JP3054280B2 - Sliding material - Google Patents

Sliding material

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JP3054280B2
JP3054280B2 JP4329921A JP32992192A JP3054280B2 JP 3054280 B2 JP3054280 B2 JP 3054280B2 JP 4329921 A JP4329921 A JP 4329921A JP 32992192 A JP32992192 A JP 32992192A JP 3054280 B2 JP3054280 B2 JP 3054280B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は摺動材料に関し、さらに
詳しくは、特に耐摩耗性に優れ、また潤滑シール性や耐
熱性、強度にも優れ、ロータリーコンプレッサーのベー
ン等のような長寿命を要求される摺動部に好適に用いら
れる摺動材料に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sliding material, and more particularly to a sliding material, which is excellent in wear resistance, lubricating sealability, heat resistance and strength, and has a long life like a rotary compressor vane. The present invention relates to a sliding material suitably used for a required sliding portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】互いに摺接する部材間の摺動が良好に行
なわれ、かつ該部材の寿命を向上させるために上記部材
の少なくとも一方の摺動面を有する部分に摺動材料が使
用される。このような摺動材料には、耐摩耗性、潤滑シ
ール性、耐熱性、強度等の特性が要求される。
2. Description of the Related Art A sliding material is used in a portion having at least one sliding surface of the above-mentioned members so that sliding between the members sliding with each other is favorably performed and the life of the members is improved. Such sliding materials are required to have properties such as wear resistance, lubricating sealability, heat resistance, and strength.

【0003】摺動材料の耐熱性を高めるためには、低摩
擦係数で、かつ凝着剪断摩耗やアブレシブ摩耗を低減す
る材料を用いる必要がある。さらに、摺動材料として
は、上述のように相手材との潤滑シール性、耐熱性、強
度も要求される特性である。
In order to increase the heat resistance of a sliding material, it is necessary to use a material having a low coefficient of friction and reducing adhesive shear wear and abrasive wear. Further, as described above, the sliding material is required to have a lubricating seal property with a mating material, heat resistance, and strength.

【0004】このような要求特性を満たす材料として
は、炭素粉末や黒鉛粉末といった炭素質材料の自己潤滑
性を利用し、これを金属で補強したシール用摺動材料が
従来から広く知られている。このような炭素・金属複合
摺動材料としては、例えば炭素質成形体にアルミニウム
合金等の金属を含浸したもの、炭素質粉末と上記金属と
を複合成形したもの等が従来から知られている。
[0004] As a material satisfying such required characteristics, a sliding material for sealing, which utilizes the self-lubricating property of a carbonaceous material such as carbon powder or graphite powder and is reinforced with metal, has been widely known. . As such a carbon / metal composite sliding material, for example, a material obtained by impregnating a metal such as an aluminum alloy into a carbonaceous molded product, a material obtained by compositely molding a carbonaceous powder and the above-described metal, and the like are conventionally known.

【0005】しかしながら、これらの炭素・金属複合摺
動材料においても、上記した要求特性を充分満足させる
ものではなく、特に耐摩耗性の点ではさらなる改善が求
められていた。
[0005] However, these carbon / metal composite sliding materials do not sufficiently satisfy the above-mentioned required characteristics, and further improvement is required particularly in terms of wear resistance.

【0006】このため、炭素・金属複合摺動材料に固体
潤滑剤を添加する試みもなされており、使用条件によっ
て効果を有するものもあるが、いまだ充分でなく、一層
の改善が望まれている。
For this reason, attempts have been made to add a solid lubricant to the carbon / metal composite sliding material, and some of them have an effect depending on the use conditions, but they are still insufficient, and further improvement is desired. .

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の課題に鑑み、耐摩耗性を大幅に改善すると共に、潤
滑シール性、耐熱性、強度等に優れた摺動材料を提供す
ることを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention is to provide a sliding material which has significantly improved wear resistance and excellent lubricating sealability, heat resistance and strength. It is intended for.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成すべく鋭意研究した結果、特定の炭素質粉末と一定
量の固体潤滑剤からなるフィラー部材と特定のマトリッ
クス部材により構成される摺動材料が上記目的を達成し
得ることを知見して本発明に到達したものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, the present invention has been made up of a filler member composed of a specific carbonaceous powder and a certain amount of solid lubricant and a specific matrix member. The present invention has been accomplished by finding that the sliding material can achieve the above object.

