JPS6133053B2

JPS6133053B2 -

Info

Publication number: JPS6133053B2
Application number: JP55160381A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kobayashi; Hikari Hosono
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1980-11-14
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1986-07-31
Also published as: JPS5785951A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、すぐれた耐摩耗性と潤滑性を有す
るFe基焼結合金製シヨツクアブソーバのピスト
ンロツドガイドに関するものである。一般に、例えば自動車および二輪車などの車
輛、さらにその他の駆動機器などには、これらの
発生する振動、揺動、および衝撃などを吸収緩和
するために、通常シヨツクアブソーバが使用され
ている。このシヨツクアブソーバは、シリンダ内
にコイルばねとピストンが挿入され、かつシリン
ダのビストン挿入側内端にはリング状のピストン
ロツドガイドが固着された構造を有し、油などの
流体による摩擦抵抗および吸振特性、さらに液体
とロツドとの摩擦抵抗、並びにばねによる吸振特
性を利用して振動などの運動エネルギーを吸収す
るものである。このためシヨツクアブソーバを構
成する各部材は、苛酷な条件下で使用されること
になり、とりわけピストンロツドガイドにはきび
しい耐摩耗性および潤滑性が要求されるものであ
る。従来、このような耐摩耗性および潤滑性が要求
されるシヨツクアブソーバのピストンロツドガイ
ド（以下、単にピストンロツドガイドという）と
して材料的に多数のものが提案され、実用に供さ
れているが、いずれも苛酷な使用条件下で満足な
耐摩耗性および潤滑性を示すものではなく、した
がつて、かかる特性を具備したピストンロツドガ
イドの開発が強く望まれている。そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、耐摩耗性および潤滑性のすぐれたピストンロ
ツドガイドを開発すべく研究を行なつた結果、重
量％で（以下％は重量％を示す）、Ｃ：0.5〜６％、 Cu：0.8〜4.6％、 Sn：0.08〜0.6％（ただしCuとSnの合量：１〜５
％）、 Pb：0.1〜4.9％、を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成、並びにパーライトが一部存在するが、大部分
がフエライトからなる素地中に、遊離炭素と、
PbおよびPb合金のうちのいずれか、または両方
とが微細均一に分散した組織を有するFe基焼結
合金で構成されたピストンロツドガイドは、Ｃ、
Cu、およびSnの固溶およびパーライトの一部形
成によつて強化された上記の素地によつてすぐれ
た耐摩耗性を具備し、かつ上記素地中に均一に分
散した上記の微細な分散相によつてすぐれた潤滑
性を具備するようになるという知見を得たもので
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、Fe基焼結合金の成分組成範囲を上
記の通りに限定した理由を説明する。 (a) ＣＣ成分には、その一部が素地に固溶し、また
一部パーライトを形成して合金の耐摩耗性を向
上させ、さらにその残部が遊離炭素となつて素
地中に微細に分散して、合金の潤滑性を向上さ
せる作用があるが、その含有量が0.5％未満で
は、素地中に遊離炭素を分散させることができ
ないので潤滑性の劣化が著しく、さらに所望の
強度および硬さの改善もみられず、一方、６％
を越えて含有させると、強度低下が著しくなる
ばかりでなく、耐摩耗性も低下するようになる
ことから、その含有量を0.5〜６％と定めた。 (b) CuおよびSn CuおよびSn成分には、素地中に固溶して合
金の強さと硬さを向上させるほか、Pbと合金
化し、素地中に微細なPb−Cu合金、Pb−Sn合
金、およびPb−Cu−Sn合金として均一に析出
して合金の潤滑性を向上させる作用があるが、
それぞれCu：0.8％未満およびSn：0.08％未満
にして、CuとSnの合量が１％未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方Cu：4.6％お
よびSn：0.6％をそれぞれ越え、かつCuとSnの
合量が５％を越えると、素地が硬くなりすぎて
潤滑性が劣化するようになることから、それぞ
れCu：0.8〜4.6％、ｎ：0.08〜0.6％、ただし
Cu＋Sn：１〜５％と定めた。 (c) Pb Pb成分には、遊離炭素の析出を阻止するセ
メンタイトが素地中に形成されるのを抑制し、
かつ素地中にPbおよびPb合金として微細均一
に分散して合金の潤滑性を改善する作用がある
が、その含有量が0.1％未満では、セメンタイ
トの形成が促進され、反面遊離炭素の析出が抑
制されるようになつて所望の潤滑性を確保する
ことができず、一方4.9％を越えて含有させる
と、合金強度が低下するようになることから、
その含有量を0.1〜4.9％と定めた。つぎに、この発明のFe基焼結合金製ピストン
ロツドガイドを実施例により比較例と対比しなが
ら説明する。実施例原料粉末として、粒度−145meshのアトマイズ
Fe粉末、同−200meshのCu−Sn合金（Sn：11％
含有）粉末、同−200meshのCu粉末、同−
200meshのSn粉末、同−150meshの黒鉛粉末、お
よび同−100meshのPb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、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛粉末：0.5
％を加えて混合し、この混合粉末より４ton/cm²の
圧力で圧粉体を成形し、ついでこの圧粉体を、ア
ンモニア分解ガス中で1000〜1150℃の温度に60分
間保持の条件で焼結して実質的に配合組成と同一
の最終成分組成をもつたFe基焼結合金を製造
し、このFe基焼結合金より、内径：８mmφ×外
径：16mmφ×高さ：12.8mmの寸法をもつたリング
体を切り出すことにより本発明ピストンロツドガ
イド１〜10および比較ピストンロツドガイド１〜
６をそれぞれ製造した。なお、比較ピストンロツドガイド１〜６は、い
ずれも構成成分のうちのいずれかの成分（第１表
に※印を付したもの）がこの発明の範囲から外れ
た組成を有するFe基焼結合金で構成されたもの
である。ついで、この結果得られた本発明ピストンロツ
ドガイド１〜10および比較ピストンロツドガイド
１〜６を、真空浸油（含油率：10〜15容量％）し
た状態で、シヨツクアブソーバに組込み、実用に
シユミレートした条件、すなわち付加振動

