JPS6149375B2 - - Google Patents
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- JPS6149375B2 JPS6149375B2 JP54072836A JP7283679A JPS6149375B2 JP S6149375 B2 JPS6149375 B2 JP S6149375B2 JP 54072836 A JP54072836 A JP 54072836A JP 7283679 A JP7283679 A JP 7283679A JP S6149375 B2 JPS6149375 B2 JP S6149375B2
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
本発明は新規な摺動摩擦材料に関する。
一般に銅系の摺動摩擦材料には摺動面の潤滑あ
るいは摺動特性安定化のため、黒鉛粉や二硫化モ
リブデン粉が配合されている。しかるにこれら黒
鉛粉と二硫化モリブデン粉は極めて破砕されやす
く、また銅素地との結合性が悪いため、配合粉末
を例えばV型混合機のような混合機を用いて混合
する際に細かく砕けたり、成形時に偏析する度合
が大きくて材料特性や摩擦特性が劣化しやすかつ
たり、不安定になりやすく、さらに摺動摩擦材料
を銅メツキした鉄板等の裏板に接着させる際に、
黒鉛粉や二硫化モリブデン粉が材料表面から遊離
して接着を阻害する作用をなすという欠点があつ
た。 本発明は上記従来の摺動摩擦材料の欠点を改良
し、金属系のすぐれた材料強度と、黒鉛あるいは
二硫化モリブデン系のすぐれた潤滑あるいは摺動
特性安定化性能を兼備し、さらに裏板との接着性
が良好な摺動摩擦材料を提供することを目的とす
るものである。 すなわち本発明は2〜25重量%の銅被覆黒鉛
粉、1〜15重量%の銅被覆二硫化モリブデン粉、
3〜8重量%のセラミツク粉、残余の銅粉を含む
全銅量とすず量との合計量に対するすずの割合が
5〜13重量%となる量のすず粉、および残余銅粉
からなる混合粉末の焼結体よりなる摺動摩擦材料
に係る。 本発明で使用される銅被覆黒鉛粉は、黒鉛粉の
表面を銅でもつて被覆したものであつて、例えば
約80〜200メツシユの黒鉛粉に厚さ約3〜5μの
銅被覆をできるだけ均一に施したものがましく、
銅被覆黒鉛粉における銅と黒鉛の割合は前者の約
40〜60重量%に対し、後者を約40〜60重量%とす
るのが好ましい。この場合銅被覆黒鉛粉を2〜25
重量%配合した混合粉中の黒鉛の割合は約1〜15
重量%となる。銅被覆二硫化モリブデン粉は、二
硫化モリブデン粉の表面を銅でもつて被覆したも
のであつて、例えば約80〜350メツシユの二硫化
モリブデン粉に、厚さ約3〜5μの銅被覆をでき
るだけ均一に施したものが好ましく、銅被覆二硫
化モリブデン粉における銅と二硫化モリブデンの
割合は前者の約20〜50重量%に対し、後者を約50
〜80重量%とするのが好ましい。この場合銅被覆
二硫化モリブデン粉を1〜15重量%配合した混合
粉中の二硫化モリブデンの割合は約0.5〜12重量
%となる。銅粉に黒鉛粉もしくは二硫化モリブデ
ン粉を配合した場合は、例えば粉末を配合して混
ぜ合わせる際に黒鉛粉あるいは二硫化モリブデン
粉が細かく破砕されやすく、このため焼結体の材
料強度が小さくなり、また成形時に黒鉛粉あるい
は二硫化モリブデン粉が偏析する傾向が大きい。
銅被覆黒鉛粉および銅被覆二硫化モリブデン粉を
用いた場合は、銅の被覆層が黒鉛粉粒子あるいは
二硫化モリブデン粉粒子に対する機械的破壊力を
阻止するし、銅の被覆層が銅粉とからみ合つた
り、また黒鉛粉同士あるいは二硫化モリブデン同
士、または黒鉛粉と二硫化モリブデン粉が直接に
接することがないので黒鉛粉および二硫化モリブ
デン粉の偏析がなくなる。さらにこのように黒鉛
粉と二硫化モリブデン粉が破砕されずに偏析もな
く材料中に散在するために、材料製造単位ごとの
バラツキが少なくて摩擦特性が安定化し、材料強
度が大きいため摩擦特性特に耐摩耗性が向上す
る。また銅メツキをした鉄板等の裏板に接着させ
る際に黒鉛粉や二硫化モリブデン粉が材料表面に
露出しないので銅素地との接着性が向上する。従
つて黒鉛粉および二硫化モリブデン粉を単体で配
合するのではなく、銅を被覆した黒鉛粉および二
硫化モリブデン粉を配合することが本発明の必須
要件の一つである。 本発明において黒鉛粉は焼結材中に散在させて
摺動摩擦時に摺動面の潤滑あるいは摺動特性安定
