JPS59215395A - 焼結摺動材 - Google Patents

焼結摺動材

Info

Publication number
JPS59215395A
JPS59215395A JP8976883A JP8976883A JPS59215395A JP S59215395 A JPS59215395 A JP S59215395A JP 8976883 A JP8976883 A JP 8976883A JP 8976883 A JP8976883 A JP 8976883A JP S59215395 A JPS59215395 A JP S59215395A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
sintered
iron alloy
film
sliding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8976883A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0219876B2 (ja
Inventor
Sadataka Obuchi
大渕 貞孝
Masato Sakai
正人 坂井
Toshio Morimoto
森本 俊男
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.)
NIPPON FUNMATSU GOKIN KK
Original Assignee
NIPPON FUNMATSU GOKIN KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON FUNMATSU GOKIN KK filed Critical NIPPON FUNMATSU GOKIN KK
Priority to JP8976883A priority Critical patent/JPS59215395A/ja
Publication of JPS59215395A publication Critical patent/JPS59215395A/ja
Publication of JPH0219876B2 publication Critical patent/JPH0219876B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/82After-treatment
    • C23C22/83Chemical after-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スライドメタル、ブツシュ、シュー等の摺動
材として好適であって、摺動時に焼付きや相手材との間
で異音を発することが少なく且つ耐スカッフィング性、
耐摩耗性等の摺動特性、特に初期摺動特性に優れた焼結
摺動材に関する。
尚、本明細書において、1耐スカツフイング性”とは、
本発明焼結合金と相手材との摺動接触に際し、双方の摺
面における損傷、Chi荒れ等が発生し難い性質をいう
従来、スライドメタル、ブツシュ、シュー等に使用され
る摺動層としては、合金素地内に硫化物相とマルテンサ
イト相等の比較的硬い焼入れ相とを分散させた焼結合金
が主として使用されている。
しかしながら、この種の材料は上記マルテンサイト相等
の比較的硬い焼入れ相のだめに、摺動する相手材を傷つ
けやすく、耐スカッフィング性が不充分であり、また使
用条件によっては、グリース切れや砂等の異物のかみ込
み等により異aを発生させ易い等の問題点がある。
木発1J者は、上記の如き問題点を解消し得るとともに
、従来品と同等以上の耐摩耗性を備えた焼結鉄合金を得
るべく種々研究を重ねた結果、先にマルテンサイト相等
より硬度が低いソルバイト状パーライト相を合金素地中
に均一に分散され、同時に硫化物相を出現させた特定の
合金鋼を鉄源とする摺動材用焼結鉄合金を開発した[特
開昭58−27961号公報参照]。
上記開発された焼結鉄合金は、殊に異音の発生が抑制さ
れていること、耐スカッフィング性・耐摩耗性等に優れ
ていること等の優れた摺動特性を具備するものであった
が、尚改善されるべき余地があった。即ち一般に摺mj
材は、安定摺動に至るまでの#?動初期に相手材との接
触部の偏荷重等の不安定性から、焼付きやスカッフィン
グ等が生じやすく、この摺動初期における摺動特性、所
謂初期なじみ性を有することが要求されるが、従来公知
の摺動材は勿論のこと、本発明者が先に開発した上記焼
結鉄合金も尚初期なじみ性に問題があった。
本発明は、上記初期なじみ性における問題をも悉く解消
した新しい摺動材を提供するものであり、その要旨は、
(1)黒鉛0.2〜0.8重量%、(2)二硫化モリブ
デン0.5〜6重量%及び(3)マンガン0.4〜1重
t%、クロム0.8〜1.25重損%、モリブデン0.
15〜0.35重量%及び残余鉄からなる合金鋼を残余
鼾とする焼結鉄合金にリン酸塩被膜及び二硫化モリブデ
ン被膜を形成させてなることを特徴とする焼結摺動材に
係る。
本発明摺動材は、上記特定組成の焼結鉄合金を基材とし
、これに特定の二種の被膜を形成させたことに基づいて
、このJljl摺動材に要求される耐スカッフィング性
、耐摩耗性等に優れると共に、焼(lきや異音の発生が
抑制され、しかも特に初期摺動特性即ち初期なじみ性が
顕著に向上されている。
水元り]摺動材においては、基材として特開昭58−2
7961号公報に記載の焼結鉄合金を利用する。該焼結
鉄合金の各成分の詳細は以下の通りである。
(1)黒鉛 黒鉛成分は、焼結時に合金銅粉素地中llC固溶してン
ルバイト状パーライト組織を生じさせる。該組織は、合
金素地自体の耐摩耗性を向上させるとともに、二硫化モ
リブデンとの併存状態で優れた耐スカッフィング性と摺
動時の異音発生低下という効果を介挿する。黒鉛粉は、
全合金N量の0.2〜0.8%とする。黒鉛成分が0.
2重量%未満の場合には、フェライト相等の軟質組織が
形成されて素地の硬さを低下させるので、耐摩耗性が不
十分となる。一方、黒鉛成分が0.8重量%を上回る場
合には、ル夕り、硬いセメンタイト相が形成されるので
、i、itスカッフィング性が損なわれる傾向が増大す
る。
(11)二硫化モリブデン 二硫化モリブデンは、焼結時に鉄成分と合金化して硫化
物相を生ずる。この硫化物相は、合金素地中に均一に分
散されて、異音発生を防止するとともに、摺動時の焼き
付けや掻き傷の発生を防止する、即ち耐スカッフィング
性を向上させる。二硫化モリブデン粉は、焼結合金財i
fの05〜6%とする。二硫化モリブデンの屏が0.5
重@%未満では、硫化物相の生成量が少な過ぎて、焼結
物の耐スカツフイング性向上及び異音発生防止という効
果が十分に達成されない。一方、二硫化モリブデンのm
が6重購%を上回ると、硫化物相の生成量が過大となり
、却って合金素地自体の強度低下、耐摩耗性低下、等の
問題点が生ずる。
(11合金鋼 マンガン0.4〜1重情%、クロム0.8〜1.25電
訃%、モリブデン0.15〜0.85重日゛%及び残余
鉄からなる合金鋼は、焼結時に黒鉛と合金化しで、ソル
バイト状パーライト相を形成する。その結果、得られる
焼結鉄合金は、耐摩耗性、酬スカッフィング性及び異音
発生防止に優れた効果を奏する。尚、上記組成を有する
合金鋼は、AISI(American Iron a
nd 5teel  In5titute )規格の4
100系合金に相当するので、これをそのまま使用すれ
ば良い。マデガン、クロム及びモリブデンの量が上記上
限量を下回る場合には、焼結時に生成されるパーライト
相のソルバイト化が不十分で且つ素地の硬さが低い為、
耐摩耗性が不十分となる。又、マンガン等の量が、上記
上限量を上回る場合には、焼結物の焼入れ性が極めて良
好となり、金属組織中にマルテンサイト相等の比較停硬
い焼入れ相が出現して、耐スカッフィング性の劣化及び
異音発生度合の上昇をもたらす。尚、マンガン、クロム
、モリブデン及び鉄を合金としてではなく、夫々別個の
金属として添加する場合には、本発明所望の効果は発揮
されない。
本発明において基材として利用する焼結鉄合金は、例え
ば次の様にして製造される。Al5I規格4100系合
金粉に黒鉛粉0.2〜0.8重量%及び二硫化モリブデ
ン粉0.5〜6重量%を配合し、均一に混合した後、成
形し、非酸化性保護雰囲気中1100〜1200”C程
度の温度で焼結し、次いで同様の保護雰囲気中で常温ま
で放冷する。かくして、合金素地中にソルバイト状パー
ライト相と硫化物相とが均一に分散した金属組織を有す
る焼結鉄合金が得られる。
不発1月摺動材は、上記の如くして得られる焼結鉄合金
表面に、リン酸塩被膜及び二硫化モリブデン複膜を形成
させてなる。リン酸塩被膜の形成は2+    2+ 以下の如くして行なわれる。即ちFe  、Zn  。
Mn2+ などの2価金属の第一リン酸塩CM(H2P
O4)2〕とオルトリン酸(H9PO4)との混液を処
理液とし、これを用いて上記焼結合金を処理することに
より行なわれる。処理液における第一リン酸塩とオクト
リン酸との混合割合は、通常H2PO4に対してH9P
O4が約12.5〜15%の濃度節回となる川とされる
。また処理は通常の塗布法、スプレー法、浸漬法等の各
種の方法により行なわれる。処理東    ′件として
は通常約90〜100℃、好ましくは97〜98℃の0
1式度及び約10〜15分の処理時間が採用される。上
記処理により基材合金の腐食が起ると共に難溶性の第三
リン酸塩皮膜(M B(PO4)2 ]が形成される。
該第三リン酸塩被膜は、例えば2価金属の7.tW−I
Jン酸塩としてZn(H2PO4)2を用いた場合でも
溶液中に次第に基材合金に由来するFe (H2P 0
4 )2が蓄積されるため、Fe  とZn  の第三
リン酸塩の混合物となる。また上記処理液中には硝酸イ
