JPS63192831A - 摺動用部材 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、互いに当接して相対的に摺動する二つの部材
よりなる摺動用部材に係り、更に詳細には一方の部材が
強化繊維とチタン酸カリウムホイスカとの混合物を強化
材とする複合材料にて構成され他方の部材が窒化処理さ
れた鋼にて構成された二つの部材よりなる摺動用部材に
係る。

従来の技術 金属材料の比強度や耐摩耗性を向上させるべく強化繊維
や分散粒子（強化粒子）の如き強化材にて複合強化され
た繊維強化金属複合材料及び粒子分散金属複合材料に於
ては、一般に強化材が硬質であるため、強化材にて複合
強化されていないマトリックス金属のみよりなる材料に
比して、それに当接して相対的に摺動する相手材の摩耗
量が大きくなり易いという問題がある。

かかる問題を解消すべく、例えば特開昭５３−１０２８
２４号、同５４−６４２６３号、同５８−９３８４４号
、同５８−９３８４５号、同５８−９３８４７号、同５
８−１１３３３５号、同５９−５９８５５号、同５９−
５９８５６号の各公報に記載されている如く、複合材料
に自己潤滑性に優れた減摩物質を添加することが既に知
られている。かかる複合材料によれば、減摩物質を含ま
ない複合材料に比して摩擦摩耗特性、即ち自らの耐摩耗
性及び相手攻撃性の両方に優れた金属材料を得ることが
できる。

かかる複合材料の一つとして、本願発明者等は、本願出
願人と同一の出願人の出願にかかる特願昭６１−３３４
２６号に於て、モース硬度が６以上であり直径が３０μ
Ｉ以下である短繊維、粒子、及びそれらの混合物よりな
る群より選択された体積率１〜４０％の強化材と、モー
ス硬度が４．５以下であり直径が１００μｍ以下である
短維維、粒子、及びそれらの混合物よりなる群より選択
された体積率３〜５０％の固体潤滑剤とによりマトリッ
クス金属が複合化された金属基複合材料を提案した。

発明が解決しようとする問題点 しかし、互いに当接して相対的に摺動する二つの摺動用
部材に於て、その一方の部材を上述の如き複合材料にて
構成した場合には、その他方の部材の材質によってはそ
の他方の部材の摩耗が著しく増大し、従ってそれらを互
いに当接して相対的に摺動する摺動用部材として使用す
ることはできない。

本願発明者は、互いに当接して相対的に摺動する二つの
部材よりなる摺動用部材であって、その一方の部材が上
述の如き複合材料にて構成され、その他方の部材が窒化
処理された鋼にて構成された摺動用部材に於て、それら
両方の部材の摩耗量を最小限に抑え、また複合材料の強
度を向上させるためには、それらの材質及び性質の組合
せとしては如何なるものが適切であるかについて種々の
実験的研究を行なった結果、複合材料及び窒化処理され
た鋼がそれぞれ成る特定の特徴を有するものでなければ
ならないことを見出した。

本発明は、本願発明者が行なった上述の如き実験的研究
の結果得られた知見に基き、一方の部材が強化繊維と固
体潤滑剤との混合物を強化材としアルミニウム合金の如
き金属をマトリックスとする複合材料にて構成され、そ
の他方の部材が窒化処理された鋼にて構成された互いに
当接して相対的に摺動する二つの部材よりなる摺動用部
材であって、それら両方の部材の互いに他に対する摺動
面に於ける耐摩耗性が改善され且複合材料よりなる一方
の部材は強度にも優れた摺動用部材を提供することを目
的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、互いに当接して相
対的に摺動する第一の部材と第二の部材とよりなる摺動
用部材にして、前記第一の部材の少なくとも前記第二の
部材に対する摺動面部はモース硬度が７以上であり直径
が２０μｍ以下である体積率３〜４５％の強化繊維と、
体積率３〜５０％のチタン酸カリウムホイスカとの混合
物を強化材とし、アルミニウム、マグネシウム、銅、亜
鉛、鉛、スズ及びそれらの何れかを主成分とする合金よ
りなる群より選択された金属をマトリックス金属とする
複合材料にて構成されており、前記第二の部材の少なく
とも前記第一の部材に対する摺動面部は硬さＨｖ（５０
ｇ）が５５０以上の窒化処理された鋼にて構成されてい
ることを特徴とする摺動用部材によって達成される。

