JPH0128096B2 - - Google Patents
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- JPH0128096B2 JPH0128096B2 JP1412582A JP1412582A JPH0128096B2 JP H0128096 B2 JPH0128096 B2 JP H0128096B2 JP 1412582 A JP1412582 A JP 1412582A JP 1412582 A JP1412582 A JP 1412582A JP H0128096 B2 JPH0128096 B2 JP H0128096B2
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
本発明は、なじみ性、自己潤滑性そして耐摩耗
性にすぐれ、とくに高温での使用に適した焼結摺
動部材ならびにその製造方法に関するものであ
る。 従来、鉄系焼結摺動部材は、相手材とのなじみ
性に難点があり、また耐焼付き性、耐摩耗性にも
問題があつて、とくに潤滑油の適用が困難な高温
雰囲気条件下では満足な結果が得られていない。 本発明は、このような問題点を解決するべくな
されたもので、重量比で銅９〜40％、マンガン
0.1〜３％、ニツケル３〜７％、軟質低融点金属
５〜15％、固体潤滑剤５〜15％、潤滑助剤として
の酸化物１〜５％、そして残部が鉄からなり、と
くに高温雰囲気条件下での使用に適した焼結摺動
部材ならびにその製造方法を提供するものであ
る。 本発明の主要成分をなす鉄（Fe）は、日本工
業規格標準篩で150メツシユ、好ましくは200メツ
シユを通過する還元鉄粉または噴霧鉄粉が用いら
れる。 銅（Cu）およびマンガン（Mn）成分は、鉄２
〜７％、マンガン１〜７％そして残部が銅からな
る銅・鉄・マンガン合金粉末の形で適用される。
たとえば、福田金属箔粉工業社から溶浸材用粉末
として市販されている鉄４％、マンガン５％そし
て残部銅からなる「噴霧銅鉄マンガン合金粉末」
は、本発明の銅およびマンガン成分として良好に
使用することができる。 この合金粉末は、鉄、マンガンをおおむね限度
一杯に固溶しており、これらの元素をそれぞれ単
独で配合した場合に比較して、粉末混合操作が楽
になるばかりでなく強度の大きい焼結体を得るこ
とができる。 銅、マンガン成分は、本発明の摺動部材に対し
て靭性の向上、耐摩耗性の向上そしてサイジング
性の向上に寄与し、また焼結温度を低く抑えるの
に役立つから、製造が容易になるという利点があ
る。通常200メツシユを通過する微粉末の形で用
いられる。 この合金粉末は、マンガン成分が全体に対して
0.1％以下となるような添加量ではその効果があ
らわれず、またマンガン成分が３％を超える合金
添加量では、反つて高温における耐摩耗性を損な
う。 ニツケル（Ni）は、主として200メツシユを通
過する還元ニツケル粉末、噴霧ニツケル粉末が用
いられ、基地組織を強靭にすると同時に耐熱性、
耐摩耗性の向上に寄与するが、３％以下ではその
添加効果があらわれず、７％以上では硬度を増し
て摺動特性を損なう。 軟質低融点金属は、摺動部材として常温でのな
じみ性の向上、高温における潤滑性の付与の目的
で添加される。 したがつて、これら軟質低融点金属は、焼結体
を構成する鉄および銅成分と固溶しないか、ある
いはきわめて固溶度が小さく微視的には組織中に
一様に点在していることが重要である。 このような性質を有する軟質低融点金属として
は、鉛（Pb）、ビスマス（Bi）およびインジウム
（In）を例示することができ、とくに鉛はもつと
も有効である。 これら軟質低融点金属は、それぞれ単独または
二者以上を混じて用いることができるほか、場合
によつてはこれらの金属を主体とし、その他の軟
質金属、たとえばアンチモン（Sb）、カドミウム
（Cd）錫などとの合金、すなわちPb−Sb合金、
Pb−Cd合金、Pb−Sn合金、Pb−Cd−Sn合金、
Bi−Cd合金、Bi−Sn合金、Bi−Cd−Sn合金、
In−Sn合金としての適用も可能である。 これらの軟質低融点金属は、相手材が摺動する
ことによつて、摺動面に薄膜を形成し、摺動部材
になじみ性を与え、乾燥摩擦特性の向上に寄与す
る。その添加量が５％以下では効果があらわれ
ず、15％を超えて添加すると焼結体の強度を損な
う。通常、150メツシユを通過する粉末として添
加される。 焼結体に潤滑性を付与する固体潤滑剤として
は、おおむね150メツシユを通過する黒鉛（Gr）、
二硫化タングステン（WS2）、二硫化モリブデン
（MoS2）、そして窒化ホウ素（BN）が用いられ
る。 これら固体潤滑剤は、それぞれ単独または二者
以上の混合物として用いてよい。 これら固体潤滑剤は軟質低融点金属と同様、組
織中に一様に分散せしめられていることが重要で
ある。 このような焼結体を得るには、成分粉末の混合
