KR100261059B1 - Method of manufacturing a sintered alloy material - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a sintered copper alloy member is provided which can stably fixate graphite so that the strength of a basic material is not influenced, and the breakage and detachment of a lubricating agent of graphite are minimized. CONSTITUTION: The method for manufacturing a sintered copper alloy member comprises a process (S1) of forming a green compact at a pressure of 3 to 6 kgf/cm2 by mixing a composition comprising 70 to 80 wt.% of copper alloy base metallic powder; 10 to 13 wt.% of powder for tool steel comprising a low alloy part consisting of fine Fe and a small amount of alloy elements and a high alloy part in which one or more metal constituents having high fusion points such as chromium, vanadium and tungsten are mixed; and 10 to 12 wt.% of graphite for 1 to 2 hours, and a process (S2) of sintering the green compact under reducing atmosphere of 900 to 960 deg.C; wherein the powder for tool steel comprises 0.9 wt.% of C, 4.2 wt.% of Cr, 5.0 wt.% of Mo, 2.0 wt.% of V, 6.0 wt.% of W and a balance of Fe, and the copper alloy base metallic powder comprises one or more elements selected from Sn, Ni, Fe and SiO2.

Description

동계 소결합금부재의 제조방법Manufacturing method of copper alloy

본 발명은 동(Cu)계 소결합금 부재의 제조방법에 관한 것으로, 특히 윤활재로 첨가되는 흑연이 안정되게 고착될 수 있도록 하는 동계 소결합금 부재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a copper (Cu) base alloy member, and more particularly, to a method of manufacturing a copper base alloy member to stably fix graphite added as a lubricant.

일반적으로 축수재료와 전지접점재, 브레이크 라이닝, 클러치 등에 사용되는 동 또는 동계 소결합금 부재는 기지금속과 기지금속 강화재 및 윤활재 등이 혼합되어 있는 복합재료라 할 수 있다. 상기 기지금속은 통상 동이나 여기에 주석(Sn), 아연(Zn), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 등이 첨가되어 있는 동합금이며, 상기 기지금속 강화재는 적용 개소에 따라 기지 강동 향상과 경도 향상, 내부식성 강화, 내마모성 향상 등의 목적으로 참가되는 다양한 원소들로써, 세라믹스에서부터 고융점 금속까지 다양하게 사용하고 있다. 미세한 Al2O3, SiO2, ZrO, B4C, 뮬라이트 등과 같은 세라믹스의 첨가는 내마모성을 향상시키며, Ni, Fe, Mo, W, Cr, Co 등의 고융점금속의 첨가는 강도와 경도를 향상시키며, 내부식성 등을 향상시킬 수 있다.Generally, copper or copper base alloy members used for bearing materials, battery contact materials, brake linings, clutches, etc. may be referred to as composite materials in which a base metal, a base metal reinforcing material, and a lubricant are mixed. The base metal is usually copper or a copper alloy in which tin (Sn), zinc (Zn), nickel (Ni), aluminum (Al), etc. is added thereto, and the base metal reinforcing material has improved base rigidity and hardness depending on the application point. As various elements participating for the purpose of improving, enhancing corrosion resistance, and improving wear resistance, various elements are used from ceramics to high melting point metals. The addition of fine ceramics such as Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO, B 4 C, Mullite, etc. improves the wear resistance, and the addition of high melting point metals such as Ni, Fe, Mo, W, Cr, Co, etc. It can improve the corrosion resistance and the like.

그리고 상기 윤활재는 접촉면의 금속/금속간의 직접 접촉을 방지함으로 비정상 마모(severe wear)를 방지하며, 일정한 마찰특성을 유지하도록 하는 것이다. 축수재료나 전지접점재, 브레이크 라이닝, 클러치 등의 동 또는 동계 소결합금 부재에 사용되는 윤활재로는 보통 흑연(graphite)과 이황화몰리브덴(MoS2), 보론산화물(B2O3), 칼슘플로라이드(CaF2) 등과 같은 고체윤활재와 저용융점을 가지고 있는 Pb등이 사용된다. 다시말해 이러한 윤활재는 마찰면에서의 상대 마찰금속과의 응착현상을 억제하여 안정된 마찰계수와 마모량을 확보하기 위해 첨가되는 것으로, 윤활재중 가장 일반적으로 사용되는 것은 흑연이며, 마찰면에서 고체윤활재의 안정적인 공급은 접촉면의 마찰특성을 위해서 매우 중요한 것이다.In addition, the lubricant prevents abnormal wear by preventing direct contact between metals / metals on the contact surface, and maintains constant friction characteristics. Lubricants used in copper or copper alloys such as bearing materials, battery contact materials, brake linings, clutches, etc. are usually graphite, molybdenum disulfide (MoS 2 ), boron oxide (B 2 O 3 ), calcium fluoride Solid lubricants such as (CaF 2 ) and Pb having a low melting point are used. In other words, these lubricants are added to suppress the adhesion phenomenon with the relative friction metal on the friction surface to ensure a stable coefficient of friction and wear. Graphite is the most commonly used lubricant, and the stable lubricant of the solid lubricant on the friction surface Supply is very important for the friction characteristics of the contact surface.

