JP2772689B2 - 焼結摺動材料 - Google Patents
焼結摺動材料Info
- Publication number
- JP2772689B2 JP2772689B2 JP1297957A JP29795789A JP2772689B2 JP 2772689 B2 JP2772689 B2 JP 2772689B2 JP 1297957 A JP1297957 A JP 1297957A JP 29795789 A JP29795789 A JP 29795789A JP 2772689 B2 JP2772689 B2 JP 2772689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sliding material
- iron
- sintered
- infiltration
- sliding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、焼結摺動材料に係り、特に各種機械装置、
車両等に用いられる高強度で耐摩耗性に優れた鉄系の焼
結摺動材料に関する。
車両等に用いられる高強度で耐摩耗性に優れた鉄系の焼
結摺動材料に関する。
［従来の技術］ 鉄系焼結摺動材料においては高強度化を主目的とする
溶浸材として、通常Cu−Mn系のものまたはCu−Co系のも
のを使用している。また、Pbを主成分とする溶浸材を用
いて溶浸した焼結摺動材料の例として、パンタグラフに
用いられる集電材が知られている。
溶浸材として、通常Cu−Mn系のものまたはCu−Co系のも
のを使用している。また、Pbを主成分とする溶浸材を用
いて溶浸した焼結摺動材料の例として、パンタグラフに
用いられる集電材が知られている。
［発明が解決しようとする課題］ 鉄系焼結摺動材料にCu系合金を溶浸すると、焼結摺動
材料の組織が高密度化するので、軸受として用いたとき
潤滑条件の向上によって摩擦係数は低下する。しかしな
がら従来の鉄系焼結摺動材料にCu−Mn系あるいはCu−Co
系の溶浸剤を用いた溶浸では摺動材料のかたさが低いた
め、より面圧の高い条件下で使用すると摺動面に摺動材
が伸び出してしまい、耐焼き付き性の向上につながらな
い。
材料の組織が高密度化するので、軸受として用いたとき
潤滑条件の向上によって摩擦係数は低下する。しかしな
がら従来の鉄系焼結摺動材料にCu−Mn系あるいはCu−Co
系の溶浸剤を用いた溶浸では摺動材料のかたさが低いた
め、より面圧の高い条件下で使用すると摺動面に摺動材
が伸び出してしまい、耐焼き付き性の向上につながらな
い。
またPb系合金の溶浸の場合は、Pbと鉄との濡れ性が悪
いため溶浸が均一に進行せず、品質のばらつきが起こり
やすい。更にPb系合金を溶浸した摺動材料を用いるとPb
公害が発生しやすい。
いため溶浸が均一に進行せず、品質のばらつきが起こり
やすい。更にPb系合金を溶浸した摺動材料を用いるとPb
公害が発生しやすい。
本発明は上記従来の問題点に着目し、高強度で耐摩耗
性に優れた鉄系焼結摺動材料を提供することを目的とす
る。
性に優れた鉄系焼結摺動材料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焼結摺動材料
は、Ｃを0.2〜0.6wt％を含有し、残部が実質的に鉄から
なる鉄系焼結体を浸炭処理し、表面層にセメンタイトの
炭化物を析出させた後、Sn:15〜40wt％、Pb:6〜40wt
％、残部がCuからなると共に、硬質なβ，γ相を含む金
属間化合物を主体とする銅合金を溶融させる構成とし、
かかる構成において、銅合金がMn,Si,P,Zn,Sb,Ni,Coの
中から１種類以上、5wt％以下を含有するものとし、鉄
系焼結体を750℃以上の温度で浸炭処理し、表面層にセ
メンタイト等の炭化物を析出させたものとする。
は、Ｃを0.2〜0.6wt％を含有し、残部が実質的に鉄から
なる鉄系焼結体を浸炭処理し、表面層にセメンタイトの
炭化物を析出させた後、Sn:15〜40wt％、Pb:6〜40wt
％、残部がCuからなると共に、硬質なβ，γ相を含む金
属間化合物を主体とする銅合金を溶融させる構成とし、
かかる構成において、銅合金がMn,Si,P,Zn,Sb,Ni,Coの
中から１種類以上、5wt％以下を含有するものとし、鉄
系焼結体を750℃以上の温度で浸炭処理し、表面層にセ
メンタイト等の炭化物を析出させたものとする。
［作用］ 上記構成によれば、鉄系焼結体を浸炭処理することに
より、表面層にセメンタイトの炭化物を析出させて表面
を高硬度化した後、Sn:15〜40wt％、Pb:6〜40wt％、残
部がCuからなると共に、Cu−Sn−Pb系の硬質なβ，γ相
を含む金属間化合物を主体とする銅合金が、焼結体の空
孔に溶浸する。また、銅合金がMn、Si、Ｐ、Zn、Sb、N
