JPH076026B2 - 耐摩耗性に優れた鉄系焼結合金部材の製造法 - Google Patents

耐摩耗性に優れた鉄系焼結合金部材の製造法

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JPH076026B2
JPH076026B2 JP61211177A JP21117786A JPH076026B2 JP H076026 B2 JPH076026 B2 JP H076026B2 JP 61211177 A JP61211177 A JP 61211177A JP 21117786 A JP21117786 A JP 21117786A JP H076026 B2 JPH076026 B2 JP H076026B2
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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、エンジンの動弁系の構成部品等を形成するに
用いられる耐摩耗性に優れた鉄系焼結合金部材の製造法
に関する。
(従来の技術) エンジンにおけるロッカーアーム等の耐摩耗性が要求さ
れる可動部品を形成するに用いられる金属材料として、
例えば、特開昭59−83704号公報にも記載されている如
く、炭素,ホウ素,モリブデン及び燐等が含まれた鉄系
合金粉末が用いられ、それが成形されて形成される圧粉
体が焼結されることにより得られて、その母地組織中に
ホウ素,モリブデン及び燐等の炭化物及び複合炭化物が
生成されることによって耐摩耗性の向上が図られた鉄系
焼結合金が知られている。
このような鉄系焼結合金の原料となる炭素及び燐を含有
した鉄系共晶合金粉末は、一般に、得るべき鉄系焼結合
金の性質に応じて適切な相互比率をもって配合された複
数の金属元素の夫々を溶融させる工程,溶融した金属元
素を凝固させて合金体を得る工程、及び、合金体をスタ
ンプ・ミル等を用いて粉砕する工程等を経て製造され
る。斯かる合金粉末の製造過程において、溶融金属が凝
固せしめられて形成される合金体は、通常、その凝固の
初期に発生する固相及び液相の夫々の界面部における各
相の溶質濃度の相違に起因して、凝固した金属体の内部
組織が部分的に不均一となる状態、即ち、偏析を生じる
ものとなる。そして、偏析を生じた合金体が粉砕されて
合金粉末とされ、その合金粉末が加圧成形されて形成さ
れた圧粉体が焼結されるとき、偏析を伴う内部組織を有
した合金粉末の低融点部分が優先的に溶解することによ
り液相成分が生じ、斯かる液相成分が焼結合金の結晶粒
界に充填される。それにより、結晶粒子が表面張力によ
って相互に引き付けられ、気孔等の発生が抑制された状
態で結晶粒子間の結合が行われて、耐摩耗性に優れた鉄
系焼結合金が得られることになる。
しかしながら、鉄系焼結合金の原料となる炭素及び燐を
含有した鉄系共晶合金粉末を得るにあたって、上述の如
くの、混合された複数の金属元素を溶融させる工程,溶
融金属を凝固させて合金体を得る工程、及び、溶融金属
が凝固せしめられて得られた合金体を粉砕する工程を伴
う製法が採られる場合には、鉄系共晶合金粉末の製造コ
ストが嵩むことになるという問題がある。
これに対し、鉄系焼結合金の原料となる炭素及び燐を含
有した鉄系共晶合金粉末を得るに際し、その製造コスト
の低減が図られる製法として、混合された複数の金属元
素が溶融して成る溶融金属から直接的に炭素及び燐を含
有した鉄系共晶合金粉末を得ることができる噴霧法(ア
トマイズ法)が知られている。この噴霧法によれば、溶
融金属が細孔より噴出せしめられ、噴出する溶融金属
が、圧縮ガスあるいは水流ジェット等が吹き付けられる
ことにより飛散せしめられるとともに急冷凝固せしめら
れるものとされ、その結果、低減された製造コストのも
とに、鉄系焼結合金の原料となる炭素及び燐を含有した
鉄系共晶合金粉末が得られることになる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上述の噴霧法が用いられて溶融金属から
直接的に炭素及び燐を含有した鉄系共晶合金粉末が製造
される場合には、飛散状態とされた溶融金属が急冷凝固
されて得られる炭素及び燐を含有した鉄系共晶合金粉末
は、その内部組織が、偏析を殆ど伴わず、均一化されて
安定な状態をとるものとされるので、斯かる噴霧法によ
って製造された炭素及び燐を含有した鉄系共晶合金粉末
が成形されて得られる圧粉体の焼結時においては、偏析
