JP2805923B2 - 鉄系焼結摺動材 - Google Patents
鉄系焼結摺動材Info
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- JP2805923B2 JP2805923B2 JP1322211A JP32221189A JP2805923B2 JP 2805923 B2 JP2805923 B2 JP 2805923B2 JP 1322211 A JP1322211 A JP 1322211A JP 32221189 A JP32221189 A JP 32221189A JP 2805923 B2 JP2805923 B2 JP 2805923B2
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- Japan
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- based sintered
- sliding
- sliding material
- sintered sliding
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速摺動性に富む鉄系焼結摺動材に関する
ものである。
ものである。
油潤滑下での高速摺動においては、高い耐摩耗性と優
れた耐焼付性とが要求される。例えば、油圧部品の高速
摺動部には、LBA、P31C等の青銅系または高力黄銅系の
溶製材、または焼結材が使用されている。また、負荷が
余り大きくない部位に用いられる摺動材では、Fe−Cu−
Sn系の焼結材や、この種の焼結材に塩浴軟窒化処理また
は浸硫窒化処理を施したものが用いられている。
れた耐焼付性とが要求される。例えば、油圧部品の高速
摺動部には、LBA、P31C等の青銅系または高力黄銅系の
溶製材、または焼結材が使用されている。また、負荷が
余り大きくない部位に用いられる摺動材では、Fe−Cu−
Sn系の焼結材や、この種の焼結材に塩浴軟窒化処理また
は浸硫窒化処理を施したものが用いられている。
前途のような銅系の摺動材は、その摺動特性、特に耐
焼付性に優れているが材料が高価であり、さらに油圧部
品等では鋳込みや接合法等の複雑な工程を用いるために
部品コストが一層高くなる。
焼付性に優れているが材料が高価であり、さらに油圧部
品等では鋳込みや接合法等の複雑な工程を用いるために
部品コストが一層高くなる。
焼結により得られる摺動材は、Fe、Fe−Ｃ、Fe−Cu、
Fe−Cu−Ｃの各系が用いられ、価格的に有利で、高い耐
摩耗性を有しているが、鉄系の相手部材に移着し易く耐
焼付性に劣るという問題点がある。さらに、鉄系焼結材
に軟窒化処理または浸硫窒化処理等を施しても、その生
成硬質皮膜は厚さが３〜15μｍと薄くて耐摩耗寿命が短
く、処理工程が増える割には利得が少いという問題点も
ある。
Fe−Cu−Ｃの各系が用いられ、価格的に有利で、高い耐
摩耗性を有しているが、鉄系の相手部材に移着し易く耐
焼付性に劣るという問題点がある。さらに、鉄系焼結材
に軟窒化処理または浸硫窒化処理等を施しても、その生
成硬質皮膜は厚さが３〜15μｍと薄くて耐摩耗寿命が短
く、処理工程が増える割には利得が少いという問題点も
ある。
本発明は、前途した問題点の解消を目的とし、銅系の
摺動材より廉価な鉄系の摺動材でありながら、鉄系の相
手部材に焼付くことを防止することにより、高い耐摩耗
性と優れた耐焼付性とを持たせた鉄系焼結摺動材を提供
するものである。
摺動材より廉価な鉄系の摺動材でありながら、鉄系の相
手部材に焼付くことを防止することにより、高い耐摩耗
性と優れた耐焼付性とを持たせた鉄系焼結摺動材を提供
するものである。
前途した目的を達成するため、本判明による鉄系焼結
摺動材は、 Ｃが0.2〜1.0wt％、Cuが0.5〜5wt％、Ｐが0.05〜2wt
％、研摩材成分としてSiO2が0.1〜0.5wt％、残部が主と
してFeの組成成分を有することを特徴とするものであ
る。
摺動材は、 Ｃが0.2〜1.0wt％、Cuが0.5〜5wt％、Ｐが0.05〜2wt
％、研摩材成分としてSiO2が0.1〜0.5wt％、残部が主と
してFeの組成成分を有することを特徴とするものであ
る。
本判明による鉄系焼結摺動材は、その組成成分中に研
摩材成分としてSiO2を有している。
摩材成分としてSiO2を有している。
一方、通常の鉄系焼結摺動材は負荷の下に使用されて
いるときには鉄系の相手部材に移着し、この移着層の生
成により焼付く。
いるときには鉄系の相手部材に移着し、この移着層の生
成により焼付く。
本発明による鉄系焼結摺動材中の研摩材成分としての
SiO2は、前記負荷の下で使用されたときに鉄系の相手部
材へ移着した移着物を常にこすり取り、焼付きの原因と
なる移着物を相手部材面に生成させない。したがって、
相手部材への焼付きが抑止され、同時に組成成分中のCu
は前記研磨剤成分との濡れ性がよいことからFe相との結
合を強固となし、研摩剤成分の剥落が防止される。
SiO2は、前記負荷の下で使用されたときに鉄系の相手部
材へ移着した移着物を常にこすり取り、焼付きの原因と
なる移着物を相手部材面に生成させない。したがって、
相手部材への焼付きが抑止され、同時に組成成分中のCu
は前記研磨剤成分との濡れ性がよいことからFe相との結
合を強固となし、研摩剤成分の剥落が防止される。
なお、本発明による鉄系焼結摺動材における高い耐摩
耗性と優れた耐焼付性とは、主成分であるFe以外の各組
成成分を、それら各組成成分が最も効率よく挙動するこ
とができる範囲に定められることにより得られる。
耗性と優れた耐焼付性とは、主成分であるFe以外の各組
成成分を、それら各組成成分が最も効率よく挙動するこ
とができる範囲に定められることにより得られる。
Ｃについては、ＣはFeに固溶し強度を増加するととも
に、FeのCuに対する濡れ性を低下させて含Cu系の焼結体
の収縮を抑制し寸法制御を容易にする作用がある。その
量が0.2wt％未満ではその効果が得られず、逆に1.0wt％
を超えると焼付性が低下しそれに伴って強度が低下する
ので、Ｃの含有量は0.2〜1.0wt％とした。
に、FeのCuに対する濡れ性を低下させて含Cu系の焼結体
の収縮を抑制し寸法制御を容易にする作用がある。その
量が0.2wt％未満ではその効果が得られず、逆に1.0wt％
を超えると焼付性が低下しそれに伴って強度が低下する
ので、Ｃの含有量は0.2〜1.0wt％とした。
Cuについては、CuはＣとともにFeに固溶してそのFeを
強化し、合金の強度および耐摩耗性を向上させ、さらに
研摩材成分としてのSiO2との濡れ性がよくそのSiC2とFe
相との結合を強固にし、摺動状態下で前記SiO2の硬質分
散粒子が容易に脱落することを防止する作用がある。そ
の量が0.5wt％未満では強度および耐摩耗性が不足し、
逆に5wt％を超えると系全体の素地が軟質化して耐摩耗
性が劣化するので、Cuの含有量は0.5〜5wt％とした。
強化し、合金の強度および耐摩耗性を向上させ、さらに
研摩材成分としてのSiO2との濡れ性がよくそのSiC2とFe
相との結合を強固にし、摺動状態下で前記SiO2の硬質分
散粒子が容易に脱落することを防止する作用がある。そ
の量が0.5wt％未満では強度および耐摩耗性が不足し、
逆に5wt％を超えると系全体の素地が軟質化して耐摩耗
性が劣化するので、Cuの含有量は0.5〜5wt％とした。
Ｐについては、Ｐは焼結を活性化してＣおよびCuのFe
相への固溶拡散を促進し、Ｐ共晶の析出により焼結体の
高密度化および耐摩耗性の向上に寄与する。その量が0.
05wt％未満ではその効果が得られず、逆に2wt％を超す
と強度を低下させるので、Ｐの含有量は0.05〜2wt％と
した。
相への固溶拡散を促進し、Ｐ共晶の析出により焼結体の
高密度化および耐摩耗性の向上に寄与する。その量が0.
05wt％未満ではその効果が得られず、逆に2wt％を超す
と強度を低下させるので、Ｐの含有量は0.05〜2wt％と
した。
研摩材成分としてのSiO2については、前途のようにF
e、Fe−Ｃ、Fe−Cu、Fe−Cu−Ｃ系焼結材は鉄系相手部
材に移着し、この移着が原因となって焼付くが、このSi
O2を含有させることにより、相手部材への移着物をこす
り取り、鉄系の焼結材の耐焼付性を向上させる。このSi
O2の含有量は0.1wt％未満ではその効果がなく、逆に0.5
wt％を超すと相手部材を損耗させるからその含有量は0.