i、Coの中から１種類以上、5wt％以下を含有すると溶浸
温度が低下する。
より、表面層にセメンタイトの炭化物を析出させて表面
を高硬度化した後、Sn:15〜40wt％、Pb:6〜40wt％、残
部がCuからなると共に、Cu−Sn−Pb系の硬質なβ，γ相
を含む金属間化合物を主体とする銅合金が、焼結体の空
孔に溶浸する。また、銅合金がMn、Si、Ｐ、Zn、Sb、N
i、Coの中から１種類以上、5wt％以下を含有すると溶浸
温度が低下する。
［実施例］ 以下に本発明に係る焼結摺動材料の実施例について、
詳細に説明する。
詳細に説明する。
鉄系焼結体の高強度化を図るとともに、耐摩耗性、耐
焼き付き性を向上させるため、焼結材に0.2wt％以上の
炭素を含有させることとし、焼結材粉体にあらかじめ黒
鉛を添加して摺動面の炭素濃度を増大させ、または750
℃以上の温度で浸炭処理することによって摺動面にセメ
ンタイト系炭化物を析出させた。このように鉄系焼結材
を高強度に焼結した後、800〜1050℃で、Cu−15〜40wt
％Sn−３〜40wt％Pbをベースとする溶浸材を溶浸させ
た。前記溶浸材の成分は、溶浸相が硬質なβ，γ相など
の化合物となるようにし、更にPbによる潤滑性向上を図
ったものである。
焼き付き性を向上させるため、焼結材に0.2wt％以上の
炭素を含有させることとし、焼結材粉体にあらかじめ黒
鉛を添加して摺動面の炭素濃度を増大させ、または750
℃以上の温度で浸炭処理することによって摺動面にセメ
ンタイト系炭化物を析出させた。このように鉄系焼結材
を高強度に焼結した後、800〜1050℃で、Cu−15〜40wt
％Sn−３〜40wt％Pbをベースとする溶浸材を溶浸させ
た。前記溶浸材の成分は、溶浸相が硬質なβ，γ相など
の化合物となるようにし、更にPbによる潤滑性向上を図
ったものである。
Pb含有量はPb公害の低減を図るため３〜40wt％に抑
え、溶浸温度の低下を図るためMn,Si,P,Zn,Sb,Ni,Coを
１種類以上、5wt％以下添加した。また焼結材に0.5〜6w
t％のNiを添加してPV値の向上を図った。
え、溶浸温度の低下を図るためMn,Si,P,Zn,Sb,Ni,Coを
１種類以上、5wt％以下添加した。また焼結材に0.5〜6w
t％のNiを添加してPV値の向上を図った。
上記に基づく実験例と、従来の摺動材料として製作し
た比較例について説明する。
た比較例について説明する。
実験例については100メッシュ以下の低合金鋼粉（神
鋼、アトメル4100,4600）、黒鉛（日本黒鉛、CPB）、カ
ーボニルNi（BASF社、アベレージ５μｍ）を用いて第１
表に示す材料組成の混合粉を作り、CIP（冷間等方静水
圧プレス）により4.5ton/cm2で成形した上、この成形体
を1120℃で１時間の真空焼結を行った。このうち実験例
３は、更に950℃で１時間の真空浸炭を施し、表面から
約0.3mmの深さまでセメンタイトを均質に析出させた。
これらの鉄系焼結体に、電解銅粉（福田金属、CE15）、
Sn粉（福田金属、200メッシュ以下）、Pb粉（福田金
属、200メッシュ以下）で、第１表のように配合したCu
系溶浸材を用いてAXガス雰囲気中で溶浸し、ガス急冷処
理を施した。
鋼、アトメル4100,4600）、黒鉛（日本黒鉛、CPB）、カ
ーボニルNi（BASF社、アベレージ５μｍ）を用いて第１
表に示す材料組成の混合粉を作り、CIP（冷間等方静水
圧プレス）により4.5ton/cm2で成形した上、この成形体
を1120℃で１時間の真空焼結を行った。このうち実験例
３は、更に950℃で１時間の真空浸炭を施し、表面から
約0.3mmの深さまでセメンタイトを均質に析出させた。
これらの鉄系焼結体に、電解銅粉（福田金属、CE15）、
Sn粉（福田金属、200メッシュ以下）、Pb粉（福田金
属、200メッシュ以下）で、第１表のように配合したCu
系溶浸材を用いてAXガス雰囲気中で溶浸し、ガス急冷処
理を施した。
このようにして製作した摺動材料について摺動試験を
行い、限界PV値と、比摩耗量とを測定したところ、第２
表に示す結果を得た。また実験例と配置するために製作
した比較例の材料組成、溶浸材を第３表に、摺動試験結
果を第４表に示す。
行い、限界PV値と、比摩耗量とを測定したところ、第２
表に示す結果を得た。また実験例と配置するために製作
した比較例の材料組成、溶浸材を第３表に、摺動試験結
果を第４表に示す。
前記摺動試験は、ディスク材;S53C高周波焼入れ品、
周速;10m/sec、油量;50cc/min、油温;80℃の条件で実施
した。
周速;10m/sec、油量;50cc/min、油温;80℃の条件で実施
した。
このように本発明においては、 （１）摺動面に焼き付きを起こさない限り高硬度化によ
って耐摩耗性を著しく改善することができるので、鉄系
