JPS63114943A - 耐摩耗性のすぐれた摺動部材用炭化物分散型Fe基焼結合金 - Google Patents
耐摩耗性のすぐれた摺動部材用炭化物分散型Fe基焼結合金Info
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- JPS63114943A JPS63114943A JP26049886A JP26049886A JPS63114943A JP S63114943 A JPS63114943 A JP S63114943A JP 26049886 A JP26049886 A JP 26049886A JP 26049886 A JP26049886 A JP 26049886A JP S63114943 A JPS63114943 A JP S63114943A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、相手部材との間に高い潤滑特性が要求され
る摺動部材、例えば液化天然ガス(LPG)を燃料とし
て使用する内燃機関のロッカーアームチップやバルブリ
フター摺動部などとして用いた場合にすぐれた耐摩耗性
を示す炭化物分散型Fe基焼結合金に関するものである
。
る摺動部材、例えば液化天然ガス(LPG)を燃料とし
て使用する内燃機関のロッカーアームチップやバルブリ
フター摺動部などとして用いた場合にすぐれた耐摩耗性
を示す炭化物分散型Fe基焼結合金に関するものである
。
一般に、LPG燃料を用いる内燃機関の摺動部材には、
チル鋳物や、P成分やB成分などを添加して液相焼結し
、もって高密度となし、さらに基地中に(Fe l C
r )7c3などの炭化物を分散させた炭化物分散型F
e基焼結合金が用いられている。
チル鋳物や、P成分やB成分などを添加して液相焼結し
、もって高密度となし、さらに基地中に(Fe l C
r )7c3などの炭化物を分散させた炭化物分散型F
e基焼結合金が用いられている。
しかし、内燃機関の摺動部材にとって、燃料としてLP
Gを用いた場合、潤滑状態が悪く、かつ油膜切れを起し
易いことから、その使用条件はきわめて苛酷なものとな
り、上記のチル鋳物は勿論のこと、炭化物分散型Fe基
焼結合金でも、その炭化物の分散割合は高々30体積%
であることと含まって、相手部材との間に金属凝着を起
すようになり、場合によっては深さが0.5 tm程度
にも及ぶスカッフ摩耗が発生したり、相手部材であるカ
ム材を著しく損傷させるなどの問題点がある。
Gを用いた場合、潤滑状態が悪く、かつ油膜切れを起し
易いことから、その使用条件はきわめて苛酷なものとな
り、上記のチル鋳物は勿論のこと、炭化物分散型Fe基
焼結合金でも、その炭化物の分散割合は高々30体積%
であることと含まって、相手部材との間に金属凝着を起
すようになり、場合によっては深さが0.5 tm程度
にも及ぶスカッフ摩耗が発生したり、相手部材であるカ
ム材を著しく損傷させるなどの問題点がある。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、特に燃
料としてLPGを使用する内燃機関の摺動部材として適
した材料を開発すべく研究を行なった結果1重量%で(
以下、成分%は重量%を示す)。
料としてLPGを使用する内燃機関の摺動部材として適
した材料を開発すべく研究を行なった結果1重量%で(
以下、成分%は重量%を示す)。
C:4〜6.5 %、 Cr:10〜40 %
。
。
Mo:5〜25 %。
を含有し、さらに必要に応じて、
(a) W: 0.1〜10%、
fbl Ti、Zr、Hf+V、Nb、およびTaの
うちの1種または2種以上:0.1〜5%、 以上−および(blのいずれか、または両方を含有し。
うちの1種または2種以上:0.1〜5%、 以上−および(blのいずれか、または両方を含有し。
残りがFeと不可避不純物からなる組成。
71体積%以上の炭化物が分散した組織。
並びに97%以上の理論密度比。
を有する炭化物分散型Fe基焼結合金は、基地全体が炭
化物によってほとんど埋めつくされ、基地の金属の露出
が少ない組織を有するので、相手部材との間に金属凝着
を起すことがないことから、潤滑状態が悪く、油膜切れ
があっても、スカッフ摩耗の発生がなく、すぐれた耐摩
耗性と低い相手攻撃性を示し、さらに高密度を有し、ボ
アの形成も抑制されることから、ピッチング摩耗も防止
されるようになるという知見を得たのである。
化物によってほとんど埋めつくされ、基地の金属の露出
が少ない組織を有するので、相手部材との間に金属凝着
を起すことがないことから、潤滑状態が悪く、油膜切れ
があっても、スカッフ摩耗の発生がなく、すぐれた耐摩
耗性と低い相手攻撃性を示し、さらに高密度を有し、ボ
アの形成も抑制されることから、ピッチング摩耗も防止
されるようにな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っ
て、以下に成分組成、炭化物の分散割合、および理論密
度比を上記の通りに限定した理由を説明する。
て、以下に成分組成、炭化物の分散割合、および理論密
度比を上記の通りに限定した理由を説明する。
(al C
C成分には、一部が基地に固溶して、これを強化するほ
か、残りがCr l Mo 、およびFeと複炭化物を
形成して、耐摩耗性および耐凝着性を向上させる作用が
あるが、その含有量が4%未満では、基地中に分散する
炭化物の割合が71体積%未満となってしまい、所望の
耐摩耗性および耐凝着性を確保することができず、一方
