JPH03291342A

JPH03291342A - 耐摩耗性銅合金

Info

Publication number: JPH03291342A
Application number: JP9275190A
Authority: JP
Inventors: Kunio Nakajima; 邦夫中島; Masao Hosoda; 征男細田; Kazuyuki Inagaki; 稲垣　一之
Original assignee: Chuetsu Gokin Chuko Kk; Chuetsu Metal Works Co Ltd
Current assignee: Chuetsu Gokin Chuko Kk; Chuetsu Metal Works Co Ltd
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1991-12-20
Also published as: JPH0567693B2

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、耐摩耗性が必要とされる用途に有用な黄銅合
金に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、高速、高荷重の下で使用される耐摩耗性黄銅合金
としては、Ｍｎ５Ｓｉａ等の金属間化合物を析出させた
ものが使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、高速化、高荷重化、潤滑油の低粘度化等
により使用条件が一段と苛酷な摺動条件下では、強度、
靭性及び耐摩耗性が実用面で充分とは言えず、さらに高
性能なものが望まれている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の点に鑑み、優れた強度、靭性及び耐摩
耗性を有する銅合金を提供しようとするものであり１重
量％で。

Ｚｎ：１０〜４３％Ａ１　：　　　２〜８％Ｎｂ　　：　　０．０１〜１％Ｓｎ：０．１〜３％Ｚ　ｒ　＋　Ｔ　１　ｔ　’ｖ　（１種又は２種以上）
：０．０１〜２％を含有し、さらに必要に応じて、ｒｅ、Ｎｉ、Ｃｏ（１種又は２種以上）：０．１〜ｓ％
Ｍｎ：０．１〜３％Ｐｂ：０．１〜３％のうち１種又は２種以上を含有し、残りがＣｕ及び不可
避不純物から成る組成の銅合金は、高強度、高靭性及び
優れた耐摩耗性を有した銅合金である。

成分組成範囲を上記の通りに限定した理由は以下の通り
である。

（ａ）　Ｚｎ及びＡｌＺｎとＡｌは、素地の耐摩耗性を向上させ、強度と靭性
を付与し、合金の素地組織を決定する成分であり、その
含有量により、α＋β、β、β＋γに変化する。Ｚｎ　
：　１０〜４３％、Ａｌ：２〜８％を含有する場合、α
＋β又はβ組織が得られ優れた強度、靭性及び耐摩耗性
を示し、Ｚｎ：１０％未満、Ａｌ：２％未満では、α相
が増加し前記の特性を確保できなく、一方、Ｚｎ　：　
４３％、Ａｌ：８％を越えるとγ相が析出し靭性が低下
することから、含有量をＺｎ　：　１０〜４３％、Ａｌ
：２〜８％と定めた。

（ｂ）　ＮｂＮｂは、本合金特有の金属間化合物を析出させるには必
須の元素であり、Ｎｂの金属間化合物がＺｒ、Ｔｉ、Ｖ
の金属間化合物と共存することにより耐摩耗性に著しい
効果を示し、その含有量が０．０１％未満では前記の効
果が得られず、１％を超えると、金属間化合物が粗大化
し、靭性が低下することからこの含有量を０．０１％〜
１％と定めた。

（ｅ）　５ｎＳｎは、　Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖと金属間化合物を形成
し、この金属間化合物は素地に均一微細に分散し、合金
強度と耐摩耗性を向上させる作用をもち、含有量が０．
１％未満では前記作用による効果が得られず、含有量が
３％を超えても強度及び耐摩耗性についてより一層の向
上効果が現われないばかりでなく、熱間加工性が低下す
ることから、含有量を０．１〜３％と定めた。

（ｄ）　Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖこれらの成分は、Ｓｎと結合し微細な金属間化合物を形
成し、耐摩耗性を向上させる効果があり、含有量０．０
１％未満では所望の効果が得られず、２％を超えると、
金属間化合物が粗大化し、靭性が低下することからこの
含有量を０．０１％〜２％と定めた。

（ｅ）　Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ。

これらの成分は、Ｎｂと金属間化合物を形成し、合金の
強度と耐摩耗性を向上させる作用があり、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
による効果が得られず、一方、５％を超えると靭性が低
下することからＦｅ　、　Ｎｉ　、　Ｃ。

の含有量を０．１〜５％と定めた。

（ｆ）　ＭｎＭｎは素地に固溶してこれを強化し、熱履歴に対し合金
組織を安定化する作用があるので必要に応じて含有さ九
るが、その含有量が０．１％未満では前記作用による効
果が得られず、一方、３％を超えて含有させると合金溶
製時に酸化スラグが発生し易く鋳塊の健全性に欠けるこ
とからその含有量を０．１〜３％と定めた。

（ｇ）　ｐｂｐｂは１合金の被切削性を向上させることを目的とし特
に優れた被削性が要求される場合に必要に応じて含有さ
れるが、含有量が０．１％未満では所望の切削性向上効
果を確保できず、一方、３％を超えて含有させると成分
偏析が著しく強度低下が見られ、熱間加工性も低下する
ことから、その含有量を０６１〜３％と定めた。

〔実施例〕

次に、この発明鋼合金を実施例により具体的に説明する
、表に示される成分組成の銅合金を溶解鋳造し熱間鍛造し
たもので、強度を評価する目的で引張試験、靭性を評価
する目的でシャルピー衝撃試験、さらに耐摩耗性を評価
する目的で自動車用変速機のシンクロナイザ−リングを
作成し、それのテーパー面と、鋼材（ＪＩＳ　ＳＣＭ４
２０Ｈ）により作成したテーパーコーンとの摩耗試験を
実施した。摩耗試験の試験条件は、リング押付荷重６０
ｋｇｆ、摺動速度４．７ｍ／ｓｅｃ、＋押付回数２００
０回、潤滑油はＡＴＦデクスロンとし、摩耗変位量（テ
ーパーコーン軸方向に対するシンクロナイザ−リングの
変位量）を測定した。これらの結果を表に示した。

〔発明の効果〕

表に示される結果から５本発明鋼合金は、いずれも高強
度、高靭性さらに優れた耐摩耗性を有するのに対し、比
較鋼合金に見ら九るように、構成成分のうちいずれかの
成分含有量がこの発明の範囲から外れると上記特性のい
ずれかの特性が劣ったものになることが明らかである。

上述のように本発明銅合金は、高強度、高靭性及び優れ
た耐摩耗性を有するので、特に、高速・高荷重化、潤滑
油の低粘度化等による苛酷な摺動条件の下でも充分耐え
得る合金である。

Claims

【特許請求の範囲】１）重量％で、Ｚｎ：１０〜４３％Ａｌ：２〜８％Ｎｂ：０．０１〜１％Ｓｎ：０．１〜３％Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ（１種又は２種以上）：０．０１〜２％
を含有し、さらに必要に応じて、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ（１種又は２種以上）：０．１〜５％
Ｍｎ：０．１〜３％Ｐｂ：０．１〜３％のうちの１種又は２種以上を含有し、残りがＣｕ及び不
可避不純物から成る組成を有することを特徴とする耐摩
耗性銅合金。