発明の作用及び効果 本願発明者が行った実験的研究の結果によれば、添加さ
れる固体潤滑剤（減摩物質）の種類や量等の如何によっ
ては、複合材料の摩擦摩耗特性を十分向上させることが
できないばかりか、却って複合材料の摩擦摩耗特性や強
度等が低下することがあることが判明した。即ち固体潤
滑剤の中には金属をマトリックスとする複合材料に適し
たものと不適当なものとがあり、従って複合材料に適し
た固体潤滑剤が選定されなければならず、また固体潤滑
剤の量等は上述の如き複合材料を製造する際に当業者に
より随意に設定されてよい設計的事項に係るものではな
く、摩擦摩耗特性及び強度に優れた複合材料を得るため
には、固体潤滑剤及び強化繊維の硬度、大きさ、体積率
がそれら相互の関連に於て最適に設定されμければなら
ないことが判明した。

例えば上述の特開昭５８−９３８４４号、同５８−９３
８４５号、同５８−９３８４７号の各公報に於ては、固
体潤滑剤として黒鉛等の粒子や鉛、亜鉛、スズ等の粒子
が使用されてよいことが示されているが、黒鉛等の粒子
の場合にも、その直径が大きい場合は、複合材料自身が
脆くなり、摩耗粉が増大することに起因して複合材料及
び相手材の摩耗量が増大し、また複合材料の強度も低下
する。また鉛、亜鉛、スズ等の粒子の場合には、複合材
料製造時にこれらの粒子が溶融して複合材料中に偏析し
易く、そのため十分な潤滑効果が得られず、複合材料の
摩擦摩耗特性を十分に向上させることが困難であり、ま
た偏析に起因して複合材料の強度も低下し易い。更にか
かる問題は複合材料の製造に従来より一般に採用されて
いる溶融含浸法や焼結法に於て顕著であるため、これら
の固体潤滑剤を含む複合材料をこれらの方法にて良好に
製造することは困難である。

また上述の特開昭５３−１０３８２４号、同５４−６４
２６３号、同５８−１１３３３５号、同５９−５９８５
５号、同５９−５９８５６号の各公報に記載された固体
潤滑剤の如く、複合材料に適した固体潤滑剤が使用され
る場合にも、固体潤滑剤の硬さが成る特定の値以下の場
合には複合材料自身の摩耗量が大きくなり（固体潤滑剤
を含まない場合よりも摩耗量が大きい）、摩耗粉の発生
に起因して相手材の摩耗量も大きくなる。逆に強化材の
硬さが成る特定の値以上の場合にも、その直径が成る特
定の値以上である場合には、複合材料の相手攻撃性が大
きく、摩耗粉の発生に起因して複合材料自身の摩耗量も
増大する。更に強化材の量が少なすぎる場合には、固体
潤滑剤の硬さが低いため、固体潤滑剤を含まない通常の
複合材料の場合よりも複合材料の摩耗量が大きくなり、
また複合材料の強度が低下する。逆に強化材の量が多す
ぎる場合には、固体潤滑剤の量を多くしても複合材料の
相手攻撃性は減小しない。

更に固体潤滑剤の硬さが成る特定の値以上の場合には、
当然の如く複合材料の相手攻撃性が増大する。固体潤滑
剤の硬さが適正な値であってもその量が少なすぎる場合
には、複合材料の相手攻撃性を十分に低減することがで
きず、逆に固体潤滑剤が多すぎる場合には複合材料が脆
くなり、複合材料自身の摩耗量が増大し、摩耗粉の発生
に起因して相手材の摩耗量も増大する。

