JPS6096359A - 摺動部品の製造方法 - Google Patents

摺動部品の製造方法

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JPS6096359A
JPS6096359A JP20081583A JP20081583A JPS6096359A JP S6096359 A JPS6096359 A JP S6096359A JP 20081583 A JP20081583 A JP 20081583A JP 20081583 A JP20081583 A JP 20081583A JP S6096359 A JPS6096359 A JP S6096359A
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JP
Japan
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alloy
sliding
slurry
sliding part
parts
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Pending
Application number
JP20081583A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimichi Numata
義道 沼田
Norihisa Fujii
藤井 則久
Hisashi Urushibara
漆原 久
Ryozo Tomosaki
良蔵 友崎
Tetsuya Sakamoto
哲也 坂本
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/08Casting in, on, or around objects which form part of the product for building-up linings or coverings, e.g. of anti-frictional metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は摺動部品の製造方法に係り、摺動特性、並びに
機械的性質に優れた摺動面を有する摺動部品を製造する
技術に関する。
〔発明の背景〕
冷凍器の圧縮機等では、回転運動している動力をピスト
ンの往復運動に変換する方式として、斜板式伝達機構を
用いることがある。第1図は自動車のクーラに用いられ
ている斜板式圧縮機の例で、シリンダ1内を摺動するピ
ストン2が、回転軸3に対して一定角度傾斜して取付け
た斜板4と、スリンパ5、及びボール6によって往復運
動をし、冷却用カスの圧縮を行うものである。この場合
、スリッパ5の平面側は自動車の走行状態に対応して6
00〜6000rl)mで回転する斜板4と摺動摩擦状
態で接触し、球面側よりボール6によって80〜400
kgのガスで押しつけられるたぬ、スリッパの両面は過
酷な摺動摩耗を受けることになる。また、斜板の低速回
転時はこれらの摩耗面に対して潤滑油の供給が不完全と
なり、焼付きが生じやすくなる。したがってスリッパ5
に用いる材料としては耐摩耗性、耐焼付性、耐衝撃性i
c&れたものが要求されるが、従来技術で製造されたス
リッパ5には以下のような欠点がある。
1−なわち、スリッパ5の材質としては、過共晶のAt
−8i 、 Cu−7,n及びcu−8n系合金が用い
られるが、これらの合金は耐摺動性を主目的にした材質
のため、機械的性質f耐衝撃性が低く、総体的に強度の
弱いものになる。一方、鋼、構造用At合金を基材とし
て、表面に摺動用鋼合金等をライニングしたものは、強
度、並びに摺動特性とも優れた性質を有するが、従来技
術では以下の欠点があった。丁なわち、基材と摺動用合
金全接着させる手段として、機械的圧着法、溶湯鋳ぐる
み法、溶射法等があるが、いずれの場合も平面状の基材
に接合したのでは接着強度が不足する。
そのため、基材接合面に凹凸を付ける等の工夫全施して
接着強度の向上を計るが、それでも使用中に剥離等の事
故が生じやすく、信頼性が低い。また、この方法では機
械加工の工数が多くなり、コスト高にもなる。−万、メ
ッキによる表面被榎法に必要とする被覆層の厚さ全確保
することが困難であり、また、良好な摺動特性全有する
2成分以上の合金をメンキすることは、それらの合金元
素のイオン化傾向の差により、実用上困難である。
さらに、鋳型内に摺動用金属解湯と、基材用金属を順次
注入し、両者の境界を融着させる方法も考えられるが、
この方法では注入時Vこ溶湯が攪油されて均一な淳さの
摺動層を得ることが困難であり、また、ひけや成分偏析