その含有量が6.5%を越えると、遊離炭素が形成され
るようになって合金強度が低下するようになることから
、その含有量を4〜6.5%と定めた。
か、残りがCr l Mo 、およびFeと複炭化物を
形成して、耐摩耗性および耐凝着性を向上させる作用が
あるが、その含有量が4%未満では、基地中に分散する
炭化物の割合が71体積%未満となってしまい、所望の
耐摩耗性および耐凝着性を確保することができず、一方
その含有量が6.5%を越えると、遊離炭素が形成され
るようになって合金強度が低下するようになることから
、その含有量を4〜6.5%と定めた。
(b) Cr
Cr成分には、一部が基地に固溶して、これの耐熱性お
よび耐食性を向上させるほか、上記のように相手攻撃性
の低い複炭化物を形成し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10%未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その含有量が40%を越え
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10〜40%と定めた。
よび耐食性を向上させるほか、上記のように相手攻撃性
の低い複炭化物を形成し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10%未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その含有量が40%を越え
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10〜40%と定めた。
(c) N。
Mo53E分には、一部が基地に固溶して、これを強化
するほか、形成された複炭化物の焼結時における粗大化
を抑制する作用がある′が、その含有量が5%未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が2
5%を越えると1強度低下をもたらすようになることか
ら、その含有量を5〜25%と定めた。
するほか、形成された複炭化物の焼結時における粗大化
を抑制する作用がある′が、その含有量が5%未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が2
5%を越えると1強度低下をもたらすようになることか
ら、その含有量を5〜25%と定めた。
dl W
W成分には、一部が基地に固溶して、これを強化するほ
か、素地中に分散する複炭化物に固溶して、この炭化物
の硬さを高め、もって耐摩耗性をより一層向上させる作
用があるので、相手部材が硬質材料で構成される場合な
どに必要に応じて含有されるが、その含有量が0.1%
未満では所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方その
含有量が10%を越えても、前記作用が飽和し、より一
層の耐摩耗性向上効果が得られないことから、その含有
量を0.1〜10%と定めた。
か、素地中に分散する複炭化物に固溶して、この炭化物
の硬さを高め、もって耐摩耗性をより一層向上させる作
用があるので、相手部材が硬質材料で構成される場合な
どに必要に応じて含有されるが、その含有量が0.1%
未満では所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方その
含有量が10%を越えても、前記作用が飽和し、より一
層の耐摩耗性向上効果が得られないことから、その含有
量を0.1〜10%と定めた。
(e) Ti、zrpHfsV*Nb*およびTaこ
れらの成分には、主としてFe、Cr+Mo+およびC
と複炭化物を形成するばかりでなく、自身も単独で炭化
物を形成して合金の硬さを一段と向上させる作用がある
ので、特に高硬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、1%未満では所望の硬さ向
上効果が得られず。
れらの成分には、主としてFe、Cr+Mo+およびC
と複炭化物を形成するばかりでなく、自身も単独で炭化
物を形成して合金の硬さを一段と向上させる作用がある
ので、特に高硬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、1%未満では所望の硬さ向
上効果が得られず。
一方その含有量が5%を越えると、これらの成分の単独
炭化物は相手攻撃性が高いので、相手部材を著しく摩耗
させるようになることから、その含有量をO,1〜5%
と定めた。
炭化物は相手攻撃性が高いので、相手部材を著しく摩耗
させるようになることから、その含有量をO,1〜5%
と定めた。
(f) 炭化物
この発明の合金は、上記のように基地のほとんどを炭化
物で埋めつくし、もって相手部材との金属凝着の発生を
抑制し、LPG燃料使用の内燃機関におけるような苛酷
な条件下での使用に際してもすぐれた耐摩耗性ときわめ
て低い相手攻撃性を示す特性をもつが、その分散割合が
71体積%未満では前記特性を確保することができない
ことから。
物で埋めつくし、もって相手部材との金属凝着の発生を
抑制し、LPG燃料使用の内燃機関におけるような苛酷
な条件下での使用に際してもすぐれた耐摩耗性ときわめ
て低い相手攻撃性を示す特性をもつが、その分散割合が
71体積%未満では前記特性を確保することができない
ことから。
炭化物の分散割合を71体積%以上と定めた。なお。
この発明の合金は炭化物だけで、すなわち100体積%
の炭化物で構成されてもよいことは勿論であり、かつこ
の炭化物の分散割合は成分組成や熱処理によって自由に
調整することができるものである。
の炭化物で構成されてもよいことは勿論であり、かつこ
の炭化物の分散割合は成分組成や熱処理によって自由に
調整することができるものである。
(g) 理論密度比
上記のように炭化物の分散割合が71体積%以上になる
と1合金強度の低下は避けられず、この傾向は理論密度
比が97%未満になると一層助長されるようになって、
破壊やピッチング摩耗が発生し易くなることから、合金
の理論密度比を97%以上と定めた。
と1合金強度の低下は避けられず、この傾向は理論密度
比が97%未満になると一層助長されるようになって、
破壊やピッチング摩耗が発生し易くなることから、合金
の理論密度比を97%以上と定めた。
つぎに、この発明のFe基焼結合金を実施例により具体
的に説明する。
的に説明する。
原料粉末として、いずれも平均粒径:10μmを有する
Fe粉末、Fe−30%Cr −8%Mo −0,5%
C合金粉末、およびFe−55%Cr合金粉末、同じ<
6pmを有するFe−15%Cr−15%Mo −4
%C合金粉末およびFe−10%Cr−5%Mo −5
%W−1%Nb −3%C合金粉末、同2pmを有する
Mo粉末およびW粉末。
Fe粉末、Fe−30%Cr −8%Mo −0,5%
C合金粉末、およびFe−55%Cr合金粉末、同じ<
6pmを有するFe−15%Cr−15%Mo −4
%C合金粉末およびFe−10%Cr−5%Mo −5
%W−1%Nb −3%C合金粉末、同2pmを有する
Mo粉末およびW粉末。
同1.5 fi mを有するTiC粉末、ZrC粉末、
HfC粉末、VC粉末、 NbC粉末、およびTaC粉
末、さらに−350メツシユの黒鉛粉末を用意し、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1通常の条件で混合した後、5〜7 ton / c
mの圧力でプレス成形し、ついで5 X 10−2to
rrの真空中、1050〜1150℃の範囲内の所定温
□□□に1時間保持の条件で焼結し、さらに900〜1
000℃の範囲内の所定温度に1〜5時間保持の析出処
理を行なうことによって、実質的に配合組成と同一の成
分組成をもち、かつ@1表に示される炭化物分散割合お
よび理論密度比の本発明Fe基焼結合金1〜14および
比較Fe基焼結合金1〜4をそれぞれ製造した。
HfC粉末、VC粉末、 NbC粉末、およびTaC粉
末、さらに−350メツシユの黒鉛粉末を用意し、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1通常の条件で混合した後、5〜7 ton / c
mの圧力でプレス成形し、ついで5 X 10−2to
rrの真空中、1050〜1150℃の範囲内の所定温
□□□に1時間保持の条件で焼結し、さらに900〜1
000℃の範囲内の所定温度に1〜5時間保持の析出処
理を行なうことによって、実質的に配合組成と同一の成
分組成をもち、かつ@1表に示される炭化物分散割合お
よび理論密度比の本発明Fe基焼結合金1〜14および
比較Fe基焼結合金1〜4をそれぞれ製造した。
なお、比較Fe基焼結合金1〜4は、いずれも成分含有
量、炭化物分散割合、および理論密度比のうちのいずれ
かの条件(第1表に※印を付した条件)がこの発明の範
囲から外れたものである。
量、炭化物分散割合、および理論密度比のうちのいずれ
かの条件(第1表に※印を付した条件)がこの発明の範
囲から外れたものである。
ついで、この結果得られた本発明Fe基焼結合金1〜1
4および比較Fe基焼結合金1〜4を、M製ロッカーア
ーム摺動面に、ダイカスト時に鋳包み取付け、 燃料:LPG。
4および比較Fe基焼結合金1〜4を、M製ロッカーア
ーム摺動面に、ダイカスト時に鋳包み取付け、 燃料:LPG。
エンジン回転数: 800 r、p、m、、カム材(相
手部材):チル鋳物、 潤滑油二油温80℃の劣化油、 運転時間:400時間。
手部材):チル鋳物、 潤滑油二油温80℃の劣化油、 運転時間:400時間。
の条件で摩耗試験を行ない、最大摩耗深さを測定した。
これらの結果を第1表に示した。なお、第1表には相手
部材であるカム材の最大摩耗深さも示した。
部材であるカム材の最大摩耗深さも示した。
第1表に示される結果から1本発明Fe基焼結合金1〜
14は、これを潤滑状態が悪く、油膜が切れ易いLPG
燃料使用の条件下で使用しても、スカッフ摩耗やチッピ
ング摩耗の発生がなく、すぐれた耐摩耗性を示し、かつ
相手部材の摩耗も低く。
14は、これを潤滑状態が悪く、油膜が切れ易いLPG
燃料使用の条件下で使用しても、スカッフ摩耗やチッピ
ング摩耗の発生がなく、すぐれた耐摩耗性を示し、かつ
相手部材の摩耗も低く。
相手攻撃性のきわめて低いものであるのに対して、比較
Fe基焼結合金1〜4に見られるように構I5!2成分
のうちのいずれの成分含有欧でもこの発明の範囲から低
い方に外れると、これに付随して炭化物分散割合がこの
発明の範囲から低い方に外れるようになって、耐摩耗性
が低下し、相手攻撃性が増すようになり、このことは理
論密変比が低下すると一段と加速されるようになること
が明らかである。
Fe基焼結合金1〜4に見られるように構I5!2成分
のうちのいずれの成分含有欧でもこの発明の範囲から低
い方に外れると、これに付随して炭化物分散割合がこの
発明の範囲から低い方に外れるようになって、耐摩耗性
が低下し、相手攻撃性が増すようになり、このことは理
論密変比が低下すると一段と加速されるようになること