焼結摺動材料のＣ量を0.2wt％以上とした。これに対し
Ｃを含まない比較例４の場合はHv100〜120と低硬度であ
るため、耐摩耗性に劣るだけでなく、高面圧比によって
容易に焼き付きを起こした。
って耐摩耗性を著しく改善することができるので、鉄系
焼結摺動材料のＣ量を0.2wt％以上とした。これに対し
Ｃを含まない比較例４の場合はHv100〜120と低硬度であ
るため、耐摩耗性に劣るだけでなく、高面圧比によって
容易に焼き付きを起こした。
（２）溶浸材に含まれるPb量は３％程度でPV値向上に十
分な効果が見られるため、Pb添加量は３〜40wt％とし
た。添加量を40wt％を超える値にすると公害面の問題が
大きくなるので、上限を40wt％とした。
分な効果が見られるため、Pb添加量は３〜40wt％とし
た。添加量を40wt％を超える値にすると公害面の問題が
大きくなるので、上限を40wt％とした。
（３）鉄系摺動材料にNiが添加されていると安定した高
PV値が得られるが、これは溶浸材との濡れ性が良いため
と考えられる。Ni添加量の下限を0.5wt％としたのは、
ガス冷却による焼入れ性確保の観点からであり、上限は
残留オーステナイト量が多くなりすぎて十分な硬度が得
られなくなることを避ける限界として、およびコスト面
から6wt％とした。
PV値が得られるが、これは溶浸材との濡れ性が良いため
と考えられる。Ni添加量の下限を0.5wt％としたのは、
ガス冷却による焼入れ性確保の観点からであり、上限は
残留オーステナイト量が多くなりすぎて十分な硬度が得
られなくなることを避ける限界として、およびコスト面
から6wt％とした。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、鉄系焼結体の表
面層に析出しているセメンタイトにより硬さがHv400以
上で高強度を有すると共に、焼結体の空孔に溶浸したCu
−Sn−Pb系の硬質なβ，γ相を含む金属間化合物を主体
とする銅合金により、耐磨耗性、耐焼付性に優れ、摺動
性は銅合金に近い鉄系の焼結摺動材料を得ることができ
る。
面層に析出しているセメンタイトにより硬さがHv400以
上で高強度を有すると共に、焼結体の空孔に溶浸したCu
−Sn−Pb系の硬質なβ，γ相を含む金属間化合物を主体
とする銅合金により、耐磨耗性、耐焼付性に優れ、摺動
性は銅合金に近い鉄系の焼結摺動材料を得ることができ
る。
また、上記摺動材料に、Mn、Si、Ｐ、Zn、Sb、Ni、Co
の中から１種類以上、5wt％以下を含有する銅合金を溶
浸させたので、溶浸温度を低下させても鉄系の焼結摺動
材料が得られる。
の中から１種類以上、5wt％以下を含有する銅合金を溶
浸させたので、溶浸温度を低下させても鉄系の焼結摺動
材料が得られる。
これにより従来ころがり軸受を使用していた高精度軸
受部等にも、本発明による焼結摺動材料からなるすべり
軸受を適用することができるので、広く機械産業分野に
おいても軸受部の構造簡素化、低コスト化を推進するこ
とができるという効果が得られる。
受部等にも、本発明による焼結摺動材料からなるすべり
軸受を適用することができるので、広く機械産業分野に
おいても軸受部の構造簡素化、低コスト化を推進するこ
とができるという効果が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｃ 8/22 Ｃ２３Ｃ 8/22 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60
Claims (2)
- 【請求項１】Ｃを0.2〜0.6wt％を含有し、残部が実質的
に鉄からなる鉄系焼結体を浸炭処理し、表面層にセメン
タイトの炭化物を析出させた後、Sn:15〜40wt％、Pb:6
〜40wt％、残部がCuからなると共に、硬質なβ，γ相を
含む金属間化合物を主体とする銅合金を溶浸させること
を特徴とする焼結摺動材料。 - 【請求項２】銅合金がMn、Si、Ｐ、Zn、Sb、Ni、Coの中
から１種類以上、5wt％以下を含有していることを特徴
とする請求項（１）記載の焼結摺動材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1297957A JP2772689B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 焼結摺動材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1297957A JP2772689B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 焼結摺動材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03158443A JPH03158443A (ja) | 1991-07-08 |
