JPH10298688A - アルミニウム合金製摺動部材 - Google Patents
アルミニウム合金製摺動部材Info
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- JPH10298688A JPH10298688A JP10638597A JP10638597A JPH10298688A JP H10298688 A JPH10298688 A JP H10298688A JP 10638597 A JP10638597 A JP 10638597A JP 10638597 A JP10638597 A JP 10638597A JP H10298688 A JPH10298688 A JP H10298688A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性，耐焼付性を向上させたアルミニウ
ム合金製摺動部材を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｓｉ：１２．０〜１７．５
％、Ｃｕ：１．５〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜１．０
％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０５〜０．２
０％、Ｐ：０．００３〜０．０５０％、Ｆｅ：１．５％
以下を含有すると共に、Ｃａ：０．００５％未満に規制
し、さらにＮａ：０．００１〜０．０２０％，Ｓｒ：
０．００５〜０．０５０％，Ｓｂ：０．０５〜０．２０
％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、場
合によってはさらにＣｒ：０．０５〜０．３０％を含有
し、残部実質的にＡｌの組成のＡｌ−Ｓｉ系アルミニウ
ム鋳造合金からなり、摺動面の共晶を除いたα相の平均
粒径が１０μｍ以下であるアルミニウム合金製摺動部
材。
ム合金製摺動部材を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｓｉ：１２．０〜１７．５
％、Ｃｕ：１．５〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜１．０
％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０５〜０．２
０％、Ｐ：０．００３〜０．０５０％、Ｆｅ：１．５％
以下を含有すると共に、Ｃａ：０．００５％未満に規制
し、さらにＮａ：０．００１〜０．０２０％，Ｓｒ：
０．００５〜０．０５０％，Ｓｂ：０．０５〜０．２０
％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、場
合によってはさらにＣｒ：０．０５〜０．３０％を含有
し、残部実質的にＡｌの組成のＡｌ−Ｓｉ系アルミニウ
ム鋳造合金からなり、摺動面の共晶を除いたα相の平均
粒径が１０μｍ以下であるアルミニウム合金製摺動部
材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのシリン
ダーブロック等の素材として利用される耐摩耗性，耐焼
付性に優れたアルミニウム合金製摺動部材に関するもの
である。
ダーブロック等の素材として利用される耐摩耗性，耐焼
付性に優れたアルミニウム合金製摺動部材に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、動力機器の軽量化のためにアルミ
ニウム合金を適用することが多く検討され、なかでも、
摺動部に対しては、耐摩耗性，耐焼付性に優れた過共晶
Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金が注目されている。
ニウム合金を適用することが多く検討され、なかでも、
摺動部に対しては、耐摩耗性，耐焼付性に優れた過共晶
Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金が注目されている。
【０００３】この過共晶Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金
は、初晶Ｓｉが存在する組織を有し、その硬質な初晶Ｓ
ｉによって優れた耐摩耗性，耐焼付性を確保している。
は、初晶Ｓｉが存在する組織を有し、その硬質な初晶Ｓ
ｉによって優れた耐摩耗性，耐焼付性を確保している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この場合、十分な耐摩
