JPS589825B2 - 耐摩性に優れた焼結合金 - Google Patents
耐摩性に優れた焼結合金Info
- Publication number
- JPS589825B2 JPS589825B2 JP51014459A JP1445976A JPS589825B2 JP S589825 B2 JPS589825 B2 JP S589825B2 JP 51014459 A JP51014459 A JP 51014459A JP 1445976 A JP1445976 A JP 1445976A JP S589825 B2 JPS589825 B2 JP S589825B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wear resistance
- powder
- sintered alloy
- excellent wear
- cu2s
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は粉末冶金法による耐摩性に優れた摺動部材に関
する。
する。
焼結合金は複合性に優れ、溶解法では不可能な耐摩性に
富む硬質成分と併せて低融点金属や、硫化物の如き潤滑
成分を同時に含有させることが出来るので優れた耐摩摺
動特性を発揮するものをうろことができる。
富む硬質成分と併せて低融点金属や、硫化物の如き潤滑
成分を同時に含有させることが出来るので優れた耐摩摺
動特性を発揮するものをうろことができる。
本発明はこの考えに基き、耐熱性に優れたマトリックス
中に、耐摩性に富む硬質相と潤滑成分を含有する比較的
安価で、耐摩性に優れた摺動部材を提供せんとするもの
である。
中に、耐摩性に富む硬質相と潤滑成分を含有する比較的
安価で、耐摩性に優れた摺動部材を提供せんとするもの
である。
かかる材料は例えば次の様な方法で作られる。
（以下％は全て重量％を示す。
）鉄粉にＮｉ粉末を０．５〜５％，Ｃｏ粉末を０．５〜
８％，Ｗ粉末を０．５〜５％，ＭＯないしＭｏ化合物粉
をＭｏ％で５〜２０％，Ｃｕ２Ｓ粉を１〜８％と、Ｃ粉
を０．４〜２．０％の範囲で混合して１００％とし、プ
レス成形後、１１００℃前後の不活性ないし還元性雰囲
気中で焼結して得られる。
８％，Ｗ粉末を０．５〜５％，ＭＯないしＭｏ化合物粉
をＭｏ％で５〜２０％，Ｃｕ２Ｓ粉を１〜８％と、Ｃ粉
を０．４〜２．０％の範囲で混合して１００％とし、プ
レス成形後、１１００℃前後の不活性ないし還元性雰囲
気中で焼結して得られる。
更に鉄と固溶度を有しない鉛が０．５〜１０％の範囲で
添加されれば耐摩摺動特性は更に改善される。
添加されれば耐摩摺動特性は更に改善される。
構成成分中、Ｎｉはフエライト中に固溶して黒鉛組織を
微細化しマトリックスの強度靭性を改善する。
微細化しマトリックスの強度靭性を改善する。
Ｎｉ０．５％以下では効果が小さ《５％以上となっても
、残留オーステナイト量が増し、強度の改善効果も余り
変らないので価格を考慮して０．５〜５％とする。
、残留オーステナイト量が増し、強度の改善効果も余り
変らないので価格を考慮して０．５〜５％とする。
Ｃｏは鉄中に固溶しマトリックスの耐熱性を改善するも
のであるが、０．５％以下ではその改善効果が少なく、
８％以上となるとマトリックスの硬さが低下し、耐摩性
が劣化するので、０．５〜８％とする。
のであるが、０．５％以下ではその改善効果が少なく、
８％以上となるとマトリックスの硬さが低下し、耐摩性
が劣化するので、０．５〜８％とする。
ＷはＮｉと同様、鉄中に固溶しマトリックスの強化をは
かるが、一部は炭化物として析出しマトリックスの耐摩
性改善にひ役立つ。
かるが、一部は炭化物として析出しマトリックスの耐摩
性改善にひ役立つ。
その含有範囲は０．５〜５％で充分である。
ＭｏはＦｅ−Ｍｏ化合物（ε又はσ相）粉の形で添加さ
れる。
れる。
焼結状態では硬質のＦｅＭｏ未拡散相で残り耐摩性の主
役を演ずる。
役を演ずる。
Ｍｏ％で５％以下の場合、耐摩成分としての硬質相の量
が不足であり、逆に２０％以上になっても、強度及び被
削加工性の低下が著しくなるので、５〜２０％とした。
が不足であり、逆に２０％以上になっても、強度及び被
削加工性の低下が著しくなるので、５〜２０％とした。
