JPS6154856B2 - - Google Patents
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- JPS6154856B2 JPS6154856B2 JP58229493A JP22949383A JPS6154856B2 JP S6154856 B2 JPS6154856 B2 JP S6154856B2 JP 58229493 A JP58229493 A JP 58229493A JP 22949383 A JP22949383 A JP 22949383A JP S6154856 B2 JPS6154856 B2 JP S6154856B2
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- wear resistance
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
この発明は、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Ａ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Ａ合金に着目し、材料面から研究を行
なつた結果、重量％で（以下％は重量％を示
す）、 Cu：５〜20％、 Si，Ａ、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、 Mg，Si，Sn，Mn、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，Cr、およびMo、並びにこれらの２種
以上の合金からなる群のうちの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Ａと
不可避不純物からなる組成を有する焼結Ａ合金
は、ＡまたはＡ合金素地に上記硬質成分、あ
るいは上記硬質成分と耐摩耗性向上成分が均一に
分散した組織をもつことから、前記のＡまたは
Ａ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確保さ
れ、したがつてこの焼結Ａ合金を摩擦部材およ
び摺動部材として使用した場合に、特に苛酷な条
件下での使用においても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、以下に成分組成を上記の通りに限定
した理由を説明する。 (a) Cu Cu成分には、θ相（ＡCu2化合物）を形成
して素地の硬さを向上させ、素地の耐摩耗性を
改善するほか、摩擦および摺動時における素地
の耐塑性変形性を高めて硬質成分や耐摩耗性向
上成分の脱落を防止する作用があるが、その含
有量が５％未満ではθ相の析出が少なすぎて前
記作用に所望の効果が得られず、一方20％を越
えて含有させると、θ相の析出量が多くなりす
ぎ、脆化現象が現われるようになることから、
その含有量を５〜20％と定めた。 (b) 硬質成分 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、自身のもつ硬質特性によつて
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％未満では所望の耐摩耗性向上
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) 素地強化成分 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、かつ素地を構成する
Ａと合金化して素地を強化する作用があるの
で、特に合金に強度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
では所望の素地強化作用が得られず、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) 耐摩耗性向上成分 これらの成分には、素地中に均一に分散して
素地の耐摩耗性を向上させる作用があるので、
特に素地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が得られず、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Ａ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Ａ粉
末、いずれも同−60meshのSiO2粉末、Ａ2O3粉
末、ZrO2粉末、SiC粉末、ZrC粉末、Si3N4粉末、
ＡＮ粉末、ZrN粉末、SiO2―Ａ2O3固溶体粉
末（Ａ2O3：30％含有）、ZrCN粉末、（Ａ，
Zr）CN粉末、およびZrCNO粉末、いずれも同−
200meshのＡ―Cu合金粉末（Cu：30％含有）、
Mg粉末、Ａ―Mg合金粉末（Mg：25％含有）、
Ａ―Si合金粉末（Si：30％含有）、Ａ―Mn合
金粉末（Mn：50％含有）、およびＡ―Cu―Si
―Mg合金粉末（Cu：７％、Si：２％、Mg：２
％含有）、同−150meshの電解Cu粉末、同−
100meshのSn粉末およびZn粉末、さらに、いず
れも同−100meshのアトマイズFe粉末およびFe
―Cr合金粉末（Cr：70％含有）、いずれも同−
350meshのNi粉末およびMo粉末、同−100mesh
のCr粉末およびFe―Mo合金粉末（Mo：60％含
有）を用意し、これらの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分間混合した後、
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Ａ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Ａ合金に着目し、材料面から研究を行
なつた結果、重量％で（以下％は重量％を示
す）、 Cu：５〜20％、 Si，Ａ、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、 Mg，Si，Sn，Mn、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，Cr、およびMo、並びにこれらの２種
以上の合金からなる群のうちの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Ａと
不可避不純物からなる組成を有する焼結Ａ合金
は、ＡまたはＡ合金素地に上記硬質成分、あ
るいは上記硬質成分と耐摩耗性向上成分が均一に
分散した組織をもつことから、前記のＡまたは
Ａ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確保さ
れ、したがつてこの焼結Ａ合金を摩擦部材およ
び摺動部材として使用した場合に、特に苛酷な条
件下での使用においても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、以下に成分組成を上記の通りに限定
した理由を説明する。 (a) Cu Cu成分には、θ相（ＡCu2化合物）を形成
して素地の硬さを向上させ、素地の耐摩耗性を
