JPH01111831A

JPH01111831A - 耐摩耗性Ｃｕ基合金

Info

Publication number: JPH01111831A
Application number: JP26776687A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Mori; 和彦森; Muneya Takagi; 高木　宗谷; Minoru Kawasaki; 稔河崎; Shinji Kato; 真司加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1987-10-23
Publication date: 1989-04-28

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は耐摩耗性に優れたＣｕ基合金に関するもので
おり、特に金属基体上に局部的に耐摩耗層を形成するに
適した分散強化型のＣｕ基合金に関するものでおる。

従来の技術Ｃｕ基の耐摩耗性材料としては、ＣｕにＢｅを２％前後
添加したベリリウム銅あるいはコルソン合金として知ら
れるＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金などの析出硬化型の合金や、
ＣＬＩ基７１へソックス中に５ｉ０２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｂ
ｅＣｒＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ，ＭｎＯなどの硬質
酸化物を主体とする分散相粒子を分散させた分散強化型
の合金が知られている。前者の析出硬化型のＣｕ合金は
、溶体化処理後、長時間の時効処理を行なうことによっ
て、中間相ヤ金属間化合物などをマトリックス中から析
出ざぜて硬化させるものでおり、−万後者の分散強化型
合金の製造方法としては、マトリックスとなるＣＵ粉末
もしくはＣＵ合金粉末と分散相となる酸化物粉末とを混
合して圧縮・焼結する焼結法、あるいはマトリックスと
なるＣｕもしくはＣｕ合金に対しそのＣｕもしくはＣｕ
合金よりも酸化し易い金属を添加した材料を用いて酸化
性雰囲気で高温に保持して内部に酸化性ガスを拡散させ
、内部に酸化物相を生成させる内部酸化法が代表的であ
る。

発明が解決すべき問題点前述のような析出硬化型合金は長時間の固体内での拡散
によって時効析出させるため、高温で長時間の処理を必
要とし、そのため大物部品には適用し難く、また高温で
の長時間の処理によってひずみなどの問題が発生し易い
。また析出硬化型合金で析出する粒子は、ぜいぜい数伽
程度と著しく微細でおるため、硬さは得られても、耐摩
耗特性、待に摺動摩耗に対しては充分な耐摩耗性能が得
られなかった。すなわち耐摺動性能は、ある程度大きい
（１０〜１００翔程度）硬質粒子が分散している方が良
好となるが、析出硬化型合金ではこのような大きな径の
粒子を析出させることは困難であった。

一方分散強化型合金のうち、内部酸化法によって得られ
るものは、分散相粒子の生成のために固体内での拡散を
伴なうため、前記同様に高温長時間の処理を必要とし、
大物部品に適用し難く、またひずみ等の発生の問題もあ
った。また焼結法による分散強化型合金は、分散相粒子
の径は自由に設定できるが、材料全体の圧縮・焼結を必
要とするため、部材の一部のみに局部的に形成すること
は困難であった。

そこで本発明者等は既に特願昭６１−３０３１７６号に
おいて、耐摩耗特性、特に１習動摩耗に対する耐摩耗性
が優れ、かつ大物部品、小物部品に限らず、金属基材に
おける任意の箇所に溶着（肉盛）によって簡単かつ容易
に形成することができる耐摩耗性Ｃｕ基分散強化合金を
提案している。

この提案のＣＬＩ基分散強化合金は、基本的にはＮｉ５
〜３０％、Ｓｉ　　１〜５％、８０．５〜３％、Ｆｅ　
４〜３０％を含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物
よりなり、Ｃｕ培基マトリックス中ＦｅＮｉ系の珪化物
の粒子が分散した組織を有することを特徴とするもので
おる。またこの提案においては、前記各元素のほか、Ａ
ｌｏ、１〜５％、Ｔｉ０．１〜５％、Ｍｎ１〜１０％の
うちの１種または２種以上を含有するＣｕ基分散強化合
金も開示されており、さらには前記各元素のほか、ＣＯ
，０２〜２％を添加するとともに、Ｏｒｏ、５〜１０％
、Ｔｉ０．３〜５％の１種または２種を添加し、ＣＵ基
マトリックス中にＦｅ−Ｎｉ系の珪化物とともに炭化物
が分散した組織としたＣｕ基分散強化合金も開示されて
いる。