그런데, 고체윤활재인 흑연은 자체의 강도가 약하고, 흑연을 둘러싼 기지금속의 강도도 높지 않으며, 기지금속인 동 또는 동합금과의 젖음성이 없어서 마찰시 마찰면에서 기지금속의 작은 변형으로도 쉽게 부서지고, 또한 기지금속에서 탈락하는 경우가 많아 그 역할을 다하지 못하는 경우가 대부분이다.However, graphite, which is a solid lubricant, has a weak strength, does not have high strength of the base metal surrounding graphite, and has no wettability with copper or copper alloy, which is a base metal. In addition, many of them are eliminated from the base metals, so most of them cannot fulfill their role.

따라서 필요이상의 윤활재를 첨가하여 사용하게 되는데, 흑연이 과다하게 첨가될 경우 오히려 기지금속의 강도를 더 낮추게 되며 특히 고온에서 마모가 증가하여 마찰재의 특성이 떨어지게 된다.Therefore, it is used to add more lubricant than necessary, if the graphite is added excessively rather lower the strength of the base metal, especially at high temperature wear increases the characteristics of the friction material is reduced.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로 일본국 특개평 6-346169(94. 12.20)에서는 흑연 주위에 바인더를 사용하여 강화재(무기재료분)와 기지분말을 붙도록 하고, 이것을 소결하여 흑연 입자 주변의 기지강도를 향상시키고 마찰시 변형을 억제되게 하여 흑연의 부서짐과 탈락을 방지하도록 하였다.In order to solve this problem, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-346169 (December 20, 1994) uses a binder around graphite to adhere a reinforcing material (inorganic material powder) and matrix powder, and sinters it to provide a known strength around graphite particles In order to prevent the breakage and falling of the graphite by improving the and suppressing the deformation during the friction.

그러나 이것은 바인더를 사용하여 기지분말과 강화재를 흑연 주위에 붙이는 작업이 별도로 이루어져야 하며, 소결시 적절히 바인더를 제거해야하는 공정이 추가로 이루어져야 하는 불편이 있었다.However, this has to be done by separately attaching the base powder and the reinforcement around the graphite using a binder, and additionally the process of removing the binder appropriately during sintering.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 기지금속의 강도에 영향을 주지않고 윤활재인 흑연의 부서짐과 탈락을 극소화할 수 있게 흑연을 안정적으로 고착시킬 수 있는 동계 소결합금 부재의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and to provide a method for producing a copper base alloy member capable of stably fixing the graphite to minimize the breakdown and fall of the graphite graphite as a lubricant without affecting the strength of the base metal. Has its purpose.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 동계 소결합금 부재의 제조방법은, 동합금계 기지금속 분말 70 - 80wt%; 미세한 Fe와 미량의 합금원소로 이루어진 저합금부와, 크롬이나 바나듐, 텅스텐 등의 고융점 금속성분들이 하나 이상 혼합된 고합금부로 이루어진 공구강 분말 10 - 13wt% 및; 흑연 10 -12 wt%으로 구성된 조성물을 1-2시간 혼합하고, 3-6Kgf/㎠압력으로 성형한 후, 환원성 분위기에서 900 - 960℃의 온도로 소결하게 된 것을 특징으로 한다.Method for producing a copper-based small alloy member of the present invention for achieving the above object, the copper alloy base metal powder 70-80wt%; Tool steel powder consisting of a low alloy portion made of fine Fe and a small amount of alloying elements, and a high alloy portion mixed with one or more high melting point metal components such as chromium, vanadium, and tungsten; The composition consisting of graphite 10 -12 wt% is mixed for 1-2 hours, molded at 3-6Kgf / cm 2 pressure, and then sintered at a temperature of 900-960 ℃ in a reducing atmosphere.