を伴う内部組織を有した合金粉末の低融点部分での溶解
に起因する液相成分が充分に生成されず、従って、焼結
により得られる鉄系焼結合金が、多数の気孔が形成され
た、比較的低い硬度を呈するものとなってしまう虞があ
る。
このため、噴霧法によって得られた炭素及び燐を含有し
た鉄系共晶合金粉末の圧粉体を焼結するに際して、焼結
温度を高くすることにより液相成分の発生を促進させる
ことが考えられるが、斯かる場合には、鉄系焼結合金の
母地組織中に生成される炭化物の周囲等に、一般に硬度
は高いが脆いものとなる燐化合物が晶出してしまう問題
を生じる。燐化合物が晶出した鉄系焼結合金は、それが
摺動摩擦面を有する部材の形成に用いられる場合には、
その部品の摺動摩擦面に当接する他の部材の磨滅摩耗の
程度が大とされるという不都合を伴うものとなる。
斯かる点に鑑み、本発明は、製造コストの低減が図られ
る噴霧法等が採られ、溶融金属が急冷凝固されることに
より得られた炭素及び燐を含有した鉄系共晶合金粉末を
用いて、焼結時に適度な液相成分が生成されるとともに
燐化合物の晶出が抑制され、その結果、耐摩耗性が大
で、しかも、それにより摺動部材が形成されるとき、そ
の摺動部材に当接する他の部材の耐摩耗性を著しく損な
うことがないものとなる鉄系焼結合金を得ることができ
る、耐摩耗性に優れた鉄系焼結合金部材の製造法を提供
することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 上述の目的を達成すべく、本発明に係る耐摩耗性に優れ
た鉄系焼結合金部材の製造法は、2.0〜3.0重量%の燐,
8.0〜11.0重量%のモリブデン及び2.5〜5.0重量%のク
ロムを含むとともに、炭素を4.0重量%を越えない比率
をもって含み、溶融混合物が急冷凝固せしめられて得ら
れたFe−P−C系の共晶合金粉末と、黒鉛と、11〜14重
量%のクロムを含む鉄系合金粉末とを含有し、黒鉛が共
晶合金粉末に含まれる炭素との合計がその共晶合金粉末
との総和に対して5〜8重量%となるようにされ、ま
た、11〜14重量%のクロムを含む鉄系合金粉末が全体の
30〜70重量%の比率を占めるものとされた混合合金粉末
を用意する工程と、この混合合金粉末を成形して所定形
状の圧粉体を得る工程と、圧粉体を焼結してその母地組
織中に複合炭化物が生成された鉄系焼結合金を得る工程
とを含むものとされる。
(作 用) 上述の如くの、本発明に係る耐摩耗性に優れた鉄系焼結
合金部材の製造法においては、混合された複数の金属元
素が溶融されて成る溶融混合物が急冷凝固されることに
よって得られたFe−P−C系の共晶合金粉末と黒鉛と鉄
系合金粉末とが混合された混合合金粉末が用意される
が、その際、共晶合金粉末が、2.0〜3.0重量%の燐,8.0
〜11.0重量%のモリブデン及び2.5〜5.0重量%のクロム
を含むとともに、炭素を4.0重量%を越えない比率をも
って含むものとされ、また、黒鉛が共晶合金粉末に含ま
れる炭素との合計がその共晶合金粉末との総和に対して
5〜8重量%となるように加えられるものとされ、さら
に、鉄系合金粉末が11〜14重量%のクロムを含むものと
されるとともに全体の30〜70重量%の比率を占めるもの
とされる。そして、斯かる混合合金粉末が成形されて得
られた圧粉体が焼結されるが、その際、共晶合金粉末が
Fe−P−C系のものとされることにより、比較的低い焼
結温度のもとに液相成分が発生し、また、共晶合金粉末
に加えられた黒鉛及び11〜14重量%のクロムを含む鉄系
合金粉末の作用により、適量な液相成分が得られるとと
もに、適量な炭化物が生成されることになり、その焼結
の結果得られる鉄系焼結合金は、その母地組織中に適切
な複合炭化物が生成されたものとなる。従って、得られ
る鉄系焼結合金は、優れた耐摩耗性を呈するものとな
り、しかも、その原料とされる混合合金粉末を、混合さ
れた複数の金属元素が溶融されて成る溶融混合物が急冷
凝固されることにより製造されたFe−P−C系の共晶合
金粉末を用いて得るので、鉄系焼結合金の製造コストが
低減されることになる。
(実施例) 以下、本発明に係る耐摩耗性に優れた鉄系焼結合金部材
の製造法の一例に従って鉄系焼結合金部材を得る、一連
の工程について述べる。
先ず、Fe−P−C系の共晶合金粉末として、Fe−Mo−Cr
−P−C系の共晶合金粉末を用いることとし、4.0重量
%を越えない比率をもって炭素(C)を含み、さらに、
クロム(Cr)を2.5〜5.0重量%,モリブデン(Mo)を8.
0〜11.0重量%、及び、燐(P)を2.0〜3.0重量%含む
とともに残部が鉄(Fe)とされた、噴霧法が採られて飛
散せしめられた溶融混合物が急冷凝固せしめられること
により得られて、粉末粒度を150メッシュ以下とする、F
e−Mo−Cr−P−C系の共晶合金粉末を用意する。
斯かるFe−Mo−Cr−P−C系の共晶合金粉末は、具体的
には、例えば、下記の表−1に示される如くの成分組成
を有するX1,X2,X3及びX4の如くのものとされる。
次に、上述の如くにして用意したFe−Mo−Cr−P−C系
の共晶合金粉末に粉末粒径が10μm以下の黒鉛粉末を添
加し、共晶合金粉末に含まれるCと黒鉛粉末との合計が
共晶合金粉末と黒鉛粉末との総和に対して5〜8重量%
となるようにして、黒鉛含有共晶合金粉末を得る。
下記の表−2は、上述の表−1に示される4種の共晶合
金粉末X1,X2,X3及びX4に対し、夫々、1.38重量%,7.3重
量%,4.9重量%及び2.2重量%の黒鉛粉末を添加して、
4種類の黒鉛含有共晶合金粉末Y1,Y2,Y3及びY4を得た場
合を示す。
続いて、黒鉛含有共晶合金粉末に、Crが12重量%でFeが
残部とされた成分組成を有し、粉末粒度が150メッシュ
以下とされたFe−Cr系合金粉末を、30〜70重量%の配分
比率を占めるものとなるように配合して混合合金粉末を
得る。
そして、斯かる混合合金粉末に、バインダとしてパラフ
ィン1.5重量%もしくはステアリン酸亜鉛2.0重量%を添
加し、5.5〜6.0ton/cm2の圧力を加えて、所定形状の圧
粉体を形成する。
下記の表−3は、上述の表−2に示される4種の黒鉛含
有共晶合金粉末Y1,Y2,Y3及びY4に対し、Crが12重量%で
Feが残部とされた成分組成を有するFe−Cr系合金粉末
を、夫々、55重量%,60重量%,50重量%及び50重量%の
配分比率を占めるものとなるように配合して得られた混
合合金粉末を用いて、チップ形状とされた4種類の圧粉
体Z1,Z2,Z3及びZ4を得た場合を示す。
このようにして形成された、Fe−Mo−Cr−P−C系の共
晶合金粉末と黒鉛粉末とFe−Cr系の合金粉末とが混合さ
れて得られた混合合金粉末が加圧成形されて形成された
圧粉体に対し、600℃の水素ガス(H2)雰囲気中におい
て予備焼結を行う。さらに、得られた予備焼結体に対
し、真空炉中において1060〜1100℃の焼結温度をもって
の加熱焼結状態を20〜30分間保持した後、900℃まで降
温して30分間保持することにより、焼結体を得る。続い
て、得られた焼結体に対し、窒素ガス(N2)による焼入
れ処理を施した後、真空炉中で550〜560℃の温度のもと
に100分間保持して焼戻し処理を行う。
以上の工程により、鉄系焼結合金が得られる。
上述の表−3に示される4種の圧粉体Z1,Z2,Z3及びZ4
夫々に、上述の如くの焼結、焼入れ処理及び焼戻し処理
がなされて得られた、チップ形状とされた4種の鉄系焼
結合金T1,T2,T3及びT4は、夫々、HRC=56,HRC=55,HRC
58及びHRC=57の硬度を有する。耐摩耗性に優れたもの
となった。
これら鉄系焼結合金T1〜T4のうちの、圧粉体Z1及びZ2
基づいて得られた鉄系焼結合金T1及びT2における内部金
属組織が、夫々、第1図及び第2図に顕微鏡写真をもっ
て示されている。第1図及び第2図の写真の夫々におい
て、黒色部分はマルテンサイトの母地組織であり、各母
地組織中に略均一に点在する白色部分が、母地組織中に
生成されたCrの炭化物あるいはCr及びMoの複合炭化物で
ある。
次に、上述された本発明に係る製造法の一例により得ら
