JP2587697B2 - 複合固体潤滑剤 - Google Patents
複合固体潤滑剤Info
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- JP2587697B2 JP2587697B2 JP1044092A JP4409289A JP2587697B2 JP 2587697 B2 JP2587697 B2 JP 2587697B2 JP 1044092 A JP1044092 A JP 1044092A JP 4409289 A JP4409289 A JP 4409289A JP 2587697 B2 JP2587697 B2 JP 2587697B2
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- Japan
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- solid lubricant
- sintered
- composite
- composite solid
- graphite
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は粉末を焼結してなる摺動材に係り、特に黒鉛
もしくはMoS2、WS2等の固体潤滑剤を金属粉に添加して
焼結する摺動材に関する。
もしくはMoS2、WS2等の固体潤滑剤を金属粉に添加して
焼結する摺動材に関する。
［従来の技術］ 黒鉛、MoS2、WS2、BN等の固体潤滑剤を焼結体の中に
分散させて無給脂摺動材を製造する方法は従来から一般
的に知られている。この際１〜50μｍの微細な固体潤滑
剤を50〜200μｍ程度の焼結用金属粉末と混合し成形・
焼結すると、固体潤滑剤が金属粉末と金属粉末との間に
はいり込み焼結を阻害するため、固体潤滑剤を造粒して
使用するのが好ましく、特願昭62−196351等にも造粒に
よる固体潤滑性複合材料について記載されている。
分散させて無給脂摺動材を製造する方法は従来から一般
的に知られている。この際１〜50μｍの微細な固体潤滑
剤を50〜200μｍ程度の焼結用金属粉末と混合し成形・
焼結すると、固体潤滑剤が金属粉末と金属粉末との間に
はいり込み焼結を阻害するため、固体潤滑剤を造粒して
使用するのが好ましく、特願昭62−196351等にも造粒に
よる固体潤滑性複合材料について記載されている。
［発明が解決しようとする課題］ 固体潤滑剤とマトリックスとして使用する金属との組
合せによっては、焼結時に固体潤滑剤が金属と反応して
分解することがあり、使用が限定されている。たとえば
Fe基と黒鉛、あるいはCu基、Fe基とMoS2、WS2等の組合
せは反応を起こす代表的な例であり、Fe基と黒鉛の組合
せについては本発明者らが特開平１−18905に述べてい
るように、黒鉛に無機系の結合剤を添加して造粒するこ
とにより反応を防止することが可能である。しかし、Mo
S2、WS2等についてはこの方法では反応を完全に防止す
ることができないという問題点があった。
合せによっては、焼結時に固体潤滑剤が金属と反応して
分解することがあり、使用が限定されている。たとえば
Fe基と黒鉛、あるいはCu基、Fe基とMoS2、WS2等の組合
せは反応を起こす代表的な例であり、Fe基と黒鉛の組合
せについては本発明者らが特開平１−18905に述べてい
るように、黒鉛に無機系の結合剤を添加して造粒するこ
とにより反応を防止することが可能である。しかし、Mo
S2、WS2等についてはこの方法では反応を完全に防止す
ることができないという問題点があった。
本発明は上述した従来の問題点に着目し、固体潤滑剤
と金属粉末とを混合して焼結する際にMoS2、WS2等の固
体潤滑剤が分解しないような複合固体潤滑剤を提供する
ことを目的とする。
と金属粉末とを混合して焼結する際にMoS2、WS2等の固
体潤滑剤が分解しないような複合固体潤滑剤を提供する
ことを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明に係る複合固体潤滑
剤は、焼結粉末と混合して焼結することにより焼結摺動
材を生成する複合固体潤滑剤において、前記焼結時に焼
結粉末と反応して分解する性質を有し、かつ前記複合固
体潤滑剤の核となる第１固体潤滑剤と、この第１固体潤
滑剤より前記焼結粉末と反応し難く、かつ前記第１固体
潤滑剤を被覆する第２固体潤滑剤とよりなる。
剤は、焼結粉末と混合して焼結することにより焼結摺動
材を生成する複合固体潤滑剤において、前記焼結時に焼
結粉末と反応して分解する性質を有し、かつ前記複合固
体潤滑剤の核となる第１固体潤滑剤と、この第１固体潤
滑剤より前記焼結粉末と反応し難く、かつ前記第１固体
潤滑剤を被覆する第２固体潤滑剤とよりなる。
前記第１固体潤滑剤は二硫化モリブデンまたは二硫化
タングステンとすることができ、前記第２固体潤滑剤は
窒化硼素または黒鉛とすることができる。
タングステンとすることができ、前記第２固体潤滑剤は
