JPH0559163B2 - - Google Patents
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- JPH0559163B2 JPH0559163B2 JP60267950A JP26795085A JPH0559163B2 JP H0559163 B2 JPH0559163 B2 JP H0559163B2 JP 60267950 A JP60267950 A JP 60267950A JP 26795085 A JP26795085 A JP 26795085A JP H0559163 B2 JPH0559163 B2 JP H0559163B2
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、機械構造部材用耐摩耗性複合焼結材
に関する。本発明に係る耐摩耗性複合焼結材は、
たとえば回転型圧縮機の羽根、カム面、ロータな
どの摩擦機構部の摺動部材に用いることができ
る。 〔従来の技術〕 機械類の摺動部材には、耐摩耗性材料が用いら
れている。このような例として、回転型圧縮機の
羽根およびカム面用部材に鋳鉄が用いられてい
る。これらの耐摩耗性材料として、たとえば特公
昭59−34223号、特公昭58−57507号、特公昭58−
9160号、特公昭55−22539号に記載されたものな
どがある。 機械の種類すなわち機器の摩擦（稼動）条件に
よつて、摩擦機構部の適用材料は異なつてくるも
のである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、種々の機器において年々小型化、高出
力化の点の観点から摺動部分の高精度および長寿
命化が望まれてきている。したがつて、過酷な摩
擦条件に耐え、寿命の長い摩擦機構部を有する材
料の開発が望まれている。 本発明はこのような問題点を解決するため、
種々の厳しい摩擦条件に耐え得る耐摩性材を提供
することを目的とする。 〔問題点を解決するための技術的手段〕 上記目的を達成するために、本発明の第１の耐
摩耗性複合焼結材は、炭化物なるSiC：５〜25重
量％と、黒鉛：２〜15重量％とを含み、残部が実
質的にFeからなることを特徴とするものである。 また本発明の第２の耐摩耗性複合焼結材は、 炭化物なるSiC：５重量％以上かつ25重量％未
満と、窒化物なるSi3N4：10重量％以下、AlN：
10重量％以下、BN：５重量％以下及び酸化物な
るAl2O3：５重量％以下のうちの少なくとも１
種、黒鉛：２〜15重量％とを含み、残部が実質的
にFeからなり、かつ炭化物、窒化物及び酸化物
の総量を５重量％を超え25重量％以下としたこと
を特徴としている。 さらに本発明の第３の耐摩耗性複合焼結材は、
SiC：５〜25重量％と、黒鉛：２〜15重量％と。
Ni：２重量％以下、Cr：１重量％以下、Mo：
0.5重量％以下、Ｖ：0.2重量％以下、Si：0.3重量
％以下、Mn：0.6重量％以下及びCu：３重量％
以下のうちの少なくとも１種とを含み、残部が実
質的にFeからなることを特徴としている。 また本発明の第１の耐摩耗性複合焼結材の製造
法は、Feを主成分とし、SiC粉５〜25重量％及び
黒鉛粉２〜15重量％を含む粉末の生成形体を所定
温度で焼成することを特徴とするものである。 さらに本発明の第２の耐摩耗性複合焼結材の製
造法は、Feを主成分とし、SiC粉５〜25重量％及
び黒鉛粉２〜15重量％を含む粉末の生成形体を所
定温度で焼成した後、焼入れ及び焼戻し処理を施
し、マルテンサイト組織を形成させることを特徴
とするものである。 炭化物、窒化物、酸化物は通常固く耐摩耗性に
有効な機能を有する。また、黒鉛は固体潤滑材と
しての機能をもつ。 本発明の第１の耐摩耗性複合焼結材は、SiCを
５〜25重量％を含んでいる。この組成比の限定理
由は、SiCが５重量％以下では耐摩耗性が悪く、
25重量％以上だと耐摩耗性の大きな改善は認めら
れないばかりでなく、複合焼結材全体としての強
度が低くなるためである。また、黒鉛の組成比を
２〜15％としたのは、２重量％以下だと固定潤滑