【0009】すなわち、本発明の摺動材料は、(a)炭
素質粉末と固体潤滑剤からなるフィラー部材と、(b)
アルミニウム、アルミニウム合金、アンチモン合金およ
び銅合金の内から選ばれる少なくとも1種のマトリック
ス部材、とで構成される摺動材料であって、(a)前記
フィラー部材が、800℃以上で仮焼した無煙炭、コー
クスあるいは粘結炭、グラフト化したコークスの内から
選ばれる少なくとも1種からなる炭素質粉末100重量
部に対し、固体潤滑剤0.01〜5.0重量部を混合し
てなることを特徴とする。
That is, the sliding material of the present invention comprises: (a) a filler member comprising carbonaceous powder and a solid lubricant;
At least one matrix member selected from the group consisting of aluminum, an aluminum alloy, an antimony alloy and a copper alloy, wherein (a) the filler member is an anthracite calcined at 800 ° C. or more. Characterized in that 0.01 to 5.0 parts by weight of a solid lubricant is mixed with 100 parts by weight of carbonaceous powder of at least one selected from coke, caking coal, and grafted coke. And

【0010】本発明でいう(a)フィラー部材とは、炭
素質粉末と固体潤滑剤とからなるものである。
The (a) filler member referred to in the present invention comprises a carbonaceous powder and a solid lubricant.

【0011】炭素質粉末としては、800℃以上で仮焼
した無煙炭、コークスあるいは粘結炭、グラフト化した
コークスおよびその混合物等が挙げられる。これら炭素
質粉末の平均粒子径は5〜50μmが好ましい。このよ
うな炭素質粉末を用いるのは、高硬度で、強固な剪断力
を有し、凝着しにくいので耐摩耗性の向上に寄与するた
めである。また、同時に摺動材料の強度向上にも寄与す
る。これらの無機質粉末の中でも、特に無煙炭は、粒子
自体がコークスのように多孔質でなく緻密で硬いため好
ましく用いられる。さらには、真比重が1.65〜1.
85の仮焼した無煙炭は上記した効果が著しい。
[0011] Examples of the carbonaceous powder include anthracite, coke or coking coal calcined at 800 ° C or more, grafted coke, and mixtures thereof. The average particle diameter of these carbonaceous powders is preferably 5 to 50 μm. Such carbonaceous powder is used because it has a high hardness, has a strong shearing force, and hardly adheres, thereby contributing to an improvement in wear resistance. At the same time, it contributes to improving the strength of the sliding material. Among these inorganic powders, anthracite is particularly preferably used because the particles themselves are not porous like coke but dense and hard. Furthermore, true specific gravity is 1.65-1.
The calcined anthracite of 85 has the remarkable effect described above.

【0012】一方、固体潤滑剤としては、人造黒鉛、チ
ッ化ホウ素、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、
フッ化黒鉛の内から選ばれる1種または2以上の混合物
が用いられる。この中で、人造黒鉛はミクロには層状構
造であり、層間の滑りにより、また水、酸素を吸着する
ので潤滑性を付与する。他の固体潤滑剤は、ミクロに層
状構造であるので、滑り効果により潤滑性を付与する。
On the other hand, solid lubricants include artificial graphite, boron nitride, molybdenum disulfide, tungsten disulfide,
One or a mixture of two or more selected from fluorinated graphite is used. Among them, artificial graphite has a micro-layered structure, and imparts lubricity by sliding between layers and adsorbing water and oxygen. Other solid lubricants have lubricating properties due to the sliding effect because they have a micro-layered structure.

【0013】この固体潤滑剤は、炭素質粉末100重量
部に対して、0.01〜5.0重量部混合する。固体潤
滑剤の混合量が0.01重量部未満では、本発明の効果
は発揮し得ず、5.0重量部を超えた場合には、機械的
特性が低下すると共に、潤滑皮膜が安定せず、摺動性能
もバラツキが生じ易い。
The solid lubricant is mixed in an amount of 0.01 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbonaceous powder. If the mixing amount of the solid lubricant is less than 0.01 part by weight, the effect of the present invention cannot be exerted. If the mixing amount exceeds 5.0 parts by weight, the mechanical properties are reduced and the lubricating film is not stable. And the sliding performance tends to vary.

【0014】また、本発明では、固体潤滑剤の平均粒子
径(D)と炭素質粉末の平均粒子径(d)との比(D/
d)は0.5〜0.05であることが望ましい。この比
が上記範囲外となると摺動性能が低下傾向となるため好
ましくない。すなわち、D/dが0.5を超えると、ミ
クロ的には組織の均一性が損なわれ、D/dが0.05
未満では偏析が生じ易くなり、安定した摺動材料が得に
くい。
In the present invention, the ratio (D / D) of the average particle size (D) of the solid lubricant to the average particle size (d) of the carbonaceous powder is used.
d) is desirably 0.5 to 0.05. If the ratio is outside the above range, the sliding performance tends to decrease, which is not preferable. That is, if D / d exceeds 0.5, microscopically, the uniformity of the structure is impaired, and D / d becomes 0.05.
If it is less than 1, segregation tends to occur, and it is difficult to obtain a stable sliding material.

【0015】他方、マトリックス部材としては、アルミ
ニウム、アルミニウム合金、アンチモン合金および銅合
金の内から選ばれる少なくとも1種が用いられる。具体
的な合金としては、アルミニウム−ケイ素系合金(JI
S AC8A、JIS AC4D等)、アンチモン−
錫合金、銅−アンチモン合金等が挙げられる。
On the other hand, as the matrix member, at least one selected from aluminum, an aluminum alloy, an antimony alloy and a copper alloy is used. Specific alloys include aluminum-silicon alloys (JI
S AC8A, JIS AC4D, etc.), antimony-
Examples include a tin alloy and a copper-antimony alloy.

