JPS62124256A - 黒鉛が析出した摺動部材用焼結鋼 - Google Patents

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】 〔ノイ、ｔＨの利用分野〕 未発１！ＩＩは、黒鉛析出焼結鋼に関し、さらに詳しく
は、ひび割れがなく、耐庁↓し性、被切削性、自己潤滑
性にすぐれた摺動部材用の焼結鋼に係り、空孔に黒鉛が
析出した焼結鋼であって、粗大なステダイト相、ホウ化
物相または炭化物の何れをも含まない高強度焼結鋼に関
するものである。

〔従来の技術〕

一般に機械的摺動部材として、各種の鋳物（Ｐｉ鉄、鋳
鋼）が用いられているが、鋳物は、イ）Ｍ造時に巣が発
生する、 口）ａ械切屑加工によって製品歩留が低い、ハ）Ｍ造後
の仕１〜加工に費用を要する、二）さらには薄肉小物品
はチル化して黒鉛の析出が上方でない。

笠の欠点がある。

そこで、これを粉末冶金法による焼結鉄（鋼）で代行す
る試みがなされている０例えば、粉末冶金法による黒鉛
析出の鋳鉄組織の焼結鉄の製造法として、特開昭５８−
１４４４５０が、また炭化物と遊離黒鉛を分散した鉄ノ
＾焼結合金およびその製法として特開昭５９−２２９４
６７および特開昭６０−３９１４９がある。

ここで、特１５旧Ｉ＋’（５８−１４４４５０は、平−
均粒径が１〜１０ｇｍｃ＋）Ｆｅ−ｓ　４合金粉末をＳ
ｉ　’ａで０．８〜２．５％と、ｆ均粒径が２０ｇｍ以
下の黒鉛粉末を１〜２％と、残部が鉄から成る黒鉛析出
の鋳鉄組織の高強度高靭性焼結材の製造法である。この
方法は焼結温度が低い場合、鉄粉粒子を苗っていた黒鉛
層がそのまま空隙を形成し、Ｆｅ−５ｉ粉末から鉄粉へ
のＳｉの拡散による１膨張が重なって、ひび割れが発生
するという欠点があり、いったん生じたひび割れは焼結
温度を高くしても、またＰ、Ｂを添加したＣ−Ｐ（Ｂ）
−Ｆｅ液相焼結を併用しても残留する。そして、さらに
焼結温度を高くすると液相４；＝が増えて、ついには形
が崩れてしまうという問題がある。

また、特開昭５９−２２９４６７および特開昭６０−３
９１４９はＣ，１，３〜６重！−％、Ｓｉ：０、５〜５
　ｉ　１重％、Ｃｒ　；　ｌ−２５ｆｉ＋１１％、Ｐお
よびＢのうちの１種または２種、　０．０５〜２屯量重
量を必須とし、さらにＭＯｌＷ、Ｎｂ、Ｔｉ、■および
Ｚｒのうちの１種または２種以上；０．１〜２０屯！１
１％を含み、Ｊ、Ｕ　＃！中にビッカース硬さが７００
以上の炭化物を３〜４０ｖｏ１％およびｈ７敲黒鉛を３
〜２０ｖｏ　１％分散した組織の鉄ノ、（焼結合金（焼
結鋼）とその製造υ、である、この焼結鋼は基地中に分
散する炭化物によって耐摩耗性を、またＭｌｌｌ黒鉛に
よって自己潤滑性を確保しようとするものであるが、同
様にひび１１Ｉれが生ずる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、ひび；１れのない、自己潤滑性および被切削
性にすぐれた摺動部材用の高強度焼結鋼を提供するもの
である。

Ｃ問題点を解決するためのｆ段〕 本発明の焼結鋼は、 Ｃ；ｔ、Ｏ〜２．０屯ｈ；％、 Ｓｉ；１．０〜６．０型判％、 Ｍ　ｎ　；　Ｏ，−１〜５．０　重ｊｔ１％、Ｃｒ　　
；　　０．　２　〜５．　　Ｏ、＠　；Ｈｊ−％　、Ｐ
および／またはＢ：合計０．０５〜１．０重量％。

