JPH0351777B2 - - Google Patents
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- JPH0351777B2 JPH0351777B2 JP60134988A JP13498885A JPH0351777B2 JP H0351777 B2 JPH0351777 B2 JP H0351777B2 JP 60134988 A JP60134988 A JP 60134988A JP 13498885 A JP13498885 A JP 13498885A JP H0351777 B2 JPH0351777 B2 JP H0351777B2
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、各種滑り軸受、工作機械などの案内
面、往復動エンジンのシリンダ等の摺動面におい
て利用するのに適した摺動面用材料に関するもの
である。
面、往復動エンジンのシリンダ等の摺動面におい
て利用するのに適した摺動面用材料に関するもの
である。
［従来の技術］
潤滑油の吸着力、量とも大きく、かつ吸着した
油分子の分解を促進しない摩耗面は、耐荷重能、
耐ステイツクスリツプ性などにすぐれている。ま
た、このような摩擦面は、少量の潤滑油で長時間
繰返し摩擦しても、かじりや焼付きを生じにく
い。
油分子の分解を促進しない摩耗面は、耐荷重能、
耐ステイツクスリツプ性などにすぐれている。ま
た、このような摩擦面は、少量の潤滑油で長時間
繰返し摩擦しても、かじりや焼付きを生じにく
い。
従来、このような観点から各種の摺動面用材料
が提案され、使用されているが、未だ必ずしも満
足すべき摺動面用材料が得られていない。
が提案され、使用されているが、未だ必ずしも満
足すべき摺動面用材料が得られていない。
［発明が解決しようとする課題］
本発明の技術的課題は、潤滑性において著しく
すぐれた摺動面用材料を提供することにある。
すぐれた摺動面用材料を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するため、本発明者は、Ｗ，
Mo及びNbなどの金属が備えている摺動面用材料
としての適性に着目し、即ち、上記金属は弾性率
が高く、また耐疲労性にすぐれているため、耐ス
カツフイング性が高く、しかも、これらの金属を
摩擦することにより表面に酸化物を生じるが、そ
れとある種の金属等との複酸化物は導電性が非常
に高いため、吸着率が大きく、潤滑油が良く作用
すると考えられる点に着目し、種々の実験を重ね
た結果、本発明をなすに至つたものである。
Mo及びNbなどの金属が備えている摺動面用材料
としての適性に着目し、即ち、上記金属は弾性率
が高く、また耐疲労性にすぐれているため、耐ス
カツフイング性が高く、しかも、これらの金属を
摩擦することにより表面に酸化物を生じるが、そ
れとある種の金属等との複酸化物は導電性が非常
に高いため、吸着率が大きく、潤滑油が良く作用
すると考えられる点に着目し、種々の実験を重ね
た結果、本発明をなすに至つたものである。
即ち、本発明の摺動面用材料は、基本的には
Ｗ，Mo，Nbがブロンズを生成する組成にしてお
き、摩擦などに際して大気中の酸素と反応させて
ブロンズを生成させるようにしたものである。
Ｗ，Mo，Nbがブロンズを生成する組成にしてお
き、摩擦などに際して大気中の酸素と反応させて
ブロンズを生成させるようにしたものである。
上記ブロンズとは、CuとＷ，Mo，Nbなどの
遷移金属との複酸化物（CuxWO3：ｘは0.3〜0.8）
を指称するもので、典型的なノンストイキオメト
リ（元素の結合比が整数でないもの）材料であつ
て、すぐれた潤滑性を示す。
遷移金属との複酸化物（CuxWO3：ｘは0.3〜0.8）
を指称するもので、典型的なノンストイキオメト
リ（元素の結合比が整数でないもの）材料であつ
て、すぐれた潤滑性を示す。
而して、本発明の摺動面材料は、具体的には、
Ｗ，Mo及びNbの中から選ばれた少なくとも１種
をマトリツクスとし、0.5〜30％のCuと残部が上
記マトリツクスからなる合金により構成し、また
は上記組成をもつそれらの粉末の焼結体を成形す
