JPH0116906B2

JPH0116906B2 -

Info

Publication number: JPH0116906B2
Application number: JP58072580A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Iijima; Hidetoshi Akutsu; Masahiro Imai
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1983-04-25
Filing date: 1983-04-25
Publication date: 1989-03-28
Also published as: JPS59197549A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、高透磁率および低保磁力の磁性、
並びにすぐれた耐摩耗性および潤滑性を有し、特
にこれらの特性が要求される電磁連結装置のアー
マチユアとして使用するのに適したFe基焼結合
金に関するものである。一般に、電磁コイルに印加された時に、入力回
転部材に取付けたアーマチユアが出力回転部材に
磁気吸着されて、入力回転部材の回転力を出力回
転部材に伝達する機構の電磁クラツチや、同様に
回転部材に取付けたアーマチユアが、電磁コイル
に印加した場合に固定部材に磁気吸着されて、前
記回転部材の回転を制動する機構の電磁ブレーキ
などの電磁連結装置が知られている。したがつて、これらの電磁連結装置におけるア
ーマチユアには、すみやかな磁気吸着を可能とす
るために高い透磁率が要求され、また磁気が遮断
された時にすみやかに離間するために保磁力が低
いことが要求されることから、この製造には、例
えば純鉄や低炭素鋼などが用いられている。しかし、このように純鉄や低炭素鋼は、高透磁
率および低保磁力の磁性をもつ反面、材質的に耐
摩耗性および潤滑性に劣るものであることから、
上記のアーマチユアは比較的短時間で許容摩耗量
を越えてしまい、電磁連結装置自体を使用寿命に
至らしめるものであつた。そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、高透磁率および低保磁力、並びに耐摩耗性お
よび潤滑性を具備した材料を開発すべく研究を行
なつた結果、重量％で、Ｐ：0.05〜1.5％、潤滑成分としてのPb：１〜20％、硬質セラミツク成分としてのけい砂（以下
SiO₂で示す）、ジルコニア（以下ZrO₂で示す）、
およびムライト（SiとAlの複合酸化物を主成分
とするので、以下SiO₂―Al₂O₃で示す）のうちの
１種または２種以上（合量で）：0.2〜15％、を含有し、さらに必要に応じて、Ｃ：0.01〜0.3％、 NiおよびCuのうちの１種または２種（合量
で）：0.1〜５％、のいずれか、または両方を含有し、残りがFeと
不可避不純物からなる組成、並びに上記潤滑成分
および硬質セラミツク成分が均一微細に分散した
組織を有するFe基焼結合金は、その素地によつ
て高透磁率および低保磁力が確保され、かつ上記
の分散組織によつて、すぐれた潤滑性と耐摩耗性
が確保されることから、これを電磁連結装置のア
ーマチユアの製造に用いると、すぐれた性能を著
しく長期に亘つて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
のであつて、以下に成分組成範囲を上記の通りに
限定した理由を説明する。 (a) ＰＰ成分には、焼結を促進して、合金を緻密化
し、これによつて素地の硬さが高められて耐摩
耗性が向上するようになるばかりでなく、透磁
率も向上せしめられるようになる作用がある
が、その含有量が0.05％未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方1.5％を越えて含有
させると、合金の硬さが高くなりすぎて、相手
攻撃性が大きくなることから、その含有量を
0.05〜1.5％と定めた。 (b) Pb Pb成分には、その一部が素地中に微細均一
に分散して透磁率を損なうことなく、合金にす
ぐれた潤滑性を付与する作用があるが、その含
有量が１％未満では所望の潤滑効果が得られ
ず、一方20％を越えて含有させると、合金の強
度低下が著しくなり、実用に供し得なくなるこ
とから、その含有量を１〜20％と定めた。 (c) 硬質セラミツク成分これらの成分も同様に素地中に微細均一に分
散して、透磁率を損なうことなく、合金の耐摩
耗性を向上させる作用をもつが、その含有量が
0.2％未満では所望の耐摩耗性を確保すること
ができず、一方15％を越えて含有させると、合
金強度が急激に低下するようになるばかりでな
く、相手攻撃性も増すようになることから、そ
の含有量を0.2〜15％と定めた。 (d) ＣＣ成分には、素地に固溶して、合金の強度を
向上させる作用があるので、特に高強度が要求
される場合に必要に応じて含有されるが、その
含有量が0.01％未満では所望の強度向上効果が
得られず、一方0.3％を越えて含有させると透
磁率が大幅に低下するようになつて実用的でな
くなることから、その含有量を0.01〜0.3％と
定めた。 (e) NiおよびCu これらの成分には、素地に固溶して、これを
強化し、かつ耐摩耗性を向上させる作用がある
ので、これらの特性が要求される場合に必要に
応じて含有されるが、その含有量が0.1％未満
では前記作用に所望の向上効果が得られず、一
方５％を越えて含有させると、透磁率が低下す
るようになることから、その含有量を0.1〜５
％と定めた。つぎに、この発明のFe基焼結合金を実施例に
より具体的に説明する。実施例原料粉末として、いずれも−100meshの粒度を
もつたFe粉末、Fe―Ｐ合金（Ｐ：17％含有）粉
末、Pb粉末、SiO₂粉末、ZrO₂粉末、およびSiO₂
―Al₂O₃粉末、黒鉛粉末、電解Cu粉末、さらに平
均粒径：3μｍのNi粉末を用意し、これら原料粉
末を、それぞれ第１表に示される配合組成に配合
し、Ｖ型ミキサーにて30分間混合した後、４〜７
ｔｏｎ／cm²の範囲内の所定圧力にて圧粉体に成形し、
ついでこれらの圧粉体を、水素雰囲気中、1050〜
1200℃の範囲内の所定温度で焼結することによつ
て、実質的に配合組成と同一の成分組成をもつた
本発明Fe基焼結合金１〜34および比較Fe基焼結
合金１〜３をそれぞれ製造した。なお、比較Fe基焼結合金１〜３は、いずれも
構成成分のうちのいずれかの成分含有量（第１表
に※印を付したもの）がこの発明の範囲から外れ
た組成をもつものである。つぎに、この結果得られた本発明Fe基焼結合
金１〜34および比較Fe基焼結合金１〜３から、
それぞれ外径：40mmφ×内径：26mmφ×厚さ：７
mmの寸法をもつた磁性測定用リング状試験片、お
よび25mm□×厚さ：10mmの寸法をもつた摩耗試験
用試験片を切出し、これら試験片を用いて、磁性
測定機としてのマグネチツク・ヒステリス・ルー

【表】

【表】プ・トレーサーにて透磁率と保磁力を測定し、ま
た摩耗試験は、慣性負荷：0.12Kg・ｍ・S²、周
速：2.2m/sec、面圧：12Kg/cm²、相手材：炭素鋼
（S10C）、試験回数：500回断続の条件で行ない、
試験後の平均摩耗厚さを測定した。これらの測定
結果を第１表に密度と共に示した。また第１表に
は、従来、電磁連結装置のアーマチユアとして用
いられている低炭素鋼溶解材（S15C）の同一条
件による試験結果も合せて示した。第１表に示される結果から、本発明Fe基焼結
合金１〜34は、いずれも従来低炭素鋼溶解材と同
等あるいはこれ以上のすぐれた磁気特性を有し、
かつこれと比較して一段とすぐれた耐摩耗性およ
び潤滑性をもつことが明らかである。また、比較
Fe基焼結合金１〜３に見られるように、構成成
分のうちのいずれかの成分含有量でもこの発明の
範囲から外れると磁気特性および耐摩耗性（潤滑
性）のうちの少なくともいずれかの特性が劣つた
ものになることが明らかである。上述のように、この発明のFe基焼結合金は、
高透磁率および低保磁力の磁気特性、並びにすぐ
れた耐摩耗性および潤滑性を兼ね備えているの
で、これらの特性が要求される電磁連結装置のア
ーマチユアとして用いた場合、このアーマチユア
は著しく長期に亘つてすぐれた性能を発揮するの
である。

Claims

【特許請求の範囲】１Ｐ：0.05〜1.5％、潤滑成分としてのPb：１〜20％、硬質セラミツク成分としてのけい砂、ジルコニ
ア、およびムライトのうちの１種または２種以上
（合量で）：0.2〜15％、を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ上記潤滑成分およ
び硬質セラミツク成分が均一微細に分散した組織
を有することを特徴とする電磁連結装置のアーマ
チユア用Fe基焼結合金。２Ｐ：0.05〜1.5％、潤滑成分としてのPb：１〜20％、硬質セラミツク成分としてのけい砂、ジルコニ
ア、およびムライトのうちの１種または２種以上
（合量で）：0.2〜15％、を含有し、さらに、Ｃ：0.01〜0.3％、を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ上記潤滑成分およ
び硬質セラミツク成分が均一微細に分散した組織
を有することを特徴とする電磁連結装置のアーマ
チユア用Fe基焼結合金。３Ｐ：0.05〜1.5％、潤滑成分としてのPb：１〜20％、硬質セラミツク成分としてのけい砂、ジルコニ
ア、およびムライトのうちの１種または２種以上
（合量で）：0.2〜15％、を含有し、さらに、 NiおよびCuのうちの１種または２種（合量
で）：0.1〜５％、を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ上記潤滑成分およ
び硬質セラミツク成分が均一微細に分散した組織
を有することを特徴とする電磁連結装置のアーマ
チユア用Fe基焼結合金。４Ｐ：0.05〜1.5％、潤滑成分としてのPb：１〜20％、硬質セラミツク成分としてのけい砂、ジルコニ
ア、およびムライトのうちの１種または２種以上
（合量で）：0.2〜15％、を含有し、さらに、Ｃ：0.01〜0.3％、 NiおよびCuのうちの１種または２種（合量
で）：0.1〜５％、を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ上記潤滑成分およ
び硬質セラミツク成分が均一微細に分散した組織
を有することを特徴とする電磁連結装置のアーマ
チユア用Fe基焼結合金。