残部；Ｆｅと不可避不純物 から成り、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴
とする摺動部材用焼結鋼である。

本発明の第２発明は上記成分の他に１Ｍ０１Ｗ、■のう
ちのｉＨ以」−を合計で０．１〜５．０重量％含有し、
空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴とする摺動
部材用焼結鋼である。

本発明の第３発明は第１発明の上記成分の他に、Ｃｕ、
Ｇｏ、Ｎｉのうちの１［以ヒを合計で０、１〜５．０重
量％含有し、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特
徴とする摺動部材用焼結鋼である。

本発明の第４発明は第１発明の上記成分の他に、ＭＯｌ
Ｗ、■のうちの１種以上を合計で０．１〜５．０重）Ｌ
％およびＣｕ、Ｇｏ、Ｎｆ６’）うち０１種以上を合計
で０．１〜５．０屯量％含有し、空孔に黒鉛が析出した
ＭＩＩ！＆をもつことを特徴とする摺動部材用焼結鋼で
ある。

未発明の第５発明は第１発明の上記成分の他に、Ｓを０
．０２〜０．２重量％を含有し、空孔に黒鉛が析出した
組織をもつことを特徴とする一動部材用焼結鋼である。

本発明の第６発明は第１発明の上記成分の他に、Ｓを０
．０２〜０．２重量％およびＭｏ、Ｗ、Ｖのうちの１種
以上を合計で０．１〜５．０重積％を含有し、空孔に黒
鉛が析出した組織をもつことを特徴とする摺動部材用焼
結鋼である。

本発明の第７発明は第１発明の上記成分の他に、Ｓ　Ｉ
ｌ：０．０２〜０．２重量％およびＣｕ、Ｃｏ、Ｎｉの
うちの１種以上を合計で０．１〜５．０型開口％含イ１
し、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴とする
摺動部材用焼結鋼である。

本発明の第８発明は第１発明の上記成分の他に、Ｓを０
．０２〜０．２　重量％およびＭＯ，Ｗ、■のうちの１
挿具−Ｌを合計で０．１〜５．０屯量％およびＣｕ、Ｃ
ｏ、Ｎｉのうちの１挿具りを合計で０．１〜５．　Ｏｍ
　７１ｊ％含有し、空孔に黒鉛が析出した組織をもつこ
とを特徴とする摺動部材用焼結鋼である。

未発ＣｒｊＩの焼結鋼は次の製造方法によって１１？る
ことができる。未発明焼結鋼を製造するに当っては、Ｍ
ｎとＣｒを必須成分として含みさらに必要に１ぺ、じて
Ｓ　ｉ、Ｐ、Ｂ、Ｓ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ
を組合せて含むｔ合金鋼粉、または圧縮性、成形性の確
保の観Ｉ気から、Ｓｉ、Ｐ、Ｂを含まない前記予合金鋼
粉にＳｉ、Ｐ。

Ｂ源として、それぞれ４５ｕＬｍ以下のＦｅ　−３！合
金粉、Ｆｅ−Ｐ合金粉、Ｆｅ−Ｂ合金粉を力ｔｌ七−た
ちの、およびｉｋ−鉛粉を原料とし、これらのＪｊ；ｊ
料を焼結体の所定組成を得るように配合し、ｆｌＴＪ？
ｆ′を削を加えて均一に混合する。この混合粉を通常の
粉末成形条ヂ１〜にて圧縮体を成形し１分解アンモニア
ガス、プロパン変成ガス、Ｎ２．Ａｒ、１Ｏ−ＩＴｏｒ
ｒ以ドの高真空などの非酸化性雰囲気中、１１００°Ｃ
−１２００℃ノ範囲内の所定温度で焼結した後、炉冷す
ることによって製造する。焼結後の冷却過程で空孔へ黒
鉛を析出させる本発明では、焼結温度からＡＩ変態−〜
までを２０℃／　ｍ　ｉ　ｎ以ｆで徐冷するのが好まし
く、Ａ１変態点後は急冷しても構わない、岐路的に焼結
鋼の組成を得るためには、Ｃを除き焼結鋼と同一の合金
Ｍｌ成のＹ・合金鋼粉を用いるか、またはＦｅ−３ｉ、
Ｆｅ−Ｐ、Ｆｅ−Ｂ合金粉＋７）　ｎＭ合漬に応じて、
その希釈ｊ１１〜の分だけ予合金鋼粉の合金成分の含有
量を高めておく必要がある。