ることにより構成したことを特徴とし、あるい
は、それぞれ総量で0.5〜30％のCu、並びにＳ，
Se及びTeの中の少なくとも１種と、残部が上記
マトリツクスからなる合金により構成し、または
上記組成をもつそれらの粉末の焼結体を成形する
ことにより構成したことを特徴とするものであ
る。
Ｗ，Mo及びNbの中から選ばれた少なくとも１種
をマトリツクスとし、0.5〜30％のCuと残部が上
記マトリツクスからなる合金により構成し、また
は上記組成をもつそれらの粉末の焼結体を成形す
ることにより構成したことを特徴とし、あるい
は、それぞれ総量で0.5〜30％のCu、並びにＳ，
Se及びTeの中の少なくとも１種と、残部が上記
マトリツクスからなる合金により構成し、または
上記組成をもつそれらの粉末の焼結体を成形する
ことにより構成したことを特徴とするものであ
る。
上記摺動面用材料は、Ｗ，Mo，Nbのマトリツ
クスにCuを添加しているが、これはＷ，Mo，
Nbが使用中に大気中の酸素と反応してブロンズ
（複酸化物）を生成するに必要な組成であり、こ
の複酸化物が摺動面用材料としてすぐれた潤滑性
を示すことになる。上記Cuの添加量は、下限値
以下では、表面に潤滑油の吸着性のよい層が生成
されないかまたは量的に不十分であり、上限値以
上では、材料が脆くなつて摩擦、摩耗が大きくな
る。
クスにCuを添加しているが、これはＷ，Mo，
Nbが使用中に大気中の酸素と反応してブロンズ
（複酸化物）を生成するに必要な組成であり、こ
の複酸化物が摺動面用材料としてすぐれた潤滑性
を示すことになる。上記Cuの添加量は、下限値
以下では、表面に潤滑油の吸着性のよい層が生成
されないかまたは量的に不十分であり、上限値以
上では、材料が脆くなつて摩擦、摩耗が大きくな
る。
上記構成を有する摺動面用材料を成形する場合
には、各構成素材を混合して加圧成型し、酸素の
存在下において加熱焼結するとか、構成素材であ
る金属の酸化物とその他の構成素材を混合し、そ
れを大気中、真空中、酸素中等の適宜雰囲気中で
加熱焼結するなどの成形手段を用いることができ
る。勿論、同種の材料の固化に一般的に使用され
ている他の各種成形手段を採用することもでき
る。
には、各構成素材を混合して加圧成型し、酸素の
存在下において加熱焼結するとか、構成素材であ
る金属の酸化物とその他の構成素材を混合し、そ
れを大気中、真空中、酸素中等の適宜雰囲気中で
加熱焼結するなどの成形手段を用いることができ
る。勿論、同種の材料の固化に一般的に使用され
ている他の各種成形手段を採用することもでき
る。
また、適宜材料からなる母材上に、Ｗ，Mo及
びNbの中の少なくとも１種、並びにCuを混合し
た混合物を、スパツタリングまたは溶射などの方
法により表面コーテイングし、それによつて構成
される合金により摩擦面を形成することもでき
る。
びNbの中の少なくとも１種、並びにCuを混合し
た混合物を、スパツタリングまたは溶射などの方
法により表面コーテイングし、それによつて構成
される合金により摩擦面を形成することもでき
る。
このような構成を有する本発明の摺動面用材料
は、Ｗ，MoまたはNbの金属が高い弾性率を有
し、耐疲労性にすぐれているため、耐スカツフイ
ング性が高く、またそれらの金属を摩擦すること
により生じる酸化物とCuとの複酸化物（例えば、
NaWO3）は、導電性が高いため、吸着能が大き
く、潤滑油が良く作用し、すぐれた潤滑性を示す
ことになる。
は、Ｗ，MoまたはNbの金属が高い弾性率を有
し、耐疲労性にすぐれているため、耐スカツフイ
ング性が高く、またそれらの金属を摩擦すること
により生じる酸化物とCuとの複酸化物（例えば、
NaWO3）は、導電性が高いため、吸着能が大き
く、潤滑油が良く作用し、すぐれた潤滑性を示す
ことになる。
特に、本発明の摺動面用材料は、フエニールシ
リコン系の潤滑油を有効に利用できる点において
も、卓越した潤滑性能を示すものということがで
きる。
リコン系の潤滑油を有効に利用できる点において
も、卓越した潤滑性能を示すものということがで
きる。
即ち、一般に、フエニールシリコン系の潤滑油
は、青銅に対しては有効に作用するが、他の摺動
