JPS6342348A - 耐摩耗性鉄系焼結合金の製造法 - Google Patents
耐摩耗性鉄系焼結合金の製造法Info
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- JPS6342348A JPS6342348A JP18451486A JP18451486A JPS6342348A JP S6342348 A JPS6342348 A JP S6342348A JP 18451486 A JP18451486 A JP 18451486A JP 18451486 A JP18451486 A JP 18451486A JP S6342348 A JPS6342348 A JP S6342348A
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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〕
本発明は優れた耐摩耗性ひ有し、特にロータリーコンプ
レッサーポンプ用のベーン材として有用な鉄系焼結合金
の製造法に関する。
レッサーポンプ用のベーン材として有用な鉄系焼結合金
の製造法に関する。
現在、ロータリーコンプレッサーポンプ用ベーンには特
殊鋳鉄やハイス鋼などが使用されているが、全面機械加
工により製造しなければならない為極めてコスト高にな
っている。
殊鋳鉄やハイス鋼などが使用されているが、全面機械加
工により製造しなければならない為極めてコスト高にな
っている。
焼結により製造されたベーンも一部で使用されているが
、安価である反面、耐摩耗性及び耐焼付性などの性能面
で劣り、特に相手材であるピストンの材質によってはこ
れとのなじみが悪くピストンの摩耗が大きい等の欠点が
蔦っだ。
、安価である反面、耐摩耗性及び耐焼付性などの性能面
で劣り、特に相手材であるピストンの材質によってはこ
れとのなじみが悪くピストンの摩耗が大きい等の欠点が
蔦っだ。
又、鉄鋼材料に耐摩耗性向上の目的で適用される焼入れ
及び焼戻しの熱処理分焼結合金に応用しても、焼結合金
は空孔が存在するので面圧不足となり、予期した効果が
得られなかった。
及び焼戻しの熱処理分焼結合金に応用しても、焼結合金
は空孔が存在するので面圧不足となり、予期した効果が
得られなかった。
本発明は、優れた耐摩耗性及び耐焼付性を有し、相手材
との摺動特性を改善したロータリーフンプレツサー用ベ
ーン材として使用しうる鉄系焼結合金の製造法を提供す
ることを目的とする。
との摺動特性を改善したロータリーフンプレツサー用ベ
ーン材として使用しうる鉄系焼結合金の製造法を提供す
ることを目的とする。
本発明の焼結合金は、１０〜２０重量％のＣｒと残部の
Ｆｅからなる合金粉１０〜８０重量％と；炭素粉１．０
〜２．５重量％とｉ所望によりＷ、 Ｖ及びＮｂの少な
くとも１種の金属粉０．５〜３．０重Ｍ％と； ＣａＦ
粉及びＢａＦ 粉の少なくとも１種０．３〜５重量％
と；０．５〜３．０重量％のＣｒ 、 ０．４〜１．０
重量％のＭｕ、０．１〜０．４重量％のＭｏ及び残部の
Ｆｅからなる合金粉又は混合粉の残部を混合し；加圧成
形し、真空又は不活性雰囲気で１１００〜１２５０ Ｃ
の温度で焼結すること２特徴とする方法によって製造す
ることができる。
Ｆｅからなる合金粉１０〜８０重量％と；炭素粉１．０
〜２．５重量％とｉ所望によりＷ、 Ｖ及びＮｂの少な
くとも１種の金属粉０．５〜３．０重Ｍ％と； ＣａＦ
粉及びＢａＦ 粉の少なくとも１種０．３〜５重量％
と；０．５〜３．０重量％のＣｒ 、 ０．４〜１．０
重量％のＭｕ、０．１〜０．４重量％のＭｏ及び残部の
Ｆｅからなる合金粉又は混合粉の残部を混合し；加圧成
形し、真空又は不活性雰囲気で１１００〜１２５０ Ｃ
の温度で焼結すること２特徴とする方法によって製造す
ることができる。
所望により、Ｗ、Ｖ及びＮｂの少なくともひとつを上記
の割合で添加すれば、焼結合金中に硬質であるこれらの
炭化物が生成され、この炭化物が第１相及び第２相に分
散されるので、なお一層耐摩耗性を向上させることがで
きる。
の割合で添加すれば、焼結合金中に硬質であるこれらの
炭化物が生成され、この炭化物が第１相及び第２相に分
散されるので、なお一層耐摩耗性を向上させることがで
きる。
上記方法により製造された焼結合金は残留オーステナイ
ト量が極めて少ないが、これ３更に焼入れ及び焼戻し３
行なうことによって、残留オーステナイトな消滅させる
ことができる。好ましくは焼入れは８２０〜９５０Ｃで
約６０分間保持した後に油中で急冷し、焼戻しは１８０
〜５００ Ｃで約６０分間行なうのが一般的である。
ト量が極めて少ないが、これ３更に焼入れ及び焼戻し３
行なうことによって、残留オーステナイトな消滅させる
ことができる。好ましくは焼入れは８２０〜９５０Ｃで
約６０分間保持した後に油中で急冷し、焼戻しは１８０
〜５００ Ｃで約６０分間行なうのが一般的である。
本発明においては、上記Ｆθ−ｃｒ合金粉を１０〜８０
重量％とする必要があり、１０重量％未満では十分な耐
摩耗性が得られず、８０重量％を超えると摺動の際に相
手材の損耗が激しくなる。
重量％とする必要があり、１０重量％未満では十分な耐
摩耗性が得られず、８０重量％を超えると摺動の際に相
手材の損耗が激しくなる。
炭素粉はマルテンサイト及びＣｒＣの形成に用いられ、
１．０重量％以下ではＣｒ炭化物の発生量が少なく十分
な耐摩耗性が得られず、２．５重量％を超えるとＣｒ炭
化物の発生量が多すぎ相手材の損耗が激しく且つ脆化す
る。
１．０重量％以下ではＣｒ炭化物の発生量が少なく十分
な耐摩耗性が得られず、２．５重量％を超えるとＣｒ炭
化物の発生量が多すぎ相手材の損耗が激しく且つ脆化す
る。
Ｗ、 Ｖ、 Ｎｂの少なくとも１種の金属粉の添加も耐
摩耗性号向上させるが、０．３重量％未満では効果がな
く、３．０重量％企超えるとやはり相手材の損耗が激し
くなる。
摩耗性号向上させるが、０．３重量％未満では効果がな
く、３．０重量％企超えるとやはり相手材の損耗が激し
くなる。
ＣａＦ又はＢａＦ の添加によって、相手材との摺動
特性を著しく改善して相手材の損耗を減少させることが
できるが、添加量が０．３重量％未満では上記の効果が
なく、５重量％を超えると焼結合金の強度の低下が著し
い。
特性を著しく改善して相手材の損耗を減少させることが
できるが、添加量が０．３重量％未満では上記の効果が
なく、５重量％を超えると焼結合金の強度の低下が著し
い。
焼結の際に真空又は不活性な雰囲気を使用するのは、原
料粉末中にＭｎ及びＣｒといった易酸化性元素を含むた
めに酸化性雰囲気ではこれらが酸化されてしまうこと、
及びアンモニア分解ガスや水素ガスでは脱炭反応が起こ
り組織にばらつ＠３生じ易いためである。
料粉末中にＭｎ及びＣｒといった易酸化性元素を含むた
めに酸化性雰囲気ではこれらが酸化されてしまうこと、
及びアンモニア分解ガスや水素ガスでは脱炭反応が起こ
り組織にばらつ＠３生じ易いためである。
本方法により得られる焼結合金が耐摩耗性に優れている
理由は、焼結合金中にＣｒ炭化物及び所望に応じてＷ、
Ｖ及びＮｌ）の炭化物のような硬質物質を含有するこ
と、並びに組織的にオーステナイトが極めて少ないか残
存しないためであると思われる。
理由は、焼結合金中にＣｒ炭化物及び所望に応じてＷ、
Ｖ及びＮｌ）の炭化物のような硬質物質を含有するこ
と、並びに組織的にオーステナイトが極めて少ないか残
存しないためであると思われる。
又、摺動特性の改善は、分解温度の高いＣａＦ２又はＢ
ａＦ が１１００〜１２５０ Ｃでの焼結後も分解せ
ず残存するためと考えられる。
ａＦ が１１００〜１２５０ Ｃでの焼結後も分解せ
ず残存するためと考えられる。
〔実施例〕
以下の実施例により本発明を詳述する。
実施例１
下記第１表に示した組成（重量％）を有する６種類の粉
末原料から、以下の工程に従って６種類の焼結合金の試
料ひ製造した。
末原料から、以下の工程に従って６種類の焼結合金の試
料ひ製造した。
第 １ 表
試料 合金粉入 合金粉Ｂ （ａＦ 粉 炭素粉−一
一一一１ 、−一一一一一一一、 １．−一一一一１．
□２□ □１ ３０ 残
０１．５２ ４０ 残
０１．５３ ５０ 残
０１．５４ ３０ 残 １
１．５５ ４０ 残 １１．
５６ ５０ 残 １１．５（
註）合金粉Ａ・・Ｆｅ−１３Ｏｒ合金粉Ｂ＝Ｆ’ｓ−Ｉ
Ｃ！ｒ−０，７Ｍｎ−０，、：ｌｌ。
一一一１ 、−一一一一一一一、 １．−一一一一１．
□２□ □１ ３０ 残
０１．５２ ４０ 残
０１．５３ ５０ 残
０１．５４ ３０ 残 １
１．５５ ４０ 残 １１．
５６ ５０ 残 １１．５（
註）合金粉Ａ・・Ｆｅ−１３Ｏｒ合金粉Ｂ＝Ｆ’ｓ−Ｉ
Ｃ！ｒ−０，７Ｍｎ−０，、：ｌｌ。
各原料粉末？充分に混合し、約４〜６ ｔ ｏ ｎ岸２
の圧力で加圧成形し、真空雰囲気中において１１５０Ｃ
で焼結した。得られた焼結合金を更に８２０Ｃで６０分
間保持した後泊焼入れし、次に４０００で６０分間焼戻
しを行なった。
の圧力で加圧成形し、真空雰囲気中において１１５０Ｃ
で焼結した。得られた焼結合金を更に８２０Ｃで６０分
間保持した後泊焼入れし、次に４０００で６０分間焼戻
