JPS59219427A - 摺動材料 - Google Patents
摺動材料Info
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- JPS59219427A JPS59219427A JP9456483A JP9456483A JPS59219427A JP S59219427 A JPS59219427 A JP S59219427A JP 9456483 A JP9456483 A JP 9456483A JP 9456483 A JP9456483 A JP 9456483A JP S59219427 A JPS59219427 A JP S59219427A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［技術分野］
水元明番よ、アルミニウム又はアルミニウム合金を母材
とし、初晶シリコンによって耐摩耗性が改善された摺動
材料に関する。 し従来技術］ 摺＠Ｉｌ材料として、アルミニウムやアルミニウム合金
が使用されている。特に、閾動条件のきびしい場合には
、摺動材料として、シリ′Ｌ１ンを１７〜２５％と共晶
組成以上含有させｌこアルミニウムー高シリコン合金が
用いられている。シリ］ン含有量を１７−２５％と高＜
シｔこ場合には、シリニー１ンを共晶組成以上含イ１づ
ることがら硬質粗大粒子ひある初晶シリコンが摺動材料
の内部にも表面にも析出し
とし、初晶シリコンによって耐摩耗性が改善された摺動
材料に関する。 し従来技術］ 摺＠Ｉｌ材料として、アルミニウムやアルミニウム合金
が使用されている。特に、閾動条件のきびしい場合には
、摺動材料として、シリ′Ｌ１ンを１７〜２５％と共晶
組成以上含有させｌこアルミニウムー高シリコン合金が
用いられている。シリ］ン含有量を１７−２５％と高＜
シｔこ場合には、シリニー１ンを共晶組成以上含イ１づ
ることがら硬質粗大粒子ひある初晶シリコンが摺動材料
の内部にも表面にも析出し
【゛おり、ぞしで、表面に析
出した硬質の初晶シリ」ンによつＣ摩耗に対（ノー（強
くなる。 然しくＩ：がらこの摺動材料は表面加工方法によつＣは
、第１図に従）１！、のアルシル合金の断面を概略的に
二示−リ−ごとく、表面に生じでいる硬質粗大粒子の初
晶シリニー１ン１が表面から１１２落り−る傾向にある
。 この様に初晶シリ」ン１がＩＩ！ ｆｆｌ すると、ア
ルミニウムー高シリー〕ノン合金Ｃ゛ありイｒがら、耐
摩耗性がそれだ（」低Ｆ Ｌ、、ＩＵＩ滑剤等が不足ど
なったときに焼付きを生じ易い。 また、シリ−コン含イ１ｆｆｉが高いと、母材が硬く、
もろくなる為、加工が困テ１（、機械的強度が充分でな
いといった問題が生ずる。 即ら１廿拐全体のシリ」）の含有量を増１手段Ｃは、シ
リ」ン含イｊ吊に一定の限界がある。 し発明の目的１ 本発明は−１−１記した従来の問題点を克服りるもので
あり、母材強度を低下さけることなく耐摩耗性や耐焼付
性を向上し得る１習動材料を提供Ｊることを目的とする
。 ［発明の構成１ 本発明の摺動材料は、少なくとも一部の表面が摺動向と
なる摺動材料において、母材（よツノルミニウム又はア
ルミニウム合金であり、かつ、上記摺動向の少なくとし
一部【よ、該母材よりし高１１１９の初晶シリコンをイ
ｊづる硬化層′Ｃ′構成されＣいることを特徴とするも
のである。 本発明の摺動材料の母材はアルミニウム又はアルミニウ
ム合金である。この代表的な母材材料として、アルシル
合金が知られている。このアルシル合金（まシリコン含
有量が１３へ一３０＠ｆｉ％程度と共晶組成以上の＾い
シリコンａ有率をもち、７１ヘリツクス中に初晶シリコ
ンを右りる。母材がアルシル合金のように高シリコン合
金の場合には、母材自体が寸ぐれたＩ８動特性をもつｌ
、：め、極めてきびしい摺動条件下で使用１−る摺動ｔ
ＡＩ＋に適づる。 摺動条件が比較的緩い場合には、画材材料としで、シリ
」ン含有吊を共晶組成以上例えば１％程度と低くし、？
１−リックス中に初晶シリコンを有しないアルミニウム