耗性，耐焼付性を得るためには、初晶Ｓｉの粒径を均一
にして分散させる必要がある。しかし、鋳造合金の場
合、鋳造時の冷却速度が速いと、初晶Ｓｉの粒径が小さ
すぎる領域、あるいは、ダイカスト材表面のＳｉフリー
ゾーンのように初晶Ｓｉが全く存在しない領域が発生す
る場合がある。また、冷却速度が遅くても、大きな初晶
が偏在するために、局所的に初晶Ｓｉが存在しない領域
が発生する場合がある。そして、このような領域が摺動
面になると、異常摩耗や焼き付きが早期に発生するとい
う問題点があった。
耗性，耐焼付性を得るためには、初晶Ｓｉの粒径を均一
にして分散させる必要がある。しかし、鋳造合金の場
合、鋳造時の冷却速度が速いと、初晶Ｓｉの粒径が小さ
すぎる領域、あるいは、ダイカスト材表面のＳｉフリー
ゾーンのように初晶Ｓｉが全く存在しない領域が発生す
る場合がある。また、冷却速度が遅くても、大きな初晶
が偏在するために、局所的に初晶Ｓｉが存在しない領域
が発生する場合がある。そして、このような領域が摺動
面になると、異常摩耗や焼き付きが早期に発生するとい
う問題点があった。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、このような問題点を解決する
ためになされたものであって、従来の過共晶Ａｌ−Ｓｉ
系アルミニウム合金では、適度な大きさの初晶Ｓｉを均
一に分散させることが難しい製造条件あるいは部品形状
においても、初晶Ｓｉを均一に分散させることができる
とともに、過共晶Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金の
組織のなかで特に耐摩耗性，耐焼付性に劣るα相を微細
にすることにより耐摩耗性，耐焼付性を向上させたアル
ミニウム合金製摺動部材を提供することを目的としてい
る。
ためになされたものであって、従来の過共晶Ａｌ−Ｓｉ
系アルミニウム合金では、適度な大きさの初晶Ｓｉを均
一に分散させることが難しい製造条件あるいは部品形状
においても、初晶Ｓｉを均一に分散させることができる
とともに、過共晶Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金の
組織のなかで特に耐摩耗性，耐焼付性に劣るα相を微細
にすることにより耐摩耗性，耐焼付性を向上させたアル
ミニウム合金製摺動部材を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるアルミニ
ウム合金製摺動部材は、請求項１に記載しているよう
に、Ｎａ，Ｓｒ，Ｓｂのうちから選ばれる１種または２
種以上を含有するＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金か
らなり、摺動面の共晶を除いたα相の平均粒径が１０μ
ｍ以下であるものとしたことを特徴としている。
ウム合金製摺動部材は、請求項１に記載しているよう
に、Ｎａ，Ｓｒ，Ｓｂのうちから選ばれる１種または２
種以上を含有するＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金か
らなり、摺動面の共晶を除いたα相の平均粒径が１０μ
ｍ以下であるものとしたことを特徴としている。
【０００７】そして、本発明に係わるアルミニウム合金
製摺動部材の実施態様においては、請求項２に記載して
いるように、Ｓｉの含有量が１２．０〜１７．５重量
％、Ｎａの含有量が０．００１〜０．０２０重量％、Ｓ
ｒの含有量が０．００５〜０．０５０重量％、Ｓｂの含
有量が０．０５〜０．２０重量％であるものとすること
ができる。
製摺動部材の実施態様においては、請求項２に記載して
いるように、Ｓｉの含有量が１２．０〜１７．５重量
％、Ｎａの含有量が０．００１〜０．０２０重量％、Ｓ
ｒの含有量が０．００５〜０．０５０重量％、Ｓｂの含
有量が０．０５〜０．２０重量％であるものとすること
ができる。
【０００８】同じく、本発明に係わるアルミニウム合金
製摺動部材の実施態様においては、適度な大きさの初晶
Ｓｉを均一に分散させ、α相を微細なものとするため
に、請求項３に記載しているように、Ａｌ−Ｓｉ系アル
ミニウム鋳造合金は、重量％で、Ｓｉ：１２．０〜１
７．５％、Ｃｕ：１．５〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜
１．０％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０５〜
０．２０％、Ｐ：０．００３〜０．０５０％、Ｆｅ：