이때 상기 공구강분말이 C : 0.9wt%, Cr : 4.2wt%, Mo : 5.0wt%, V : 2.0wt%, W : 6.0wt% 나머지는 Fe로 구성된 것을 특징으로 한다.At this time, the tool steel powder is characterized in that the C: 0.9wt%, Cr: 4.2wt%, Mo: 5.0wt%, V: 2.0wt%, W: 6.0wt% remainder is composed of Fe.

그리고, 상기 동합금계 기지금속 분말이 Sn, Ni, Fe, Si02중에서 선택된 원소를 하나 이상 포함하게 된 것을 특징으로 한다.In addition, the copper alloy base metal powder is characterized in that it comprises one or more elements selected from Sn, Ni, Fe, Si0 2 .

여기서 상기 혼합시간은 1시간 이내로 하는 경우 충분히 잘 혼합되지 않고, 2시간이상 되는 경우 혼합시간에 비해 혼합정도가 크게 변화되지 않으므로 1 - 2시간으로 한정한다.Herein, the mixing time is not sufficiently mixed when the mixing time is within 1 hour, and the mixing degree is not significantly changed compared to the mixing time when the mixing time is 2 hours or more, so it is limited to 1-2 hours.

그리고 성형시의 압력은 3Kgf/㎠이하로 하는 경우 성형체의 강도가 지나치게 낮아 취급이 어려울 뿐아니라 소결시에 지나치게 수축되어 최종치수정도가 떨어지는 문제점이 있으며, 6Kgf/㎠이상으로 하는 경우 소결 밀도가 지나치게 높게 되어 성형체의 국부적인 밀도차이가 심하게 발생되어 소결시 뒤틀림이 발생할 가능성이 높아 성형압을 3 - 6Kgf/㎠로 한정하였다.In addition, when the molding pressure is 3 Kgf / cm 2 or less, the strength of the molded body is too low to be difficult to handle, and there is a problem that the final dimension is reduced due to excessive shrinkage during sintering. It became high and the local density difference of a molded object was severely generated, and distortion at the time of sintering was high, and the molding pressure was limited to 3-6Kgf / cm <2>.

또한 소결온도는 850℃이하로 하는 경우 소결시에 충분한 액상이 충분히 존재하지 않게 되어 저합금부(10)가 용융 또는 확산이동이 원활히 진행되지 않게 되고, 소결온도가 960℃이상으로 되는 경우 액상이 지나치게 많이 존재하여 소결이 지나치게 진행되는 문제점이 있어 소결온도는 850-960℃로 한정하였다.In addition, when the sintering temperature is lower than 850 ° C., sufficient liquid phase does not exist at the time of sintering, so that the low alloy portion 10 does not smoothly melt or diffuse, and when the sintering temperature is higher than 960 ° C., There is a problem that the sintering proceeds too much because it exists too much, the sintering temperature was limited to 850-960 ℃.

이와 같은 동계 소결합금 부재의 제조방법은 성형후 소결시에 저합금부의 성분이 소결과정에서 확산 또는 액상유동하면서 윤활재인 흑연위주로 이동하여 이를 포위한 구조의 소결합금 부재가 제조되므로, 흑연 주변 강도의 저하를 막고 마찰시 흑연 주변이 변형되는 것을 막아 흑연의 부서짐과 탈락을 방지하게 된 것이다.In the method of manufacturing the copper base alloy member, since the low alloy component during the sintering after molding is diffused or liquefied during the sintering process, it moves around the graphite, which is a lubricant, to produce a small alloy member having a structure surrounding the graphite. It prevents the fall and prevents the graphite from deforming during friction, thereby preventing the fracture and fall of the graphite.

제1도는 본 발명의 동계 소결합금 부재 제조방법에 따른 흐름도.1 is a flow chart according to the method for manufacturing a copper base alloy member of the present invention.

제2도는 본 발명에 따른 강화재 분말의 조직 상태도.2 is a structural state diagram of the reinforcing material powder according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 강화재의 저합금부가 소결과정의 변화상태를 보여주는 상태도.3 is a state diagram showing a change state of the sintering process of the low alloy portion of the reinforcing material according to the present invention.

