JPS626736B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS626736B2 JPS626736B2 JP58194938A JP19493883A JPS626736B2 JP S626736 B2 JPS626736 B2 JP S626736B2 JP 58194938 A JP58194938 A JP 58194938A JP 19493883 A JP19493883 A JP 19493883A JP S626736 B2 JPS626736 B2 JP S626736B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- content
- wear resistance
- alloys
- toughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Description
この発明は、高強度と高靭性、さらにすぐれた
耐摩耗性を有し、特にこれらの特性が要求される
摺動部材として使用するのに適したCu合金に関
するものである。 従来、例えば自動車のシンクロナイザーリング
のような高負荷(高速および/または高荷重)の
摺動条件下で使用される摺動部材には、各種の金
属間化合物などの硬質粒子を分散させたAl青銅
や黄銅などのCu合金が使用されている。 しかし、これらの従来Cu合金は、いずれも強
度、靭性、および耐摩耗性のうちの少なくともい
ずれかの特性に劣るものであるため、これらの特
性のすべてを具備することが要求される苛酷な条
件下での使用を予儀なくされる摺動部材の製造に
用いた場合、十分満足する性能を長期に亘つて発
揮し得ず、比較的短かい使用寿命しか示さないの
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、強度、靭性、および耐摩耗性のすべての特性
を具備した材料を開発すべく研究を行なつた結
果、重量%で(以下%はすべて重量%を示す)、 Zn:10〜43%、 Al:2〜8%、 Sn:0.2〜3%、 Zr:0.2〜3%、 を含有し、さらに必要に応じて、 Mn:0.2〜3%、 Pb:0.05〜1%、 のうちの1種または2種を含有し、残りがCuと
不可避不純物からなるCu合金は、高強度、高靭
性、およびすぐれた耐摩耗性をすべて具備し、し
たがつて、このCu合金を、特に高負荷の摺動条
件下で使用される部品の製造に用いた場合に、す
ぐれた性能を長期に亘つて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) ZnおよびAl ZnとAl成分は、本質的に合金の素地組織を
決定する成分であつて、その含有量によつて、
その組織はα+β型、β型、およびβ+γ型に
変化するが、その組織がα+β型あるいはβ型
である場合にすぐれた靭性を示すものである。
このα+β型あるいはβ型の素地組織は、それ
ぞれZn:10〜43%およびAl:2〜8%を含有
する場合に得られるものである。したがつて、
ZnおよびAlの含有量がZn:43%およびAl:8
%を越えて高くなると、γ相析出による脆化現
象が現われるようになるばかりでなく、合金の
強度も低下するようになり、一方、Zn:10%
未満およびAl:2%未満の含有ではα相が増
加してβ相が減少し、所望の耐摩耗性を確保す
ることができなくなるという理由から、Znお
よびAlの含有量をそれぞれZn:10〜43%、
Al:2〜8%と定めた。 (b) SnおよびZr この両成分は、Zr5Sn3型の金属間化合物を形
成し、この金属間化合物は素地に均一微細に分
散して、合金の靭性を損なうことなく、合金の
強度と耐摩耗性を著しく向上させる作用をもつ
が、その含有量が、それぞれSn:0.2%未満、
Zr:0.2%未満では金属間化合物の量が不十分
で所望の高強度とすぐれた耐摩耗性を確保する
ことができず、一方、Sn:3%、Zr:3%を
それぞれ越えて含有させても強度および耐摩耗
性により一層の向上効果が現われないばかりで
なく、被削性および熱間加工性に劣化傾向が現
われるようになることから、その含有量を、、
Sn:0.2〜3%、Zr:0.2〜3%と定めた。 なお、SnとZrは、上記の金属間化合物の組
成からも明らかなように、Sn/Zrの原子比が
3/5となるように含有するのが望ましい。 (c) Mn Mn成分には、素地に固溶して、これを強化
し、かつ熱履歴に対して合金組織を安定化する
作用があるので、特により一層の高強度と、バ
ラツキのない安定した特性が要求される場合に
必要に応じて含有されるが、その含有量が0.2
%未満では前記特性に所望の向上効果が得られ
ず、一方3%を越えて含有させると、合金溶製
時に酸化物スラグを発生し易くなつて、鋳塊の
健全性が害されるようになることから、その含
有量を0.2〜3%と定めた。 (d) Pb Pb成分には、結晶粒界に均一微細に分散し
て、合金の切削性を向上させると共に、切粉形
状を細片に分断して作業性を改善する作用があ
るので、特にすぐれた被削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
0.05%未満では所望の切削性向上効果を確保す
ることができず、一方1%を越えて含有させる
と熱間加工性が低下するようになることから、
その含有量を0.05〜1%と定めた。 つぎに、この発明のCu合金を実施例により具
体的に説明する。 実施例 通常の高周波炉を用い、黒鉛るつぼにて、大気
中、木炭被覆下で、それぞれ第1表に示される成
分組成をもつた本発明Cu合金1〜14および比較
Cu合金1〜6をそれぞれ溶製し、金型にて鋳造
して、上端面直径:70mmφ×下端面直径:60mmφ
×高さ:160mmの寸法をもつたインゴツトとし、
ついでγ相析出によつて脆化し、鋳造割れを起し
た比較Cu合金2、4を除いたインゴツトに面削
を施した後、温度:750℃にて熱間分塊鍛造を行
なつて直径:60mmφのビレツトとし、再び面削を
施して直径:55mmφのビレツトとした。 つぎに、この結果得られた本発明Cu合金1〜
14および比較Cu合金1、3、および5〜6のビ
レツトについて、これらのCu合金の切削工具に
及ぼす影響をみる目的で、 切削工具:WC基超硬合金製、 切削速度:220m/min、 切込み:0.5mm、 送り:0.08mm/rev.、 切削時間:15min、 油剤:なし、 の条件で連続切削試験を行ない、工具刃先の逃げ
面摩耗幅を測定した。 また、上記の切削試験後のビレツトから、平行
部長さ:30mm、平行部直径:6mmの引張試験片、
およびJIS4号の衝撃試験片を切出し、引張試験お
よび衝撃試験を行なうと共に、同じく先端部直径
が2mmφのピン試験片を切出し、ピン・オン・デ
イスク型摩耗試験機を用い、 デイスク材:浸炭焼入れしたJIS・SCM−21
(Cr−Mo鋼、硬さ:HRC63)、 摩擦速度:0.3m/sec.、 接触圧力:30Kg/cm2、 すべり距離:1Km、
耐摩耗性を有し、特にこれらの特性が要求される
摺動部材として使用するのに適したCu合金に関
するものである。 従来、例えば自動車のシンクロナイザーリング
のような高負荷(高速および/または高荷重)の
摺動条件下で使用される摺動部材には、各種の金
属間化合物などの硬質粒子を分散させたAl青銅
や黄銅などのCu合金が使用されている。 しかし、これらの従来Cu合金は、いずれも強
度、靭性、および耐摩耗性のうちの少なくともい
ずれかの特性に劣るものであるため、これらの特
性のすべてを具備することが要求される苛酷な条
件下での使用を予儀なくされる摺動部材の製造に
用いた場合、十分満足する性能を長期に亘つて発
揮し得ず、比較的短かい使用寿命しか示さないの
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、強度、靭性、および耐摩耗性のすべての特性
を具備した材料を開発すべく研究を行なつた結
果、重量%で(以下%はすべて重量%を示す)、 Zn:10〜43%、 Al:2〜8%、 Sn:0.2〜3%、 Zr:0.2〜3%、 を含有し、さらに必要に応じて、 Mn:0.2〜3%、 Pb:0.05〜1%、 のうちの1種または2種を含有し、残りがCuと
不可避不純物からなるCu合金は、高強度、高靭
性、およびすぐれた耐摩耗性をすべて具備し、し
たがつて、このCu合金を、特に高負荷の摺動条
件下で使用される部品の製造に用いた場合に、す
ぐれた性能を長期に亘つて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) ZnおよびAl ZnとAl成分は、本質的に合金の素地組織を
決定する成分であつて、その含有量によつて、
その組織はα+β型、β型、およびβ+γ型に
変化するが、その組織がα+β型あるいはβ型
である場合にすぐれた靭性を示すものである。
このα+β型あるいはβ型の素地組織は、それ
ぞれZn:10〜43%およびAl:2〜8%を含有
する場合に得られるものである。したがつて、
ZnおよびAlの含有量がZn:43%およびAl:8
%を越えて高くなると、γ相析出による脆化現
象が現われるようになるばかりでなく、合金の
強度も低下するようになり、一方、Zn:10%
未満およびAl:2%未満の含有ではα相が増
加してβ相が減少し、所望の耐摩耗性を確保す
ることができなくなるという理由から、Znお
よびAlの含有量をそれぞれZn:10〜43%、
Al:2〜8%と定めた。 (b) SnおよびZr この両成分は、Zr5Sn3型の金属間化合物を形
成し、この金属間化合物は素地に均一微細に分
散して、合金の靭性を損なうことなく、合金の
強度と耐摩耗性を著しく向上させる作用をもつ
が、その含有量が、それぞれSn:0.2%未満、
Zr:0.2%未満では金属間化合物の量が不十分
で所望の高強度とすぐれた耐摩耗性を確保する
ことができず、一方、Sn:3%、Zr:3%を
それぞれ越えて含有させても強度および耐摩耗
性により一層の向上効果が現われないばかりで
なく、被削性および熱間加工性に劣化傾向が現
われるようになることから、その含有量を、、
Sn:0.2〜3%、Zr:0.2〜3%と定めた。 なお、SnとZrは、上記の金属間化合物の組
成からも明らかなように、Sn/Zrの原子比が
3/5となるように含有するのが望ましい。 (c) Mn Mn成分には、素地に固溶して、これを強化
し、かつ熱履歴に対して合金組織を安定化する
作用があるので、特により一層の高強度と、バ
ラツキのない安定した特性が要求される場合に
必要に応じて含有されるが、その含有量が0.2
%未満では前記特性に所望の向上効果が得られ
ず、一方3%を越えて含有させると、合金溶製
時に酸化物スラグを発生し易くなつて、鋳塊の
健全性が害されるようになることから、その含
有量を0.2〜3%と定めた。 (d) Pb Pb成分には、結晶粒界に均一微細に分散し
て、合金の切削性を向上させると共に、切粉形
状を細片に分断して作業性を改善する作用があ
るので、特にすぐれた被削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
0.05%未満では所望の切削性向上効果を確保す
ることができず、一方1%を越えて含有させる
と熱間加工性が低下するようになることから、
その含有量を0.05〜1%と定めた。 つぎに、この発明のCu合金を実施例により具
体的に説明する。 実施例 通常の高周波炉を用い、黒鉛るつぼにて、大気
中、木炭被覆下で、それぞれ第1表に示される成
分組成をもつた本発明Cu合金1〜14および比較