そして上記提案の分散強化Ｃｕ基合金は、金属基体上に
レーザヤＴＩＧアーク、プラズマアーク、電子ビームな
どの高密度加熱エネルギを用いて溶着（肉盛）すること
によって容易に形成されるものであり、その組織として
は、基本的にはＨｖ　１５０〜２５０程度の硬さのＣＩ
Ｊ基のマトリックス中に、Ｈｖ　７００〜１２００程度
の硬質なＦｅ−Ｎｉ系の珪化物（場合によっては炭化物
も）がほぼ均一に分散したものとなる。

上記提案のＣｕ基分散強化合金は、確かにかなりの程度
の高い耐摩耗性を示すことができるが、その後本発明者
等がざらに実験・検討を進めた結果、高温での耐摩耗性
が未だ満足できるに至っていないことが判明した。また
一方、実際の摩擦部品において耐摩耗寿命を示すために
は、ある程度潤滑性も有することが望まれるが、前記提
案のＣｕ１分散強化合金では潤滑性の点で不充分であっ
た。

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、著
しく優れた耐摩耗性、耐熱性、潤滑性を兼ね備えていて
、特に高温での耐摩耗性能が著しく優れ、しかも合金基
材における任意の箇所に溶着（肉盛）により容易に形成
することができる耐摩耗性Ｃｕｂ分散強化型合金を提供
することを目的とするものでおる。

問題点を解決するための手段第１発明の耐摩耗性Ｃｕ基合金は、Ｆｅ５０％を越え５
０％以下、Ｎｉ１０〜３０％、Ｃｒ１〜２０％、Ｓｉ　
　１〜７％、残部がＱｕおよび不可避的不純物よりなり
、断面の金属組織が、島状に分散した部分とその島状部
分を取囲む網状の部分とからなり、かつ前記島状部分は
、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｑｒ系の珪化物の相を主体としかつその
Ｆｅ−Ｎｉ−０ｒ系の珪化物の相中にＣｕ基の相が分散
しており、また前記網状部分は、Ｃｕ基の相を主体とし
かつそのＣｕ基の相中にＦｅ−Ｎｉ−０ｒ系珪化物の相
が分散しており、しかも前記Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物
の相が面積率で３０〜６０％を占めていることを特徴と
するものである。

また第２発明の耐摩耗性Ｃｕ基合金は、第１発明で規定
する各成分のほか、ざらにＢ　Ｏ，５〜５％を添加した
ものでおり、この場合の断面の合金相は、前記同様に島
状に分散した部分とその島状部分を取囲む網状の部分と
からなり、その島状部分は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系の珪化
物および硼化物の相を主体としかつそのＦｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ系の珪化物および硼化物の相中にＣｕ基の相が分散し
ており、また網状部分は、Ｃｕ基の相を主体としかつそ
のＣｕ基の相中にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系の珪化物および硼
化物の相が分散しており、しかもＦｅ−Ｎｉ　−Ｃｒ系
珪化物および硼化物の相が面積率で３０〜６０％を占め
ていることを特徴とするものである。

作　　　用第１発明のＣｕ基合金においては、その合金組織が、第
１図に模式的に示すように、Ｃｕ基の相（マトリックス
相）Ｐｌを主体とする網状の部分にそれぞれ取囲まれる
ようにＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物相Ｐ２を主体とする島
状の部分が分散している様相を呈し、しかも網状部分は
Ｃｕ基の相Ｐ１中にＦｅ−１＼１−Ｃｒ系珪化物の相Ｐ
２が細かく分散し、かつ島状部分には逆にＦｅ−Ｎｉ−
０ｒ系珪化物の相Ｐ２中にＣｕ基の相Ｐ１が細かく分散
したものとなっている。したがってＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系
珪化物の相Ｐ２は、島状部分の主相として大きく分散し
ているのみならず、網状部分においてもＣＵ基相Ｐ１中
に細かく分散しており、一方ＣｕＥＳの相Ｐ１も、網状
部分の主相として大きく存在するのみならず、島状部分
においてもＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物相Ｐ２中に細かく
分散している。

ここで、Ｃｕ基の相はＨｖ　１５０〜２５０程度の硬さ
で相対的に軟質でおるのに対し、Ｆｅ−Ｎｉ　−Ｃｒ系
珪化物の相はＨｖ　７００〜１２００程度の硬質なもの
である。したがって硬質なＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物の
相が島状部分の主相として大きく分散していることによ
り全体的な耐摩耗性向上に寄与しているに加えて、網状
部分においてもＣｕ基の相中に細かく硬質なＦｅ−Ｎｉ
−Ｃｒ系珪化物の相が分散していることにより、ＣｕＩ
の相を主相とする網状部分のミクロ的な耐摩耗性を向上
さぼるとともに耐熱性（高温での耐摩耗性）を向上させ
るに有効に機能している。一方Ｃｕ基の相も網状部分の
主相として存在するのみならず、島状部分においてもＦ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物相中に細かく分散して、１ｒｅ
−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物を主相とする島状部分の潤滑性を
向上させる役割を果たす。