具体的には次のような予合金鋼粉を用いる。

（１）Ｐが８〜３０　玉量％のＦｅ−Ｐ粉と、Ｓｉが５
０〜９０ＩＴ！：量％のＦｅ−３＋粉と、黒鉛粉とを配
合する場合は、 Ｍｎ　；　０．１３〜６．６重μ％、 Ｃｒ　：　０．２６−１３．２ｆｆｌ量％、Ｐまたは／
およびＢ；最大１．２５重量％、Ｓｌ；最大７．０　！
′Ｔｆ量％、 必要に応じＳ：最大０．２６　ｆｆｉ呈％。

Ｍｏ、Ｗ、■、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種以上；最
大６．６屯ツｄ％ の組成の予合金鋼粉を用いる。

■　Ｂが３．５−２３重量％（７）　Ｆ　ｅ　−Ｂ粉と
、Ｓｉが５０〜９０重量％のＦｅ−５ｉ粉と黒鉛粉とを
配合する場合は、 Ｍｎ　　；　０．１７〜８．４重１．Ｌ％、Ｃｒ　　；
　Ｑ、　３４−１６．８　！１！：；−％、Ｐまたは／
およびＢ；最大１．５５　屯ｐ％。

Ｓｌ；最大１０．１屯賃％ 必要に応じＳ；最大０．３４玉ｌｉｔ％。

Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎ　ｉのうちの１種以上：
最大１６．８型判％ の、Ｗｔｒ＆のｐ合金鋼粉を用いる。

〔作用〕

本発明の焼結鋼は、添加した黒鉛を焼結時にオーステナ
イト相（以下「γ相」と記す）へ固溶させ、冷却過程で
５１の黒鉛化作用によＩｌ過飽和となったＣを黒鉛とし
て空孔に析出させたもので、次のイ）、口）、ハ）３つ
の知見にノ、（づいている。

イ）必須成分としてＭ　ｎ　−Ｃｒを含みかつ５ｉ−Ｐ
または／およびＢを含むｐ合金鋼粉と、：（、〜鉛粉を
１．に発す１の焼結鋼の所定組成範囲に配合するか、あ
るいは必イｌ成分としてＭ　ｎ　−Ｃｒ予合金鋼粉、Ｆ
ｅ　　ＰＲ）または／およびＦｅ−Ｂ粉、Ｆｅ−３ｉ粉
、黒鉛粉を本発明焼結鋼の所定組成範囲に配合して圧縮
成形後、焼結することにより、ひび割れの無い高強度焼
結鋼を製造することができる。すなわち、予合金鋼粉表
面のＭｎとＣｒの酸化物が焼結時にＣ（黒鉛）または／
および５ｉ（Ｆｅ−３ｉ）の急激な拡散膨張を抑制し、
適量のＣ−Ｐ（Ｂ）−Ｆｅの液相を出現するため、ひび
；１れを起こさず緻密化し、ステゲイト相またはＣ−Ｂ
−Ｆｅ相の粗大化を抑制するため、高強度焼結材が得ら
れるのである。

口）金属粒子間を結合させて高強度化するためには、焼
結温度域でγ相中に黒鉛（Ｃ）をいったん余積固溶させ
ることが必要であり、また、冷却過程で固溶Ｃを黒鉛と
して空孔に析出させるためには、α相に変ｙＥする合金
Ｎ１成を選ばなければならない。

ハ）Ｓｉに加えてＭｎとＳを添加することにより、焼結
後の冷却過程で炭化物の粗大化を抑制して１！、−鉛化
を促進するとＪ（に、Ｍ　ｎ　Ｓを形成してすＪ削性を
改みすることができる。

