JPH0677829B2 - 摺動部品の製造方法 - Google Patents
摺動部品の製造方法Info
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- JPH0677829B2 JPH0677829B2 JP63206593A JP20659388A JPH0677829B2 JP H0677829 B2 JPH0677829 B2 JP H0677829B2 JP 63206593 A JP63206593 A JP 63206593A JP 20659388 A JP20659388 A JP 20659388A JP H0677829 B2 JPH0677829 B2 JP H0677829B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明は、たとえば機械装置に含まれるシユー部材等の
ごとく部分的にすぐれた摺動性を必要とする部品の製造
方法に係るものである。
ごとく部分的にすぐれた摺動性を必要とする部品の製造
方法に係るものである。
従来技術： 斜盤型往復動ポンプのシユーのごとく、すぐれた摺動性
を有する面域が不可欠な機械部材は多い。機械部材の所
要面域にすぐれた摺動性を保有させるには、以下の製造
方法が採用されてきた。先ず、第１の方法は摺動性のす
ぐれた金属材料ブロツクから、所望の機械部材を適当な
工程手段により一体品としてつくりだす方法である。次
に第２の方法は強度又は生産費等の要素から選択される
材料を用いて基幹体を形成し、その基幹体の良好な摺動
性を要求される部位に限つて鋳込スペースを設ける。そ
して、この鋳込みスペースに摺動材を鋳込み、基幹体と
共に切削及び研削加工し所望の機械部材とする方法であ
る。この鋳込法は広く行われ、たとえば、機械構造用ク
ロム−モリブデン鋼（SCM 440 Ｈ）を用いて鋳込スペ
ースをもつ基幹体を形成し、800℃に予熱して摺動材用
銅−スズ系合金（PBC2A）を鋳込む。水冷後所望形状に
仕上げ加工する方法が慣用されている。さらに第３の方
法は、基幹体の所要部に摺動材を溶融させることなく、
加熱・加圧により結合させる方法である。これは接合界
面に原子的な金属結合を生起させるもので拡散結合法と
いわれている。
を有する面域が不可欠な機械部材は多い。機械部材の所
要面域にすぐれた摺動性を保有させるには、以下の製造
方法が採用されてきた。先ず、第１の方法は摺動性のす
ぐれた金属材料ブロツクから、所望の機械部材を適当な
工程手段により一体品としてつくりだす方法である。次
に第２の方法は強度又は生産費等の要素から選択される
材料を用いて基幹体を形成し、その基幹体の良好な摺動
性を要求される部位に限つて鋳込スペースを設ける。そ
して、この鋳込みスペースに摺動材を鋳込み、基幹体と
共に切削及び研削加工し所望の機械部材とする方法であ
る。この鋳込法は広く行われ、たとえば、機械構造用ク
ロム−モリブデン鋼（SCM 440 Ｈ）を用いて鋳込スペ
ースをもつ基幹体を形成し、800℃に予熱して摺動材用
銅−スズ系合金（PBC2A）を鋳込む。水冷後所望形状に
仕上げ加工する方法が慣用されている。さらに第３の方
法は、基幹体の所要部に摺動材を溶融させることなく、
加熱・加圧により結合させる方法である。これは接合界
面に原子的な金属結合を生起させるもので拡散結合法と
いわれている。
解決しようとする課題： これらの従来技術では、下記の諸点が課題となつてお
り、解決が望まれている。
り、解決が望まれている。
第１の方法によるときは、直接摺動に関与しない部分ま
でも、摺動材として機能する材料で一体的に製造するこ
とになる。従つて、高価な銅合金の使用量が著増し、生
産費の高騰が避けられない。
でも、摺動材として機能する材料で一体的に製造するこ
とになる。従つて、高価な銅合金の使用量が著増し、生
産費の高騰が避けられない。
第２の方法である摺動部を鋳込みで形成するときは、鋳
込める材料が限定される難点がある。すなわち、PBC2A
に代表される銅−スズ系合金は鋳込みが可能であるが、
P31Cのごとき摺動材用銅−亜鉛系合金の鋳込みは不可能
である。その結果、摺動部に必要な摺動特性を任意にも
たせることができない。さらに、材料の歩留りが悪く生
産費が高騰し易い。
込める材料が限定される難点がある。すなわち、PBC2A
