JPH06279908A - 高速電気車の集電装置用ｗ基焼結合金製すり板材 - Google Patents
高速電気車の集電装置用ｗ基焼結合金製すり板材Info
- Publication number
- JPH06279908A JPH06279908A JP9362793A JP9362793A JPH06279908A JP H06279908 A JPH06279908 A JP H06279908A JP 9362793 A JP9362793 A JP 9362793A JP 9362793 A JP9362793 A JP 9362793A JP H06279908 A JPH06279908 A JP H06279908A
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- JP
- Japan
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- based sintered
- sintered alloy
- current collector
- electric vehicle
- speed electric
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速電気車の集電装置に用いた場合に相手材
であるトロリ線の損傷少なく、すぐれた耐摩耗性を発揮
するＷ基焼結合金製すり板材を提供する。 【構成】 高速電気車の集電装置用すり板材を、重量％
で、Ｃｏ：３〜２０％を含有し、さらに必要に応じてＮ
ｉおよびＦｅのいずれか、または両方：０．５〜１０％
を含有し、残りがＷと不可避不純物からなる組成を有す
るＷ基焼結合金で構成する。
であるトロリ線の損傷少なく、すぐれた耐摩耗性を発揮
するＷ基焼結合金製すり板材を提供する。 【構成】 高速電気車の集電装置用すり板材を、重量％
で、Ｃｏ：３〜２０％を含有し、さらに必要に応じてＮ
ｉおよびＦｅのいずれか、または両方：０．５〜１０％
を含有し、残りがＷと不可避不純物からなる組成を有す
るＷ基焼結合金で構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、特に高速で走行する
電気車の例えばパンタグラフなどの集電装置に用いた場
合にすぐれた耐摩耗性を示すＷ基焼結合金製すり板材に
関するものである。
電気車の例えばパンタグラフなどの集電装置に用いた場
合にすぐれた耐摩耗性を示すＷ基焼結合金製すり板材に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より今日に至るまで長期に亘って、
電気車の集電装置用すり板材として、各種のＦｅ基焼結
合金製のものが主流を占めていることは良く知られると
ころである。
電気車の集電装置用すり板材として、各種のＦｅ基焼結
合金製のものが主流を占めていることは良く知られると
ころである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年、電気車は
増々高速化の傾向にあり、今や時速：２７０kmでの営業
運転は現実のものとなり、時速：３００km以上の超高速
での営業運転も計画されているが、上記の従来Ｆｅ基焼
結合金製すり板材においては、これらの超高速走行に用
いた場合、いずれも摩耗進行が著しく速いのが現状であ
る。
増々高速化の傾向にあり、今や時速：２７０kmでの営業
運転は現実のものとなり、時速：３００km以上の超高速
での営業運転も計画されているが、上記の従来Ｆｅ基焼
結合金製すり板材においては、これらの超高速走行に用
いた場合、いずれも摩耗進行が著しく速いのが現状であ
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、電気車の超高速走行にもすぐれ
た耐摩耗性を発揮する集電装置用すり板材を開発すべく
研究を行なった結果、集電装置用すり板材を、重量％で
（以下、％は重量％を示す）、Ｃｏ：３〜２０％、を含
有し、さらに必要に応じて、ＮｉおよびＦｅのいずれ
か、または両方：０．５〜１０％、を含有し、残りがＷ
と不可避不純物からなる組成を有するＷ基焼結合金で構
成すると、この結果のＷ基焼結合金製すり板材は、これ
を構成するＷ基焼結合金の主成分であるＷによってすぐ
れた耐熱性、耐酸化性、および耐アーク性、さらに自己
潤滑性が確保され、かつ結合相を形成するＣｏによって
高温強度が確保され、また必要に応じて含有されるＮｉ
およびＦｅによって常温強度が向上するようになること
から、通常の高速走行は勿論のこと、時速：２５０km以
上の超高速走行においても、すぐれた耐摩耗性を発揮す
るという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、電気車の超高速走行にもすぐれ
た耐摩耗性を発揮する集電装置用すり板材を開発すべく
研究を行なった結果、集電装置用すり板材を、重量％で
（以下、％は重量％を示す）、Ｃｏ：３〜２０％、を含
有し、さらに必要に応じて、ＮｉおよびＦｅのいずれ
か、または両方：０．５〜１０％、を含有し、残りがＷ
と不可避不純物からなる組成を有するＷ基焼結合金で構
成すると、この結果のＷ基焼結合金製すり板材は、これ
を構成するＷ基焼結合金の主成分であるＷによってすぐ
れた耐熱性、耐酸化性、および耐アーク性、さらに自己
潤滑性が確保され、かつ結合相を形成するＣｏによって
高温強度が確保され、また必要に応じて含有されるＮｉ
およびＦｅによって常温強度が向上するようになること
から、通常の高速走行は勿論のこと、時速：２５０km以
上の超高速走行においても、すぐれた耐摩耗性を発揮す
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
なされたものであって、Ｃｏ：３〜２０％、を含有し、
さらに必要に応じて、ＮｉおよびＦｅのいずれか、また
は両方：０．５〜１０％、を含有し、残りがＷと不可避
不純物からなる組成を有するＷ基焼結合金で構成してな
る高速電気車の集電装置用すり板材に特徴を有するもの
である。
なされたものであって、Ｃｏ：３〜２０％、を含有し、
さらに必要に応じて、ＮｉおよびＦｅのいずれか、また
は両方：０．５〜１０％、を含有し、残りがＷと不可避
不純物からなる組成を有するＷ基焼結合金で構成してな
る高速電気車の集電装置用すり板材に特徴を有するもの
である。
【０００６】つぎに、この発明の集電装置用すり板材に
おいて、これを構成するＷ基焼結合金の成分組成を上記
の通りに限定した理由を説明する。 （ａ） Ｃｏ Ｃｏ成分には、すり板材の高温強度を向上させる作用が
あるが、その含有量が３％未満では所望の強度を確保す
ることができず、一方その含有量が２０％を越えると、
相対的にＷ含有量が低くなって、Ｗ成分によってもたら
される上記の特性が低下するようになることから、その
含有量を３〜２０％と定めた。
おいて、これを構成するＷ基焼結合金の成分組成を上記
の通りに限定した理由を説明する。 （ａ） Ｃｏ Ｃｏ成分には、すり板材の高温強度を向上させる作用が
あるが、その含有量が３％未満では所望の強度を確保す
ることができず、一方その含有量が２０％を越えると、
相対的にＷ含有量が低くなって、Ｗ成分によってもたら
される上記の特性が低下するようになることから、その
含有量を３〜２０％と定めた。
【０００７】（ｂ） ＮｉおよびＦｅ これらの成分には、いずれも常温強度を向上させる作用
があるので、必要に応じて含有されるが、その含有量が
０．５％未満では所望の常温強度向上効果が得られず、
一方その含有量が１０％を越えると、相対的にＷ含有量
が低くなってＷによってもたらされる上記の特性が損な
われるようになることから、その含有量を０．５〜１０
％と定めた。
があるので、必要に応じて含有されるが、その含有量が
０．５％未満では所望の常温強度向上効果が得られず、
一方その含有量が１０％を越えると、相対的にＷ含有量
が低くなってＷによってもたらされる上記の特性が損な
われるようになることから、その含有量を０．５〜１０
％と定めた。
【０００８】
【実施例】つぎに、この発明の集電装置用すり板材を実
施例により具体的に説明する。原料粉末として、いずれ
も−１００メッシュ以下の粒度を有するＷ粉末、Ｃｏ粉
末、Ｎｉ粉末およびＦｅ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、Ｖ型ミキサにて２
時間混合した後、２ton ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体を水素雰囲気中、１４６０〜１５０
０℃の温度に２時間保持の条件で焼結することにより実
質的に配合組成と同じ成分組成を有するＷ基焼結合金で
構成され、かついずれも幅：２５mm×長さ：８０mm×厚
さ：１０mmの寸法をもった本発明Ｗ基焼結合金製すり板