ーシリ］ン合金を用い（ｂよい。 他に、Ｂ） Ｕ Ｕ Ｉｔとし−ｃ１アルミニウムーマ
グネシウム系合金、アルミニウムーシリ」ンー銅系合金
、アルミニウムーマグネシウム系合金を用いることがで
きる。讐りるに画材材料は、（８動条件に合せ−（、種
々選択層ることがでさ゛る。尚母材どしては鋳造品、鍛
造品、機械加工品のいがんを問わない。 硬化層は、前記用４４よりも高ｉ１ｒ！度のシリ−１ン
をイｊづる。硬化層のシリコン含有量は３０〜７０重量
％稈度が適当である。この硬化層には多数の初晶シリ■
］ンが形成されている。なお、硬化層の初晶シリ−】ン
は密度が高くかつ一個の粒子が人さい。 従って硬化層は、ノ２ルミニウム又はツノルミニウム系
合金の母材Ｊ、りも硬い。硬化層の厚さは０．２へ・０
１８ｍｍ程度が好ましい。 母材よりし高温１良の初晶シリコ１ンを有する硬化層ｉ
ｔ、ＩＭ動而の少な面とも一部に形成されておればよい
５、（並って硬化層は、摺動面の仝而にゎたって形成さ
れていてもよく、或いは、摺動面の一部に線状に形成さ
れていでもよい。線状に形成する場合には、リング状、
放射状、直線状等一定の模様を描いｔこ状態で１習動面
に形成づるのが好ましい。 尚上記した様に硬化層を線状に形成した場合には、その
摺動面を研磨Ｍると、第２図にその断面を示１様に、硬
化層４Ｊ、りも柔らかい母材３の表面がある深さし６、
例えば０．２〜０．５μｍ Ｐｉ度深く【〕ずられ、こ
れによって摺動向に上下のうねりが生じる。このうねり
は油膜圧力の発生を助けることから、摺動向の潤滑性を
向上さぜ１する。硬化層をね状に形成する場合には、硬
化層を開動方向と平行に形成したり、あるいは、硬化層
を摺動力向と交わる方向に形成するとよい。硬化層は、
母材表面で溶融し、その後肢ＢＩ ０表面で凝固して該
は祠と一体的に形成するのがよい。 第３図〜第５図に本発明の代表的な１ト１動材料の断面
顕微鏡写真を示ず。この摺動材料は母材にＡ３９．０を
使用し、その表面にシリ」ン粉末を線状に塗布し、この
シリコン粉末にレーザビームを照射し−（、シリコン粉
末および（の周囲の母材を溶融させ、その復籍Ｉ＾ｌさ
けては材表面に硬化層を形成したものである。第３図の
右側１／′３の白い部分が１ｎ材、中央部のレンズ状の
むのが硬化層である。なＪ３、第３図のイ８率は５０倍
ぐある。第３図の母材および硬化層の組織をぞれぞれ２
００倍の１１′５率ぐ拡大した顕黴鎖写真を第４図、第
５図に示′１ｏ第４図、第５図にＬ１２い−（黒いＤＩ
分が初晶シリ二１ン、白い部分が？トリックスのアルミ
合金Ｃある。第５図の硬化層の初晶シリコ」ンは、第４
図のＢｌ材の初晶シリコン←二比較し、形状が大きく、
密集しＣ存在りるのがわかる。 次に本発明の粘ａ祠料を製ｊ告１−る代表的な方法を第
６図（Ａ）（Ｂ）（（ン）を参照して説明する。 まず鋳ｊ告や鍛造゛智機械加ＩＷによつτ、アルミニウ
ム又（；１アルミニウム合金を所定の形状に形成した後
に、１習動向どなる表面を研磨あるいは研削づ”る。次
にシリコン粉末を樹脂で混練したシリコンペースト５を
研磨研削した表面に塗布づる。樹脂としＣはアヒチルヒ
ル［１−ス等を使用づることができる。尚シリコンペー
ストを塗布することに代えて、シリコンフィルムを貼イ
ｑづるＪ、うにし！こり、シリコン粉末自体を塗布゛り
ることもできる。次に塗布したシリコンペースト５にレ
ー１）＝ビームを照射する。照射条件は例えば、照射ビ
ーム径１．５■、レーザパワー密度１ 、４ ｋｗ／ｎ
＋ｍ２ 、移動速度０．６ｍ／ｓｉｎとづる。この様に
レーザビ−ムを照射Ｊ−るとシリコンペースト５は溶融
し、同様にシリコンペースト５直下の母材も部分的に溶
ａする。この場合レーザじ−ムの１１Ω剣をやめると、
熱が母材中に伝達され、溶融した部分が凝固し！硬化層
４が形成される。硬化層４はシリコン含有量が極めて高
いことから、硬化層４中には初晶シリコンが高濃度に形
成される。 硬化層４を摺動面にリング状あるいは放射状を描く様に
形成づ゛る場合には、シリコンペース１−５を摺動向に
リング状あるいは放射状に塗布し、この塗布したシリコ
ンペースト５に沿ってシー１ノ′ビームを照射すればよ
い。 以上の様にして摺動向に硬化層を形成したならば、硬化
ＦｒＱ４で若１−盛り上った１晋動向の表面を、平）「
１に１１」二番」る。（，１，−にげ【よ、ラップ（Ｌ
上げ、ベーパ仕上げ、凪わ仕上げ等を行ない、更にパフ
研磨−りればよい。 尚場合によっては、レーザビームに代え−（電子ヒ〜ム
を照１１）Ｊ−ＪることにＪ、リシリ」ンペースト５を
溶融して−ｂＪこい。 ［発明の効果１ 本発明の１２ｆｆ勤＃Ａ判におい−Ｃは、摺動面の少な
くとも一部は、＋Ｂ月よりも高濃度の初晶シリコンを右
する硬化層で構成されている。従って摺動向に露出して
いる硬化層によって、本発明の摺動（４判は、耐摩耗性
に優れたものとなり、耐焼付性にも優れたものとなる。 また本発明にあって（よ、摺動材料の母材全体のシリコ
ン含有量を高めるのｒ Ｇ；ＩＩなく、摺動面となる表
面だ番］に、母材よりも高濃度の初晶シリコンを有１″
る硬化層を形成するものＣある。従つ【本発明にあって
は、ｌ（ｉ材のシリコン含有率を高めずとも、摺動向に
形成した硬化層ににつ（−耐摩耗性や耐焼付性を確保で
きる。即ら母ｌの強瓜を低ＦさＵることなく耐摩耗性や
耐焼イ４性を向上さｔ！ １８る。 次に、本発明の試験結果を説明−４る。 試験ではタ目！１８０ｍｍ、内径１２０ｍｍ１厚さ５ｍ
ａｎのドーナツ円板状摺動材料を第１の摺動材料、第２
の摺動材料、第３の摺動材料と３種類調整した、第１の
摺動材料は、母材に、ＪＩＳ−ΔＣ８Ａアルシル合金を
用い、その−表面に放射状に［１１約２．５ｍｌ厚さ約
４００μｍの２木の硬化層を形成して作った。なお、硬
化層の形成はレーザビームでシリコン粉末を溶融して形
成したものである。 第２の摺動材料は母材にＪＩＳ
−△３９０アルシル合金を使用し、第１の摺ｉｅｌ料と
同じ放射状に硬化層を形成したものである。 第３の摺動材料は比較材で、母材にＪＩＢ−へ３９０ア
ルシル合金を使用し、硬化層は形成しなかった。 なａり、いずれの摺動材わ１もその摺動向の面あらさを
０．８μＩＩＩＲＺとした。 相手材としては平面側が１８動向となる半球形状の４種
類のシコーを使用した。 第′１の相手材は炭免鋼ＪＩＳ−３５５Ｇを焼入れした
もの（゛ある。第２の相手材は合金ｍＪＩｓ−Ｓ Ｕ
Ｊ ２をイのまま使用した。第３３の相手材は炭県鋼の
表面に浸ボロン９Ｂ狸を行ない、ボウ化鉄層庖形成しｌ
こ。第４の相手材はアルミナ焼結体を使用した。 ’ｅＫイ５、い４゛れの相手材の摺動面すその而あらさ
をＯ１８μ＋ｎｒ＜ｚとした。」−記３神類の摺動材料
と４種類の相手材を使用し、表１の組合わｔ！【摺Ｏ）
試験を実施し／、： 。 １Ｎ動条１′１は次のようにした。 （１）Ｊベリ速度 １５ｍ／５ｅａ （２ン荷市 ７１０ｋｇより４０ｋｇずつ荷
重を増り、 各細小保持時間３０分 （３）Ａイル ５ＳＵ７０ （４）潤滑Ｉｊ法 ノニル１〜塗イ１１約０．８Ｃ
Ｃ／…１１１ 試験結果を表１に合せて示づ。硬化層を形成した場合と
形成しない場合とを比較すると、相手材であるシＪ−の
材質が同じであるＮＯ，５とＮ０８８とでは、硬化層が
形成されでいないＮｏ、８の表 １ 円板には異常摩耗が発生したが、硬化層が放射状に形成
されたＮ０８５の円板には異常摩耗が発生しなかった。 また相手材であるシューの材質が同じであるＮ００３と
Ｎｏ、７とを比較した場合、硬化層が形成されていない
Ｎｏ、７の円板には異常摩耗が発生したが、硬化層が形
成されたＮ０１３の円板には異常摩耗が発生しなかった
。また、Ｎｏ、１−Ｎｏ、４にように母材が高シリコン
合金でない場合でも、での摺動面に硬化層を形成した場
合には、耐摩耗性、耐焼イ」性が向上した。 また、上記試験で、表１のＮｏ、 １、ＮＯ，２、Ｎ０
１３、ＮＯ，４、ＮＯ３５、Ｎｏ、８について荷重と摩
擦係数及びシューの発熱温度の関係を測定した。その結
果を第７図に示した。 第７図に示されている様に、硬