本発明によれば、第一の部材を構成する複合材料に於て
は、固体潤滑剤として潤滑性に優れ且他の固体潤滑剤に
比して強度向上効果に優れたチタン酸カリウムホイスカ
が使用され、強化繊維のモース硬度、直径、及び体積率
がチタン酸カリウムホイスカとの関連に於て上述の好適
な範囲に設定されるので、後に詳細に説明する本願発明
者が行った実験的研究の結果より明らかである如く、第
一の部材を構成する複合材料は従来の複合材料に比して
摩擦摩耗特性及び強度に優れており、また第二の部材は
硬さＨｖ（５０ｇ）が５５０以上の窒化処理された鋼に
て構成される。従って本発明によれば、互いに当接して
相対的に摺動する二つの部材よりなる摺動用部材であっ
て、それら両方の部材の互いに他に対する摺動面が耐摩
耗性に優れており、従ってそれら両方の部材のそれぞれ
の摺動面に於ける摩耗量を最小限に抑えることができ、
しかもその一方の部材は比強度や剛性などにも優れてい
る如き摺動用部材を得ることができる。

本発明の一つの詳細な特徴によれば、チタン酸カリウム
ホイスカの体積率は５〜４５％に設定される。

本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、強化繊維の体
積率は５〜４０％であり、チタン酸カリウムホイスカの
体積率は１０〜４０％に設定される。

尚本発明の摺動用部材に於ける複合材料の強化繊維及び
チタン酸カリウムホイスカの繊維長はそれぞれ１０μＩ
１１〜５ＣＩＩｌ程度、１０〜１００μａ＋程度である
ことが好ましい。また本願発明者が行った実験的研究の
結果によれば、強化繊維及びチタン酸カリウムホイスカ
が本発明の要件を満す場合には、これらの配向に拘らず
複合材料及び相手材の摩耗量を低減することができ、従
って強化繊維及びチタン酸カリウムホイスカの配向は一
方向配向、二次元ランダム配向、三次元ランダム配向の
何れであってもよい。また本明細書に於けるパーセント
は体積率の場合を除き重量パーセントである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

実施例１ 先ず強化繊維としてモース硬度が８であるアルミナ繊維
（ＩＣ１社製「サフィールＲＧＪ、３５％α−Ａ　Ｉ　
２０３．６０％δ−ＡＩ２０３．５％５１０２）平均繊
維径３μｍ、平均繊維長３　ａｖ）を用意し、また固体
潤滑剤としてモース硬度が４であるチタン酸カリウムホ
イスカ（犬塚化学株式％式％ μｍ１平均繊維長３０μｍ）を用意した。次いで強化繊
維とチタン酸カリウムホイスカとを２二３の体積比にて
混合し、該混合物をコロイダルシリカ中にて撹拌した。

次いでかくして得られた粒子が均一に分散されたコロイ
ダルシリカに対し圧縮成形を行うことにより、第１図に
示されている如く、強化繊維２ａ及びチタン酸カリウム
ホイスカ２ｂが互いに均一に混合され８０Ｘ８０Ｘ２０
ｍｍの寸法を有する成形体１を形成した。

次いで成形体を６００℃に予熱した後、第２図に示され
ている如く鋳型３のモールドキャビティ４内に配置し、
該モールドキャビティ内に７２０℃のアルミニウム合金
（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）の溶湯５を注湯し、該溶湯を鋳
型３に嵌合するプランジャ６により１５００　ｋｇ／Ｉ
２の圧力に加圧し、その加圧状態を溶湯が完全に凝固す
るまで保持した。かくして第３図に示されている如く外
径１１０１１１１％高さ５０Ｉｌｌｆｆｌの円柱状の凝
固体７を鋳造し、該凝固体に対し熱処理Ｔ７を施し、各
凝固体より実質的に均一に混合された体積率１０％のア
ルミナ繊維及び体積率１５％のチタン酸カリウムホイス
カにて複合化されたアルミニウム合金よりなる複合材料
１′を切出し、該複合材料より摩耗試験用のブロック試
験片Ａ１〜Ａ５を機械加工により作成した。

同様にチタン酸カリウムホイスカがモース硬度２のＢＮ
粒子（電気化学工業（株）製、平均粒径８μｍ）に置換
えられた点を除き、上述のブロック試験片Ａ、−Ａ５と
同一の要領及び条件にてブロック試験片Ａ６を作成し、
またチタン酸カリウムホイスカが含まれていない点を除
き上述のブロック試験片Ａ、−Ａ５と同一の要領及び条
件にてブロック試験片Ａ７を作成した。