| JP2772689B2 true JP2772689B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=17853278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1297957A Expired - Fee Related JP2772689B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 焼結摺動材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2772689B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4326216B2 (ja) | 2002-12-27 | 2009-09-02 | 株式会社小松製作所 | 耐摩耗焼結摺動材料および耐摩耗焼結摺動複合部材 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5323761A (en) * | 1976-08-14 | 1978-03-04 | Matsushita Electric Works Ltd | Folding bed |
| JPS5633456A (en) * | 1979-08-23 | 1981-04-03 | Toshiba Corp | Sintered parts used in fluid containing earth, sand or the like |
| JPS5816055A (ja) * | 1981-07-23 | 1983-01-29 | Mitsubishi Metal Corp | 燃料供給装置の構造部材用材料 |
-
1989
- 1989-11-16 JP JP1297957A patent/JP2772689B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03158443A (ja) | 1991-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4215285B2 (ja) | 自己潤滑性焼結摺動材およびその製造方法 | |
| JP3298634B2 (ja) | 摺動材料 | |
| KR102309320B1 (ko) | 구리 합금, 구리 합금의 용도, 구리 합금을 가지는 베어링, 및 구리 합금으로 이루어진 베어링의 제조 방법 | |
| CN109692951B (zh) | 粉末冶金自润滑轴承的制造方法 | |
| JP3013946B2 (ja) | 耐焼付性に優れた多層複合摺動材料 | |
| US5326384A (en) | Sliding material | |
| JPH0350824B2 (ja) | ||
| James | Liquid phase sintering in ferrous powder metallurgy | |
| JP2918292B2 (ja) | 摺動材料 | |
| CN108515178A (zh) | 一种铁铜基含油轴承材料及其制备方法 | |
| JPH0762191B2 (ja) | 焼結銅合金層を有する摺動部材 | |
| GB2105752A (en) | A method for manufacturing a slide member | |
| JP3342972B2 (ja) | 含油軸受用耐摩耗性焼結合金 | |
| JP4170195B2 (ja) | 摺動部材用Ｃｕ基合金 | |
| JP2772689B2 (ja) | 焼結摺動材料 | |
| JPH079046B2 (ja) | 銅系焼結体 | |
| JP3340908B2 (ja) | 焼結摺動部材及びその製造方法 | |
| JP3298636B2 (ja) | 摺動材料 | |
| JPS5938350A (ja) | 摩擦部材および摺動部材用焼結Ａｌ合金 | |
| JP3835915B2 (ja) | 銅基焼結軸受材料およびその製造方法 | |
| JP2505632B2 (ja) | 摺動材料 | |
| JP2517675B2 (ja) | 高負荷摺動用焼結銅合金 | |
| CN110042317B (zh) | 一种高耐磨Fe-Cu基粉末冶金复合材料及制备方法 | |
| JP2683444B2 (ja) | 内燃機関の動弁機構用焼結合金 | |
| JP3336949B2 (ja) | 鉄基焼結合金製シンクロナイザーリング |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |