JPH1061750A - 防音性と耐摩耗性に優れる歯車及びその製造方法 - Google Patents
防音性と耐摩耗性に優れる歯車及びその製造方法Info
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- JPH1061750A JPH1061750A JP23729696A JP23729696A JPH1061750A JP H1061750 A JPH1061750 A JP H1061750A JP 23729696 A JP23729696 A JP 23729696A JP 23729696 A JP23729696 A JP 23729696A JP H1061750 A JPH1061750 A JP H1061750A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 防音性と耐摩耗性に優れた歯車を得る。
【解決手段】 Ｍｎ：２０〜５０ｗｔ％、Ａｌ：０．１
〜５ｗｔ％を含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物から
なる銅合金を、７００〜８５０℃の温度で５分以上均質
化処理した後、７００℃以上の温度から５０℃／分以上
の速度で２００℃以下の温度まで冷却し、次に、最下層
に厚さ２〜１００μｍのＮｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐ合金め
っき、中間層として厚さ０．５〜２０μｍのＣｏめっ
き、最上層に厚さ２〜１００μｍのＣｒめっきを施し、
次いで３５０〜５００℃で１〜５ｈｒの安定化焼鈍を加
える。
〜５ｗｔ％を含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物から
なる銅合金を、７００〜８５０℃の温度で５分以上均質
化処理した後、７００℃以上の温度から５０℃／分以上
の速度で２００℃以下の温度まで冷却し、次に、最下層
に厚さ２〜１００μｍのＮｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐ合金め
っき、中間層として厚さ０．５〜２０μｍのＣｏめっ
き、最上層に厚さ２〜１００μｍのＣｒめっきを施し、
次いで３５０〜５００℃で１〜５ｈｒの安定化焼鈍を加
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば遊星歯車減
速機の騒音対策に適した防音性を備える耐摩耗性歯車に
関するものである。
速機の騒音対策に適した防音性を備える耐摩耗性歯車に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、減速機歯車には歯車の構造上から
機械構造用炭素鋼が使用されてきた。また、運転時の歯
車の噛み合い部の摩耗による寿命の低下を軽減すること
を目的として、表面の硬さを高める表面処理が採用され
ている。しかし、これらの材料は回転中、噛み合い部で
発生する騒音が大きく、騒音の発生を特に嫌う自動車や
産業用機械の減速機では発生した音に対する遮音壁を必
要とし、そのための費用が嵩む。
機械構造用炭素鋼が使用されてきた。また、運転時の歯
車の噛み合い部の摩耗による寿命の低下を軽減すること
を目的として、表面の硬さを高める表面処理が採用され
ている。しかし、これらの材料は回転中、噛み合い部で
発生する騒音が大きく、騒音の発生を特に嫌う自動車や
産業用機械の減速機では発生した音に対する遮音壁を必
要とし、そのための費用が嵩む。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自動車あるいは産業用
機器の発展は目覚しいものがあるが、その一方で、我々
の生活環境に対する配慮も必要となっており、これらの
機器が発生する騒音への抑制対策も年々厳しくなってい
る。本発明はこれらの騒音対策の一環としてなされたも
ので、運転中の減速機用歯車等の騒音を抑え、防振性に
優れたものとし、しかも、噛み合い部の摩耗を少なくし
て長寿命化することを目的とする。
機器の発展は目覚しいものがあるが、その一方で、我々
の生活環境に対する配慮も必要となっており、これらの
機器が発生する騒音への抑制対策も年々厳しくなってい
る。本発明はこれらの騒音対策の一環としてなされたも
ので、運転中の減速機用歯車等の騒音を抑え、防振性に
優れたものとし、しかも、噛み合い部の摩耗を少なくし
て長寿命化することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に関わる防音性と
耐摩耗性に優れる歯車は、Ｍｎ：２０〜５０ｗｔ％、Ａ
ｌ：０．１〜５ｗｔ％を含有し、残部がＣｕ及び不可避
不純物からなり、且つその組織がマルテンサイト変態し
た組織を有する銅合金表面に、内層から表層に順に、Ｎ
ｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒ三層めっきが施され
ていることを特徴とする。この銅合金は、必要に応じ
て、上記成分に加えてＦｅ：０．１〜５ｗｔ％又はＣ
ｏ：０．１〜５ｗｔ％のいずれか一方又は双方（双方の
場合は合計０．２〜５ｗｔ％）を含有することができ、
さらに、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒのいずれか１種以上を単独又
は合計で０．００１〜０．１ｗｔ％含有することができ
る。また、上記三層めっき層の厚さの望ましい範囲は、
Ｎｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐめっき層の厚さが２〜１００μ
ｍ、Ｃｏめっき層の厚さが０．５〜２０μｍ、Ｃｒめっ
き層の厚さが２〜１００μｍの範囲である。
耐摩耗性に優れる歯車は、Ｍｎ：２０〜５０ｗｔ％、Ａ
ｌ：０．１〜５ｗｔ％を含有し、残部がＣｕ及び不可避
不純物からなり、且つその組織がマルテンサイト変態し
た組織を有する銅合金表面に、内層から表層に順に、Ｎ
ｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒ三層めっきが施され
ていることを特徴とする。この銅合金は、必要に応じ
て、上記成分に加えてＦｅ：０．１〜５ｗｔ％又はＣ
ｏ：０．１〜５ｗｔ％のいずれか一方又は双方（双方の
場合は合計０．２〜５ｗｔ％）を含有することができ、
さらに、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒのいずれか１種以上を単独又
は合計で０．００１〜０．１ｗｔ％含有することができ
る。また、上記三層めっき層の厚さの望ましい範囲は、
Ｎｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐめっき層の厚さが２〜１００μ
ｍ、Ｃｏめっき層の厚さが０．５〜２０μｍ、Ｃｒめっ
き層の厚さが２〜１００μｍの範囲である。
【０００５】また、本発明に関わる防音性と耐摩耗性に
優れる歯車の製造方法は、上記いずれかの組成の銅合金
を７００℃以上の温度から、５０℃／分以上の速度で２
００℃以下の温度まで冷却し、次に、銅合金表面に内層
から表層に順にＮｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒ三
層めっきを施し、その後３５０〜５５０℃で１〜５ｈｒ
の熱処理により、上記銅合金をマルテンサイト変態させ
ることを特徴とする。この三層めっき層の厚さは前記の
とおりである。
優れる歯車の製造方法は、上記いずれかの組成の銅合金
を７００℃以上の温度から、５０℃／分以上の速度で２
００℃以下の温度まで冷却し、次に、銅合金表面に内層
から表層に順にＮｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒ三
層めっきを施し、その後３５０〜５５０℃で１〜５ｈｒ
の熱処理により、上記銅合金をマルテンサイト変態させ
ることを特徴とする。この三層めっき層の厚さは前記の
とおりである。
【０００６】さて、Ｃｕ−Ｍｎ合金は高温下ではγ相で