時、および得られた混合粉末の取扱い時に、固体
潤滑剤粉末の分離や片寄りをなくすことがとくに
重要である。 このような観点から、固体潤滑剤粉末を本発明
の成分の一つである銅の粉末、とくに電解銅粉の
少量と予め混合したものを用いるとよい。電解銅
粉は固体潤滑剤粉末とよく絡み合つてこれを捕足
し、見掛け密度を大きくして混合粉末中における
固体潤滑剤粉末の分離を防ぐ。 黒鉛は通常、大気中で400℃を超えた雰囲気で
徐々に酸化が始まる。二硫化タングステンもほぼ
同様である。窒化ホウ素は、大気中で約650℃か
ら酸化が始まり、上述した二者に比較して酸化安
定性にはすぐれるが、潤滑性は前二者に劣る。二
硫化モリブデンは潤滑性にすぐれるが、大気中で
の酸化開始温度はもつとも低く、約350℃である。 本発明の摺動部材を得る焼結温度は、950〜
1150℃であるから、焼結時にこれら固体潤滑剤の
酸化消耗が懸念される。 本発明者らは、密閉容器中に圧粉体を収納する
ことにより、とくに雰囲気調整を施してない電気
炉中で焼結を進めることによつて、これら固体潤
滑剤の酸化消耗を著しく低く抑えることができる
ことに成功した。 これは、大気中の焼結にもかかわらず、大気の
流動がきわめて僅かに抑えられ、密閉容器内が自
動的に酸化を抑止する雰囲気となつたためと考え
られる。 ここで、密閉容器とは、加温によつて内圧がか
かつたり外気の侵入が完全に遮断されるような容
器を意味するものではない。気体の流通が著しく
は行われない程度に可及的に隙間を少なくした蓋
付きの鋼または陶磁製などの容器をいう。 このような焼結方法を採ることによつて、たと
えば水素ガスを用いた還元性雰囲気炉中での焼結
よりもむしろ固体潤滑剤の変質を少なくすること
ができた。 黒鉛、二硫化モリブデンでは60％以上、二硫化
タングステン、窒化ホウ素においては80％以上の
残存率であることがＸ線による相対強度比を調査
した結果明らかとなつた。 固体潤滑剤のなかで、黒鉛は焼結中に鉄成分に
固溶してセメンタイトを析出する傾向がある。こ
の現象は、鉄基焼結合金としては、マトリツクス
の強化、耐摩耗性の向上にも役立つが、焼結条件
の選定を誤ると、セメンタイト量を増し、焼結体
を脆くする傾向がある。 この傾向は、焼結温度および保持時間に左右さ
れるから、なるべく素早く昇温させかつ短時間で
焼結させると好結果が得られる。 固体潤滑剤の添加量は５〜15％で、５％以下で
は自己潤滑性の付与が十分でなく、15％を超えて
多量に添加すると焼結体の強度を損なう。 潤滑助剤としての酸化物粉末は、酸化アンチモ
ン（Sb2O3）、酸化鉛（PbO）、または酸化ビスマ
ス（Bi2O3）を有効に使用し得るものとして例示
することができる。 これら酸化物は、いずれもすぐれた耐熱性を有
しており、常温から400℃程度の温度範囲におい
ては、上述した固体潤滑剤が示すほどの潤滑性を
もたないが、これらは金属の凝着を防止する効果
があり、摺動部材としての耐焼付き性の向上に貢
献する。 酸化物のもう一つの重要な役割は、上述した固
体潤滑剤と併用することによつて、これら固体潤
滑剤の摺動面における被膜形成能（造膜性）を向
上せしめ、摺動部材としての自己潤滑性の向上な
らびにその耐久性の向上に寄与する。 これら酸化物のうち、酸化鉛、酸化ビスマスは
本発明の軟質低融点金属成分である鉛、ビスマス
の酸化性生物であるから、圧粉体を焼結する時点
で、これら金属の酸化によつて不可避的に形成さ
れるものと考えられた。 しかるに、本発明においては、各成分の相乗効
果によるものか、あるいは密閉容器内での焼結と
いう手段によるものか詳らかでないが、これら軟
質低融点金属成分の酸化による酸化物の成形はほ
とんど認められず、潤滑助剤として果たすべき効
果も認められなかつた。 したがつて、潤滑助剤として酸化アンチモンを
使用する場合に限らず、酸化鉛、酸化ビスマスを
使用する場合でも、軟質低融点金属成分と酸化物
中の金属成分が合致するしないにかかわらず、こ
れら酸化物の所定量を配合することが必要であ
る。 これら潤滑助剤は、配合成分とくに固体潤滑剤
の添加量との兼ね合いによつてその量が増減され
るが、おおむね200メツシユを通過する粉末とし
て予め固体潤滑剤とよく混合し、全体に占める割
合が１〜５％となるように配合される。 １％以下ではその効果があらわれず、５％を超
えて多量に添加しても添加効果は飽和域に入つて
いるので意味がないばかりでなく、焼結体の強度
を低下させるという悪影響が大きくなる。 本発明の摺動部材を得るには、上述した各成分
粉末を混合したのち、金型を用いて２〜７トン／
cm2の成形圧力で圧粉し、得られた圧粉体を密閉容
器に収納して、950〜1150℃の雰囲気温度で20〜
60分焼結せしめる。 粉末混合時に、常法にしたがつてワツクスなど
の滑剤を少量添加する。焼結炉は通常の鉄系焼結