化のために加えるものであつて、その量が1重量
%より少ないと上述した効果が不充分であり、ま
た15重量%を越えるときは材料強度が低下するた
め材料の耐摩耗性が劣化する。二硫化モリブデン
は焼結材中に散在させて摺動摩擦時におもに摺動
面を潤滑して摺動相手材料との溶着やひつかき作
用を減じるために加えるものであつて、その量が
0.5重量%より少ないと上述した効果が不充分で
あり、また12重量%を越えると材料強度が低下す
るため材料の耐摩耗性が劣化する。セラミツク粉
は焼結材中に硬質相として散在させて耐摩耗性を
向上させると共に摺動相手材料との溶着を防止し
て摩擦性能を安定化させるために加えるものであ
つて、例えば石英、シリカ、ムライト等を使用で
きる。このようなセラミツク粉の量が3重量%よ
り少ないときは上述した効果が不充分であり、ま
た8重量%を越えると材料強度が低下するため材
料の耐摩耗性が劣化する。すず粉は銅成分と焼結
中に合金化して材料強度の大きな青銅素地を構成
するために加えるもので、必要とする強度に応じ
て、銅とすずの合計量に対するすずの割合が5〜
13重量%となるように配合する。この割合が5重
量%より少ないと焼結体の材料強度が小さく、ま
た13重量%を越えるときはそれ以上の強度向上が
期待できないことと、素地の融点が下つて材料の
耐熱性が低下する。 本発明では上記成分にさらに残余として銅粉を
配合して合計100重量%とする。また本発明では
上記成分以外に必要に応じて、鉛、ビスマス等の
潤滑成分あるいは鉄粉、モリブデン粉等の素地劣
化防止成分を配合してもよい。 本発明の摺動摩擦材料を製造するには上記各種
原料粉をV型混合機等を用いて均一に混合したの
ち、粉末成形機により成形し、焼結すればよい。
成形は通常約2〜4トン/cm2の圧力で行われ、焼
結は水素、窒素、アンモニア分解ガス等の非酸化
性雰囲気の下、約700〜900℃の温度で約0.5〜3
時間加熱焼結するのがよい。また本発明では材料
強度向上あるいは銅メツキを施した鉄板等の裏板
に該材料を接着する目的で、焼結時に約2〜30
Kg/cm2の圧力を成形体に加えて加圧焼結してもよ
い。 以下に本発明の実施例をあげて説明する。 実施例 1〜3 80〜200メツシユの黒鉛粉を硫酸銅溶液に浸し
撹拌しながら、亜鉛粉を加え置換法によつて黒鉛
粉の表面に3〜5μの銅被膜を形成し、重量比で
約50%の銅を含む銅被覆黒鉛粉を得た。さらに同
様にして80〜350メツシユの二硫化モリブデン粉
の表面に3〜5μの銅被膜を形成し、重量比で約
40%の銅を含む銅被覆二硫化モリブデン粉を得
た。これら銅被覆黒鉛粉および銅被覆二硫化モリ
ブデン粉と石英粉(80メツシユ以下の粒度)、電
解銅粉、搗砕すず粉を第1表記載の割合で均一に
混合し、4トン/cm2の圧力で圧縮成形ののち、銅
メツキを施した鉄板に成形体を重ね合わせて5
Kg/cm2の加圧力で820℃で1時間アンモニア分解
ガス雰囲気中で加圧焼結して試料を得た。 なお比較品として黒鉛粉あるいは二硫化モリブ
デン粉を単体で配合した場合について示す。 第2表に、これら試料のせん断強さ、裏板との
境界部でのせん断強さおよび摺動摩擦試験の結果
を示す。 摺動摩擦試験は、相手材料FC20、試料寸法20
×22mm×高さ(約15mm)、試料個数2コ摺動速度
100Km/hr、押し付け圧力6.5Kg/cm2、25秒間摺
動、5秒間休止サイクルを50回繰り返すという条
件で行い摩耗重量と摩擦係数を測定した。 第2表の成績の示す通り本発明品と比較品を較
べると、せん断強さ、耐摩耗性ともに本発明品の
ほうがはるかにすぐれている。 以上の結果、本発明品は黒鉛粉、二硫化モリブ
デン粉を単体で加えた場合に比して材料特性およ
び摺動摩擦特性が著しく改善され、安全性と経済
性の立場から有益な摺動摩擦材料である。
るいは摺動特性安定化のため、黒鉛粉や二硫化モ
リブデン粉が配合されている。しかるにこれら黒
鉛粉と二硫化モリブデン粉は極めて破砕されやす
く、また銅素地との結合性が悪いため、配合粉末
を例えばV型混合機のような混合機を用いて混合
する際に細かく砕けたり、成形時に偏析する度合
が大きくて材料特性や摩擦特性が劣化しやすかつ
たり、不安定になりやすく、さらに摺動摩擦材料
を銅メツキした鉄板等の裏板に接着させる際に、
黒鉛粉や二硫化モリブデン粉が材料表面から遊離
して接着を阻害する作用をなすという欠点があつ
た。 本発明は上記従来の摺動摩擦材料の欠点を改良
し、金属系のすぐれた材料強度と、黒鉛あるいは
二硫化モリブデン系のすぐれた潤滑あるいは摺動