あるが、３５０〜５５０℃で１〜５ｈｒの熱処理（安定
化焼鈍）によってマルテンサイト変態を生じ、同時に内
部歪みが緩和され双晶が生じる。この生成した双晶によ
り、双晶と母相の界面で音や振動が吸収され、優れた防
音、制振性が得られる。Ｍｎ含有量が２０ｗｔ％未満で
はＣｕ＋γ相、また５０ｗｔ％を越えるとＭｎ＋γ相と
なり、γ相の総量が少なくなり、安定化焼鈍後のマルテ
ンサイト変態により形成される双晶が少なく、減衰能が
低下する。従って、減衰能が向上し、防音特性、制振性
が顕著となるように、Ｃｕ中のＭｎ含有量は２０〜５０
ｗｔ％の範囲とする。特に３５〜５０ｗｔ％の範囲で高
い効果が得られる。
あるが、３５０〜５５０℃で１〜５ｈｒの熱処理（安定
化焼鈍）によってマルテンサイト変態を生じ、同時に内
部歪みが緩和され双晶が生じる。この生成した双晶によ
り、双晶と母相の界面で音や振動が吸収され、優れた防
音、制振性が得られる。Ｍｎ含有量が２０ｗｔ％未満で
はＣｕ＋γ相、また５０ｗｔ％を越えるとＭｎ＋γ相と
なり、γ相の総量が少なくなり、安定化焼鈍後のマルテ
ンサイト変態により形成される双晶が少なく、減衰能が
低下する。従って、減衰能が向上し、防音特性、制振性
が顕著となるように、Ｃｕ中のＭｎ含有量は２０〜５０
ｗｔ％の範囲とする。特に３５〜５０ｗｔ％の範囲で高
い効果が得られる。
【０００７】ＡｌはＣｕ−Ｍｎ合金の湯流れ性及び表面
性状の向上、耐食性、強度の向上、防音性を目的に添加
される。０．１ｗｔ％未満ではその効果が充分でない。
また、５ｗｔ％を越えると冷間加工性が劣化する。従っ
て、Ａｌの含有量は０．１〜５ｗｔ％とする。特に１〜
３％の範囲が好ましい。Ｆｅ及びＣｏは強度の向上を目
的に添加される。それぞれ単独で０．１ｗｔ％未満、双
方を添加するときは０．２ｗｔ％未満ではその効果が少
なく、単独又は双方で５ｗｔ％を越えると冷間加工性が
低下する。従って、Ｆｅ及びＣｏは単独の含有量はそれ
ぞれ０．１〜５ｗｔ％とし、両方含有するときは合計で
０．２〜５ｗｔ％とする。特に、それぞれ単独で含有す
るときは１〜３％、両方含有するときは４％以下が好ま
しい。
性状の向上、耐食性、強度の向上、防音性を目的に添加
される。０．１ｗｔ％未満ではその効果が充分でない。
また、５ｗｔ％を越えると冷間加工性が劣化する。従っ
て、Ａｌの含有量は０．１〜５ｗｔ％とする。特に１〜
３％の範囲が好ましい。Ｆｅ及びＣｏは強度の向上を目
的に添加される。それぞれ単独で０．１ｗｔ％未満、双
方を添加するときは０．２ｗｔ％未満ではその効果が少
なく、単独又は双方で５ｗｔ％を越えると冷間加工性が
低下する。従って、Ｆｅ及びＣｏは単独の含有量はそれ
ぞれ０．１〜５ｗｔ％とし、両方含有するときは合計で
０．２〜５ｗｔ％とする。特に、それぞれ単独で含有す
るときは１〜３％、両方含有するときは４％以下が好ま
しい。
【０００８】Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒは鋳造後の鋳塊の結晶粒
を微細化し、また、熱間加熱時の結晶粒の粗大化を抑制
し結晶粒界強度を高くして熱間加工性を良好にする作用
がある。０．００１ｗｔ％未満ではその効果が少なく、
０．１ｗｔ％を越えると鋳造性が劣化し、振動減衰率が
劣化する。従って、１種又は合計で０．００１〜０．１
ｗｔ％とする。そのほか、この銅合金は、Ｎｉ、Ｓｎ、
Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｎのうち１種又は２種以上を１ｗｔ％以
下含有することができる。
を微細化し、また、熱間加熱時の結晶粒の粗大化を抑制
し結晶粒界強度を高くして熱間加工性を良好にする作用
がある。０．００１ｗｔ％未満ではその効果が少なく、
０．１ｗｔ％を越えると鋳造性が劣化し、振動減衰率が
劣化する。従って、１種又は合計で０．００１〜０．１
ｗｔ％とする。そのほか、この銅合金は、Ｎｉ、Ｓｎ、
Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｎのうち１種又は２種以上を１ｗｔ％以