窒化硼素または黒鉛とすることができる。
前記第１固体潤滑剤の粒径は１〜1000μｍとし、前記
第２固体潤滑剤の粒径は10〜2000μｍとすることができ
る ［作用］ 上記構成によれば、第２固体潤滑剤が摩耗して第１固
体潤滑剤が第２固体潤滑剤から露出するまでの間は、第
２固体潤滑剤が焼結体の固体潤滑性を発揮するので、摩
耗初期から固体潤滑性の高い焼結体が得られる。
第２固体潤滑剤の粒径は10〜2000μｍとすることができ
る ［作用］ 上記構成によれば、第２固体潤滑剤が摩耗して第１固
体潤滑剤が第２固体潤滑剤から露出するまでの間は、第
２固体潤滑剤が焼結体の固体潤滑性を発揮するので、摩
耗初期から固体潤滑性の高い焼結体が得られる。
また、焼結体の表面だけでなく焼結体中にも複合固体
潤滑剤が含有されるため、複合固体潤滑剤が焼結金属粉
から剥離することなく、しかも焼結体が摩耗しても常時
固体潤滑性能が維持されるため、焼結体の潤滑性能が大
幅に向上する。
潤滑剤が含有されるため、複合固体潤滑剤が焼結金属粉
から剥離することなく、しかも焼結体が摩耗しても常時
固体潤滑性能が維持されるため、焼結体の潤滑性能が大
幅に向上する。
前記第１固体潤滑剤を二硫化モリブデンまたは二硫化
タングステンとすれば、固体潤滑剤として高い潤滑性の
ある焼結体が得られる。
タングステンとすれば、固体潤滑剤として高い潤滑性の
ある焼結体が得られる。
前記第２固体潤滑剤を窒化硼素または黒鉛とすれば、
第１固体潤滑剤と焼結粉末との反応を防止する一方、比
較的高い固体潤滑性を有する焼結体が得られる。
第１固体潤滑剤と焼結粉末との反応を防止する一方、比
較的高い固体潤滑性を有する焼結体が得られる。
［実施例］ 以下に、本発明に係る複合固体潤滑剤の実施例につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明に係る複合固体潤滑剤の概念図で、Mo
S2等に結合剤を添加し造粒して核１とし、反応を起こし
にくい種類の固体潤滑剤を被覆材２として、核１を被覆
した状態を示している。
S2等に結合剤を添加し造粒して核１とし、反応を起こし
にくい種類の固体潤滑剤を被覆材２として、核１を被覆
した状態を示している。
本発明の第１実施例として、平均粒径２μｍのMoS2に
PVA（ポリビニールアルコール）の10％希釈液を20wt％
添加し転動造粒し、平均粒径15μｍのMoS2造粒粉を製造
した。このMoS2造粒粉に更にPVAを10wt％添加し、平均
粒径５μｍの天然黒鉛を被覆して平均粒径300μｍと
し、この複合固体潤滑剤を用いて下記の通り無給脂摺動
材を製作した。
PVA（ポリビニールアルコール）の10％希釈液を20wt％
添加し転動造粒し、平均粒径15μｍのMoS2造粒粉を製造
した。このMoS2造粒粉に更にPVAを10wt％添加し、平均
粒径５μｍの天然黒鉛を被覆して平均粒径300μｍと
し、この複合固体潤滑剤を用いて下記の通り無給脂摺動
材を製作した。
Cu−10Snアトマイズ青銅粉（−100mesh）85wt％と上
記複合固体潤滑剤15wt％とを混合し、3ton/cm2で加圧し
て軸受に成形の上、アルゴンガス雰囲気の焼結炉に入れ
780℃で１時間焼結を行った。
記複合固体潤滑剤15wt％とを混合し、3ton/cm2で加圧し
て軸受に成形の上、アルゴンガス雰囲気の焼結炉に入れ
780℃で１時間焼結を行った。
上記方法で製作した焼結軸受はMoS2の分解がなく、良
好な潤滑特性を有している。
好な潤滑特性を有している。
次に本発明の第２実施例について説明する。
鉄粉に黒鉛やMoS2を混合して焼結すると黒鉛は鉄中に
拡散し、またMoS2も完全に分解する。しかし本発明者ら
は特願昭63−190994に記述しているように、黒鉛を分解
させずに残すことを可能とした。これに本発明を組合せ
て、Fe基中に黒鉛と、摺動材が黒鉛より優れているMoS2
とを同時に残すようにしたのがこの実施例である。
拡散し、またMoS2も完全に分解する。しかし本発明者ら
は特願昭63−190994に記述しているように、黒鉛を分解
させずに残すことを可能とした。これに本発明を組合せ
て、Fe基中に黒鉛と、摺動材が黒鉛より優れているMoS2
とを同時に残すようにしたのがこの実施例である。
すなわち平均粒径２μｍのMoS2に、30％の水ガラスを
２倍に希釈した結合剤を20wt％添加して平均粒径200μ
ｍに転動造粒した後、平均粒径５μｍの天然黒鉛を被覆
して平均粒径300〜500μｍに造粒した。
２倍に希釈した結合剤を20wt％添加して平均粒径200μ
ｍに転動造粒した後、平均粒径５μｍの天然黒鉛を被覆
して平均粒径300〜500μｍに造粒した。
軸受の製作に当たっては、アトマイズ4600鋼粉（−10
0mesh）79.28wt％と、天然黒鉛（−350mesh）0.72wt％
と、上記複合固体潤滑剤（300〜500μｍ）10wt％とを混
合し、5ton/cm2で軸受に成形の上、真空中で1100℃、１
時間の焼結を行った。この軸受と、300〜500μｍに造粒