本発明はイ）、口）、ハ）の＋４記知見に基づいてなさ
れたものであって、以Ｆに焼結材の成分Ｍｌ成限定理由
および空孔へ黒鉛を析出させる理由について述へる６ （ａ）　Ｃ；　１．ｏ〜２．０型苗％、　Ｓ　ｉ　；　
１．０〜６．０重量％について 焼結温度域において、Ｃをγ相基地中に固溶させ、冷却
過程で過飽和となったＣを黒鉛として空孔に析出させる
とともに、冷却後はＣ固溶のα相の基地として強靭化を
図るものである。したがって、ＣおよびＳｉがともに１
．Ｏ重量％未猫のとき、空孔に黒鉛が析出せず、基地に
板状のセメンタイトが析出して脆化し、切削性をきわめ
て悪くする。一方、Ｃが２．０重量％を越えると炭化物
組成の液相−）が増えて冷却後に粗大炭化物を生成し、
ざらにＣを増すと液相量が過剰になって形状が崩れてし
まう。

またＳｉが６．０ｆｆｒ量％を越えると、圧縮性が低下
し、焼結冷却後の密度が低く、フェライト地化して空孔
に黒鉛を析出せず基地に粗大な棒状あるいは板状黒鉛を
析出して脆化する。よってＣは１　、　　ＯＴ（；Ｉ：
　　％　〜　２−　０　　’Ｆ：　　’＋：：　％　、
　　Ｓ　　ｉ　　は　１．　　Ｏ〜　６．　０　−％、
　　：Ｈ１％の範囲と定める。なお、ＳｉはＦｅ−３ｉ
粉末として配合して用いるが圧縮性を損わない範囲で、
Ｍｎ−Ｃｒ−ＰＣＢ）などと共に予合金鋼粉に含有させ
ておいても、同様の効果を発揮することができる。

（ｂ　）　　Ｍ　ｎ　；　ｏ、　ｔ　−ｓ、　ｏ　屯ｒ
１％、Ｃｒ；０．２〜５．０毛量％について ＭｎとＣｒは共に必須の合金成分で、Ｍｎが０．１毛量
％未満、Ｃｒが０．２毛量％未満のとき。

焼結材の金型接触面にひび；ＩＡれが生ずる。−力、Ｍ
ｎが５．０重量％を越えると、予合金鋼粉の酸化物が多
くなり過ぎ１５ｊ１！も硬化して圧縮性が低下し、焼結
材もｗ１密化せず鳴化し、かつ冷却過程で空孔へ黒鉛が
析出しなくなる。

また、Ｃｒが５．０毛量％を越えると、焼結時のγ相が
十分確保できず、炭化物が粗大化し、冷却過程で空孔へ
の黒鉛の析出が少なく、１ヌ化する。

よって、Ｍｎの含有量をＯ，１〜５．０重ｊＩｔ％、Ｃ
ｒの含有量を０．２〜５．０毛量％と定めた。

なお、Ｍｎのみの単独合金Ｍｌ成の場合は、焼結材表面
の脱炭層が大きく、ひび割れを生じ、耐摩耗材として適
用できない、またＣｒのみの単独合金Ｍｌ成の場合も、
ひび割れを生ずる６（ｃ）ＰまたはＢのうちの１種また
は２種：合計で０．０５〜１．０重か％について ＰまたはＢはＦｅ３　Ｃ−Ｆｅ３　Ｐ−ＦｅまたはＦｅ
３　Ｃ−Ｆｅ３　Ｂ−Ｆｅ三三元共電形成し９５０〜１
１５０℃で液相を発生して焼結体を緻密化し、冷却過程
で高硬変相となって１耐摩↓Ｌ性を向上させるが、０．
０５重量％未満では液相量が４−分発生せず、一方１．
０重州％を越えて含有させると液相が過多になり粗大な
硬質相となって焼結鋼を脆化するため、その含有量を０
．０５１Ｑ％〜１．０毛量％と定めた。

