JP2629941B2 - 共還元複合Ｍｏ合金粉末およびこれを用いて製造されたＦｅ基焼結合金摺動部材 - Google Patents
共還元複合Ｍｏ合金粉末およびこれを用いて製造されたＦｅ基焼結合金摺動部材Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、Fe基焼結合金摺動部材の製造に際して、
硬質分散相形成成分として用いた場合に、前記Fe基焼結
合金摺動部材がすぐれた耐摩耗性を示すようになる共還
元複合Mo合金粉末、およびこれを原料粉末として用いて
製造されたFe基焼結合金摺動部材に関するものである。
硬質分散相形成成分として用いた場合に、前記Fe基焼結
合金摺動部材がすぐれた耐摩耗性を示すようになる共還
元複合Mo合金粉末、およびこれを原料粉末として用いて
製造されたFe基焼結合金摺動部材に関するものである。
従来、一般にロータリーコンプレッサーのベーン材や
内燃機関のバルブガイドなどのFe基焼結合金摺動部材の
製造には、原料粉末としてMo粉末が使用され、このMo粉
末はFe基焼結合金で硬質分散相を形成し、部材の耐摩耗
性向上に寄与することは良く知られるところである。
内燃機関のバルブガイドなどのFe基焼結合金摺動部材の
製造には、原料粉末としてMo粉末が使用され、このMo粉
末はFe基焼結合金で硬質分散相を形成し、部材の耐摩耗
性向上に寄与することは良く知られるところである。
しかし、上記のMo粉末を原料粉末として使用し、これ
を素地に分散させた従来Fe基焼結合金摺動部材において
は、硬質分散相形成成分としてのMo粒子と素地のFe基焼
結合金との密着性が十分でなく、このため実用時にMo粒
子が脱落し易く、近年の各種機関の高速化および高性能
化に伴い、この脱落現象は増々増大する傾向にあり、か
つ脱落したMo粒子が摩耗を一段と促進することから、満
足する耐摩耗性を確保することができないのが現状であ
る。
を素地に分散させた従来Fe基焼結合金摺動部材において
は、硬質分散相形成成分としてのMo粒子と素地のFe基焼
結合金との密着性が十分でなく、このため実用時にMo粒
子が脱落し易く、近年の各種機関の高速化および高性能
化に伴い、この脱落現象は増々増大する傾向にあり、か
つ脱落したMo粒子が摩耗を一段と促進することから、満
足する耐摩耗性を確保することができないのが現状であ
る。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、硬質
分散相形成成分としてのMo粒子の素地を構成するFe基焼
結合金に対する密着性のすぐれたFe基焼結合金摺動部材
を製造すべく研究を行なった結果、例えば所定の配合組
成を有する金属酸化物混合粉末を、これに同時に混合さ
せた所定量の炭素粉末と雰囲気水素により共還元する方
法、いわゆる共還元法により製造された、Mo粒子相互
が、MoとNiおよびCoのいずれか、または両方とのMo−
（Ni,Co）合金、望ましくはNiおよび／またはCo:1〜20
重量％を含有し、残りが実質的にMoからなる合金で結合
された複合Mo合金粉末を、Fe基焼結合金摺動部材の硬質
分散相形成用原料粉末として用いると、前記Mo−（Ni,C
o）合金は、前記粉末を構成するMo粒子、並びに素地のF
e基焼結合金と強固に結合することから、Fe基焼結合金
の素地中に分散する複合Mo合金粒子の前記素地に対する
密着性は著しく高いものとなり、苛酷な条件下での実用
に際しても脱落や剥離が著しく抑制されるようになり、
この結果としてFe基焼結合金摺動部材はすぐれた耐摩耗
性を発揮するという知見を得たのである。
分散相形成成分としてのMo粒子の素地を構成するFe基焼
結合金に対する密着性のすぐれたFe基焼結合金摺動部材
を製造すべく研究を行なった結果、例えば所定の配合組
成を有する金属酸化物混合粉末を、これに同時に混合さ
せた所定量の炭素粉末と雰囲気水素により共還元する方
法、いわゆる共還元法により製造された、Mo粒子相互
が、MoとNiおよびCoのいずれか、または両方とのMo−
（Ni,Co）合金、望ましくはNiおよび／またはCo:1〜20
重量％を含有し、残りが実質的にMoからなる合金で結合
された複合Mo合金粉末を、Fe基焼結合金摺動部材の硬質
分散相形成用原料粉末として用いると、前記Mo−（Ni,C
o）合金は、前記粉末を構成するMo粒子、並びに素地のF
e基焼結合金と強固に結合することから、Fe基焼結合金
の素地中に分散する複合Mo合金粒子の前記素地に対する
密着性は著しく高いものとなり、苛酷な条件下での実用
に際しても脱落や剥離が著しく抑制されるようになり、
この結果としてFe基焼結合金摺動部材はすぐれた耐摩耗
性を発揮するという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであ
って、 （１） Mo粒子相互が、MoとNiおよびCoのいずれか、ま
たは両方とのMo−（Ni,Co）合金からなる２〜40重量％
（以下、％は重量％を示す）の割合の結合相で結合され
た組織、並びに５〜40μｍの平均粒径を有する共還元複
合Mo合金粉末。
って、 （１） Mo粒子相互が、MoとNiおよびCoのいずれか、ま
たは両方とのMo−（Ni,Co）合金からなる２〜40重量％
（以下、％は重量％を示す）の割合の結合相で結合され
た組織、並びに５〜40μｍの平均粒径を有する共還元複
合Mo合金粉末。
（２） 上記共還元複合Mo合金粉末を硬質分散相形成用
原料粉末として用いて製造された、Mo粒子相互が、Moと
NiおよびCoのいずれか、または両方とのMo−（Ni,Co）
合金からなる２〜40重量％の割合の結合相で結合された
組織、並びに５〜40μｍの平均粒径を有する複合Mo合金
を、硬質分散相形成成分として５〜15％の割合で分散含
有してなるFe基焼結合金摺動部材。
原料粉末として用いて製造された、Mo粒子相互が、Moと
NiおよびCoのいずれか、または両方とのMo−（Ni,Co）
合金からなる２〜40重量％の割合の結合相で結合された
組織、並びに５〜40μｍの平均粒径を有する複合Mo合金
を、硬質分散相形成成分として５〜15％の割合で分散含
有してなるFe基焼結合金摺動部材。
に特徴を有するものである。
なお、この発明の共還元複合Mo合金粉末（摺動部材で
は硬質分散相形成成分としての複合Mo合金）を構成する
結合相形成成分としてのMo−（Ni,Co）合金の割合を２
〜40％と限定したのは、その割合が２％未満では、同じ
く構成成分であるMo粒子、並びに素地のFe基焼結合金に
対して十分な密着性を確保することができず、一方その
割合が20％を越えると、相対的にMo粒子の割合が少なく
なり過ぎて、摺動部材の耐摩耗性が低下するようになる
という理由からであり、また前記粉末の平均粒径を５〜
40μｍとしたのは、その平均粒径が５μｍ未満では、摺
動部材製造時の混合工程での均一分散混合が困難であ
り、一方その平均粒径が40μｍを越えると、含有量との
関係で、局部的に軟質な部分が生じるようになり、均一
な摩耗をはかることが困難となる理由によるものであ
り、さらに摺動部材における複合Mo合金の割合を５〜15
％に限定したのは、その割合が５％未満では所望のすぐ
れた耐摩耗性を確保することができず、一方その割合が
15％を越えると、混合粉末のプレス成形性が低下し、密
度の高い摺動部材を製造することが困難になるという理
由からである。
は硬質分散相形成成分としての複合Mo合金）を構成する
結合相形成成分としてのMo−（Ni,Co）合金の割合を２
〜40％と限定したのは、その割合が２％未満では、同じ
く構成成分であるMo粒子、並びに素地のFe基焼結合金に
対して十分な密着性を確保することができず、一方その
割合が20％を越えると、相対的にMo粒子の割合が少なく
なり過ぎて、摺動部材の耐摩耗性が低下するようになる
という理由からであり、また前記粉末の平均粒径を５〜
40μｍとしたのは、その平均粒径が５μｍ未満では、摺
動部材製造時の混合工程での均一分散混合が困難であ
り、一方その平均粒径が40μｍを越えると、含有量との
関係で、局部的に軟質な部分が生じるようになり、均一
な摩耗をはかることが困難となる理由によるものであ
り、さらに摺動部材における複合Mo合金の割合を５〜15
％に限定したのは、その割合が５％未満では所望のすぐ
れた耐摩耗性を確保することができず、一方その割合が
15％を越えると、混合粉末のプレス成形性が低下し、密
度の高い摺動部材を製造することが困難になるという理
由からである。
つぎに、この発明の粉末および摺動部材を実施例によ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
まず、原料粉末として、いずれも平均粒径:1〜３μｍ
を有するMo酸化物粉末、Ni酸化物粉末、Co酸化物粉末、
および炭素粉末を用意し、これらの原料粉末を所定の配
合組成に配合し、ボールミルにて72時間湿式混合し、乾
燥した後、共還元法にて水素気流中、900〜1100℃の温
度で還元し、還元後粉砕処理を施すことにより第１表に
示される組成および平均粒径を有する本発明共還元複合
Mo合金粉末（以下本発明複合粉末という）１〜７および
比較共還元複合Mo合金粉末（以下比較複合粉末）１〜５
をそれぞれ製造した。
を有するMo酸化物粉末、Ni酸化物粉末、Co酸化物粉末、
および炭素粉末を用意し、これらの原料粉末を所定の配
合組成に配合し、ボールミルにて72時間湿式混合し、乾
燥した後、共還元法にて水素気流中、900〜1100℃の温
度で還元し、還元後粉砕処理を施すことにより第１表に
示される組成および平均粒径を有する本発明共還元複合
Mo合金粉末（以下本発明複合粉末という）１〜７および
比較共還元複合Mo合金粉末（以下比較複合粉末）１〜５
をそれぞれ製造した。
ついで、これらの本発明複合粉末１〜７および比較複
合粉末１〜５に加えて、原料粉末として、それぞれ第２
表に示される組成を有する粒度：−100メッシュの水ア
トマイズFe基合金粉末、同一325メッシュの黒鉛粉末、
および平均粒径:2μｍのMo粉末を用意し、これら原料粉
末をそれぞれ第２表に示される配合組成に配合し、ボー
ルミルにて72時間湿式混合し、乾燥した後、5ton/cm2の
圧力で圧粉体にプレス成形し、ついでこの圧粉体を、真
空中、1100〜1170℃の範囲内の所定温度で焼結し、この
結果の焼結体に、温度:1000℃に加熱後、油冷の焼入れ
処理と、温度:200℃での焼戻し処理を施すことにより、
断面:10mm×10mm、長さ:40mmの寸法をもった本発明 Fe基焼結合金摺動試片（以下本発明摺動試片という）１
〜14、比較Fe基焼結合金摺動試片（以下比較摺動試片と
いう）１〜９、および従来Fe基焼結合金摺動試片（以下
従来摺動試片という）１〜３をそれぞれ製造した。
合粉末１〜５に加えて、原料粉末として、それぞれ第２
表に示される組成を有する粒度：−100メッシュの水ア
トマイズFe基合金粉末、同一325メッシュの黒鉛粉末、
および平均粒径:2μｍのMo粉末を用意し、これら原料粉
末をそれぞれ第２表に示される配合組成に配合し、ボー
ルミルにて72時間湿式混合し、乾燥した後、5ton/cm2の
圧力で圧粉体にプレス成形し、ついでこの圧粉体を、真
空中、1100〜1170℃の範囲内の所定温度で焼結し、この
結果の焼結体に、温度:1000℃に加熱後、油冷の焼入れ
処理と、温度:200℃での焼戻し処理を施すことにより、
断面:10mm×10mm、長さ:40mmの寸法をもった本発明 Fe基焼結合金摺動試片（以下本発明摺動試片という）１
〜14、比較Fe基焼結合金摺動試片（以下比較摺動試片と
いう）１〜９、および従来Fe基焼結合金摺動試片（以下
従来摺動試片という）１〜３をそれぞれ製造した。
つぎに、この結果得られた各種の摺動試片について、
前記摺動試片を、外径:40mm×内径:27mm×幅:15mmの寸
法をもった水平軸を中心に回転するリング材に上方から
水平状態で押し当てる型式のブロックオンリング試験機
を用い、 リング材:C:2.8％、Si:2.0％、Mo:0.5％、Ni:1.5％、
Cr:0.5％を含有し、硬さ:HRC52を有する鋳鉄、 リング材の周速:5m/sec.、 摺動試片への付加荷重:20kg/cm2、 使用潤滑油：冷凍機油、 試験時間:20時間、 の条件で摩耗試験を行ない、摩耗深さを測定した。この
測定結果も第２表に示した。
前記摺動試片を、外径:40mm×内径:27mm×幅:15mmの寸
法をもった水平軸を中心に回転するリング材に上方から
水平状態で押し当てる型式のブロックオンリング試験機
を用い、 リング材:C:2.8％、Si:2.0％、Mo:0.5％、Ni:1.5％、
Cr:0.5％を含有し、硬さ:HRC52を有する鋳鉄、 リング材の周速:5m/sec.、 摺動試片への付加荷重:20kg/cm2、 使用潤滑油：冷凍機油、 試験時間:20時間、 の条件で摩耗試験を行ない、摩耗深さを測定した。この
測定結果も第２表に示した。
第２表に示される結果から、本発明摺動部材１〜14
は、いずれもMo粒子の素地を構成するFe基焼結合金に対
する密着性が、従来摺動部材１〜３におけるMo粒子に比
して、著しく強固であることから、Mo粒子に脱落や剥離
が発生しにくく、この結果従来摺動部材１〜３に比し
て、すぐれた耐摩耗性を示すことが明らかであり、また
比較摺動部材１〜９に見られるように、粉末および摺動
部材の複合Mo合金における結合相の割合、粉末の平均粒
径、さらに複合Mo合金の摺動部材に占める割合のうちの
