優れているこ
とが明らかである。特に炭化物を添加した実施例３、４
のCu基合金では高温での耐摩耗性が著しく優れているこ
とが明らかである。

発明の効果この発明のCu基分散強化合金は、優れた耐摩耗性を有
しており、特に高温での耐摩耗性能が著しく優れてお
り、したがって高温で使用されかつ耐摩耗性が要求され
る部材に使用して好適であり、また高温強度も高いとと
もにCu基で熱伝導性も良いところから500℃以下での耐
熱・耐摩耗材として極めて有効である。そしてこの発明
のCu基分散強化合金は、溶着によってAl基合金やFe基合
金、Cu基合金等の種々の金属基体上へ形成することがで
きるため、大物部品、小物部品を問わず各種機械部品等
における耐摩耗性が必要な部位のみにこの発明合金の溶
着層を形成して、部材全体の他の性能を損なうことな
く、必要な部位に必要な耐摩耗性を任意に与えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザを用いてこの発明のCu基分散強化合金を
金属基体上へ溶着させる方法の一例を示す略解的な斜視
図、第２図は実施例１による耐摩耗性Cu基合金層の段組
織写真（倍率200倍）、第３図は実施例２による耐摩耗
性Cu基合金層の断面組織写真（倍率200倍）、第４図は
実施例３による耐摩耗性Cu基合金層の断面組織写真（倍
率200倍）、第５図は実施例４による耐摩耗性Cu基合金
層の断面組織写真（倍率200倍）、第６図は大越式摩耗
試験の状況を模式的に示す略解図、第７図は室温での摩
耗試験結果を示すグラフ、第８図は400℃での摩耗試験
結果を示すグラフである。

フロントページの続き (72)発明者河崎稔愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者加藤真司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭62−158842（ＪＰ，Ａ) 特公昭50−4608（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ni10〜40％（重量％、以下同じ）、Si1〜
７％、B0.5〜５％、Cr1〜20％、残部がCuおよび不可避
的不純物よりなり、Cu−Ni基マトリックス中に0.1〜50
μｍの大きさのCrの硼化物および／または珪化物が均一
に分散している組織を有することを特徴とする耐摩耗性
Cu基合金。
【請求項２】Ni10〜40％、Si1〜７％、B0.5〜５％、Cr1
〜20％を含有し、さらにW0.1〜５％、Mo0.1〜５％、Fe1
〜20％のうち１種または２種以上を含有し、残部がCuお
よび不可避的不純物よりなり、Cu−Ni基マトリックス中
に0.1〜50μｍの大きさのCrの硼化物および／または珪
化物が均一に分散している組織を有することを特徴とす
る耐摩耗性Cu基合金。
【請求項３】Ni10〜40％、Si1〜７％、B0.5〜５％、Cr1
〜20％を含有し、さらに高融点炭化物を１〜20％含有
し、残部がCuおよび不可避的不純物よりなり、Cu−Ni基
マトリックス中に0.1〜50μｍの大きさのCrの硼化物お
よび／または珪化物と、前記高融点炭化物とが均一に分
散している組織を有することを特徴とする耐摩耗性Cu基
合金。
【請求項４】Ni10〜40％、Si1〜７％、B0.5〜５％、Cr1
〜20％を含有し、さらにW0.1〜５％、Mo0.1〜５％、Fe1
〜20％のうち１種または２種以上を含有し、かつ高融点
炭化物を１〜20％含有し、残部がCuおよび不可避的不純
物よりなり、Cu−Ni基マトリックス中に0.1〜50μｍの
大きさのCrの硼化物および／または珪化物と、前記高融
点炭化物とが均一に分散している組織を有することを特
徴とする耐摩耗性Cu基合金。