JPH0341542B2 - - Google Patents
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- JPH0341542B2 JPH0341542B2 JP58028490A JP2849083A JPH0341542B2 JP H0341542 B2 JPH0341542 B2 JP H0341542B2 JP 58028490 A JP58028490 A JP 58028490A JP 2849083 A JP2849083 A JP 2849083A JP H0341542 B2 JPH0341542 B2 JP H0341542B2
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
本発明はエアコン、クーラ等の回転式流体ポン
プ用の摺動部材として最適な耐摩耗性焼結合金の
製造方法に関するものであり、特に高面圧に耐
え、耐摩耗性の要求されるベーンに適した耐摩耗
性焼結合金の製造方法に係るものである。 このエアコン、クーラ等の回転式流体ポンプは
近年小型化が要求され、それにともない高負荷、
高速回転を余儀なくされている。 従つて、回転式流体ポンプの摺動部分で最も苛
酷な作動をするベーンは、従前にもまして耐摩耗
性が要求されるに至つている。 従来このベーンは鋳鉄材料や鋼材が広く使用に
供されているが、近年の耐摩耗性に対する要求に
充分対応し得ていないのが現状である。 本発明はこのような状況に鑑み、優れた耐摩耗
性を発揮する耐摩耗性焼結合金の製造方法を提供
しようとするものである。 本発明は重量％でCr7.0〜15.0％、Ｗ又はMo1.0
〜10.0％、残部FeよりなるCr−Ｗ（又はMo）−Fe
の合金粉を30.0〜98.0重量％と黒鉛粉末0.8〜3.5
重量％及び残部鉄粉末とを均一に混合したのち成
形し、しかる後、焼結することを特徴とする耐摩
耗性焼結合金の製造方法である。 この耐摩耗性焼結合金の製造方法に用いる粉末
の成分限定理由について述べる。 先ず、Cr−Ｗ（又はMo）−Feの合金粉（以下、
単に合金粉と称す）に於るCr量は後述する炭素
粉末量と極めて関連性が大であり、炭素と結合し
てクロム炭化物を形成し耐摩耗性を付与するもの
であるが、7.0重量％未満ではクロム炭化物の形
成が少なく目的とする耐摩耗性が得られない。 一方、15.0重量％超となるとクロム炭化物量が
過剰となり、相手材に対する摩耗を増大させる結
果となるため、合金粉に於るCr量は7.0〜15.0重
量％の範囲内に設定する必要がある。 また、合金粉におけるＷ又はMo量は、同じく
後述する炭素と結合して炭化物を形成し耐摩耗性
を付与するものであるが、1.0重量％未満では、
炭化物の形成が少なく目的とする耐摩耗性を得る
ことができない。 一方、10.0重量％超となると、炭化物量が過剰
となり、相手材に対する摩耗を増大させる結果と
なるため、合金粉に於るＷ又はMo量は1.0〜10.0
重量％の範囲内に設定する必要がある。 この合金粉は、基地中に合金粉を均一に分散さ
せ且つ、後述する黒鉛粉末（炭素）と関連し炭化
物を形成させて耐摩耗性の向上を計るとともに、
CrとＷ（又はMo）及びFeの硬度差に基づく摩耗
段差を生じさせ、耐スカツフイング性を向上させ
るものであるが、30.0重量％未満では、目的とす
る耐摩耗性が得られず、一方、98.0重量％超とす
ることは、後述する黒鉛粉末量及び不可避的な
Si、Ｐ、Ｓなどの不純物量を考慮すると製造上
98.0重量％超とすることは不可能となるため、合
金粉は30.0〜98.0重量％の範囲内に設定した。 黒鉛粉末の炭素は、前述した合金粉のCr、Ｗ
（又はMo）と炭化物を形成させ耐摩耗性を向上
させることと、基地へ固溶させ基地強度を向上さ
せるものであるが、黒鉛粉末が0.8重量％未満で
は、前述した合金粉と結合して、クロムを主体と
する複合炭化物を形成する量が少なく、耐摩耗性
が得られず、且つ、基地への固溶も少なくなり強
度も不足する。 一方、3.5重量％超となると、前述の合金粉と