オン(N08−)や塩素酸イオン(Ce03)等を遊離
する酸化剤を加えておくことができ、2等酸化剤の併用
によれば、腐食反応の促進により処理時間を短縮ぢせる
ことかできる。処理終了後、被処理合金は常法に従い、
水洗乃至湯洗され、乾燥される。
かくして形成されるリン酸塩被膜量は、通常約0.5〜
B 0 f/n2であり、被膜は好ましくは約40〜5
0μmの膜厚を有し、灰色乃至黒色の均一な色調を呈し
、基材との密着性に優れたものである。
上記リン酸塩被膜の形成に引き続く二硫化モリブデン被
膜の形成は、被処理基材表面に二(流イヒモリブデンを
含むコーテイング液を塗工、し、?欠いて塗膜を焼H処
理するととにより男施さ」する。ここで用いられるコー
テイング液は、二硫化モ1ノフ゛デンを適当な液状有機
バインダーに分散させたものであり、液状有機)くイン
ダーとしては仔11え4f 7(I S大エポキシ樹脂
、アルキド樹脂、エバζキシアク1ル−ト樹脂、メラミ
ン樹脂等の熱硬化性4111旨を秒11示できる。二硫
化モリブデンとしては、bL度99%以上のものが好゛
ましく、また粒径50μm以下を85%以上含む粒度の
ものが好−ましい。二(it (ヒモリブデンコーティ
ング液は、上述の通り二イ流イヒモリブデンを適当な液
状有機]くインタ゛−に分散させた後、適当な溶剤にて
希釈して各々のコーティング法に適した粘度に調整され
る。ここで希ルく溶斉11としてはセロツブアセテート
、キシレン、トルエン、;タノール等の単体又は混合液
カニ使用される。
また上記コーテイング液は液状有機ノ(インダーにit
比で1(1〜80%の再硫化モリプデノ粉末を加えて十
分に拡拌分散させた後希釈溶剤を添加して塗工方法に適
した粘度に調整する。
上記コーテイング液の塗工は適当なコーティング方法、
例えばRm法、スプレー法、タンプリング法、ハケ塗り
法等で実施される。液の塗工量は、上記で塗工された塗
膜の焼付は湿度及び時間は使用する有機バインダー及び
希釈溶剤の種類忙より適宜選択され、特に制限はないが
、室温で10分間ぐらいから200’Cで60分間ぐら
いの間とするのが好lしい。かくして所望の二硫化モリ
ブデン被膜の形成されだ不発tJl摺動材製品を収得で
きる。
以下に本発明実施例を示し、本発明の特徴とするところ
をより一層明らかにする。
実施例1 黒鉛成分0.5重置部、二硫化モリプデ/成分4重量部
及び残余4100系合金鋼成分(マンガン0、68 重
t%、クロム1.06重@%、モリブデン0.24重量
%及び残余鉄)の合計100重計部となる様に、黒鉛粉
(粒径44μm以下)、二値1化モリブデン粉(粒径4
4μm以下)及び4100系合金鋼粉(粒径175μm
以下)を配合し、均\ −に混合した。得られた混合物を6LOn/cm2で加
圧成形し、成形体を分解アンモニアガス雰囲気中で約1
1509Cで45分間焼結した後、同一ガス雰囲気中で
常温まで冷却した。
かくして密度6.50 f/cmB及び硬さI HRA
 )54の焼結鉄合金を得た。
次いで得られた焼結鉄合金試料を、le中に++ Mn  を1.6f、Fe  を2.6f及び燐酸根を
15g含む処理液中に、90〜996Cで80分間浸漬
してリン酸塩被膜を形成させ、これを温度を70°C以
上に保持したタンク内で揺動させつつ湯洗し、次いで9
0°C以上の熱風乾燥炉内で50〜60分を要して乾燥
し、空気中で徐冷した。
更に得られたリン酸塩被膜形成合金試料に、予めエポキ
シ樹脂に重量百分率で20%の純度99%以上で粒径が
50μm以下が85%以上を含む二硫化モリブデン粉末
を加えて均一に混合した後セロソルブアセテートとキシ
レンの混合液(1:1)で希釈してフォードカップ4号
による粘度を9.0〜9.5秒に調整して得た二硫化モ
リブデンコーテイング液に、全鋼製のドラム中にリン酸
塩被膜処理を施した焼結体を入れて該ドラムを上記コル
ティング液に浸漬して約10秒間ムラなく回転させて焼