れた鉄系焼結合金と、本発明に係る製造法とは別の製造
法により得られた鉄系焼結合金である比較例との比較結
果について述べる。この比較は、上述の圧粉体Z1〜Z4
基づいて得られた4種の鉄系焼結合金T1〜T4と3種の比
較例T5,T6及びT7との間でなされた。
まず、比較例T5の形成について述べるに、Cが4.16重量
%,Pが3.18重量%,Crが4.85重量%、Moが10.1重量%,Fe
が残部の組成を有し、噴霧法に従って得られた、粉末粒
度が150メッシュ以下とされた共晶合金粉末と、Crが12.
5重量%,Feが残部の組成を有し、粉末粒度が150メッシ
ュ以下とされたFe−Cr系の合金粉末とを45:55の重量比
で混合した混合合金粉末を得、その混合合金粉末に、2
重量%のステアリン酸亜鉛を添加した後、5.5ton/cm2
圧力をもって成形してチップ形状の圧粉体を得た。そし
て、この圧粉体に対し、600℃の水素ガス雰囲気中で予
備焼結を行い、さらに、真空炉中において1110℃まで加
熱して20分間保持した後、900℃まで降温して30分間保
持した。その後、N2ガスによる焼入れ処理を施し、さら
に、真空炉中で560℃の温度のもとに100分間保持して焼
戻し処理を施して、チップ形状とされた比較例T5を得
た。
この比較例T5の内部金属組織を、第3図において顕微鏡
写真をもって示す。第3図に示される金属組織において
は、母地組織(黒色部分),Crの炭化物あるいはCr及びM
oの複合炭化物(白色部分)の他に、Crの炭化物あるい
はCr及びMoの複合炭化物の周囲にネット状の燐化合物
(灰色部分)が形成されている。この比較例T5の硬度は
RC=56であった。
次に、比較例T6の形成について述べるに、Cが3.1重量
%,Pが2.28重量%,Crが5.5重量%、Moが12重量%,Feが
残部の組成を有し、噴霧法に従って得られた、粉末粒度
が150メッシュ以下とされた共晶合金粉末に黒鉛粉末が
0.9重量%添加され、共晶合金粉末に含まれるCと黒鉛
粉末との合計が共晶合金粉末と黒鉛粉末との総和に対し
て4重量%となる黒鉛含有共晶合金粉末と、Crが13.5重
量%,Feが残部の組成を有し、粉末粒度が150メッシュ以
下とされたFe−Cr系の合金粉末とを50:50の重量比で混
合した混合合金粉末を得、その混合合金粉末に、2重量
%のステアリン酸亜鉛を添加した後、5.5ton/cm2の圧力
をもって成形してチップ形状の圧粉体を得た。そして、
この圧粉体に対し、600℃の水素ガス雰囲気中で予備焼
結を行い、さらに、真空炉中において1070℃まで加熱し
て20分間保持した後、900℃ま降温して30分間保持し
た。その後、N2ガスによる焼入れ処理を施し、さらに、
真空炉中で560℃の温度のもとに100分間保持して焼戻し
処理を施して、チップ形状とされた比較例T6を得た。
この比較例T6の内部金属組織を、第4図において顕微鏡
写真をもって示す。第4図の写真に示される金属組織に
おいては、第1図及び第2図の写真の夫々に示される金
属組織に比して、母地組織(黒色部分)中にCrの炭化物
あるいはCr及びMoの複合炭化物(白色部分)が充分に生
成されていない。この比較例T6の硬度はHRC=49であっ
た。
さらに、比較例T7は、Cが2.1重量%、Crが11.0重量
%、Moが0.7重量%、ニオブ(Nb)が0.1重量%、Feが残
部の組成を有するチップ形状とされた圧粉体を、1090℃
の温度で焼結して得た。
そして、上述の比較のため、所定のチップ形状をもって
得た本発明に係る製造法の一例により形成された4種の
鉄系焼結合金T1〜T4及び3種の比較例T5〜T7の夫々を、