化層を形成したＮｏ、ＩＮｏ、２、ＮＯ３３、Ｎｏ、４
４よ摩擦係数が低く、シコーの発熱温度も低かった。 次に使用例を示づ。 第８図Ｊ３よび第９図に、本発明の摺動材料を用いたベ
ーンロータリ一式コンプレッザの１！ｉ断面図および横
断面図を示す。 このベーン式コンプレッザは、シリンダ１０と、シリン
ダ１０内を仕切るサイドプレー１−１１と、シリンダ１
０と偏心状態に設けられたロータ１２と、ロータ１２の
外周囲の溝１３に挿脱自在に嵌め込まれたベーン１４と
から構成されている。そして偏心状態に設けられたロー
タ１２が回転すると、ベーン１４が溝１３から突出して
ベーン１４の先端１４ａがシリンダ１０の周壁内面に沿
って摺動するとともに、ベーン１４の側面がサイドプレ
ー１−１１の内面に沿って摺動する。このべ〜ンの回動
により、シリンダ１０の内周面、サイドプレート１１の
内面およびベーン１４の側面で形成される作動空間が増
大、減少し、増大時に気体の吸入、減少時に加圧を行な
い、］ンブレッサの作用を果す。このベーンロータリ一
式」ンブレッサにおいては、摺動面は主としてシリンダ
１０の内周面及びサイドプレート１１の内面となる。こ
の使用例では、第８図に示す様に、シリンダ１０の内周
面に四本のリング状の硬化層１５．１６．１７．１８、
おＪ：びサイドプレート１１の内面に三本のリング状の
硬化層１つ、２０．２１が形成されている。なお硬化層
１５〜１８はベーン１４の１習動方向と平行に形成され
ている。また硬化Ｈ２Ｏ１２１はロータ１２の摺動方向
と平行にナイドブレー１〜１１の内面に同心円状に形成
されている。 この使用例では、摺動面の一部を硬化層とづることによ
り、焼付、異常摩耗率が少なくなる。
出した硬質の初晶シリ」ンによつＣ摩耗に対（ノー（強
くなる。 然しくＩ：がらこの摺動材料は表面加工方法によつＣは
、第１図に従）１！、のアルシル合金の断面を概略的に
二示−リ−ごとく、表面に生じでいる硬質粗大粒子の初
晶シリニー１ン１が表面から１１２落り−る傾向にある
。 この様に初晶シリ」ン１がＩＩ！ ｆｆｌ すると、ア
ルミニウムー高シリー〕ノン合金Ｃ゛ありイｒがら、耐
摩耗性がそれだ（」低Ｆ Ｌ、、ＩＵＩ滑剤等が不足ど
なったときに焼付きを生じ易い。 また、シリ−コン含イ１ｆｆｉが高いと、母材が硬く、
もろくなる為、加工が困テ１（、機械的強度が充分でな
いといった問題が生ずる。 即ら１廿拐全体のシリ」）の含有量を増１手段Ｃは、シ
リ」ン含イｊ吊に一定の限界がある。 し発明の目的１ 本発明は−１−１記した従来の問題点を克服りるもので
あり、母材強度を低下さけることなく耐摩耗性や耐焼付
性を向上し得る１習動材料を提供Ｊることを目的とする
。 ［発明の構成１ 本発明の摺動材料は、少なくとも一部の表面が摺動向と
なる摺動材料において、母材（よツノルミニウム又はア
ルミニウム合金であり、かつ、上記摺動向の少なくとし
一部【よ、該母材よりし高１１１９の初晶シリコンをイ
ｊづる硬化層′Ｃ′構成されＣいることを特徴とするも
のである。 本発明の摺動材料の母材はアルミニウム又はアルミニウ
ム合金である。この代表的な母材材料として、アルシル
合金が知られている。このアルシル合金（まシリコン含
有量が１３へ一３０＠ｆｉ％程度と共晶組成以上の＾い
シリコンａ有率をもち、７１ヘリツクス中に初晶シリコ
ンを右りる。母材がアルシル合金のように高シリコン合
金の場合には、母材自体が寸ぐれたＩ８動特性をもつｌ
、：め、極めてきびしい摺動条件下で使用１−る摺動ｔ
ＡＩ＋に適づる。 摺動条件が比較的緩い場合には、画材材料としで、シリ
」ン含有吊を共晶組成以上例えば１％程度と低くし、？
１−リックス中に初晶シリコンを有しないアルミニウム
ーシリ］ン合金を用い（ｂよい。 他に、Ｂ） Ｕ Ｕ Ｉｔとし−ｃ１アルミニウムーマ
グネシウム系合金、アルミニウムーシリ」ンー銅系合金
、アルミニウムーマグネシウム系合金を用いることがで
きる。讐りるに画材材料は、（８動条件に合せ−（、種
々選択層ることがでさ゛る。尚母材どしては鋳造品、鍛
造品、機械加工品のいがんを問わない。 硬化層は、前記用４４よりも高ｉ１ｒ！度のシリ−１ン
をイｊづる。硬化層のシリコン含有量は３０〜７０重量
％稈度が適当である。この硬化層には多数の初晶シリ■
］ンが形成されている。なお、硬化層の初晶シリ−】ン
は密度が高くかつ一個の粒子が人さい。 従って硬化層は、ノ２ルミニウム又はツノルミニウム系
合金の母材Ｊ、りも硬い。硬化層の厚さは０．２へ・０
１８ｍｍ程度が好ましい。 母材よりし高温１良の初晶シリコ１ンを有する硬化層ｉ
ｔ、ＩＭ動而の少な面とも一部に形成されておればよい
５、（並って硬化層は、摺動面の仝而にゎたって形成さ
れていてもよく、或いは、摺動面の一部に線状に形成さ
れていでもよい。線状に形成する場合には、リング状、
放射状、直線状等一定の模様を描いｔこ状態で１習動面
に形成づるのが好ましい。 尚上記した様に硬化層を線状に形成した場合には、その
摺動面を研磨Ｍると、第２図にその断面を示１様に、硬
化層４Ｊ、りも柔らかい母材３の表面がある深さし６、
例えば０．２〜０．５μｍ Ｐｉ度深く【〕ずられ、こ
れによって摺動向に上下のうねりが生じる。このうねり
は油膜圧力の発生を助けることから、摺動向の潤滑性を
向上さぜ１する。硬化層をね状に形成する場合には、硬
化層を開動方向と平行に形成したり、あるいは、硬化層
を摺動力向と交わる方向に形成するとよい。硬化層は、
母材表面で溶融し、その後肢ＢＩ ０表面で凝固して該
は祠と一体的に形成するのがよい。 第３図〜第５図に本発明の代表的な１ト１動材料の断面
顕微鏡写真を示ず。この摺動材料は母材にＡ３９．０を
使用し、その表面にシリ」ン粉末を線状に塗布し、この
シリコン粉末にレーザビームを照射し−（、シリコン粉
末および（の周囲の母材を溶融させ、その復籍Ｉ＾ｌさ
けては材表面に硬化層を形成したものである。第３図の
右側１／′３の白い部分が１ｎ材、中央部のレンズ状の
むのが硬化層である。なＪ３、第３図のイ８率は５０倍
ぐある。第３図の母材および硬化層の組織をぞれぞれ２
００倍の１１′５率ぐ拡大した顕黴鎖写真を第４図、第
５図に示′１ｏ第４図、第５図にＬ１２い−（黒いＤＩ
分が初晶シリ二１ン、白い部分が？トリックスのアルミ
合金Ｃある。第５図の硬化層の初晶シリコ」ンは、第４
図のＢｌ材の初晶シリコン←二比較し、形状が大きく、
密集しＣ存在りるのがわかる。 次に本発明の粘ａ祠料を製ｊ告１−る代表的な方法を第
６図（Ａ）（Ｂ）（（ン）を参照して説明する。 まず鋳ｊ告や鍛造゛智機械加ＩＷによつτ、アルミニウ
ム又（；１アルミニウム合金を所定の形状に形成した後
に、１習動向どなる表面を研磨あるいは研削づ”る。次
にシリコン粉末を樹脂で混練したシリコンペースト５を
研磨研削した表面に塗布づる。樹脂としＣはアヒチルヒ
ル［１−ス等を使用づることができる。尚シリコンペー
ストを塗布することに代えて、シリコンフィルムを貼イ
ｑづるＪ、うにし！こり、シリコン粉末自体を塗布゛り
ることもできる。次に塗布したシリコンペースト５にレ
ー１）＝ビームを照射する。照射条件は例えば、照射ビ
ーム径１．５■、レーザパワー密度１ 、４ ｋｗ／ｎ
＋ｍ２ 、移動速度０．６ｍ／ｓｉｎとづる。この様に
レーザビ−ムを照射Ｊ−るとシリコンペースト５は溶融
し、同様にシリコンペースト５直下の母材も部分的に溶
ａする。この場合レーザじ−ムの１１Ω剣をやめると、
熱が母材中に伝達され、溶融した部分が凝固し！硬化層
４が形成される。硬化層４はシリコン含有量が極めて高
いことから、硬化層４中には初晶シリコンが高濃度に形
成される。 硬化層４を摺動面にリング状あるいは放射状を描く様に
形成づ゛る場合には、シリコンペース１−５を摺動向に
リング状あるいは放射状に塗布し、この塗布したシリコ
ンペースト５に沿ってシー１ノ′ビームを照射すればよ
い。 以上の様にして摺動向に硬化層を形成したならば、硬化
ＦｒＱ４で若１−盛り上った１晋動向の表面を、平）「
１に１１」二番」る。（，１，−にげ【よ、ラップ（Ｌ
上げ、ベーパ仕上げ、凪わ仕上げ等を行ない、更にパフ
研磨−りればよい。 尚場合によっては、レーザビームに代え−（電子ヒ〜ム
を照１１）Ｊ−ＪることにＪ、リシリ」ンペースト５を
溶融して−ｂＪこい。 ［発明の効果１ 本発明の１２ｆｆ勤＃Ａ判におい−Ｃは、摺動面の少な
くとも一部は、＋Ｂ月よりも高濃度の初晶シリコンを右
する硬化層で構成されている。従って摺動向に露出して
いる硬化層によって、本発明の摺動（４判は、耐摩耗性
に優れたものとなり、耐焼付性にも優れたものとなる。 また本発明にあって（よ、摺動材料の母材全体のシリコ
ン含有量を高めるのｒ Ｇ；ＩＩなく、摺動面となる表
面だ番］に、母材よりも高濃度の初晶シリコンを有１″
る硬化層を形成するものＣある。従つ【本発明にあって
は、ｌ（ｉ材のシリコン含有率を高めずとも、摺動向に
形成した硬化層ににつ（−耐摩耗性や耐焼付性を確保で
きる。即ら母ｌの強瓜を低ＦさＵることなく耐摩耗性や
耐焼イ４性を向上さｔ！ １８る。 次に、本発明の試験結果を説明−４る。 試験ではタ目！１８０ｍｍ、内径１２０ｍｍ１厚さ５ｍ
ａｎのドーナツ円板状摺動材料を第１の摺動材料、第２
の摺動材料、第３の摺動材料と３種類調整した、第１の
摺動材料は、母材に、ＪＩＳ−ΔＣ８Ａアルシル合金を
用い、その−表面に放射状に［１１約２．５ｍｌ厚さ約
４００μｍの２木の硬化層を形成して作った。なお、硬
化層の形成はレーザビームでシリコン粉末を溶融して形
成したものである。 第２の摺動材料は母材にＪＩＳ
−△３９０アルシル合金を使用し、第１の摺ｉｅｌ料と
同じ放射状に硬化層を形成したものである。 第３の摺動材料は比較材で、母材にＪＩＢ−へ３９０ア
ルシル合金を使用し、硬化層は形成しなかった。 なａり、いずれの摺動材わ１もその摺動向の面あらさを
０．８μＩＩＩＲＺとした。 相手材としては平面側が１８動向となる半球形状の４種
類のシコーを使用した。 第′１の相手材は炭免鋼ＪＩＳ−３５５Ｇを焼入れした
もの（゛ある。第２の相手材は合金ｍＪＩｓ−Ｓ Ｕ
Ｊ ２をイのまま使用した。第３３の相手材は炭県鋼の
表面に浸ボロン９Ｂ狸を行ない、ボウ化鉄層庖形成しｌ
こ。第４の相手材はアルミナ焼結体を使用した。 ’ｅＫイ５、い４゛れの相手材の摺動面すその而あらさ
をＯ１８μ＋ｎｒ＜ｚとした。」−記３神類の摺動材料
と４種類の相手材を使用し、表１の組合わｔ！【摺Ｏ）
試験を実施し／、： 。 １Ｎ動条１′１は次のようにした。 （１）Ｊベリ速度 １５ｍ／５ｅａ （２ン荷市 ７１０ｋｇより４０ｋｇずつ荷
重を増り、 各細小保持時間３０分 （３）Ａイル ５ＳＵ７０ （４）潤滑Ｉｊ法 ノニル１〜塗イ１１約０．８Ｃ
Ｃ／…１１１ 試験結果を表１に合せて示づ。硬化層を形成した場合と
形成しない場合とを比較すると、相手材であるシＪ−の
材質が同じであるＮＯ，５とＮ０８８とでは、硬化層が
形成されでいないＮｏ、８の表 １ 円板には異常摩耗が発生したが、硬化層が放射状に形成
されたＮ０８５の円板には異常摩耗が発生しなかった。 また相手材であるシューの材質が同じであるＮ００３と
Ｎｏ、７とを比較した場合、硬化層が形成されていない
Ｎｏ、７の円板には異常摩耗が発生したが、硬化層が形
成されたＮ０１３の円板には異常摩耗が発生しなかった
。また、Ｎｏ、１−Ｎｏ、４にように母材が高シリコン
合金でない場合でも、での摺動面に硬化層を形成した場
合には、耐摩耗性、耐焼イ」性が向上した。 また、上記試験で、表１のＮｏ、 １、ＮＯ，２、Ｎ０
１３、ＮＯ，４、ＮＯ３５、Ｎｏ、８について荷重と摩
擦係数及びシューの発熱温度の関係を測定した。その結
果を第７図に示した。 第７図に示されている様に、硬
化層を形成したＮｏ、ＩＮｏ、２、ＮＯ３３、Ｎｏ、４
４よ摩擦係数が低く、シコーの発熱温度も低かった。 次に使用例を示づ。 第８図Ｊ３よび第９図に、本発明の摺動材料を用いたベ
ーンロータリ一式コンプレッザの１！ｉ断面図および横
断面図を示す。 このベーン式コンプレッザは、シリンダ１０と、シリン
ダ１０内を仕切るサイドプレー１−１１と、シリンダ１
０と偏心状態に設けられたロータ１２と、ロータ１２の
外周囲の溝１３に挿脱自在に嵌め込まれたベーン１４と
から構成されている。そして偏心状態に設けられたロー
タ１２が回転すると、ベーン１４が溝１３から突出して
ベーン１４の先端１４ａがシリンダ１０の周壁内面に沿
って摺動するとともに、ベーン１４の側面がサイドプレ
ー１−１１の内面に沿って摺動する。このべ〜ンの回動
により、シリンダ１０の内周面、サイドプレート１１の
内面およびベーン１４の側面で形成される作動空間が増
大、減少し、増大時に気体の吸入、減少時に加圧を行な
い、］ンブレッサの作用を果す。このベーンロータリ一
式」ンブレッサにおいては、摺動面は主としてシリンダ
１０の内周面及びサイドプレート１１の内面となる。こ
の使用例では、第８図に示す様に、シリンダ１０の内周
面に四本のリング状の硬化層１５．１６．１７．１８、
おＪ：びサイドプレート１１の内面に三本のリング状の
硬化層１つ、２０．２１が形成されている。なお硬化層
１５〜１８はベーン１４の１習動方向と平行に形成され
ている。また硬化Ｈ２Ｏ１２１はロータ１２の摺動方向
と平行にナイドブレー１〜１１の内面に同心円状に形成
されている。 この使用例では、摺動面の一部を硬化層とづることによ
り、焼付、異常摩耗率が少なくなる。
第１図は従来の摺動材料を示すものであり、表面の初晶
シリコンが＋＋＋Ｘ落した状態を模式的に示Ｊ−断面図
である。第２図は本発明の摺動材料の一例を示したもの
であり、摺動向を研磨した状態を模式的に示づ断面図で
ある。第３図、第４図および第５図は本発明の摺動月利
の一例を示す顕微鏡写真である。第６図（Ａ）（Ｂ）（
Ｃ）は本発明のＩ！！？勤祠利の製造１稈を模式的に示
す断面図である。 第７図は荷重とシュ一温度の関係、荷重と摩擦係数の関
係を示−４線図である。第８図及び第９図は本発明の摺
動の材料を用（またベーンロータリ一式コンプレッサ縦
断面図及び横断面図である。 ３・・・母材 ４・・・硬化層 特許出願人 株式会社豊田自動織機製作所代理人
弁理士 大川 宏 同 弁理士 膝行 修 同 弁理上 丸山明夫 第１図 第２図 第８図
シリコンが＋＋＋Ｘ落した状態を模式的に示Ｊ−断面図
である。第２図は本発明の摺動材料の一例を示したもの
であり、摺動向を研磨した状態を模式的に示づ断面図で
ある。第３図、第４図および第５図は本発明の摺動月利
の一例を示す顕微鏡写真である。第６図（Ａ）（Ｂ）（
Ｃ）は本発明のＩ！！？勤祠利の製造１稈を模式的に示
す断面図である。 第７図は荷重とシュ一温度の関係、荷重と摩擦係数の関
係を示−４線図である。第８図及び第９図は本発明の摺
動の材料を用（またベーンロータリ一式コンプレッサ縦
断面図及び横断面図である。 ３・・・母材 ４・・・硬化層 特許出願人 株式会社豊田自動織機製作所代理人
弁理士 大川 宏 同 弁理士 膝行 修 同 弁理上 丸山明夫 第１図 第２図 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１〉少なくとも一部の表面がＩ！Ｊ １ＦＩ１面とな
る摺ｆＩｌ材料にＪ３いＵ、ＩＮｉ材ｔよアルミニウム
又は）アルミニウム合金であり、かつ、上記摺動面の少
なくとも一部は、該母材よりし高濃度の初晶シリコンを
右Ｊる硬化層で）開成されていることを特徴とりる摺動
月オ（し く２）母材は△１−３ｉ合金であり、共晶組成以上の３
ｉを含有づる特許請求の範囲第１項記載の摺動材片３１
．。 （３） ＩＵ材はΔ１−８１合金であり、共晶組成以下
のＳｉを含有する特許請求の範囲第１項記載の摺８材料
。 （４）Ｖ！化層は、摺動向に線状に、かつ摺動方向と平
行に形成されている特許請求の範囲第１項記載の摺動ｌ
利。 （５）硬化層は、摺動向に線状に、かつ摺動方向と交わ
る方向に形成されている特許′［請求の範囲第１項記載
の摺動材料。 （６）硬化層は、摺動面の全面に形成されている特許請
求の範囲第１項記載の１躍動材料。 （７）硬化層は、ｆｉｌ口表面表面融し、その後肢母材
表面で凝固して該母材ど一体的に形成されたものである
特許請求の範囲第１項記載の摺動材料。 （８）硬化層の表面はＤＪ材表面Ｊ：りわずかに突出し
ている特許請求の範囲第１項記載の摺動材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9456483A JPS59219427A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 摺動材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9456483A JPS59219427A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 摺動材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59219427A true JPS59219427A (ja) | 1984-12-10 |
Family
ID=14113810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9456483A Pending JPS59219427A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 摺動材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59219427A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149679A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Showa Alum Corp | 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金材の製造方法 |
| JP2003525355A (ja) * | 2000-02-28 | 2003-08-26 | ファーアーベー アルミニウム アクチェンゲゼルシャフト | 表面を合金化した筒状、部分的筒状または中空筒状の構造部材 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53119732A (en) * | 1977-03-28 | 1978-10-19 | Avco Everett Res Lab Inc | Preparation of surface layer alloy casing |
-
1983
- 1983-05-27 JP JP9456483A patent/JPS59219427A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53119732A (en) * | 1977-03-28 | 1978-10-19 | Avco Everett Res Lab Inc | Preparation of surface layer alloy casing |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149679A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Showa Alum Corp | 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金材の製造方法 |
| JP2003525355A (ja) * | 2000-02-28 | 2003-08-26 | ファーアーベー アルミニウム アクチェンゲゼルシャフト | 表面を合金化した筒状、部分的筒状または中空筒状の構造部材 |
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