特性安定化性能を兼備し、さらに裏板との接着性
が良好な摺動摩擦材料を提供することを目的とす
るものである。 すなわち本発明は2〜25重量%の銅被覆黒鉛
粉、1〜15重量%の銅被覆二硫化モリブデン粉、
3〜8重量%のセラミツク粉、残余の銅粉を含む
全銅量とすず量との合計量に対するすずの割合が
5〜13重量%となる量のすず粉、および残余銅粉
からなる混合粉末の焼結体よりなる摺動摩擦材料
に係る。 本発明で使用される銅被覆黒鉛粉は、黒鉛粉の
表面を銅でもつて被覆したものであつて、例えば
約80〜200メツシユの黒鉛粉に厚さ約3〜5μの
銅被覆をできるだけ均一に施したものがましく、
銅被覆黒鉛粉における銅と黒鉛の割合は前者の約
40〜60重量%に対し、後者を約40〜60重量%とす
るのが好ましい。この場合銅被覆黒鉛粉を2〜25
重量%配合した混合粉中の黒鉛の割合は約1〜15
重量%となる。銅被覆二硫化モリブデン粉は、二
硫化モリブデン粉の表面を銅でもつて被覆したも
のであつて、例えば約80〜350メツシユの二硫化
モリブデン粉に、厚さ約3〜5μの銅被覆をでき
るだけ均一に施したものが好ましく、銅被覆二硫
化モリブデン粉における銅と二硫化モリブデンの
割合は前者の約20〜50重量%に対し、後者を約50
〜80重量%とするのが好ましい。この場合銅被覆
二硫化モリブデン粉を1〜15重量%配合した混合
粉中の二硫化モリブデンの割合は約0.5〜12重量
%となる。銅粉に黒鉛粉もしくは二硫化モリブデ
ン粉を配合した場合は、例えば粉末を配合して混
ぜ合わせる際に黒鉛粉あるいは二硫化モリブデン
粉が細かく破砕されやすく、このため焼結体の材
料強度が小さくなり、また成形時に黒鉛粉あるい
は二硫化モリブデン粉が偏析する傾向が大きい。
銅被覆黒鉛粉および銅被覆二硫化モリブデン粉を
用いた場合は、銅の被覆層が黒鉛粉粒子あるいは
二硫化モリブデン粉粒子に対する機械的破壊力を
阻止するし、銅の被覆層が銅粉とからみ合つた
り、また黒鉛粉同士あるいは二硫化モリブデン同
士、または黒鉛粉と二硫化モリブデン粉が直接に
接することがないので黒鉛粉および二硫化モリブ
デン粉の偏析がなくなる。さらにこのように黒鉛
粉と二硫化モリブデン粉が破砕されずに偏析もな
く材料中に散在するために、材料製造単位ごとの
バラツキが少なくて摩擦特性が安定化し、材料強
度が大きいため摩擦特性特に耐摩耗性が向上す
る。また銅メツキをした鉄板等の裏板に接着させ
る際に黒鉛粉や二硫化モリブデン粉が材料表面に
露出しないので銅素地との接着性が向上する。従
つて黒鉛粉および二硫化モリブデン粉を単体で配
合するのではなく、銅を被覆した黒鉛粉および二
硫化モリブデン粉を配合することが本発明の必須
要件の一つである。 本発明において黒鉛粉は焼結材中に散在させて
摺動摩擦時に摺動面の潤滑あるいは摺動特性安定
化のために加えるものであつて、その量が1重量
%より少ないと上述した効果が不充分であり、ま
た15重量%を越えるときは材料強度が低下するた
め材料の耐摩耗性が劣化する。二硫化モリブデン
は焼結材中に散在させて摺動摩擦時におもに摺動
面を潤滑して摺動相手材料との溶着やひつかき作
用を減じるために加えるものであつて、その量が
0.5重量%より少ないと上述した効果が不充分で
あり、また12重量%を越えると材料強度が低下す
るため材料の耐摩耗性が劣化する。セラミツク粉
は焼結材中に硬質相として散在させて耐摩耗性を
向上させると共に摺動相手材料との溶着を防止し
て摩擦性能を安定化させるために加えるものであ
つて、例えば石英、シリカ、ムライト等を使用で
きる。このようなセラミツク粉の量が3重量%よ
り少ないときは上述した効果が不充分であり、ま
た8重量%を越えると材料強度が低下するため材
料の耐摩耗性が劣化する。すず粉は銅成分と焼結
中に合金化して材料強度の大きな青銅素地を構成
するために加えるもので、必要とする強度に応じ
て、銅とすずの合計量に対するすずの割合が5〜
13重量%となるように配合する。この割合が5重
量%より少ないと焼結体の材料強度が小さく、ま
た13重量%を越えるときはそれ以上の強度向上が
期待できないことと、素地の融点が下つて材料の
耐熱性が低下する。 本発明では上記成分にさらに残余として銅粉を
配合して合計100重量%とする。また本発明では
上記成分以外に必要に応じて、鉛、ビスマス等の
潤滑成分あるいは鉄粉、モリブデン粉等の素地劣
化防止成分を配合してもよい。 本発明の摺動摩擦材料を製造するには上記各種
原料粉をV型混合機等を用いて均一に混合したの
