JPS58157951A - 摺動部材用焼結合金 - Google Patents
摺動部材用焼結合金Info
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- JPS58157951A JPS58157951A JP3816882A JP3816882A JPS58157951A JP S58157951 A JPS58157951 A JP S58157951A JP 3816882 A JP3816882 A JP 3816882A JP 3816882 A JP3816882 A JP 3816882A JP S58157951 A JPS58157951 A JP S58157951A
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- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 9
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は比較的に高い負荷或いはスラスト負荷を受け、
（ｌ蔵している油の潤滑効果が十分でないような条件下
での摺動に耐える焼結合金に関するものである。
（ｌ蔵している油の潤滑効果が十分でないような条件下
での摺動に耐える焼結合金に関するものである。
従来、１２％以下の固溶炭素を含有する鉄基地中に１〜
５％の遊離黒鉛を分散させた組織の焼結合金は一般に優
れた摺動特性を示すこと、また、原料粉に配合した黒鉛
な基地に拡散させずに遊離黒鉛として残すためには、黒
鉛粒子に鯛メッキを予め−しておけばよいことが知られ
ている。
５％の遊離黒鉛を分散させた組織の焼結合金は一般に優
れた摺動特性を示すこと、また、原料粉に配合した黒鉛
な基地に拡散させずに遊離黒鉛として残すためには、黒
鉛粒子に鯛メッキを予め−しておけばよいことが知られ
ている。
しかるに、従来の同種材は当初はよいが使用につれてそ
の特性が劣化し、摩耗量および摩擦係数の増加なみるよ
うになる例が多かった。而して、その原因についての発
明者らの研究結果を簡単に述べれば次の通りで、ある。
の特性が劣化し、摩耗量および摩擦係数の増加なみるよ
うになる例が多かった。而して、その原因についての発
明者らの研究結果を簡単に述べれば次の通りで、ある。
第１図およびｉＦ！２図は使用の前後にお°け、る贋物
部材の断面の変化を模式的に示したもので、図中１は基
地、２は遊離黒鉛、３は空孔Ｙ表わし、図の上縁が相手
部材との摺動向になっ曵いる。
部材の断面の変化を模式的に示したもので、図中１は基
地、２は遊離黒鉛、３は空孔Ｙ表わし、図の上縁が相手
部材との摺動向になっ曵いる。
この合金では摺動面における黒鉛粒子の露頭が固体潤滑
作用な発揮するので、第１図の如き使用前の状態の永続
が特性保持の必要条件である。
作用な発揮するので、第１図の如き使用前の状態の永続
が特性保持の必要条件である。
しかし現実には、Ｎｌｌｌ１中に黒鉛粒子が基地から剥
離してしまったり、また第２図の如く、黒鉛に１ｌＩＩ
Ｉ！する軟質の基地が塑性流動して黒鉛の露１１に被さ
る（１′）などの現象を生じ、黒鉛の露出面積が考えら
れるが、この方法は相手部材の摩耗を助長するおそれが
あり好ましくない。
離してしまったり、また第２図の如く、黒鉛に１ｌＩＩ
Ｉ！する軟質の基地が塑性流動して黒鉛の露１１に被さ
る（１′）などの現象を生じ、黒鉛の露出面積が考えら
れるが、この方法は相手部材の摩耗を助長するおそれが
あり好ましくない。
この発明は上述の事情に鑑みなされたもので、基地はそ
のまま、基地と黒鉛粒子との間に鉄−綱硬化層を形成さ
せて黒船の脱落および基地による被＊Ｖ防止するという
着想に基づき、上記硬化層の厚さの適正範囲、ならびに
これを実現する製造条件Ｃ黒鉛粒子に施す銅メッキの厚
さと焼結温度との関係など）を見出し又完成したもので
あり。
のまま、基地と黒鉛粒子との間に鉄−綱硬化層を形成さ
せて黒船の脱落および基地による被＊Ｖ防止するという
着想に基づき、上記硬化層の厚さの適正範囲、ならびに
これを実現する製造条件Ｃ黒鉛粒子に施す銅メッキの厚