Cu合金1〜6をそれぞれ溶製し、金型にて鋳造
して、上端面直径:70mmφ×下端面直径:60mmφ
×高さ:160mmの寸法をもつたインゴツトとし、
ついでγ相析出によつて脆化し、鋳造割れを起し
た比較Cu合金2、4を除いたインゴツトに面削
を施した後、温度:750℃にて熱間分塊鍛造を行
なつて直径:60mmφのビレツトとし、再び面削を
施して直径:55mmφのビレツトとした。 つぎに、この結果得られた本発明Cu合金1〜
14および比較Cu合金1、3、および5〜6のビ
レツトについて、これらのCu合金の切削工具に
及ぼす影響をみる目的で、 切削工具:WC基超硬合金製、 切削速度:220m/min、 切込み:0.5mm、 送り:0.08mm/rev.、 切削時間:15min、 油剤:なし、 の条件で連続切削試験を行ない、工具刃先の逃げ
面摩耗幅を測定した。 また、上記の切削試験後のビレツトから、平行
部長さ:30mm、平行部直径:6mmの引張試験片、
およびJIS4号の衝撃試験片を切出し、引張試験お
よび衝撃試験を行なうと共に、同じく先端部直径
が2mmφのピン試験片を切出し、ピン・オン・デ
イスク型摩耗試験機を用い、 デイスク材:浸炭焼入れしたJIS・SCM−21
(Cr−Mo鋼、硬さ:HRC63)、 摩擦速度:0.3m/sec.、 接触圧力:30Kg/cm2、 すべり距離:1Km、
【表】
【表】
の条件で乾式摩耗試験を行ない、単位圧力、単位
すべり距離当りの摩耗体積(比摩耗量)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表に示される結果から、本発明Cu合金1
〜14は、いずれも高強度および高靭性を有し、か
つ高負荷の摺動条件ですぐれた耐摩耗性を示し、
さらに切削工具の摩耗もきわめて少なく、被削性
も良好であるのに対して、比較Cu合金1、3、
および5〜6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(第1表に※印を付した
もの)がこの発明の範囲から外れると、上記の特
性のうち少なくともいずれかの特性が劣つたもの
になることが明らかである。 上述のように、この発明のCu合金は、高強度
と高靭性、さらにすぐれた耐摩耗性を有している
ので、これらの特性が要求される摺動部材として
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。
すべり距離当りの摩耗体積(比摩耗量)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表に示される結果から、本発明Cu合金1
〜14は、いずれも高強度および高靭性を有し、か
つ高負荷の摺動条件ですぐれた耐摩耗性を示し、
さらに切削工具の摩耗もきわめて少なく、被削性
も良好であるのに対して、比較Cu合金1、3、
および5〜6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(第1表に※印を付した
もの)がこの発明の範囲から外れると、上記の特
性のうち少なくともいずれかの特性が劣つたもの
になることが明らかである。 上述のように、この発明のCu合金は、高強度
と高靭性、さらにすぐれた耐摩耗性を有している
ので、これらの特性が要求される摺動部材として
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 Zn:10〜43%、 Al:2〜8%、 Sn:0.2〜3%、 Zr:0.2〜3%、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組
成(以上重量%)を有することを特徴とする摺動
部材用Cu合金。 2 Zn:10〜43%、 Al:2〜8%、 Sn:0.2〜3%、 Zr:0.2〜3%、 を含有し、さらに、 Mn:0.2〜3%、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組
成(以上重量%)を有することを特徴とする摺動
部材用Cu合金。 3 Zn:10〜43%、 Al:2〜8%、 Sn:0.2〜3%、 Zr:0.2〜3%、 を含有し、さらに、 Pb:0.05〜1%、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組
成(以上重量%)を有することを特徴とする摺動
部材用Cu合金。 4 Zn:10〜43%、 Al:2〜8%、 Sn:0.2〜3%、 Zr:0.2〜3%、 を含有し、さらに、 Mn:0.2〜3%、 Pb:0.05〜1%、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組
成(以上重量%)を有することを特徴とする摺動
部材用Cu合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19493883A JPS6086236A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 摺動部材用Cu合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19493883A JPS6086236A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 摺動部材用Cu合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6086236A JPS6086236A (ja) | 1985-05-15 |