【0016】このフィラー部材とマトリックス部材の容
積比率は1:3〜1:0.5であることが望ましく、こ
の範囲を外れると機械的特性が低下するため好ましくな
い。
It is desirable that the volume ratio between the filler member and the matrix member is 1: 3 to 1: 0.5, and if it is outside this range, the mechanical properties deteriorate, which is not preferable.

【0017】本発明の摺動材料は、上述のフィラー部材
がマトリックス部材を介して結合されている成形体であ
る。また、上記のフィラー部材の大部分が互いに接触す
ることなくマトリックス部材を介して結合されている、
すなわちフィラー部材がマトリックス部材中に充分分散
した状態となっていることが好ましい。
The sliding material of the present invention is a molded article in which the above-mentioned filler member is bonded via a matrix member. Further, most of the filler member is bonded via a matrix member without contacting each other,
That is, it is preferable that the filler member is sufficiently dispersed in the matrix member.

【0018】次に、本発明の摺動材料の製造方法に関し
て説明する。本発明においては、先ず、フィラー部材で
ある炭素質粉末と固体潤滑剤とをV型混合機等を用いて
混合し、その混合物を金属等からなる所望形状の容器中
に充填する。その際、必要に応じてタッピングまたはプ
レス加圧によって容器中のフィラー部材の空隙率が所望
の割合となるように調節することが好ましい。
Next, a method for manufacturing the sliding material of the present invention will be described. In the present invention, first, carbonaceous powder as a filler member and a solid lubricant are mixed using a V-type mixer or the like, and the mixture is filled into a container of a desired shape made of metal or the like. At that time, it is preferable to adjust the porosity of the filler member in the container to a desired ratio by tapping or pressurizing as necessary.

【0019】次に、上記の容器中を脱気して減圧状態、
好ましくは数mmHg以下の圧力とする。そして、上記
容器中にマトリックス部材の溶湯を流入、好ましくは圧
入し、好ましくは続いて容器内を加圧条件下に保持す
る。上記操作を行なう際の諸条件は特に制限されず、マ
トリックス部材がフィラー部材中に充分に侵入し、得ら
れる摺動材料においてフィラー部材がマトリックス部材
中に良好に分散すればよい。上記工程を行なう際の方法
としてはオートクレーブ含浸法等が好適に採用され、ま
た、高圧凝固鋳造法を採用することも可能である。な
お、マトリックス部材の溶湯としてはその融点より30
〜80℃程度高温に保持しておいたものを使用すると好
ましい。また、加圧条件としては50〜100kg/c
2とすると各成分の分散状態が良好となる傾向にある
ので好ましい。
Next, the above-mentioned container is evacuated and decompressed,
Preferably, the pressure is set to several mmHg or less. Then, the molten metal of the matrix member flows into the container, preferably, is press-fitted, and preferably, subsequently, the inside of the container is maintained under pressurized conditions. The conditions for performing the above operation are not particularly limited, as long as the matrix member sufficiently penetrates into the filler member and the filler member is satisfactorily dispersed in the matrix member in the obtained sliding material. As a method for performing the above steps, an autoclave impregnation method or the like is suitably adopted, and a high-pressure solidification casting method can also be adopted. The melting temperature of the matrix member is 30
It is preferable to use a material kept at a high temperature of about 80 ° C. The pressing conditions are 50-100 kg / c.
m 2 is preferable because the dispersion state of each component tends to be good.

【0020】その後、上記容器中の成分を冷却してフィ
ラー部材がマトリックス部材を介して結合された成形体
を得、本発明の摺動材料の製造方法は完了する。
Thereafter, the components in the container are cooled to obtain a molded body in which the filler member is bonded via the matrix member, and the method of manufacturing the sliding material of the present invention is completed.

【0021】なお、本発明の製造方法によって得られる
摺動材料の形状はその用途に応じて任意であり、使用す
る容器の形状を所望摺動材料の形状に対応したものとす
ることによって成形可能である。また、容器から取り出
した後に機械加工等によって形成してもよい。
The shape of the sliding material obtained by the manufacturing method of the present invention is arbitrary depending on the application, and can be formed by making the shape of the container used correspond to the shape of the desired sliding material. It is. Moreover, after taking out from a container, you may form by machining.

【0022】[0022]

【実施例】以下、実施例等に基づいて本発明を具体的に
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on embodiments and the like.

【0023】実施例1 無煙炭を1000℃で仮焼することによって真比重を
1.8に調整した平均粒子径20μmの炭素質粉末と平
均粒子径3μmの二硫化モリブデン粉末とを、炭素質粉
末100重量部に対して二硫化モリブデン粉末0.5重
量部の混合割合でV型混合機を用いて混合した後、角柱
状の鉄製容器に充填し、タッピングにより空隙を調整し
た。なおD/dは0.15である。
Example 1 An anthracite was calcined at 1000 ° C. to adjust its true specific gravity to 1.8. A carbonaceous powder having an average particle diameter of 20 μm and a molybdenum disulfide powder having an average particle diameter of 3 μm were mixed with carbonaceous powder 100 After mixing using a V-type mixer at a mixing ratio of 0.5 parts by weight of molybdenum disulfide powder to parts by weight, the mixture was filled in a prismatic iron container, and the gap was adjusted by tapping. D / d is 0.15.