アルミニュウム・ダイカストによって鋳ぐるんで、第5
図に示される如く、鉄系焼結合金T1〜T4及び比較例T5
T7の夫々で形成された摺動面部2T1〜2T7を有する7本の
ロッカーアーム4を得た。そして、各ロッカーアーム4
の摺動面部2T1〜2T7とそれらに対応するカムシャフト6
のカムノーズ部8T1〜8T7とを夫々摺接させ、夫々のロッ
カーアーム4について、スプリング10のセット荷重を3
3.3kgとし、同一の潤滑油(潤滑油温度50℃)による潤
滑のもとに、エンジンを2000rpmの回転数で200時間連続
運転した。
なお、カムシャフト6は、Cが3.0重量%、珪素(Si)
が1.5重量%、Moが0.6重量%、Crが0.08重量%、Feが残
部の組成を有した合金鋳鉄により形成され、カムノーズ
部8T1〜8T7がチル化されたものが用いられた。
第6図A及びBは比較結果を示し、第6図Aは、鉄系焼
結合金T1〜T4及び比較例T5〜T7で夫々形成された摺動面
部2T1〜2T7の各々の摩耗量を、その表面の後退距離(μ
m)であらわしており、また、第6図Bは、鉄系焼結合
金T1〜T4及び比較例T5〜T7で形成された摺動面部2T1〜2
T7に夫々当接するカムノーズ部8T1〜8T7の各々の摩耗量
を、その表面の後退距離(μ)であらわしている。
第6図Aからわかる如く、比較例T5〜T7で形成された摺
動面部2T5〜2T7の摩耗量が、夫々、10μm,36μm及び16
μmであるのに対し、鉄系焼結合金T1〜T4で形成された
摺動面部2T1〜2T4における摩耗量は10μm未満である。
斯かる結果より、鉄系焼結合金T1〜T4の夫々が、優れた
耐摩耗性を有していることが認められる。また、第6図
Bからわかる如く、比較例T5〜T7で形成された摺動面部
2T5〜2T7に夫々当接するカムノーズ部8T5〜8T7の摩耗量
が、夫々、90μm,135μm及び40μmと大であるのに対
し、鉄系焼結合金T1〜T4で形成された摺動面部2T1〜2T4
に夫々当接するカムノーズ部8T5〜8T7の摩耗量は25μm
未満である。斯かる結果より、鉄系焼結合金T1〜T4の夫
々が、それにより摺動部材が形成されるとき、その摺動
部材に当接する他の部材の耐摩耗性を著しく損なうこと
がないものとされていることが認められる。
前述の如くの本発明に係る耐摩耗性に優れた鉄系焼結合
金部材の製造法の一例において、Fe−Mo−Cr−P−C系
の共晶合金粉末が、Cを4.0重量%を越えない比率をも
って含有し、さらに、Crを2.5〜5.0重量%,Moを8.0〜1
1.0重量%,Pを2.0〜3.0重量%,夫々含有するものとさ
れるのは、以下の理由に基づく。
先ず、Cは、焼結時にCr,Mo及びFeと結合して炭化物を
形成することにより、鉄系焼結合金の母地組織の強化に
寄与するものとなるが、噴霧法によって共晶合金粉末が
得られる以前の溶融合金状態においてはその成分管理が
困難であるので、4.0重量%以下が適当である。Crは、
鉄系焼結合金の母地組織中に固溶して母地組織の強化に
寄与するものとなる硬質相を形成するとともに、焼結時
にCと結合して炭化物を形成することにより、鉄系焼結
合金の耐摩耗性の向上に寄与するものとなる。このよう
な事柄を踏まえてCrの含有量を規定する実験を行った結
果、Crの含有量が2.5重量%未満では、母地組織に充分
な硬質相を形成することができず、また、Crの含有量が
5.0重量%を超える場合には、コストの上昇に見合うだ
けの効果が得られないことが確認された。従って、Crの
含有量は2.5〜5.0重量%の範囲とされる。
Moは、鉄系焼結合金の母地組織の強化に寄与するものと
なる硬質相を形成するとともに、焼結時にFe,P及びCと