に代表される銅−スズ系合金は鋳込みが可能であるが、
P31Cのごとき摺動材用銅−亜鉛系合金の鋳込みは不可能
である。その結果、摺動部に必要な摺動特性を任意にも
たせることができない。さらに、材料の歩留りが悪く生
産費が高騰し易い。
第３の方法である拡散接合法により、基幹体に摺動部を
接合するときは、各接合面をすぐれた平滑度で、しかも
清浄な状態としなければならない。そして、800℃以上
の真空中又は不活性ガス雰囲気下で加熱・加圧を行なわ
なければならず、設備費が高価なものとなる。さらに、
互に接合できる材料の組合せも制約があり、全体的に施
工能率が低かつた。
接合するときは、各接合面をすぐれた平滑度で、しかも
清浄な状態としなければならない。そして、800℃以上
の真空中又は不活性ガス雰囲気下で加熱・加圧を行なわ
なければならず、設備費が高価なものとなる。さらに、
互に接合できる材料の組合せも制約があり、全体的に施
工能率が低かつた。
本発明は、このような従来技術の有する課題を解決する
ためになされたもので、接合性が低く摺動特性の優れた
摺動部材の接合を可能にするとともに、生産性向上を図
ることのできる摺動部品の製造方法を提供することを目
的とする。
ためになされたもので、接合性が低く摺動特性の優れた
摺動部材の接合を可能にするとともに、生産性向上を図
ることのできる摺動部品の製造方法を提供することを目
的とする。
課題を解決するための手段： 本発明は、優れた拡散性をもつろう材を用い、通電抵抗
加熱によりろう材のみを溶かし、同時に加圧することに
より余剰のろう材を接合部分から排除し、薄膜状の液相
として接合界面に拡散させ、強固な接合を得る。次い
で、摺動部材を接合した基幹体を熱処理し、抵抗加熱に
より生起した金属結晶粒の粗大化等の影響を消去するよ
うにしたものである。すなわち、本発明に係る摺動部品
の製造方法は、基幹体の表面に摺動部材を接合する摺動
部品の製造方法であって、 （ａ）前記基幹体の所要面域にろう材を介して前記摺動
部材をあてがう第一工程、 （ｂ）加圧抵抗発熱手段により前記摺動部材を前記基幹
体に押付けつつ前記ろう材を加熱することにより、この
ろう材を溶融するとともに薄膜状の液相として接合界面
に拡散させて前記基幹体と前記摺動部材とを強固に接合
する第二工程および （ｃ）前記摺動部材の接合された基幹体をアンモニア雰
囲気下において金属結晶粒の粗大化を調質する温度で所
要時間保持する第三工程 を備えることを特徴とするものである。
加熱によりろう材のみを溶かし、同時に加圧することに
より余剰のろう材を接合部分から排除し、薄膜状の液相
として接合界面に拡散させ、強固な接合を得る。次い
で、摺動部材を接合した基幹体を熱処理し、抵抗加熱に
より生起した金属結晶粒の粗大化等の影響を消去するよ
うにしたものである。すなわち、本発明に係る摺動部品
の製造方法は、基幹体の表面に摺動部材を接合する摺動
部品の製造方法であって、 （ａ）前記基幹体の所要面域にろう材を介して前記摺動
部材をあてがう第一工程、 （ｂ）加圧抵抗発熱手段により前記摺動部材を前記基幹
体に押付けつつ前記ろう材を加熱することにより、この
ろう材を溶融するとともに薄膜状の液相として接合界面
に拡散させて前記基幹体と前記摺動部材とを強固に接合
する第二工程および （ｃ）前記摺動部材の接合された基幹体をアンモニア雰
囲気下において金属結晶粒の粗大化を調質する温度で所
要時間保持する第三工程 を備えることを特徴とするものである。
前記摺動部材の前記基幹体への接合に際して、前記基幹
体には予め前記摺動部材の主成分金属のメッキを施すの
が好ましい。
体には予め前記摺動部材の主成分金属のメッキを施すの
が好ましい。
作用： このような、加圧抵抗発熱手段により基幹体と摺動部材
との接合及び接合後の熱処理を一連に行うことにより、
所要面域にすぐれた摺動性をもつ摺動部品を得ることが
できる。すなわち、基幹体に摺動部が強固に接着され、
しかも、接合界面を含む接合部の均質化、摺動部材の組
織改善並びに疲労強度改善のための熱処理が同時に行わ
れる。
との接合及び接合後の熱処理を一連に行うことにより、
所要面域にすぐれた摺動性をもつ摺動部品を得ることが
できる。すなわち、基幹体に摺動部が強固に接着され、
しかも、接合界面を含む接合部の均質化、摺動部材の組
織改善並びに疲労強度改善のための熱処理が同時に行わ
