JPH03470A - 摺動部品の製造方法 - Google Patents
摺動部品の製造方法Info
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- JPH03470A JPH03470A JP20659388A JP20659388A JPH03470A JP H03470 A JPH03470 A JP H03470A JP 20659388 A JP20659388 A JP 20659388A JP 20659388 A JP20659388 A JP 20659388A JP H03470 A JPH03470 A JP H03470A
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
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。
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、たとえば機械装置に含まれるシュー部材等の
ごとく部分的にすぐれた摺動性を必要とする部品の製造
方法に係るものである。
ごとく部分的にすぐれた摺動性を必要とする部品の製造
方法に係るものである。
従来技術←―−−−:
斜盤型往復動ポンプのシューのごとく、すぐれた摺動性
を有する面域が不可欠な機械部材は多い。機械部材の所
要面域にすぐれた摺動性を保有させるには、以下の製造
方法が採用されてきた。先づ、第1の方法は摺動性のす
ぐれた金属材料ブロックから、所望の機械部材を′適当
な工作手段により一体品としてつくりだす方法である。
を有する面域が不可欠な機械部材は多い。機械部材の所
要面域にすぐれた摺動性を保有させるには、以下の製造
方法が採用されてきた。先づ、第1の方法は摺動性のす
ぐれた金属材料ブロックから、所望の機械部材を′適当
な工作手段により一体品としてつくりだす方法である。
次に第2の方法は強度又は生産費等の要素から選択され
る材料を用いて基幹体を形成し、その基幹体の良好な摺
動性を要求される部位に限って鋳込スペースを設ける。
る材料を用いて基幹体を形成し、その基幹体の良好な摺
動性を要求される部位に限って鋳込スペースを設ける。
そして、この鋳込みスペースに摺動材を鋳込み、基幹体
と共に切削及び研削加工し所望の機械部材とする方法で
ある。この鋳込法は広く行われ、たとえば、機械構造用
クロムーモリブデン鋼(SCM 440 H)を用いて
鋳込スペースをもつ基幹体を形成し、800℃に予熱し
て摺動材用銅−スズ系合金(PBC2A )を鋳込む。
と共に切削及び研削加工し所望の機械部材とする方法で
ある。この鋳込法は広く行われ、たとえば、機械構造用
クロムーモリブデン鋼(SCM 440 H)を用いて
鋳込スペースをもつ基幹体を形成し、800℃に予熱し
て摺動材用銅−スズ系合金(PBC2A )を鋳込む。
水冷後所望形状に仕上げ加工する方法が慣用されている
。さらに第3の方法は、基幹体の所要部に摺動材を溶融
させることなく、加熱・加圧により結合させる方法であ
る。これは接合界面に原子的な金属結合を生起させるも
ので拡散結合法といわれている。
。さらに第3の方法は、基幹体の所要部に摺動材を溶融
させることなく、加熱・加圧により結合させる方法であ
る。これは接合界面に原子的な金属結合を生起させるも
ので拡散結合法といわれている。
解決しようとする課題:
これらの従来技術では、下記の諸点が課題となっており
、解決が望まれている。
、解決が望まれている。
第1の方法によるときは、直接摺動に関与しない部分ま
でも、摺動材として機能する材料で一体的に製造するこ
とになる。従って、高価な銅合金の使用量が著増し、生
産費の高騰が避けられない。
でも、摺動材として機能する材料で一体的に製造するこ
とになる。従って、高価な銅合金の使用量が著増し、生
産費の高騰が避けられない。
第2の方法である摺動部を鋳込みで形成するときは、鋳
込める材料が限定される難点がある。すなわち、PBC
2Aに代表される銅−スズ系合金は鋳込みが可能である
が、P31Cのごとき摺動材用銅−亜鉛系合金の鋳込み
は不可能である。その結果、摺動部に必要な摺動特性を
任意にもたせることができない。さらに、材料の歩留り
が悪く生産費が高騰し易い。
込める材料が限定される難点がある。すなわち、PBC
2Aに代表される銅−スズ系合金は鋳込みが可能である
が、P31Cのごとき摺動材用銅−亜鉛系合金の鋳込み
は不可能である。その結果、摺動部に必要な摺動特性を
任意にもたせることができない。さらに、材料の歩留り
が悪く生産費が高騰し易い。
第3の方法である拡散接合法により、基幹体に摺動部を
接合するときは、各接合面をすぐれた平滑度で、しかも
清浄な状態としなければならない。そして、800℃以