結合してクロムを主体とする複合炭化物が過剰且
つ粗大となり、黒鉛量が過大となるために強度、
耐摩耗性を低下させることとなるため、黒鉛粉末
量は0.8〜3.5重量％の範囲内に設定する必要があ
る。 以上の如く特定された合金粉及び黒鉛粉末を用
いるが、残部は鉄粉末（不可避的に混入するSi、
Mn、Ｐ、Ｓなどの不純物を含む）とする。これ
は、本発明によつて、製造される焼結合金は、鉄
系耐摩耗性焼結合金であり、前述の合金粉及び黒
鉛粉末の範囲限定も残部を鉄として考えて限定し
ているためである。 以上の如く理由により、特定された合金粉と黒
鉛粉末及び鉄粉末（不可避的に混入するSi、Mn、
Ｐ、Ｓなどの不純物を含む）を所定の量均一に混
合したのち、公知の一般的な方法で成形、焼結
し、パーライト基地中にCrを主体とした複合炭
化物〔例えば、（Cr・Fe）3C2，（Ｗ・Cr）Ｃ，
（Mo・Cr）Ｃなど〕を均一に分散した耐摩耗性
焼結合金を得る。 なお、通常の1100℃前後の温度で焼結すると基
地はパーライト基地となり、通常の負荷力を有す
る所では充分に耐摩耗性を発揮するものである。
しかし、負荷力のより高い個所に使用する場合に
は、焼結後通常の熱処理を施して基地組織を焼戻
しマルテンサイト組織とすることによつて一層優
れた耐摩耗性焼結合金と成すことができる。 次に、本発明の他の実施例について説明する。
この他の実施例は重量％でCr7.0〜15.0％、Ｗ又
はMo1.0〜10.0％、残部Feよりなる合金粉を30.0
〜98.0重量％と黒鉛粉末0.8〜3.5重量％及びMo粉
末0.1〜3.0重量％、Ni粉末0.1〜4.0重量％、Cu粉
末0.1〜4.0重量％の１種又は２種以上の粉末と残
部鉄粉末とを均一に混合したのち成形し、しかる
後、焼結することを特徴とする耐摩耗性焼結合金
材の製造方法である。 この他の実施例は、前述した耐摩耗性焼結合金
の製造方法に於いて、Mo粉末、Cu粉末、Ni粉末
の１種または２種以上を加え、一層高負荷にも耐
え得るよう基地を強化した耐摩耗性焼結合金の製
造方法である。 以下、この耐摩耗性焼結合金の製造方法に用い
る粉末の成分限定理由について述べる。 Cr−Ｗ（又はMo）−Feの合金粉及び黒鉛粉末の
限定理由については、前述した実施例と同一理由
に基づくため、説明を省略する。 Mo粉末は、基地に固溶させ基地強化を行なわ
せるとともに焼入性を向上させるためのものであ
るが、0.1重量％未満では、目的とする基地強化、
焼入性の向上の効果がない。 一方、3.0重量％超となると、基地強化、焼入
性ともに顕著な効果が認められなくなり、反つて
コスト高を招くため、Mo粉末量は0.1〜3.0重量
％の範囲内に設定した。 Cu粉末も、基地に固溶させ緻密化させて基地
強化を行なわせることと、焼入性を向上させるた
めのものであるが、0.1重量％未満では基地強化
のうえから効果がなく、4.0重量％超となると、
基地強化及び焼入性とも顕著な効果が認められ
ず、反つてコスト高を招くためCu粉末は0.1〜4.0
重量％の範囲内に設定した。 Ni粉末は基地強化のためのものであるが、0.1
重量％未満では目的とする基地強化が得られず、
一方、4.0重量％超となると顕著な効果がなく、
反つてコスト高を招くとともに、拡散が不十分な
場合オーステナイトの残留につながり、耐摩耗性
も低下するため、Ni粉末量は0.1〜4.0重量％の範
囲内に設定した。 なお、前述のMo、Cu、Niの各粉末は少なくと
も１種以上、前述範囲内で加えればたりるもので
ある。 以上の如く特定された合金粉と特定された黒鉛
粉末及び特定されたMo，Cu、Niの粉末を１種又
は２種以上の粉末を用いるが残部は鉄粉末（不可
避的に混入するSi、Mn、Ｐ、Ｓなどの不純物を
含む）とする。これは、本発明によつて製造され
る焼結合金は、鉄系耐摩耗性焼結合金であり、前
述の合金粉及び黒鉛粉末の範囲限定も残部を鉄と
して考えて限定しているためである。 以上の理由により特定された合金粉と特定され
た黒鉛粉末及び特定されたMo、Cu、Niの粉末を
１種又は２種以上の粉末と鉄粉末（不可避的に混
入するSi、Mn、Ｐ、Ｓなどの不純物を含む）と
