JPS6117895B2 - - Google Patents
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- JPS6117895B2 JPS6117895B2 JP14822582A JP14822582A JPS6117895B2 JP S6117895 B2 JPS6117895 B2 JP S6117895B2 JP 14822582 A JP14822582 A JP 14822582A JP 14822582 A JP14822582 A JP 14822582A JP S6117895 B2 JPS6117895 B2 JP S6117895B2
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
この発明は、自己潤滑性、耐焼付性、およびな
じみ性(以下これら特性を総称して摺動特性とい
う)にすぐれ、かつすぐれた耐摩耗性を有し、特
に車両や動力機械などにおけるブレーキやクラツ
チなどに用いられている摩擦部材、並びに車両の
集電スライダなどの摺動部材として用いるのに適
した焼結Al合金に関するものである。 従来、一般に、この種の分野で使用されている
摩擦部材や摺動部材は、主として重質の焼結Fe
合金や焼結Cu合金で製造されているが、省エネ
ルギー化がさけばれている今日、これら部材に対
する軽量化の要求も厳しくなりつつあるのが現状
である。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、これら摩擦部材および摺動部材の軽量化をは
かるべく材料面から研究を行なつた結果、重量%
で、硫化モリブデン(以下MoS2で示す)、硫化タ
ングステン(以下WS2で示す)、硫化銅(以下
Cu2Sで示す)、のうちの1種または2種以上の潤
滑成分:0.5〜30%、Si、Al、およびZrの酸化
物、炭化物、および窒化物、並びにこれらの2種
以上の固溶体からなる群のうちの1種または2種
以上の硬質成分:0.2〜20%を含有し、さらに必
要に応じて、Cu、Mg、Si、およびZnのうちの1
種または2種以上の素地強化成分:0.2〜20%
と、Fe、Ni、およびCrのうちの1種または2種
以上の耐摩耗性向上成分:0.2〜20%のいずれ
か、または両方を含有し、残りがAlと不可避不
純物からなる組成を有する焼結Al合金は、Alま
たはAl合金素地に上記潤滑成分および硬質成分
が均一に分散した組織をもつことから、前記の
AlまたはAl合金素地によつて軽量化がはから
れ、かつ上記硬質成分によつてすぐれた耐摩耗性
が、また上記潤滑成分によつてすぐれた摺動特性
がそれぞれ確保され、したがつてこの結果の焼結
Al合金を前記の特性が要求される摩擦部材およ
び摺動部材として使用した場合にすぐれた性能を
発揮するという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、以下に成分組成範囲を上記の通りに
限定した理由を説明する。 (a) 潤滑成分 これらの成分には、素地中に均一に分散して
分散相を形成し、もつて合金にすぐれた潤滑特
性を付与する作用があるが、その合有量が0.5
%未満では所望の潤滑特性を確保することがで
きず、一方30%を越えて合有させると、合金の
強度低下が著しくなることから、その含有量を
0.5〜30%と定めた。 (b) 硬質成分 これらの成分には、潤滑成分と同様に素地中
に均一に分散して分散相を形成し、もつて合金
の耐摩耗性を向上させる作用があるが、その含
有量が0.2%末満では所望の耐摩耗性向上効果
を得ることができず、一方20%を越えて合有さ
せると、合金の強度が低下するようになること
から、その含有量を0.2〜20%と定めた。 (c) Cu、Mg、Si、およびZn これらの成分には、焼結時に低温で液相を発
生させて焼結性を改善し、かつ素地のAlと合
金化して素地を強化する作用があるので、これ
らの特性が要求される場合に必要に応じて含有
されるが、その合有量が0.2%未満では前記作
用に所望の向上効果が得られず、一方20%を越
えて含有させると、合金の軽量化が損なわれる
ようになることから、その含有量を0.2〜20%
と定めた。 (d) Fe、Ni、およびCr これらの成分には、素地に均一に分散して素
地の耐摩耗性を向上させる作用があるので、特
に耐摩耗性が要求される場合に必要に応じて含
有されるが、その含有量が0.2%未満では所望
の耐摩耗性向上効果を確保することができず、
一方20%を越えて含有させると合金の強度が低
下するようになるばかりでなく、所望の軽量化
をはかることが困難になることから、その含有
量を0.2〜20%と定めた。 つぎに、この発明の焼結Al合金を実施例によ