材としての効果が少なくなり、また、15重量％以
上だと複合焼結材の耐摩耗性の大きな改善が認め
られないばかりでなく強度が低く、さらにはその
ばらつきが大きくなるためである。 本発明の第２の耐摩耗性複合焼結材は、第１の
耐摩耗性複合焼結材における炭化物なるSiCを一
部、窒化物なるSi3N4，AlN，BN及び酸化物な
るAl2O3のうちの少なくとも１種で置き換えたも
のである。炭化物、窒化物及び酸化物の総量を25
重量％以下とした理由は、第１の耐摩耗性複合焼
結材でSiC含有量の上限を限定したのと同様で、
耐摩耗性、強度の点からである。 本発明の第１の耐摩耗性複合焼結材は、SiC及
び黒鉛以外は実質的にFeで構成されている。 しかし、Ni：２重量％以下、Cr：１重量％以
下、Mo：0.5重量％以下、Ｖ：0.2重量％以下、
Si：0.3重量％以下、Mn：0.6重量％以下及び
Cu：３重量％以下の少くとも１種を添加して複
合焼結材とすると靭性および耐食性の向上が認め
られる。よつて本発明材が使用される機器の摺動
部分の稼動条件等に合わせて、上記種々の靱性お
よび耐食性を向上させる元素を添加することが望
ましい。 そして、Ni：２重量％以下、Cr：１重量％以
下、Mo：0.5重量％以下、Ｖ：0.2重量％以下、
Si：0.3重量％以下、Mn：0.6重量％以下及び
Cu：３重量％以下に限定した理由は、それぞれ
の元素を上記の上限値を超えて添加しても、複合
焼結材の靱性及び耐食性の点で、より大きな効果
が期待できないためである。 上記本発明に係る耐摩耗性複合焼結材のミクロ
組織は、焼結のままではパーライト地にセラミツ
ク粒子（SiC）と黒鉛が分散した状態となる。こ
のミクロ組織のため、耐摩耗性に優れたものとな
ることが考えられる。このパーライト地では、油
溜めの効果を有するものである。 このパーライト地の焼結材を熱処理して調質を
おこなうと、マンテンサイト地にセラミツク粒子
（SiC）と黒鉛が分散されたものとなり、パーラ
イト地に比べさらに強度および耐摩耗性が著しく
向上する。 〔作用〕 上記本発明の構成によれば、炭化物、窒化物お
よび酸化物の強化作用と、黒鉛の固体潤滑材とし
て作用が相乗効果を示し、その結果複合焼結材全
体としての耐摩耗性が向上するものである。 〔実施例〕 次に本発明に係る耐摩耗性複合焼結材の実施例
について説明する。 実施例 １ 炭化物、窒化物、酸化物あよび黒鉛、残金属か
らなる耐摩性複合焼結材を後述の第１表のごとく
の組成で製造をおこなつた。 まず、上記の組成割合をもつ炭化物等を配合
し、ステアリン酸亜鉛を１％添加した後、Ｖ型混
合機により30分間混合撹拌した。その後6ton／cm2
の圧力で成形し後、Arガス中で700℃×30分間の
仮焼結をおこなつた。その後さらに8.5ton／cm2で
再成形し、Arガス中で1000℃×30分間の焼成を
おこなつた。用いた粉末粒子の大きさは、炭化
物、窒化物および酸化物が80μ、黒鉛が10μ、金
属が100μである。 上記方法により製造した耐摩耗性複合焼結材の
ミクロ組織を表わす写真を第１図に示す。第１図
Ａは、焼結したままの複合焼結材である。この組
織は、セラミツク粒子（SiC）および黒鉛がFeに
分散したパーライト組織を示している。 第１図Ｂでは、前記第１図Ａのパーライト組織
の複合焼結材を800℃で焼き入れし、その後200℃
×１時間焼き戻しの調質処理をおこなつた組織を
示すものである。この組織では、セラミツク粒子
（SiC）および黒鉛が分散したマルテンサイト組
織を示していることがわかる。この結果調質処理
をおこなうことにより、耐摩耗性および強度を一
層向上させることができる。
に関する。本発明に係る耐摩耗性複合焼結材は、
たとえば回転型圧縮機の羽根、カム面、ロータな
どの摩擦機構部の摺動部材に用いることができ
る。 〔従来の技術〕 機械類の摺動部材には、耐摩耗性材料が用いら
れている。このような例として、回転型圧縮機の
羽根およびカム面用部材に鋳鉄が用いられてい
る。これらの耐摩耗性材料として、たとえば特公
昭59−34223号、特公昭58−57507号、特公昭58−
9160号、特公昭55−22539号に記載されたものな