硫化第一銅（Ｃｕ２Ｓ）は潤滑成分としての働きをする
。
。
Ｃｕ２Ｓの融点は１１００〜１１３０°Ｃであるが、こ
れ以下の温度で焼結が行なわれれば、合金中にＣｕ２Ｓ
の形で残り潤滑成分として耐摩性の改善に役立つ。
れ以下の温度で焼結が行なわれれば、合金中にＣｕ２Ｓ
の形で残り潤滑成分として耐摩性の改善に役立つ。
１％以下では潤滑成分として不十分であり８％以上とな
ると、合金の強度低下が大きくなるので１〜８％とした
。
ると、合金の強度低下が大きくなるので１〜８％とした
。
鉛も硫化第一銅と同様、潤滑成分として添加されるもの
でＣｕ２Ｓと一緒に添加されることにより耐摩摺動特性
の改善効果は著しく促進される。
でＣｕ２Ｓと一緒に添加されることにより耐摩摺動特性
の改善効果は著しく促進される。
これは焼結中鉛が硫化第一銅と反応して比較的熱に安定
な硫化物を形成し、焼結時に鉛ロス防止が行なわれてい
る為と考えられる。
な硫化物を形成し、焼結時に鉛ロス防止が行なわれてい
る為と考えられる。
鉛０．５％以下で鉛添加の効果が小さく又１０％以上と
なっても強度低下の不利益の方が大きくなるので０．５
〜１０％とする。
なっても強度低下の不利益の方が大きくなるので０．５
〜１０％とする。
炭素は鉄中に固溶してマトリックスの強化に役立つと共
にＦｅ，Ｍｏ，Ｗらと共に炭化物として析出し、耐摩性
改善の働きをする。
にＦｅ，Ｍｏ，Ｗらと共に炭化物として析出し、耐摩性
改善の働きをする。
又Ｃｕ２Ｓ，ｐｂらと共存した場合は、鉄中ヘの拡散が
かなり抑制され一部の炭素は遊離状態で残存し潤滑剤と
しての役割を演ずる場合がある。
かなり抑制され一部の炭素は遊離状態で残存し潤滑剤と
しての役割を演ずる場合がある。
ＣＯ．４％以下ではこれらの効果が不足であり、逆に２
％以上となってもセメンタイトの量が著しく増加したり
、強度低下の原因となるので添加範囲は０．４〜２％で
ある。
％以上となってもセメンタイトの量が著しく増加したり
、強度低下の原因となるので添加範囲は０．４〜２％で
ある。
以下実施例にて詳細に述べる。
実施例
−３２５メッシュの炭素粉、Ｎｉ粉末、Ｃｏ粉末、Ｗ粉
末及びＦｅ−Ｍｏσ粉末（６０％Ｍｏ），−２５０メッ
シュのＣｕ２Ｓ粉、Ｐｂ粉と−１００メッシュのミルス
ケール還元鉄粉を下記組成に焼結後なるように配合し、
８７％の密度に圧縮成形後、１１００℃の温度で３０分
焼結した（雰囲気はエンドサーミツクガス）、得られた
材料について機械的性質、耐摩性のテストを実施した。
末及びＦｅ−Ｍｏσ粉末（６０％Ｍｏ），−２５０メッ
シュのＣｕ２Ｓ粉、Ｐｂ粉と−１００メッシュのミルス
ケール還元鉄粉を下記組成に焼結後なるように配合し、
８７％の密度に圧縮成形後、１１００℃の温度で３０分
焼結した（雰囲気はエンドサーミツクガス）、得られた
材料について機械的性質、耐摩性のテストを実施した。
（以下の組成表中の数字は％を示す。
）（Ａ）Ｆｅ−３Ｎｉ−４Ｃｏ−２Ｗ−１０Ｍｏ−１Ｃ
−１Ｃｕ２Ｓ（Ｂ）Ｆｅ−３Ｎｉ−４Ｃｏ−２Ｗ−１０
Ｍｏ−ＩＣ−８Ｃｕ２Ｓ（Ｃ）Ｆｅ−３Ｎｉ−４Ｃｏ−
２Ｗ−５Ｍｏ−ＩＣ−３Ｃｕ２Ｓ（Ｄ）Ｆｅ−３Ｎｉ−
４Ｃｏ−２Ｗ−１５Ｍｏ−ＩＣ−３Ｃｕ２Ｓ（Ｅ）Ｆｅ
−５Ｎｉ−４Ｃｏ−０．５Ｗ−１０Ｍｏ−ＩＣ−３Ｃｕ
２Ｓ（Ｆ）Ｆｅ−３Ｎｉ−１Ｃｏ−２Ｗ−１０Ｍｏ−１
Ｃ−３Ｃｕ２Ｓ（Ｇ）Ｆｅ−１Ｎｉ−４Ｃｏ−４Ｗ−１
０Ｍｏ−１Ｃ−３Ｃｕ２Ｓ（Ｈ）Ｆｅ−３Ｎｉ−４Ｃｏ
−２Ｗ−１０Ｍｏ−１Ｃ−３Ｃｕ２Ｓ−２Ｐｂ （Ｉ）Ｆｅ−３Ｎｉ−４Ｃｏ−２Ｗ−１０Ｍｏ−２Ｃ−
２Ｃｕ２Ｓ−６Ｐｂ ２．耐摩性テスト Ａ−Ｉの材料について以下に述べるピン回転円板式の摩
耗試験を実施した。
−１Ｃｕ２Ｓ（Ｂ）Ｆｅ−３Ｎｉ−４Ｃｏ−２Ｗ−１０
Ｍｏ−ＩＣ−８Ｃｕ２Ｓ（Ｃ）Ｆｅ−３Ｎｉ−４Ｃｏ−
２Ｗ−５Ｍｏ−ＩＣ−３Ｃｕ２Ｓ（Ｄ）Ｆｅ−３Ｎｉ−
４Ｃｏ−２Ｗ−１５Ｍｏ−ＩＣ−３Ｃｕ２Ｓ（Ｅ）Ｆｅ
−５Ｎｉ−４Ｃｏ−０．５Ｗ−１０Ｍｏ−ＩＣ−３Ｃｕ
２Ｓ（Ｆ）Ｆｅ−３Ｎｉ−１Ｃｏ−２Ｗ−１０Ｍｏ−１
Ｃ−３Ｃｕ２Ｓ（Ｇ）Ｆｅ−１Ｎｉ−４Ｃｏ−４Ｗ−１
０Ｍｏ−１Ｃ−３Ｃｕ２Ｓ（Ｈ）Ｆｅ−３Ｎｉ−４Ｃｏ
−２Ｗ−１０Ｍｏ−１Ｃ−３Ｃｕ２Ｓ−２Ｐｂ （Ｉ）Ｆｅ−３Ｎｉ−４Ｃｏ−２Ｗ−１０Ｍｏ−２Ｃ−
