JPH0790508A - 耐摩耗性のすぐれたコンプレッサ用Fe基焼結合金製摺動部材 - Google Patents

耐摩耗性のすぐれたコンプレッサ用Fe基焼結合金製摺動部材

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JPH0790508A
JPH0790508A JP25119093A JP25119093A JPH0790508A JP H0790508 A JPH0790508 A JP H0790508A JP 25119093 A JP25119093 A JP 25119093A JP 25119093 A JP25119093 A JP 25119093A JP H0790508 A JPH0790508 A JP H0790508A
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JP
Japan
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alloy
sliding member
wear resistance
sintered alloy
compressor
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JP25119093A
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Inventor
Koji Kobayashi
孝司 小林
Kazuyuki Hoshino
和之 星野
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータリーコンプレッサなどの各種コンプレ
ッサの構造部材である耐摩耗性にすぐれた摺動部材を提
供する。 【構成】 コンプレッサ用摺動部材が、分散相形成成分
としてMo−Cr−(Ni,Co)合金およびMo−F
e−(Ni,Co,Cr)合金のうちの1種以上:2〜
20%を含有し、以下いずれも素地形成成分として、
C:1〜3%、Si:0.3〜1.5%、Cr:8.5
〜16%、Mo:1〜5%、V:0.4〜3%を含有
し、さらに必要に応じてNi:0.1〜2%およびC
o:0.1〜8%のうちの1種以上を含有し、残りがF
eと不可避不純物からなる組成(以上重量%)を有し、
かつ素地が、微細な炭化物が分散析出したマルテンサイ
ト組織からなるFe基焼結合金で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、苛酷な条件下での使
用でもすぐれた耐摩耗性を発揮し、かつ相手攻撃性も著
しく低いコンプレッサ用Fe基焼結合金製摺動部材に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば冷蔵庫やエアコンなどに組
込まれて使用されるロータリーコンプレッサの構造部材
であるベーン部材やローラ部材、さらにスクロールコン
プレッサのスクロール部材などのコンプレッサ用摺動部
材の製造に、特開平1−188649号公報に記載され
るFe基焼結合金や、その他多くのFe基焼結合金が用
いられ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、近年のロータリ
ーコンプレッサやスクロールコンプレッサなどの各種コ
ンプレッサの高性能化および小型化はめざましく、これ
に伴ない、これらの構造部材である摺動部材にも薄肉化
および小型化が要求されるほか、その使用環境も一段と
苛酷さを増す状況にあるが、かかる使用環境下では、従
来の各種Fe基焼結合金製摺動部材は、摩耗進行が速
く、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
【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、より一段と耐摩耗性のすぐれた
コンプレッサ用摺動部材を開発すべく研究を行なった結
果、摺動部材を、重量%で(以下、%は重量%を示
す)、分散相形成成分として、望ましくはCr、Ni、
およびCoの含有量がそれぞれ0.1〜10%であるM
o−Cr合金、Mo−Cr−Ni合金、Mo−Cr−C
o合金、およびMo−Cr−Ni−Co合金(以下、こ
れらを総称してMo−Cr−(Ni,Co)合金とい
う)、並びに同じく望ましくはFe,Ni,Co、およ
びCrの含有量がそれぞれ0.1〜10%であるMo−
Fe合金、Mo−Fe−Ni合金、Mo−Fe−Co合
金、Mo−Fe−Ni−Co合金、Mo−Fe−Cr合
金、Mo−Fe−Ni−Cr合金、Mo−Fe−Co−
Cr合金、およびMo−Fe−Ni−Co−Cr合金
(以下、これらを総称してMo−Fe−(Ni,Co,
Cr)合金という)のうちの1種または2種以上:2〜
20%を含有し、以下いずれも素地形成成分として、
C:1〜3%、 Si:0.3〜1.5%、
Cr:8.5〜16%、 Mo:1〜5%、V:0.
4〜3%、を含有し、さらに必要に応じて、Ni:0.
1〜2%、 Co:0.1〜8%、のうちの1種ま
たは2種、を含有し、残りがFeと不可避不純物からな
る組成を有し、かつ素地が、微細な炭化物が分散析出し
たマルテンサイト組織からなるFe基焼結合金で構成す
ると、この結果のFe基焼結合金製摺動部材は、苛酷な
条件下での実用に際しても一段とすぐれた耐摩耗性を示
し、著しく長期に亘ってすぐれた性能を発揮するという
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、分散相形成成分として、Mo−
Cr−(Ni,Co)合金およびMo−Fe−(Ni,
Co,Cr)合金のうちの1種または2種以上:2〜2
0%、を含有し、以下いずれも素地形成成分として、
C:1〜3%、 Si:0.3〜1.5%、
Cr:8.5〜16%、 Mo:1〜5%、V:0.