どがある。 機械の種類すなわち機器の摩擦（稼動）条件に
よつて、摩擦機構部の適用材料は異なつてくるも
のである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、種々の機器において年々小型化、高出
力化の点の観点から摺動部分の高精度および長寿
命化が望まれてきている。したがつて、過酷な摩
擦条件に耐え、寿命の長い摩擦機構部を有する材
料の開発が望まれている。 本発明はこのような問題点を解決するため、
種々の厳しい摩擦条件に耐え得る耐摩性材を提供
することを目的とする。 〔問題点を解決するための技術的手段〕 上記目的を達成するために、本発明の第１の耐
摩耗性複合焼結材は、炭化物なるSiC：５〜25重
量％と、黒鉛：２〜15重量％とを含み、残部が実
質的にFeからなることを特徴とするものである。 また本発明の第２の耐摩耗性複合焼結材は、 炭化物なるSiC：５重量％以上かつ25重量％未
満と、窒化物なるSi3N4：10重量％以下、AlN：
10重量％以下、BN：５重量％以下及び酸化物な
るAl2O3：５重量％以下のうちの少なくとも１
種、黒鉛：２〜15重量％とを含み、残部が実質的
にFeからなり、かつ炭化物、窒化物及び酸化物
の総量を５重量％を超え25重量％以下としたこと
を特徴としている。 さらに本発明の第３の耐摩耗性複合焼結材は、
SiC：５〜25重量％と、黒鉛：２〜15重量％と。
Ni：２重量％以下、Cr：１重量％以下、Mo：
0.5重量％以下、Ｖ：0.2重量％以下、Si：0.3重量
％以下、Mn：0.6重量％以下及びCu：３重量％
以下のうちの少なくとも１種とを含み、残部が実
質的にFeからなることを特徴としている。 また本発明の第１の耐摩耗性複合焼結材の製造
法は、Feを主成分とし、SiC粉５〜25重量％及び
黒鉛粉２〜15重量％を含む粉末の生成形体を所定
温度で焼成することを特徴とするものである。 さらに本発明の第２の耐摩耗性複合焼結材の製
造法は、Feを主成分とし、SiC粉５〜25重量％及
び黒鉛粉２〜15重量％を含む粉末の生成形体を所
定温度で焼成した後、焼入れ及び焼戻し処理を施
し、マルテンサイト組織を形成させることを特徴
とするものである。 炭化物、窒化物、酸化物は通常固く耐摩耗性に
有効な機能を有する。また、黒鉛は固体潤滑材と
しての機能をもつ。 本発明の第１の耐摩耗性複合焼結材は、SiCを
５〜25重量％を含んでいる。この組成比の限定理
由は、SiCが５重量％以下では耐摩耗性が悪く、
25重量％以上だと耐摩耗性の大きな改善は認めら
れないばかりでなく、複合焼結材全体としての強
度が低くなるためである。また、黒鉛の組成比を
２〜15％としたのは、２重量％以下だと固定潤滑
材としての効果が少なくなり、また、15重量％以
上だと複合焼結材の耐摩耗性の大きな改善が認め
られないばかりでなく強度が低く、さらにはその
ばらつきが大きくなるためである。 本発明の第２の耐摩耗性複合焼結材は、第１の
耐摩耗性複合焼結材における炭化物なるSiCを一
部、窒化物なるSi3N4，AlN，BN及び酸化物な
るAl2O3のうちの少なくとも１種で置き換えたも
のである。炭化物、窒化物及び酸化物の総量を25
重量％以下とした理由は、第１の耐摩耗性複合焼
結材でSiC含有量の上限を限定したのと同様で、
耐摩耗性、強度の点からである。 本発明の第１の耐摩耗性複合焼結材は、SiC及
び黒鉛以外は実質的にFeで構成されている。 しかし、Ni：２重量％以下、Cr：１重量％以
下、Mo：0.5重量％以下、Ｖ：0.2重量％以下、
Si：0.3重量％以下、Mn：0.6重量％以下及び
Cu：３重量％以下の少くとも１種を添加して複
合焼結材とすると靭性および耐食性の向上が認め
られる。よつて本発明材が使用される機器の摺動
部分の稼動条件等に合わせて、上記種々の靱性お
よび耐食性を向上させる元素を添加することが望
ましい。 そして、Ni：２重量％以下、Cr：１重量％以
下、Mo：0.5重量％以下、Ｖ：0.2重量％以下、
Si：0.3重量％以下、Mn：0.6重量％以下及び
Cu：３重量％以下に限定した理由は、それぞれ
の元素を上記の上限値を超えて添加しても、複合
焼結材の靱性及び耐食性の点で、より大きな効果
が期待できないためである。 上記本発明に係る耐摩耗性複合焼結材のミクロ
組織は、焼結のままではパーライト地にセラミツ
ク粒子（SiC）と黒鉛が分散した状態となる。こ
のミクロ組織のため、耐摩耗性に優れたものとな
ることが考えられる。このパーライト地では、油
溜めの効果を有するものである。 このパーライト地の焼結材を熱処理して調質を
おこなうと、マンテンサイト地にセラミツク粒子
（SiC）と黒鉛が分散されたものとなり、パーラ
イト地に比べさらに強度および耐摩耗性が著しく
向上する。 〔作用〕 上記本発明の構成によれば、炭化物、窒化物お
よび酸化物の強化作用と、黒鉛の固体潤滑材とし
て作用が相乗効果を示し、その結果複合焼結材全
体としての耐摩耗性が向上するものである。 〔実施例〕 次に本発明に係る耐摩耗性複合焼結材の実施例
について説明する。 実施例 １ 炭化物、窒化物、酸化物あよび黒鉛、残金属か
らなる耐摩性複合焼結材を後述の第１表のごとく
の組成で製造をおこなつた。 まず、上記の組成割合をもつ炭化物等を配合
し、ステアリン酸亜鉛を１％添加した後、Ｖ型混
合機により30分間混合撹拌した。その後6ton／cm2
の圧力で成形し後、Arガス中で700℃×30分間の
仮焼結をおこなつた。その後さらに8.5ton／cm2で
再成形し、Arガス中で1000℃×30分間の焼成を
おこなつた。用いた粉末粒子の大きさは、炭化
物、窒化物および酸化物が80μ、黒鉛が10μ、金
属が100μである。 上記方法により製造した耐摩耗性複合焼結材の
ミクロ組織を表わす写真を第１図に示す。第１図
Ａは、焼結したままの複合焼結材である。この組
織は、セラミツク粒子（SiC）および黒鉛がFeに
分散したパーライト組織を示している。 第１図Ｂでは、前記第１図Ａのパーライト組織
の複合焼結材を800℃で焼き入れし、その後200℃
×１時間焼き戻しの調質処理をおこなつた組織を
示すものである。この組織では、セラミツク粒子
（SiC）および黒鉛が分散したマルテンサイト組
織を示していることがわかる。この結果調質処理
をおこなうことにより、耐摩耗性および強度を一
層向上させることができる。
【表】
以上説明したように本発明に係る耐摩耗性複合
焼結材によれば、耐摩耗性および強度が向上す
る。その結果過酷な条件で使用される摺動部材に
本発明に係る耐摩耗性複結材を使用でき、機器の
信頼性および寿命が著しく向上される。また、本
発明に係る耐摩耗性複合焼結材の製造法によれ
ば、耐摩耗性及び強度に優れた耐摩耗性複合焼結
材を製造することができる。
焼結材によれば、耐摩耗性および強度が向上す
る。その結果過酷な条件で使用される摺動部材に
本発明に係る耐摩耗性複結材を使用でき、機器の
信頼性および寿命が著しく向上される。また、本
発明に係る耐摩耗性複合焼結材の製造法によれ
ば、耐摩耗性及び強度に優れた耐摩耗性複合焼結
材を製造することができる。
第１図は本発明に係る複合焼結材の金属組織を
示す顕微鏡写真、第２図は耐摩耗性試験結果を示
すグラフ、第３図は曲げ強度試験結果を示すグラ
フである。
示す顕微鏡写真、第２図は耐摩耗性試験結果を示
すグラフ、第３図は曲げ強度試験結果を示すグラ
フである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ SiC：５〜25重量％と、黒鉛：２〜15重量％
とを含み、残部が実質的にFeからなることを特
徴とする耐摩耗性複合焼結材。 ２ 炭化物なるSiC：５重量％以上で25重量％未
満と、窒化物なるSi3N4：10重量％以下、AlN：
10重量％以下、BN：５重量％以下及び酸化物な
るAl2O3：５重量％以下のうちの少なくとも１
種、黒鉛：２〜15重量％とを含み、残部が実質的
にFeからなり、かつ前記炭化物、窒化物及び酸
化物の総量を５重量％を超え25重量％以下とした
ことを特徴とする耐摩耗性複合焼結材。 ３ SiC：５〜25重量％と、黒鉛：２〜15重量％
と、Ni：２重量％以下、Cr：１重量％以下、
Mo：0.5重量％以下、Ｖ：0.2重量％以下、Si：
0.3重量％以下、Mn：0.6重量％以下及びCu：３
重量％以下のうちの少なくとも１種とを含み、残
部が実質的にFeからなることを特徴とする耐摩
耗性複合焼結材。 ４ Feを主成分とし、SiC粉５〜25重量％及び黒
鉛粉２〜15重量％を含む粉末の生成形体を所定温
度で焼成することを特徴とする耐摩耗性複合焼結
材の製造法。 ５ Feを主成分とし、SiC粉５〜25重量％及び黒
鉛粉２〜15重量％を含む粉末の生成形体を所定温
度で焼成した後、焼入れ及び焼戻し処理を施し、
マルテンサイト組織を形成させることを特徴とす
る耐摩耗性複合焼結材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26795085A JPS62127454A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 耐摩耗性複合焼結材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26795085A JPS62127454A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 耐摩耗性複合焼結材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62127454A JPS62127454A (ja) | 1987-06-09 |
| JPH0559163B2 true JPH0559163B2 (ja) | 1993-08-30 |
Family
ID=17451849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26795085A Granted JPS62127454A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 耐摩耗性複合焼結材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62127454A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2671357A1 (fr) * | 1991-01-07 | 1992-07-10 | Sandvik Hard Materials Sa | Metaux durs a caracteristiques tribologiques ameliorees. |
| DE69518447T2 (de) | 1994-02-03 | 2001-05-23 | Isuzu Ceramics Res Inst Co | Verbundkörper mit geringem Reibungskoeffizienten für Gleitteil |
| KR960031023A (ko) * | 1995-02-22 | 1996-09-17 | 와다 요시히로 | 부분복합강화 경합금부품의 제조방법과 그에 사용되는 예비성형체 및 그 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5053207A (ja) * | 1973-09-12 | 1975-05-12 | ||
| JPS5061508A (ja) * | 1973-10-01 | 1975-05-27 |
-
1985
- 1985-11-28 JP JP26795085A patent/JPS62127454A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5053207A (ja) * | 1973-09-12 | 1975-05-12 | ||
| JPS5061508A (ja) * | 1973-10-01 | 1975-05-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62127454A (ja) | 1987-06-09 |
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