材料に対しては殆ど潤滑性を有していない。しか
しながら、上述した本発明の摺動面用材料では、
後述する実施例からもわかるように、すぐれた潤
滑性能を発揮させることができる。
は、青銅に対しては有効に作用するが、他の摺動
材料に対しては殆ど潤滑性を有していない。しか
しながら、上述した本発明の摺動面用材料では、
後述する実施例からもわかるように、すぐれた潤
滑性能を発揮させることができる。
また、上述した摺動面用材料は、すぐれた潤滑
性能を有しながらも、使用する潤滑油の種類によ
つては、触媒的作用により、油分子を分解させる
おそれがある。
性能を有しながらも、使用する潤滑油の種類によ
つては、触媒的作用により、油分子を分解させる
おそれがある。
本発明者は、このような油分子の分解を防止す
るためには、Ｓ，Se，Teの中の少なくとも１種
を添加するのが有効であることを実験的に確かめ
ている。これらは、触媒毒として作用するものと
考えられ、即ち摺動面用材料の触媒的作用を抑制
し、油分子の分解を防止するものと考えられる。
るためには、Ｓ，Se，Teの中の少なくとも１種
を添加するのが有効であることを実験的に確かめ
ている。これらは、触媒毒として作用するものと
考えられ、即ち摺動面用材料の触媒的作用を抑制
し、油分子の分解を防止するものと考えられる。
また、それらのＳ，SeまたはTeを添加する場
合には、前記Cuとは別個に、それらを総量で0.5
〜30％添加することが必要である。この範囲内で
添加した場合には、上記触媒毒として有効に作用
するばかりでなく、生成されるWS2，WTe2が固
体潤滑剤としても有効に作用し、無潤滑での耐摩
耗性の高い摺動面を形成させることができるが、
添加量がそれらの範囲を逸脱して少ないと、初期
の効果を得ることができず、また多い場合には材
料の機械的強度が低下して使用に耐えなくなる。
合には、前記Cuとは別個に、それらを総量で0.5
〜30％添加することが必要である。この範囲内で
添加した場合には、上記触媒毒として有効に作用
するばかりでなく、生成されるWS2，WTe2が固
体潤滑剤としても有効に作用し、無潤滑での耐摩
耗性の高い摺動面を形成させることができるが、
添加量がそれらの範囲を逸脱して少ないと、初期
の効果を得ることができず、また多い場合には材
料の機械的強度が低下して使用に耐えなくなる。
上記Ｓ，SeまたはTeを添加する場合には、前
述した摺動面用材料の成形に際して、それらと
Cuまたは上記マトリツクスとの化合物等を添加
すればよく、またスパツタリングまたは溶射など
の方法により摺動面用材料を表面コーテイングし
て摩擦面を形成する場合には、そのコーテイング
の際に上記と同じ同様のものを添加すればよい。
述した摺動面用材料の成形に際して、それらと
Cuまたは上記マトリツクスとの化合物等を添加
すればよく、またスパツタリングまたは溶射など
の方法により摺動面用材料を表面コーテイングし
て摩擦面を形成する場合には、そのコーテイング
の際に上記と同じ同様のものを添加すればよい。
なお、使用する潤滑油の種類によつては、上記
Ｓ，SeまたはTeの添加の必要がないことは勿論
である。
Ｓ，SeまたはTeの添加の必要がないことは勿論
である。
［発明の効果］
以上に詳述したところからわかるように、本発
明の摺動面用材料は、すぐれた潤滑性を示し、特
にその摺動面用材料中に生成される導電性の高い
複酸化物の吸着能が大きいため、潤滑油がすぐれ
た潤滑作用を発揮することになる。
明の摺動面用材料は、すぐれた潤滑性を示し、特
にその摺動面用材料中に生成される導電性の高い
複酸化物の吸着能が大きいため、潤滑油がすぐれ
た潤滑作用を発揮することになる。
また、本発明の摺動面用材料は、青銅だけにし
か有効に作用しないフエニールシリコン系の潤滑
油を用いても、すぐれた潤滑性を示し、従つて卓
越した潤滑性能を示すものということができる。
か有効に作用しないフエニールシリコン系の潤滑
油を用いても、すぐれた潤滑性を示し、従つて卓
越した潤滑性能を示すものということができる。
［実施例］
Ｗ−Cu（２％）−Te（２％）の摺動面用材料を
鋳物に溶射することにより試験片を作成し、また
比較例としての鋳鉄、青銅の試験片を作成し、往