ち、粉末成形機により成形し、焼結すればよい。
成形は通常約2〜4トン/cm2の圧力で行われ、焼
結は水素、窒素、アンモニア分解ガス等の非酸化
性雰囲気の下、約700〜900℃の温度で約0.5〜3
時間加熱焼結するのがよい。また本発明では材料
強度向上あるいは銅メツキを施した鉄板等の裏板
に該材料を接着する目的で、焼結時に約2〜30
Kg/cm2の圧力を成形体に加えて加圧焼結してもよ
い。 以下に本発明の実施例をあげて説明する。 実施例 1〜3 80〜200メツシユの黒鉛粉を硫酸銅溶液に浸し
撹拌しながら、亜鉛粉を加え置換法によつて黒鉛
粉の表面に3〜5μの銅被膜を形成し、重量比で
約50%の銅を含む銅被覆黒鉛粉を得た。さらに同
様にして80〜350メツシユの二硫化モリブデン粉
の表面に3〜5μの銅被膜を形成し、重量比で約
40%の銅を含む銅被覆二硫化モリブデン粉を得
た。これら銅被覆黒鉛粉および銅被覆二硫化モリ
ブデン粉と石英粉(80メツシユ以下の粒度)、電
解銅粉、搗砕すず粉を第1表記載の割合で均一に
混合し、4トン/cm2の圧力で圧縮成形ののち、銅
メツキを施した鉄板に成形体を重ね合わせて5
Kg/cm2の加圧力で820℃で1時間アンモニア分解
ガス雰囲気中で加圧焼結して試料を得た。 なお比較品として黒鉛粉あるいは二硫化モリブ
デン粉を単体で配合した場合について示す。 第2表に、これら試料のせん断強さ、裏板との
境界部でのせん断強さおよび摺動摩擦試験の結果
を示す。 摺動摩擦試験は、相手材料FC20、試料寸法20
×22mm×高さ(約15mm)、試料個数2コ摺動速度
100Km/hr、押し付け圧力6.5Kg/cm2、25秒間摺
動、5秒間休止サイクルを50回繰り返すという条
件で行い摩耗重量と摩擦係数を測定した。 第2表の成績の示す通り本発明品と比較品を較
べると、せん断強さ、耐摩耗性ともに本発明品の
ほうがはるかにすぐれている。 以上の結果、本発明品は黒鉛粉、二硫化モリブ
デン粉を単体で加えた場合に比して材料特性およ
び摺動摩擦特性が著しく改善され、安全性と経済
性の立場から有益な摺動摩擦材料である。
【表】
Claims (1)
- 1 2〜25重量%の銅被覆黒鉛粉、1〜15重量%
の銅被覆二硫化モリブデン粉、3〜8重量%のセ
ラミツク粉末、残余の銅粉を含む全銅量とすず量
との合計量に対するすずの割合が5〜13重量%と
なる量のすず粉、および残余銅粉からなる混合粉
末の焼結体よりなる摺動摩擦材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7283679A JPS55164050A (en) | 1979-06-08 | 1979-06-08 | Sliding frictional material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7283679A JPS55164050A (en) | 1979-06-08 | 1979-06-08 | Sliding frictional material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55164050A JPS55164050A (en) | 1980-12-20 |
JPS6149375B2 true JPS6149375B2 (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13500886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7283679A Granted JPS55164050A (en) | 1979-06-08 | 1979-06-08 | Sliding frictional material |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS55164050A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1979
- 1979-06-08 JP JP7283679A patent/JPS55164050A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS55164050A (en) | 1980-12-20 |
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