次いで各ブロック試験片を順次摩擦摩耗試験機にセット
し、相手部材である種々の硬さの窒化処理された鋼製の
円筒試験片の外周面と接触させ、それらの試験片の接触
部に常温（２０℃）の潤滑油（キャッスルモータオイル
５Ｗ−３０）を供給しつつ、接触面圧２０　ｋｇ／　μ
ｍ２）滑り速度０，３ａｍ／　ｓｅｅにて円筒試験片を
１時間回転させる摩耗試験を行った。尚これらの摩耗試
験に於けるブロック試験片と円筒試験片との組合せは下
記の表１に示された通りであった。

これらの摩耗試験の結果を第４図に示す。尚第４図（及
び後述の他の摩耗試験の結果を示す図）に於て、上半分
はブロック試験片の摩耗ｊｌ（摩耗痕深さμｍ）を表わ
しており、下半分は相手材である円筒試験片の摩耗量（
摩耗減量ｍｇ）を表わしている。

第４図より、組合せＡ５、Ａ７のブロック試験片及び円
筒試験片の摩耗量は組合せＡ！〜Ａ４及びＡ６の摩耗量
よりも高い値であり、組合せＡ１−Ａ４及びＡ６はブロ
ック試験片及び円筒試験片の何れの点でも摩耗特性に優
れており、また強化繊維とチタン酸カリウムホイスカと
の混合物を強化材とする複合材料と組合される窒化処理
された鋼の硬さはＨｖ（５０ｇ）で５５０以上であるこ
とが好ましいことが解る。

またブロック試験片Ａ、、Ａ６　、及びＡ７が切出され
た複合材料よりそれぞれ長さ５０１ｎｌＬ幅１０１ｏｆ
ｆ１％厚さ２ＩＩ１ｍの曲げ試験片Ａ、、Ａ、　、及び
ＡＴを作成し、各曲げ試験片について支点間距離を４０
ｍｏ＋に設定して常温にて３点曲げ試験を行った。

尚これらの曲げ試験に於ては、試験片の破断時に於ける
表面応力Ｍ／Ｚ　（Ｍ−破断時に於ける曲げモーメント
、Ｚ−曲げ試験片の断面係数）を曲げ強さとして測定し
た。これらの曲げ試験の結果を第５図に示す。

第５図より、チタン酸カリウムホイスカを固体潤滑剤と
する複合材料は固体潤滑剤がＢＮ粒子の如き粉末状の潤
滑剤である複合材料に比して遥かに優れた曲げ強さを有
しており、またチタン酸カリウムホイスカを含まない複
合材料よりも優れた曲げ強さを有してしていることが解
る。

実施例２ 強化繊維として如何なる硬さのものが適しているかの検
討を行った。

まず下記の表２に示されている如く、脱粒処理された種
々のモース硬度の強化繊維Ｂ！〜Ｂ５及びチタン酸カリ
ウムホイスカを用意した。次いで各強化繊維とチタン酸
カリウムホイスカとを２二３の体積比にて混合し、それ
らの混合物を使用して実施例１の場合と同一の要領及び
条件にて強化繊維及びチタン酸カリウムホイスカの体積
率がそれぞれ１０％、１５％である複合材料を製造し、
それらの複合材料よりブロック試験片Ｂ、−８５及び曲
げ試験片Ｂ！〜Ｂ５を作成し、それらのブロック試験片
及び曲げ試験片について実施例１の場合と同一の要領及
び条件にて窒化ステンレス鋼（ＪＩＳ規格５ＵＳ４２０
Ｊ２）Ｈｖ−８００）を相手材とする摩耗試験及び曲げ
試験を行った。

これらの摩耗試験及び曲げ試験の結果をそれぞれ第６図
及び第７図に示す。

第６図及び第７図より、強化繊維のモース硬度が７以上
の場合に、複合材料及び相手材両方の摩耗量が小さい値
になり、また複合材料の強度を比較的高い値に確保する
ことができることが解る。