改善するほか、摩擦および摺動時における素地
の耐塑性変形性を高めて硬質成分や耐摩耗性向
上成分の脱落を防止する作用があるが、その含
有量が５％未満ではθ相の析出が少なすぎて前
記作用に所望の効果が得られず、一方20％を越
えて含有させると、θ相の析出量が多くなりす
ぎ、脆化現象が現われるようになることから、
その含有量を５〜20％と定めた。 (b) 硬質成分 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、自身のもつ硬質特性によつて
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％未満では所望の耐摩耗性向上
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) 素地強化成分 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、かつ素地を構成する
Ａと合金化して素地を強化する作用があるの
で、特に合金に強度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
では所望の素地強化作用が得られず、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) 耐摩耗性向上成分 これらの成分には、素地中に均一に分散して
素地の耐摩耗性を向上させる作用があるので、
特に素地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が得られず、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Ａ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Ａ粉
末、いずれも同−60meshのSiO2粉末、Ａ2O3粉
末、ZrO2粉末、SiC粉末、ZrC粉末、Si3N4粉末、
ＡＮ粉末、ZrN粉末、SiO2―Ａ2O3固溶体粉
末（Ａ2O3：30％含有）、ZrCN粉末、（Ａ，
Zr）CN粉末、およびZrCNO粉末、いずれも同−
200meshのＡ―Cu合金粉末（Cu：30％含有）、
Mg粉末、Ａ―Mg合金粉末（Mg：25％含有）、
Ａ―Si合金粉末（Si：30％含有）、Ａ―Mn合
金粉末（Mn：50％含有）、およびＡ―Cu―Si
―Mg合金粉末（Cu：７％、Si：２％、Mg：２
％含有）、同−150meshの電解Cu粉末、同−
100meshのSn粉末およびZn粉末、さらに、いず
れも同−100meshのアトマイズFe粉末およびFe
―Cr合金粉末（Cr：70％含有）、いずれも同−
350meshのNi粉末およびMo粉末、同−100mesh
のCr粉末およびFe―Mo合金粉末（Mo：60％含
有）を用意し、これらの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分間混合した後、
【表】
【表】
３〜６ton/cm2の範囲内の所定の圧力で圧粉体にプ
レス成形し、ついで、これらの圧粉体を、アンモ
ニア分解ガス雰囲気中、これに２Kg/cm2の荷重を
付加した状態で、500〜650℃の範囲内の所定温度
に60分間保持の条件で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Ａ合金１〜34、および構成成分のうちのい
ずれかの含有量（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比較焼結
Ａ合金１〜９をそれぞれ製造した。 ついで、この結果得られた本発明焼結Ａ合金
１〜34および比較焼結Ａ合金１〜９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幅：１mm×深
さ：１mmの溝：６本を等分に設けたもの、面圧：
10Kg/cm2、摩擦速度：6.8m/sec.、摩擦時間：５
時間、雰囲気：油中、相手材：焼入・焼戻し処理
したSK―５（硬さ：ＨRC45）、使用試験片数：
２個／回の条件で摩擦試験を行ない、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。 第１表に示されるように、本発明焼結Ａ合金
１〜34は、いずれもすぐれた耐摩耗性を有し、摩
擦部材および摺動部材として実用に供した場合に
すぐれた性能を発揮するのに対して、比較焼結Ａ
合金１〜９に見られるように、構成成分のうち
のいずれかの成分含有量でもこの発明の範囲から
外れると耐摩耗性の劣つたものになることが明ら
かである。 上述のように、この発明の焼結Ａ合金は、軽
量にもかかわらず、すぐれた耐摩耗性を有してい
るので、これを各種の摩擦部材および摺動部材と
して用いた場合にはすぐれた性能を発揮すること
が明らかである。
レス成形し、ついで、これらの圧粉体を、アンモ
ニア分解ガス雰囲気中、これに２Kg/cm2の荷重を
付加した状態で、500〜650℃の範囲内の所定温度
に60分間保持の条件で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Ａ合金１〜34、および構成成分のうちのい
ずれかの含有量（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比較焼結
Ａ合金１〜９をそれぞれ製造した。 ついで、この結果得られた本発明焼結Ａ合金
１〜34および比較焼結Ａ合金１〜９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幅：１mm×深
さ：１mmの溝：６本を等分に設けたもの、面圧：
10Kg/cm2、摩擦速度：6.8m/sec.、摩擦時間：５
時間、雰囲気：油中、相手材：焼入・焼戻し処理
したSK―５（硬さ：ＨRC45）、使用試験片数：
２個／回の条件で摩擦試験を行ない、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。 第１表に示されるように、本発明焼結Ａ合金
１〜34は、いずれもすぐれた耐摩耗性を有し、摩
擦部材および摺動部材として実用に供した場合に
すぐれた性能を発揮するのに対して、比較焼結Ａ
合金１〜９に見られるように、構成成分のうち
のいずれかの成分含有量でもこの発明の範囲から
外れると耐摩耗性の劣つたものになることが明ら
かである。 上述のように、この発明の焼結Ａ合金は、軽
量にもかかわらず、すぐれた耐摩耗性を有してい
るので、これを各種の摩擦部材および摺動部材と
して用いた場合にはすぐれた性能を発揮すること
が明らかである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Cu：５〜20％、 Si，Ａ、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Ａ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