제4도는 본 발명의 실시예에 따라 소결한 동계 소결합금 부재의 미세조직 사진이다.4 is a microstructure photograph of a copper base alloy member sintered according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 저합금부 12 : 고합금부10: low alloy portion 12: high alloy portion

14 : 공구강 분말 16 : 흑연14 tool steel powder 16 graphite

18 : 기지부18: the base

이하, 본 발명의 동계 소결합금 부재의 제조방법을 실시예와 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a copper base alloy member of the present invention will be described in detail with reference to Examples and accompanying drawings.

제1도는 본 발명의 동계 소결합금 부재 제조방법에 따른 흐름도이고, 제2도는 공구강 분말의 분포도, 제3도는 본 발명의 소결과정에 따른 조직 상태의 변화과정을 도시한 것이다.1 is a flow chart according to the method for manufacturing a copper base alloy member of the present invention, FIG. 2 is a distribution diagram of tool steel powder, and FIG. 3 shows a process of changing the state of the structure according to the sintering process of the present invention.

우선 본 발명의 동계 소결합금 부재의 제조방법은 , 동합금계 기지금속에 제2도에 도시한 바와 같이, 미세한 Fe와 미량의 합금원소롤 이루어진 저합금부(10)와, 크롬이나 바나듐, 텅스텐 등의 고융점 금속성분들이 하나 이상 혼합된 고합금부(12)로 이루어진 공구강 분말(14)을 강화재로 첨가하고, 흑연(16)을 윤활재로 첨가한 후 가압성형하여 성형체를 만드는 제 1 단계(S1), 성형체를 가열하여 저합금부(10)가 확산 또는 액상유동하여 흑연주위를 포위하도록 하여 소결하는 제 2 단계(S2)로 이루어진 것으로, 상기 제 1 단계(S1)의 공구강 분말(14)은 일반적인 공구강을 세립화한 것으로 철과 미량의 합금원소로 이루어진 저합금부(10)에 크롬이나 바나듐, 텅스텐 등의 고융점 금속성분이 하나 이상 혼합된 고합금부(12)가 일정간격으로 분포되어 있는 것이다.First, the method for manufacturing a copper base alloy member of the present invention includes a low alloy portion 10 composed of fine Fe and a small amount of alloying elements as shown in FIG. 2 of a copper alloy base metal, chromium, vanadium, tungsten, or the like. The first step (S1) of adding a tool steel powder (14) made of a high alloy portion 12, a mixture of one or more high melting point metal components of the reinforcing material, and adding graphite (16) as a lubricant and then pressing to make a molded article The second step (S2) of sintering by heating the molded body so that the low alloy portion 10 diffuses or flows in liquid to surround the graphite, the tool steel powder 14 of the first step (S1) is a general The fine alloy tool steel is finely divided into a low-alloy part 10 composed of iron and a small amount of alloying elements. The high-alloy part 12 in which one or more high-melting-point metal components such as chromium, vanadium, and tungsten is mixed is distributed at regular intervals. .

상기 제 2 단계(S2)에서 소결하기 위해서 동계 소결합금 부재의 동합금계 기지금속이 용융되는 온도로 가열하면 제3도에 도시한 바와 같이, 동합금계 기지금속 내로 저합금부(10)가 확산 또는 액상유동하면서 흑연(16)주위로 이동하여 흑연으르 포위하게 된다. 이때 동합금계 기지 금속이 청동계인 경우 소결온도를 850∼960℃로 하고, 황동계인 경우 소결온도를 900∼1000℃가 되게 하면 목적하는 동계 소결합금 부재를 얻을 수 있다.In order to sinter in the second step S2, when the copper alloy base metal of the copper base alloy member is heated to a temperature at which it is melted, as shown in FIG. 3, the low alloy portion 10 diffuses into the copper alloy base metal. While flowing in liquid phase, it moves around the graphite 16 and is surrounded by graphite. In this case, when the copper alloy base metal is bronze, the sintering temperature is set to 850 to 960 ° C, and in the case of brass, the sintering temperature is set to 900 to 1000 ° C.