れる。
本発明方法によれば、摺動性にすぐれていても接合性が
低く、従来技術では接着用摺動部材として使用困難であ
つたP31C材のごとき、銅リツチな銅−亜鉛合金でも、鋼
材よりなる基幹体に接合可能である。この接合性の改善
は、基幹体に、予め、摺動部材の主組成金属（上記の銅
リツチな銅−亜鉛合金の場合は銅。）のメツキを施して
おくことにより一層の改善が図れる。
低く、従来技術では接着用摺動部材として使用困難であ
つたP31C材のごとき、銅リツチな銅−亜鉛合金でも、鋼
材よりなる基幹体に接合可能である。この接合性の改善
は、基幹体に、予め、摺動部材の主組成金属（上記の銅
リツチな銅−亜鉛合金の場合は銅。）のメツキを施して
おくことにより一層の改善が図れる。
実施例： 以下、本発明方法の具体的な１実施例を図面に基づき説
明する。
明する。
SCM 440 Ｈ（機械構造用クロム−モリブデン鋼）の棒
材を用いて、基幹体をつくりだし、素材調質の後銅の電
気メツキを施した。この基幹体に接合する摺動部材とし
てP31Cを選択し、上記基幹体の摺動面に相当する大きさ
に切削した。P31Cは銅リツチな−亜鉛合金で、組成は第
１表に示すとおりである。
材を用いて、基幹体をつくりだし、素材調質の後銅の電
気メツキを施した。この基幹体に接合する摺動部材とし
てP31Cを選択し、上記基幹体の摺動面に相当する大きさ
に切削した。P31Cは銅リツチな−亜鉛合金で、組成は第
１表に示すとおりである。
次に、第１図に示すように、基幹体１と摺動部材２との
間にろう材３を介在させて加圧電極10と10との間に挾ん
だ。加圧電極10は互にＰの方向に加圧することができ、
水冷銅電極が好ましい。10′はタングステン板等の断熱
材で、11は電源である。
間にろう材３を介在させて加圧電極10と10との間に挾ん
だ。加圧電極10は互にＰの方向に加圧することができ、
水冷銅電極が好ましい。10′はタングステン板等の断熱
材で、11は電源である。
このような加圧、抵抗加熱装置を用い、電流密度60〜20
0A/mm2、通電時間20〜200サイクル（１サイクルは1/60
秒）、加圧力４〜9Kg/mm2の条件で、摺動部材２を基幹
体１に接合した。ろう材３はSi、Ｂ、Ｐ、Cr等の拡散性
の高い元素を含有するろう材を用いた。
0A/mm2、通電時間20〜200サイクル（１サイクルは1/60
秒）、加圧力４〜9Kg/mm2の条件で、摺動部材２を基幹
体１に接合した。ろう材３はSi、Ｂ、Ｐ、Cr等の拡散性
の高い元素を含有するろう材を用いた。
この接合時には、必要に応じて基幹体と摺動部材との同
心度の調整を伴わせ、接合後はさらに探傷検査により接
合不全を排除した。しかる後、基幹体部分並びに摺動部
材部分共に仕上げ加工し、機械部材としての摺動部分の
形状とした。
心度の調整を伴わせ、接合後はさらに探傷検査により接
合不全を排除した。しかる後、基幹体部分並びに摺動部
材部分共に仕上げ加工し、機械部材としての摺動部分の
形状とした。
基幹体１に予め施す銅メツキは、そのメツキ膜厚が10μ
ｍを超すと、摺動部材の接合界面におけるせん断強度が
15Kg/mm2以上となり、接合性に難点があつたP31C合金で
も摺動部分として充分な接合強度を発現する。これは、
鋼材に対する接合性が良いPBC2A合金（銅−スズ系合
金）の接合強度と同程度である。
ｍを超すと、摺動部材の接合界面におけるせん断強度が
15Kg/mm2以上となり、接合性に難点があつたP31C合金で
も摺動部分として充分な接合強度を発現する。これは、
鋼材に対する接合性が良いPBC2A合金（銅−スズ系合
金）の接合強度と同程度である。
仕上げ加工により摺動部品の形状としたものを、アンモ
ニア雰囲気下で570℃、５時間半保つた。軟窒化と共に
熱処理が行われ、摺動部品が得られた。この金属結晶粒
の粗大化を調質する熱処理は、温度が500〜620℃で１〜
８時間保持する範囲内が好ましい。
ニア雰囲気下で570℃、５時間半保つた。軟窒化と共に
熱処理が行われ、摺動部品が得られた。この金属結晶粒
の粗大化を調質する熱処理は、温度が500〜620℃で１〜
８時間保持する範囲内が好ましい。
本発明方法により得られる摺動部品の摺動面域の特性は
すぐれている。摺動特性はその金属組織に依存するとこ
ろが大きい。本発明方法に適用してすぐれた効果が得ら
れるP31C材の金属組織の変化を第２〜４図に示す。第２