１．５％以下を含有すると共に、Ｃａ：０．００５％未
満に規制し、さらにＮａ：０．００１〜０．０２０％，
Ｓｒ：０．００５〜０．０５０％，Ｓｂ：０．０５〜
０．２０％のうちから選ばれる１種または２種以上を含
有し、残部実質的にＡｌの組成からなるものとすること
ができる。
製摺動部材の実施態様においては、適度な大きさの初晶
Ｓｉを均一に分散させ、α相を微細なものとするため
に、請求項３に記載しているように、Ａｌ−Ｓｉ系アル
ミニウム鋳造合金は、重量％で、Ｓｉ：１２．０〜１
７．５％、Ｃｕ：１．５〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜
１．０％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０５〜
０．２０％、Ｐ：０．００３〜０．０５０％、Ｆｅ：
１．５％以下を含有すると共に、Ｃａ：０．００５％未
満に規制し、さらにＮａ：０．００１〜０．０２０％，
Ｓｒ：０．００５〜０．０５０％，Ｓｂ：０．０５〜
０．２０％のうちから選ばれる１種または２種以上を含
有し、残部実質的にＡｌの組成からなるものとすること
ができる。
【０００９】さらに、本発明に係わるアルミニウム合金
製摺動部材の実施態様においては、初晶Ｓｉを均一に分
散させるために、請求項４に記載しているように、Ａｌ
−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金は、重量％で、Ｃｒ：
０．０５〜０．３０％をさらに含むものとすることがで
きる。
製摺動部材の実施態様においては、初晶Ｓｉを均一に分
散させるために、請求項４に記載しているように、Ａｌ
−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金は、重量％で、Ｃｒ：
０．０５〜０．３０％をさらに含むものとすることがで
きる。
【００１０】
【発明の作用】次に、本発明に係わる耐摩耗性に優れた
アルミニウム合金製摺動部材の作用についてさらに詳細
に説明する。
アルミニウム合金製摺動部材の作用についてさらに詳細
に説明する。
【００１１】まず、α相の数値の限定理由について説明
する。
する。
【００１２】摺動面の共晶を除いたα相の平均粒径：１
０μｍ以下 α相は、Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金の組織の中
で、特に、耐摩耗性，耐焼付性に劣る部分である。した
がって、摺動面の共晶を除いたα相の平均粒径が１０μ
ｍを超えると、耐摩耗性，耐焼付性が低下するので好ま
しくない。
０μｍ以下 α相は、Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金の組織の中
で、特に、耐摩耗性，耐焼付性に劣る部分である。した
がって、摺動面の共晶を除いたα相の平均粒径が１０μ
ｍを超えると、耐摩耗性，耐焼付性が低下するので好ま
しくない。
【００１３】次に、合金組成（重量％）の限定理由につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１４】Ｓｉ：１２．０〜１７．５％ ＳｉはＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金の耐摩耗性を向上
させるうえで重要な元素である。しかし、Ｓｉ含有量が
１７．５％を超えると、合金の液相線が上昇して、溶解
性，鋳造性が悪くなると共に、初晶Ｓｉの分散が不均一
になりやすく、粗大化も起こりやすくなる。他方、１
２．０％未満のＳｉ含有量では、初晶αデンドライトが
生成・成長するため、耐摩耗性，耐焼付性が不足する。
させるうえで重要な元素である。しかし、Ｓｉ含有量が
１７．５％を超えると、合金の液相線が上昇して、溶解
性，鋳造性が悪くなると共に、初晶Ｓｉの分散が不均一
になりやすく、粗大化も起こりやすくなる。他方、１
２．０％未満のＳｉ含有量では、初晶αデンドライトが
生成・成長するため、耐摩耗性，耐焼付性が不足する。
【００１５】Ｃｕ：１．５〜５．０％ Ｃｕはアルミニウム合金のマトリクスを強化する作用を
有し、これによって強度および耐摩耗性を向上させる。
そして、このような作用を得るために、１．５％以上の
Ｃｕを含有させることが必要である。しかし、Ｃｕ含有
量が５．０％を超えると引け巣の発生が多くなるので好
ましくない。
有し、これによって強度および耐摩耗性を向上させる。
そして、このような作用を得るために、１．５％以上の
Ｃｕを含有させることが必要である。しかし、Ｃｕ含有