【0024】次いで、この容器をオートクレーブ中に配
置し、脱気して3mmHgまで減圧した後に、640℃
に溶融保温しておいたアルミニウム合金(JIS A
C8A、融点;535℃)溶湯を上記容器中に流入し、
窒素ガスにより100kg/cm2で30分間加圧保持
した後に冷却して摺動材料を得た。
Next, the container was placed in an autoclave, degassed and reduced to 3 mmHg,
Aluminum alloy melted and kept warm (JIS A
C8A, melting point: 535 ° C.)
After holding under pressure at 100 kg / cm 2 for 30 minutes with nitrogen gas, cooling was performed to obtain a sliding material.

【0025】本実施例で得た摺動材料の組成および機械
的特性は下記の通りであった。 [組 成] ・(炭素質粉末)+(二硫化モリブデン粉末)…60容量% ・アルミニウム合金 …40容量% [機械的特性] ・ショア硬度 …78 ・曲げ強度 …2500kgf/cm2 ・曲げ弾性率 …3600kgf/mm2
The composition and mechanical properties of the sliding material obtained in this example were as follows. [Pairs formed] - (carbonaceous powder) + (molybdenum disulfide powder) ... 60% by volume aluminum alloy ... 40 volume% [Mechanical Properties] Shore hardness ... 78 Flexural strength ... 2,500 kgf / cm 2 Flexural modulus ... 3600kgf / mm 2

【0026】次に、上記摺動材料から10×20×3.
2(3.2R)mmのテストピースを切り出し、ローラ
ーチップ式摩擦摩耗試験機によって下記試験条件で摩擦
摩耗試験を行なった。その結果、得られた運転時間(h
r)と摩擦係数との関係を図1に示す。また、試験開始
から20時間経過後の摩耗量は0.5mgであった。
Next, 10 × 20 × 3.
A test piece of 2 (3.2 R ) mm was cut out and subjected to a friction and wear test using a roller tip type friction and wear tester under the following test conditions. As a result, the obtained operation time (h
FIG. 1 shows the relationship between r) and the coefficient of friction. The abrasion amount 20 hours after the start of the test was 0.5 mg.

【0027】[試験条件] 回転数;425r.p.m.、周速;1m/sec、 相手材;FC25(焼入れ)(φ45mm)、 荷 重;60kg/cm2、 オイル;スニソ4GS、オイル温度;40℃、 オイル量;150cc/min なお、摩擦係数は負荷トルク変化量から算出した。[Test conditions] Number of rotations: 425 r. p. m. , Peripheral speed: 1 m / sec, mating material: FC25 (quenching) (φ45 mm), load: 60 kg / cm 2 , oil: Sniso 4GS, oil temperature: 40 ° C, oil amount: 150 cc / min It was calculated from the amount of change in torque.

【0028】比較例1 実施例1と同一の炭素質粉末を用い、潤滑剤を添加する
ことなく、かつ実施例1と同一のアルミニウム合金を用
い、他は実施例1と同一の方法により摺動材料を得た。
この組成は、実施例1と略同一であったが、機械的特性
は、ショア硬さ73、曲げ強さ2300kgf/c
2、曲げ弾性率3300kgf/mm2であった。
Comparative Example 1 The same carbonaceous powder as in Example 1 was used, no lubricant was added, and the same aluminum alloy as in Example 1 was used. The material was obtained.
This composition was almost the same as in Example 1, but the mechanical properties were a Shore hardness of 73 and a flexural strength of 2300 kgf / c.
m 2 , and the flexural modulus was 3300 kgf / mm 2 .

【0029】この摺動材料を実施例1と同様の方法によ
り摩擦摩耗試験を行なった。その結果を図1に示す。ま
た、試験開始から20時間経過後の摩耗量は1.2mg
であった。
The sliding material was subjected to a friction and wear test in the same manner as in Example 1. The result is shown in FIG. The amount of wear after 20 hours from the start of the test was 1.2 mg.
Met.

【0030】実施例2 炭素質粉末として850℃で仮焼した真比重1.65の
無煙炭を用い、固体潤滑剤として窒化ホウ素粉末を用い
た。窒化ホウ素粉末は、炭素質粉末100重量部に対し
て4.8重量部用いた。またD/dは0.48である。
一方、マトリックス材料としてアルミニウム合金(JI
S AC4D)を用いた。このような材料を用い、実施
例1と同様に摺動材料を調製した。
Example 2 Anthracite having a true specific gravity of 1.65 calcined at 850 ° C. was used as the carbonaceous powder, and boron nitride powder was used as the solid lubricant. The boron nitride powder was used in an amount of 4.8 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbonaceous powder. D / d is 0.48.
On the other hand, aluminum alloy (JI
SAC4D) was used. Using such a material, a sliding material was prepared in the same manner as in Example 1.

【0031】本実施例で得た摺動材料の組成および機械
的特性は下記の通りであった。 [組 成] ・(炭素質粉末)+(窒化ホウ素粉末) …50容量% ・アルミニウム合金 …50容量% [機械的特性] ・ショア硬度 …65 ・曲げ強度 …1950kgf/cm2
The composition and mechanical properties of the sliding material obtained in this example were as follows. [Composition] ・ (Carbonaceous powder) + (Boron nitride powder) 50% by volume ・ Aluminum alloy 50% by volume [Mechanical properties] ・ Shore hardness 65 ・ Bending strength 1950kgf / cm 2

【0032】この摺動材料を実施例1と同様の方法によ
り摩擦摩耗試験を行なった。その結果、20時間後の摩
擦係数は0.07、摩耗量は0.7mgであった。ま
た、摩耗安定性も実施例1とほぼ同等であり良好であっ
た。
The sliding material was subjected to a friction and wear test in the same manner as in Example 1. As a result, the friction coefficient after 20 hours was 0.07, and the wear amount was 0.7 mg. Further, the wear stability was almost the same as that of Example 1 and was good.

【0033】実施例3 炭素質粉末として1100℃で仮焼した真比重1.85
の無煙炭を用い、固体潤滑剤として黒鉛粉末を用いた。
黒鉛粉末は、炭素質粉末100重量部に対して0.01
重量部用いた。またD/dは0.2である。一方、マト
リックス材料としてアルミニウム合金(JIS AC8
A)を用いた。このような材料を用い、実施例1と同様
に摺動材料を調製した。
Example 3 True specific gravity 1.85 calcined at 1100 ° C. as carbonaceous powder
Anthracite was used, and graphite powder was used as a solid lubricant.
The graphite powder is 0.01 to 100 parts by weight of the carbonaceous powder.
Parts by weight were used. D / d is 0.2. On the other hand, an aluminum alloy (JIS AC8) is used as a matrix material.
A) was used. Using such a material, a sliding material was prepared in the same manner as in Example 1.

【0034】本実施例で得た摺動材料の組成および機械
的特性は下記の通りであった。 [組 成] ・(炭素質粉末)+(黒鉛粉末) …45容量% ・アルミニウム合金 …55容量% [機械的特性] ・ショア硬度 …76 ・曲げ強度 …2500kgf/cm2
The composition and mechanical properties of the sliding material obtained in this example were as follows. [Pairs formed] - (carbonaceous powder) + (graphite powder) ... 45% by volume aluminum alloy ... 55 volume% [Mechanical Properties] Shore hardness ... 76 Flexural strength ... 2,500 kgf / cm 2

【0035】この摺動材料を実施例1と同様の方法によ
り摩擦摩耗試験を行なった。その結果、20時間後の摩
擦係数は0.09、摩耗量は0.6mgであった。ま
た、摩耗安定性も実施例1とほぼ同等であり良好であっ
た。
The sliding material was subjected to a friction and wear test in the same manner as in Example 1. As a result, the friction coefficient after 20 hours was 0.09, and the wear amount was 0.6 mg. Further, the wear stability was almost the same as that of Example 1 and was good.

【0036】実施例4 炭素質粉末として800℃で仮焼した真比重1.6の無
煙炭を用い、固体潤滑剤として二硫化タングステン粉末
を用いた。二硫化タングステン粉末は、炭素質粉末10
0重量部に対して0.5重量部用いた。またD/dは
0.6である。一方、マトリックス材料としてアルミニ
ウム合金(JIS AC8A)を用いた。このような材
料を用い、実施例1と同様に摺動材料を調製した。
Example 4 Anthracite having a true specific gravity of 1.6 calcined at 800 ° C. was used as the carbonaceous powder, and tungsten disulfide powder was used as the solid lubricant. Tungsten disulfide powder is a carbonaceous powder 10
0.5 parts by weight was used per 0 parts by weight. D / d is 0.6. On the other hand, an aluminum alloy (JIS AC8A) was used as a matrix material. Using such a material, a sliding material was prepared in the same manner as in Example 1.

【0037】本実施例で得た摺動材料の組成および機械
的特性は下記の通りであった。 [組 成] ・(炭素質粉末)+(二硫化タングステン粉末) …55容量% ・アルミニウム合金 …45容量% [機械的特性] ・ショア硬度 …66 ・曲げ強度 …2200kgf/cm2
The composition and mechanical properties of the sliding material obtained in this example were as follows. [Composition] ・ (Carbonaceous powder) + (Tungsten disulfide powder) ... 55% by volume ・ Aluminum alloy ... 45% by volume [Mechanical properties] ・ Shore hardness ... 66 ・ Bending strength ... 2200 kgf / cm 2

【0038】この摺動材料を実施例1と同様の方法によ
り摩擦摩耗試験を行なった。その結果、20時間後の摩
擦係数は0.09、摩耗量は0.8mgであった。ま
た、摩耗安定性は実施例1より劣るものの、大旨良好で
あった。
This sliding material was subjected to a friction and wear test in the same manner as in Example 1. As a result, the friction coefficient after 20 hours was 0.09, and the wear amount was 0.8 mg. The wear stability was inferior to that of Example 1, but was generally good.