さと焼結温度との関係など）を見出し又完成したもので
あり。
その要旨は上記硬化層の厚さを３〜１０μとしたことに
ある。
ある。
黒鉛を被覆する銅と基地の鉄とが反応形成する鉄−−硬
化層の厚さに対するメッキ厚と焼結温度の影響を１次の
要因蒙りつけにより解析する。
化層の厚さに対するメッキ厚と焼結温度の影響を１次の
要因蒙りつけにより解析する。
１ＩＩＫ１表
本発明材 １％ ２．５％ ４．０声 １０００℃
比較材１’＃ ＃９００℃ 比較材２’ ＃ Ｉ １１００’
Ｃ比較材５１１ １５μ １０００℃実施例 先ず添加底分として天然黒鉛粉およびメッキ層の厚さを
１５μ、４μ、１１μの三段１ｉｌＩに変えた銅メッキ
黒鉛粉を用意し、これらを第１表に所定の割合および組
み合わせに従ってアトマイズ鉄粉に配合し、さらにｉＩ
ｉ滑剤としてステアリン酸亜鉛１に：０．３％添加・混
合したのち２．５ｔ／ａＩＩの圧力で大きさ７１ｍ１Ｘ
１０ａｌＸ１０ｔｍの直方体多数ｔｆＭ形した。
比較材１’＃ ＃９００℃ 比較材２’ ＃ Ｉ １１００’
Ｃ比較材５１１ １５μ １０００℃実施例 先ず添加底分として天然黒鉛粉およびメッキ層の厚さを
１５μ、４μ、１１μの三段１ｉｌＩに変えた銅メッキ
黒鉛粉を用意し、これらを第１表に所定の割合および組
み合わせに従ってアトマイズ鉄粉に配合し、さらにｉＩ
ｉ滑剤としてステアリン酸亜鉛１に：０．３％添加・混
合したのち２．５ｔ／ａＩＩの圧力で大きさ７１ｍ１Ｘ
１０ａｌＸ１０ｔｍの直方体多数ｔｆＭ形した。
次にこれらの成形体ＹＩＩＩＩ表に槌って焼結温度９０
０℃、１０００℃、１１００℃の３グループに層別し、
還元性雰囲気の焼結炉内で２０分間、各所定の湿度で焼
結して都合５種類の試料な作成した。これらの試料は銅
メッキ厚４μ、焼結温度１０００℃のものＣ本発明材）
を中心に、これと比較材１および２が焼結温度の影響な
、比較材３および４がメッキ厚の影響を表わすわけであ
る。
０℃、１０００℃、１１００℃の３グループに層別し、
還元性雰囲気の焼結炉内で２０分間、各所定の湿度で焼
結して都合５種類の試料な作成した。これらの試料は銅
メッキ厚４μ、焼結温度１０００℃のものＣ本発明材）
を中心に、これと比較材１および２が焼結温度の影響な
、比較材３および４がメッキ厚の影響を表わすわけであ
る。
なお、各試料の焼結密度は４０ｇ／ｃｄ、また２号ター
ビン油ｔＳ油させた場合の含油率は１ｐ５％であった。
ビン油ｔＳ油させた場合の含油率は１ｐ５％であった。
次に、各試料の断面を鏡検して組織状態および黒鉛粒子
の周りに形成された鉄−銅価化層の厚さを測定するとと
もに、ビノオ／ディスク型試験機を用い工、下記の試験
条件による摩擦摩耗試験を行ない、摩擦係数およびその
変動状況、所定時間後の試料摩耗量などを調べた。
の周りに形成された鉄−銅価化層の厚さを測定するとと
もに、ビノオ／ディスク型試験機を用い工、下記の試験
条件による摩擦摩耗試験を行ない、摩擦係数およびその
変動状況、所定時間後の試料摩耗量などを調べた。
ディスク： ５０Ｍ２１焼入れ材（ＨＩＣ６０）摺動速
度： ４０ｗｔ／閣 面 圧： ２５ｋｌ！Ｆ／ａ１１ 潤 滑： 試料への含油のみ（無給油）試験時間：
１２０分間 試験の結果は、８１２表に示す通りでありだ。
度： ４０ｗｔ／閣 面 圧： ２５ｋｌ！Ｆ／ａ１１ 潤 滑： 試料への含油のみ（無給油）試験時間：
１２０分間 試験の結果は、８１２表に示す通りでありだ。
＃Ｊ２表
本発明材 ５μ 変化なし ２９μ比較材１
＃ ９０分後 ６４＃比較材２
− １０２分後 ５１μ比較材３
２ｐ １０８分ＩＮ ８２声比較材４ １
３μ 変化なし ５５真この結果によれば、硬
化層の厚み５μの本発明材は摩擦係数が終始０．２５の
安定した値を示し、′摩耗も少なく、最も優れ工いる。
＃ ９０分後 ６４＃比較材２
− １０２分後 ５１μ比較材３
２ｐ １０８分ＩＮ ８２声比較材４ １
３μ 変化なし ５５真この結果によれば、硬
化層の厚み５μの本発明材は摩擦係数が終始０．２５の
安定した値を示し、′摩耗も少なく、最も優れ工いる。
硬化層の厚さは３〜１０μの範囲がよく、比較材３の結