4〜3%、を含有し、さらに必要に応じて、Ni:0.
1〜2%、 Co:0.1〜8%、のうちの1種ま
たは2種、を含有し、残りがFeと不可避不純物からな
る組成を有し、かつ素地が、微細な炭化物が分散析出し
たマルテンサイト組織からなるFe基焼結合金で構成し
てなる耐摩耗性にすぐれたコンプレッサ用摺動部材に特
徴を有するものである。
【0006】つぎに、この発明の摺動部材を構成するF
e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) 分散相形成成分 これらの成分は、望ましくはCr,Fe,Ni、および
Coの含有量がそれぞれ0.1〜10%のMo−Cr−
(Ni,Co)合金、Mo−Fe−(Ni,Co,C
r)合金からなり、焼結時の特にMo以外の合金成分の
素地への拡散によって素地と強固に接合し、かつ素地に
分散して耐焼付性を向上させ、苛酷な条件下での実用に
際してもスムーズな運転を可能として、摩耗進行を抑制
する作用をもつが、その含有量が2%未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その含有量が20%を越
えると強度が急激に低下するようになることから、その
含有量を2〜20%と定めた。
【0007】(b) C C成分には、素地に固溶して、これを強化するほか、焼
入れおよび焼戻しの熱処理によって素地中に微細に析出
する炭化物を形成して素地の硬さを高め、もって耐摩耗
性向上に寄与する作用があるが、その含有量が1%未満
では前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量
が3%を越えると靭性が急激に低下するようになること
から、その含有量を1〜3%と定めた。
【0008】(c) Si Si成分には、素地に固溶して、これの硬さを向上させ
るほか、脱酸作用があるが、その含有量が0.3%未満
では前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量
が1.5%を越えると靭性が低下するようになることか
ら、その含有量を0.3〜1.5%と定めた。
【0009】(d) Cr Cr成分には、素地に固溶して耐食性を向上させるほ
か、平均粒径で10μm以下の微細な炭化物を形成して
素地の硬さを一段と向上させ、耐摩耗性向上に寄与する
作用があるが、その含有量が8.5%未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その含有量が16%を越
えると相手攻撃性が急激に増大するようになることか
ら、その含有量を8.5〜16%と定めた。
【0010】(e) Mo Mo成分にも、Crと同様に素地中に微細に分散析出す
る炭化物を形成して素地の硬さを向上させるほか、分散
相形成成分が含有するCr,Fe,Ni、およびCoの
焼結時の素地への拡散を促進して、これの素地に対する
接合強度を向上させる作用があるが、その含有量が1%
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その含
有量が5%を越えると靭性が低下するようになることか
ら、その含有量を1〜5%と定めた。
【0011】(f) V V成分にも、CrおよびMoと同様に平均粒径で10μ
m以下の微細な析出炭化物を形成して硬さを向上させる
ほか、結晶粒を微細化して強度を向上させる作用がある
が、その含有量が0.4%未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方その含有量が3%を越えると相手攻
撃性が増すようになることから、その含有量を0.4〜
3%と定めた。
【0012】(g) NiおよびCo これらの成分には、素地に固溶して、強度と靭性を向上
させる作用があるので、必要に応じて含有されるが、そ
の含有量がいずれの場合もそれぞれ0.1%未満では前
記作用に所望の向上効果が得られず、一方その含有量が
Ni:2%、およびCo:5%を越えると素地の硬さが
低下し、耐摩耗性が低下するようになることから、その
含有量をNi:0.1〜2%およびCo:0.1〜5%
と定めた。
【0013】
【実施例】つぎに、この発明のコンプレッサ用摺動部材
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100mesh以下の粒度をもち、かつ表1,2に示
される成分組成をもった水アトマイズの素地形成用Fe
基合金粉末A1〜A11並びにB1〜B5、さらに10
〜50μmの範囲内の所定の平均粒径をもち、かつ表3
に示される成分組成をもった分散相形成用Mo基合金粉
末a〜l並びに金属Mo粉末、そして粒度:−325me
sh以下の黒鉛粉末を用意し、これら原料粉末を、表4,
5に示される配合組成に配合し、ボールミルで72時間
湿式混合し、乾燥した後、7ton /cm2 の圧力で圧粉体
にプレス成形し、この圧粉体を、真空中、1070〜1
120℃の範囲内の所定の温度に1.5時間保持の条件