（ｄ）Ｓ、０．０２〜０．２０重量％についてＳは焼結
性を４片して焼結体強度を向」−させる元素であると同
時に、Ｓｉと共に用いることにより、焼結後の冷却過程
で炭化物の粗大化を抑制して黒鉛化を一段と促進する作
用を有し、Ｍ　ｎ　Ｓを形成して切削性を改りするので
必要に応じて含有されるが、Ｏ１２０ｉ［（ｆｊｙ−％
を越えて含有させると予合金鋼粉が硬化して圧粉密度が
１〜、がらず、かえって焼結鋼基地を脆化するので、そ
の含有■を０．２０重量％以下と定めた。なおＳの楕加
効果は０、０２　毛１％以上でより発揮される。

（ｅ）Ｍｏ、Ｗ、■のうちの１挿具し：合計で０、１〜
５．０重量％について Ｍｏ、Ｗ、Ｖは、フェライト地、（地固溶強化のほか、
炭化物を形成して耐摩耗性を一段と向−１〜させる作用
があり、焼入れ焼もどし強靭化熱処理および浸炭、′や
化等の表面硬化処理を併用して−・層の高強度化耐摩耗
性が要求される場合に含有ぎせるが、その含有量が０．
１毛量％未満では所望の向［−効果が得られず、−力５
、Ｏｊｌｊ　！１：、’％を越えて含イ１させると圧粉
密度が上がらず焼結鋼が１蹟化し、そこで焼結温度を上
げていくと炭化物が粗大化して相手材攻撃性が顕著とな
るから、その含有♀、を０．１〜５．０毛量％と定めた
。

（ｆ）Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉのうち１種以上；合計で０．１
〜５．０玉量７％について これらの元素は一段とフェライト基地を固溶強化し、焼
結時にγ相を拡大安定化させ、冷却過程では黒鉛化を助
長して空孔への黒鉛の析出を一段と促進させて焼結鋼を
強靭化する。また焼結鋼の耐酸化性を向上させることか
ら、特にこれらの特性が要求される場合に含有させるが
、その含有量が０．１重量％未満では所望の改り効果が
得られず、一方５．０重量％を越えて含有させると圧粉
密度が低下し、焼結密度が上がらず脆化する。そこで焼
結温度を−にげていくとγ相が残留して冷却過程で空孔
へ黒鉛を析出しないので、その含有量を０、１〜５．０
重呈％と定めた。

（ｇ）空孔への黒鉛の析出について 焼結温度域において、添加した黒鉛粉をいったんγ基地
中に固溶させ、Ｃ−Ｐ　（Ｂ）　−Ｆ６ｃ７）液相が黒
鉛粉存在層および金属粉末粒子間の空孔を濡らして緻密
化して空孔を球状化させ、その球状化した空孔へ冷却過
程で過飽和となったＣを黒鉛として析出させることによ
って、α相の焼結鋼の高靭化と析出黒鉛による自己ｆｌ
？ｌ滑性を確保するものである。したがって空孔への黒
鉛の析出が不可欠である。

次に１本発明の焼結鋼の製造法における好ましい製造条
件すなわちＭｎ−Ｃｒ予合金鋼粉の合金組ｆｆ１Ｒ囲、
Ｆｅ−Ｐ粉とＦｅ−Ｂ粉とＦｅ−３ｉ粉の組成と粒度、
焼結温度、冷却速度について述べる。

（ｈ）Ｍｎ−Ｃｒ予合金鋼粉の合金組成について■黒鉛
粉末のみを配合する場合のＭ　ｎ　−Ｃｒ予合金鋼粉の
合金組成は、焼結鋼と実質上は全く回−の合金組成のも
のを用いれば良い。

■Ｐが８〜３０！Ｉｆ呈％のＦｅ−Ｐ粉と、Ｓｉが５０
〜９０改量％のＦｅ−３＋粉と、黒鉛粉とを配合する場
合のＭ　ｎ　−Ｃｒ予合金鋼粉の合金組成は、焼結鋼の
所定の合金組成のうちＰ、ＳｉをすべてＦｅ−Ｐ粉、Ｆ
ｅ−５ｔ粉で添加配合すると、 Ｍｎ　；　０．１３〜６．６重量％、 Ｃｒ　；　０．２６〜１３．２重量％、Ｐまたは／およ
びＢ；最大１〜３ｆｆｆＣ％。