果が示すように２μ以下ではその効果が無い。一方１０
β以上に厚（なると、比較材４の結果が示すように自己
の摩耗は僅かの増加に止まるが、相手部材に擦り傷な生
じるよ５になり好ましくない。
果が示すように２μ以下ではその効果が無い。一方１０
β以上に厚（なると、比較材４の結果が示すように自己
の摩耗は僅かの増加に止まるが、相手部材に擦り傷な生
じるよ５になり好ましくない。
第３図および第４図は本発明の作用効果を説明するため
の模式図であって、第３図は本発明材の試験前の状ｓｔ
示し、黒船粒子２と基地との間に硬化層４の介在する点
が第１、図と異なっている。
の模式図であって、第３図は本発明材の試験前の状ｓｔ
示し、黒船粒子２と基地との間に硬化層４の介在する点
が第１、図と異なっている。
１１４図はその摺動試験後の伏線を示したもので、空孔
３はその開口部が基地１の塑性流動部分１°によりて狭
められているが、黒鉛粒子２の方は介在する硬化層４に
より基地の黒鉛露出部への流動が阻止されている。これ
が低ｌ！擦係数の持続、Ｊｌｋ粍量の低減その他の本発
明の効果ｔもたらす原因と考えられる。
３はその開口部が基地１の塑性流動部分１°によりて狭
められているが、黒鉛粒子２の方は介在する硬化層４に
より基地の黒鉛露出部への流動が阻止されている。これ
が低ｌ！擦係数の持続、Ｊｌｋ粍量の低減その他の本発
明の効果ｔもたらす原因と考えられる。
さて、鉄−銅価化層４は黒船粒子にメッキされている銅
と基地の鉄との合金化により形成されるので、その厚さ
ｔ左右する要因の一つはメッキ層の厚さであり、硬化層
の所望の厚さよりやや薄く２〜９μの範囲に決められる
。
と基地の鉄との合金化により形成されるので、その厚さ
ｔ左右する要因の一つはメッキ層の厚さであり、硬化層
の所望の厚さよりやや薄く２〜９μの範囲に決められる
。
もう一つの要因である焼結温度は、９５０℃〜１０５０
℃の間が適当であって、焼結温度がこれより低い場合は
硬化層と基地との結合が不十分になり、黒鉛粒子が摺動
中に脱落し易（なる。比較材１の結果はこの事実Ｙ示す
ものと考えられる。
℃の間が適当であって、焼結温度がこれより低い場合は
硬化層と基地との結合が不十分になり、黒鉛粒子が摺動
中に脱落し易（なる。比較材１の結果はこの事実Ｙ示す
ものと考えられる。
また、焼結温度が１０５０℃以上の場合は黒鉛１に：被
覆している銅が欽基地中に拡散し工しまい、比較材２の
結果が示すように所望の硬化層が形成されず、従って部
材の特性が低下する。
覆している銅が欽基地中に拡散し工しまい、比較材２の
結果が示すように所望の硬化層が形成されず、従って部
材の特性が低下する。
なお、黒鉛粒子に銅の被覆Ｖ施す手段としては化学メッ
キ法が一般的であるが、ほかＫも粒径が２０μ以下の＊
＊＊粉による造粒法、その他適宜の手段を用いることが
できる。また、１〜５％の遊離黒鉛を分散させることと
１２％以下の炭素を基地中に添加することはともに従来
技術に属するが、前者は１％未満では固体潤滑の効果が
な（，５％以上になると部材の強度が低下する。後者は
基地の組織′％：フエライトおよび〕ぐ−ライトにする
もので、その添加量は相手部材の材質または負荷条件に
応じて決めればよ（、添加量１２％ではぼ全体がパーラ
イトになる。
キ法が一般的であるが、ほかＫも粒径が２０μ以下の＊
＊＊粉による造粒法、その他適宜の手段を用いることが
できる。また、１〜５％の遊離黒鉛を分散させることと
１２％以下の炭素を基地中に添加することはともに従来
技術に属するが、前者は１％未満では固体潤滑の効果が
な（，５％以上になると部材の強度が低下する。後者は
基地の組織′％：フエライトおよび〕ぐ−ライトにする
もので、その添加量は相手部材の材質または負荷条件に
応じて決めればよ（、添加量１２％ではぼ全体がパーラ
イトになる。
１１１１図は従来の黒鉛分散型鉄系焼結摺動部材の摺動
試験前の断面状ｉ１Ｙ、第２図は同部材の試−後の断面
状ｓｔ−示す模式図であｔ）、８５図および第４図はそ
れぞれ杢発明に係る摺動部材の試験前および試験後の断
面状態ヲ示す模式図である。 １・・・基地 ２・・・黒鉛粒子Ｃｌ１ｉ１１黒鉛）
３・・・空孔 ４・・・鉄−銅硬化層代理人 増渕邦
