JPH068430B2 - 単一および複合摺動部材の製造方法 - Google Patents
単一および複合摺動部材の製造方法Info
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- JPH068430B2 JPH068430B2 JP28638585A JP28638585A JPH068430B2 JP H068430 B2 JPH068430 B2 JP H068430B2 JP 28638585 A JP28638585 A JP 28638585A JP 28638585 A JP28638585 A JP 28638585A JP H068430 B2 JPH068430 B2 JP H068430B2
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- sintered copper
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【発明の詳細な説明】 Ａ．発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、プレス機のウエアプレート等に用いられる単
一および複合摺動部材、特に自己潤滑性焼結銅合金より
構成される単一摺動部材および前記銅合金とそれを溶着
したベース材とより構成される複合摺動部材の製造方法
に関する。
一および複合摺動部材、特に自己潤滑性焼結銅合金より
構成される単一摺動部材および前記銅合金とそれを溶着
したベース材とより構成される複合摺動部材の製造方法
に関する。
(2) 従来の技術 従来、この種複合摺動部材の製造方法として、ニッケ
ル、スズ、リンおよび黒鉛を含む銅系原料粉末を焼結し
て自己潤滑性焼結銅合金を得、その焼結時焼結銅合金を
ベース材に溶着する手法が知られている（特公昭５８−
５２５４７号公報参照）。
ル、スズ、リンおよび黒鉛を含む銅系原料粉末を焼結し
て自己潤滑性焼結銅合金を得、その焼結時焼結銅合金を
ベース材に溶着する手法が知られている（特公昭５８−
５２５４７号公報参照）。
(3) 発明が解決しようとする問題点 前記黒鉛は潤滑材として機能するもので、その機能を十
分に発揮させるため前記従来法においては多量の黒鉛粉
末が用いられている。
分に発揮させるため前記従来法においては多量の黒鉛粉
末が用いられている。
その結果、焼結銅合金の圧縮強さが低下し、また前記化
学成分に起因して焼結銅合金の靭性、したがって耐衝撃
性が低いという問題がある。
学成分に起因して焼結銅合金の靭性、したがって耐衝撃
性が低いという問題がある。
さらに前記原料粉末は粉末状態のまま使用されるので、
その取扱性が悪く、複合摺動部材の生産能率に支障を来
たすといった問題もある。
その取扱性が悪く、複合摺動部材の生産能率に支障を来
たすといった問題もある。
本発明は上記に鑑み、黒鉛の含有量を減らし、また黒鉛
の減量分を潤滑性を有し耐摩耗性向上に寄与すると共に
靭性向上効果を発揮するモリブデンによって補い、これ
により優れた耐摩耗性および高圧縮強さを持つ自己潤滑
性焼結銅合金より構成される前記単一摺動部材および前
記自己潤滑性焼結銅合金を備えた前記複合摺動部材を得
ることのできる前記製造方法を提供することを目的とす
る。
の減量分を潤滑性を有し耐摩耗性向上に寄与すると共に
靭性向上効果を発揮するモリブデンによって補い、これ
により優れた耐摩耗性および高圧縮強さを持つ自己潤滑
性焼結銅合金より構成される前記単一摺動部材および前
記自己潤滑性焼結銅合金を備えた前記複合摺動部材を得
ることのできる前記製造方法を提供することを目的とす
る。
Ｂ．発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明に係る単一摺動部材の製造方法は、ニッケル、ス
ズおよびリンを含有する銅合金粉末に、潤滑性粉末とし
てモリブデン粉末および黒鉛粉末を添加してなる原料粉
末と合成樹脂バインダとを混合して混合物を得る工程
と；該混合物の上面全体に５〜１８０ｇ／cm2の加圧力
を加え、この加圧下で前記混合物中の前記合成樹脂バイ
ンダを熱分解し、また前記原料粉末を半液相状態で焼結
して前記自己潤滑性焼結銅合金を得る工程と；を用いる
ことを特徴とする。
ズおよびリンを含有する銅合金粉末に、潤滑性粉末とし
てモリブデン粉末および黒鉛粉末を添加してなる原料粉
末と合成樹脂バインダとを混合して混合物を得る工程
と；該混合物の上面全体に５〜１８０ｇ／cm2の加圧力
を加え、この加圧下で前記混合物中の前記合成樹脂バイ
ンダを熱分解し、また前記原料粉末を半液相状態で焼結
して前記自己潤滑性焼結銅合金を得る工程と；を用いる
ことを特徴とする。
また本発明に係る複合摺動部材の製造方法は、ニッケ
ル、スズおよびリンを含有する銅合金粉末に、潤滑性粉
末としてモリブデン粉末および黒鉛粉末を添加してなる
原料粉末と合成樹脂バインダとを混合して混合物を得る
工程と；該混合物を前記ベース材の上面に貼着し、該混
合物の上面全体に５〜１８０ｇ／cm2の加圧力を加え、
この加圧下で前記混合物中の前記合成樹脂バインダを熱
分解し、また前記原料粉末を半液相状態で焼結して前記
自己潤滑性焼結銅合金を得、該焼結銅合金をその焼結時
に前記ベース材に溶着する工程と；を用いることを特徴
とする。
ル、スズおよびリンを含有する銅合金粉末に、潤滑性粉
末としてモリブデン粉末および黒鉛粉末を添加してなる
原料粉末と合成樹脂バインダとを混合して混合物を得る
工程と；該混合物を前記ベース材の上面に貼着し、該混
合物の上面全体に５〜１８０ｇ／cm2の加圧力を加え、
この加圧下で前記混合物中の前記合成樹脂バインダを熱
分解し、また前記原料粉末を半液相状態で焼結して前記
自己潤滑性焼結銅合金を得、該焼結銅合金をその焼結時
に前記ベース材に溶着する工程と；を用いることを特徴
とする。
(2) 作 用 潤滑性粉末として、モリブデン粉末と黒鉛粉末の混合粉
末を用いるので、モリブデンの含有量に応じて黒鉛の含
有量を減少し、これにより焼結銅合金の圧縮強さおよび
靱性を向上させることが可能となる。
末を用いるので、モリブデンの含有量に応じて黒鉛の含
有量を減少し、これにより焼結銅合金の圧縮強さおよび
靱性を向上させることが可能となる。
また原料粉末を、それと合成樹脂バインダとを混合して
得られた混合物の形態で用いるので、原料粉末の取扱性
が良好となる。
得られた混合物の形態で用いるので、原料粉末の取扱性
が良好となる。
さらに５〜１８０ｇ／cm2の加圧下において原料粉末を
固相と液相が共存する半液相状態で焼結するので液相に
より固相間の気孔を埋めて、焼結銅合金の密度および硬
さを向上させ、また前記加圧力により焼結銅合金の水平
面内における収縮を抑制すると共にニッケルのろう材と
しての機能により焼結銅合金をベース材に確実に溶着さ
せることができる。
固相と液相が共存する半液相状態で焼結するので液相に
より固相間の気孔を埋めて、焼結銅合金の密度および硬
さを向上させ、また前記加圧力により焼結銅合金の水平
面内における収縮を抑制すると共にニッケルのろう材と
しての機能により焼結銅合金をベース材に確実に溶着さ
せることができる。
さらにまた合成樹脂バインダの熱分解により生じた分解
ガスは、原料粉末の構成粉末間より排出されるので、焼
結銅合金における残留ガスに起因した巣の発生、有害ガ
ス成分の侵入等の不具合を確実に回避することができ
る。
ガスは、原料粉末の構成粉末間より排出されるので、焼
結銅合金における残留ガスに起因した巣の発生、有害ガ
ス成分の侵入等の不具合を確実に回避することができ
る。
なお、前記加圧力が５ｇ／cm2を下回ると、焼結銅合金
の焼結強度が低く、摺動部材として使用することができ
ない。一方、１８０ｇ／cm2を上回ると、液相が滲出し
て焼結銅合金の形状精度が悪化する。
の焼結強度が低く、摺動部材として使用することができ
ない。一方、１８０ｇ／cm2を上回ると、液相が滲出し
て焼結銅合金の形状精度が悪化する。
(3) 実 施 例 第１図は複合摺動部材１を示し、その複合摺動部材１は
ベース材２と、その一面に溶着された自己潤滑性焼結銅
合金３とよりなる。焼結銅合金３はその焼結時にベース
材２に溶着されたものである。
ベース材２と、その一面に溶着された自己潤滑性焼結銅
合金３とよりなる。焼結銅合金３はその焼結時にベース
材２に溶着されたものである。
焼結銅合金３は原料粉末と合成樹脂バインダとの混合物
より得られた原料シートを用いて製造される。
より得られた原料シートを用いて製造される。
原料粉末としては、ニッケル ５〜３０重量％、スズ
７〜１３重量％およびリン ０．３〜２重量％を含有す
る銅合金粉末に、それに対し潤滑性粉末としてモリブデ
ン粉末 １〜５重量％および黒鉛粉末 １〜２．５重量
％を添加したものが該当する。
７〜１３重量％およびリン ０．３〜２重量％を含有す
る銅合金粉末に、それに対し潤滑性粉末としてモリブデ
ン粉末 １〜５重量％および黒鉛粉末 １〜２．５重量
％を添加したものが該当する。
この原料粉末において、各化学成分の配合量を前記のよ
うに限定した理由および各化学成分の役割は以下の通り
ある。
うに限定した理由および各化学成分の役割は以下の通り
ある。
ニッケルはろう材として機能し、原料粉末の焼結性、ベ
ース材に対する焼結銅合金の溶着性および銅マトリック
スの強度を向上させる効果を発揮するが、その配合量が
５重量％を下回ると前記効果が得られず、また３０重量
％を上回っても前記効果の向上は望めず、その上コスト
高となる。
ース材に対する焼結銅合金の溶着性および銅マトリック
スの強度を向上させる効果を発揮するが、その配合量が
５重量％を下回ると前記効果が得られず、また３０重量
％を上回っても前記効果の向上は望めず、その上コスト
高となる。
スズは銅と合金化して銅マトリックスの強度および耐摩
耗性を向上させる効果を発揮するが、その配合量が７重
量％を下回ると前記効果が得られず、また１３重量％を
上回ると銅合金の融点が低下して焼結銅合金の形状維持
性が悪化する。
耗性を向上させる効果を発揮するが、その配合量が７重
量％を下回ると前記効果が得られず、また１３重量％を
上回ると銅合金の融点が低下して焼結銅合金の形状維持
性が悪化する。
リンは銅マトリックスに析出してその強度および耐摩耗
性を向上させる効果を発揮するが、その配合量が０．３
重量％を下回ると銅合金の融点が高くなって原料粉末の
焼結性が悪化し、また２重量％を上回ると銅合金の融点
が低下して焼結銅合金の形状維持性が悪化する。
性を向上させる効果を発揮するが、その配合量が０．３
重量％を下回ると銅合金の融点が高くなって原料粉末の
焼結性が悪化し、また２重量％を上回ると銅合金の融点
が低下して焼結銅合金の形状維持性が悪化する。
モリブデンは銅合金と強固に結合して焼結銅合金の靱
性、耐摩耗性および潤滑性を向上させる効果を発揮する
が、その配合量が１重量％を下回ると前記効果が得られ
ず、また５重量％を上回ると原料シートの成形が困難と
なり、また焼結銅合金の焼結強度および密度が低下す
る。
性、耐摩耗性および潤滑性を向上させる効果を発揮する
が、その配合量が１重量％を下回ると前記効果が得られ
ず、また５重量％を上回ると原料シートの成形が困難と
なり、また焼結銅合金の焼結強度および密度が低下す
る。
黒鉛は焼結銅合金の潤滑性を向上させる効果を発揮する
が、その配合量が１重量％を下回ると前記効果が得られ
ず、また２．５重量％を上回ると焼結銅合金の圧縮強さ
が低下する。
が、その配合量が１重量％を下回ると前記効果が得られ
ず、また２．５重量％を上回ると焼結銅合金の圧縮強さ
が低下する。
合成樹脂バインダとしては熱可塑性合成樹脂エマルジョ
ンが該当し、その合成樹脂バインダは原料粉末に対して
１〜４重量％配合される。その理由は合成樹脂バインダ
の配合量が１重量％を下回ると原料シートの保形性が悪
く、また原料粉末間の結合力が弱くなってその粉末の脱
落を発生し、一方４重量％を上回ると焼結銅合金の気孔
率が高くなって密度の低下、形状精度の悪化等を招来
し、また残留炭素が多くなって焼結性の阻害、ベース材
に対する焼結銅合金の溶着不良等を招来するからであ
る。
ンが該当し、その合成樹脂バインダは原料粉末に対して
１〜４重量％配合される。その理由は合成樹脂バインダ
の配合量が１重量％を下回ると原料シートの保形性が悪
く、また原料粉末間の結合力が弱くなってその粉末の脱
落を発生し、一方４重量％を上回ると焼結銅合金の気孔
率が高くなって密度の低下、形状精度の悪化等を招来
し、また残留炭素が多くなって焼結性の阻害、ベース材
に対する焼結銅合金の溶着不良等を招来するからであ
る。
次に第２、第３図を参照しながら前記複合摺動部材１の
製造方法について説明する。
製造方法について説明する。
ｉ．原料シートの製造 噴霧法により得られた、ニッケル ２５重量％、スズ
１０重量％、リン １．１重量％および残部銅からな
り、標準篩１１０メッシュを通過し得る粒度の銅合金粉
末 ９２重量％、 機械的粉砕法により得られた、標準篩２７０メッシュを
通過し得る粒度のモリブデン粉末 ２．５重量％、およ
び 機械的粉砕法により得られた、標準篩２８メッシュを通
過し得るが、６５メッシュを通過し得ない粒度の人造黒
鉛粉末 ２．５重量％ よりなる原料粉末と、 四フッ化エチレン樹脂とアクリル樹脂を１：１に混合
し、その混合樹脂にそれに対し５０重量％の水を添加し
てエマルジョン化した合成樹脂バインダ ３重量％と を、第２図(a)に示すようにニーダ４に投入し、それら
を３分間混合して原料粉末を合成樹脂バインダ中に均一
に分散させた混合物Ｍを得る。
１０重量％、リン １．１重量％および残部銅からな
り、標準篩１１０メッシュを通過し得る粒度の銅合金粉
末 ９２重量％、 機械的粉砕法により得られた、標準篩２７０メッシュを
通過し得る粒度のモリブデン粉末 ２．５重量％、およ
び 機械的粉砕法により得られた、標準篩２８メッシュを通
過し得るが、６５メッシュを通過し得ない粒度の人造黒
鉛粉末 ２．５重量％ よりなる原料粉末と、 四フッ化エチレン樹脂とアクリル樹脂を１：１に混合
し、その混合樹脂にそれに対し５０重量％の水を添加し
てエマルジョン化した合成樹脂バインダ ３重量％と を、第２図(a)に示すようにニーダ４に投入し、それら
を３分間混合して原料粉末を合成樹脂バインダ中に均一
に分散させた混合物Ｍを得る。
第２図(b)に示すように、混合物Ｍをヒータ５上に移
し、それを８０〜１５０℃に加熱して水分を蒸発し乾燥
する。
し、それを８０〜１５０℃に加熱して水分を蒸発し乾燥
する。
第２図(c)に示すように、加熱状態に在る混合物Ｍをロ
ール機６に数回通し、厚さ２〜３mmの原料シートＳを得
る。
ール機６に数回通し、厚さ２〜３mmの原料シートＳを得
る。
第２図(d)に示すように、原料シートＳをヒータ５上に
移し、それを８０〜１２０℃で３０分間加熱し、ロール
成形時の歪を除去する。
移し、それを８０〜１２０℃で３０分間加熱し、ロール
成形時の歪を除去する。
原料シートＳの密度は４．８ｇ／cm3で、第２図(e)に示
すようにロール状に巻いて保存される。
すようにロール状に巻いて保存される。
ii．複合摺動部材の製造 第２図(f)に示すように、原料シートＳから縦２００m
m、横２００mmの原料板Ｐを裁断し、その原料板Ｐを縦
２００mm、横２００mm、厚さ１９mmのＪＩＳ ＳＳ４１
で表わされる鋼板製ベース材２の上面にアクリル系接着
剤を用いて貼着し、その上面を縦２１０mm、横２１０m
m、厚さ２mmのセラミック繊維、実施例はシリカアルミ
ナ繊維（商品名カオウール）よりなり通気性を有するガ
ス抜き用シート６を用いて覆い、さらにシート６の上面
に縦２００mm、横２００mm、厚さ３８mmの前記と同材質
の鋼板よりなる加圧体７を載置する。この加圧体７によ
り原料板Ｐの上面全体が略３０ｇ／cm2の加圧力を以て
加圧される。
m、横２００mmの原料板Ｐを裁断し、その原料板Ｐを縦
２００mm、横２００mm、厚さ１９mmのＪＩＳ ＳＳ４１
で表わされる鋼板製ベース材２の上面にアクリル系接着
剤を用いて貼着し、その上面を縦２１０mm、横２１０m
m、厚さ２mmのセラミック繊維、実施例はシリカアルミ
ナ繊維（商品名カオウール）よりなり通気性を有するガ
ス抜き用シート６を用いて覆い、さらにシート６の上面
に縦２００mm、横２００mm、厚さ３８mmの前記と同材質
の鋼板よりなる加圧体７を載置する。この加圧体７によ
り原料板Ｐの上面全体が略３０ｇ／cm2の加圧力を以て
加圧される。
加圧体７は、焼結時において原料粉末を加圧し焼結銅合
金３の密度を向上させるために用いられるものである
が、この加圧体７を直接原料板Ｐ上に載せると、合成樹
脂バインダ等より生じる分解ガスのガス抜き性が悪く、
また原料板Ｐにおける外周部の、結合力を失った原料粉
末が分解ガスの噴出圧により飛散する。そこで加圧体７
と原料板Ｐとの間に原料板Ｐよりも大きな前記シート６
を介在させ、その通気性を利用してガス排出路を形成
し、また原料粉末の飛散を防止する。このような使用目
的を十分に達成するためには、原料板Ｐの大きさとシー
ト６の厚さとの間に相関関係がある。例えば、原料板Ｐ
の厚さ２mmにおいて、その大きさが縦８０mm、横８０mm
ではシート６の厚さは１mm、縦２００mm、横２００mmで
はシート６の厚さは２mmとなる。なお、前記厚さを有す
る原料板Ｐの大きさが縦６０mm、横６０mm以下である場
合、合成樹脂バインダ等の熱分解が極めて遅い場合等に
おいてはシート６が無くとも分解ガスのガス抜きが容易
に行われ、また原料粉末の飛散は生じない。
金３の密度を向上させるために用いられるものである
が、この加圧体７を直接原料板Ｐ上に載せると、合成樹
脂バインダ等より生じる分解ガスのガス抜き性が悪く、
また原料板Ｐにおける外周部の、結合力を失った原料粉
末が分解ガスの噴出圧により飛散する。そこで加圧体７
と原料板Ｐとの間に原料板Ｐよりも大きな前記シート６
を介在させ、その通気性を利用してガス排出路を形成
し、また原料粉末の飛散を防止する。このような使用目
的を十分に達成するためには、原料板Ｐの大きさとシー
ト６の厚さとの間に相関関係がある。例えば、原料板Ｐ
の厚さ２mmにおいて、その大きさが縦８０mm、横８０mm
ではシート６の厚さは１mm、縦２００mm、横２００mmで
はシート６の厚さは２mmとなる。なお、前記厚さを有す
る原料板Ｐの大きさが縦６０mm、横６０mm以下である場
合、合成樹脂バインダ等の熱分解が極めて遅い場合等に
おいてはシート６が無くとも分解ガスのガス抜きが容易
に行われ、また原料粉末の飛散は生じない。
ガス抜き用シート６は、原料粉末の焼結温度でその粉末
および加圧体７に対して非融着性をもつことが必要であ
る。この要件を満たす材料としては前記セラミック繊維
の外にアスベスト、ロックウール等が該当する。
および加圧体７に対して非融着性をもつことが必要であ
る。この要件を満たす材料としては前記セラミック繊維
の外にアスベスト、ロックウール等が該当する。
シート６を用いない場合には、原料粉末に対する加圧体
７の融着を防止すべく、加圧体７に離型剤を塗布する。
アルミナ等のセラミック体を原料板Ｐと加圧体７間に介
在させる等の手段を採用する。
７の融着を防止すべく、加圧体７に離型剤を塗布する。
アルミナ等のセラミック体を原料板Ｐと加圧体７間に介
在させる等の手段を採用する。
前記積層物を真空焼結炉８内に設置して第３図に示す加
熱条件で合成樹脂バインダおよびアクリル系接着剤の熱
分解、原料粉末の焼結およびベース材に対する焼結銅合
金の溶着を行う。キャリアガスとしては窒素ガスが用い
られ、真空度は１Ｔｏｒｒである。
熱条件で合成樹脂バインダおよびアクリル系接着剤の熱
分解、原料粉末の焼結およびベース材に対する焼結銅合
金の溶着を行う。キャリアガスとしては窒素ガスが用い
られ、真空度は１Ｔｏｒｒである。
(a) 第１加熱ゾーン（第３図Ａ１） この加熱ゾーンＡ１は常温から６００℃までである。常
温からの昇温速度は２０℃／分で、炉内は６００℃にて
６０分間恒温状態に保持される。この加熱ゾーンＡ１で
は、先ず、積層物の水分が蒸発し、次いで５６０〜６０
０℃の範囲で合成樹脂バインダ中の四フッ化エチレン樹
脂およびアクリル樹脂並びにアクリル系接着剤が熱分解
されてガス化する。分解ガスは原料粉末の構成粉末間よ
りシート６を通じて排出される。ベース材２の外周部に
在る結合力を失った原料粉末の飛散はシート６により防
止される。
温からの昇温速度は２０℃／分で、炉内は６００℃にて
６０分間恒温状態に保持される。この加熱ゾーンＡ１で
は、先ず、積層物の水分が蒸発し、次いで５６０〜６０
０℃の範囲で合成樹脂バインダ中の四フッ化エチレン樹
脂およびアクリル樹脂並びにアクリル系接着剤が熱分解
されてガス化する。分解ガスは原料粉末の構成粉末間よ
りシート６を通じて排出される。ベース材２の外周部に
在る結合力を失った原料粉末の飛散はシート６により防
止される。
(b) 第２加熱ゾーン（第３図Ａ２） この加熱ゾーンＡ２は略９００℃である。第１加熱ゾー
ンＡ１からの昇温速度は２０℃／分で、炉内は略９００
℃にて３０分間恒温状態に保持される。この加熱ゾーン
Ａ２では原料粉末およびベース材２の均熱化が図られ
る。
ンＡ１からの昇温速度は２０℃／分で、炉内は略９００
℃にて３０分間恒温状態に保持される。この加熱ゾーン
Ａ２では原料粉末およびベース材２の均熱化が図られ
る。
(c) 第３加熱ゾーン（第３図Ａ３） この加熱ゾーンＡ３は略１０２０℃である。第２加熱ゾ
ーンＡ２からの昇温温度は１０℃／分で、炉内は略１０
２０℃にて３０分間恒温状態に保持される。この加熱ゾ
ーンＡ３は、原料粉末において固相と液相が共存する半
液相温度域であり、液相により固相間の気孔が埋めら
れ、また加圧体７の加圧力により液相の流動が増進され
て焼結が進行し、密度の高い焼結銅合金３が得られる。
同時に焼結銅合金３がベース材２に溶着する。この場
合、前記加圧力により焼結銅合金３の水平面内における
収縮が抑制されると共にニッケルがリンと合金化しろう
材として機能するので、焼結銅合金３がベース材２に確
実に溶着される。
ーンＡ２からの昇温温度は１０℃／分で、炉内は略１０
２０℃にて３０分間恒温状態に保持される。この加熱ゾ
ーンＡ３は、原料粉末において固相と液相が共存する半
液相温度域であり、液相により固相間の気孔が埋めら
れ、また加圧体７の加圧力により液相の流動が増進され
て焼結が進行し、密度の高い焼結銅合金３が得られる。
同時に焼結銅合金３がベース材２に溶着する。この場
合、前記加圧力により焼結銅合金３の水平面内における
収縮が抑制されると共にニッケルがリンと合金化しろう
材として機能するので、焼結銅合金３がベース材２に確
実に溶着される。
この加熱ゾーンＡ３では、原料粉末における液相の流動
が緩慢であるから黒鉛の浮遊、偏析が発生せず、したが
って焼結銅合金の潤滑性はその全体に亘って均等とな
る。
が緩慢であるから黒鉛の浮遊、偏析が発生せず、したが
って焼結銅合金の潤滑性はその全体に亘って均等とな
る。
(d) 冷却ゾーン（第３図Ｂ） 真空焼結炉８内に、その内部気圧が５００mmＨｇとなる
まで窒素ガスを導入し、冷却フアンにより窒素ガスを循
環させて焼結銅合金３、ベース材２等を冷却する。
まで窒素ガスを導入し、冷却フアンにより窒素ガスを循
環させて焼結銅合金３、ベース材２等を冷却する。
上記加熱冷却工程を経て第１図に示す複合摺動部材１が
得られる。
得られる。
焼結銅合金３は密度 ６．３ｇ／cm3、ロックウエル硬
さＨＲＢ ３５以上、気孔率 １３％であり、その外周
部の欠落も生じていなかった。
さＨＲＢ ３５以上、気孔率 １３％であり、その外周
部の欠落も生じていなかった。
前記複合摺動部材１を、それに機械加工および含油処理
を施した後プレス機のウエアプレートとして用い、機能
テストを行ったところ表Ｉの結果が得られた。表中、Ａ
は本発明により得られた複合摺動部材に、Ｂは比較例と
しての鋳鉄に黒鉛を埋め込んだ複合摺動部材にそれぞれ
該当する。また相手材において鋳鉄＋黒鉛は比較例Ｂと
同一の構成を有する。
を施した後プレス機のウエアプレートとして用い、機能
テストを行ったところ表Ｉの結果が得られた。表中、Ａ
は本発明により得られた複合摺動部材に、Ｂは比較例と
しての鋳鉄に黒鉛を埋め込んだ複合摺動部材にそれぞれ
該当する。また相手材において鋳鉄＋黒鉛は比較例Ｂと
同一の構成を有する。
表Ｉから明らかなように複合摺動部材Ａは比較例Ｂと略
同等の耐摩耗性を備え、優れた摺動特性を有する。
同等の耐摩耗性を備え、優れた摺動特性を有する。
表IIは、ニッケル ２８．７重量％、スズ ８．５重量
％、リン ０．６３重量％を含有する銅合金粉末に対し
モリブデン粉末（Ｍｏ）および黒鉛粉末（Ｇ）の配合量
を種々変更した原料粉末を用いて前記同様に原料シート
を製造し、その原料シートから裁断された原料板を１０
４０℃、２０分間加熱の焼結条件下で真空焼結して得ら
れた焼結銅合金、したがって単一摺動部材のロックウエ
ル硬さＨＲＢを示す。
％、リン ０．６３重量％を含有する銅合金粉末に対し
モリブデン粉末（Ｍｏ）および黒鉛粉末（Ｇ）の配合量
を種々変更した原料粉末を用いて前記同様に原料シート
を製造し、その原料シートから裁断された原料板を１０
４０℃、２０分間加熱の焼結条件下で真空焼結して得ら
れた焼結銅合金、したがって単一摺動部材のロックウエ
ル硬さＨＲＢを示す。
表IIから明らかなように、黒鉛含有量の減少に伴い焼結
銅合金の硬さが向上し、また同一黒鉛含有量においてモ
リブデン含有量の増加に伴い硬さが向上する。これによ
り焼結銅合金の耐摩耗性の向上が図られる。
銅合金の硬さが向上し、また同一黒鉛含有量においてモ
リブデン含有量の増加に伴い硬さが向上する。これによ
り焼結銅合金の耐摩耗性の向上が図られる。
第４図は焼結銅合金の圧縮強さを示し、この圧縮強さは
モリブデンの含有量とは関係がなく、黒鉛含有量の増加
に伴い減少することが明らかである。プレス機のウエア
プレート等の複合摺動部材に要求される圧縮強さは１７
〜２５kg／mm2であり、これを満足するためには黒鉛含
有量を１〜２．５重量％に設定する必要がある。
モリブデンの含有量とは関係がなく、黒鉛含有量の増加
に伴い減少することが明らかである。プレス機のウエア
プレート等の複合摺動部材に要求される圧縮強さは１７
〜２５kg／mm2であり、これを満足するためには黒鉛含