量が５．０％を超えると引け巣の発生が多くなるので好
ましくない。
【００１６】Ｍｇ：０．１〜１．０％ Ｍｇはアルミニウム合金の硬度，耐摩耗性，機械的強度
等を向上させるのに有効な元素であり、０．１％以上の
Ｍｇでこれらの作用を得ることができる。しかし、１．
０％を超えてＭｇを含有させると、靭性を低下させる傾
向が見られる。
等を向上させるのに有効な元素であり、０．１％以上の
Ｍｇでこれらの作用を得ることができる。しかし、１．
０％を超えてＭｇを含有させると、靭性を低下させる傾
向が見られる。
【００１７】Ｍｎ：０．１〜０．８％ ＭｎはＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ系金属間化合物を
微細かつ均一に分散させ、耐摩耗性，耐焼付性を向上さ
せると共に、アルミニウム合金のマトリクスを強化し、
機械的性質を改善する合金元素である。そして、Ｍｎ含
有量が０．１％未満になると耐摩耗性が低下する傾向が
見られる。他方、０．８％を超えると機械的性質の劣化
を招く。
微細かつ均一に分散させ、耐摩耗性，耐焼付性を向上さ
せると共に、アルミニウム合金のマトリクスを強化し、
機械的性質を改善する合金元素である。そして、Ｍｎ含
有量が０．１％未満になると耐摩耗性が低下する傾向が
見られる。他方、０．８％を超えると機械的性質の劣化
を招く。
【００１８】Ｔｉ：０．０５〜０．２０％ Ｔｉはアルミニウム合金の機械的性質を向上させる作用
を有し、組織を均一化することにも有効な元素である。
そして、これらの作用を得るためには、０．０５％以上
のＴｉを含有させることが必要である。しかし、０．２
０％を超えるＴｉ含有量では逆に機械的性質の低下を招
く。
を有し、組織を均一化することにも有効な元素である。
そして、これらの作用を得るためには、０．０５％以上
のＴｉを含有させることが必要である。しかし、０．２
０％を超えるＴｉ含有量では逆に機械的性質の低下を招
く。
【００１９】Ｐ：０．００３〜０．０５０％ ＰはＣｒと共に初晶Ｓｉを微細化し均一に分散させる作
用を有する。そして、この初晶Ｓｉに与える作用は、
０．００３％以上の含有量で確保される。しかし、Ｐ含
有量が０．０５０％を超えると湯流れ等の鋳造性が悪化
する。
用を有する。そして、この初晶Ｓｉに与える作用は、
０．００３％以上の含有量で確保される。しかし、Ｐ含
有量が０．０５０％を超えると湯流れ等の鋳造性が悪化
する。
【００２０】Ｆｅ：１．５％以下 ＦｅはＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系金属間化合物およびＡｌ−Ｓ
ｉ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ系金属間化合物を微細な晶出物と
して、耐摩耗性，耐焼付性を向上させるが、アルミニウ
ム合金中に多量のＦｅが混入すると、特に、徐冷部やホ
ットスポット部にＡｌ−Ｆｅ系の粗大な化合物が生成
し、ミクロポロシティの発生原因となる。その結果、得
られたアルミニウム合金の靭性および強度を低下させる
こととなるので、本発明においてはＦｅ含有量を１．５
％以下に規制した。
ｉ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ系金属間化合物を微細な晶出物と
して、耐摩耗性，耐焼付性を向上させるが、アルミニウ
ム合金中に多量のＦｅが混入すると、特に、徐冷部やホ
ットスポット部にＡｌ−Ｆｅ系の粗大な化合物が生成
し、ミクロポロシティの発生原因となる。その結果、得
られたアルミニウム合金の靭性および強度を低下させる
こととなるので、本発明においてはＦｅ含有量を１．５
％以下に規制した。
【００２１】Ｃａ：０．００５％未満 Ｃａ含有量が０．００５％以上になると、鋳造時に内部
引けが大きくなり、鋳造性の低下を招く。また、Ｐによ
る初晶Ｓｉの微細化作用を阻害する。
引けが大きくなり、鋳造性の低下を招く。また、Ｐによ
る初晶Ｓｉの微細化作用を阻害する。
【００２２】Ｎａ：０．００１〜０．０２０％ Ｎａは共晶Ｓｉの改良と粗大な初晶Ｓｉの晶出抑制に有
効な元素であり、その結果、粗大なα相の存在しない組
織とすることができる。しかしながら、０．００１％未
満ではその効果がなく、０．０２０％を超えて含有させ
るとオーバーモディフィケーションとなる。
効な元素であり、その結果、粗大なα相の存在しない組
織とすることができる。しかしながら、０．００１％未
満ではその効果がなく、０．０２０％を超えて含有させ
るとオーバーモディフィケーションとなる。