따라서, 본 발명에 따른 동계 소결합금 부재의 제조방법은 고합금부(12)와 저합금부(10)로 이루어진 공구강 분말을 흑연(16)과 함께 동합금계 기지금속에 첨가 혼합하고, 적정 소결온도로 소결하는 과정에서 저합금부(10)가 확산 또는 액상유동하면서 흑연(16) 주위로 이동한 다음 흑연(16) 주위를 에워싸게 함으로써, 흑연(16)을 기지금속보다 강도가 높은 저합금부(10)가 둘러싸므로 강도를 향상시키고, 마찰시 흑연(16) 부위의 변형을 최소화함으로 흑연(16)의 부서짐과 탈락이 현저하게 줄게 된다.Therefore, the method for manufacturing a copper base alloy member according to the present invention is a tool steel powder composed of a high alloy portion 12 and a low alloy portion 10 is added and mixed with graphite 16 to a copper alloy base metal, and at an appropriate sintering temperature In the sintering process, the low alloy portion 10 moves around the graphite 16 while being diffused or flows, and then surrounds the graphite 16 so that the graphite 16 has a higher strength than that of the base metal. 10) is enclosed, thereby improving strength and minimizing deformation of the graphite 16 during friction, thereby significantly reducing the breakage and dropping of the graphite 16.

또한 공구강 분말의 잔류된 고합금부(12)는 첨가된 원래의 위치에 남게되어, 기지부(18)의 입자 분산 강화재의 역할을 수행할 수 있으므로 고온에서의 강도를 그대로 유지할 수 있게 된다.In addition, the remaining high alloy portion 12 of the tool steel powder is left in the original position where it was added, and can serve as the particle dispersion reinforcing material of the base portion 18, thereby maintaining the strength at high temperature as it is.

공구강 분말(14)중 저합금부(10)의 이동은 동합금계 기지금속이 액상으로 존재하는 경우 그 속도가 현저하므로 소결과정중 이를 관찰할 수 있다.The movement of the low alloy portion 10 of the tool steel powder 14 can be observed during the sintering process because the speed is remarkable when the copper alloy base metal is present in the liquid phase.

즉, 본 발명은 공구강 분말(14)중 저합금부(10)의 액상 동합금계 기지금속으로의 확산 또는 액상유동현상을 이용하여 윤활재인 흑연(16)을 단단하게 고정할 수 있게 하는 것이다.That is, the present invention allows the graphite 16, which is a lubricant, to be firmly fixed by using the diffusion of the low alloy portion 10 into the liquid copper alloy base metal or the liquid phase flow phenomenon of the tool steel powder 14.

[실시예1∼3][Examples 1-3]

본 실시예에서는 강화재로 공구강 분말(14)인 M2 분말을 선택하여 흑연(16)이 윤활재로 첨가되는 복합 청동계 소결합금 부재에 첨가하였다. 사용한 M2 공구강의 조성은 다음 표 1과 같다.In the present embodiment, M2 powder, which is the tool steel powder 14, was selected as the reinforcing material, and graphite 16 was added to the composite bronze base alloy member to which the lubricant was added. The composition of the used M2 tool steel is shown in Table 1 below.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기 표1의 조성으로 된 M2 공구강 분말(14)은 제1도에 도시된 바와 같이 고합금부(12)와 저합금부(10)로 나누어져 있고, 저합금부(10)를 기지로 하여 고합금부(12)가 일정한 간격으로 분포하고 있으며, 특히 저합금부(10)의 결정립은 매우 미세하여 수㎛ 수준인 것이다.The M2 tool steel powder 14 having the composition shown in Table 1 is divided into a high alloy portion 12 and a low alloy portion 10, as shown in FIG. The gold portions 12 are distributed at regular intervals, and in particular, the grains of the low alloy portion 10 are very fine and have a level of several μm.

이와 같은 강화재와 흑연(16)이 첨가된 소결합금 원재료를 V-콘 믹서에서 1∼2시간 혼합후 가압프레스로 3∼6Kgf/㎠의 압력으로 성형체를 만들었다. 얻어진 성형체를 흑연지그에 위치시킨후, 소결로에 복합 청동계 소결합금 부재의 액상이 출현하는 온도인 850∼960℃로 환원성 분위기에서 2시간 동안 소결하여 제조하였다. 하기 표 2에서 본 실시예 1내지 3의 복합 청동계 소결합금 부재의 조성 성분을 나타내었다.After the mixing of the reinforcing material and the small-alloy raw material to which the graphite (16) was added in a V-cone mixer for 1 to 2 hours, a molded article was made at a pressure of 3 to 6 Kgf / cm 2 by a press. The resultant molded body was placed in a graphite jig, and then sintered at 850 to 960 ° C., which is a temperature at which the liquid phase of the composite bronze base alloy member appeared in the sintering furnace, for 2 hours. Table 2 shows the composition components of the composite bronze base alloy members of Examples 1 to 3.