り具体的に説明する。 実施例 原料粉末として、粒度:−200meshのAl粉末、
いずれも同−100meshのMoS2粉末、WS2粉末、
およびCu2S粉末、いずれも−60meshのSiO2粉
末、Al2O3粉末、ZrO2粉末、SiC粉末、ZrC粉
末、Si3N4粉末、AlN粉末、ZrN粉末、およびSiO2
−Al2O3固溶体粉末(Al2O3:30重量%含有)、い
ずれも同一200meshのAl−Cu合金粉末(Cu:30
重量%含有)、Mg粉末、Al−Cu−Si−Mg合金粉
末(重量%で、Cu:7%、Si:2%、Mg:2%
含有)、Al−Mg合金粉末(Mg:25重量%含有)、
およびAl−Si合金粉末(Si:30重量%含有)、同
−150meshの電解Cu粉末、いずれも同−
100meshのZn粉末、アトマイズFe粉末、および
Fe−Cr合金粉末(Cr:70重量%含有)、さらに
同−350meshのNi粉末、同−100meshのCr粉末を
用意し、これら原料粉末をそれぞれ第1表に示さ
れる配合組成に配合し、V型ミキサーにて30分間
混合3〜6ton/cm2の範囲内の所定の圧力にて圧粉
体に成形し、ついでこの圧粉体を、露点−40℃の
窒素ガス雰囲気中で、500〜650℃の温度範囲内の
所定温度に加熱保持して焼結することによつて、
実質的に配合組成と同一の成分組成をもつた本発
明焼結Al合金1〜15をそれぞれ製造した。
じみ性(以下これら特性を総称して摺動特性とい
う)にすぐれ、かつすぐれた耐摩耗性を有し、特
に車両や動力機械などにおけるブレーキやクラツ
チなどに用いられている摩擦部材、並びに車両の
集電スライダなどの摺動部材として用いるのに適
した焼結Al合金に関するものである。 従来、一般に、この種の分野で使用されている
摩擦部材や摺動部材は、主として重質の焼結Fe
合金や焼結Cu合金で製造されているが、省エネ
ルギー化がさけばれている今日、これら部材に対
する軽量化の要求も厳しくなりつつあるのが現状
である。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、これら摩擦部材および摺動部材の軽量化をは
かるべく材料面から研究を行なつた結果、重量%
で、硫化モリブデン(以下MoS2で示す)、硫化タ
ングステン(以下WS2で示す)、硫化銅(以下
Cu2Sで示す)、のうちの1種または2種以上の潤
滑成分:0.5〜30%、Si、Al、およびZrの酸化
物、炭化物、および窒化物、並びにこれらの2種
以上の固溶体からなる群のうちの1種または2種
以上の硬質成分:0.2〜20%を含有し、さらに必
要に応じて、Cu、Mg、Si、およびZnのうちの1
種または2種以上の素地強化成分:0.2〜20%
と、Fe、Ni、およびCrのうちの1種または2種
以上の耐摩耗性向上成分:0.2〜20%のいずれ
か、または両方を含有し、残りがAlと不可避不
純物からなる組成を有する焼結Al合金は、Alま
たはAl合金素地に上記潤滑成分および硬質成分
が均一に分散した組織をもつことから、前記の
AlまたはAl合金素地によつて軽量化がはから
れ、かつ上記硬質成分によつてすぐれた耐摩耗性
が、また上記潤滑成分によつてすぐれた摺動特性
がそれぞれ確保され、したがつてこの結果の焼結
Al合金を前記の特性が要求される摩擦部材およ
び摺動部材として使用した場合にすぐれた性能を
発揮するという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、以下に成分組成範囲を上記の通りに
限定した理由を説明する。 (a) 潤滑成分 これらの成分には、素地中に均一に分散して
分散相を形成し、もつて合金にすぐれた潤滑特
性を付与する作用があるが、その合有量が0.5
%未満では所望の潤滑特性を確保することがで
きず、一方30%を越えて合有させると、合金の
強度低下が著しくなることから、その含有量を
0.5〜30%と定めた。 (b) 硬質成分 これらの成分には、潤滑成分と同様に素地中
に均一に分散して分散相を形成し、もつて合金
の耐摩耗性を向上させる作用があるが、その含
有量が0.2%末満では所望の耐摩耗性向上効果
を得ることができず、一方20%を越えて合有さ
せると、合金の強度が低下するようになること
から、その含有量を0.2〜20%と定めた。 (c) Cu、Mg、Si、およびZn これらの成分には、焼結時に低温で液相を発
生させて焼結性を改善し、かつ素地のAlと合
金化して素地を強化する作用があるので、これ
らの特性が要求される場合に必要に応じて含有
されるが、その合有量が0.2%未満では前記作
用に所望の向上効果が得られず、一方20%を越
えて含有させると、合金の軽量化が損なわれる
ようになることから、その含有量を0.2〜20%
と定めた。 (d) Fe、Ni、およびCr これらの成分には、素地に均一に分散して素