復動摩擦試験機を用いて、摩擦速度100Spm、荷
重50Kg／cm2、オイル量50μの試験条件で摩擦試
験を行い、摩擦係数μと、スカツフイング寿命の
比較を行つた。その際、試験片のブロツク及びピ
ンには同種材を用い、また本発明のＷ−Cu−Te
の試験片及び青銅の試験片にはフエニールシリコ
ン系の潤滑油（HIVAC−F5）を、鋳鉄（FC−
25）にはSF−エンジンオイルを使用した。
鋳物に溶射することにより試験片を作成し、また
比較例としての鋳鉄、青銅の試験片を作成し、往
復動摩擦試験機を用いて、摩擦速度100Spm、荷
重50Kg／cm2、オイル量50μの試験条件で摩擦試
験を行い、摩擦係数μと、スカツフイング寿命の
比較を行つた。その際、試験片のブロツク及びピ
ンには同種材を用い、また本発明のＷ−Cu−Te
の試験片及び青銅の試験片にはフエニールシリコ
ン系の潤滑油（HIVAC−F5）を、鋳鉄（FC−
25）にはSF−エンジンオイルを使用した。
第１図にその試験結果を示す。同図によれば、
本発明の摺動面用材料を、フエニールシリコン系
の潤滑油を使用しているにもかかわらず、非常に
すぐれた性能を有し、しかも性能のよいエンジン
オイルを使用した場合よりもすぐれていることが
わかる。
本発明の摺動面用材料を、フエニールシリコン系
の潤滑油を使用しているにもかかわらず、非常に
すぐれた性能を有し、しかも性能のよいエンジン
オイルを使用した場合よりもすぐれていることが
わかる。
また、Ｗ−Cu（２％）の摺動面用材料及び上記
と同様のＷ−Cu（２％）−Te（２％）の摺動面用
材料をそれぞれ鋳物に溶射することにより試験片
を作成し、比較例としては、Ｗを鋳物に溶射した
試験片を作成し、往復動摩擦試験機を用いて、上
述した場合と同条件で摩擦試験を行い、摩擦係数
μと、スカツフイング寿命の比較を行つた。その
際、試験片の相手材には鋳鉄（FC−25）を用い、
潤滑油はいずれの場合もフエニールシリコン系の
潤滑油（HIVAC−F5）を使用した。
と同様のＷ−Cu（２％）−Te（２％）の摺動面用
材料をそれぞれ鋳物に溶射することにより試験片
を作成し、比較例としては、Ｗを鋳物に溶射した
試験片を作成し、往復動摩擦試験機を用いて、上
述した場合と同条件で摩擦試験を行い、摩擦係数
μと、スカツフイング寿命の比較を行つた。その
際、試験片の相手材には鋳鉄（FC−25）を用い、
潤滑油はいずれの場合もフエニールシリコン系の
潤滑油（HIVAC−F5）を使用した。
第２図にその試験結果を示す。同図によれば、
本発明の摺動面用材料が、フエニールシリコン系
の潤滑油を使用しても、非常にすぐれた性能を有
し、特にTe（２％）を添加した場合には、触媒的
作用の抑制により一層すぐれた性能を有すること
がわかる。
本発明の摺動面用材料が、フエニールシリコン系
の潤滑油を使用しても、非常にすぐれた性能を有
し、特にTe（２％）を添加した場合には、触媒的
作用の抑制により一層すぐれた性能を有すること
がわかる。
第３図は、第２図の場合と同条件で、相手材も
試験片と同種材料を使用した場合の試験結果を示
すものである。第２図の鋳鉄を使用した場合よ
り、はるかに良い結果が得られた。
試験片と同種材料を使用した場合の試験結果を示
すものである。第２図の鋳鉄を使用した場合よ
り、はるかに良い結果が得られた。
第４図は、図中に記載した条件以外を第１図の
場合と同様にして行つた試験結果を示すもので、
マトリツクスとしてMo及びNbを用いる場合も有
効であることがわかる。
場合と同様にして行つた試験結果を示すもので、
マトリツクスとしてMo及びNbを用いる場合も有
効であることがわかる。
また、第５図は、同じく第１図と同様な条件で
Cuの添加量を変えて行つた試験結果を示すもの
で、特にCuが10〜20％の場合に極めて有効であ
ることがわかる。
Cuの添加量を変えて行つた試験結果を示すもの
で、特にCuが10〜20％の場合に極めて有効であ
ることがわかる。
第１図ないし第５図は本発明に係る摺動面用材
料についての実験の結果を示す線図である。
料についての実験の結果を示す線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｗ，Mo及びNbの中から選ばれた少なくとも