下含有することができる。
【０００９】歯車の噛み合い部表面にはＮｉ−１〜２５
ｗｔ％Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒ三層めっきが施されるが、このう
ちＮｉ−１〜２５％Ｐめっきは、上記化学成分の銅合金
との密着性が良好であり、また、３５０〜５５０℃の焼
鈍にて硬化する傾向にあり、室温で高い硬さが得られる
ため最下層としてめっきされる。そのめっき厚は、銅合
金素材との相互拡散によるめっき層の密着信頼性のため
には２μｍ以上が必要であり、１００μｍを越えるよう
であるとめっき後の寸法精度、経済性の点で好ましくな
い。従って、めっき厚さは２〜１００μｍとする。特
に、Ｎｉ−５〜１５％Ｐを１０〜５０μｍの厚さでメッ
キするのが好ましい。
ｗｔ％Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒ三層めっきが施されるが、このう
ちＮｉ−１〜２５％Ｐめっきは、上記化学成分の銅合金
との密着性が良好であり、また、３５０〜５５０℃の焼
鈍にて硬化する傾向にあり、室温で高い硬さが得られる
ため最下層としてめっきされる。そのめっき厚は、銅合
金素材との相互拡散によるめっき層の密着信頼性のため
には２μｍ以上が必要であり、１００μｍを越えるよう
であるとめっき後の寸法精度、経済性の点で好ましくな
い。従って、めっき厚さは２〜１００μｍとする。特
に、Ｎｉ−５〜１５％Ｐを１０〜５０μｍの厚さでメッ
キするのが好ましい。
【００１０】Ｃｏめっきは、Ｎｉ−１〜２５％Ｐめっき
上にＣｒめっきを直接施した場合、両者のめっきは相互
拡散し難く、曲げ加工や熱衝撃によりめっき層が容易に
剥離することから、両めっき層の密着性を改善するため
中間層としてめっきされる。Ｃｏめっきを施すことで、
Ｎｉ−１〜２５％Ｐめっき層及びＣｒめっき層の両者の
金属とＣｏが拡散し、両者のめっきの密着信頼性を大き
く向上させる。Ｃｏめっき層の厚さは、０．５μｍ未満
では密着信頼性に劣り、２０μｍを越えてもめっき密着
信頼性は同等であり、経済的でない。従って、めっき厚
さは０．５〜２０μｍとする。特に１〜１０μｍが好ま
しい。
上にＣｒめっきを直接施した場合、両者のめっきは相互
拡散し難く、曲げ加工や熱衝撃によりめっき層が容易に
剥離することから、両めっき層の密着性を改善するため
中間層としてめっきされる。Ｃｏめっきを施すことで、
Ｎｉ−１〜２５％Ｐめっき層及びＣｒめっき層の両者の
金属とＣｏが拡散し、両者のめっきの密着信頼性を大き
く向上させる。Ｃｏめっき層の厚さは、０．５μｍ未満
では密着信頼性に劣り、２０μｍを越えてもめっき密着
信頼性は同等であり、経済的でない。従って、めっき厚
さは０．５〜２０μｍとする。特に１〜１０μｍが好ま
しい。
【００１１】ＣｒめっきはＮｉ−１〜２５％Ｐめっきよ
りも硬さが高く、鋼と溶着し難いことから、最上層とし
てめっきされる。そのめっき厚は、耐摩耗性の点で２μ
ｍ未満ではその効果が少なく、１００μｍを越えると寸
法精度、経済性の点で好ましくない。従って、めっき厚
さは２〜１００μｍとする。特に１０〜５０μｍが好ま
しい。
りも硬さが高く、鋼と溶着し難いことから、最上層とし
てめっきされる。そのめっき厚は、耐摩耗性の点で２μ
ｍ未満ではその効果が少なく、１００μｍを越えると寸
法精度、経済性の点で好ましくない。従って、めっき厚
さは２〜１００μｍとする。特に１０〜５０μｍが好ま
しい。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の熱処理条件等につ
いて説明し、あわせて実施の形態を示す。本発明合金の
γ単相の固溶体は面心立方格子であり、５５０℃以下の
温度で面心正方格子構造に変態する、いわゆるマルテン
サイト変態を生じる。このとき、無数の微細な双晶が結
晶粒内に形成され、この双晶が防音性（振動減衰能）を
高める。しかし、均質化処理後、７００℃未満の温度か
ら急冷してもγ単相の固溶体となり、３５０〜５５０℃