した黒鉛を10wt％添加して同一条件で製作した軸受と
を、面圧500kg/cm2、摺動速度0.05m/sの条件で、相手材
としてS53C焼入材を用いて摩耗試験を行ったところ、第
２図に示す結果が得られ、本発明品の優れた潤滑特性が
証明された。
0mesh）79.28wt％と、天然黒鉛（−350mesh）0.72wt％
と、上記複合固体潤滑剤（300〜500μｍ）10wt％とを混
合し、5ton/cm2で軸受に成形の上、真空中で1100℃、１
時間の焼結を行った。この軸受と、300〜500μｍに造粒
した黒鉛を10wt％添加して同一条件で製作した軸受と
を、面圧500kg/cm2、摺動速度0.05m/sの条件で、相手材
としてS53C焼入材を用いて摩耗試験を行ったところ、第
２図に示す結果が得られ、本発明品の優れた潤滑特性が
証明された。
固体潤滑剤の組合せはマトリックス材料によって異な
り、たとえばCu基の場合はMoS2の核に黒鉛、BN等を被覆
したものが良いが、Fe基の場合はMoS2の核にBN、もしく
は水ガラスを結合材とする黒鉛を被覆することが好まし
い。
り、たとえばCu基の場合はMoS2の核に黒鉛、BN等を被覆
したものが良いが、Fe基の場合はMoS2の核にBN、もしく
は水ガラスを結合材とする黒鉛を被覆することが好まし
い。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、第２固体潤滑剤
が摩耗して第１固体潤滑剤が第２固体潤滑剤から露出す
るまでの間は、第２固体潤滑剤が焼結体の固体潤滑性を
発揮するので、摩耗初期から固体潤滑性の高い焼結体が
得られる。また、焼結体の表面だけでなく焼結体中にも
複合固体潤滑剤が含有されるため、複合固体潤滑剤が焼
結金属粉から剥離することなく、しかも焼結体が摩耗し
ても常時固体潤滑性能が維持されるため、焼結体の潤滑
性能が大幅に向上する。このように、従来から潤滑性に
おいて優れていることが確認されながら焼結時に分解す
るため、使用が限られていたMoS2、WS2等の焼結材への
添加が可能となり、潤滑性に優れた摺動材料を得ること
ができる。第２固体潤滑剤を窒化硼素または黒鉛とすれ
ば、第１固体潤滑剤と焼結粉末との反応を防止する一
方、比較的高い固体潤滑性を有する焼結体が得られる。
が摩耗して第１固体潤滑剤が第２固体潤滑剤から露出す
るまでの間は、第２固体潤滑剤が焼結体の固体潤滑性を
発揮するので、摩耗初期から固体潤滑性の高い焼結体が
得られる。また、焼結体の表面だけでなく焼結体中にも
複合固体潤滑剤が含有されるため、複合固体潤滑剤が焼
結金属粉から剥離することなく、しかも焼結体が摩耗し
ても常時固体潤滑性能が維持されるため、焼結体の潤滑
性能が大幅に向上する。このように、従来から潤滑性に
おいて優れていることが確認されながら焼結時に分解す
るため、使用が限られていたMoS2、WS2等の焼結材への
添加が可能となり、潤滑性に優れた摺動材料を得ること
ができる。第２固体潤滑剤を窒化硼素または黒鉛とすれ
ば、第１固体潤滑剤と焼結粉末との反応を防止する一
方、比較的高い固体潤滑性を有する焼結体が得られる。
前記複合固体潤滑剤の粒径を10〜2000μｍとすれば、
複合固体潤滑剤が焼結粉末の粒子間に入り込んで焼結を
阻害することなく、かつ複合固体潤滑剤間に発生する局
部的な焼付現象を防止する焼結体が得られる。
複合固体潤滑剤が焼結粉末の粒子間に入り込んで焼結を
阻害することなく、かつ複合固体潤滑剤間に発生する局
部的な焼付現象を防止する焼結体が得られる。
第１図は本発明に係る複合固体潤滑剤の概念図、第２図
は本発明の第２実施例に述べた軸受と、同一条件で製作
した造粒黒鉛添加軸受の摩耗試験結果を示すグラフであ
る。 １……核 ２……被覆材
は本発明の第２実施例に述べた軸受と、同一条件で製作
した造粒黒鉛添加軸受の摩耗試験結果を示すグラフであ
る。 １……核 ２……被覆材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 20:06 (56)参考文献 特開 昭59−215396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−70251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−59295（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−185901（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】焼結粉末と混合して焼結することにより焼
結摺動材を生成する複合固体潤滑剤において、前記焼結
時に焼結粉末と反応して分解する性質を有し、かつ前記
複合固体潤滑剤の核となる第１固体潤滑剤と、この第１
固体潤滑剤より前記焼結粉末と反応し難く、かつ前記第
１固体潤滑剤を被覆する第２固体潤滑剤とよりなること