上の真空中又は不活性ガス雰囲気下で加熱の加圧を行な
わなければならず、設備費が高価なものとなる。さらに
、互に接合できる材料の組合せも制約があり、全体的に
施工能率が低かった。
接合するときは、各接合面をすぐれた平滑度で、しかも
清浄な状態としなければならない。そして、800℃以
上の真空中又は不活性ガス雰囲気下で加熱の加圧を行な
わなければならず、設備費が高価なものとなる。さらに
、互に接合できる材料の組合せも制約があり、全体的に
施工能率が低かった。
課題の解決手段:
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、
すぐれた拡散性をもつろう材を用い、通電抵抗加熱によ
りろう材のみを溶かし、同時に加圧することにより余剰
のろう材を接合部分から排除し、薄膜状の液相として接
合界面に拡散させ、強固な接合を得る。次いで、摺動部
材を接合した基幹体を加熱処理し、抵抗加熱により生起
した金属結晶粒の粗大化等の影響を消去することにした
。
すぐれた拡散性をもつろう材を用い、通電抵抗加熱によ
りろう材のみを溶かし、同時に加圧することにより余剰
のろう材を接合部分から排除し、薄膜状の液相として接
合界面に拡散させ、強固な接合を得る。次いで、摺動部
材を接合した基幹体を加熱処理し、抵抗加熱により生起
した金属結晶粒の粗大化等の影響を消去することにした
。
発明の構成と作用:
本発明は、基幹体のうち、すぐれた摺動性が求められる
部域に、摺動部材を接合することにより、すぐれた摺動
性を有する面域を安定して含む機械摺動部品を得んとす
る方法に関するもので、機械部材の基幹体の所要面域に
、ろう材を介して摺動部材を当てがい; 圧力を付加しつつ通電可能な1対の電極によりろう材に
通電・加圧し; 抵抗発熱によりろう材を溶融すると共に薄膜状の液相と
して接合界面に拡散させて基幹体と摺動部材とを強固に
接合し; 次いで摺動部材を接合した基幹体を金属結晶粒の粗大化
を調質する温度で所要時間保持することを要旨としてい
る。
部域に、摺動部材を接合することにより、すぐれた摺動
性を有する面域を安定して含む機械摺動部品を得んとす
る方法に関するもので、機械部材の基幹体の所要面域に
、ろう材を介して摺動部材を当てがい; 圧力を付加しつつ通電可能な1対の電極によりろう材に
通電・加圧し; 抵抗発熱によりろう材を溶融すると共に薄膜状の液相と
して接合界面に拡散させて基幹体と摺動部材とを強固に
接合し; 次いで摺動部材を接合した基幹体を金属結晶粒の粗大化
を調質する温度で所要時間保持することを要旨としてい
る。
このような、加圧抵抗発熱手段により基幹体と摺動部材
との接合及び接合後の熱処理を一連に行うことにより、
所要面域にすぐれた摺動性をもつ摺動部品を得ることか
できる。すなわち、基幹体に摺動部が強固に接着され、
しかも、接合界面を含む接合部の均質化、摺動部材の組
織改善並びに疲労強度改善のための熱処理が同時に行わ
れる。
との接合及び接合後の熱処理を一連に行うことにより、
所要面域にすぐれた摺動性をもつ摺動部品を得ることか
できる。すなわち、基幹体に摺動部が強固に接着され、
しかも、接合界面を含む接合部の均質化、摺動部材の組
織改善並びに疲労強度改善のための熱処理が同時に行わ
れる。
本発明方法によれば、摺動性にすぐれていても接合性が
低く、従来技術では接着用摺動部材として使用困難であ
ったP31C材のごとき、銅リッチな銅−亜鉛合金でも
、鋼材よりなる基幹体に接合可能である。この接合性の
改善は、基幹体に、予め、摺動部材の主組成金属(上記
の銅リッチな銅−亜鉛合金の場合は銅。)のメッキを施
しておくことにより一層の改善が図れる。
低く、従来技術では接着用摺動部材として使用困難であ
ったP31C材のごとき、銅リッチな銅−亜鉛合金でも
、鋼材よりなる基幹体に接合可能である。この接合性の
改善は、基幹体に、予め、摺動部材の主組成金属(上記
の銅リッチな銅−亜鉛合金の場合は銅。)のメッキを施
しておくことにより一層の改善が図れる。
実施例:
以下、本発明方法の具体的な1実施例を図面に・基づき
説明する。
説明する。
SCM 440 H(機械構造用クロム−モリブデン鋼
)の棒材を用いて、基幹材をつくりだし、素材調質の後
胴の電気メッキを施した。この基幹材に接合する摺動部
材としてP3 ICを選択し、上記基幹体の摺動面に相
当する大きさに切削した。P31Cは銅リッチな銅−亜
鉛合金で、組成は第1表に示すとおりである。
)の棒材を用いて、基幹材をつくりだし、素材調質の後
胴の電気メッキを施した。この基幹材に接合する摺動部
材としてP3 ICを選択し、上記基幹体の摺動面に相
当する大きさに切削した。P31Cは銅リッチな銅−亜
鉛合金で、組成は第1表に示すとおりである。
第1表 P31C合金の化学組成
次に、第1図に示すように、基幹体1と摺動部材2との