付後の膜厚が5〜10μmとなるように塗工し、熱風乾
燥炉内で1806Cで40分間焼付処理して二硫化モリ
ブデン被膜を形成させた。
かくして本発明焼結遭動材試料を得た。
実施例2 黒鉛成分0.8 重を部、二硫化モリブデン成分2重量
部及び残余4100系合金鋼(実施例1と同一成分)の
合計100重月部を使用する以外は、実施例1と同様に
して焼結鉄合金を得た。得られた合金は密度6.589
/cmB、硬さくHRA’)48であった。
上記焼結鉄合金に、1e中にMn  を1.22、Fe
++を8.61及び燐酸根を14.8g含む処理液中に
97〜986Cで80分間浸漬してリン酸塩被膜を形成
させ、以下実施例と同一手順で湯洗、乾燥を行ってリン
酸塩被膜形成合金試料を得だ。
次いでM’L ’Jン酸塩被膜形成合金に、予めエポキ
シ樹脂に重量百分率で10%の二値1化モリプデノを加
えて均一に混合した後、セロンルブアセテートとキシレ
ンの混合液(1:1)で希釈してフォードカップ4号に
よる粘度を15〜16秒に調整しだ二硫化モリブデンコ
ーテイング液を71ケ塗りによ、!7焼伺後の膜厚が5
〜LOIlrnとなるよりに塗工し、熱風乾燥炉内で1
80℃で40分間焼(=J処理をして二硫化モリブデン
被膜を形成させた。
かくして本発明焼結摺動材試料を得た。
上記各実施例で得られた試料を以下の摺動試験に供した
。即ち添付81¥1図に示す如く、本発明摺動材試料(
1)をバネ(2)により85 kffの押し付は力で相
手材(3)に押し付け、該相手材(3)の一端を、クラ
ンク円盤(41に連杆(5)を介して連結させ、(6)
を枢軸として揺動する揺動杆(7)に連結して、クラン
ク円盤(4)の回転により、ローラー(8)上の上記相
手材(3)を1分当り15回(合計5000回)往復動
させた。相手材(3)は、−膜構造用圧延鋼(55−4
1)に亜鉛めっきを施したものである。
試験に先立って試料filと相、手付(3)とが接する
位置にグリースを約0.4cc供給しておき、更に試験
前及び往復動1000回毎に水と砂の混合物を同位16
に1 ccずつ供給した。
摺動特性(初期摺動特性)は、上記揺動杆(7)に歪み
ゲージ(9)を設置し、初回〜5000回の所定時期で
のトルクを測定することにより判定した。
該トルクが小さい程摺動q¥性が良いことを表わしてい
る。−1だ初期なじみ性は、上記試験における初回と、
50〜100回(摺動摩擦トルクの変化がなくなった定
常状態)とのトルク差を対比して評価した。即ち上記ト
ルク差が小さい程初期なじみ性が良いといえる。
異音発生は、上記試験期間中集音装置により探知し、又
試料11)の5000回の摺動試験後の摩耗寸法をマイ
クロメーターにて求めその1回当りの耐摩耗性を算出し
た。更に相手材(2)の摩耗寸法によシ耐スカッフィン
グ性を判定し7′こ。
得られた結果を第1表に示す。尚第1表には、比較のた
め、上記実施例1の前半で得られた焼結鉄合金試料((
i’Jらの被膜をも形成させていないもの)を用い、同
一試験を行なった結果を比較例1として併記する。
第1表 上記第1表より木発り]の焼結摺動材は比較例と比べて
1回目の摺動トルクも小さく、また1回目の摺動トルク
と定常状態で摺動トルクの差が小さいことが分り、これ
らから初期なじみ性が改善されている事が明白である。
また摩耗状況より本発明品の耐摩耗性及び耐スカッフィ
ング性が改善されていることが判る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本願実施例で使用しだ摺動試験装置の概髪を
示す図面である。 (1)・・・本発明摺動材試料、 (3)・・相手材。 (以 上)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■(11黒鉛0.2〜08重量%。 (2)  二硫化モリブデン0.5〜6重量%及び+3
    1  マンガン0.4〜1重景重量クロム0.8〜1.