【００２３】Ｓｒ：０．００５〜０．０５０％ ＳｒはＮａと同様に共晶Ｓｉの改良と粗大な初晶Ｓｉの
晶出抑制に有効な元素であり、その結果、粗大なα相の
存在しない組織とすることができる。しかしながら、
０．００５％未満ではその効果がなく、０．０５０％を
超えて添加すると、Ａｌ−Ｓｉ−Ｓｒ系の化合物が晶出
して機械的特性が劣化する。
晶出抑制に有効な元素であり、その結果、粗大なα相の
存在しない組織とすることができる。しかしながら、
０．００５％未満ではその効果がなく、０．０５０％を
超えて添加すると、Ａｌ−Ｓｉ−Ｓｒ系の化合物が晶出
して機械的特性が劣化する。
【００２４】Ｓｂ：０．０５〜０．２０％ Ｓｂも共晶Ｓｉの改良と粗大な初晶Ｓｉの晶出抑制に有
効な元素であり、その結果、粗大なα相の存在しない組
織とすることができる。しかしながら、０．０５％未満
ではその効果がなく、０．２０％を超えて添加すると、
Ｓｂを含む化合物が晶出して機械的特性が劣化する。
効な元素であり、その結果、粗大なα相の存在しない組
織とすることができる。しかしながら、０．０５％未満
ではその効果がなく、０．２０％を超えて添加すると、
Ｓｂを含む化合物が晶出して機械的特性が劣化する。
【００２５】Ｃｒ：０．０５〜０．３０％ Ｃｒはアルミニウム合金のマトリクス中に初晶Ｓｉを均
一に分散させるうえで重要な合金元素であり、硬度，機
械的性質の向上にも有効に作用する。また、Ａｌ−Ｓｉ
−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ系金属間化合物を微細な晶出物とし
て均一に分散させ、耐摩耗性，耐焼付性を向上させるう
えでも重要な合金元素である。そして、このような作用
は０．０５％以上の含有量で顕著となる。しかし、Ｃｒ
含有量が０．３０％を超えると鋳造性および機械的性質
が低下する。
一に分散させるうえで重要な合金元素であり、硬度，機
械的性質の向上にも有効に作用する。また、Ａｌ−Ｓｉ
−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ系金属間化合物を微細な晶出物とし
て均一に分散させ、耐摩耗性，耐焼付性を向上させるう
えでも重要な合金元素である。そして、このような作用
は０．０５％以上の含有量で顕著となる。しかし、Ｃｒ
含有量が０．３０％を超えると鋳造性および機械的性質
が低下する。
【００２６】
【発明の効果】本発明によるアルミニウム合金製摺動部
材は、請求項１に記載しているように、Ｎａ，Ｓｒ，Ｓ
ｂのうちから選ばれる１種または２種以上を含有するＡ
ｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金からなり、摺動面の共
晶を除いたα相の平均粒径が１０μｍ以下であるものと
したから、優れた耐摩耗性と優れた耐焼付性をそなえた
軽量なアルミニウム合金製摺動部材を提供することが可
能であるという著大なる効果がもたらされる。
材は、請求項１に記載しているように、Ｎａ，Ｓｒ，Ｓ
ｂのうちから選ばれる１種または２種以上を含有するＡ
ｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金からなり、摺動面の共
晶を除いたα相の平均粒径が１０μｍ以下であるものと
したから、優れた耐摩耗性と優れた耐焼付性をそなえた
軽量なアルミニウム合金製摺動部材を提供することが可
能であるという著大なる効果がもたらされる。
【００２７】そして、請求項２に記載しているように、
Ｓｉの含有量が１２．０〜１７．５重量％、Ｎａの含有
量が０．００１〜０．０２０重量％、Ｓｒの含有量が
０．００５〜０．０５０重量％、Ｓｂの含有量が０．０
５〜０．２０重量％であるものとすることによって、こ
れらＮａ，Ｓｒ，Ｓｂの適量含有により共晶Ｓｉの改良
と粗大な初晶Ｓｉの晶出の抑制が良好になされることと
なり、粗大なα相の存在しない組織とすることが可能と
なって、耐摩耗性および耐焼付性に優れたアルミニウム
合金製摺動部材を提供することが可能であるという著大
なる効果がもたらされる。
Ｓｉの含有量が１２．０〜１７．５重量％、Ｎａの含有
量が０．００１〜０．０２０重量％、Ｓｒの含有量が
０．００５〜０．０５０重量％、Ｓｂの含有量が０．０
５〜０．２０重量％であるものとすることによって、こ
れらＮａ，Ｓｒ，Ｓｂの適量含有により共晶Ｓｉの改良
と粗大な初晶Ｓｉの晶出の抑制が良好になされることと
なり、粗大なα相の存在しない組織とすることが可能と
なって、耐摩耗性および耐焼付性に優れたアルミニウム
合金製摺動部材を提供することが可能であるという著大
なる効果がもたらされる。