有量を１〜２．５重量％に設定する必要がある。
第５図は前記原料粉末の焼結温度と加圧体７による限界
加圧力の関係を示し、原料粉末の焼結温度は９００〜１
０５０℃が適当であり、したがって加圧力の下限は５ｇ
／cm2に、またその上限は１８０ｇ／cm2に限定される。
加圧力の関係を示し、原料粉末の焼結温度は９００〜１
０５０℃が適当であり、したがって加圧力の下限は５ｇ
／cm2に、またその上限は１８０ｇ／cm2に限定される。
表IIIは原料板を加圧力無しの状態で焼結した場合の形
状変化を示す。原料板、ベース材の構成および焼結条件
は前記複合摺動部材の製造例と同じである。
状変化を示す。原料板、ベース材の構成および焼結条件
は前記複合摺動部材の製造例と同じである。
表IIIから明らかなように原料板を加圧力無しで焼結す
ると、焼結銅合金の収縮率が大きくなって焼結銅合金が
ベース材よりずれ、また焼結銅合金とベース材間に多数
の気孔が発生し、そのためベース材に対する焼結銅合金
の溶着性が悪化する。その上焼結銅合金の密度および硬
さが低く、ロックウエル硬さ試験機による硬さ測定（Ｈ
ＲＢ）を行うことができなかった。
ると、焼結銅合金の収縮率が大きくなって焼結銅合金が
ベース材よりずれ、また焼結銅合金とベース材間に多数
の気孔が発生し、そのためベース材に対する焼結銅合金
の溶着性が悪化する。その上焼結銅合金の密度および硬
さが低く、ロックウエル硬さ試験機による硬さ測定（Ｈ
ＲＢ）を行うことができなかった。
したがって、加圧力無しで得られたものは複合摺動部材
として不適当である。
として不適当である。
Ｃ．発明の効果 本発明によれば、潤滑性粉末としてモリブデン粉末と黒
鉛粉末との混合粉末を用いるので、モリブデンの含有量
に応じて黒鉛の含有量を減少させることができ、これに
より黒鉛含有量の減少に基づいて優れた圧縮強さを有
し、またモリブデンの添加に基づいて靱性、したがって
耐衝撃特性を向上させた耐摩耗性の良好な自己潤滑性焼
結銅合金を備えた単一および複合摺動部材を得ることが
できる。
鉛粉末との混合粉末を用いるので、モリブデンの含有量
に応じて黒鉛の含有量を減少させることができ、これに
より黒鉛含有量の減少に基づいて優れた圧縮強さを有
し、またモリブデンの添加に基づいて靱性、したがって
耐衝撃特性を向上させた耐摩耗性の良好な自己潤滑性焼
結銅合金を備えた単一および複合摺動部材を得ることが
できる。
また原料粉末を、それと合成樹脂バインダとを混合して
得られた混合物の形態で用いるので、原料粉末の取扱性
が良好で前記摺動部材の生産能率を向上させることがで
きる。
得られた混合物の形態で用いるので、原料粉末の取扱性
が良好で前記摺動部材の生産能率を向上させることがで
きる。
さらに５〜１８０ｇ／cm2の加圧力下で原料粉末を固相
と液相が共存する半液相状態で焼結するので、液相によ
り固相間の気孔を埋めて焼結銅合金の密度および硬さを
向上させることができる。その上前記加圧力により焼結
銅合金の水平面内における収縮を抑制すると共にニッケ
ルのろう材としての機能により、焼結銅合金をベース材
に確実に溶着させることができる。また前記加圧力によ
り焼結銅合金の形状精度および表面性状を向上させるこ
とができる。
と液相が共存する半液相状態で焼結するので、液相によ
り固相間の気孔を埋めて焼結銅合金の密度および硬さを
向上させることができる。その上前記加圧力により焼結
銅合金の水平面内における収縮を抑制すると共にニッケ
ルのろう材としての機能により、焼結銅合金をベース材
に確実に溶着させることができる。また前記加圧力によ
り焼結銅合金の形状精度および表面性状を向上させるこ
とができる。
さらにまた合成樹脂バインダの熱分解により、生じた分
解ガスは、原料粉末の構成粉末間より排出されるので、
焼結銅合金における残留ガスに起因した巣の発生、有害
ガス成分の侵入等の不具合を確実に回避することができ
る。
解ガスは、原料粉末の構成粉末間より排出されるので、
焼結銅合金における残留ガスに起因した巣の発生、有害
ガス成分の侵入等の不具合を確実に回避することができ
る。
第１図は複合摺動部材の斜視図、第２図は複合摺動部材
の製造工程説明図、第３図は焼結工程における時間と温
度の関係を示すグラフ、第４図は焼結銅合金における黒
鉛含有量と圧縮強さの関係を示すグラフ、第５図は焼結
温度と限界加圧力の関係を示すグラフである。 Ｍ…混合物、Ｐ…原料板、Ｓ…原料シート、１…複合摺