したがってこれらが相俟って、耐摩耗性、耐熱性、潤滑
性の３者がともに著しく高められたＣ　ｕ２ｇ合金とな
っている。

Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物の相が、面積率で３０％未満
では耐熱性が不足して高温での耐摩耗性を充分に向上さ
せることができず、一方面積率で６０％を越えればＣｕ
基の相が少なくなるため潤滑性が不足し、かえって耐摩
耗性が低下する。したがってＦｅ−Ｎｉ　−Ｃｒ系珪化
物の相は面積率で３０〜６０％の範囲内とする必要があ
る。なおここでＦｅ−Ｎｆ−Ｃｒ系珪化物の相の面積率
は、島状部分の主相としてのＦｅ−Ｎｉ−０ｒ系珪化物
相と、網状部分内に細かく分散しているＦｅ−Ｎｉ−０
ｒ系珪化物相との両者の合訓で表わすものとする。

一方、第２発明のＣｕ％合金合金いては、第１発明で規
定している成分元素のほか、Ｂをも添加していることか
ら、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物のみならずＦｅ−Ｎｉ−
Ｃｒ系硼化物も生成される。

このＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系硼化物もＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪
化物と同様に硬質であり、かつＦｅ−Ｎ’１−Ｃｒ系珪
化物と同様に主に島状部分を構成するとともに、Ｃｕ基
の相を主相とする網状部分のＣＵ基相中にも細かく分散
する。したがって第２発明の場合も第１発明と同様な作
用を秦することができる。また第２発明の場合、Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物とＦｅ−Ｎｉ−０ｒ系硼化物の相が
合計で３０〜６０％の面積率を占めていれば良く、その
限定理由は第１発明の場合と同じである。

次に各発明における成分組成の限定理由について説明す
る。

Ｆｅ：ＦｅＧ、ｔｃｕ基のマトリックス相にはほとんど固溶し
ない元素であって、硬質粒子としてのＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ
系珪化物ヤＦｅ−Ｎｉ−０ｒ系硼化物を生成するための
主要元素となる。Ｆｅが３０％以下では充分な分散ωの
硬質粒子が得られず、待にＣｕ基を主相とする網状部分
のＣｕ基相中への微細な分散が不充分となって、充分な
耐熱性が得られず、一方５０％を越えれば金属基材、特
にＡ１合金基材への溶着性が低下し、金属基材に対する
溶着（肉盛）による局部的耐摩耗性向上の目的が達成さ
れ得なくなるおそれがある。したがってＦｅは３０％を
越え５０％以下に限定した。

Ｎｉ：ＮｉはＣｕ基マトリックス相を強化するとともに、硬質
粒子としてのＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物ヤＦｅ−Ｎｉ−
Ｃｒ系硼化物を形成するに必要な元素である。Ｎｉが１
０％未満では充分な分散量の硬質粒子が得られず、一方
３０％を越えれば金属基材の溶着性、待にＡ１合金基材
に対する溶着性が低下する。したがってＮｉは１０〜３
０％の範囲内とした。

Ｃｒ：ＣｒもＦｅ−Ｎｉ−０ｒ系珪化物や硼化物を生成する元
素であって、耐熱性、耐食性、耐摩耗性を向上させる役
割を果たすが、Ｃｒが１％未満ではこれらの効果が充分
に得られず、一方２０％を越えれば金属基材、特にＡ１
合金基材に対する溶着性が低下するから、Ｃｒは１〜２
０％の範囲内とする必要がある。

Ｓｉ：Ｓｉは硬質粒子としてのｒｅ−Ｎｉ　−Ｃｒ系珪化物を
生成するために必要な元素であり、またＣｕ基マトリッ
クス相を強化する役割を果たす。

３ｉが１％未満では充分な量の珪化物硬質粒子が生成さ
れず、一方７％を越えれば金属基材上に溶着させる際に
割れが生じ易くなる。したがってＳｉは１〜７％の範囲
内とした。