１種をマトリツクスとし、0.5〜30％のCuと残部
が上記マトリツクスからなる合金により構成し、
または上記組成をもつそれらの粉末の焼結体を成
形することにより構成したことを特徴とする摺動
面用材料。 ２ Ｗ，Mo及びNbの中から選ばれた少なくとも
１種をマトリツクスとし、それぞれ総量で0.5〜
30％のCu、並びにＳ，Se及びTeの中の少なくと
も１種と、残部が上記マトリツクスからなる合金
により構成し、または上記組成をもつそれらの粉
末の焼結体を成形することにより構成したことを
特徴とする摺動面用材料。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60134988A JPS61291944A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | 摺動面用材料 |
| US06/845,339 US4700224A (en) | 1985-06-20 | 1986-03-28 | Method of image processing for the measurement of tool wear |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60134988A JPS61291944A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | 摺動面用材料 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090283A Division JPH028343A (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 摺動画用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61291944A JPS61291944A (ja) | 1986-12-22 |
| JPH0351777B2 true JPH0351777B2 (ja) | 1991-08-07 |
Family
ID=15141302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60134988A Granted JPS61291944A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | 摺動面用材料 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4700224A (ja) |
| JP (1) | JPS61291944A (ja) |
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| JPS6242277A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-24 | Fanuc Ltd | 画像処理装置 |
| JPS63192839A (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-10 | Tokyo Tungsten Co Ltd | リチウム−タングステン合金及びその製造方法 |
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-
1985
- 1985-06-20 JP JP60134988A patent/JPS61291944A/ja active Granted
-
1986
- 1986-03-28 US US06/845,339 patent/US4700224A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4700224A (en) | 1987-10-13 |
| JPS61291944A (ja) | 1986-12-22 |
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