等の鋳造欠陥が発生して品質も低下する。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、半溶融状態で摺動面を形成する合金と
、摺動部品本体を形成する合金の境界面を接合する方法
により、良好な振動特性を有し、かつ、機械的性質に優
れた摺動部品を製造することにある。
〔発明の概要〕
揺動部品の本体を形成する合金と、指動面を形成する2
種類の合金を、個々に溶融状態から固液共存域の温度ま
で冷却して、液体中より凝固晶出した固体合金と、未凝
固の合金液体が混合した合金スラリとする。そして、こ
れらの合金スラリか適当な流動を有する所で、摺動部品
の形状を空間とした成形型内の摺動面位置には摺動用合
金スラリを、残りの空間には本体用合金スラ17 f必
要量たけ順次流し込み、所定の厚さと形状にこれらの合
金を成形する。この場合、合金スラリは溶湯に比べて粘
度が高いため、先に注入した合金スラリ上に別の合金ス
ラリ’に注入しても両者は撹乱されることなく、鳩状に
重なり合い、その境界面付近の狭い範囲でのみ未凝固の
液体同志が混合するという特徴がある。したがって、こ
の状態で合金スラIJ i冷却、凝固させると、摺動面
並びに本体共所定の特性を有する合金層が一体成形でき
、しかもその境界面は両者の金属が混合した状態で融着
接合されるたぬ、良好な接合強度を有する揺動部品の製
造が行える。この場合、成形m11′1:合金スラリを
流し込んだ後、加圧凝固を行うと、成形精度、健全性、
並びに接合効果がさらに高められる。
本発明に用いる合金としては、鋼、Cu合金、A/、合
金、Sn合金、pb金合金Zn合金等金挙げることがで
きる。使用に際しては、同一母合金を用いて、摺動面、
変びに本体のいずれが一方、もしくは両方に目的とする
特性強化元素を添加した合金スラリ金剛いるか、あるい
は所定の性質を有する異種金属スラリ同志を組合わせる
方法のいずれかを用いればよいが、異種金属同志を接合
する場合は、両方の合金スラリの温度差の小さい方が接
着性が向上して好ましい。一方、合金スラリに攪拌を与
えて晶出した固体分を分断粒状とじて液体中に懸濁させ
た合金スラリ音用いると、未攪拌の合金スラリより流動
性が向上し、かつ、均一組織となる。そのため複雑形状
でしかも偏析の少ない摺動部品の製造が容易に行え、さ
らに加圧凝固方式全併用すると、利用できるスラリの固
相分率の上限は65体積係と向上し、凝固時の液体収縮
分による変形を小さくすることができる利点が生じる。
また、攪拌中の合金スラリは、混入された物’Jl保持
する能力が太きいため、添加物と合金スラリの比重差に
よる相互分離現象が少ない。
したがって、溶湯中に添加した場合に沈澱もしくは浮上
するような無機物、高融点金属、低融点金属等を固体も
しくは液体状の形態で均一に混入させることにより合金
スラリ単体では得られない優れた摺動性、並びに機械的
性質を有する複合合金スラリの使用も可能となる。
〔発明の実施例〕
第2図に本発明による自動車用ターンのスリンバ部品の
製造方法の一例で、JIS規格AC−28A、を合金を
母材にして、Si量を30重量係に高めたAt合金溶湯
全固相分率15体積係の温度まで連続攪拌、並びに冷却
して得たスラリ中にPb13重量係添加して攪拌分散さ
せた高1ht合金スラリ7を、合金8の底面9に1mm
の厚さに流し込んで斜板側摺動面10全形成した。次い
で、上記の母合金溶湯全固相分率40体積係の温度まで
連続攪拌、並びに冷却して得たスラリ中に粒径50μm
のアルミナ粉末を5体積チ、並びにPb3重量係添加し
て攪拌懸濁させた複合At合金スラリ11を高5iht
合金スラリ7の上に流し込んで、金型8の上方から加圧
シリンダ12で加圧力1500kg/cm”で加圧、並
びに凝固させて、ボール側摺動面13を形成すると共に
、両方のスラリの境界面14を融着させて一体化したス
リッパを製造した。
第3図は本体側の材料として鋼合金を用いた例で、第3
図において、金型8、底面9、斜板側摺動面10.加圧
シリンダ12、ボール側摺動面13は同一構成であるの
で同じ符号で示しである。
本実施例において、JISAC−28kt合金全基にし
て5iftを30%に畠めて、かつpbを4重量係添加
したAt合金溶湯を固相率15体&係の温度まで連続攪
拌して得たm5iAt合金スラリ16を、金型8の底面
9[1mmの厚さに流し込んで斜板側摺動面10を形成
した。次いでJISPB02Bりん青銅合金にpb3重
量係添加、攪拌した)りん青銅合金スラリ15を高5i
Az合金スラリ15の上部に流し込んで金型8の上方か
ら加圧シリンダ12で加圧力1500kg/cm2で加
圧、゛ 並びに凝固させてボール側摺動面13を形成す
ると共に、両者のスラリ界面17金融着させて異種合金
同志を接合したスリッパを製造した。
第4図は、本発明で製造したスリッパを自動車用クーラ
と等価の試験機に組込んで摺動試験を行った結果である
。試験は、アイドリンク状態である斜板回転数5QQr
pm、面圧4Qkg/cm’で25分間回転させた繰返
し試験全総計2000時間行った。その結果、本発明に
よるスリッパは従来技術で製造したAt−2oss鳳1
合金のスリッ低速回転で潤滑油切れが生じても従来技術
で製造したスリッパでは発生していた焼付き現象も認め
られなかった。
第5図は、本発明と同様の手段で、斜板ollIに用い
た合金ヲ岸さ1 m m 、球面側に用いた合金を厚さ
3mmに接着させたJIS1313号の引張試験片を用
いて引張試験結果を行った結果である。その結果、本発
明によると、従来技術で用いられていたht−2oss
i合金に比べて、引張強さ、伸び共に良好な性質を有し
ている。
前述の実施例の他に、本発明は、自動車用ターンの斜&
軸受け、ピストン、シリンダ、ブV−キ部品等の各種の
摺動部品に適用しても同様の効果がある。
〔発明の効果〕
本発明Vこよれは、摺動特性の良好な合金と、機械的性
質に優れた合金を半溶融状態で接合、一体化させるため
、摺動特性、並びに機械的性質に優れた摺動部品を製造
することができる。
【図面の簡単な説明】
(10) 第1図は自動車用クーラの概略断面図、第2図及び第3
図にそれぞれ本発明に係る自製車用クーラのスリッパ部
品の製造方法の例を示す概略断面図、第4図は第2図と
第3図で製造したスリッパの摩耗特性図、第5図は第2
図と第3図と同様の手法で製造したJI813B号の引
張試験片を試験した結果を示す図である。 4・・・斜板、5・・・スリッパ、6・・・ボール、7
・・・高合金At−5iスラリ、8・・・金型、11・
・・複合At合金スラリ、12・・・加圧シリンダ、1
5・・・高5i(11) 箔20 09 茶5m

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、摺動部品の摺動面を形成する合金と、その内面に接
    して摺動部品本体を形成する合金との接合により摺動部
    品を製造する際に、前記摺動面を形成する合金、並びに
    摺動部品本体を形成する合金のいずれも、半溶融状態で
    成形型に流し込み一体品に成形すると共に、両者の境界
    を融着接合させることを特徴とする摺動部品の製造方法
    。 2、特許請求の範囲第1項において、前記半溶融合金が
    、少なくとも65%体積以下の凝固した固体合金分と、
    残りが末凝固の液体合金である合金スラIJ ’に用い
    ることを特徴とする摺動部品の製造方法。 3、特許請求の範囲第1項において、前記半溶融合金中
    に、機械的強度、もしくは摺動特性を向上させる物’J
    l懸濁させ、凝固した固体合金か、もしくは固形状の添
    加物を含めたスラリ中の固体総体積量が65チ以下で、
    残りが末凝固の合金液体単独か、もしくは溶融状態の添
    加物を含めた合金液体である複合合金スラlli用いる
    ことを特徴とする摺動部品の製造方法。 4、特許請求の範囲第3項において、添加物質が無機物
    粉末、金輌粉末、もしくはスラリ中では溶融して液体状
    になる金輌塊、いずれか一種以上を含む複合合金スラリ
    金剛いることを%徴とする摺動部品の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61281848A (ja) * 1985-06-07 1986-12-12 Honda Motor Co Ltd 機械部品用鋳型
EP0431770A2 (en) * 1989-12-04 1991-06-12 General Motors Corporation Lost-foam Casting of dual alloy engine block
US6495269B1 (en) * 1996-12-03 2002-12-17 Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh Multilayer metal composite products obtained by compound strand casting
CN108453245A (zh) * 2018-04-20 2018-08-28 沙县际口耐磨精密铸钢厂(普通合伙) 一种双金属复合锤头的铸造模具及铸造工艺

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