【0039】実施例5 炭素質粉末として1300℃で仮焼した真比重1.9の
無煙炭を用い、固体潤滑剤として窒化ホウ素粉末を用い
た。窒化ホウ素粉末は、炭素質粉末100重量部に対し
て1.0重量部用いた。またD/dは0.08である。
一方、マトリックス材料としてアルミニウム合金(JI
S AC8A)を用いた。このような材料を用い、実施
例1と同様に摺動材料を調製した。
Example 5 Anthracite having a true specific gravity of 1.9 calcined at 1300 ° C. was used as the carbonaceous powder, and boron nitride powder was used as the solid lubricant. The boron nitride powder was used in an amount of 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the carbonaceous powder. D / d is 0.08.
On the other hand, aluminum alloy (JI
SAC8A) was used. Using such a material, a sliding material was prepared in the same manner as in Example 1.

【0040】本実施例で得た摺動材料の組成および機械
的特性は下記の通りであった。 [組 成] ・(炭素質粉末)+(窒化ホウ素粉末) …55容量% ・アルミニウム合金 …45容量% [機械的特性] ・ショア硬度 …78 ・曲げ強度 …2500kgf/cm2
The composition and mechanical properties of the sliding material obtained in this example were as follows. [Pairs formed] - (carbonaceous powder) + (boron nitride powder) ... 55% by volume aluminum alloy ... 45 volume% [Mechanical Properties] Shore hardness ... 78 Flexural strength ... 2,500 kgf / cm 2

【0041】この摺動材料を実施例1と同様の方法によ
り摩擦摩耗試験を行なった。その結果、20時間後の摩
擦係数は0.09、摩耗量は0.8mgであった。ま
た、摩耗安定性は実施例1より劣るものの、大旨良好で
あった。
The sliding material was subjected to a friction and wear test in the same manner as in Example 1. As a result, the friction coefficient after 20 hours was 0.09, and the wear amount was 0.8 mg. The wear stability was inferior to that of Example 1, but was generally good.

【0042】実施例6 炭素質粉末として1200℃で仮焼した真比重1.9の
コークスを用い、固体潤滑剤として二硫化モリブデン粉
末を用いた。二硫化モリブデン粉末は、炭素質粉末10
0重量部に対して0.5重量部用いた。またD/dは
0.05である。一方、マトリックス材料としてアルミ
ニウムを用いた。このような材料を用い、実施例1と同
様に摺動材料を調製した。
Example 6 Coke having a true specific gravity of 1.9 calcined at 1200 ° C. was used as the carbonaceous powder, and molybdenum disulfide powder was used as the solid lubricant. Molybdenum disulfide powder is a carbonaceous powder 10
0.5 parts by weight was used per 0 parts by weight. D / d is 0.05. On the other hand, aluminum was used as a matrix material. Using such a material, a sliding material was prepared in the same manner as in Example 1.

【0043】本実施例で得た摺動材料の組成および機械
的特性は下記の通りであった。 [組 成] ・(炭素質粉末)+(二硫化モリブデン粉末) …40容量% ・アルミニウム …60容量% [機械的特性] ・ショア硬度 …55 ・曲げ強度 …2400kgf/cm2
The composition and mechanical properties of the sliding material obtained in this example were as follows. [Pairs formed] - (carbonaceous powder) + (molybdenum disulfide powder) ... 40% by volume aluminum ... 60 volume% [Mechanical Properties] Shore hardness ... 55 Flexural strength ... 2400kgf / cm 2

【0044】この摺動材料を実施例1と同様の方法によ
り摩擦摩耗試験を行なった。その結果、20時間後の摩
擦係数は0.09、摩耗量は1.0mgであった。ま
た、摩耗安定性も実施例1とほぼ同等であり良好であっ
た。
The sliding material was subjected to a friction and wear test in the same manner as in Example 1. As a result, the friction coefficient after 20 hours was 0.09, and the wear amount was 1.0 mg. Further, the wear stability was almost the same as that of Example 1 and was good.

【0045】実施例7 炭素質粉末として粘結炭を用い、固体潤滑剤としてフッ
化黒鉛粉末を用いた。フッ化黒鉛粉末は、炭素質粉末1
00重量部に対して1.2重量部用いた。またD/dは
0.1である。一方、マトリックス材料としてアンチモ
ン−錫合金を用いた。このような材料を用い、実施例1
と同様に摺動材料を調製した。
Example 7 Caking coal was used as the carbonaceous powder, and fluorinated graphite powder was used as the solid lubricant. Fluorinated graphite powder, carbonaceous powder 1
1.2 parts by weight based on 00 parts by weight. D / d is 0.1. On the other hand, an antimony-tin alloy was used as a matrix material. Example 1 using such a material
A sliding material was prepared in the same manner as described above.

