JPS5814501B2 - 高温摺動部材 - Google Patents

高温摺動部材

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JPS5814501B2
JPS5814501B2 JP51134930A JP13493076A JPS5814501B2 JP S5814501 B2 JPS5814501 B2 JP S5814501B2 JP 51134930 A JP51134930 A JP 51134930A JP 13493076 A JP13493076 A JP 13493076A JP S5814501 B2 JPS5814501 B2 JP S5814501B2
Authority
JP
Japan
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melting point
low melting
temperature sliding
parts
powder
Prior art date
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Expired
Application number
JP51134930A
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English (en)
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JPS5360308A (en
Inventor
大沢恂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5360308A publication Critical patent/JPS5360308A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高温にて連続的または間歇的摺動部分に使用さ
れる高温摺動部材に関するもので、例えば、内燃機関、
加熱炉、熱間圧延装置等の摺動部品に広く使用される材
料を提供するものである。
更に具体的には内燃機関におけるバタフライバルブ軸を
支持する軸受材として好適な材料を提供しようとするも
のである。
この軸受は排気ガスの流れをエンジン温度により変える
排気マニホールドに装入される。
即ちエンジンが冷えている時（始動時）、バタフライバ
ルブは閉じ排気ガスを吸気マニホールド経路に流す。
この高温ガスが吸入されてきた燃料混合ガスを暖めて、
ウオームアツプ時に完全な燃料の気化を生じさせるもの
である。
エンジンが暖まるとバタフライバルブは開き、排気ガス
は定常経路で排気される。
排気ガス温度は約７００〜８００℃前後であるために、
バルブ軸と軸受表面に焼付と酸化が生じるという問題が
発生し、バルブの回転が円滑に作動しない問題があった
。
従来一般に使用される耐熱材料としては、溶製法による
超合金、ステライト及びステンレス鋼等があるが、本軸
受のごとき高温で間歇的に摺動ずる軸受には焼付きが生
じて不満足であることが判明している。
また従来の粉末冶金法で作られている銅系含油軸受及び
これに類似する材料では耐熱性に問題があり、使用条件
に満足しない。
このように高温、且つ酸化雰囲気中で使用される間歇的
摺動部材としては、従来の耐熱合金及び軸受材料では要
求を満足できず、新しい合金の開発が必要であった。
本発明はこのように高温軸受を初めとして汎用性を有し
、高性能で、安価な高温摺動部材を提供することを目的
とするものであり以下にその内容を述べる。
基本的な合金組成としては、Ｎｉ２〜８％、Ｍｏ０．２
〜１５％、Ｃｕｌ〜３０％、Ｃ０．２〜２％、Ｆｅ基
地にＰｂＯ．２〜１５係、低融点ガラス０．５〜５係、
その他を分散させた紛末冶金法により製造された焼結複
合材である。
実施例 鉄粉末（ｉｏｏメッシュ）、ニッケル粉末（カーボニル
）、モリブデン粉末、銅粉末（電解）、グラファイト粉
末、鉛紛末、低融点ガラス紛末、Ｃｏ粉末、Ａｇ粉末、
低融点金属粉末としてＢｉ，Ｓｂ，Ｓｎ，固体潤滑剤と
してＳ，ＭｏＳ２，ＷＳ２等の硫化物を第１表に示す組
成にそれぞれ配合し、これらの混合粉末を６ｔ／ｃｍ２
で成形後、アンモニア分解ガス中で１２００℃焼結を行
ないＡ−Ｆの焼結体を製造した。
これらの焼結体の中から一部は更に窒素ガス中で１００
０℃で加熱したのち加圧処理し、空孔率５係以下の高密
度焼結体とした。
斯くして得た焼結体のうちＡ，Ｄの２種及び比較材につ
いては、軸受形状に加工し、バタフライバルブの開閉実
験を行った。
実験条件は下記の通りである。
（１）軸受形状：１０φ×６φ×２５ｍｍ（２）バタフ
ライバルブ軸材質二フエライト系ステンレス鋼 （３）揺動角度：０〜１００° （４）揺動速度：３回／ｍｉｎ （５）加熱サイクル 図面に示す通り 但しＡ＝０．５Ｈｒ Ｂ＝２Ｈｒ Ｃ＝０．５Ｈｒ Ｄ＝１．ＯＨｒ （６｝雰囲気＝１０係Ｈ２０気中 （７）ハウジング：鋳鉄 スムーズな作動が困難になった時点（揺動トルクがｌＯ