Ｂ：Ｂは第２発明の場合に添加される元素であって、硬質粒
子としてのＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系硼化物を生成し、珪化物
や硼化物からなる相の分散性を高める役割を果たし、ま
たＣｕ基マトリックス相を強化する役割を果たす。Ｂが
０．５％未満ではこれらの効果が充分に得られず、５％
を越えれば金属基材に対する溶着の際に割れが生じ易く
なる。したがってＢは０．５〜５％の範囲内とした。

発明の実施のための具体的な説明この発明のＣｕ基分散強化合金はＡ２合金やそのは力弓
閏や鋳鉄等、任意の金属基体上へ、レーザやＴＩＧアー
ク、電子ビーム、プラズマアーク等の高密度加熱エネル
ギを用いて溶着することにより容易に形成することがで
きる。すなわち、Ａ１合金などからなる金属基体の特に
耐摩耗性を向上させるべき部位の表面に、この発明のＣ
ｕ基分散強化合金の成分組成を有する合金粉末、あるい
は全体としてその成分組成となるような混合粉末を予め
配置しておくか、またはその合金粉末もしくは混合粉末
を供給しながら、レーザ等の高密度加熱エネルギを粉末
の上から照射してその粉末を金属基体上で急速溶融させ
、引続きその高密度加熱エネルギの照射位置の移動もし
くは照射停止によりその溶融物を急速に冷却凝固させ、
金属基体上に）ｄ看させる。

レーザを用いて溶着により金属基体上にこの発明のＣｕ
基分散強化合金を形成する方法の具体的な例を第２図〜
第４図に示す。

第２図〜第４図において、金属基体１は矢印Ｐで示すよ
うに図の右方へ４５０〜２０００ｍ／　ｍｔｎの速度で
連続的に移動せしめられる。この金属基体１上には、最
終的にこの発明のＣｕ基分散強化合金の溶着層を形成す
べき合金粉末もしくは混合粉末２が図示しないホッパー
から粉末供給管３を介して金属基体１の移動方向Ｐに対
し直交する方向にある幅Ｗを有するように連続的に供給
される。一方レーザ光４は図示しないレーザ光源から折
返しミラー５によって折返され、ざらにオシレートミラ
ー６で反射されて、金属基体１上の粉末２に直径０．５
〜５．０順に焦光された状態でｌＸ１０２〜２Ｘ１０４
ｗ／Ｉ嗣のエネルギ密度で照射される。ここでオシレー
トミラー６は力゛ルバノモータ等の（騒動機構７によっ
て所定角度の範囲内を撮動せしめられ、これによって金
属基体１上の粉末２に照射されるレーザ光４は金属基体
１の移動方向Ｐに対し直交する方向、すなわち金属基体
１上の粉末２の幅基の方向に１０〜５００Ｈｚの周波数
で往復動（オシレート）される。

上述のように金属基体１上の粉末２にレーザ光４を照射
することにより、金属基体１上の粉末２は溶融されて溶
融物９となり、かつレーザ光４をオシレートすることに
よりその溶融物９が攪拌され、引続いてその溶融物９が
金属基体１のＰ方向への移動によりレーザ光４が照射さ
れない位置に至れば、金＠基体１の側への熱移動により
急速凝固され、前）小のようなＣｕ基分散強化合金から
なる溶着層８が形成される。

なおここで粉末２の供給位置とレーザ光４照射位置との
関係は、第２図、第４図に示しているように、レーザ光
４の照射部位に粉末２を直接落とし込むことが望ましい
。

実施例［実施例１１Ｃｕ−１５％Ｎ　ｉ　−３％Ｂ　ｉ　−１，５％Ｂなる
成分組成（７）合金粉末と、Ｆｅ−２０％Ｎｉ−１０％
０ｒ−４％３ｉ−０，５％Ｂからなる成分組成の合金粉
末とを、後者が４０％となるように混合し、その混合粉
末を、レーザ光を熱源として用いてＡ１合金（ＪＩＳ　
ＡＣ２Ｃ）からなる金属基体上に溶着して形成した溶着
層、すなわちＣｕ基分散強化合金層の組織を第５図（Ａ
＞、（Ｂ）に示す。ここで溶着方法としては第２図に示
すような方法を用いた。また溶着条件は、レーザ出力３
．５ｋｕＪ、レーザビーム径２．０Ｍ、レーザ照射エネ
ルギ密度１ｉｏｏｗ／ｍｒａ、レーザビームのオシレー
ト幅５ｍ、オシレート周波数２００Ｈｚ、走査速度（金
属基体移動速度）７５０ｍｍ　／　ｍｔｎとし、粉末粒
径は一１００〜＋２００メツシュとした。