【0046】本実施例で得た摺動材料の組成および機械
的特性は下記の通りであった。 [組 成] ・(炭素質粉末)+(フッ化黒鉛粉末) …50容量% ・アンチモン−錫合金 …50容量% [機械的特性] ・ショア硬度 …62 ・曲げ強度 …1900kgf/cm2
The composition and mechanical properties of the sliding material obtained in this example were as follows. [Composition] ・ (Carbonaceous powder) + (fluorinated graphite powder) ... 50% by volume ・ Antimony-tin alloy ... 50% by volume [Mechanical properties] ・ Shore hardness ... 62 ・ Bending strength ... 1900 kgf / cm 2

【0047】この摺動材料を実施例1と同様の方法によ
り摩擦摩耗試験を行なった。その結果、20時間後の摩
擦係数は0.08、摩耗量は1.0mgであった。ま
た、摩耗安定性も実施例1とほぼ同等であり良好であっ
た。
The sliding material was subjected to a friction and wear test in the same manner as in Example 1. As a result, the friction coefficient after 20 hours was 0.08, and the wear amount was 1.0 mg. Further, the wear stability was almost the same as that of Example 1 and was good.

【0048】実施例8 炭素質粉末としてポリアクリロニトリルでグラフト重合
したグラフトコークスを用い、固体潤滑剤として窒化ホ
ウ素粉末を用いた。窒化ホウ素粉末は、炭素質粉末10
0重量部に対して3.5重量部用いた。またD/dは
0.3である。一方、マトリックス材料として銅−アン
チモン合金を用いた。このような材料を用い、実施例1
と同様に摺動材料を調製した。
Example 8 Graft coke graft-polymerized with polyacrylonitrile was used as the carbonaceous powder, and boron nitride powder was used as the solid lubricant. Boron nitride powder is carbonaceous powder 10
3.5 parts by weight was used per 0 parts by weight. D / d is 0.3. On the other hand, a copper-antimony alloy was used as a matrix material. Example 1 using such a material
A sliding material was prepared in the same manner as described above.

【0049】本実施例で得た摺動材料の組成および機械
的特性は下記の通りであった。 [組 成] ・(炭素質粉末)+(窒化ホウ素粉末) …50容量% ・銅−アンチモン合金 …50容量% [機械的特性] ・ショア硬度 …58 ・曲げ強度 …2200kgf/cm2
The composition and mechanical properties of the sliding material obtained in this example were as follows. [Pairs formed] - (carbonaceous powder) + (boron nitride powder) ... 50% by volume, copper - antimony alloy ... 50 volume% [Mechanical Properties] Shore hardness ... 58 Flexural strength ... 2200kgf / cm 2

【0050】この摺動材料を実施例1と同様の方法によ
り摩擦摩耗試験を行なった。その結果、20時間後の摩
擦係数は0.08、摩耗量は1.0mgであった。ま
た、摩耗安定性も実施例1とほぼ同等であり良好であっ
た。
The sliding material was subjected to a friction and wear test in the same manner as in Example 1. As a result, the friction coefficient after 20 hours was 0.08, and the wear amount was 1.0 mg. Further, the wear stability was almost the same as that of Example 1 and was good.

【0051】比較例2 炭素質粉末として1200℃で仮焼した真比重2.0の
コークスを用い、固体潤滑剤として窒化ホウ素粉末を用
いた。窒化ホウ素粉末は、炭素質粉末100重量部に対
して5.3重量部用いた。またD/dは0.3である。
一方、マトリックス材料としてアルミニウム合金(JI
S AC4D)を用いた。このような材料を用い、実施
例1と同様に摺動材料を調製した。
Comparative Example 2 Coke calcined at 1200 ° C. and having a true specific gravity of 2.0 was used as the carbonaceous powder, and boron nitride powder was used as the solid lubricant. The boron nitride powder was used in an amount of 5.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbonaceous powder. D / d is 0.3.
On the other hand, aluminum alloy (JI
SAC4D) was used. Using such a material, a sliding material was prepared in the same manner as in Example 1.

【0052】本実施例で得た摺動材料の組成および機械
的特性は下記の通りであった。 [組 成] ・(炭素質粉末)+(窒化ホウ素粉末) …50容量% ・アルミニウム合金 …50容量% [機械的特性] ・ショア硬度 …50 ・曲げ強度 …2000kgf/cm2
The composition and mechanical properties of the sliding material obtained in this example were as follows. [Pairs formed] - (carbonaceous powder) + (boron nitride powder) ... 50% by volume aluminum alloy ... 50 volume% [Mechanical Properties] Shore hardness ... 50 Flexural strength ... 2,000 kgf / cm 2

【0053】この摺動材料を実施例1と同様の方法によ
り摩擦摩耗試験を行なった。その結果、20時間後の摩
擦係数は0.10、摩耗量は1.4mgであった。ま
た、摩耗安定性は比較例1とほぼ同等であり劣ったもの
であった。
The sliding material was subjected to a friction and wear test in the same manner as in Example 1. As a result, the friction coefficient after 20 hours was 0.10, and the wear amount was 1.4 mg. Further, the wear stability was almost the same as Comparative Example 1 and inferior.