結合することにより、鉄系焼結合金の融点を下げて液相
成分の生成を促進する役目を果たす。このような事柄を
踏まえてMoの含有量を規定する実験を行った結果、Moの
含有量が8.0重量%未満では、鉄系焼結合金の融点を降
下させるに充分な効果が得られず、また、Moの含有量が
11.0重量%を越える場合には、焼結時に生成する液相量
が過多となって鉄系焼結合金の靭性が低下することが確
認された。従って、Moの含有量は8.0〜11.0重量%の範
囲とされる。
Pは、焼結時にFe,Mo及びCと結合して燐共晶を形成
し、鉄系焼結合金の耐摩耗性を向上させるとともに、鉄
系焼結合金の融点を下げて液相成分の生成を促進する役
目を果たす。このような事柄を踏まえてCrの含有量を規
定する実験を行った結果、Pの含有量が2.0重量%未満
では、焼結合金の融点を降下させるに充分な効果が得ら
れず、また、Pの含有量が3.0重量%を越える場合に
は、鉄系焼結合金の母地組織中の炭化物の周囲等に燐共
晶がネット状に晶出することにより鉄系焼結合金の靭性
が低下することが確認された。従って、Pの含有量は2.
0〜3.0重量%の範囲とされる。
また、Fe−Mo−Cr−P−C系の共晶合金粉末に対する黒
鉛粉末の添加量が、共晶合金粉末に含まれた炭素と黒鉛
粉末との合計が共晶合金粉末と黒鉛粉末との総和に対し
て5〜8重量%の範囲内になるように設定されているの
は、以下の理由による。
即ち、黒鉛粉末と共晶合金粉末に含まれた炭素との合計
が5重量%未満では、焼結時に生成される液相成分が不
足して鉄系焼結合金の内部に多数の気孔が形成されると
ともに、鉄系焼結合金の内部に生成される炭化物の量が
不足して焼結合金の硬度が低下し、また、黒鉛粉末と共
晶合金粉末に含まれた炭素との合計が8重量%を越える
場合には、鉄系焼結合金の母地組織中に晶出する炭化物
あるいは複合炭化物が粗大化することによって母地組織
の靭性が低下することが確認された。従って、共晶合金
粉末に含まれた炭素と黒鉛との合計は、5〜8重量%の
範囲とされる。また、黒鉛粉末の平均粒径が10μmを越
える場合には、鉄系焼結合金内部に形成される気孔が粗
大化するため、黒鉛粉末の平均粒系は10μm以下である
ことが望ましい。
さらに、Fe−Mo−Cr−P−C系の共晶合金粉末,黒鉛粉
末及びFe−Cr系の合金粉末から成る混合合金粉末におい
て、Fe−Cr系の合金粉末が、Crが11〜14重量%,Feが残
部の組成を有すものとされ、また、その配合比率が30〜
70重量%に設定されているのは、以下の理由による。
即ち、混合合金粉末におけるFe−Cr系の合金粉末の含有
量が30重量%未満である場合には、混合合金粉末から形
成される圧粉体の焼結時における固相分が不足すること
に伴って、液相成分が相対的に過多となり、鉄系焼結合
金が所望の形状を保持することが困難となり、また、混
合合金粉末におけるFe−Cr系の合金粉末の含有量が70重
量%を超える場合には、圧粉体の焼結時において液相成
分の不足を来し、適正な液相焼結が行えなくなることが
確認された。従って、混合合金粉末におけるFe−Cr系の
合金粉末の含有量は、30〜70重量%の範囲とされる。な
お、Fe−Mo−Cr−P−C系の共晶合金粉末、及び、Fe−
Cr系の合金粉末の粉末粒度は、鉄系焼結合金の内部にお
ける気孔率を低減すべく、夫々、150メッシュ以下であ
ることが望ましい。
(発明の効果) 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る耐摩耗性に
優れた鉄系焼結合金部材の製造法によれば、混合された