しを行なった。
得られた各合金試料Ｐ内径１６朋、外径２６羽、高さ１
１羽でフランジ部の外径３０Ｉ！Ｉｓ１高さ３ＩＩＩｓ
の大成式摩耗試験用回転片とし、相手材である固定片ト
し”（４５１１ｆｆｌＸ ２５ ｆｉｍＸ ６ ｆｆ１
ｆｉのミーハナイト鋳鉄材（硬度ＨＲＣ！ ４８ ）を
用いて摩耗試験を実施した。
１羽でフランジ部の外径３０Ｉ！Ｉｓ１高さ３ＩＩＩｓ
の大成式摩耗試験用回転片とし、相手材である固定片ト
し”（４５１１ｆｆｌＸ ２５ ｆｉｍＸ ６ ｆｆ１
ｆｉのミーハナイト鋳鉄材（硬度ＨＲＣ！ ４８ ）を
用いて摩耗試験を実施した。
摩耗試験条件は次の通りであった：
速 度 ３．８１ ｍ／ｓｅｃ摩擦距離 ２
００ ｍ 最終荷重 ３．２に９ 潤 滑 ドライ 尚、比較例として熱処理したＳＣ！Ｍ ４１５材（硬度
ＨＣ５５６０）で上記と同様の回転片を作成し上記と同
様の耐摩耗試験を実施した。
００ ｍ 最終荷重 ３．２に９ 潤 滑 ドライ 尚、比較例として熱処理したＳＣ！Ｍ ４１５材（硬度
ＨＣ５５６０）で上記と同様の回転片を作成し上記と同
様の耐摩耗試験を実施した。
各合金試料について固定片の比摩耗量及び回転片の摩耗
量（外径寸法減少）を測定し、比較例と共に第２表に示
した。
量（外径寸法減少）を測定し、比較例と共に第２表に示
した。
第２表
１ ０．２１ＸＩＣ１” ０．００５２ ０
．２２Ｘ１０−６０．００４ ３ ０、２２ Ｘ １０−６０． ＱＯ４４０，１２
Ｘ１０−６０．００４ ５ ０、１０ Ｘ １０−６０．００４６ ０．１
０Ｘ１０−６０．００３ 比較例 ０．４１Ｘ１０−６０．００９本発明の合金試
料４〜６は良好な耐摩耗性に加えて優れた摺動特性を示
したが、ｃａＦ又はＢａＦ２を含まない試料１〜３は摺
動特性が劣り、比較例は耐摩耗性及び摺動特性のいずれ
も劣っていた。
．２２Ｘ１０−６０．００４ ３ ０、２２ Ｘ １０−６０． ＱＯ４４０，１２
Ｘ１０−６０．００４ ５ ０、１０ Ｘ １０−６０．００４６ ０．１
０Ｘ１０−６０．００３ 比較例 ０．４１Ｘ１０−６０．００９本発明の合金試
料４〜６は良好な耐摩耗性に加えて優れた摺動特性を示
したが、ｃａＦ又はＢａＦ２を含まない試料１〜３は摺
動特性が劣り、比較例は耐摩耗性及び摺動特性のいずれ
も劣っていた。
本発明によれば、優れた耐摩耗性及び耐焼付性を有し、
更に相手材との摺動特性を大幅に改善した鉄系焼結合金
を低コストで製造し、提供することができる。この耐摩
耗性の鉄系焼結合金は摺動部品、特にロータリーコンプ
レッサー用ベーン材として有用である。
更に相手材との摺動特性を大幅に改善した鉄系焼結合金
を低コストで製造し、提供することができる。この耐摩
耗性の鉄系焼結合金は摺動部品、特にロータリーコンプ
レッサー用ベーン材として有用である。
Claims (2)
- （１）１０〜２０重量％のＣｒと残部のＦｅからなる合
金粉１０〜８０重量％と；炭素粉１．０〜２．５重量％
と；ＣａＦ＿２粉及びＢａＦ＿２粉の少なくとも１種０
．３〜５重量％と；０．５〜３．０重量％のＣｒ、０．
４〜１．０重量％のＭｎ、０．１〜０．４重量％のＭｏ
及び残部のＦｅからなる合金粉又は混合粉の残部を混合
し；加圧成形し、真空又は不活性雰囲気で１１００〜１
２５０℃の温度で焼結することを特徴とする耐摩耗性鉄
系焼結合金の製造法。 - （２）１０〜２０重量％のＣｒと残部のＦｅからなる合
金粉１０〜８０重量％と；炭素粉１．０〜２．５重量％
と；Ｗ、Ｖ及びＮｂの少なくとも１種の金属粉０．５〜
３．０重量％と；ＣａＦ＿２粉及びＢａＦ＿２粉の少な
くとも１種０．３〜５重量％と；０．５〜３．０重量％
のＣｒ、０．４〜１．０重量％のＭｎ、０．１〜０．４
重量％のＭｏ及び残部のＦｅからなる合金粉又は混合粉
の残部を混合し；加圧成形し、真空又は不活性雰囲気で
１１００〜１２５０℃の温度で焼結することを特徴とす
る耐摩耗性鉄系焼結合金の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18451486A JPS6342348A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 耐摩耗性鉄系焼結合金の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18451486A JPS6342348A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 耐摩耗性鉄系焼結合金の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6342348A true JPS6342348A (ja) | 1988-02-23 |