間にろう材3を介在させて加圧電極10と10との間に
挾んだ。加圧電極10は互にPの方向に加圧することが
でき、水冷銅電極が好ましい。1dはタングステン板等
の断熱材で、11は電源である。
間にろう材3を介在させて加圧電極10と10との間に
挾んだ。加圧電極10は互にPの方向に加圧することが
でき、水冷銅電極が好ましい。1dはタングステン板等
の断熱材で、11は電源である。
このような加圧、抵抗加熱装置を用い、電流密度80〜
12OA/mJ 、通電時間60〜90サイクル(1サ
イクルは1/60秒)、加圧力4〜9¥Jの条件で、摺
動部材2を基幹体1に接合した。ろう材3はSiB、
P、 Cr 等の拡散性の高い元素を含有するろう材
を用いた。
12OA/mJ 、通電時間60〜90サイクル(1サ
イクルは1/60秒)、加圧力4〜9¥Jの条件で、摺
動部材2を基幹体1に接合した。ろう材3はSiB、
P、 Cr 等の拡散性の高い元素を含有するろう材
を用いた。
この接合時には、必要に応じて基幹体と摺動部材との同
心度の調整を伴わせ、接合後はさらに探傷検査により接
合不全を排除した。しかる後、基幹体部分並びに摺動部
材部分共に仕上げ加工し、機械部材としての摺動部品の
形状とした。
心度の調整を伴わせ、接合後はさらに探傷検査により接
合不全を排除した。しかる後、基幹体部分並びに摺動部
材部分共に仕上げ加工し、機械部材としての摺動部品の
形状とした。
基幹体1に予め施す銅メッキは、そのメッキ膜厚が10
μmを超すと、摺動部材の接合界面におけるせん断強度
が15〜以上となり、接合性に難点があったP31C合
金でも摺動部分として充分な接合強度を発現する。これ
は、鋼材に対する接合性が良いPBC2A合金(銅−ス
ズ系合金)の接合強度と同程度である。
μmを超すと、摺動部材の接合界面におけるせん断強度
が15〜以上となり、接合性に難点があったP31C合
金でも摺動部分として充分な接合強度を発現する。これ
は、鋼材に対する接合性が良いPBC2A合金(銅−ス
ズ系合金)の接合強度と同程度である。
仕上げ加工により摺動部品の形状としたものをアンモニ
ア雰囲気下で570℃、5時間生保った。軟窒化と共に
熱処理が行われ、摺動部品が得られた。この金属結晶粒
の粗大化を調質する熱処理は、温度が500〜620℃
で1〜8時間保持する範囲内が好ましい。
ア雰囲気下で570℃、5時間生保った。軟窒化と共に
熱処理が行われ、摺動部品が得られた。この金属結晶粒
の粗大化を調質する熱処理は、温度が500〜620℃
で1〜8時間保持する範囲内が好ましい。
本発明方法により得られる摺動部品の摺動面域の特性は
すぐれている。摺動特性はその金属組織に依存するとこ
ろか大きい。本発明方法に適用してすぐれた効果が得ら
れるP31C材の金属組織の変化を第2〜4図に示す。
すぐれている。摺動特性はその金属組織に依存するとこ
ろか大きい。本発明方法に適用してすぐれた効果が得ら
れるP31C材の金属組織の変化を第2〜4図に示す。
第2図は接合前(鋳造のまま)の状態、第3図は基幹体
に接合直後の状態、第4図は熱処理後の状態である。接
合前はαβ相が均一微細な組織となっている。しかし、
接合直後では組織に結晶粒の粗大化が起っているこれに
熱処理を加えると接合前とほぼ同様の組織となっている
。この結果から、組織の状態からもたらされる摺動特性
は、結合直後では低下するが、熱処理を施すことにより
回復していることが明らかである。
に接合直後の状態、第4図は熱処理後の状態である。接
合前はαβ相が均一微細な組織となっている。しかし、
接合直後では組織に結晶粒の粗大化が起っているこれに
熱処理を加えると接合前とほぼ同様の組織となっている
。この結果から、組織の状態からもたらされる摺動特性
は、結合直後では低下するが、熱処理を施すことにより
回復していることが明らかである。
次に、第5〜6図に接合界面部の組織を示す。
第5図の接合直後の状態では、基幹体、メッキ層、摺動
体の境界が明瞭に見える。熱処理後の状態を示す第6図
では、メッキ層と摺動材上の間で充分な拡散が行われ、
強固の接合となっていることが確認された。
体の境界が明瞭に見える。熱処理後の状態を示す第6図
では、メッキ層と摺動材上の間で充分な拡散が行われ、
強固の接合となっていることが確認された。
発明の効果:
以上の結果、本発明方法によるときは、静的な強度には
差がないが疲労強度は向上する。又、熱伝導性がよくな
るから摺動特性の向上も図れる。
差がないが疲労強度は向上する。又、熱伝導性がよくな
るから摺動特性の向上も図れる。
第1図は本発明方法の具体的な実施の1例を示す説明図
、第2〜第6図は本発明方法における金属組織の顕微鏡
写真で、第2図は摺動部材の接合前、第3図は接合直後
、第4図は熱処理後の状態であり、第5図は接合界面部