摩擦および摺動部材用焼結Ａ合金。 ２ Cu：５〜20％、 Si，Ａ、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、 Mg，Si，Sn，Mn、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Ａ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
摩擦および摺動部材用焼結Ａ合金。 ３ Cu：５〜20％、 Si，Ａ、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，Cr、およびMo、並びにこれらの２種
以上の合金からなる群のうちの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Ａ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硬質成分
と耐摩耗性向上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および摺動部材用焼結Ａ
合金。 ４ Cu：５〜20％、 Si，Ａ、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、 Mg，Si，Sn，Mn、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，Cr、およびMo、並びにこれらの２種
以上の合金からなる群のうちの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Ａ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硬質成分
と耐摩耗性向上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および摺動部材用焼結Ａ
合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22949383A JPS60121250A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 摩擦および摺動部材用焼結Ａｌ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22949383A JPS60121250A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 摩擦および摺動部材用焼結Ａｌ合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121250A JPS60121250A (ja) | 1985-06-28 |
| JPS6154856B2 true JPS6154856B2 (ja) | 1986-11-25 |
Family
ID=16893025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22949383A Granted JPS60121250A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 摩擦および摺動部材用焼結Ａｌ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121250A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11136588B2 (en) | 2015-10-06 | 2021-10-05 | Institute For Basic Science | Method for producing whole plants from protoplasts |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6342343A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-23 | Honda Motor Co Ltd | 機械構造部材用高強度アルミニウム合金 |
| JPS63143233A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-15 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 耐熱耐摩耗性アルミニウム合金材 |
| JPH0621311B2 (ja) * | 1990-04-13 | 1994-03-23 | 住友軽金属工業株式会社 | 耐熱耐摩耗性アルミニウム合金 |
| JPH04131349A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Mitsubishi Materials Corp | 耐摩耗性に優れたＡｌ―Ｃｕ系焼結合金 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1131529A (en) * | 1966-08-02 | 1968-10-23 | Dow Chemical Co | Process for preparing high strength fabricated articles from aluminum-base alloys containing copper |
| JPS49104806A (ja) * | 1973-02-09 | 1974-10-03 | ||
| JPS58117849A (ja) * | 1982-01-06 | 1983-07-13 | Ryobi Ltd | アルミニウム基複合材 |
-
1983
- 1983-12-05 JP JP22949383A patent/JPS60121250A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1131529A (en) * | 1966-08-02 | 1968-10-23 | Dow Chemical Co | Process for preparing high strength fabricated articles from aluminum-base alloys containing copper |
| JPS49104806A (ja) * | 1973-02-09 | 1974-10-03 | ||
| JPS58117849A (ja) * | 1982-01-06 | 1983-07-13 | Ryobi Ltd | アルミニウム基複合材 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11136588B2 (en) | 2015-10-06 | 2021-10-05 | Institute For Basic Science | Method for producing whole plants from protoplasts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60121250A (ja) | 1985-06-28 |
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