２Ｃｕ２Ｓ−６Ｐｂ ２．耐摩性テスト Ａ−Ｉの材料について以下に述べるピン回転円板式の摩
耗試験を実施した。
（１）試験片寸法 ３０φ×１０ｍｍ
（２）接触圧力 ２ｋｇ／ｃｍ２，１０ｋｇ／ｃｍ２（
３）摩擦速度 ３ｍ／ｓｅｃ （４）摩擦距離 ３００ｍ （５）相手材質ＪＩＳ ＳＵＨ ３種（硬さＨＲＣ３５
）又比較材としてＦＣ２５、焼結合金Ｆｅ一０．３Ｐ−
１Ｃ−３ｐｂ（焼結合金１）、及びＦｅ−２Ｃｕ−ＩＣ
（焼結合金２）を選び同時に試験を行なった。
３）摩擦速度 ３ｍ／ｓｅｃ （４）摩擦距離 ３００ｍ （５）相手材質ＪＩＳ ＳＵＨ ３種（硬さＨＲＣ３５
）又比較材としてＦＣ２５、焼結合金Ｆｅ一０．３Ｐ−
１Ｃ−３ｐｂ（焼結合金１）、及びＦｅ−２Ｃｕ−ＩＣ
（焼結合金２）を選び同時に試験を行なった。
以上の実施例にて判る様に、本発明材は従来より、耐摩
性の優れている材料として知られている鋳鉄や鉛成分を
含有する焼結合金を上回る耐摩性を示した。
性の優れている材料として知られている鋳鉄や鉛成分を
含有する焼結合金を上回る耐摩性を示した。
これは本発明材が、硬い硬質の相を含む耐熱性と耐酸化
性に富むマトリックスと潤滑性に富む硫化第一銅（Ｃｕ
２Ｓ）から構成されていることによると思われる。
性に富むマトリックスと潤滑性に富む硫化第一銅（Ｃｕ
２Ｓ）から構成されていることによると思われる。
本発明材は耐熱、耐酸化及び耐摩耗性に優れるので高温
軸受やシール材として最適である。
軸受やシール材として最適である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％でＮｉ：Ｏ．５〜５％，Ｃｏ：０．５〜８％
，Ｗ：０．５〜５％，Ｍｏ：５〜２０％，Ｃｕ２Ｓ：１
〜８％，Ｃ：０．４〜２．０％残り鉄の組成より成る耐
耐摩に優れた焼結合金。 ２ 重量％でＮｉ：０．５〜５％，Ｃｏ：０．５〜８％
，Ｗ：０．５〜５％，Ｍｏ：５〜２０％，Ｃｕ２Ｓ：１
〜８％，Ｐｂ：０．５〜１０％，Ｃ：０．４〜２．０％
残り鉄の組成より成る耐摩性に優れた焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51014459A JPS589825B2 (ja) | 1976-02-13 | 1976-02-13 | 耐摩性に優れた焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51014459A JPS589825B2 (ja) | 1976-02-13 | 1976-02-13 | 耐摩性に優れた焼結合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5297308A JPS5297308A (en) | 1977-08-16 |
| JPS589825B2 true JPS589825B2 (ja) | 1983-02-23 |
Family
ID=11861621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51014459A Expired JPS589825B2 (ja) | 1976-02-13 | 1976-02-13 | 耐摩性に優れた焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589825B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075510A (ja) * | 1973-11-09 | 1975-06-20 |
-
1976
- 1976-02-13 JP JP51014459A patent/JPS589825B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075510A (ja) * | 1973-11-09 | 1975-06-20 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5297308A (en) | 1977-08-16 |
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