図は接合前（鋳造のまま）の状態、第３図は基幹体に接
合直後の状態、第４図は熱処理後の状態である。接合前
はα、β相が均一微細な組織となつている。しかし、接
合直後では組織に結晶粒の粗大化が起つている。これに
熱処理を加えると接合前とほぼ同様の組織となつてい
る。この結果から、組織の状態からもたらされる摺動特
性は、結合直後では低下するが、熱処理を施すことによ
り回復していることが明らかである。
すぐれている。摺動特性はその金属組織に依存するとこ
ろが大きい。本発明方法に適用してすぐれた効果が得ら
れるP31C材の金属組織の変化を第２〜４図に示す。第２
図は接合前（鋳造のまま）の状態、第３図は基幹体に接
合直後の状態、第４図は熱処理後の状態である。接合前
はα、β相が均一微細な組織となつている。しかし、接
合直後では組織に結晶粒の粗大化が起つている。これに
熱処理を加えると接合前とほぼ同様の組織となつてい
る。この結果から、組織の状態からもたらされる摺動特
性は、結合直後では低下するが、熱処理を施すことによ
り回復していることが明らかである。
次に、第５〜６図に接合界面部の組織を示す。第５図の
接合直後の状態では、基幹体、メツキ層、摺動体の境界
が明瞭に見える。熱処理後の状態を示す第６図では、メ
ツキ層と摺動材との間で充分な拡散が起われ、強固の接
合となつていることが確認された。
接合直後の状態では、基幹体、メツキ層、摺動体の境界
が明瞭に見える。熱処理後の状態を示す第６図では、メ
ツキ層と摺動材との間で充分な拡散が起われ、強固の接
合となつていることが確認された。
発明の効果： 以上の結果、本発明方法によるときは、静的な強度には
差がないが疲労強度は向上する。又、熱伝導性がよくな
るから摺動特性の向上も図れる。
差がないが疲労強度は向上する。又、熱伝導性がよくな
るから摺動特性の向上も図れる。
第１図は本発明方法の具体的な実施の１例を示す説明
図、第２〜第６図は本発明方法における金属組織の顕微
鏡写真で、第２図は摺動部材の接合前、第３図は接合直
後、第４図は熱処理後の状態であり、第５図は接合界面
部の接合直後、第６図は熱処理後の状態である。 １……基幹体、２……摺動部材 ３……ろう材、10……加圧電極 11……電源
図、第２〜第６図は本発明方法における金属組織の顕微
鏡写真で、第２図は摺動部材の接合前、第３図は接合直
後、第４図は熱処理後の状態であり、第５図は接合界面
部の接合直後、第６図は熱処理後の状態である。 １……基幹体、２……摺動部材 ３……ろう材、10……加圧電極 11……電源
Claims (2)
- 【請求項１】基幹体の表面に摺動部材を接合する摺動部
品の製造方法であって、 （ａ）前記基幹体の所要面域にろう材を介して前記摺動
部材をあてがう第一工程、 （ｂ）加圧抵抗発熱手段により前記摺動部材を前記基幹
体に押付けつつ前記ろう材を加熱することにより、この
ろう材を溶融するとともに薄膜状の液相として接合界面
に拡散させて前記基幹体と前記摺動部材とを強固に接合
する第二工程および （ｃ）前記摺動部材の接合された基幹体をアンモニア雰
囲気下において金属結晶粒の粗大化を調質する温度で所
要時間保持する第三工程 を備えることを特徴とする摺動部品の製造方法。 - 【請求項２】前記摺動部材の前記基幹体への接合に際し
て、前記基幹体には予め前記摺動部材の主成分金属のメ
ッキが施されることを特徴とする請求項１に記載の摺動
部品の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63206593A JPH0677829B2 (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 摺動部品の製造方法 |
| PCT/JP1989/000172 WO1989007999A1 (en) | 1988-02-29 | 1989-02-21 | Process for resistance diffusion junction |
| EP89902550A EP0389625A1 (en) | 1988-02-29 | 1989-02-21 | Process for resistance diffusion junction |