【0054】これらの実施例1〜8と比較例1〜2の対
比から明らかなように、実施例1〜8は比較例1〜2に
比べて耐摩耗性に優れ、しかも高硬度で、強度にも優れ
ている。
As is clear from the comparison between Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2, Examples 1 to 8 are superior in abrasion resistance, higher in hardness and higher in strength than Comparative Examples 1 and 2. Is also excellent.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の摺動材料
は、極めて優れた耐摩耗性を有し、しかも機械的特性、
潤滑シール性および耐熱性にも優れたものである。従っ
て、本発明の摺動材料を用いることによって、必ずしも
液体潤滑剤を用いることなく摺動部の長寿命化および摺
動性能の向上を実現できる。また、本発明の摺動材料に
よって、ロータリーコンプレッサーのベーンのような長
寿命を要求される摺動部、さらに真空中や不活性ガス中
の摺動部の著しい性能向上が可能となる。
As described above, the sliding material of the present invention has extremely excellent abrasion resistance, mechanical properties,
It has excellent lubricating sealability and heat resistance. Therefore, by using the sliding material of the present invention, it is possible to realize a longer life of the sliding portion and an improvement in the sliding performance without necessarily using the liquid lubricant. Further, the sliding material of the present invention makes it possible to remarkably improve the performance of a sliding portion requiring a long life, such as a vane of a rotary compressor, and a sliding portion in a vacuum or an inert gas.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1および比較例1の摩擦係数と運転時
間の関係を示すグラフ。
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a friction coefficient and an operation time in Example 1 and Comparative Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C22C 21/00 C22C 21/00 E F04C 18/356 F04C 18/356 P (72)発明者 井下 邦夫 福島県白河市字石切場34−1 (72)発明者 中森 時雄 福島県白河市字三番町43 (56)参考文献 特開 昭57−9851(JP,A) 特開 平5−202441(JP,A) 特開 平7−118777(JP,A) 特開 平7−278722(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 1/10,1/05,21/00 B22F 1/00 F04C 18/356 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C22C 21/00 C22C 21/00 E F04C 18/356 F04C 18/356 P (72) Inventor Kunio Inoshi Character stone quarry in Shirakawa City, Fukushima Prefecture 34-1 (72) Inventor Tokio Nakamori 43, Sanbancho, Shirakawa-shi, Fukushima Prefecture (56) References JP-A-57-9851 (JP, A) JP-A-5-202441 (JP, A) JP-A-7 -118777 (JP, A) JP-A-7-278722 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C22C 1/10, 1/05, 21/00 B22F 1/00 F04C 18/356

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)炭素質粉末と固体潤滑剤からなる
フィラー部材と、 (b)アルミニウム、アルミニウム合金、アンチモン合
金および銅合金の内から選ばれる少なくとも1種のマト
リックス部材、とで構成される摺動材料であって、 (a)前記フィラー部材が、800℃以上で仮焼した無
煙炭、コークスあるいは粘結炭、グラフト化したコーク
スの内から選ばれる少なくとも1種からなる炭素質粉末
100重量部に対し、固体潤滑剤0.01〜5.0重量
部を混合してなることを特徴とする摺動材料。
1. A filler member comprising: (a) a carbonaceous powder and a solid lubricant; and (b) at least one matrix member selected from aluminum, an aluminum alloy, an antimony alloy, and a copper alloy. (A) 100 wt. Of carbonaceous powder wherein the filler member is made of at least one selected from anthracite, coke or caking coal, and grafted coke calcined at 800 ° C. or higher. A sliding material characterized by comprising 0.01 to 5.0 parts by weight of a solid lubricant per part by weight.
【請求項2】 前記固体潤滑剤の平均粒子径(D)と炭
素質粉末の平均粒子径(d)との比(D/d)が0.5
〜0.05である請求項1に記載の摺動材料。
2. The ratio (D / d) of the average particle diameter (D) of the solid lubricant to the average particle diameter (d) of the carbonaceous powder is 0.5.
2. The sliding material according to claim 1, wherein the value is from 0.05 to 0.05. 3.
【請求項3】 フィラー部材とマトリックス部材の容積
比率が1:3〜1:0.5である請求項1または2に記
載の摺動材料。
3. The sliding material according to claim 1, wherein a volume ratio between the filler member and the matrix member is 1: 3 to 1: 0.5.
【請求項4】 前記固体潤滑剤が、人造黒鉛、チッ化ホ
ウ素、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、フッ化
黒鉛の内から選ばれる1種または2種以上である請求項
1,2または3に記載の摺動材料。
4. The solid lubricant according to claim 1, 2, or 3, wherein the solid lubricant is at least one selected from artificial graphite, boron nitride, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, and graphite fluoride. The sliding material as described.
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