彦 帛２図 市４図
試験前の断面状ｉ１Ｙ、第２図は同部材の試−後の断面
状ｓｔ−示す模式図であｔ）、８５図および第４図はそ
れぞれ杢発明に係る摺動部材の試験前および試験後の断
面状態ヲ示す模式図である。 １・・・基地 ２・・・黒鉛粒子Ｃｌ１ｉ１１黒鉛）
３・・・空孔 ４・・・鉄−銅硬化層代理人 増渕邦
彦 帛２図 市４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比にて１２％以下の固溶炭素ｖｔ有する鉄基地
中に１〜５％の遊離黒鉛が分散する組織の焼結合金にお
い文、ｆＩｌ記遊離黒鉛の周りに厚さが３〜１０μの鉄
−銅価化層が形成され【いることを特徴とする摺動部材
用焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3816882A JPS58157951A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 摺動部材用焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3816882A JPS58157951A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 摺動部材用焼結合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157951A true JPS58157951A (ja) | 1983-09-20 |
Family
ID=12517863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3816882A Pending JPS58157951A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 摺動部材用焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58157951A (ja) |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2005012585A1 (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-10 | Komatsu Ltd. | 焼結摺動部材および作業機連結装置 |
| US8283046B2 (en) | 2006-01-30 | 2012-10-09 | Komatsu Ltd. | Ferrous sintered multilayer roll-formed bushing, producing method of the same and connecting device |
| US8679400B2 (en) | 2005-01-31 | 2014-03-25 | Komatsu Ltd | Sintered material, ferrous sintered sliding material, producing method of the same, sliding member, producing method of the same and coupling device |
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| JPS5388606A (en) * | 1977-01-14 | 1978-08-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Preparation of iron base slide material containing free graphite |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP3816882A patent/JPS58157951A/ja active Pending
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