形成されたＣｕ基分散強化合金層は、第５図（Ａ）、（
Ｂ）に示すように、綱状をなすＣｕ基マｌ〜リックス相
（灰色の相）中にＦｅ−Ｎｉ−０ｒ系珪化物や硼化物の
相（白色の相）が大きく島状に分散しており、かつ網状
をなす部分のＣＵ基相中にもＦｅ　　Ｎｌ　　Ｃｒ系珪
化物や硼化物の相が細かく分散し、また島状をなす部分
の珪化物や硼化物の相中にもＣＬＩ基の相が細かく分散
していることが確認された。ここで、珪化物や硼化物の
相は、面積率で約４５％を占めていることが確認された
。また、この合金層の全体としての成分組成は、Ｃｕ−
２６，２％Ｆｅ−１７％Ｎ　ｉ　−４，０％Ｃｒ−３，
４％３ｉ−１，１％Ｂとなっていることが確認された。

なお珪化物や硼化物相の硬さはＨｖ　６００程度、Ｃｕ
基の相の硬さはＨｖは２３０程度であった。

［実施例２］ＣＩＪ１５％Ｎｉ−５％５ｉ−２０％Ｆｅ−５％Ｃｒか
らなる成分組成の合金粉末を、実施例１と同様にレーザ
を熱源としてＡ１合金（ＪＩＳ　　ＡＣ２Ｃ）からなる
金属基体上に溶着して形成した溶着層、すなわちＣｕ基
分散強化合金層の組織を第６図（Ａ＞、（Ｂ）に示す。

ここで溶着条件は、レーザ出力３．５韻、レーザビーム
径２ｍ、レーザ照射エネルギ密度１１００ｗ／ｍ、オシ
レート周波数２００Ｈｚ、走査速度７５０７諦／ｍ＋ｎ
とし、また粉末粒径は一１００〜＋２８０メツシュとし
た。

この実施例２により形成されたＣｕ基分散強化合金層は
、第６図（Ａ＞、（Ｂ）に示すように、実施例１の場合
と同様な島状の部分（Ｆｅ−Ｎ　１−Ｃｒ系珪化物相）
とそれを取囲む網状の部分（Ｃｕ基マトリックス相）か
らなり、かつ島状の部分のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物相
中にＣｕ基の相が分散し、また網状の部分のＣｕ基マト
リックス相中にＦｃＮｉ−Ｑｒ系珪化物相が分散してい
る組織を呈していた。ここで、珪化物相の割合は約３０
％であることが確認された。

以上の実施例１、実施例２により得られたＣｕ基分散強
化合金層について、摺動摩耗性能を調べるため、至温お
よび４００　’Ｃにおいて大越式摩耗試験機により摩耗
試験を行なった。この試験は、第７図に示すようにロー
タ１０を金属基体１上の分散合金層８に押し付けつつロ
ータ１０を回転させ、摩耗痕の幅！を調べたものであり
、条件としては、すべり速度０．３ｆｆｌ／Ｓｅｃ、す
べり距１１００ｍ５＠終荷重１０Ｋｆｆとし、また相手
材であるロータ１０としては、至温の試験では５ＫＤ１
１の焼入材、４００°Ｃの試験ではステライトＮα１合
金を用いた。なお４００’Ｃの試験では、試験片全体が
雰囲気温度となるように２０分間保持後、試験を実施し
た。

以上の摩耗試験の結果を、従来の耐摩耗材料として知ら
れるＣｕ−１５％Ｎｉ−３％５ｉ−１，５％Ｂ合金材お
よびベリリウム鋼材（いずれも通常の方法で作成したも
の）について調べた結果および前述の特願昭６’ｌ−、
−３０３１７６号によるＣｕ基合金の肉盛層（比較量）
について調べた結果と併せて、第８図および第９図に示
す。なおここで特願昭６１−３０３１７６号によるＣｕ
基合金の肉盛層（比較量）は、Ｃｕ−１５％Ｎ　ｉ　−
３，０％５ｉ−１，５％Ｂ−５％Ｆｅ−０，７％Ｔｉな
る成分組成の合金粉末を、レーザ光を熱源としてＡ１合
金基材上に溶着して形成したものであり、溶着条件は、
レーザ出力３．２ｋＷ、レーザビーム径３．０ｍ、レー
ザ照射エネルギ密度４５０Ｗ　／　ｍｒＡ、オシシー１
〜幅６ｍ、オシレート周波数２００Ｈｚ、走査速度７５
０ｍ／ｍｉｎとし、粉末粒径は一１００〜＋２８０メツ
シュとした。