Family
ID=16154528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18451486A Pending JPS6342348A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 耐摩耗性鉄系焼結合金の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6342348A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5545247A (en) * | 1992-05-27 | 1996-08-13 | H ogan as AB | Particulate CaF2 and BaF2 agent for improving the machinability of sintered iron-based powder |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5345608A (en) * | 1976-10-06 | 1978-04-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Stitered slide material |
| JPS54119321A (en) * | 1978-03-08 | 1979-09-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Sintered alloy of superior abrasion resistance |
| JPS55148748A (en) * | 1979-05-07 | 1980-11-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Sintered alloy with superior wear resistance |
| JPS60218459A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 圧縮性・焼結性に優れた耐摩耗性焼結部品用鉄系合金粉末 |
-
1986
- 1986-08-06 JP JP18451486A patent/JPS6342348A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5345608A (en) * | 1976-10-06 | 1978-04-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Stitered slide material |
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| JPS55148748A (en) * | 1979-05-07 | 1980-11-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Sintered alloy with superior wear resistance |
| JPS60218459A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 圧縮性・焼結性に優れた耐摩耗性焼結部品用鉄系合金粉末 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5545247A (en) * | 1992-05-27 | 1996-08-13 | H ogan as AB | Particulate CaF2 and BaF2 agent for improving the machinability of sintered iron-based powder |
| US5631431A (en) * | 1992-05-27 | 1997-05-20 | Hoganas Ab | Particulate CaF2 agent for improving the machinability of sintered iron-based powder |
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