を均一に混合したのち、公知の一般的な方法で成
形、焼結し、パーライト、ベーナイト及びマルテ
ンサイトの混在する基地組織中にCrを主体とす
る複合炭化物を均一に分散した耐摩耗性焼結合金
を得る。 なお、通常の1100℃前後の温度で焼結すると基
地は前述の如く、パーライト、ベーナイト、マル
テンサイトの混在する基地組織となり、先に説明
した発明よりも負荷力は向上する。しかし、より
一層負荷力を要するところに用いる場合には、焼
結後更に通常の熱処理を施して、基地組織を焼戻
しマルテンサイト組織とすることによつて一層優
れた耐摩耗性焼結合金となすことができる。 本発明の製造方法によつて得られる耐摩耗性焼
結合金の優秀性を立証するために、回転式流体ポ
ンプ用ベーン材として、広く使用に供されている
従来材との比較摩耗試験をアムスラー型摩耗試験
機を用いて行つた。アムスラー型摩耗試験機は第
４図に示す如く、回転片１０（今回の試験にあつ
ては「相手材」であり、回転式流体ポンプ用のロ
ーラを想定している）に対し、固定片１１（今回
の試験にあつては、試料１〜試料８でありベーン
を想定している。）を荷重Ｐをかけて押し付け、
潤滑油１２を潤滑油供給口１３より供給して、摩
耗試験を行なう試験機である。 （試料１）Cr12.0％、W6.0％、残FeのCr−Ｗ
−Fe合金粉50.0％、黒鉛粉末1.2％、残部鉄粉末
の混合粉に潤滑剤としてステアリン酸亜鉛１％を
添加混合し、6ton／cm2の圧力で成形した後分解ア
ンモニア雰囲気で1145℃にて45分間焼結し、本発
明試料１を作成した。この試料１は、硬さ
HRC48、密度6.7g／cm3であり、第１図に顕微鏡
写真で示すように、パーライト１基地中にCr−
Ｗ−FeのCr主体の複合炭化物２が均一に分散し
ている。 （試料２）試料１と同様のCr−Ｗ−Fe合金粉
50.0％、黒鉛粉末1.2％、Ni粉末2.6％、Mo粉末
0.25％、Cu粉末1.7％、残部鉄粉末の混合粉を試
料１と同様に成形、焼結し試料２を作成した。 この試料２は、硬さHRC48、密度6.7g／cm3で
あり第２図に顕微鏡写真で示すように、パーライ
ト１、ベーナイト３、マルテンサイト４の混在す
る基地組織中にCr−Ｗ−FeのCrを主体とする複
合炭化物２が均一に分散している。 （試料３）Cr12.0％、Mo1.5％、残FeのCr−
Mo−Fe合金粉50％、黒鉛粉末1.2％、Ni粉末1.0
％、Cu粉末1.0％、残部鉄粉末の混合粉を試料１
と同様に成形、焼結し、しかる後870℃にて30分
保持後、油冷焼戻しし、320℃にて２時間熱処理
を行つて試料３を作成した。 この試料３は、硬さHRC48、密度6.7g／cm3で
あり、第３図に顕微鏡写真で示すように、焼戻し
マルテンサイト５基地中にCr−Mo−FeのCrを主
体とする複合炭化物２が均一に分散している。 （試料４）試料１と同様のCr−Ｗ−Fe合金粉
50.0％、黒鉛粉末1.2％、Mo粉末2.0％、残部鉄粉
末の混合粉を試料１と同様に成形、焼結し試料４
を作成した。 この試料４は、硬さHRB96、密度6.7g／cm3で
あり、パーライト、ベーナイト、マルテンサイト
の混在する基地組織中にCr−Ｗ−FeのCrを主体
とする複合炭化物２が均一に分散していた。 （試料５）試料１と同様のCr−Ｗ−Fe合金粉
50.0％、黒鉛粉末1.2％、Ni粉末1.0％、Mo粉末
1.0％、残部鉄粉末の混合粉を試料１と同様に成
形、焼結し試料５を作成した。 この試料５は、硬さHRB98、密度6.7g／cm3で
あり、パーライト、ベーナイト、マルテンサイト
の混在する基地組織中にCr−Ｗ−FeのCrを主体
とする複合炭化物２が均一に分散していた。 （試料６）試料１と同様のCr−Ｗ−Fe合金粉
50.0％、黒鉛粉末1.2％、Ni粉末2.5％、残部鉄粉
末の混合粉を試料１と同様に成形、焼結し試料６
を作成した。 この試料６は、硬さHRB93、密度6.7g／cm3で
あり、パーライト、ベーナイト、マルテンサイト
の混在する基地組織中にCr−Ｗ−FeのCrを主体
とする複合炭化物２が均一に分散していた。 （試料７）試料１と同様のCr−Ｗ−Fe合金粉