Ｓｉ；最大７．０取計％。

Ｓ：最大０．２６重埴％ Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎ１（７）１種以上：岐大
６．６取計％ となる。

（■Ｂが３．５〜２３重寸％（７）Ｆ　ｅ−Ｂ粉と。

Ｓｉが５０〜９０重量％のＦｅ−３ｉ粉と黒鉛粉とを配
合する場合のＭｎ−Ｃｒ７’合金鋼粉の合金組成は、焼
結鋼の所定の合金組成のうち、Ｂ、ＳｉをすべてＦｅ−
Ｂ粉、Ｆｅ−５ｉ粉で添加配合すると、 Ｍｎ　；　０．１７−８．４重４１％、Ｃｒ；０．３４
〜１６．８重量％。

Ｐｔりｌｉ／ｌ−ｉ、ｌ：びＢ　、　Ｑ大１．７重り１
１〜％、Ｓｉ；最大１０．１重お％、 Ｓ　：　ｈａｔ大０９３４重１１：％と、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ
、Ｃｕ、Ｇｏ、Ｎｉの１挿具」二：最大１６．８屯！７
％ となる。

（ｉ）Ｆｅ−Ｐ粉、Ｆｅ−Ｂ粉、Ｆｅ−３ｉ粉について Ｆｅ−Ｐ粉、Ｆｅ−Ｂ粉、およびＦｅ−５ｔ粉は、いず
れもそれらの粒度が４５ｇｍより粗大であると、溶融ま
たは固相拡散した後が粗大空孔となり、これらのうちＦ
ｅ−５ｉ粉は未固溶のまま粗大粒として残留し脆弱な焼
結鋼となるので、それらの粒度は４５Ｂｍ以下が好まし
い。

また、Ｆｅ−Ｐ粉中ノｐ　５−がＢ　屯５ｊ：％未満、
Ｆｅ−Ｂ粉末のＢ量が３．５　％　”ｙ％未満、Ｆｅ−
５ｉ粉中のＳｉ量が４　Ｑ　ｑ　量５未満では、これら
の粉末の配合量が増え、圧縮成形性を阻害して圧粉体が
脆弱となり取り扱いができなくなるばかりか、Ｆｅ−Ｐ
粉およびＦｅ−Ｂ粉においては、焼結時に液相の発生が
不（−分となり緻密化しなく脆化する。一方、Ｆｅ−Ｐ
粉中のＰ量が３０　屯ＩＳ１％を越え、Ｆｅ−Ｂ粉中の
Ｂ　Ｐ＝が２３屯量％を越え、Ｆｅ−３ｉ粉中のＳｉが
９０屯漬％を越えると、これらの粉末の配合量が少なく
なって前記Ｍ　ｎ　−Ｃｒ予合金鋼粉へのまぶしがネト
分となり、焼結時に液相の粒子間滲入が不足し緻密化せ
ず、Ｓｉが偏析して冷却過程での空孔への黒鉛の析出も
まだらになる０以上の理由によりＦｅ−Ｐ粉中ｃ７）　
Ｆ　Ｉｆは８〜３０重祉％、Ｆｅ−Ｂ粉巾ノＢへ１は３
．５〜２３ｆｆｉＭｔ％、Ｆｅ−３ｉ粉中ｒ７）　Ｓ　
ｉ　Ｍは４０〜９０屯ｒ％が好ましい。

（ｊ）焼結温度、冷却速度について 焼結温度が１１００℃未満では、緻密化が進まず十分な
強度が期待できず、またＦｅ−３ｉ粉を配合した場合は
前記Ｍ　ｎ　−Ｃｒ予合金鋼粉の基地へのＳｉの拡散が
十分行われずＦｅ−５ｉ粉のまま残留する。一方１２０
０℃を越えた焼結温度では、液相の発生穴が多くなり過
ぎて、冷却過程で粗大炭化物を析出し空孔への黒鉛の析
出がまだらになるばかりでなく、形状変形が著しく所定
の形状が得られなくなる。よって焼結温度は１１００〜
１２００℃が好ましい、また焼結温度からＡ。