の温度の安定化焼鈍にてマルテンサイト変態が生じ難
く、減衰能の向上も期待できない。従って、マルテンサ
イト変態が生じるための前処理として均質化処理を７０
０〜８５０℃で行う（好ましくは５分間以上）ことと
し、ここからの急冷は７００℃以上の温度から行う。こ
のときの冷却速度は５０℃／分以上とし、２００℃以下
までこの速度で冷却する必要がある。具体的には、例え
ば水中あるいはシャワー水による急冷が挙げられる。
いて説明し、あわせて実施の形態を示す。本発明合金の
γ単相の固溶体は面心立方格子であり、５５０℃以下の
温度で面心正方格子構造に変態する、いわゆるマルテン
サイト変態を生じる。このとき、無数の微細な双晶が結
晶粒内に形成され、この双晶が防音性（振動減衰能）を
高める。しかし、均質化処理後、７００℃未満の温度か
ら急冷してもγ単相の固溶体となり、３５０〜５５０℃
の温度の安定化焼鈍にてマルテンサイト変態が生じ難
く、減衰能の向上も期待できない。従って、マルテンサ
イト変態が生じるための前処理として均質化処理を７０
０〜８５０℃で行う（好ましくは５分間以上）ことと
し、ここからの急冷は７００℃以上の温度から行う。こ
のときの冷却速度は５０℃／分以上とし、２００℃以下
までこの速度で冷却する必要がある。具体的には、例え
ば水中あるいはシャワー水による急冷が挙げられる。
【００１３】急冷後は、この素材は歯車の形状に機械加
工され、且つ噛み合い面を物理的又は化学的研磨にて仕
上げられたうえで、その面上に三層めっきが施され、続
いて熱処理（安定化焼鈍）が施される。その加熱温度が
３５０℃未満又は５５０℃を越す温度、あるいは３５０
〜５５０℃の温度でも１ｈｒ未満の時間ではマルテンサ
イト変態が充分に起こらない。また、５ｈｒを越える時
間加熱してもマルテンサイト変態のそれ以上の進行はな
く、経済的でない。また、Ｎｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐ／Ｃ
ｏ／Ｃｒ三層めっきの表面硬さとめっきの密着性の向上
は３５０〜５５０℃×１〜５ｈｒの熱処理（安定化焼
鈍）で得られる。３５０℃未満ではめっき表面の硬さの
向上とめっきの密着性の向上は充分でなく、５５０℃を
越えると表面硬さが低下する。さらに、安定化焼鈍時間
は１ｈｒ未満ではめっき表面硬さ及びめっきの密着性の
向上に充分でなく、加熱時間５ｈｒでめっき表面硬さ及
びめっき密着性の向上効果は飽和する。従って、歯車基
体（銅合金）の振動減衰率、めっき表面硬さ及びめっき
の密着性の向上を目的とする熱処理は３５０〜５５０℃
×１〜５ｈｒとする。このうち、好ましい条件は、４０
０〜５００℃×１〜５ｈｒである。
工され、且つ噛み合い面を物理的又は化学的研磨にて仕
上げられたうえで、その面上に三層めっきが施され、続
いて熱処理（安定化焼鈍）が施される。その加熱温度が
３５０℃未満又は５５０℃を越す温度、あるいは３５０
〜５５０℃の温度でも１ｈｒ未満の時間ではマルテンサ
イト変態が充分に起こらない。また、５ｈｒを越える時
間加熱してもマルテンサイト変態のそれ以上の進行はな
く、経済的でない。また、Ｎｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐ／Ｃ
ｏ／Ｃｒ三層めっきの表面硬さとめっきの密着性の向上
は３５０〜５５０℃×１〜５ｈｒの熱処理（安定化焼
鈍）で得られる。３５０℃未満ではめっき表面の硬さの
向上とめっきの密着性の向上は充分でなく、５５０℃を
越えると表面硬さが低下する。さらに、安定化焼鈍時間
は１ｈｒ未満ではめっき表面硬さ及びめっきの密着性の
向上に充分でなく、加熱時間５ｈｒでめっき表面硬さ及
びめっき密着性の向上効果は飽和する。従って、歯車基
体（銅合金）の振動減衰率、めっき表面硬さ及びめっき
の密着性の向上を目的とする熱処理は３５０〜５５０℃
×１〜５ｈｒとする。このうち、好ましい条件は、４０
０〜５００℃×１〜５ｈｒである。
【００１４】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。ま