が明らかである。
上述のように、この発明のFe基焼結合金は、すぐれた
耐摩耗性と著しく低い相手攻撃性を有し。
耐摩耗性と著しく低い相手攻撃性を有し。
例えばLPG燃料使用の内燃機関のロッカーアームチッ
プやパルプリフター摺動部などの高い潤滑特性が要求さ
れる摺動部材として用いた場合に。
プやパルプリフター摺動部などの高い潤滑特性が要求さ
れる摺動部材として用いた場合に。
長期に亘ってすぐれた性能を発揮するのである。
Claims (4)
- (1) C:4〜6.5%、Cr:10〜40%、Mo
:5〜25%、 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%)、 71体積%以上の割合で炭化物が分散した組織、並びに
97%以上の理論密度比、 を有することを特徴とする耐摩耗性のすぐれた摺動部材
用炭化物分散型Fe基焼結合金。 - (2) C:4〜6.5%、Cr:10〜40%、Mo
:5〜25%、 を含有し、さらに、 W:0.1〜10%、 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%)、 71体積%上の割合で炭化物が分散した組織、並びに9
7%以上の理論密度比、 を有することを特徴とする耐摩耗性のすぐれた摺動部材
用炭化物分散型Fe基焼結合金。 - (3) C:4〜6.5%、Cr:10〜40%、Mo
:5〜25%、 を含有し、さらに、 Ti,Zr,Hf,V,Nb,およびTaのうちの1ま
たは2種以上:0.1〜5%、 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%)、 71体積%以上の割合で炭化物が分散した組織、並びに
97%以上の理論密度比、 を有することを特徴とする耐摩粍性のすぐれた摺動部材
用炭化物分散型Fe基焼結合金。 - (4) C:4〜6.5%、Cr:10〜40%、Mo
:5〜25%、 を含有し、さらに、 W:0.1〜10%と、 Ti,Zr,Hf,V,Nb,およびTaのうちの1種
または2種以上:0.1〜5%、 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%)、 71体積%以上の割合で炭化物が分散した組織、並びに
97%以上の理論密度比、 を有することを特徴とする耐摩耗性のすぐれた摺動部材
用炭化物分散型Fe基焼結合金。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26049886A JPH0692627B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 耐摩耗性のすぐれた摺動部材用炭化物分散型Fe基焼結合金 |
US07/109,820 US4844738A (en) | 1986-10-31 | 1987-10-16 | Carbide-dispersed type Fe-base sintered alloy excellent in wear resistance |
DE19873736350 DE3736350A1 (de) | 1986-10-31 | 1987-10-27 | Sinterlegierung auf fe-basis mit darin dispergierten carbiden |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26049886A JPH0692627B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 耐摩耗性のすぐれた摺動部材用炭化物分散型Fe基焼結合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63114943A true JPS63114943A (ja) | 1988-05-19 |
JPH0692627B2 JPH0692627B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=17348801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26049886A Expired - Lifetime JPH0692627B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 耐摩耗性のすぐれた摺動部材用炭化物分散型Fe基焼結合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0692627B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6077499B2 (ja) | 2014-08-22 | 2017-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | 焼結合金用成形体、耐摩耗性鉄基焼結合金、およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP26049886A patent/JPH0692627B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0692627B2 (ja) | 1994-11-16 |
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