いずれかでも、この発明の範囲から外れると所望の耐摩
耗性を確保することができないものである。
は、いずれもMo粒子の素地を構成するFe基焼結合金に対
する密着性が、従来摺動部材１〜３におけるMo粒子に比
して、著しく強固であることから、Mo粒子に脱落や剥離
が発生しにくく、この結果従来摺動部材１〜３に比し
て、すぐれた耐摩耗性を示すことが明らかであり、また
比較摺動部材１〜９に見られるように、粉末および摺動
部材の複合Mo合金における結合相の割合、粉末の平均粒
径、さらに複合Mo合金の摺動部材に占める割合のうちの
いずれかでも、この発明の範囲から外れると所望の耐摩
耗性を確保することができないものである。
上述のように、この発明の共還元複合Mo合金粉末によ
れば、これを構成するMo−（Ni,Co）合金が、Fe基焼結
合金摺動部材の製造時に、Mo粒子相互を強固に結合する
ばかりでなく、素子を構成するFe基焼結合金とも強固に
結合するので、Mo粒子の素地に対する密着性は著しく高
いものとなり、この結果実用時におけるMo粒子の脱落や
剥離などが極端に抑制されるようになることから、摺動
部材はすぐれた耐摩耗性を示すようになるなど工業上有
用な効果がもたらされるのである。
れば、これを構成するMo−（Ni,Co）合金が、Fe基焼結
合金摺動部材の製造時に、Mo粒子相互を強固に結合する
ばかりでなく、素子を構成するFe基焼結合金とも強固に
結合するので、Mo粒子の素地に対する密着性は著しく高
いものとなり、この結果実用時におけるMo粒子の脱落や
剥離などが極端に抑制されるようになることから、摺動
部材はすぐれた耐摩耗性を示すようになるなど工業上有
用な効果がもたらされるのである。
Claims (2)
- 【請求項１】Mo粒子相互が、MoとNiおよびCoのいずれ
か、または両方とのMo−（Ni,Co）合金からなる２〜40
重量％の割合の結合相で結合された組織、並びに５〜40
μｍの平均粒径を有するFe基焼結合金摺動部材製造用共
還元複合Mo合金粉末。 - 【請求項２】硬質分散相形成成分として、Mo粒子相互
が、MoとNiおよびCoのいずれか、または両方とのMo−
（Ni,Co）合金からなる２〜40重量％の割合の結合相で
結合された組織、並びに５〜40μｍの平均粒径を有する
複合Mo合金を、５〜15重量％の割合で含有してなるFe基
焼結合金摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1029139A JP2629941B2 (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | 共還元複合Ｍｏ合金粉末およびこれを用いて製造されたＦｅ基焼結合金摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1029139A JP2629941B2 (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | 共還元複合Ｍｏ合金粉末およびこれを用いて製造されたＦｅ基焼結合金摺動部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02209401A JPH02209401A (ja) | 1990-08-20 |
| JP2629941B2 true JP2629941B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=12267948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1029139A Expired - Lifetime JP2629941B2 (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | 共還元複合Ｍｏ合金粉末およびこれを用いて製造されたＦｅ基焼結合金摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2629941B2 (ja) |
-
1989
- 1989-02-08 JP JP1029139A patent/JP2629941B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02209401A (ja) | 1990-08-20 |
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