【００２８】また、請求項３に記載しているように、Ａ
ｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金は、重量％で、Ｓｉ：
１２．０〜１７．５％、Ｃｕ：１．５〜５．０％、Ｍ
ｇ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｔ
ｉ：０．０５〜０．２０％、Ｐ：０．００３〜０．０５
０％、Ｆｅ：１．５％以下を含有すると共に、Ｃａ：
０．００５％未満に規制し、さらにＮａ：０．００１〜
０．０２０％，Ｓｒ：０．００５〜０．０５０％，Ｓ
ｂ：０．０５〜０．２０％のうちから選ばれる１種また
は２種以上を含有し、残部実質的にＡｌの組成からなる
ものとすることによって、耐摩耗性および耐焼付性に優
れたアルミニウム合金製摺動部材を提供することが可能
であるという著大なる効果がもたらされる。
ｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金は、重量％で、Ｓｉ：
１２．０〜１７．５％、Ｃｕ：１．５〜５．０％、Ｍ
ｇ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｔ
ｉ：０．０５〜０．２０％、Ｐ：０．００３〜０．０５
０％、Ｆｅ：１．５％以下を含有すると共に、Ｃａ：
０．００５％未満に規制し、さらにＮａ：０．００１〜
０．０２０％，Ｓｒ：０．００５〜０．０５０％，Ｓ
ｂ：０．０５〜０．２０％のうちから選ばれる１種また
は２種以上を含有し、残部実質的にＡｌの組成からなる
ものとすることによって、耐摩耗性および耐焼付性に優
れたアルミニウム合金製摺動部材を提供することが可能
であるという著大なる効果がもたらされる。
【００２９】そして、請求項４に記載しているように、
Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金は、重量％で、Ｃ
ｒ：０．０５〜０．３０％をさらに含むものとすること
によって、耐摩耗性および耐焼付性に優れたアルミニウ
ム合金製摺動部材の硬度，機械的特性をより一層向上す
ることが可能であるという著大なる効果がもたらされ
る。
Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金は、重量％で、Ｃ
ｒ：０．０５〜０．３０％をさらに含むものとすること
によって、耐摩耗性および耐焼付性に優れたアルミニウ
ム合金製摺動部材の硬度，機械的特性をより一層向上す
ることが可能であるという著大なる効果がもたらされ
る。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とともに具体
的に説明する。
的に説明する。
【００３１】この実施例および比較例においては、表１
に示す化学成分組成をもつＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合
金を使用した。
に示す化学成分組成をもつＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合
金を使用した。
【００３２】
【表１】
【００３３】（溶解鋳造方法）実施例１〜６および比較
例１〜４の各合金のインゴットを表２に示す溶解温度，
鋳造温度にて、鋳造圧力８０ＭＰａで能力３５０トンの
ダイカストマシンを用いてダイカストすることにより厚
さ１１ｍｍの板材（ダイカスト材）を得た。
例１〜４の各合金のインゴットを表２に示す溶解温度，
鋳造温度にて、鋳造圧力８０ＭＰａで能力３５０トンの
ダイカストマシンを用いてダイカストすることにより厚
さ１１ｍｍの板材（ダイカスト材）を得た。
【００３４】（共晶を除くα相の平均粒径）同じく表２
には、各ダイカスト材の表２の切り出し位置の項に示し
た面の共晶を除くα相の平均粒径を示した。ここで、粒
径の測定は、倍率１０００倍で観察した光学顕微鏡写真
を用いて画像解析装置により実施した。
には、各ダイカスト材の表２の切り出し位置の項に示し
た面の共晶を除くα相の平均粒径を示した。ここで、粒
径の測定は、倍率１０００倍で観察した光学顕微鏡写真
を用いて画像解析装置により実施した。
【００３５】
【表２】
【００３６】（焼付試験方法）実施例１〜６および比較
例１〜４のダイカスト材について、リングオンプレート
型の摩擦摩耗試験機を用いて焼付試験を行った。
例１〜４のダイカスト材について、リングオンプレート
型の摩擦摩耗試験機を用いて焼付試験を行った。
【００３７】このとき、リングには、図１に示す形状の
炭素鋼からなりかつＢ面にＣｒめっきを施したリング１