第８図、第９図に示すように、この発明の実施例１．２
のＣｕ　ｕ分散強化合金は、いずれも開動摩擦に対する
耐摩耗性が優れ、特に高温において耐摩耗性が著しく優
れていることが明らかである。

これは、Ｃｕ基の相主体の網状部分のＣｕ基の相中に硬
質の珪化物や硼化物からなる相が微細に分散し、かつ珪
化物や硼化物を主体とする島状部分の中にもＣｕ基の相
が微細に分散して、高強度で耐熱性の高い肉＠層が形成
できたためと考えられる。

発明の効果この発明のＣｕ基分散強化合金は、優れた耐摩耗性、耐
熱性、潤滑性を兼備しており、特に高）都での耐摩耗性
能が著しく優れており、したがって高温で使用されかつ
耐摩耗性が要求される部材に使用して好適であり、また
高温強度も高いとともにＣｕ基で熱伝導性も良いところ
から５００’Ｃ以下での耐熱・耐摩耗材として極めて有
効である。そしてこの発明のＣｕ、１分散強化合金は、
溶着によってＡ１合金やＦｅ基合金、Ｃｕ基合金等の種
々の金ｆｉ１体上へ形成することができるため、大物部
品、小物部品を問わず各種機械部品等における耐摩耗性
が必要な部位のみにこの発明合金の溶着層を形成して、
部材全体の他の性能を損なうことなく、必要な部位に必
要な耐摩耗性を任意に与えることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のＣｕ基分散強化合金の組織を模式的
に示す略解図、第２図はレーザを用いてこの発明のＣＵ
基分散強化合金を金属基体上へ溶着させる方法の一例を
示す略解的な斜視図、第３図は第２図の■−■線におけ
る拡大断面図、第４図は第２図のＩＶ　−ＩＶ線におけ
る拡大断面図、第５図（Ａ＞、（Ｂ）は実施例１による
Ｃ１．．１基分散強化合金層の断面組織写真で、（Ａ＞
は倍率１００倍の組織写真、（Ｂ）は倍率１０倍の組織
写真、第６図（Ａ）、（Ｂ）は実施例２によるＣｕ塁分
散強化合金層の断面組織写真で、（Ａ＞は倍率１００倍
の組織写真、（Ｂ）は倍率１０倍の組織写真である。第７図は大成式摩耗試験の状況を模式的に示す略解図、
第８図は至温での摩耗試験結果を示すグラフ、第９図は
４００°Ｃでの摩耗試験結果を示すグラフである。出願人　　ｌ〜ヨタ自動車株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｆｅ３０％（重量％、以下同じ）を越え５０％以
下、Ｎｉ１０〜３０％、Ｃｒ１〜２０％、、Ｓｉ１〜７
％、残部がＣｕおよび不可避的不純物よりなり、断面の
金属組織が、島状に分散した部分とその島状部分を取囲
む網状の部分とからなり、かつ前記島状部分は、Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｒ系の珪化物の相を主体としかつそのＦｅ−Ｎ
ｉ−Ｃｒ系の珪化物の相中にＣｕ基の相が分散しており
、また前記網状部分は、Ｃｕ基の相を主体としかつその
Ｃｕ基の相中にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物の相が分散し
ており、しかも前記Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物の相が面
積率で３０〜６０％を占めていることを特徴とする耐摩
耗性Ｃｕ基合金。
（２）Ｆｅ３０％を越え５０％以下、Ｎｉ１０〜３０％
、Ｃｒ１〜２０％、Ｓｉ１〜７％、Ｂ０．５〜５％、残
部がＣｕおよび不可避的不純物よりなり、断面の金属組
織が、島状に分散した部分とその島状部分を取囲む網状
の部分とからなり、かつ前記島状部分は、Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｃｒ系の珪化物および硼化物の相を主体としかつそのＦ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系の珪化物および硼化物の相中にＣｕ基
の相が分散しており、また前記網状部分は、Ｃｕ基の相
を主体としかつそのＣｕ基の相中にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系
の珪化物および硼化物の相が分散しており、しかも前記
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系珪化物および硼化物の相が面積率で
３０〜６０％を占めていることを特徴とする耐摩耗性Ｃ
ｕ基合金。