ず、表１に示す組成の合金を電気炉を使用して溶解、鋳
造を行い、厚さ５０ｍｍ、重量７ｋｇの鋳塊を得た。こ
れらの鋳塊の表面を面削し、８５０℃より熱間圧延を行
って厚さ１５ｍｍとし、さらに冷間圧延して厚さ２ｍｍ
の板材を調整した。その後、７７０℃の温度にて３０分
間均質化処理し、７５０℃から水中急冷した。続いて、
板材表面を酸洗、研磨及び脱脂して、Ｎｉ−１０ｗｔ％
Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒの最上層をＣｒとする三層めっきを行っ
た。続いて、２ｈｒの安定化焼鈍を行った。三層めっき
の各層のめっき厚及び安定化焼鈍の温度は表２に示す。
なお、Ｎｏ．１４の機械構造用炭素鋼には通常行われて
いる表面窒化処理を施した。
ず、表１に示す組成の合金を電気炉を使用して溶解、鋳
造を行い、厚さ５０ｍｍ、重量７ｋｇの鋳塊を得た。こ
れらの鋳塊の表面を面削し、８５０℃より熱間圧延を行
って厚さ１５ｍｍとし、さらに冷間圧延して厚さ２ｍｍ
の板材を調整した。その後、７７０℃の温度にて３０分
間均質化処理し、７５０℃から水中急冷した。続いて、
板材表面を酸洗、研磨及び脱脂して、Ｎｉ−１０ｗｔ％
Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒの最上層をＣｒとする三層めっきを行っ
た。続いて、２ｈｒの安定化焼鈍を行った。三層めっき
の各層のめっき厚及び安定化焼鈍の温度は表２に示す。
なお、Ｎｏ．１４の機械構造用炭素鋼には通常行われて
いる表面窒化処理を施した。
【００１５】
【表１】
【００１６】これらの処理で得られた試料を振動減衰
率、表面硬さ及びめっきの密着性の試験に供した。振動
減衰率は音の減衰率と比例関係にあり、防音性の評価に
適用できる。測定方法は厚さ２ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ
２００ｍｍの板材の一端に歪みゲージを貼り、バイスに
固定して試料の他端に一定振動を与え、動歪計とメモリ
ーハイコーダーを使用し、ｎ番目の振幅とｎ＋１番目の
振幅比を計測し、次の式により振動減衰率を求めるもの
であり、本実施例では加えた振動が０．５サイクル／
秒、ｎ＝８で計算した。
率、表面硬さ及びめっきの密着性の試験に供した。振動
減衰率は音の減衰率と比例関係にあり、防音性の評価に
適用できる。測定方法は厚さ２ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ
２００ｍｍの板材の一端に歪みゲージを貼り、バイスに
固定して試料の他端に一定振動を与え、動歪計とメモリ
ーハイコーダーを使用し、ｎ番目の振幅とｎ＋１番目の
振幅比を計測し、次の式により振動減衰率を求めるもの
であり、本実施例では加えた振動が０．５サイクル／
秒、ｎ＝８で計算した。
【００１７】
【数１】
【００１８】表面硬さは三層めっき表面及びめっき処理
前の材料について、ビッカース硬さ（０．５ｋｇ）を測
定した。三層めっきの密着性は、めっき材を密着曲げ半
径４ｍｍにて９０°曲げ加工後、めっき部の断面観察を
行い評価した。耐摩耗性は試験材の表面に６．２ｍｍφ
の鋼球（ＪＩＳ，ＳＵＪ２）を２ｋｇの荷重で押し当
て、３００ｒｐｍのスピード１０分間回転させた後に表
面の摩耗量を測定した。以上の試験結果を表２に示す。
前の材料について、ビッカース硬さ（０．５ｋｇ）を測
定した。三層めっきの密着性は、めっき材を密着曲げ半
径４ｍｍにて９０°曲げ加工後、めっき部の断面観察を
行い評価した。耐摩耗性は試験材の表面に６．２ｍｍφ
の鋼球（ＪＩＳ，ＳＵＪ２）を２ｋｇの荷重で押し当
て、３００ｒｐｍのスピード１０分間回転させた後に表
面の摩耗量を測定した。以上の試験結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】表１に示すＮｏ．１〜１１の合金に、本発
明に規定するＮｉ−１０ｗｔ％Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒ三層めっ