実施例３ 強化繊維の体積率が如何なる値が適切であるかの検討を
行った。

まず下記の表３に示された炭化ケイ素ホイスカ及びチタ
ン酸カリウムホイスカを用意し、この炭化ケイ素ホイス
カとチタン酸カリウムホイスカとを種々の体積比にて混
合した。次いでかくして得られた混合物が使用され、マ
トリックス金属としてアルミニウム合金（ＪＩＳ規格Ａ
Ｃ７Ａ）が使用され、湯温が７００℃に設定され、複合
材料に対する熱処理がＴ４に置換えられた点を除き、上
述の実施例１の場合と同一の要領及び条件にてブロック
試験片り、−Ｄ８及び曲げ試験片り、　−Ｄ８を作成し
た。また強化繊維及びチタン酸カリウムホイスカを含ま
ないマトリックス金属のみよりなるブロック試験片Ｄｏ
を作成した。

次いでこれらのブロック試験片及び曲げ試験片について
実施例１の場合と同一の要領及び条件にて窒化軸受鋼（
ＪＩＳ規格ＳＵＪ　２）Ｈｖ−ＩＱｏｏ）を相手材とす
る摩耗試験及び曲げ試験を行った。これらの摩耗試験及
び曲げ試験の結果をそれぞれ第８図及び第９図に示す。

第８図及び第９図より、強化繊維の体積率が３〜４５％
、特に５〜４０％程度である場合に複合材料及び相手材
の摩耗量が小さい値になり、また複合材料の強度を比較
的高い値に確保することができることが解る。

実施例４ チタン酸カリウムホイスカの体積率が如何なる値である
ことが適切であるかの検討を行った。

まず下記の表４に示されている如きチタン酸カリウムホ
イスカ及び窒化ケイ素ホイスカを用意し、このチタン酸
カリウムホイスカと窒化ケイ素ホイスカとを種々の体積
比にて混合した。次いでそれらの混合物が使用され、マ
トリックス金属としてアルミニウム合金（ＪＩＳ規格Ａ
ＣＩＡ）が使用され、複合材料に対する熱処理がＴ６に
置換えられた点を除き、上述の実施例１の場合と同一の
要領及び条件にてブロック試験片Ｅ１〜Ｅ、及び曲げ試
験片Ｅ、−Ｅ９を作成した。また強化繊維としての窒化
ケイ素ホイスカのみにて複合化されたマトリックス金属
よりなるブロック試験片Ｅｏを作成した。

次いでこれらのブロック試験片及び曲げ試験片について
実施例１の場合と同一の要領及び条件にて窒化軸受鋼（
ＪＩＳ規格ＳＵＪ　２）Ｈｖ−１０００）を相手材とす
る摩耗試験及び曲げ試験を行った。これらの摩耗試験及
び曲げ試験の結果をそれぞれ第１０図及び第１１図に示
す。

第１０図及び第１１図より、チタン酸カリウムホイスカ
の体積率が３〜５０％、特に５〜４５％、更には１０〜
４０％である場合に複合材料及び相手材の摩耗量が小さ
い値になり、また複合材料の強度を比較的高い値に確保
することができることが解る。

実施例５ マトリックス金属がマグネシウム合金、亜鉛合金、鉛合
金、スズ合金、銅合金である複合材料について摩耗試験
及び曲げ試験を行った。

まずマトリックス金属の溶湯の湯温及び加圧力がそれぞ
れ６９０℃、１０００　ｋｇ／　０ｍ２に設定された点
を除き、実施例１の場合と同一の要領及び条件にて体積
率１０％のアルミナ繊維（表２のＢ２）と、体積率４０
％のチタン酸カリウムホイスカとにより複合化されたマ
グネシウム合金（ＪＩＳ規格ＭＤ　Ｃ１−Ａ）よりなる
ブロック試験片Ｈ！及び曲げ試験片を作成した。

また湯温及び加圧力がそれぞれ５００℃、１０００ｋｇ
／ＣｌＩ２に設定された点を除き、実施例１の場合と同
一の要領及び条件にて体積率３０％のアルミナ繊維（表
２の８３）と、体積率１０％のチタン酸カリウムホイス
カとにより複合化された亜鉛合金（ＪＩＳ規格ＺＤＣＩ
）よりなるブロック試験片Ｉ、及び曲げ試験片を作成し
た。