    25重量%、モリブデ−’0.15〜0.85重量%及
    び残余量からなる合金鋼を残余量とする焼結鉄合金にリ
    ン酸塩被膜及び二硫化モリブデン複膜を形成させてなる
    ことを特徴とする焼結摺動材。
JP8976883A 1983-05-20 1983-05-20 焼結摺動材 Granted JPS59215395A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8976883A JPS59215395A (ja) 1983-05-20 1983-05-20 焼結摺動材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8976883A JPS59215395A (ja) 1983-05-20 1983-05-20 焼結摺動材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59215395A true JPS59215395A (ja) 1984-12-05
JPH0219876B2 JPH0219876B2 (ja) 1990-05-07

Family

ID=13979873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8976883A Granted JPS59215395A (ja) 1983-05-20 1983-05-20 焼結摺動材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59215395A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61157918U (ja) * 1985-03-25 1986-09-30
BE1001468A4 (fr) * 1988-03-02 1989-11-07 Marcel Boulange Procede de traitement de metaux, en particulier d'aciers et application a la realisation de chaines de transmission.
EP0786616A4 (en) * 1994-10-04 1998-05-27 Nippon Steel Corp STEEL TUBE COUPLING WITH INCREASED RESISTANCE TO ABRASIVE WEAR AND THEIR METHOD FOR TREATING THE SURFACE

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61157918U (ja) * 1985-03-25 1986-09-30
BE1001468A4 (fr) * 1988-03-02 1989-11-07 Marcel Boulange Procede de traitement de metaux, en particulier d'aciers et application a la realisation de chaines de transmission.
EP0786616A4 (en) * 1994-10-04 1998-05-27 Nippon Steel Corp STEEL TUBE COUPLING WITH INCREASED RESISTANCE TO ABRASIVE WEAR AND THEIR METHOD FOR TREATING THE SURFACE
US6027145A (en) * 1994-10-04 2000-02-22 Nippon Steel Corporation Joint for steel pipe having high galling resistance and surface treatment method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0219876B2 (ja) 1990-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101367189B1 (ko) 마찰방지 코팅, 마찰방지 코팅의 제조 방법 및 마찰방지 코팅을 포함하는 물품
US2703768A (en) Dry lubrication process and product
JP3367630B2 (ja) 大きな摩擦歪みを受ける鉄表面の処理方法
JPH07238936A (ja) すべり軸受材料
JPS59215395A (ja) 焼結摺動材
DE10103795A1 (de) Verfahren zum Beschichten von Teilen
KR102391002B1 (ko) 코팅액 및 이를 이용한 자동차 드라이브 샤프트용 와셔
US7258926B2 (en) Solid lubricant and sliding members
US4045596A (en) Superficial treatment of steel
JPH0219875B2 (ja)
US1092925A (en) Hardening or treatment of steel, iron, &c.
JP3149577B2 (ja) Ti−Al系金属間化合物の表面処理方法
JP2009167524A (ja) 物品を加工する方法、複合材物品およびアクチュエータ
WO2019225203A1 (ja) 摺動式スプライン軸装置
JP5685856B2 (ja) 溶射皮膜
KR20220078895A (ko) 상온 경화 아연-알루미늄 복합 피막을 포함하는 코팅 및 이의 코팅 방법
KR102342630B1 (ko) 알루미늄 분말 코팅방법
JPS60150462A (ja) 内燃機関用ピストンリングとその製造方法
US4435227A (en) Method of treating steel surfaces to prevent wear, and coating obtained thereby
US1176603A (en) Bearing.
JPS5918464B2 (ja) 複合摺動材料
US1157283A (en) Black finish.
Ilaiyavel et al. Optimization of operating parameters on wear behavior of Manganese Phosphate Coated Die steel
JP2637500B2 (ja) 摺動部材
JPH03247777A (ja) 摺動部材の防錆処理方法