JPS626736B2 true JPS626736B2 (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=16332831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19493883A Granted JPS6086236A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 摺動部材用Cu合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6086236A (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2545842B2 (ja) * | 1987-03-25 | 1996-10-23 | 三菱マテリアル株式会社 | Cu系合金製変速機用同期リング |
KR910009871B1 (ko) * | 1987-03-24 | 1991-12-03 | 미쯔비시마테리얼 가부시기가이샤 | Cu계 합금제 변속기용 동기링 |
JP2673955B2 (ja) * | 1987-03-25 | 1997-11-05 | 三菱マテリアル株式会社 | Cu系合金製変速機用同期リング |
JP2673954B2 (ja) * | 1987-03-25 | 1997-11-05 | 三菱マテリアル株式会社 | Cu系合金製変速機用同期リング |
JP4424810B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2010-03-03 | 株式会社小松製作所 | 焼結材料 |
SE538645C2 (sv) | 2013-11-13 | 2016-10-11 | Nordic Brass Gusum Ab | Skärbarhetsförbättrad mässing innefattande keramiska nanopartiklar |
CN113897508B (zh) * | 2021-09-27 | 2022-03-11 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | 一种锡青铜用清渣剂及其使用方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59197543A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-09 | Sanpo Shindo Kogyo Kk | 強靭耐摩耗性銅合金 |
-
1983
- 1983-10-18 JP JP19493883A patent/JPS6086236A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59197543A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-09 | Sanpo Shindo Kogyo Kk | 強靭耐摩耗性銅合金 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6086236A (ja) | 1985-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5049481B2 (ja) | 耐高温脆化性に優れた快削アルミニウム合金 | |
JPS626736B2 (ja) | ||
US2802733A (en) | Process for manufacturing brass and bronze alloys containing lead | |
JPS626737B2 (ja) | ||
JPS635197B2 (ja) | ||
JP2569712B2 (ja) | 高温耐酸化性にすぐれたTi−A▲l▼系金属化合物型鋳造合金 | |
JPS6053098B2 (ja) | 高強度および高靭性を有する耐摩耗性Cu合金 | |
JPS6053097B2 (ja) | 高強度および高靭性を有する耐摩耗性Cu合金 | |
US5925315A (en) | Aluminum alloy with improved tribological characteristics | |
US3437480A (en) | Nickel-base alloys containing copper | |
US4994235A (en) | Wear-resistance aluminum bronze alloy | |
JP2003049240A (ja) | 快削鋼 | |
JPS6151620B2 (ja) | ||
US3888659A (en) | Free machining austenitic stainless steel | |
JP2745774B2 (ja) | 耐摩耗性Cu合金 | |
US1932843A (en) | Aluminum alloys | |
US3508916A (en) | Cu base die casting alloy | |
US2907653A (en) | Copper base alloy | |
US2323120A (en) | Alloy for grinding balls | |
JPH07113135B2 (ja) | 粉末冶金用Al合金 | |
US2909429A (en) | Highly wear-resistant zinc base alloy and method of making same | |
SU1726547A1 (ru) | Сплав на основе меди | |
US1698936A (en) | Alloy | |
US2026561A (en) | Free cutting alloys | |
US1932846A (en) | Aluminum alloys |