また湯温及び加圧力がそれぞれ４１０℃、１０００　ｋ
ｇ／　０ｍ２に設定された点を除き、上述の実施例１の
場合と同一の要領及び条件にて体積率２０％のアルミナ
−シリカ繊維（表２の８４）と、体積率２０％のチタン
酸カリウムホイスカとにより複合化された鉛合金（ＪＩ
Ｓ規格ＷＪ８）よりなるブロック試験片Ｊ＋及び曲げ試
験片を作成した。

また湯温及び加圧力がそれぞれ３３０℃、１０００　ｋ
ｇ／　Ｃｍ２に設定された点を除き、実施例１の場合と
同一の要領及び条件にて体積率５％の炭化ケイ素ホイス
カ（表３）と、体積率５％のチタン酸カリウムホイスカ
とにより複合化されたスズ合金とよりなるブロック試験
片に１及び曲げ試験片を作成した。

更に窒化ケイ素ホイスカ（表４）と、チタン酸カリウム
ホイスカと、銅合金（Ｃｕ−１０ｖｔ％Ｓｎ）粉末とを
、窒化ケイ素ホイスカ及びチタン酸カリウムホイスカの
体積率が共に３％となるよう秤量して混合し、該混合物
に少量のエタノールを添加してスターラーにて約３０分
間混合した。かくして得られた混合物を８０℃にて５時
間乾燥した後、金型内に所定量の混合物を充填し、その
混合物をパンチにて４０００　ｋｇ／　ａｍ２の圧力に
て圧縮することにより板状に成形した。次いで分解アン
モニアガス（露点−３０℃）雰囲気に設定されたバッチ
型焼結炉にて板状体を７７０℃にて３０分間加熱するこ
とにより焼結し、焼結炉内の冷却ゾーンにて徐冷するこ
とにより複合材料を製造し、該複合材料よりブロック試
験片Ｌ１及び曲げ試験片を作成した。

また比較の目的で上述のブロック試験片Ｈ，〜Ｌ、の複
合材料のマトリックス金属のみよりなる材料よりそれぞ
れブロック試験片Ｈ８〜Ｌ０及び曲げ試験片を作成した
。

次いでこれらのブロック試験片について窒化軸受鋼（Ｊ
ＩＳ規格ＳＵＪ　２）Ｈｖ−１０００）製の円筒試験片
を相手材とする摩耗試験を実施例１の場合と同一の要領
及び条件にて行った。これらの摩耗試験の結果をそれぞ
れ下記の表５に示す。

尚表５に於て、ブロック試験片の摩耗量比率とはそれぞ
れ試験片Ｈ，−Ｌ、の摩耗量に対するブロック試験片Ｈ
１””Ｌ＋の摩耗量（摩耗痕深さμｌｌ１）の百分率を
意味し、円筒試験片の摩耗量の上段及び下段の数値はそ
れぞれブロック試験片Ｈ１〜Ｌｔ及びＨ０〜ＬＧと摩擦
された円筒試験片の摩耗量（摩耗減量ｍｇ）である。

また上述の如く形成された曲げ試験片について実施例１
の場合と同一の要領及び条件にて曲げ試験を行ったとこ
ろ、強化繊維及びチタン酸カリウムホイスカにて強化さ
れた複合材料の曲げ強さはマトリックス金属のみよりな
る曲げ試験片に比して１０〜３０％高い曲げ強さを有し
ていることが認められた。

表５及び曲げ試験の結果より、マトリックス金属がマグ
ネシウム合金、亜鉛合金、鉛合金、スズ合金、及び銅合
金である場合にも、強化繊維及びチタン酸カリウムホイ
スカのモース硬度や体積率等が本発明の範囲内にある場
合には、マトリックス金属のみよりなる材料に比して相
手材の摩耗量を実質的に増大させることなく複合材料の
摩耗量を大幅に低減し、また強度を向上させることがで
きることが解る。

以上に於ては本発明を本願発明者が行った実験的研究と
の関連に於て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の
種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らか
であろう。

表　　１ 注：１）ＪＩＳ規格ＳＵＪ　２ ２）ＪＩＳ規格ＳＵＳ４２０Ｊ２ 表　　５

【図面の簡単な説明】

第１図は互いに均一に混合された強化繊維としてのアル
ミナ繊維と固体潤滑剤としてのチタン酸カリウムホイス
カとよりなる成形体を示す斜視図、第２図は第１図に示
された成形体を用いて行われる高圧鋳造による複合材料
の製造の鋳造工程を示す解図、第３図は第２図の高圧鋳
造により形成された凝固体を示す斜視図、第４図はアル
ミナ繊維とチタン酸カリウムホイスカとにより複合化さ
れたアルミニウム合金よりなる複合材料及び比較例の複
合材料について種々の硬さの窒化処理された鋼を相手材
として行われた摩耗試験の結果を示すグラフ、第５図は
アルミナ繊維とチタン酸カリウムボイス力とにより複合
化されたアルミニウム合金よりなる複合材料及び比較例
の複合材料について行われた曲げ試験の結果を示すグラ
フ、第６図は種々の硬さの強化繊維とチタン酸カリウム
ホイスカとにより複合化されたアルミニウム合金よりな
る複合材料について窒化ステンレス鋼をｔ目手材として
行われた摩耗試験の結果を示すグラフ、第７図は種々の
硬さの強化繊維とチタン酸カリウムホイスカとにより複
合化されたアルミニウム合金よりなる複合材料について
行われた曲げ試験の結果を示すグラフ、第８図は種々の
体積率の炭化ケイ素ホイスカとチタン酸カリウムホイス
カとにより複合化されたアルミニウム合金よりなる複合
材料について窒化軸受鋼を相手材として行われた摩耗試
験の結果を示すグラフ、第９図は種々の体積率の炭化ケ
イ素ホイスカとチタン酸カリウムホイスカとにより複合
化されたアルミニウム合金よりなる複合材料について行
われた曲げ試験の結果を示すグラフ、第１０図は種々の
体積率のチタン酸カリウムホイスカとアルミナ繊維とに
より複合化されたアルミニウム合金よりなる複合材料に
ついて窒化軸受鋼を相手材として行われた摩耗試験の結
果を示すグラフ、第１１図は種々の体積率のチタン酸カ
リウムホイスカとアルミナ繊維とにより複合化されたア
ルミニウム合金よりなる複合材料について行われた曲げ
試験の結果を示すグラフである。 １・・・成形体、１′・・・複合材料、２ａ・・・強化
繊維。 ２ｂ・・・チタン酸カリウムホイスカ、３・・・鋳型、
４・・・モールドキャビティ、５・・・溶湯、６・・・
プランジャ、７・・・凝固体 特　許　出　願　人　　トヨタ自動車株式会社代　　　
理　　　人　　弁理士　　明石　昌毅第１．　　　第３
図 算２図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 強化繊維の体積率　（％） 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　互いに当接して相対的に摺動する第一の部材と
   第二の部材とよりなる摺動用部材にして、前記第一の部
   材の少なくとも前記第二の部材に対する摺動面部はモー
   ス硬度が７以上であり直径が２０μｍ以下である体積率
   ３〜４５％の強化繊維と、体積率３〜５０％のチタン酸
   カリウムホイスカとの混合物を強化材とし、アルミニウ
   ム、マグネシウム、銅、亜鉛、鉛、スズ及びそれらの何
   れかを主成分とする合金よりなる群より選択された金属
   をマトリックス金属とする複合材料にて構成されており
   、前記第二の部材の少なくとも前記第一の部材に対する
   摺動面部は硬さＨｖ（５０ｇ）が５５０以上の窒化処理
   された鋼にて構成されていることを特徴とする摺動用部
   材。
2. （２）　特許請求の範囲第１項の摺動用部材に於て、前
   記チタン酸カリウムホイスカの体積率は５〜４５％であ
   ることを特徴とする摺動用部材。
3. （３）　特許請求の範囲第２項の摺動用部材に於て前記
   強化繊維の体積率は５〜４０％であり、前記チタン酸カ
   リウムホイスカの体積率は１０〜４０％であることを特
   徴とする摺動用部材。