50.0％、黒鉛粉末1.2％、Cu粉末3.5％、残部鉄粉
末の混合粉を試料１と同様に成形、焼結し試料７
を作成した。 この試料７は、硬さHRB94、密度6.7g／cm3で
あり、パーライト、ベーナイト、マルテンサイト
の混在する基地組織中にCr−Ｗ−FeのCrを主体
とする複合炭化物２が均一に分散していた。（試
料１〜７における％は全て重量％である。） （試料８）比較材として、ベーン材として広く
使用に供されている鋳鉄材を選択した。 成分は重量％にてC3.2、Si2.10、Mn0.8、
P0.09、S0.03、Ni0.2、Cr0.7、Mo0.6、B0.04、
Cu0.4、残Feの鋳鉄材であり、硬さHRC57であ
る。 （試験条件） 荷 重：200Kg 速 度：0.22m／sec 潤滑油：スニソ 4GD1D 油 量：0.72／min 油 温：室温 試験時間：３時間 相手材：鋳鉄材 （回転片） 成分、重量％にてC3.3、Si2.0、Mn0.8、P0.12、
S0.03、Ni0.2、Cr0.8、M00.17、残Fe硬さHRC48 この試験結果は下記表に示す如くであり、これ
を第６図にグラフ化して示す。固定片１１（試料
１〜８）の摩耗は、第５図に誇張して示す如く円
弧状の摩耗形状１１１を呈する。 ０従つて、これを比較するには摩耗した体積を
比較するのが良いので体積摩耗量で測定した。 また、回転片（相手材）の摩耗も第５図に誇張
して示す如く外周面１０１が摩耗し、段差ｌを生
ずる。従つて、この摩耗による段差ｌを測定して
比較した。
プ用の摺動部材として最適な耐摩耗性焼結合金の
製造方法に関するものであり、特に高面圧に耐
え、耐摩耗性の要求されるベーンに適した耐摩耗
性焼結合金の製造方法に係るものである。 このエアコン、クーラ等の回転式流体ポンプは
近年小型化が要求され、それにともない高負荷、
高速回転を余儀なくされている。 従つて、回転式流体ポンプの摺動部分で最も苛
酷な作動をするベーンは、従前にもまして耐摩耗
性が要求されるに至つている。 従来このベーンは鋳鉄材料や鋼材が広く使用に
供されているが、近年の耐摩耗性に対する要求に
充分対応し得ていないのが現状である。 本発明はこのような状況に鑑み、優れた耐摩耗
性を発揮する耐摩耗性焼結合金の製造方法を提供
しようとするものである。 本発明は重量％でCr7.0〜15.0％、Ｗ又はMo1.0
〜10.0％、残部FeよりなるCr−Ｗ（又はMo）−Fe
の合金粉を30.0〜98.0重量％と黒鉛粉末0.8〜3.5
重量％及び残部鉄粉末とを均一に混合したのち成
形し、しかる後、焼結することを特徴とする耐摩
耗性焼結合金の製造方法である。 この耐摩耗性焼結合金の製造方法に用いる粉末
の成分限定理由について述べる。 先ず、Cr−Ｗ（又はMo）−Feの合金粉（以下、
単に合金粉と称す）に於るCr量は後述する炭素
粉末量と極めて関連性が大であり、炭素と結合し
てクロム炭化物を形成し耐摩耗性を付与するもの
であるが、7.0重量％未満ではクロム炭化物の形
成が少なく目的とする耐摩耗性が得られない。 一方、15.0重量％超となるとクロム炭化物量が
過剰となり、相手材に対する摩耗を増大させる結
果となるため、合金粉に於るCr量は7.0〜15.0重
量％の範囲内に設定する必要がある。 また、合金粉におけるＷ又はMo量は、同じく
後述する炭素と結合して炭化物を形成し耐摩耗性
を付与するものであるが、1.0重量％未満では、
炭化物の形成が少なく目的とする耐摩耗性を得る
ことができない。 一方、10.0重量％超となると、炭化物量が過剰
となり、相手材に対する摩耗を増大させる結果と
なるため、合金粉に於るＷ又はMo量は1.0〜10.0
重量％の範囲内に設定する必要がある。 この合金粉は、基地中に合金粉を均一に分散さ
せ且つ、後述する黒鉛粉末（炭素）と関連し炭化
物を形成させて耐摩耗性の向上を計るとともに、
CrとＷ（又はMo）及びFeの硬度差に基づく摩耗
段差を生じさせ、耐スカツフイング性を向上させ
るものであるが、30.0重量％未満では、目的とす
る耐摩耗性が得られず、一方、98.0重量％超とす