소결이 진행되는 과정에서 결정립이 미세한 공구강 분말(14)의 저합금부(10)는 고합금부(12)를 그 자리에 남기고 이동하게 되고, 이들이 이동하다 멈추게 되는 곳은 고체윤활재로 사용되는 흑연(16) 주변이 되는 것을 관찰할 수 있었다. 즉, 첨가된 M2 공구강 분말의 저합금부(10)는 액상유동을 통하여 카본의 확산이 가능한 흑연(16) 주위로 이동하였다.In the process of sintering, the low alloy portion 10 of the tool steel powder 14 having fine grains moves while leaving the high alloy portion 12 in place, and where they are stopped, the graphite is used as a solid lubricant. 16) I could observe my surroundings. That is, the low alloy portion 10 of the added M2 tool steel powder was moved around the graphite 16 through which the carbon can diffuse through the liquid phase flow.

제조된 청동계 소결합금 부재를 건식과 습식 조건하에서 각각 정속 마찰시험을 실시하였다.The bronze base alloy member thus prepared was subjected to a constant friction test under dry and wet conditions, respectively.

마찰시험은 약 16m/sec의 선속도로 상대 디스크를 회전시킨 후, 6Kgf/㎠의 힘으로 가압하여 38km거리를 마찰시켰다.In the friction test, the relative disk was rotated at a linear speed of about 16 m / sec, and then pressurized with a force of 6 Kgf / cm 2 to rub the 38 km distance.

마찰계수는 전 시험구간의 평균을 구하였고, 마모량은 시험 전후 무게 감소량으로 표시하였다. 습식조건은 일정량의 엔진오일을 디스크면에 흘려 보내며 마찰 시험을 행하였다.The coefficient of friction was averaged over the entire test period, and the amount of wear was expressed as weight loss before and after the test. In the wet condition, a friction test was conducted while passing a certain amount of engine oil to the disk surface.

M2 공구강 분말(14)을 이용하여 흑연(16)을 고착시킨 경우, 마찰계수 안정도와 마모량이 현저히 개선되었음을 알 수 있었다. 습식 보다 건식의 경우 이러한 효과는 좀 더 확연하게 구분되었는데, 건식의 경우 기지 변형이 무엇보다 뚜렷이 나타남으로 흑연(16) 주변의 저합금부(10)의 이동으로의 영향이 명확하게 나타났으나, 습식의 경우 고체윤활재 이외의 오일이 윤활재의 역할을 수행할 수 있었기 때문이며, 또한 마찰에 따른 기지의 변형 역시 건식에 비하여 작기 때문에 고체 윤활의 특성이 현저히 나타나지 않았다.When the graphite 16 was fixed using the M2 tool steel powder 14, it was found that the friction coefficient stability and the wear amount were remarkably improved. In the case of dry rather than wet, this effect is more clearly distinguished. In the case of dry, the effect of the low alloy portion 10 around the graphite 16 is clearly shown because the known deformation is more pronounced. In the case of wet, since the oil other than the solid lubricant could play the role of the lubricant, the characteristics of the solid lubrication did not appear remarkably because the known deformation due to the friction was also smaller than the dry.

이 시험결과를 하기 비교예와 대비하여 표 2에 나타내었다.The test results are shown in Table 2 in comparison with the following comparative examples.

[실시예 4]Example 4

본 실시예는 황동계의 경우로 상기 실시예 1 내지 3의 경우와 소결온도만 900∼1000℃로 한 것 이외에는 동일 조건으로 실시하였다.This example was carried out under the same conditions except for the case of brass, except that only the sintering temperature was set to 900 to 1000 ° C.

제조된 소결합금 부재로 상기 실시예 1 내지 3과 같이 마찰시험을 행하였으며 그 결과를 표 2에 나타내었다.The friction test was performed as in Example 1 to 3 with the prepared small alloy member and the results are shown in Table 2.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

상기 표 2에서 I은 평균마찰계수를 나타내고, II는 마찰계수 안정도를 나타내며, III은 마모량(g)을 나타내는 것이다.In Table 2, I represents the average friction coefficient, II represents the friction coefficient stability, III represents the wear amount (g).