の接合直後、第6図は熱処理後の状態である。 1・・・基 幹 体 2・・・摺動部材3・・・ろ
う 材 10・・・加圧電極11・・・電
源 第、3図 第4図 m2’+310
、第2〜第6図は本発明方法における金属組織の顕微鏡
写真で、第2図は摺動部材の接合前、第3図は接合直後
、第4図は熱処理後の状態であり、第5図は接合界面部
の接合直後、第6図は熱処理後の状態である。 1・・・基 幹 体 2・・・摺動部材3・・・ろ
う 材 10・・・加圧電極11・・・電
源 第、3図 第4図 m2’+310
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 摺動性を有する面域を有する機械部材を製造するに
際し: 機械部材の要部を形成する基幹体の所要面域に、ろう材
を介して摺動部材を当てがい;圧力を付加しつつ通電可
能な1対の電極によりろう材に通電、加熱し; 抵抗加熱によりろう材を溶融すると共に薄膜状の液相と
して接合界面に拡散させて基幹体と摺動部材とを強固に
接合し; 次いで摺動部材を接合した基幹体を金属結晶粒の粗大化
を調質する温度で所要時間保持する; ことを特徴とする摺動部品の製造方法。 2 摺動部材を接合する基幹体に予め摺動部材の主成分
金属のメッキを施しておくことを特徴とする請求項第1
項に記載の摺動部品の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63206593A JPH0677829B2 (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 摺動部品の製造方法 |
PCT/JP1989/000172 WO1989007999A1 (en) | 1988-02-29 | 1989-02-21 | Process for resistance diffusion junction |
EP89902550A EP0389625A1 (en) | 1988-02-29 | 1989-02-21 | Process for resistance diffusion junction |
KR1019890701979A KR900700230A (ko) | 1988-02-29 | 1989-10-26 | 저항 확산 접합법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63206593A JPH0677829B2 (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 摺動部品の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03470A true JPH03470A (ja) | 1991-01-07 |
JPH0677829B2 JPH0677829B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=16525971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63206593A Expired - Lifetime JPH0677829B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-08-19 | 摺動部品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0677829B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012179649A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Takako:Kk | 摺動部材の製造方法 |
WO2013092083A1 (de) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum verbinden von werkstücken und verbindungsvorrichtung |
JP2015121328A (ja) * | 2015-02-26 | 2015-07-02 | 株式会社タカコ | 摺動部材の製造方法 |
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JPS5555075A (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-22 | Honda Motor Co Ltd | Frame of autobicycle*etc* |
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