材１〜１５をそれぞれ製造した。
施例により具体的に説明する。原料粉末として、いずれ
も−１００メッシュ以下の粒度を有するＷ粉末、Ｃｏ粉
末、Ｎｉ粉末およびＦｅ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、Ｖ型ミキサにて２
時間混合した後、２ton ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体を水素雰囲気中、１４６０〜１５０
０℃の温度に２時間保持の条件で焼結することにより実
質的に配合組成と同じ成分組成を有するＷ基焼結合金で
構成され、かついずれも幅：２５mm×長さ：８０mm×厚
さ：１０mmの寸法をもった本発明Ｗ基焼結合金製すり板
材１〜１５をそれぞれ製造した。
【０００９】また、比較の目的で、原料粉末として、い
ずれも−１００メッシュ以下の粒度を有するＦｅ−Ｍｏ
合金（Ｍｏ：６０％含有）粉末、Ｎｉ粉末、Ｃｕ粉末、
および鉄粉、さらにカーボンブラックを用い、これら原
料粉末を、Ｆｅ−Ｍｏ合金：６％、Ｎｉ：１％、Ｃｕ：
１％、Ｃ：０．１％、Ｆｅ：残りからなる配合組成に配
合し、Ｖ型ミキサで２時間混合した後、６ton ／cm2 の
圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体をアンモニア
分解ガス雰囲気中、１１３０℃に１時間保持の条件で焼
結することにより実質的に配合組成と同じ成分組成、並
びにＦｅ基合金素地に硬質Ｆｅ−Ｍｏ合金粒子が均一に
分散分布した組織を有するＦｅ基焼結合金で構成され、
かつ幅：２５mm×長さ：８０mm×厚さ：１０mmの同じ寸
法をもった従来Ｆｅ基焼結合金製すり板材を製造した。
なお、上記従来Ｆｅ基焼結合金製すり板材は、電気車の
パンタグラフすり板材として現在広く実用に供されてい
るすり板材のうちの代表的なものである。
ずれも−１００メッシュ以下の粒度を有するＦｅ−Ｍｏ
合金（Ｍｏ：６０％含有）粉末、Ｎｉ粉末、Ｃｕ粉末、
および鉄粉、さらにカーボンブラックを用い、これら原
料粉末を、Ｆｅ−Ｍｏ合金：６％、Ｎｉ：１％、Ｃｕ：
１％、Ｃ：０．１％、Ｆｅ：残りからなる配合組成に配
合し、Ｖ型ミキサで２時間混合した後、６ton ／cm2 の
圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体をアンモニア
分解ガス雰囲気中、１１３０℃に１時間保持の条件で焼
結することにより実質的に配合組成と同じ成分組成、並
びにＦｅ基合金素地に硬質Ｆｅ−Ｍｏ合金粒子が均一に
分散分布した組織を有するＦｅ基焼結合金で構成され、
かつ幅：２５mm×長さ：８０mm×厚さ：１０mmの同じ寸
法をもった従来Ｆｅ基焼結合金製すり板材を製造した。
なお、上記従来Ｆｅ基焼結合金製すり板材は、電気車の
パンタグラフすり板材として現在広く実用に供されてい
るすり板材のうちの代表的なものである。
【００１０】
【表１】
【００１１】ついで、これらの各種すり板材について加
速摩耗試験を行なった。加速摩耗試験は、モータの水平
回転軸に中心を固定することにより直立支持された外
径：２．２ｍの円板の片側面に、模擬トロリ線として外
径：２ｍ×高さ：１５mm×幅：５mmの硬銅リング（ＪＩ
Ｓ・Ｃ１１００・ＢＢ−Ｈ）を５０mm偏心して取り付け
た装置を用い、上記硬銅リングに、直径線上の両側です
り板材を７kgの押付力で、長さ：８０mm×幅：２５mmの
寸法面を面接触させ、上記模擬トロリ線とすり板材間に
１００Ａの電流を流しながら、上記円板の回転を５分で
３００km／hrの回転速度に上げ、この速度に５分間保持
した後、５分かけて停止を１サイクルとし、これを３回
繰り返すことにより行ない、すり板材の比摩耗量および
相手材である模擬トロリ線の摩耗深さを測定した。これ
らの測定結果を、模擬トロリ線：５０００回転当りの値
に換算し、かつ２本のすり板材の平均値として表１に合
せて示した。
速摩耗試験を行なった。加速摩耗試験は、モータの水平
回転軸に中心を固定することにより直立支持された外
径：２．２ｍの円板の片側面に、模擬トロリ線として外
径：２ｍ×高さ：１５mm×幅：５mmの硬銅リング（ＪＩ
Ｓ・Ｃ１１００・ＢＢ−Ｈ）を５０mm偏心して取り付け
た装置を用い、上記硬銅リングに、直径線上の両側です
り板材を７kgの押付力で、長さ：８０mm×幅：２５mmの
寸法面を面接触させ、上記模擬トロリ線とすり板材間に