を特徴とする複合固体潤滑剤。 - 【請求項２】請求項１記載の複合固体潤滑剤において、
前記第１固体潤滑剤は二硫化モリブデンまたは二硫化タ
ングステンであることを特徴とする複合固体潤滑剤。 - 【請求項３】請求項１記載の複合固体潤滑剤において、
前記第２固体潤滑剤は窒化硼素または黒鉛であることを
特徴とする複合固体潤滑剤。 - 【請求項４】請求項１〜３いずれかに記載の複合固体潤
滑剤において、前記第１固体潤滑剤の粒径は１〜1000μ
ｍとし、前記第２固体潤滑剤の粒径は10〜2000μｍとす
ることを特徴とする複合固体潤滑剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1044092A JP2587697B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 複合固体潤滑剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1044092A JP2587697B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 複合固体潤滑剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02222492A JPH02222492A (ja) | 1990-09-05 |
| JP2587697B2 true JP2587697B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=12681979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1044092A Expired - Lifetime JP2587697B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 複合固体潤滑剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2587697B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0826338B2 (ja) * | 1991-04-18 | 1996-03-13 | 新日本製鐵株式会社 | 自己潤滑性材料及びその製造方法 |
| JPH0826339B2 (ja) * | 1991-04-18 | 1996-03-13 | 新日本製鐵株式会社 | 自己潤滑性複合材及びその製造方法 |
| DK177291D0 (da) * | 1991-10-24 | 1991-10-24 | Gunnar Soerensen | Fremgangsmaade til fremstilling af slidbestandige toersmoerende film |
| US8507090B2 (en) * | 2011-04-27 | 2013-08-13 | Climax Engineered Materials, Llc | Spherical molybdenum disulfide powders, molybdenum disulfide coatings, and methods for producing same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370251A (en) * | 1976-12-06 | 1978-06-22 | Hitachi Ltd | Friction material |
| JPS5859295A (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-08 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 金属表面における潤滑性被膜の形成方法 |
| JPS59215396A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-05 | Nippon Funmatsu Gokin Kk | 焼結摺動材料 |
| JPH02185901A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-07-20 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | 銅一銀被覆金属硫化物粉末およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP1044092A patent/JP2587697B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02222492A (ja) | 1990-09-05 |
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