複数の金属元素が溶融されて成る溶融混合物が急冷凝固
されることによって得られたFe−P−C系の共晶合金粉
末が用いられ、それに黒鉛と鉄系合金粉末とが混合され
て得られる混合合金粉末が成形されて得られる圧粉体が
焼結されることにより、その焼結に際して、共晶合金粉
末がFe−P−C系のものとされることによる、比較的低
い焼結温度のもとに液相成分が発生するという作用効
果、及び、共晶合金粉末に加えられた黒鉛及び11〜14重
量%のクロムを含む鉄系合金粉末による、適量な液相成
分が得られるとともに、適量な炭化物が生成されること
になるという作用効果が生じ、その母地組織中に適切な
複合炭化物が生成されたものとなる鉄系焼結合金が得ら
れる。従って、その原料として、製造コストの低減が図
られる、例えば、噴霧法により製造されるFe−P−C系
の共晶合金粉末を用いて、充分な硬度を有し、耐摩耗性
に優れた鉄系焼結合金を得ることができることになる。
しかも、本発明に係る耐摩耗性に優れた鉄系焼結合金部
材の製造法により得られる鉄系焼結合金は、それにより
摺動部材が形成されるとき、その摺動部材に当接する他
の部材の耐摩耗性を著しく損なうことがないものとなる
利点を有するものとなる。
【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図は、夫々、本発明に係る耐摩耗性に優
れた鉄系焼結合金部材の製造法の一例によって得られた
鉄系焼結合金の内部金属組織を示す顕微鏡写真、第3図
及び第4図は、夫々、本発明に係る耐摩耗性に優れた鉄
系焼結合金部材の製造法以外の方法によって得られた鉄
系焼結合金の内部金属組織を示す顕微鏡写真、第5図は
本発明に係る耐摩耗性に優れた鉄系焼結合金部材の製造
法の一例及びそれ以外の方法により夫々得られた複数の
鉄系焼結合金の特性比較実験に供される、ロッカーアー
ムを含むエンジンの動弁系の一部を示す図、第6図A及
びBは、本発明に係る耐摩耗性に優れた鉄系焼結合金部
材の製造法の一例及びそれ以外の方法により夫々得られ
た複数の鉄系焼結合金の特性比較実験の結果をあらわす
図である。 図中、2T1〜2T7は摺動面部、4はロッカーアーム、6は
カムシャフト、8T1〜8T7はカムノーズ部である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新田 稔 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭60−39149(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2.0〜3.0重量%の燐,8.0〜11.0重量%のモ
    リブデン及び2.5〜5.0重量%のクロムを含むとともに、
    炭素を4.0重量%を越えない比率をもって含み、溶融混
    合物が急冷凝固せしめられて得られたFe−P−C系の共
    晶合金粉末、該共晶合金粉末に含まれる炭素との合計が
    上記共晶合金粉末との総和に対して5〜8重量%となる
    ように加えられた黒鉛、及び、30〜70重量%の比率を占
    めるものとされる、11〜14重量%のクロムを含む鉄系合
    金粉末を含有した混合合金粉末を用意する工程と、 上記混合合金粉末を成形して所定形状の圧粉体を得る工
    程と、 上記圧粉体を焼結してその母地組織中に複合炭化物が生
    成された焼結合金を得る工程と、 を含むことを特徴とする耐摩耗性に優れた鉄系焼結合金
    部材の製造法。
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