き処理を施した後に、３５０〜５５０℃の範囲内で２ｈ
ｒの安定化焼鈍を行った材料は、母材とめっき表面の硬
さの向上が大きく、振動減衰率が高く防音性に優れ、耐
摩耗性の点でも優れ、また、めっきの密着性も良好であ
り、比較例Ｎｏ．１４の機械構造用炭素鋼（Ｓ３５Ｃ）
に比べていずれの特性でも優れている。なお、表２をみ
ると、Ｆｅ又はＣｏのいずれか一方を添加したＮｏ．４
〜６の合金は母材の硬さが大きくなっている。また、表
２に鋳塊結晶粒度と鋳塊シャルピー衝撃値（６００℃）
を併記したが、Ｃｒ、Ｔｉ又はＺｒの１種以上を添加し
たＮｏ．７〜１０の合金は鋳塊結晶粒度が小さく鋳塊シ
ャルピー衝撃値が大きく、これは熱間加工性が良好であ
ることを示している。
明に規定するＮｉ−１０ｗｔ％Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒ三層めっ
き処理を施した後に、３５０〜５５０℃の範囲内で２ｈ
ｒの安定化焼鈍を行った材料は、母材とめっき表面の硬
さの向上が大きく、振動減衰率が高く防音性に優れ、耐
摩耗性の点でも優れ、また、めっきの密着性も良好であ
り、比較例Ｎｏ．１４の機械構造用炭素鋼（Ｓ３５Ｃ）
に比べていずれの特性でも優れている。なお、表２をみ
ると、Ｆｅ又はＣｏのいずれか一方を添加したＮｏ．４
〜６の合金は母材の硬さが大きくなっている。また、表
２に鋳塊結晶粒度と鋳塊シャルピー衝撃値（６００℃）
を併記したが、Ｃｒ、Ｔｉ又はＺｒの１種以上を添加し
たＮｏ．７〜１０の合金は鋳塊結晶粒度が小さく鋳塊シ
ャルピー衝撃値が大きく、これは熱間加工性が良好であ
ることを示している。
【００２１】安定化焼鈍温度が本発明に規定する範囲を
外れた比較例は、本発明に規定する組成の合金（合金Ｎ
ｏ．１）であっても、振動減衰率が低く、めっき表面及
び母材の硬さの向上効果が少なく、耐摩耗性も劣ってい
る。そして、Ｃｏ中間層を持たないかこれが０．５μｍ
以下の比較例は、Ｃｒめっき層の密着性が劣っている。
外れた比較例は、本発明に規定する組成の合金（合金Ｎ
ｏ．１）であっても、振動減衰率が低く、めっき表面及
び母材の硬さの向上効果が少なく、耐摩耗性も劣ってい
る。そして、Ｃｏ中間層を持たないかこれが０．５μｍ
以下の比較例は、Ｃｒめっき層の密着性が劣っている。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、従来から採用されてき
た機械構造用炭素鋼製歯車に比較し、優れた防音性と耐
摩耗性を有し、減速機の騒音の発生を抑制する作用に優
れた歯車を得ることができる。
た機械構造用炭素鋼製歯車に比較し、優れた防音性と耐
摩耗性を有し、減速機の騒音の発生を抑制する作用に優
れた歯車を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 28/02 Ｃ２３Ｃ 28/02
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｍｎ：２０〜５０ｗｔ％、Ａｌ：０．１
〜５ｗｔ％を含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物から
なり、且つその組織がマルテンサイト変態した組織を有
する銅合金表面に、内層から表層に順に、Ｎｉ−１〜２
５ｗｔ％Ｐ／Ｃｏ／Ｃｒ三層めっきが施されていること
を特徴とする防音性と耐摩耗性に優れる歯車。 - 【請求項２】 Ｍｎ：２０〜５０ｗｔ％、Ａｌ：０．１
〜５ｗｔ％を含有し、更にＦｅ：０．１〜５ｗｔ％又は
Ｃｏ：０．１〜５ｗｔ％のうちから選んだ１種を０．１
〜５ｗｔ％又は２種を合計で０．２〜５ｗｔ％含有し、
残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、且つその組織が
マルテンサイト変態した組織を有する銅合金表面に、内
層から表層に順に、Ｎｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐ／Ｃｏ／Ｃ
ｒ三層めっきが施されていることを特徴とする防音性と