動部材、２…ベース材、３…焼結銅合金、７…加圧体
の製造工程説明図、第３図は焼結工程における時間と温
度の関係を示すグラフ、第４図は焼結銅合金における黒
鉛含有量と圧縮強さの関係を示すグラフ、第５図は焼結
温度と限界加圧力の関係を示すグラフである。 Ｍ…混合物、Ｐ…原料板、Ｓ…原料シート、１…複合摺
動部材、２…ベース材、３…焼結銅合金、７…加圧体
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ１０Ｍ 103:04 103:06） Ｄ 9159−4Ｈ (Ｃ１０Ｍ 103/00 Ｚ 103:02 Ｚ 9159−4Ｈ 103:06 Ｄ 9159−4Ｈ 103:04） Ｃ１０Ｎ 10:02 10:08 10:12 10:16 40:02
Claims (2)
- 【請求項１】自己潤滑性焼結銅合金より構成される単一
摺動部材を製造するに当り、ニッケル、スズおよびリン
を含有する銅合金粉末に、潤滑性粉末としてモリブデン
粉末および黒鉛粉末を添加してなる原料粉末と合成樹脂
バインダとを混合して混合物を得る工程と；該混合物の
上面全体に５〜１８０ｇ／cm2の加圧力を加え、この加
圧下で前記混合物中の前記合成樹脂バインダを熱分解
し、また前記原料粉末を半液相状態で焼結して前記自己
潤滑性焼結銅合金を得る工程と；を用いることを特徴と
する単一摺動部材の製造方法。 - 【請求項２】自己潤滑性焼結銅合金と、該焼結銅合金を
溶着したベース材とより構成される複合摺動部材を製造
するに当り、ニッケル、スズおよびリンを含有する銅合
金粉末に、潤滑性粉末としてモリブデン粉末および黒鉛
粉末を添加してなる原料粉末と合成樹脂バインダとを混
合して混合物を得る工程と；該混合物を前記ベース材の
上面に貼着し、該混合物の上面全体に５〜１８０ｇ／cm
2の加圧力を加え、この加圧下で前記混合物中の前記合
成樹脂バインダを熱分解し、また前記原料粉末を半液相
状態で焼結して前記自己潤滑性焼結銅合金を得、該焼結
銅合金をその焼結時に前記ベース材に溶着する工程と；
を用いることを特徴とする複合摺動部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28638585A JPH068430B2 (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 単一および複合摺動部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28638585A JPH068430B2 (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 単一および複合摺動部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62146995A JPS62146995A (ja) | 1987-06-30 |
| JPH068430B2 true JPH068430B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=17703711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28638585A Expired - Lifetime JPH068430B2 (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 単一および複合摺動部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068430B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115570130B (zh) * | 2022-11-23 | 2023-04-07 | 深州市工程塑料有限公司 | 复合材料衬套及其制备工艺 |
-
1985
- 1985-12-19 JP JP28638585A patent/JPH068430B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62146995A (ja) | 1987-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |