JPH059667A - 高強度を有するFe基焼結合金製耐摩部材 - Google Patents

高強度を有するFe基焼結合金製耐摩部材

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JPH059667A
JPH059667A JP18815591A JP18815591A JPH059667A JP H059667 A JPH059667 A JP H059667A JP 18815591 A JP18815591 A JP 18815591A JP 18815591 A JP18815591 A JP 18815591A JP H059667 A JPH059667 A JP H059667A
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wear
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JP18815591A
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Hachiro Matsunaga
八郎 松永
Kunio Hanada
久仁夫 花田
Shunichi Sato
俊一 佐藤
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Fe基焼結合金製耐摩部材の強度向上をはか
る。 【構成】 耐摩部材が、重量%で、C :0.45〜
0.55%、Cr:3.8〜4.5%、Mo:2.5〜
3.5%、 W :1.5〜2.5%、Si:0.5
〜0.8%、 Mn:0.2〜0.4%、を含有し、
残りがFeと不可避不純物からなる組成を有するFe基
合金素地に、C :0.8〜0.9%、 Cr:3.
8〜4.5%、Mo:4.5〜5.5%、 W :
5.5〜6.7%、V :1.6〜2.2%、 S
i:0.5〜0.8%、Mn:0.2〜0.4%、を含
有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成を有する
複炭化物析出型Fe基合金硬質相が5〜20%の割合で
分散した組織を有するFe基焼結合金からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高強度を有するFe
基焼結合金製耐摩部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に耐摩部材として、例えば内
燃機関のロッカーアーム材やそのチップ材、さらにカム
材やローラ材などが知られており、またこれら耐摩部材
の製造には、耐摩耗性が要求されることから、例えば特
開昭55−145156号公報に記載されるFe基焼結
合金はじめ、その他多くの耐摩耗性Fe基焼結合金が用
いられていることも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の各種機械
装置の高性能化と相まって、これの軽量化および小型化
に対する要求も強くなされており、これに伴ない、これ
らの構造部材である上記耐摩部材にも高強度が要求され
るようになっているが、上記の従来耐摩部材はこれを構
成するFe基焼結合金が十分な強度を具備するものでな
いため、これらの要求には満足に対応することができな
いのが現状である。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、高強度を有するFe基焼結合金
製耐摩部材を開発すべく研究を行なった結果、耐摩部材
を、重量%で(以下%は重量%を示す)、C :0.4
5〜0.55%、Cr:3.8〜4.5%、Mo:2.
5〜3.5%、 W :1.5〜2.5%、Si:
0.5〜0.8%、 Mn:0.2〜0.4%、を含
有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成を有する
Fe基合金素地に、C :0.8〜0.9%、 C
r:3.8〜4.5%、Mo:4.5〜5.5%、
W :5.5〜6.7%、V :1.6〜2.2%、
Si:0.5〜0.8%、Mn:0.2〜0.4%、
を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成を有
する複炭化物析出型Fe基合金硬質相が5〜20%の割
合で分散した組織を有するFe基焼結合金で構成する
と、前記Fe基焼結合金の素地によって高強度が確保さ
れるので、耐摩部材の薄肉化および小型化による軽量化
が可能となるばかりでなく、前記Fe基焼結合金の硬質
相によってすぐれた耐摩耗性が確保され、実用に際して
すぐれた性能を長期に亘って発揮するようになるという
研究結果を得たのである。
【0005】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであり、また耐摩部材を構成するFe基焼
結合金の組成は経験的に定めたものであり、構成成分の
含有量が相対的に狭い範囲での含有となっている。
【0006】すなわち、この発明の耐摩部材において、
これを構成するFe基焼結合金の素地は、合金成分とし
てのC,Cr,Mo,W,Si,およびMnのすべてが
素地に固定した単一相組織をもつものであり、したがっ
てこれらの合金成分のうちのC,Cr,Mo,およびW
のいずれかでも上記の含有範囲から少ない方に外れる
と、所望の固溶強化をはかることができず、一方C,C
r,Mo,およびWのいずれかでも上記の含有範囲から
高い方に外れると、炭化物が析出するようになって強度
が低下することから、その含有量を、それぞれC:0.
45〜0.55%、Cr:3.8〜4.5%、Mo:
2.5〜3.5%、W:1.5〜2.5%と定めてい
る。なお、SiおよびMnは脱酸剤として不可欠のもの
であり、したがってその含有量が、それぞれSi:0.
5%未満およびMn:0.2%未満では所望の十分な脱
酸を行なうことができず、一方その含有量が、それぞれ
Si:0.8%およびMn:0.4%を越えると、強度
が低下するようになることから、その含有量をSi:
0.5〜0.8%、Mn:0.2〜0.8%と定めた。
【0007】また、同じくこの発明の耐摩部材における
Fe基焼結合金の硬質相は、製造工程での焼入れおよび
焼戻しの熱処理でCr,Mo,W,およびVの複炭化物
が析出した組織をもつものであり、この組織によって高
硬度をもつようになるが、これらの成分のうちのいずれ
かでも上記の範囲から少ない方に外れた含有量になる
と、所望の高硬度を確保することができず、一方これら
の成分のうちのいずれかでも上記の範囲から外れて多く
含有すると相手攻撃性が一段と著しくなることから、そ
の含有量を、それぞれC:0.8〜0.9%、Cr:
3.8〜4.5%、Mo:4.5〜5.5%、W:5.
5〜6.7%、およびV:1.6〜2.2%と定めたの
である。なお、SiおよびMnについては、上記素地の
場合と同じ理由で、その含有量を、それぞれSi:0.
5〜0.8%、Mn:0.2〜0.4%と定めた。
【0008】さらに、上記硬質相のFe基焼結合金に占
める割合は、その割合が5%未満では所望の耐摩耗性を
確保することができず、一方その割合が20%を越える
と相手攻撃性が増大するようになるという理由で5〜2
0%と定めたものである。
【0009】
【実施例】つぎに、この発明の耐摩部材を実施例により
具体的に説明する。素地形成用Fe基合金粉末として、
C:0.52%、Cr:4.13%、Mo:3.04
%、W:2.05%、Si:0.67%、Mn:0.3
0%、Feおよび不可避不純物:残りからなる組成を有
する粒度:325メッシュ以下のアトマイズFe基合金
粉末、および硬質相形成用Fe基合金粉末として、C:
0.84%、Cr:4.16%、Mo:5.06%、
W:6.13%、V:2.02%、Si:0.64%、
Mn:0.31%、Feおよび不可避不純物:残りから
なる組成を有する同じく粒度:100メッシュ以下のガ
スアトマイズFe基合金粉末を用意し、これら原料粉末
を表1に示される配合組成に配合し、ステアリン酸亜
鉛:1%を加えてミキサーにて30分間混合した後、5
ton /cm2の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体
を500℃に30分間保持して脱脂し、ついで1×10
-3torrの真空中、1220℃に1時間保持の条件で焼結
し、ついで1×10-3torrの真空中、温度:1200℃
に1時間保持後、N2 ガス冷却の焼入れ処理、および大
気中、540℃に1時間保持の焼戻し処理を施すことに
より実質的に配合組成と同一の組成をもった縦:10mm
×幅:10mm×長さ:30mmの寸法の本発明耐摩部材1
〜4および比較摩耗部材1,2をそれぞれ製造した。
【0010】
【表1】
【0011】ついで、この結果得られた各種の耐摩部材
について、理論密度比、抗折力、およびロックウェル硬
さ(Cスケール)を測定すると共に、摩耗試験を行なっ
た。
【0012】摩耗試験は、相手材として外径:40mm×
内径:20mm×幅:15mmの寸法をもち、かつJIS・
SCr420の浸炭材からなるリングを用い、このリン
グの中心軸を水平に保持した状態で、その表面に潤滑油
を滴下しながら、1500r.p.m.の速度で回転させ、こ
れに上記の耐摩部材を上下から水平に当接させ、これに
20kgの荷重をかけた状態で20時間保持の条件で行な
い、最大摩耗深さを測定した。この測定結果を表1に示
した。
【0013】表1に示される結果から、本発明耐摩部材
1〜4は、90〜120kg/mm2 程度の抗折力しか示さ
ないこの種の従来Fe基焼結合金製耐摩部材に比して一
段と高強度をもち、かつ同じくHR C:50〜55程度
の硬さ、並びに同一条件での摩耗試験で10〜20μm
程度の最大摩耗深さおよび10〜15μm程度の相手材
最大摩耗深さを示す前記従来Fe基焼結合金製耐摩部材
と同等あるいはこれ以上のすぐれた耐摩耗性を示すこと
が明らかである。
【0014】一方、比較耐摩部材1,2に見られるよう
に、硬質相の含有割合がこの発明の範囲から外れると、
耐摩耗性が低下したり、相手攻撃性が増大したりするよ
うになることがわかる。
【0015】上述のように、この発明の耐摩部材は、高
強度およびすぐれた耐摩耗性を有するFe基焼結合金に
よって構成されているので、これの薄肉化および小型化
による軽量化が可能となると共に、実用に際してはすぐ
れた性能を長期に亘って発揮するようになるなど工業上
有用な特性を有するのである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 38/22

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 重量%で、 C :0.45〜0.55%、Cr:3.8〜4.5
    %、 Mo:2.5〜3.5%、 W :1.5〜2.5
    %、 Si:0.5〜0.8%、 Mn:0.2〜0.4
    %、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成を有
    するFe基合金素地に、 C :0.8〜0.9%、 Cr:3.8〜4.5
    %、 Mo:4.5〜5.5%、 W :5.5〜6.7
    %、 V :1.6〜2.2%、 Si:0.5〜0.8
    %、 Mn:0.2〜0.4%、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成を有
    する複炭化物析出型Fe基合金硬質相が5〜20%の割
    合で分散した組織を有するFe基焼結合金で構成したこ
    とを特徴とする高強度を有するFe基焼結合金製耐摩部
    材。
JP18815591A 1991-07-02 1991-07-02 高強度を有するFe基焼結合金製耐摩部材 Withdrawn JPH059667A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5949003A (en) * 1996-04-15 1999-09-07 Nissan Motor Co., Ltd. High-temperature wear-resistant sintered alloy
US6340377B1 (en) 1999-04-12 2002-01-22 Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. High-temperature wear-resistant sintered alloy

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5949003A (en) * 1996-04-15 1999-09-07 Nissan Motor Co., Ltd. High-temperature wear-resistant sintered alloy
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A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 19981008