JPH03158443A - 焼結摺動材料 - Google Patents

焼結摺動材料

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JPH03158443A
JPH03158443A JP29795789A JP29795789A JPH03158443A JP H03158443 A JPH03158443 A JP H03158443A JP 29795789 A JP29795789 A JP 29795789A JP 29795789 A JP29795789 A JP 29795789A JP H03158443 A JPH03158443 A JP H03158443A
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Takemori Takayama
武盛 高山
Kazuhide Inohara
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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] 本発明は、焼結摺動材料に1系り、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沿れた鉄系の焼
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。
[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(1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。
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
[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名
よ、Cを0.2wt%以上含む鉄系の焼結体に、 15
〜40wt%のSnと、 3〜40wt%のPbとを含
み、残りの主成分がCuからなる銅合金を溶浸させる構
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%以下を含むものとし
、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しても
よく、鉄系焼結体が0.5〜6wt%のNiを含むもの
としてもよい。
[作用] 上記構成によれば、0.2wt%以上のCを含む鉄系焼
結体に、Sn、Pbと、Mn、  Si、  P。
Zn、Sb、Ni、Coのうち1種類以上とを含むCu
合金を溶浸させたので、耐摩耗性、耐焼き付き性に優れ
、摺動性はCu合金に近い鉄系vA結摺動材料を得るこ
とができる。
鉄系焼結体を浸炭処理した場合は摺動面のかたさが高く
なり、耐摩耗性、耐焼き付き性が向上する。また鉄系焼
結材に 0.5〜6wt%のNiを添加した場合は、安
定した高い限界PV値を有する摺動材料を得ることがで
きる。
[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。
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7
50℃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、Boo−1050℃で、C
u−15〜40wt%5n−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
浸材が硬質な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、  C
:oを′1種類以上、5wt%以下添加した。また焼結
材に0.5〜6wt%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。
実験例については100メツシユ以下の低合金鋼粉(神
鋼、アトメル4100.4600)、黒鉛(日本黒鉛、
CPB)、カーボニルN1(BASF社、アベレージ5
μm)を用いて第1表に示す材料組成の混合粉を作り、
(IP(冷間等方静水圧プレス)により 4.5 to
n/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9
50℃で1時間の真空浸炭を施し、表面から約0.3m
m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(福山金属、CE15
)、Sn粉(福山金属、200メツシユ以下)、Pb粉
(福山金属、200メツシユ以下)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。また実験例と対比するために製作
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; 553C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。
第1表 第3表 第2表 第4表 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)lv100〜12
0と低硬度であるため、耐摩耗性に劣るだけでなく、高
面圧化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Pbff1は3%程度でPV値
内向上十分な効果が見られるため、PL+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N1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。
[発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、0゜2 w t%
以上のCを含む鉄系焼結体または鉄系焼結体に浸炭処理
を施したものに、Sn、Pbと、Mrl。
Si、P、Zn、Sb、Ni、Coのうち1(1類以上
とを含むCu合金を溶浸させたので、かたさがHv40
0以上で高強度を有し、耐摩耗性、耐焼き付き性に圏れ
、摺動性はCu合金に近い鉄系焼結摺動材料を得ること
ができる。また鉄系焼結材に 0.5〜6wt%のN1
を添加した場合は、安定した高PV値を得ることができ
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、本発明による摺動材料からなるずへり軸受を
適用することができるので、広く機械産業分野において
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。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Cを0.2wt%以上含む鉄系の焼結体に、15
    〜40wt%のSnと、3〜40wt%のPbとを含み
    、残りの主成分がCuからなる銅合金を溶浸させたこと
    を特徴とする焼結摺動材料。
  2. (2)銅合金が、Mn,Si,P,Zn,Sb,Ni,
    Coの中から1種類以上、5wt%以下を含んでいるこ
    とを特徴とする請求項(1)記載の焼結摺動材料。
  3. (3)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ことを特
    徴とする請求項(1)記載の焼結摺動材料。
  4. (4)鉄系焼結体が0.5〜6wt%のNiを含むもの
    であることを特徴とする請求項(1)記載の焼結摺動材
    料。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7279228B2 (en) 2002-12-27 2007-10-09 Komatsu Ltd. Wear-resistant sintered contact material, wear-resistant sintered composite contact component and method of producing the same

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US7473296B2 (en) 2002-12-27 2009-01-06 Komatsu, Ltd. Wear-resistant sintered contact material, wear-resistant sintered composite contact component and method of producing the same

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