ることは、後述する黒鉛粉末量及び不可避的な
Si、Ｐ、Ｓなどの不純物量を考慮すると製造上
98.0重量％超とすることは不可能となるため、合
金粉は30.0〜98.0重量％の範囲内に設定した。 黒鉛粉末の炭素は、前述した合金粉のCr、Ｗ
（又はMo）と炭化物を形成させ耐摩耗性を向上
させることと、基地へ固溶させ基地強度を向上さ
せるものであるが、黒鉛粉末が0.8重量％未満で
は、前述した合金粉と結合して、クロムを主体と
する複合炭化物を形成する量が少なく、耐摩耗性
が得られず、且つ、基地への固溶も少なくなり強
度も不足する。 一方、3.5重量％超となると、前述の合金粉と
結合してクロムを主体とする複合炭化物が過剰且
つ粗大となり、黒鉛量が過大となるために強度、
耐摩耗性を低下させることとなるため、黒鉛粉末
量は0.8〜3.5重量％の範囲内に設定する必要があ
る。 以上の如く特定された合金粉及び黒鉛粉末を用
いるが、残部は鉄粉末（不可避的に混入するSi、
Mn、Ｐ、Ｓなどの不純物を含む）とする。これ
は、本発明によつて、製造される焼結合金は、鉄
系耐摩耗性焼結合金であり、前述の合金粉及び黒
鉛粉末の範囲限定も残部を鉄として考えて限定し
ているためである。 以上の如く理由により、特定された合金粉と黒
鉛粉末及び鉄粉末（不可避的に混入するSi、Mn、
Ｐ、Ｓなどの不純物を含む）を所定の量均一に混
合したのち、公知の一般的な方法で成形、焼結
し、パーライト基地中にCrを主体とした複合炭
化物〔例えば、（Cr・Fe）3C2，（Ｗ・Cr）Ｃ，
（Mo・Cr）Ｃなど〕を均一に分散した耐摩耗性
焼結合金を得る。 なお、通常の1100℃前後の温度で焼結すると基
地はパーライト基地となり、通常の負荷力を有す
る所では充分に耐摩耗性を発揮するものである。
しかし、負荷力のより高い個所に使用する場合に
は、焼結後通常の熱処理を施して基地組織を焼戻
しマルテンサイト組織とすることによつて一層優
れた耐摩耗性焼結合金と成すことができる。 次に、本発明の他の実施例について説明する。
この他の実施例は重量％でCr7.0〜15.0％、Ｗ又
はMo1.0〜10.0％、残部Feよりなる合金粉を30.0
〜98.0重量％と黒鉛粉末0.8〜3.5重量％及びMo粉
末0.1〜3.0重量％、Ni粉末0.1〜4.0重量％、Cu粉
末0.1〜4.0重量％の１種又は２種以上の粉末と残
部鉄粉末とを均一に混合したのち成形し、しかる
後、焼結することを特徴とする耐摩耗性焼結合金
材の製造方法である。 この他の実施例は、前述した耐摩耗性焼結合金
の製造方法に於いて、Mo粉末、Cu粉末、Ni粉末
の１種または２種以上を加え、一層高負荷にも耐
え得るよう基地を強化した耐摩耗性焼結合金の製
造方法である。 以下、この耐摩耗性焼結合金の製造方法に用い
る粉末の成分限定理由について述べる。 Cr−Ｗ（又はMo）−Feの合金粉及び黒鉛粉末の
限定理由については、前述した実施例と同一理由
に基づくため、説明を省略する。 Mo粉末は、基地に固溶させ基地強化を行なわ
せるとともに焼入性を向上させるためのものであ
るが、0.1重量％未満では、目的とする基地強化、
焼入性の向上の効果がない。 一方、3.0重量％超となると、基地強化、焼入
性ともに顕著な効果が認められなくなり、反つて
コスト高を招くため、Mo粉末量は0.1〜3.0重量
％の範囲内に設定した。 Cu粉末も、基地に固溶させ緻密化させて基地
強化を行なわせることと、焼入性を向上させるた
めのものであるが、0.1重量％未満では基地強化
のうえから効果がなく、4.0重量％超となると、
基地強化及び焼入性とも顕著な効果が認められ
ず、反つてコスト高を招くためCu粉末は0.1〜4.0
重量％の範囲内に設定した。 Ni粉末は基地強化のためのものであるが、0.1
重量％未満では目的とする基地強化が得られず、
一方、4.0重量％超となると顕著な効果がなく、
反つてコスト高を招くとともに、拡散が不十分な
場合オーステナイトの残留につながり、耐摩耗性
も低下するため、Ni粉末量は0.1〜4.0重量％の範
囲内に設定した。 なお、前述のMo、Cu、Niの各粉末は少なくと