耐摩耗性に優れる歯車。 - 【請求項３】 上記銅合金が、更にＣｒ、Ｔｉ、Ｚｒの
いずれか１種以上を単独又は合計で０．００１〜０．１
ｗｔ％含有することを特徴とする請求項１又は２に記載
された防音性と耐摩耗性に優れる歯車。 - 【請求項４】 Ｎｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐめっき層の厚さ
が２〜１００μｍ、Ｃｏめっき層の厚さが０．５〜２０
μｍ、Ｃｒめっき層の厚さが２〜１００μｍであること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された防音
性と耐摩耗性に優れる歯車。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載された組
成の銅合金を７００℃以上の温度から、５０℃／分以上
の速度で２００℃以下の温度まで冷却し、次に、銅合金
表面に内層から表層に順にＮｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐ／Ｃ
ｏ／Ｃｒ三層めっきを施し、その後３５０〜５５０℃で
１〜５ｈｒの熱処理により、上記銅合金をマルテンサイ
ト変態させることを特徴とする防音性と耐摩耗性に優れ
る歯車の製造方法。 - 【請求項６】 Ｎｉ−１〜２５ｗｔ％Ｐめっき層の厚さ
が２〜１００μｍ、Ｃｏめっき層の厚さが０．５〜２０
μｍ、Ｃｒめっき層の厚さが２〜１００μｍであること
を特徴とする請求項５に記載された防音性と耐摩耗性に
優れる歯車の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23729696A JPH1061750A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 防音性と耐摩耗性に優れる歯車及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23729696A JPH1061750A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 防音性と耐摩耗性に優れる歯車及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1061750A true JPH1061750A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=17013274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23729696A Pending JPH1061750A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 防音性と耐摩耗性に優れる歯車及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1061750A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007315479A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Nissan Motor Co Ltd | 動力伝達部品及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-08-19 JP JP23729696A patent/JPH1061750A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007315479A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Nissan Motor Co Ltd | 動力伝達部品及びその製造方法 |
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