合金の焼結に使用される連続炉が適用されるが、
バツチ式の電気炉でもよい。また、本発明におい
ては還元性ガス、中性ガスを使用しての雰囲気調
整はとくに不要である。 上述した成分組成からなる本発明焼結摺動部材
の物性値及び摩擦特性（摩擦係数）は第１表に示
すとおりである。
性にすぐれ、とくに高温での使用に適した焼結摺
動部材ならびにその製造方法に関するものであ
る。 従来、鉄系焼結摺動部材は、相手材とのなじみ
性に難点があり、また耐焼付き性、耐摩耗性にも
問題があつて、とくに潤滑油の適用が困難な高温
雰囲気条件下では満足な結果が得られていない。 本発明は、このような問題点を解決するべくな
されたもので、重量比で銅９〜40％、マンガン
0.1〜３％、ニツケル３〜７％、軟質低融点金属
５〜15％、固体潤滑剤５〜15％、潤滑助剤として
の酸化物１〜５％、そして残部が鉄からなり、と
くに高温雰囲気条件下での使用に適した焼結摺動
部材ならびにその製造方法を提供するものであ
る。 本発明の主要成分をなす鉄（Fe）は、日本工
業規格標準篩で150メツシユ、好ましくは200メツ
シユを通過する還元鉄粉または噴霧鉄粉が用いら
れる。 銅（Cu）およびマンガン（Mn）成分は、鉄２
〜７％、マンガン１〜７％そして残部が銅からな
る銅・鉄・マンガン合金粉末の形で適用される。
たとえば、福田金属箔粉工業社から溶浸材用粉末
として市販されている鉄４％、マンガン５％そし
て残部銅からなる「噴霧銅鉄マンガン合金粉末」
は、本発明の銅およびマンガン成分として良好に
使用することができる。 この合金粉末は、鉄、マンガンをおおむね限度
一杯に固溶しており、これらの元素をそれぞれ単
独で配合した場合に比較して、粉末混合操作が楽
になるばかりでなく強度の大きい焼結体を得るこ
とができる。 銅、マンガン成分は、本発明の摺動部材に対し
て靭性の向上、耐摩耗性の向上そしてサイジング
性の向上に寄与し、また焼結温度を低く抑えるの
に役立つから、製造が容易になるという利点があ
る。通常200メツシユを通過する微粉末の形で用
いられる。 この合金粉末は、マンガン成分が全体に対して
0.1％以下となるような添加量ではその効果があ
らわれず、またマンガン成分が３％を超える合金
添加量では、反つて高温における耐摩耗性を損な
う。 ニツケル（Ni）は、主として200メツシユを通
過する還元ニツケル粉末、噴霧ニツケル粉末が用
いられ、基地組織を強靭にすると同時に耐熱性、
耐摩耗性の向上に寄与するが、３％以下ではその
添加効果があらわれず、７％以上では硬度を増し
て摺動特性を損なう。 軟質低融点金属は、摺動部材として常温でのな
じみ性の向上、高温における潤滑性の付与の目的
で添加される。 したがつて、これら軟質低融点金属は、焼結体
を構成する鉄および銅成分と固溶しないか、ある
いはきわめて固溶度が小さく微視的には組織中に
一様に点在していることが重要である。 このような性質を有する軟質低融点金属として
は、鉛（Pb）、ビスマス（Bi）およびインジウム
（In）を例示することができ、とくに鉛はもつと
も有効である。 これら軟質低融点金属は、それぞれ単独または
二者以上を混じて用いることができるほか、場合
によつてはこれらの金属を主体とし、その他の軟
質金属、たとえばアンチモン（Sb）、カドミウム
（Cd）錫などとの合金、すなわちPb−Sb合金、
Pb−Cd合金、Pb−Sn合金、Pb−Cd−Sn合金、
Bi−Cd合金、Bi−Sn合金、Bi−Cd−Sn合金、
In−Sn合金としての適用も可能である。 これらの軟質低融点金属は、相手材が摺動する
ことによつて、摺動面に薄膜を形成し、摺動部材
になじみ性を与え、乾燥摩擦特性の向上に寄与す
る。その添加量が５％以下では効果があらわれ
ず、15％を超えて添加すると焼結体の強度を損な
う。通常、150メツシユを通過する粉末として添
加される。 焼結体に潤滑性を付与する固体潤滑剤として
は、おおむね150メツシユを通過する黒鉛（Gr）、
二硫化タングステン（WS2）、二硫化モリブデン
（MoS2）、そして窒化ホウ素（BN）が用いられ
る。 これら固体潤滑剤は、それぞれ単独または二者
以上の混合物として用いてよい。 これら固体潤滑剤は軟質低融点金属と同様、組
織中に一様に分散せしめられていることが重要で
ある。 このような焼結体を得るには、成分粉末の混合
時、および得られた混合粉末の取扱い時に、固体
潤滑剤粉末の分離や片寄りをなくすことがとくに
重要である。 このような観点から、固体潤滑剤粉末を本発明
の成分の一つである銅の粉末、とくに電解銅粉の
少量と予め混合したものを用いるとよい。電解銅
粉は固体潤滑剤粉末とよく絡み合つてこれを捕足
し、見掛け密度を大きくして混合粉末中における
固体潤滑剤粉末の分離を防ぐ。 黒鉛は通常、大気中で400℃を超えた雰囲気で
徐々に酸化が始まる。二硫化タングステンもほぼ
同様である。窒化ホウ素は、大気中で約650℃か