も１種以上、前述範囲内で加えればたりるもので
ある。 以上の如く特定された合金粉と特定された黒鉛
粉末及び特定されたMo，Cu、Niの粉末を１種又
は２種以上の粉末を用いるが残部は鉄粉末（不可
避的に混入するSi、Mn、Ｐ、Ｓなどの不純物を
含む）とする。これは、本発明によつて製造され
る焼結合金は、鉄系耐摩耗性焼結合金であり、前
述の合金粉及び黒鉛粉末の範囲限定も残部を鉄と
して考えて限定しているためである。 以上の理由により特定された合金粉と特定され
た黒鉛粉末及び特定されたMo、Cu、Niの粉末を
１種又は２種以上の粉末と鉄粉末（不可避的に混
入するSi、Mn、Ｐ、Ｓなどの不純物を含む）と
を均一に混合したのち、公知の一般的な方法で成
形、焼結し、パーライト、ベーナイト及びマルテ
ンサイトの混在する基地組織中にCrを主体とす
る複合炭化物を均一に分散した耐摩耗性焼結合金
を得る。 なお、通常の1100℃前後の温度で焼結すると基
地は前述の如く、パーライト、ベーナイト、マル
テンサイトの混在する基地組織となり、先に説明
した発明よりも負荷力は向上する。しかし、より
一層負荷力を要するところに用いる場合には、焼
結後更に通常の熱処理を施して、基地組織を焼戻
しマルテンサイト組織とすることによつて一層優
れた耐摩耗性焼結合金となすことができる。 本発明の製造方法によつて得られる耐摩耗性焼
結合金の優秀性を立証するために、回転式流体ポ
ンプ用ベーン材として、広く使用に供されている
従来材との比較摩耗試験をアムスラー型摩耗試験
機を用いて行つた。アムスラー型摩耗試験機は第
４図に示す如く、回転片１０（今回の試験にあつ
ては「相手材」であり、回転式流体ポンプ用のロ
ーラを想定している）に対し、固定片１１（今回
の試験にあつては、試料１〜試料８でありベーン
を想定している。）を荷重Ｐをかけて押し付け、
潤滑油１２を潤滑油供給口１３より供給して、摩
耗試験を行なう試験機である。 （試料１）Cr12.0％、W6.0％、残FeのCr−Ｗ
−Fe合金粉50.0％、黒鉛粉末1.2％、残部鉄粉末
の混合粉に潤滑剤としてステアリン酸亜鉛１％を
添加混合し、6ton／cm2の圧力で成形した後分解ア
ンモニア雰囲気で1145℃にて45分間焼結し、本発
明試料１を作成した。この試料１は、硬さ
HRC48、密度6.7g／cm3であり、第１図に顕微鏡
写真で示すように、パーライト１基地中にCr−
Ｗ−FeのCr主体の複合炭化物２が均一に分散し
ている。 （試料２）試料１と同様のCr−Ｗ−Fe合金粉
50.0％、黒鉛粉末1.2％、Ni粉末2.6％、Mo粉末
0.25％、Cu粉末1.7％、残部鉄粉末の混合粉を試
料１と同様に成形、焼結し試料２を作成した。 この試料２は、硬さHRC48、密度6.7g／cm3で
あり第２図に顕微鏡写真で示すように、パーライ
ト１、ベーナイト３、マルテンサイト４の混在す
る基地組織中にCr−Ｗ−FeのCrを主体とする複
合炭化物２が均一に分散している。 （試料３）Cr12.0％、Mo1.5％、残FeのCr−
Mo−Fe合金粉50％、黒鉛粉末1.2％、Ni粉末1.0
％、Cu粉末1.0％、残部鉄粉末の混合粉を試料１
と同様に成形、焼結し、しかる後870℃にて30分
保持後、油冷焼戻しし、320℃にて２時間熱処理
を行つて試料３を作成した。 この試料３は、硬さHRC48、密度6.7g／cm3で
あり、第３図に顕微鏡写真で示すように、焼戻し
マルテンサイト５基地中にCr−Mo−FeのCrを主
体とする複合炭化物２が均一に分散している。 （試料４）試料１と同様のCr−Ｗ−Fe合金粉
50.0％、黒鉛粉末1.2％、Mo粉末2.0％、残部鉄粉
末の混合粉を試料１と同様に成形、焼結し試料４
を作成した。 この試料４は、硬さHRB96、密度6.7g／cm3で
あり、パーライト、ベーナイト、マルテンサイト
の混在する基地組織中にCr−Ｗ−FeのCrを主体
とする複合炭化物２が均一に分散していた。 （試料５）試料１と同様のCr−Ｗ−Fe合金粉
50.0％、黒鉛粉末1.2％、Ni粉末1.0％、Mo粉末
1.0％、残部鉄粉末の混合粉を試料１と同様に成