【表】：３Hz、ピストンストローク：30mm、ガイド内側
面付加荷重：10Kg、ピストン連続往復運動時間：
100時間、ピストンロツド（相手材）：表面粗さ
0.8Sを有するF40C材製の条件で摩耗試験を行な
い、その摩耗深さを測定した。この測定結果を第
１表に合せて示した。第１表に示される結果から、本発明ピストンロ
ツドガイド１〜10は、いずれもすぐれた耐摩耗性
と潤滑性をもつことから、わずかな摩耗量しか示
さないのに対して、比較ピストンロツドガイド１
〜６に見られるように、Fe基焼結合金の成分組
成がこの発明の範囲から外れると、摩耗量が増大
するようになることが明らかである。上述のように、この発明のピストンロツドガイ
ドは、すぐれた耐摩耗性と潤滑性を具備するの
で、苛酷な条件下での使用でも長期に亘つて安定
的性能を発揮し、使用寿命の著しい延命化をはか
れるなど工業上有用な特性を有するのである。

Claims

【特許請求の範囲】１Ｃ：0.5〜６％ Cu：0.8〜4.6％、 Sn：0.08〜0.6％（ただしCuとSnの合量：１〜５
％）、 Pb：0.1〜4.9％、を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつパーライトが一部
存在するが、大部分がフエライトからなる素地中
に、遊離炭素と、PbおよびPb合金のうちのいず
れか、または両方とが微細均一に分散した組織を
有するFe基焼結合金を構成したことを特徴とす
る耐摩耗性および潤滑性のすぐれたFe基焼結合
金製シヨツクアブソーバとピストンロツドガイ
ド。