ｋ９ｍｍ以上に相当）をもって耐久時間とした。
この耐久実験の結果を第２表に示す。
＊Ｆｅ−３Ｎｉ−１１Ｍｏ−２Ｃｏ−２Ｗ−１．２Ｃ−
５Ｐｂ−２Ｇ （密度９０係） 比較材の硬さ リン青銅 ＨＲＢ ８０〜９０Ｃｕ−Ｃ
ｒ−Ｍｏ鋳鉄 〃 ９０〜１００焼結材 （
■） 〃 ９０〜１００これらの結果から明ら
かなように本発明材は苛酷な摺動条件にも拘らず焼付き
現象が生じなかった。
次に本発明部材の構成元素の機能と組成について説明す
る。
尚係は何れも重量比で示す。
Ｎｉ：２〜８係 鉄中に固溶しマトリックスの強化と耐熱性、靭性の改善
に役立つが、２係以下の含有ではその改善効果が小さく
、一方８係を超えても残留オーステナイトの量が増し強
度的に不安定となる。
Ｍｏ：０．２〜１５％ マトリックスの耐熱性と耐酸化性を改善すると共に硬質
相の構成元素として耐摩性の改善に寄与するが、０．２
％以下ではその効果は認められず、一方１５係以上とな
っても加工性、強度が低下する。
Ｃｕ：１〜３０係 鉄中に固溶し耐食性改善に役立つ外、未固溶の銅は摺動
中に酸化鋼となって耐焼付き性の改善に寄与し、また熱
伝導性を高めて放熱性、熱膨張係数の調整に役立つが、
１条以下では効果が小さく、一方３０係以上となっても
強度低下が大きくなる。
Ｃ：０．２〜２係 鉄中に固溶してマトリックスの強度を改善すると同時に
炭化物を形成し耐摩性の改善に寄与するが、０．２係以
下では不十分であり、一方２係以上となっても網状の炭
化物量が増し却って強度が低下する。
マトリックスに固溶せず、焼結体の空隙内に収まって存
在する。
常温から３００〜４００℃の温度範囲で潤滑成分として
作用し焼付きを防止する。
０．２係以下では効果がなく、一方１５係以上となると
強度低下が大きくなる。
ガラス：０．５〜８係 Ｐ２０５，Ｂ２０３，ＰｂＯ，Ｋ２０，Ｎａ２０を主構
成分とし、３００℃前後に軟化点を有する低融点ガカん
３００℃以上の温度域で潤滑成分として作用するが、０
．５％以下では潤滑機能不十分であり、一方８係以上と
なると強度低下が大きくなる。
Ｃｏ：１〜１５係 マトリックス中に固溶し耐熱性の改善に寄与するが、１
％以下では効果が小さく、一方１５倦以上では強度低下
が大きくなる。
本発明材料の空孔率は０．５〜３０％の範囲が適当であ
る。
すなわち高温摺動時に生じた酸化物及び周囲の雰囲気か
らデポジットした異物が摺動面に付着した場合、表面空
孔部にこれらの付着物を埋め込ませて、アブレツジブ摩
耗を防止させ、逆にＣｕ，Ｐｂ，Ｍｏ等の酸化物は耐焼
付性に効果がある。
空孔率０．５係以下では付着物の埋め込み効果がなく、
一方３０係以上では材料強度に問題を生ずる。
尚、本発明の実施例においては、粉末混合法によるもの
について示したが、粉末冶金技術として慣用されている
がＣｕ，Ｐｂ、ガラス及び固体潤滑剤等を含浸法を用い
て添加しても勿論差支えない。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明部材の耐久実験における加熱サイクルの条
件を示す図表である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 重量比にて、Ｎｉ２〜８係；Ｍｏ０．２〜１５係：
    Ｃｕ１〜３０％；Ｃ０．２〜２％；ＰｂＯ．２〜１５％
    ；低融点ガラス０．５〜８％；Ｃｏ１〜１５％；ＡｇＯ
    ．５〜５係；及び残部Ｆｅの組成で、空孔率０．５〜３
    ０係を有する焼結複合材からなる高温摺動部材。 ２ 重量比にて、Ｎｉ２〜８％ｔＭｏ０．２〜１５％ｐ
    Ｃｕ１〜３０％；Ｃ０．２〜２％；Ｐｂ Ｏ．２〜１５
    ％：低融点ガラス０．５〜８係；低融点金属のＢｉ，Ｓ
    ｂ，Ｓｎの１種または２種以上を０．５〜５％；及び残
    部Ｆｅの組成で、空孔率０．５〜３０％を有する焼結複
    合材からなる高温摺動部材。 ３ 重量比にて、Ｎｉ２〜８係；Ｍｏ０．２〜１５係；
    Ｃｕ １〜３０％；Ｃ０．２〜２％；Ｐｂ Ｏ．２〜１
    ５％；低融点ガラス０．５〜８％；固体潤滑剤として
    Ｓ，ＭｏＳ２，ＷＳ２等の硬化物を０．５ 〜５％；及
    び残部Ｆｅの組成で、空孔率０．５〜３０係を有する焼
    結複合材からなる高温摺動部材。
JP51134930A 1976-11-10 1976-11-10 高温摺動部材 Expired JPS5814501B2 (ja)

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JPS5360308A JPS5360308A (en) 1978-05-30
JPS5814501B2 true JPS5814501B2 (ja) 1983-03-19

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JPS60501118A (ja) * 1983-03-24 1985-07-18 コルトハウス，エルンスト ピストンポンプ

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