１００Ａの電流を流しながら、上記円板の回転を５分で
３００km／hrの回転速度に上げ、この速度に５分間保持
した後、５分かけて停止を１サイクルとし、これを３回
繰り返すことにより行ない、すり板材の比摩耗量および
相手材である模擬トロリ線の摩耗深さを測定した。これ
らの測定結果を、模擬トロリ線：５０００回転当りの値
に換算し、かつ２本のすり板材の平均値として表１に合
せて示した。
【００１２】
【発明の効果】表１に示される結果から、本発明Ｗ基焼
結合金製すり板材１〜１５は、いずれも超高速走行で従
来Ｆｅ基焼結合金製すり板材に比して相対的に低い相手
攻撃性で、これより一段とすぐれた耐摩耗性を示すこと
が明らかである。上述のように、この発明の集電装置用
Ｗ基焼結合金製すり板材は、通常走行は勿論のこと、特
に時速：２５０km以上の超高速走行の電気車に用いた場
合にもすぐれた耐摩耗性を発揮し、十分満足に対応でき
るものである。
結合金製すり板材１〜１５は、いずれも超高速走行で従
来Ｆｅ基焼結合金製すり板材に比して相対的に低い相手
攻撃性で、これより一段とすぐれた耐摩耗性を示すこと
が明らかである。上述のように、この発明の集電装置用
Ｗ基焼結合金製すり板材は、通常走行は勿論のこと、特
に時速：２５０km以上の超高速走行の電気車に用いた場
合にもすぐれた耐摩耗性を発揮し、十分満足に対応でき
るものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃｏ：３〜２０％、を含有し、残りがＷと不可避不純物
からなる組成を有するＷ基焼結合金で構成したことを特
徴とする高速電気車の集電装置用Ｗ基焼結合金製すり板
材。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｃｏ：３〜２０％、を含有し、さらに、 ＮｉおよびＦｅのいずれか、または両方：０．５〜１０
％、を含有し、残りがＷと不可避不純物からなる組成を
有するＷ基焼結合金で構成したことを特徴とする高速電
気車の集電装置用Ｗ基焼結合金製すり板材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9362793A JPH06279908A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 高速電気車の集電装置用ｗ基焼結合金製すり板材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9362793A JPH06279908A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 高速電気車の集電装置用ｗ基焼結合金製すり板材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06279908A true JPH06279908A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=14087572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9362793A Pending JPH06279908A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 高速電気車の集電装置用ｗ基焼結合金製すり板材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06279908A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100255356B1 (ko) * | 1997-08-12 | 2000-05-01 | 최동환 | 텅스텐기 소결합금의 열처리방법 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP9362793A patent/JPH06279908A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100255356B1 (ko) * | 1997-08-12 | 2000-05-01 | 최동환 | 텅스텐기 소결합금의 열처리방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010508 |