を用いた。すなわち、このリング１は、表３に示すよう
な外形ＤＯ，内径ＤＩ，長さＬの寸法を有するととも
に、幅ＷＬで深さＣＬのやや大きい切欠１ａと、幅ＷＳ
で深さＣＳのやや小さい切欠１ｂを形成したものであ
る。
炭素鋼からなりかつＢ面にＣｒめっきを施したリング１
を用いた。すなわち、このリング１は、表３に示すよう
な外形ＤＯ，内径ＤＩ，長さＬの寸法を有するととも
に、幅ＷＬで深さＣＬのやや大きい切欠１ａと、幅ＷＳ
で深さＣＳのやや小さい切欠１ｂを形成したものであ
る。
【００３８】
【表３】
【００３９】また、プレートには、表２に示すダイカス
ト材から切り出した図２に示す形状からなるプレート２
を用いた。すなわち、このプレート２は、表４に示すよ
うな一辺の長さＬＡ、他辺の長さＬＢの矩形をなすとと
もに、厚さＴを有し、中央部に直径Ｄの丸穴２ａを形成
したものである。
ト材から切り出した図２に示す形状からなるプレート２
を用いた。すなわち、このプレート２は、表４に示すよ
うな一辺の長さＬＡ、他辺の長さＬＢの矩形をなすとと
もに、厚さＴを有し、中央部に直径Ｄの丸穴２ａを形成
したものである。
【００４０】
【表４】
【００４１】そして、各試験片は図２の摺動面Ｃが表２
中の切り出し位置の項に示した位置となるように切り出
した。また、焼付試験条件は、すべり速度０．２５ｍ／
ｓの一定とし、面圧を５分毎に１ＭＰａずつ上げていっ
た。さらに、潤滑はエンジンオイルを開始前に摺動面に
１ｃｃ塗布するのみとした。そして、摩擦力が急増した
ところで試験を終了し、その時の面圧を焼付面圧とし
た。
中の切り出し位置の項に示した位置となるように切り出
した。また、焼付試験条件は、すべり速度０．２５ｍ／
ｓの一定とし、面圧を５分毎に１ＭＰａずつ上げていっ
た。さらに、潤滑はエンジンオイルを開始前に摺動面に
１ｃｃ塗布するのみとした。そして、摩擦力が急増した
ところで試験を終了し、その時の面圧を焼付面圧とし
た。
【００４２】（摩耗試験方法）焼付試験と同じ試験片を
用いて摩耗試験を行った。試験条件は面圧１８ＭＰａ、
すべり速度０．１ｍ／ｓであり、摺動面を１００℃のエ
ンジンオイルの油浴中につかるように治具を設けた。
用いて摩耗試験を行った。試験条件は面圧１８ＭＰａ、
すべり速度０．１ｍ／ｓであり、摺動面を１００℃のエ
ンジンオイルの油浴中につかるように治具を設けた。
【００４３】この試験条件で６０分摺動させた後、プレ
ート試験片の摺動面の粗さ測定を行い、摩耗深さを測定
した。
ート試験片の摺動面の粗さ測定を行い、摩耗深さを測定
した。
【００４４】（試験結果）表５には焼付試験における焼
付面圧と、各試験片の摩耗深さ（摩耗量）を示す。
付面圧と、各試験片の摩耗深さ（摩耗量）を示す。
【００４５】
【表５】
【００４６】表５に示すように、本発明に属する実施例
１〜６の供試材は、いずれも、比較例１〜４の供試材よ
りも優れた耐焼付性および耐摩耗性を有していることが
確認できた。
１〜６の供試材は、いずれも、比較例１〜４の供試材よ
りも優れた耐焼付性および耐摩耗性を有していることが
確認できた。
【図１】 本発明の実施例および比較例で用いたリング
形状試験片の断面説明図（図１の（Ａ））および側面説
明図（図１の（Ｂ））である。
形状試験片の断面説明図（図１の（Ａ））および側面説
明図（図１の（Ｂ））である。
【図２】 本発明の実施例および比較例で用いたプレー
ト形状試験片の正面説明図（図２の（Ａ））および断面
説明図（図２の（Ｂ））である。
ト形状試験片の正面説明図（図２の（Ａ））および断面
説明図（図２の（Ｂ））である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪 狩 隆 彰 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 塩 田 正 彦 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 津 島 健 次 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｎａ，Ｓｒ，Ｓｂのうちから選ばれる１
種または２種以上を含有するＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム
鋳造合金からなり、摺動面の共晶を除いたα相の平均粒
径が１０μｍ以下であることを特徴とする耐摩耗性に優
れたアルミニウム合金製摺動部材。 - 【請求項２】 Ｓｉの含有量が１２．０〜１７．５重量
％、Ｎａの含有量が０．００１〜０．０２０重量％、Ｓ