で焼結し、引続いて1000〜1050℃の範囲内の所
定温度からガス強制冷却による焼入れと、500〜60
0℃の範囲内の所定温度に2時間保持の焼戻しの熱処理
を2回繰り返し施して、マルテンサイト素地に平均粒径
で10μm以下の微細な炭化物を均一に析出させること
により、実質的に配合組成と同一の成分組成を有し、い
ずれも幅:20mm×長さ:17mm×厚さ:4mmの長方形
板状にして,相手部材であるローラーピストンと当接す
る長手方向の片側端面をR4の曲面としてロータリーコ
ンプレッサのベーン部材形状とし、かつ同じく表4,5
に示される理論密度比をもった本発明Fe基焼結合金製
摺動部材(以下、本発明焼結摺動部材という)1〜1
7、および上記特開平1−188649号公報に記載さ
れるFe基焼結合金に相当する組成をもったFe基焼結
合金で構成された従来Fe基焼結合金製摺動部材(以
下、従来焼結摺動部材という)1〜5を製造した。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】
【表3】
【0017】
【表4】
【0018】
【表5】
【0019】つぎに、この結果得られた各種の焼結摺動
部材を、 圧縮室の寸法:内径41mm×幅20mm、 ローラーピストンの材質:FC300の熱処理材、 ローラーピストンの寸法:外径32mm×幅20mm、 からなるロータリーコンプレッサに組込み、 使用冷媒:フロン134a、 ローラーピストンへの押付力:20kgf 、 ローラーピストンの回転数:800r.p.m 、 試験時間:2000時間、 の条件で実機試験を行ない、最大摩耗深さを測定した。
これらの測定結果を表4,5に相手部材であるローラー
ピストンの最大摩耗深さと共に示した。
【0020】
【発明の効果】表4,5に示される結果から、本発明焼
結摺動部材1〜17は、いずれも厳しい腐食環境下で従
来焼結摺動部材1〜5に比して一段とすぐれた耐摩耗性
を示し、かつ相手攻撃性も低いことが明らかである。上
述のように、この発明のコンプレッサ用Fe基焼結合金
製摺動部材は、苛酷な条件下での実用に際しても、低い
相手攻撃性を保持した状態で、すぐれた耐摩耗性を発揮
し、ロータリーコンプレッサやスクロールコンプレッサ
などのコンプレッサの小型化および軽量化、さらに高性
能化に十分対応することができるのである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分散相形成成分として、Mo−Cr−
    (Ni,Co)合金およびMo−Fe−(Ni,Co,
    Cr)合金のうちの1種または2種以上:2〜20%、
    を含有し、以下いずれも素地形成成分として、 C:1〜3%、 Si:0.3〜1.5%、 Cr:8.5〜16%、 Mo:1〜5%、 V:0.4〜3%、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有し、かつ素地が、微細な炭化物が分散析
    出したマルテンサイト組織からなるFe基焼結合金で構
    成したことを特徴とする耐摩耗性のすぐれたコンプレッ
    サ用Fe基焼結合金製摺動部材。
  2. 【請求項2】 分散相形成成分として、Mo−Cr−
    (Ni,Co)合金およびMo−Fe−(Ni,Co,
    Cr)合金のうちの1種または2種以上:2〜20%、
    を含有し、以下いずれも素地形成成分として、 C:1〜3%、 Si:0.3〜1.5%、 Cr:8.5〜16%、 Mo:1〜5%、 V:0.4〜3%、 を含有し、さらに、 Ni:0.1〜2%、 Co:0.1〜8%、 のうちの1種または2種、を含有し、残りがFeと不可
    避不純物からなる組成(以上重量%)を有し、かつ素地
    が、微細な炭化物が分散析出したマルテンサイト組織か
    らなるFe基焼結合金で構成したことを特徴とする耐摩
    耗性のすぐれたコンプレッサ用Fe基焼結合金製摺動部
    材。
JP25119093A 1993-09-13 1993-09-13 耐摩耗性のすぐれたコンプレッサ用Fe基焼結合金製摺動部材 Withdrawn JPH0790508A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005264325A (ja) * 2004-02-18 2005-09-29 Sumitomo Denko Shoketsu Gokin Kk 焼結高速度鋼とその製造方法とその焼結高速度鋼で作られた摺動部品

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005264325A (ja) * 2004-02-18 2005-09-29 Sumitomo Denko Shoketsu Gokin Kk 焼結高速度鋼とその製造方法とその焼結高速度鋼で作られた摺動部品

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