形、焼結し試料５を作成した。 この試料５は、硬さHRB98、密度6.7g／cm3で
あり、パーライト、ベーナイト、マルテンサイト
の混在する基地組織中にCr−Ｗ−FeのCrを主体
とする複合炭化物２が均一に分散していた。 （試料６）試料１と同様のCr−Ｗ−Fe合金粉
50.0％、黒鉛粉末1.2％、Ni粉末2.5％、残部鉄粉
末の混合粉を試料１と同様に成形、焼結し試料６
を作成した。 この試料６は、硬さHRB93、密度6.7g／cm3で
あり、パーライト、ベーナイト、マルテンサイト
の混在する基地組織中にCr−Ｗ−FeのCrを主体
とする複合炭化物２が均一に分散していた。 （試料７）試料１と同様のCr−Ｗ−Fe合金粉
50.0％、黒鉛粉末1.2％、Cu粉末3.5％、残部鉄粉
末の混合粉を試料１と同様に成形、焼結し試料７
を作成した。 この試料７は、硬さHRB94、密度6.7g／cm3で
あり、パーライト、ベーナイト、マルテンサイト
の混在する基地組織中にCr−Ｗ−FeのCrを主体
とする複合炭化物２が均一に分散していた。（試
料１〜７における％は全て重量％である。） （試料８）比較材として、ベーン材として広く
使用に供されている鋳鉄材を選択した。 成分は重量％にてC3.2、Si2.10、Mn0.8、
P0.09、S0.03、Ni0.2、Cr0.7、Mo0.6、B0.04、
Cu0.4、残Feの鋳鉄材であり、硬さHRC57であ
る。 （試験条件） 荷 重：200Kg 速 度：0.22m／sec 潤滑油：スニソ 4GD1D 油 量：0.72／min 油 温：室温 試験時間：３時間 相手材：鋳鉄材 （回転片） 成分、重量％にてC3.3、Si2.0、Mn0.8、P0.12、
S0.03、Ni0.2、Cr0.8、M00.17、残Fe硬さHRC48 この試験結果は下記表に示す如くであり、これ
を第６図にグラフ化して示す。固定片１１（試料
１〜８）の摩耗は、第５図に誇張して示す如く円
弧状の摩耗形状１１１を呈する。 ０従つて、これを比較するには摩耗した体積を
比較するのが良いので体積摩耗量で測定した。 また、回転片（相手材）の摩耗も第５図に誇張
して示す如く外周面１０１が摩耗し、段差ｌを生
ずる。従つて、この摩耗による段差ｌを測定して
比較した。
【表】
この試験結果からも明らかな如く、本発明の製
造方法によつて得られる耐摩耗性焼結合金は、優
れた耐摩耗性を発揮する。 すなわち、耐摩耗性を論ずるとき、自分自身が
摩耗しないと同時に相手材も摩耗させないことが
大切なことである。このように捉らえたとき前述
の試験結果は、従来の組み合わせに比較し、自分
自身の摩耗も、相手材の摩耗も、双方が従来の粗
合せを100％とすれば約80％に減少しており、優
れた耐摩耗性を発揮する。 これは、Cr−Ｗ（又はMo）−Fe合金粉を用いて
いるため、基地中にCrを主体とした複合炭化物
が均一に分散している。従つて、使用にともない
この炭化物と基地との硬度差に基づく摩耗段差を
生じ、この摩耗段差に潤滑油が保持され、常に摺
動面に潤滑油を供給しているためと考えられる。
造方法によつて得られる耐摩耗性焼結合金は、優
れた耐摩耗性を発揮する。 すなわち、耐摩耗性を論ずるとき、自分自身が
摩耗しないと同時に相手材も摩耗させないことが
大切なことである。このように捉らえたとき前述
の試験結果は、従来の組み合わせに比較し、自分
自身の摩耗も、相手材の摩耗も、双方が従来の粗
合せを100％とすれば約80％に減少しており、優
れた耐摩耗性を発揮する。 これは、Cr−Ｗ（又はMo）−Fe合金粉を用いて
いるため、基地中にCrを主体とした複合炭化物
が均一に分散している。従つて、使用にともない
この炭化物と基地との硬度差に基づく摩耗段差を
生じ、この摩耗段差に潤滑油が保持され、常に摺
動面に潤滑油を供給しているためと考えられる。
第１〜３図は本発明焼結合金を３％ナイタル液
で腐食した200倍の顕微鏡写真。第４図はアムス
ラー型摩耗試験機の概念図。第５図は、回転片及
び固定片の摩耗状態を誇張して示す一部半断面斜
視図、第６図は比較試験結果を示すグラフであ
る。 付号の説明、１……パーライト、２……複合炭
化物、３……ベーナイト、４……マルテンサイ
ト、５……焼戻しマルテンサイト、１０……回転
片、１１……固定片。
で腐食した200倍の顕微鏡写真。第４図はアムス
ラー型摩耗試験機の概念図。第５図は、回転片及
び固定片の摩耗状態を誇張して示す一部半断面斜
視図、第６図は比較試験結果を示すグラフであ
る。 付号の説明、１……パーライト、２……複合炭
化物、３……ベーナイト、４……マルテンサイ
ト、５……焼戻しマルテンサイト、１０……回転
片、１１……固定片。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％でCr7.0〜15.0％、Ｗ又はMo1.0〜10.0
％、残部FeよりなるCr−Ｗ（又はMo）−Feの合
金粉を30.0〜98.0重量％と黒鉛粉末0.8〜3.5重量
％及び残部鉄粉末とを均一に混合したのち成形
し、しかる後、焼結することを特徴とする耐摩耗
性焼結合金の製造方法。 ２ 前記特許請求の範囲第１項記載の耐摩耗性焼
結合金の製造方法によつて得られた耐摩耗性焼結
合金に対し、更に熱処理を施し基地組織を焼戻し
マルテンサイトとすることを特徴とする耐摩耗性
焼結合金の製造方法。 ３ 重量％でCr7.0〜15.0％、Ｗ又はMo1.0〜10.0
％、残部Feよりなる合金粉を30.0〜98.0重量％と
黒鉛粉末0.8〜3.5重量％及びMo粉末0.1〜3.0重量
％、Ni粉末0.1〜4.0重量％、Cu粉末0.1〜4.0重量
％の１種又は２種以上の粉末と残部鉄粉末とを均
一に混合したのち成形し、しかる後、焼結するこ
とを特徴とする耐摩耗性焼結合金材の製造方法。 ４ 前記特許請求の範囲第３項記載の耐摩耗性焼
結合金の製造方法によつて得られた耐摩耗性焼結
合金に対し、更に熱処理を施し、基地組織を焼戻
しマルテンサイトとすることを特徴とする耐摩耗
性焼結合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028490A JPS59157257A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 耐摩耗性焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028490A JPS59157257A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 耐摩耗性焼結合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157257A JPS59157257A (ja) | 1984-09-06 |
| JPH0341542B2 true JPH0341542B2 (ja) | 1991-06-24 |
Family
ID=12250100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58028490A Granted JPS59157257A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 耐摩耗性焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59157257A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3202300B2 (ja) * | 1991-03-27 | 2001-08-27 | 日本ピストンリング株式会社 | 回転式流体コンプレッサ |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP58028490A patent/JPS59157257A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59157257A (ja) | 1984-09-06 |
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