変態点までの冷却速度が２０℃／　ｍ　ｉ　ｎを越える
と、空孔への黒鉛の析出が不十分でまだらになる傾向が
現われることから冷却速１隻は２０℃７／ｍｉｎ以ｒが
好ましい。このとき、空孔へ１．ｕ鉛を析出させるだめ
の冷却温度はＡＩｆ態まででよく、Ａ１変態後はより急
速度で、あるいはより遅い速度で冷却しても黒鉛の析出
状況に差はない。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例により説りｊする。

原料粉末として、粒度が一１５０ｇｍで。

Ｍｎ　；　０．１３〜６．６Ｊ＜Ｑ％、Ｃｒ　；　０．
２８〜１３．２　％　量％と必要に応じ、Ｐまたは／お
よびＢ；最大１．２５重量％、 Ｓｊ：最大７重量％、 Ｓ；最大０．２６モ呈％、 Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎ　１ｃ７）うちの１種以
上：最大６．６屯判％ の水アトマイズ合金鋼粉または Ｍ　ｎ　；　０．１７〜８．４重量％、Ｃｒ　；　０．
３４〜１６．８屯量％と必要に応じＰまたは／およびＢ
；最大１．７重量％。

Ｓｉ；最大１０．１重量％、 Ｓ、０．３４玉呈％、 Ｍｏ、ｗ、ｖ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎ１（７）うちの１種以上
：最大１６．８重量％ の水アトマイズ合金鋼粉、 粒度が一４５終ｍでＰ含有量が８〜３０重量％のＦｅ−
Ｐ合金粉末、 粒度が−４，５ＡＬｍでＢ含有ＩＭが３．５〜２３重針
５のＦｅ−Ｂ合金粉末。

粒度が一４５座ｍでＳｉ含有量が５０〜９０Φ、量％の
Ｆｅ−Ｓｉ合金粉、 平均粒径がｌＯルｍの天然黒鉛粉 を用い、これらの原ネ１粉末をそれぞれ第１表に示され
る配合Ｍｌ成に配合し、これにＨ滑剤としてＺｎ＊Ｓｔ
を１ｆｆｉｆ１％加えて、■型ミキサーにて１５分間混
合した後、６ｔ／ｃｒｎ’の圧力で幅；１０ｍｍ、厚；
！；６ｍｍ、ｉさ５５ｍｍ（７）？＋方体の抗折力試験
片に圧縮成形し、１重量％の天然黒鉛粉を混合したＡｆ
１２０３粉で被覆して露点が一６０℃のＨ２雰囲気中１
１７５℃で１時間保持後、２０℃／　ｍ　ｉ　ｎの冷却
速度で４００℃まで冷却後急冷して、実質的に配合組成
と同一の成分組成の本発明焼結合金Ｎｏ、１〜６４を製
造した。

また、上記の各種粉末を原料として本発明の範囲から外
れた配合組成で、あるいは上記の合金Ｍｌ或孫囲から外
れた水アトマイズ合金鋼粉を用いて本発明の範囲から外
れた配合組成で、上記と同一条件にて比較焼結合金Ｎｏ
、１〜２８を製造した。

これら焼結合金について、ノ、（＃Ａ中の炭化物および
ステダイト相の最大幅、空孔への黒鉛の析出の有無、ひ
び１１，１れ発生の有無、抗折力強度を調べた。

これらの結果から、本９．明の焼結鋼は、いずれもひび
割れが無く、炭化物相およびステダイト相の最大幅が小
さく、空孔へ黒鉛が析出した高強度の焼結鋼となってい
ることが判る。