| KR1019890701979A KR900700230A (ko) | 1988-02-29 | 1989-10-26 | 저항 확산 접합법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63206593A JPH0677829B2 (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 摺動部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03470A JPH03470A (ja) | 1991-01-07 |
| JPH0677829B2 true JPH0677829B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=16525971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63206593A Expired - Lifetime JPH0677829B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-08-19 | 摺動部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677829B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5706193B2 (ja) * | 2011-03-02 | 2015-04-22 | 株式会社タカコ | 摺動部材の製造方法 |
| DE102012212202A1 (de) * | 2011-12-20 | 2013-06-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Verbinden von Werkstücken und Verbindungsvorrichtung |
| JP2015121328A (ja) * | 2015-02-26 | 2015-07-02 | 株式会社タカコ | 摺動部材の製造方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4870650A (ja) * | 1971-12-27 | 1973-09-25 | ||
| GB1447504A (en) * | 1973-07-14 | 1976-08-25 | Ferranti Ltd | Radar receivers |
| JPS5514110A (en) * | 1978-07-12 | 1980-01-31 | Honda Motor Co Ltd | Continuous processing method for brazing and gas soft nitriding in furnace |
| JPS5811304B2 (ja) * | 1978-10-16 | 1983-03-02 | 本田技研工業株式会社 | 自動二輪車等のフレ−ム |
| JPS55114486A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-03 | Hitachi Ltd | Diffusion-bonding device |
| JPS5662672A (en) * | 1979-10-26 | 1981-05-28 | Hitachi Ltd | Connection method of cu or cu alloy |
| JPS59120387A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Toshiba Corp | 軸受メタルのライニング方法 |
| JPS60106662A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-12 | Miyata Giken:Kk | 部材の接合法 |
-
1988
- 1988-08-19 JP JP63206593A patent/JPH0677829B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03470A (ja) | 1991-01-07 |
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