地の耐摩耗性を向上させる作用があるので、特
に耐摩耗性が要求される場合に必要に応じて含
有されるが、その含有量が0.2%未満では所望
の耐摩耗性向上効果を確保することができず、
一方20%を越えて含有させると合金の強度が低
下するようになるばかりでなく、所望の軽量化
をはかることが困難になることから、その含有
量を0.2〜20%と定めた。 つぎに、この発明の焼結Al合金を実施例によ
り具体的に説明する。 実施例 原料粉末として、粒度:−200meshのAl粉末、
いずれも同−100meshのMoS2粉末、WS2粉末、
およびCu2S粉末、いずれも−60meshのSiO2粉
末、Al2O3粉末、ZrO2粉末、SiC粉末、ZrC粉
末、Si3N4粉末、AlN粉末、ZrN粉末、およびSiO2
−Al2O3固溶体粉末(Al2O3:30重量%含有)、い
ずれも同一200meshのAl−Cu合金粉末(Cu:30
重量%含有)、Mg粉末、Al−Cu−Si−Mg合金粉
末(重量%で、Cu:7%、Si:2%、Mg:2%
含有)、Al−Mg合金粉末(Mg:25重量%含有)、
およびAl−Si合金粉末(Si:30重量%含有)、同
−150meshの電解Cu粉末、いずれも同−
100meshのZn粉末、アトマイズFe粉末、および
Fe−Cr合金粉末(Cr:70重量%含有)、さらに
同−350meshのNi粉末、同−100meshのCr粉末を
用意し、これら原料粉末をそれぞれ第1表に示さ
れる配合組成に配合し、V型ミキサーにて30分間
混合3〜6ton/cm2の範囲内の所定の圧力にて圧粉
体に成形し、ついでこの圧粉体を、露点−40℃の
窒素ガス雰囲気中で、500〜650℃の温度範囲内の
所定温度に加熱保持して焼結することによつて、
実質的に配合組成と同一の成分組成をもつた本発
明焼結Al合金1〜15をそれぞれ製造した。
【表】
ついで、この結果得られた本発明焼結Al合金
1〜15について、密度および抗折力を測定すると
共に、定速摩擦試験機を用い、試験片形状:25mm
□×10mmの寸法を有し、摩擦方向に対して直角方
向に等分に設けられた幅:1mm×深さ:1mmの溝
が6本あり、面圧:13Kg/cm2、摩擦速度:6.8mm/s
ec、摩擦時間:5時間、油使用:あり、相手材:
S45C(調質材にしてロツクウエル硬さ(Cスケ
ール):35〜45)、使用試験片数:2個/回の条
件で摩擦摺動試験を行ない、摩耗深さと摩擦係数
を測定した。これらの測定結果を第1表に合せて
示した。なお、第1表には比較の目的で、市販の
焼結Cu合金(以下従来焼結Cu合金という)の同
一条件での試験結果も示した。 第1表に示される結果から、本発明焼結Al合
金1〜15は、いずれも軽質であるにもかかわら
ず、重質の従来焼結Cu合金に匹敵するすぐれた
耐摩耗性および摺動特性をもつことが明らかであ
る。 上述のように、この発明の焼結Al合金は、す
ぐれた耐摩耗性および摺動特性を具備しているの
で、特に各種工業分野における摩擦部材や摺動部
材として用いた場合に著しく長期に亘つてすぐれ
た性能を発揮するのである。
1〜15について、密度および抗折力を測定すると
共に、定速摩擦試験機を用い、試験片形状:25mm
□×10mmの寸法を有し、摩擦方向に対して直角方
向に等分に設けられた幅:1mm×深さ:1mmの溝
が6本あり、面圧:13Kg/cm2、摩擦速度:6.8mm/s
ec、摩擦時間:5時間、油使用:あり、相手材:
S45C(調質材にしてロツクウエル硬さ(Cスケ
ール):35〜45)、使用試験片数:2個/回の条
件で摩擦摺動試験を行ない、摩耗深さと摩擦係数
を測定した。これらの測定結果を第1表に合せて
示した。なお、第1表には比較の目的で、市販の
焼結Cu合金(以下従来焼結Cu合金という)の同
一条件での試験結果も示した。 第1表に示される結果から、本発明焼結Al合
金1〜15は、いずれも軽質であるにもかかわら
ず、重質の従来焼結Cu合金に匹敵するすぐれた
耐摩耗性および摺動特性をもつことが明らかであ
る。 上述のように、この発明の焼結Al合金は、す
ぐれた耐摩耗性および摺動特性を具備しているの
で、特に各種工業分野における摩擦部材や摺動部
材として用いた場合に著しく長期に亘つてすぐれ
た性能を発揮するのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 硫化モリブデン、硫化タングステン、および
硫化銅のうちの1種または2種以上の潤滑成分:
0.5〜30%、Si、Al、およびZrの酸化物、炭化
物、および窒化物、並びにこれらの2種以上の固
溶体からなる群のうちの1種または2種以上の硬
質成分:0.2〜20%を含有し、残りがAlと不可避
不純物からなる組成(以上重量%)、並びに素地
中に上記潤滑成分と硬質成分が均一に分散した組