ｒの含有量が０．００５〜０．０５０重量％、Ｓｂの含
有量が０．０５〜０．２０重量％であることを特徴とす
る請求項１に記載の耐摩耗性に優れたアルミニウム合金
製摺動部材。 - 【請求項３】 Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金は、
重量％で、Ｓｉ：１２．０〜１７．５％、Ｃｕ：１．５
〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜
０．８％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％、Ｐ：０．００
３〜０．０５０％、Ｆｅ：１．５％以下を含有すると共
に、Ｃａ：０．００５％未満に規制し、さらにＮａ：
０．００１〜０．０２０％，Ｓｒ：０．００５〜０．０
５０％，Ｓｂ：０．０５〜０．２０％のうちから選ばれ
る１種または２種以上を含有し、残部実質的にＡｌの組
成からなることを特徴とする請求項１または２に記載の
耐摩耗性に優れたアルミニウム合金製摺動部材。 - 【請求項４】 Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造合金は、
重量％で、Ｃｒ：０．０５〜０．３０％をさらに含むこ
とを特徴とする請求項３に記載の耐摩耗性に優れたアル
ミニウム合金製摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10638597A JPH10298688A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | アルミニウム合金製摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10638597A JPH10298688A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | アルミニウム合金製摺動部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10298688A true JPH10298688A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14432247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10638597A Pending JPH10298688A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | アルミニウム合金製摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10298688A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010079677A1 (en) | 2009-01-06 | 2010-07-15 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Method of production of aluminum alloy |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP10638597A patent/JPH10298688A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010079677A1 (en) | 2009-01-06 | 2010-07-15 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Method of production of aluminum alloy |
| JP2010180422A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-08-19 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム合金の製造方法 |
| US9096915B2 (en) | 2009-01-06 | 2015-08-04 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Method of production of aluminum alloy |
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