〔９：、明の効果〕 以に説明したように、αノ３（地中の空孔に黒鉛が析出
した高強度の本発明の焼結鋼は、耐摩耗性、ｐＪ削性の
ほか自己４！１滑性にすぐれた摺動材として有用であり
、焼入れ焼もどし等の熱処理および浸＋Ｒ’着化等の表
面硬化処理を施こすことにより一層すぐれた性億を発揮
する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　Ｃ；１．０〜２．０重量％、 Ｓｉ；１．０〜６．０重量％、 Ｍｎ；０．１〜５．０重量％、 Ｃｒ；０．２〜５．０重量％、 Ｐおよび／またはＢ；合計０．０５〜１．０重量％、 残部；Ｆｅと不可避不純物 から成り、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴
   とする摺動部材用焼結鋼。 ２　Ｃ；１．０〜２．０重量％、 Ｓｉ；１．０〜６．０重量％、 Ｍｎ；０．１〜５．０重量％、 Ｃｒ；０．２〜５．０重量％、 Ｐおよび／またはＢ；合計０．０５〜１．０重量％、 Ｍｏ、Ｗ、Ｖのうちの１種以上；合計 ０．１〜５．０重量％、 残部；Ｆｅと不可避不純物 から成り、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴
   とする摺動部材用焼結鋼。 ３　Ｃ；１．０〜２．０重量％、 Ｓｉ；１．０〜６．０重量％、 Ｍｎ；０．１〜５．０重量％、 Ｃｒ；０．２〜５．０重量％、 Ｐおよび／またはＢ；合計０．０５〜１．０重量％、 Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種以上；合 計で０．１〜５．０重量％、 残部；Ｆｅと不可避不純物 から成り、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴
   とする摺動部材用焼結鋼。 ４　Ｃ；１．０〜２．０重量％、 Ｓｉ；１．０〜６．０重量％、 Ｍｎ；０．１〜５．０重量％、 Ｃｒ；０．２〜５．０重量％、 Ｐおよび／またはＢ；合計０．０５〜１．０重量％、 Ｍｏ、Ｗ、Ｖのうちの１種以上；合計で ０．１〜５．０重量％、 Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種以上；合 計で０．１〜５．０重量％、 残部；Ｆｅと不可避不純物 から成り、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴
   とする摺動部材用焼結鋼。 ５　Ｃ；１．０〜２．０重量％、 Ｓｉ；１．０〜６．０重量％、 Ｍｎ；０．１〜５．０重量％、 Ｃｒ；０．２〜５．０重量％、 Ｐおよび／またはＢ；合計０．０５〜１．０重量％、 Ｓ；０．０２〜０．２０重量％、 残部；Ｆｅと不可避不純物 から成り、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴
   とする摺動部材用焼結鋼。 ６　Ｃ；１．０〜２．０重量％、 Ｓｉ；１．０〜６．０重量％、 Ｍｎ；０．１〜５．０重量％、 Ｃｒ；０．２〜５．０重量％、 Ｐおよび／またはＢ；合計０．０５〜１．０重量％、 Ｓ；０．０２〜０．２０重量％、 Ｍｏ、Ｗ、Ｖのうちの１種以上；合計 ０．１〜５．０重量％、 残部；Ｆｅと不可避不純物 から成り、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴
   とする摺動部材用焼結鋼。 ７　Ｃ；１．０〜２．０重量％、 Ｓｉ；１．０〜６．０重量％、 Ｍｎ；０．１〜５．０重量％、 Ｃｒ；０．２〜５．０重量％、 Ｐおよび／またはＢ；合計０．０５〜１．０重量％、 Ｓ；０．０２〜０．２０重量％、 Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種以上；合 計０．１〜５．０重量％、 残部；Ｆｅと不可避不純物 から成り、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴
   とする摺動部材用焼結鋼。 ８　Ｃ；１．０〜２．０重量％、 Ｓｉ；１．０〜６．０重量％、 Ｍｎ；０．１〜５．０重量％、 Ｃｒ；０．２〜５．０重量％、 Ｐおよび／またはＢ；合計０．０５〜１．０重量％、 Ｓ；０．０２〜０．２０重量％、 Ｍｏ、Ｗ、Ｖのうちの１種以上；合計 ０．１〜５．０重量％、 Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種以上；合 計０．１〜５．０重量％、 残部；Ｆｅと不可避不純物 から成り、空孔に黒鉛が析出した組織をもつことを特徴
   とする摺動部材用焼結鋼。