그리고 제4도는 본 실시예에 따라 소결한 동계 소결합금 부재의 미세조직 사진으로서, A는 흑연(16)을 나타내고, B는 첨가한 공구강 분말의 잔류 고합금부(12)를 나타내며, C는 첨가한 공구강 분말의 저합금부(10)가 흑연(16)주위로 액상 유동한 부위이고, D는 동계 소결합금 부재의 기지부(18)를 나타내는 것이다. 이 제4도에서 윤활재인 흑연(16)을 저합금부(10)가 둘러싸고 있음을 관찰할 수 있다.4 is a microstructure photograph of a copper-based small alloy member sintered according to the present embodiment, in which A represents graphite 16, B represents residual high alloy portion 12 of the added tool steel powder, and C represents The low alloy portion 10 of the tool steel powder is a portion where the liquid phase flows around the graphite 16, and D denotes the base portion 18 of the copper base alloy member. In FIG. 4, it can be observed that the low alloy portion 10 surrounds graphite 16, which is a lubricant.

본 발명의 동계 소결합금 부재의 제조방법은 저합금부(10)와 고합금부(12)로 이루어진 강화재를 첨가하고 동계합금 기지금속의 액상이 출현하는 온도로 소결시켜 저합금부(10)의 확산 또는 액상유동을 통하여 윤활재인 흑연(16)을 저합금부(10)가 포위하게 하므로써 이를 안정하게 고정시킬 수 있게 되고, 이로 인해 안정적인 마찰특성을 갖게 된 동계 소결합금 부재를 제조할 수 있게 된다.In the method for manufacturing a copper base alloy member of the present invention, a reinforcement material composed of a low alloy portion 10 and a high alloy portion 12 is added and sintered to a temperature at which a liquid phase of a copper alloy base metal appears to diffuse the low alloy portion 10. Alternatively, the low alloy portion 10 is surrounded by the graphite 16, which is a lubricant, through the liquid flow, thereby stably fixing it, thereby making it possible to manufacture a copper base alloy having stable frictional properties.

Claims (3)

동합금계 기지금속 분말 70 - 80wt%; 미세한 Fe와 미량의 합금원소로 이루어진 저합금부(10)와, 크롬이나 바나듐, 텅스텐 등의 고융점 금속성분들의 하나 이상 혼합된 고합금부(12)로 이루어진 공구강 분말(14) 10 - 13wt% 및; 흑연(16) 10 - 12wt%으로 구성된 조성물을 1-2시간 혼합하고, 3 - 6Kgf/㎠압력으로 성형한 후, 환원성 분위기에서 900 - 960℃의 온도로 소결하게 된 것을 특징으로 하는 동계 소결합금 부재의 제조방법.Copper alloy base metal powder 70-80 wt%; 10-13 wt% of tool steel powder (14) consisting of a low alloy portion (10) consisting of fine Fe and trace alloy elements, and a high alloy portion (12) mixed with at least one of high melting point metal components such as chromium, vanadium, tungsten, and the like. ; The composition consisting of 10-12 wt% of graphite (16) was mixed for 1-2 hours, molded at 3-6 Kgf / cm 2 pressure, and then sintered at a temperature of 900-960 ° C. in a reducing atmosphere. Method of manufacturing the member. 제1항에 있어서, 상기 공구강분말이 C : 0.9wt%, Cr : 4.2wt%, Mo : 5.0wt%, V : 2.0wt%, W : 6.0wt% 나머지는 Fe로 구성된 것을 특징으로 하는 동계 소결합금 부재의 제조방법.The method of claim 1, wherein the tool steel powder is C: 0.9wt%, Cr: 4.2wt%, Mo: 5.0wt%, V: 2.0wt%, W: 6.0wt% The remainder is copper sintering, characterized in that composed of Fe Method for producing an alloy member. 제1항에 있어서, 상기 동합금계 기지금속 분말이 Sn, Ni, Fe, SiO2중에서 선택된 원소를 하나 이상 포함하게 된 것을 특징으로 하는 동계 소결합금 부재의 제조방법.The method of claim 1, wherein the copper alloy base metal powder comprises at least one element selected from Sn, Ni, Fe, and SiO 2 .
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