JPH089762B2

JPH089762B2 - プラズマ溶射用銅系摺動材料

Info

Publication number: JPH089762B2
Application number: JP26721189A
Authority: JP
Inventors: 友義金子
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1989-10-12
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH03126855A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はプラズマ溶射用銅系摺動材料に関する。

（従来の技術）母材となる材料にパウダーをプラズマ溶射して、その
表面を硬化させることは、従来より行われているが、そ
のプラズマ溶射に使用されているCu−Ni合金系のパウダ
ーは耐蝕性に優れており、摺動特性として耐摩耗性は高
いが、焼付性が劣ると云う点がある。

（発明が解決しようとする課題）そこでCu−Ni合金系の耐焼付性を向上させるために、
耐摩耗性の高い硬度に着目してNi,Si,Bの量を減らした
合金パウダーにすると耐焼付性が向上するが、硬度は低
下して耐摩耗性が劣ることになる。

また、Cu−Sn系合金パウダーを使用した場合、耐焼付
性は良いが、耐摩耗性は劣ると云う欠点がある。

さらに、上記のパウダー等によりプラズマ溶射したも
のは、油圧のかかる部分での摺動による耐摩耗性が劣る
と云う欠点があった。

本発明はこれに鑑み、プラズマ溶射によって油中での
耐摩耗性を向上させるプラズマ溶射用銅系摺動材料を提
供して、従来技術の持つ欠点の解消を図ることを目的と
してなされたものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明の請求項１記載のプラ
ズマ溶射用銅系摺動材料は、Ni;5〜15重量％、Si;1.5〜
4.5重量％、B;0.5〜1.5重量％、Cu;残部からなるCu−Ni
合金系パウダーに、Snを４〜６重量％添加されることを
特徴とする。

（実施例）以下、本発明を第１図乃至第６図に示す実施例を参照
して説明する。

第１図は本発明を作動油と潤滑油を分離するシールに
適用した例を示すもので、断面が細く内径側が開口する
逆Ｕ字形に形成されたリング１に本発明のパウダーをプ
ラズマ溶射したものである。

この場合の皮膜厚さは0.2〜0.5mm、皮膜の気孔率は１
〜３％とした。

これによるCu−Ni合金系パウダーで硬度（溶射皮膜）
と耐焼付性の関係を調査した結果、HRB90以下では第２
図のように焼付きが生じないことが判明した。

第２図はCu−Ni合金系パウダーの溶射皮膜と耐焼付性
の関係を、Snを添加した本発明によるものと、Snを添加
しない従来のものとの比較において硬度とPV（面圧×速
度）値、摩耗量で示したもので、硬度の上下はNi−Si−
Ｂ量の増減で行ったものである。第２図において、●で
示した線図は従来品のPV値で、▲で示した線図は従来品
の摩耗量であり、○は本発明実施例のPV値で、△は本発
明実施例の摩耗量を示す。

この結果、本発明実施例は、摩耗量が従来のものとほ
ぼ同じ程度に対してPV値は大幅に増大していることが分
かる。

ここでPV値は焼付限界を示す。

そしてさらに耐摩耗性を向上させるために、Sn添加を
行い、Sn量と耐摩耗性の関係を求めた結果、第３図に示
すようなグラフが得られた。

すなわち、第３図はCu−Ni合金系パウダーのSn添加量
と摩耗量の関係を示すもので、パウダー内のSnの含有量
が４〜６％の時、特に５％の時は摩耗量が鋳造品に比し
ても著しく減少しており、したがってSnを添加すること
により耐摩耗性が向上することが判明した。

この場合のテスト方法は第１図に実施例として示した
シールリング１の実体品で第４図に示すシャフト２の端
面の凹部に嵌め込み、油圧20kg/cm²のテスト油;EO＃30
を内蔵したハウジング３に接触させてシャフト２を矢印
のように回転させて行ったものである。

ただし、ハウジング３のシールリング１との接触面は
SCM435H浸炭したもの、シャフト２はS43Cの素材調質で
回転数は2440rpm、パルス圧力は第５図に示すように油
圧20kg/cm²を15秒かけ、５秒休んで、15秒かける動作を
繰り返した。この時のPV値＝360kg/cm².m/sの場合であ
る。

なお、本発明の請求項２においてNi量を５〜15％とし
た理由は第６図に示すように、パウダーのNi量を多くす
ればするほど硬さは向上するが、一定値以上になると摺
動特性が劣るために、この範囲に限定したものである。

（発明の効果）本発明は以上説明したように、Ni;5〜15重量％、Si;
1.5〜4.5重量％、B;0.5〜1.5重量％、Cu;残部からなるC
u−Ni合金系パウダーに、Snを４〜６重量％添加したプ
ラズマ溶射用銅系摺動材料としたので、Cu−Ni合金系パ
ウダーの高い耐摩耗性と、Cu−Sn合金系パウダーの高い
耐焼付性とが共に向上する。

従って、油中での耐摩耗性と耐焼付性とを共に有する
銅系摺動材料を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したシールリングを示し（ａ）は
平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は（ｂ）の部
分拡大図、第２図はCu−Ni合金系パウダーの硬度とPV
値、摩耗量の関係を本発明の場合と従来例の場合との比
較で示すグラフ、第３図は本発明のCu−Ni合金系パウダ
ーのSn含有量と摩耗量の関係を示すグラフ、第４図は第
３図のグラフの作成の際に行ったテスト装置、第５図は
第４図のテスト装置に加えたパルス圧力図、第６図はNi
量と硬さの関係を示すグラフである。１……シールリング、２……シャフト、３……ハウジン
グ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ni;5〜15重量％、Si;1.5〜4.5重量％、B;
0.5〜1.5重量％、Cu;残部からなるCu−Ni合金系パウダ
ーに、Snを４〜６重量％添加することを特徴とするプラ
ズマ溶射用銅系摺動材料。