ら酸化が始まり、上述した二者に比較して酸化安
定性にはすぐれるが、潤滑性は前二者に劣る。二
硫化モリブデンは潤滑性にすぐれるが、大気中で
の酸化開始温度はもつとも低く、約350℃である。 本発明の摺動部材を得る焼結温度は、950〜
1150℃であるから、焼結時にこれら固体潤滑剤の
酸化消耗が懸念される。 本発明者らは、密閉容器中に圧粉体を収納する
ことにより、とくに雰囲気調整を施してない電気
炉中で焼結を進めることによつて、これら固体潤
滑剤の酸化消耗を著しく低く抑えることができる
ことに成功した。 これは、大気中の焼結にもかかわらず、大気の
流動がきわめて僅かに抑えられ、密閉容器内が自
動的に酸化を抑止する雰囲気となつたためと考え
られる。 ここで、密閉容器とは、加温によつて内圧がか
かつたり外気の侵入が完全に遮断されるような容
器を意味するものではない。気体の流通が著しく
は行われない程度に可及的に隙間を少なくした蓋
付きの鋼または陶磁製などの容器をいう。 このような焼結方法を採ることによつて、たと
えば水素ガスを用いた還元性雰囲気炉中での焼結
よりもむしろ固体潤滑剤の変質を少なくすること
ができた。 黒鉛、二硫化モリブデンでは60％以上、二硫化
タングステン、窒化ホウ素においては80％以上の
残存率であることがＸ線による相対強度比を調査
した結果明らかとなつた。 固体潤滑剤のなかで、黒鉛は焼結中に鉄成分に
固溶してセメンタイトを析出する傾向がある。こ
の現象は、鉄基焼結合金としては、マトリツクス
の強化、耐摩耗性の向上にも役立つが、焼結条件
の選定を誤ると、セメンタイト量を増し、焼結体
を脆くする傾向がある。 この傾向は、焼結温度および保持時間に左右さ
れるから、なるべく素早く昇温させかつ短時間で
焼結させると好結果が得られる。 固体潤滑剤の添加量は５〜15％で、５％以下で
は自己潤滑性の付与が十分でなく、15％を超えて
多量に添加すると焼結体の強度を損なう。 潤滑助剤としての酸化物粉末は、酸化アンチモ
ン（Sb2O3）、酸化鉛（PbO）、または酸化ビスマ
ス（Bi2O3）を有効に使用し得るものとして例示
することができる。 これら酸化物は、いずれもすぐれた耐熱性を有
しており、常温から400℃程度の温度範囲におい
ては、上述した固体潤滑剤が示すほどの潤滑性を
もたないが、これらは金属の凝着を防止する効果
があり、摺動部材としての耐焼付き性の向上に貢
献する。 酸化物のもう一つの重要な役割は、上述した固
体潤滑剤と併用することによつて、これら固体潤
滑剤の摺動面における被膜形成能（造膜性）を向
上せしめ、摺動部材としての自己潤滑性の向上な
らびにその耐久性の向上に寄与する。 これら酸化物のうち、酸化鉛、酸化ビスマスは
本発明の軟質低融点金属成分である鉛、ビスマス
の酸化性生物であるから、圧粉体を焼結する時点
で、これら金属の酸化によつて不可避的に形成さ
れるものと考えられた。 しかるに、本発明においては、各成分の相乗効
果によるものか、あるいは密閉容器内での焼結と
いう手段によるものか詳らかでないが、これら軟
質低融点金属成分の酸化による酸化物の成形はほ
とんど認められず、潤滑助剤として果たすべき効
果も認められなかつた。 したがつて、潤滑助剤として酸化アンチモンを
使用する場合に限らず、酸化鉛、酸化ビスマスを
使用する場合でも、軟質低融点金属成分と酸化物
中の金属成分が合致するしないにかかわらず、こ
れら酸化物の所定量を配合することが必要であ
る。 これら潤滑助剤は、配合成分とくに固体潤滑剤
の添加量との兼ね合いによつてその量が増減され
るが、おおむね200メツシユを通過する粉末とし
て予め固体潤滑剤とよく混合し、全体に占める割
合が１〜５％となるように配合される。 １％以下ではその効果があらわれず、５％を超
えて多量に添加しても添加効果は飽和域に入つて
いるので意味がないばかりでなく、焼結体の強度
を低下させるという悪影響が大きくなる。 本発明の摺動部材を得るには、上述した各成分
粉末を混合したのち、金型を用いて２〜７トン／
cm2の成形圧力で圧粉し、得られた圧粉体を密閉容
器に収納して、950〜1150℃の雰囲気温度で20〜
60分焼結せしめる。 粉末混合時に、常法にしたがつてワツクスなど
の滑剤を少量添加する。焼結炉は通常の鉄系焼結
合金の焼結に使用される連続炉が適用されるが、
バツチ式の電気炉でもよい。また、本発明におい
ては還元性ガス、中性ガスを使用しての雰囲気調
整はとくに不要である。 上述した成分組成からなる本発明焼結摺動部材
の物性値及び摩擦特性（摩擦係数）は第１表に示
すとおりである。
【表】
なお、表中の摩擦係数の値は、鋼を相手剤とし
て面圧10Kg／cm2、すべり速度1.44ｍ／min、乾燥
摩擦で試験した結果について示した。 本発明の焼結摺動部材は、とくに成形圧力によ
つて異なるが、おおむね５〜20容積％の多孔度を
有しているから、必要に応じて潤滑油を含浸させ
ることができる。 潤滑油を含浸させることによつて、150℃前後
までの雰囲気温度での使用に対しては、摩擦係数
を安定して10-2のオーダーに保持することができ
る。初期なじみを良くする観点から、高温使用の
場合でも含油させることは有効である。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 鉄：４％、マンガン５％そして残部が銅からな
る200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マンガ
ン合金粉末」10％（銅：9.10％、鉄：0.40％、マ
ンガン：0.50％）、200メツシユを通過する還元ニ
ツケル粉末５％、150メツシユを通過するアトマ
イズ鉛粉末７％、150メツシユを通過する鱗片状
黒鉛粉末７％、200メツシユを通過する酸化アン
チモン粉末（１級試薬：Sb2O3）２％、そして残
部が200メツシユを通過するヘガネス還元鉄粉末
の各成分粉末（銅：9.10％、マンガン：0.50％、
ニツケル：５％、鉛：７％、黒鉛：７％、酸化ア
ンチモン：２％、鉄：残部）を全体に対して0.5
％のモンタンワツクスを配合して混合し、これを
成形圧力５トン／cm2で圧粉体となしたものをステ
ンレス製密閉容器に収納し、電気炉中にて焼結温
度1050℃、焼結時間40分の条件で焼結し、焼結摺
動部材を得た。 このものの物性値及び摩擦特性（摩擦係数）を
第２表に示す。 実施例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するアト
マイズ鉛粉末７％、200メツシユを通過する鱗片
状黒鉛粉末７％、200メツシユを通過する酸化ア
ンチモン粉末（１級試薬）２％、そして残部が
200メツシユを通過するヘガネス還元鉄粉末の各
成分粉末（銅：26.39％、マンガン：1.45％、ニ
ツケル：５％、鉛：７％、黒鉛：７％、酸化アン
チモンム：２％、鉄：残部）を全体に対して0.5
％のモンタンワツクスを配合して混合し、以下実
施例と同様の方法で焼結して、焼結摺動部材を
得た。このものの物性値及び摩擦特性（摩擦係
数）を第２表に示す。 実施例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するビス
マス粉末７％、150メツシユを通過する二硫化モ
リブデン粉末７％、200メツシユを通過する酸化
アンチモン粉末２％、そして残部が200メツシユ
を通過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉末
（銅：26.39％、マンガン：1.45％、ニツケル：５
％、ビスマス：７％、二硫化モリブデン：７％、
酸化アンチモン：２％、鉄：残部）を全体に対し
0.5％のモンタンワツクスを配合して混合し、以
下実施例と同様の方法で焼結して、焼結摺動部
材を得た。このものの物性値及び摩擦特性（摩擦
係数）を第２表に示す。 実施例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するイン
ジウム粉末７％、150メツシユを通過する二硫化
タングステン粉末７％、200メツシユを通過する
酸化鉛粉末（PbO）２％、そして残部が200メツ
シユを通過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉末
（銅：26.39％、マンガン：1.45％、ニツケル：５
％、インジウム：７％、二硫化タングステン：７
％、酸化鉛：２％、鉄：残部）を全体に対し0.5
％のモンタンワツクスを配合して混合し、以下実
施例と同様の方法で焼結して、焼結摺動部材を
得た。このものの物性値及び摩擦特性（摩擦係
数）を第２表に示す。 実施例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するアト
マイズ鉛粉末７％、150メツシユを通過する鱗片
状黒鉛粉末７％、200メツシユを通過する酸化ビ
スマス粉末（Bi2O3）２％、そして残部が200メ
ツシユを通過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉
末（銅：26.39％、マンガン：1.45％、ニツケ
ル：５％、鉛：７％、黒鉛：７％、酸化ビスマ
ス：２％、鉄：残部）を全体に対し0.5％のモン
タンワツクスを配合して混合し、以下実施例と
同様の方法で焼結して、焼結摺動部材を得た。こ
のものの物性値及び摩擦特性（摩擦係数）を第２
表に示す。 実施例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」40％（銅：36.4％、鉄：1.6％、
マンガン：2.0％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するアト
マイズ鉛粉末15％、150メツシユを通過する鱗片
状黒鉛粉末７％、200メツシユを通過する酸化ビ
スマス粉末２％、そして残部が200メツシユを通
過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉末（銅：
36.4％、マンガン：2.0％、ニツケル：５％、
鉛：15％、黒鉛：15％、酸化ビスマス：２％、
鉄：残部）を全体に対し0.5％のモンタンワツク
スを配合して混合し、以下実施例と同様の方法
で焼結して、焼結摺動部材を得た。このものの物
性値及び摩擦特性（摩擦係数）を第２表に示す。 比較例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するアト
マイズ鉛粉末３％、150メツシユを通過する鱗片
状黒鉛粉末３％、200メツシユを通過する酸化ビ
スマス粉末２％、そして残部が200メツシユを通
過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉末（銅：
26.39％、マンガン：1.45％、ニツケル：５％、
鉛：７％、黒鉛：３％、酸化ビスマス：２％、
鉄：残部）を全体に対し0.5％のモンタンワツク
スを配合して混合し、以下実施例と同様の方法
で焼結して、焼結摺動部材を得た。このものの物
性値及び摩擦特性（摩擦係数）を第２表に示す。 比較例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するアト
マイズ鉛粉末20％、150メツシユを通過する鱗片
状黒鉛粉末20％、200メツシユを通過する酸化ビ
スマス粉末２％、そして残部が200メツシユを通
過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉末（銅：
26.39％、マンガン：1.45％、ニツケル：５％、
鉛：20％、黒鉛：20％、酸化ビスマス：２％、
鉄：残部）を全体に対し0.5％のモンタンワツク
スを配合して混合し、以下実施例と同様の方法
で焼結して、焼結摺動部材を得た。このものの物
性値及び摩擦特性（摩擦係数）を第２表に示す。
て面圧10Kg／cm2、すべり速度1.44ｍ／min、乾燥
摩擦で試験した結果について示した。 本発明の焼結摺動部材は、とくに成形圧力によ
つて異なるが、おおむね５〜20容積％の多孔度を
有しているから、必要に応じて潤滑油を含浸させ
ることができる。 潤滑油を含浸させることによつて、150℃前後
までの雰囲気温度での使用に対しては、摩擦係数
を安定して10-2のオーダーに保持することができ
る。初期なじみを良くする観点から、高温使用の
場合でも含油させることは有効である。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 鉄：４％、マンガン５％そして残部が銅からな
る200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マンガ
ン合金粉末」10％（銅：9.10％、鉄：0.40％、マ
ンガン：0.50％）、200メツシユを通過する還元ニ
ツケル粉末５％、150メツシユを通過するアトマ
イズ鉛粉末７％、150メツシユを通過する鱗片状
黒鉛粉末７％、200メツシユを通過する酸化アン
チモン粉末（１級試薬：Sb2O3）２％、そして残
部が200メツシユを通過するヘガネス還元鉄粉末
の各成分粉末（銅：9.10％、マンガン：0.50％、
ニツケル：５％、鉛：７％、黒鉛：７％、酸化ア
ンチモン：２％、鉄：残部）を全体に対して0.5
％のモンタンワツクスを配合して混合し、これを
成形圧力５トン／cm2で圧粉体となしたものをステ
ンレス製密閉容器に収納し、電気炉中にて焼結温
度1050℃、焼結時間40分の条件で焼結し、焼結摺
動部材を得た。 このものの物性値及び摩擦特性（摩擦係数）を
第２表に示す。 実施例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するアト
マイズ鉛粉末７％、200メツシユを通過する鱗片
状黒鉛粉末７％、200メツシユを通過する酸化ア
ンチモン粉末（１級試薬）２％、そして残部が
200メツシユを通過するヘガネス還元鉄粉末の各
成分粉末（銅：26.39％、マンガン：1.45％、ニ
ツケル：５％、鉛：７％、黒鉛：７％、酸化アン
チモンム：２％、鉄：残部）を全体に対して0.5
％のモンタンワツクスを配合して混合し、以下実
施例と同様の方法で焼結して、焼結摺動部材を
得た。このものの物性値及び摩擦特性（摩擦係
数）を第２表に示す。 実施例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するビス
マス粉末７％、150メツシユを通過する二硫化モ
リブデン粉末７％、200メツシユを通過する酸化
アンチモン粉末２％、そして残部が200メツシユ
を通過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉末
（銅：26.39％、マンガン：1.45％、ニツケル：５
％、ビスマス：７％、二硫化モリブデン：７％、
酸化アンチモン：２％、鉄：残部）を全体に対し
0.5％のモンタンワツクスを配合して混合し、以
下実施例と同様の方法で焼結して、焼結摺動部
材を得た。このものの物性値及び摩擦特性（摩擦
係数）を第２表に示す。 実施例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するイン
ジウム粉末７％、150メツシユを通過する二硫化
タングステン粉末７％、200メツシユを通過する
酸化鉛粉末（PbO）２％、そして残部が200メツ
シユを通過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉末
（銅：26.39％、マンガン：1.45％、ニツケル：５
％、インジウム：７％、二硫化タングステン：７
％、酸化鉛：２％、鉄：残部）を全体に対し0.5
％のモンタンワツクスを配合して混合し、以下実
施例と同様の方法で焼結して、焼結摺動部材を
得た。このものの物性値及び摩擦特性（摩擦係
数）を第２表に示す。 実施例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するアト
マイズ鉛粉末７％、150メツシユを通過する鱗片
状黒鉛粉末７％、200メツシユを通過する酸化ビ
スマス粉末（Bi2O3）２％、そして残部が200メ
ツシユを通過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉
末（銅：26.39％、マンガン：1.45％、ニツケ
ル：５％、鉛：７％、黒鉛：７％、酸化ビスマ
ス：２％、鉄：残部）を全体に対し0.5％のモン
タンワツクスを配合して混合し、以下実施例と
同様の方法で焼結して、焼結摺動部材を得た。こ
のものの物性値及び摩擦特性（摩擦係数）を第２
表に示す。 実施例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」40％（銅：36.4％、鉄：1.6％、
マンガン：2.0％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するアト
マイズ鉛粉末15％、150メツシユを通過する鱗片
状黒鉛粉末７％、200メツシユを通過する酸化ビ
スマス粉末２％、そして残部が200メツシユを通
過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉末（銅：
36.4％、マンガン：2.0％、ニツケル：５％、
鉛：15％、黒鉛：15％、酸化ビスマス：２％、
鉄：残部）を全体に対し0.5％のモンタンワツク
スを配合して混合し、以下実施例と同様の方法
で焼結して、焼結摺動部材を得た。このものの物
性値及び摩擦特性（摩擦係数）を第２表に示す。 比較例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するアト
マイズ鉛粉末３％、150メツシユを通過する鱗片
状黒鉛粉末３％、200メツシユを通過する酸化ビ
スマス粉末２％、そして残部が200メツシユを通
過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉末（銅：
26.39％、マンガン：1.45％、ニツケル：５％、
鉛：７％、黒鉛：３％、酸化ビスマス：２％、
鉄：残部）を全体に対し0.5％のモンタンワツク
スを配合して混合し、以下実施例と同様の方法
で焼結して、焼結摺動部材を得た。このものの物
性値及び摩擦特性（摩擦係数）を第２表に示す。 比較例 鉄：４％、マンガン：５％そして残部が銅から
なる200メツシユを通過する「噴霧銅・鉄・マン
ガン合金粉末」29％（銅：26.39％、鉄：1.16％、
マンガン：1.45％）、200メツシユを通過する還元
ニツケル粉末５％、150メツシユを通過するアト
マイズ鉛粉末20％、150メツシユを通過する鱗片
状黒鉛粉末20％、200メツシユを通過する酸化ビ
スマス粉末２％、そして残部が200メツシユを通
過するヘガネス還元鉄粉末の各成分粉末（銅：
26.39％、マンガン：1.45％、ニツケル：５％、
鉛：20％、黒鉛：20％、酸化ビスマス：２％、
鉄：残部）を全体に対し0.5％のモンタンワツク
スを配合して混合し、以下実施例と同様の方法
で焼結して、焼結摺動部材を得た。このものの物
性値及び摩擦特性（摩擦係数）を第２表に示す。
【表】
【表】
上述した実施例および比較例から、比較例か
らなる焼結摺動部材は、物性値は本発明のものと
ほぼ同等の値を示したが、摩擦特性に問題があ
り、また比較例の焼結摺動部材は物性値が低く
摺動部材として使用に供し難い。 以上説明したように、本発明の高温用焼結摺動
部材は従来の鉄系焼結合金の欠点が大幅に改善さ
れ、すぐれた性能を発揮するものである。
らなる焼結摺動部材は、物性値は本発明のものと
ほぼ同等の値を示したが、摩擦特性に問題があ
り、また比較例の焼結摺動部材は物性値が低く
摺動部材として使用に供し難い。 以上説明したように、本発明の高温用焼結摺動
部材は従来の鉄系焼結合金の欠点が大幅に改善さ
れ、すぐれた性能を発揮するものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比で銅９〜40％、マンガン0.1〜３％、
ニツケル３〜７％、鉛、ビスマス、インジウムま
たはこれらの金属とアンチモン、カドミウム、錫
との合金から選択される軟質低融点金属５〜15
％、黒鉛、二硫化タングステン、二硫化モリブデ
ン、窒化ホウ素から選択される固体潤滑剤５〜15
％、酸化アンチモン、酸化鉛、酸化ビスマスから
選択される潤滑助剤１〜５％、そして残部が鉄か
らなる高温用焼結摺動部材。 ２ 重量比で銅９〜40％、マンガン0.1〜３％、
ニツケル３〜７％、鉛、ビスマス、インジウムま
たはこれらの金属とアンチモン、カドミウム、錫
との合金から選択される軟質低融点金属５〜15
％、黒鉛、二硫化タングステン、二硫化モリブデ
ン、窒化ホウ素から選択される固体潤滑剤５〜15
％、酸化アンチモン、酸化鉛、酸化ビスマスから
選択される潤滑助剤１〜５％、そして残部が鉄か
らなる高温用焼結摺動部材の製造方法において、
重量比で鉄２〜７％、マンガン１〜７％そして残
部が銅からなる銅・鉄・マンガン合金粉末10〜43
％、ニツケル粉末３〜７％、鉛、ビスマス・イン
ジウムまたはこれらの金属とアンチモン、カドミ
ウム、錫との合金から選択される軟質低融点金属
粉末５〜15％、黒鉛、二硫化タングステン、二硫
化モリブデン、窒化ホウ素から選択される固体潤
滑剤粉末５〜15％、酸化アンチモン、酸化鉛、酸
化ビスマスから選択される潤滑助剤粉末１〜５
％、そして残部鉄粉末を混合し、これを成形圧力
２〜７トン／cm2で成形して圧粉体としたものを密
閉容器に収納し、950〜1150℃の温度で焼結する
ことを特徴とする高温用焼結摺動部材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1412582A JPS58133347A (ja) | 1982-01-30 | 1982-01-30 | 高温用焼結摺動部材ならびにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1412582A JPS58133347A (ja) | 1982-01-30 | 1982-01-30 | 高温用焼結摺動部材ならびにその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58133347A JPS58133347A (ja) | 1983-08-09 |
| JPH0128096B2 true JPH0128096B2 (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=11852397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1412582A Granted JPS58133347A (ja) | 1982-01-30 | 1982-01-30 | 高温用焼結摺動部材ならびにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58133347A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2880564B1 (fr) | 2005-01-12 | 2008-07-25 | Snecma Moteurs Sa | "melange de poudres apte a etre fritte pour former un materiau solide autolubrifiant" |
| CN104114306A (zh) * | 2012-02-15 | 2014-10-22 | Gkn烧结金属有限公司 | 具有固体润滑剂的粉末金属及由该粉末金属制成的粉末金属涡旋式压缩机 |
-
1982
- 1982-01-30 JP JP1412582A patent/JPS58133347A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58133347A (ja) | 1983-08-09 |
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