織を有することを特徴とする摩擦部材および摺動
部材用焼結Al合金。 2 硫化モリブデン、硫化タングステン、および
硫化銅のうちの1種または2種以上の潤滑成分:
0.5〜30%、Si、Al、およびZrの酸化物、炭化
物、および窒化物、並びにこれらの2種以上の固
溶体からなる群のうちの1種または2種以上の硬
質成分:0.2〜20%を含有し、さらにCu、Mg、
Si、およびZnのうちの1種または2種以上の素
地強化成分:0.2〜20%を含有し、残りがAlと不
可避不純物からなる組成(以上重量%)、並びに
素地中に上記潤滑成分と硬質成分が均一に分散し
た組織を有することを特徴とする摩擦部材および
摺動部材用焼結Al合金。 3 硫化モリブデン、硫化タングステン、および
硫化銅のうちの1種または2種以上の潤滑成分:
0.5〜30%、Si、Al、およびZrの酸化物、炭化
物、および窒化物、並びにこれらの2種以上の固
溶体からなる群のうちの1種または2種以上の硬
質成分:0.2〜20%を含有し、さらにFe、Ni、お
よびCrのうちの1種または2種以上の耐摩耗性
向上成分:0.2〜20%を含有し、残りがAlと不可
避不純物からなる組成(以上重量%)、並びに素
地中に上記潤滑成分と硬質成分が均一に分散した
組織を有することを特徴とする摩擦部材および摺
動部材用焼結Al合金。 4 硫化モリブデン、硫化タングステン、および
硫化銅のうちの1種または2種以上の潤滑成分:
0.5〜30%、Si、Al、およびZrの酸化物、炭化
物、および窒化物、並びにこれらの2種以上の固
溶体からなる群のうちの1種または2種以上の硬
質成分:0.2〜20%を含有し、さらにCu、Mg、
Si、およびZnのうちの1種または2種以上の素
地強化成分:0.2〜20%と、Fe、Ni、およびCrの
うちの1種または2種以上の耐摩耗性向上成分:
0.2〜20%とを含有し、残りがAlと不可避不純物
からなる組成(以上重量%)、並びに素地中に上
記潤滑成分と硬質成分とが均一に分散した組織を
有することを特徴とする摩擦部材および摺動部材
用焼結Al合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14822582A JPS5938350A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 摩擦部材および摺動部材用焼結Al合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14822582A JPS5938350A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 摩擦部材および摺動部材用焼結Al合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5938350A JPS5938350A (ja) | 1984-03-02 |
JPS6117895B2 true JPS6117895B2 (ja) | 1986-05-09 |
Family
ID=15448070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14822582A Granted JPS5938350A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 摩擦部材および摺動部材用焼結Al合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5938350A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS616243A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-11 | Mitsubishi Metal Corp | 耐摩耗性のすぐれたAl焼結合金製摺動部材 |
JPS61152874A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-11 | 東レ株式会社 | 機能性薬剤がドツト状に付与された繊維シ−ト |
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-
1982
- 1982-08-26 JP JP14822582A patent/JPS5938350A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS5938350A (ja) | 1984-03-02 |
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