1〜0.5wt％とした。
e、Fe−Ｃ、Fe−Cu、Fe−Cu−Ｃ系焼結材は鉄系相手部
材に移着し、この移着が原因となって焼付くが、このSi
O2を含有させることにより、相手部材への移着物をこす
り取り、鉄系の焼結材の耐焼付性を向上させる。このSi
O2の含有量は0.1wt％未満ではその効果がなく、逆に0.5
wt％を超すと相手部材を損耗させるからその含有量は0.
1〜0.5wt％とした。
したがって、本発明による鉄系焼結摺動材は、材料費
が安価で比較的低廉な製造コストで得られるにも拘ら
ず、前途のように策定された各組成成分の範囲により高
速摺動下においても高い耐摩耗性と優れた耐焼付性とが
得られ、生産性の向上が図れる。
が安価で比較的低廉な製造コストで得られるにも拘ら
ず、前途のように策定された各組成成分の範囲により高
速摺動下においても高い耐摩耗性と優れた耐焼付性とが
得られ、生産性の向上が図れる。
次に、本発明による鉄系焼結摺動材の具体的な一実施
例につき図面を参照しつつ説明する。
例につき図面を参照しつつ説明する。
前途のように策定した各組成成分にもとづく本発明に
よる鉄系焼結摺動材として、ブルドーザやパワーショベ
ルの差動遊星終減速機構い用いられるスラストリングに
ついての実施例を示す。このスラストリング１は第１図
に示されるように表裏関係に２つの摺動面２および２′
を有するリング体となっている。
よる鉄系焼結摺動材として、ブルドーザやパワーショベ
ルの差動遊星終減速機構い用いられるスラストリングに
ついての実施例を示す。このスラストリング１は第１図
に示されるように表裏関係に２つの摺動面２および２′
を有するリング体となっている。
このスラストリング１は、、粉末度が100メッシュ（1
49μｍ）以下の鉄粉、黒鉛、200メッシュ（75μｍ）以
下の電解銅粉、250メッシュ（62μｍ）以下の燐鉄粉
（Ｐ〜27wt％、Fe〜残部）および５〜10μｍのハイシリ
カ（以上いずれも市販品）を、 C:0.8wt％ Cu:4wt％ P:0.4wt％ SiO2:0.5wt％ Fe:残部 とした混合粉に0.5wt％のステアリン酸亜鉛を外掛けで
加えて充分に混合した後、成形圧5T/cm2で圧粉成形し、
第１図に示されるように成形した後、還元雰囲気が保た
れるAX炉で1150℃、１時間の焼結を行って得られたもの
である。
49μｍ）以下の鉄粉、黒鉛、200メッシュ（75μｍ）以
下の電解銅粉、250メッシュ（62μｍ）以下の燐鉄粉
（Ｐ〜27wt％、Fe〜残部）および５〜10μｍのハイシリ
カ（以上いずれも市販品）を、 C:0.8wt％ Cu:4wt％ P:0.4wt％ SiO2:0.5wt％ Fe:残部 とした混合粉に0.5wt％のステアリン酸亜鉛を外掛けで
加えて充分に混合した後、成形圧5T/cm2で圧粉成形し、
第１図に示されるように成形した後、還元雰囲気が保た
れるAX炉で1150℃、１時間の焼結を行って得られたもの
である。
このような構成とされた本発明による鉄系焼結摺動材
は、高耐摩耗性を有するとともに優れた耐焼付性を示
し、その摺動特性を表わすPV値は第２図に示されるよう
に、高価な溶製材であるリン青銅または高力黄銅に劣る
が、他の在来の鉄系焼結摺動材に比べて優れた特性を有
し、Cu系焼結摺動材と殆んど変らない摺動特性が得られ
た。
は、高耐摩耗性を有するとともに優れた耐焼付性を示
し、その摺動特性を表わすPV値は第２図に示されるよう
に、高価な溶製材であるリン青銅または高力黄銅に劣る
が、他の在来の鉄系焼結摺動材に比べて優れた特性を有
し、Cu系焼結摺動材と殆んど変らない摺動特性が得られ
た。
前記PVT値は、摺動材が相手部材にＰ（kg/cm2）の圧
力で圧接されるとともに摺動材と相手部材とが相互にＶ
（m/S）の速度で摺動関係にある場合に、摺動材が相手
部材に焼付く状態となった時のＰとＶとの相乗値でその
値が高い程摺動性が優れてい。この実施例における摺動
材では、相手部材が10m/Sの速度で定速回転している面
に、本発明による鉄系焼結摺動材より切りだしたテスト
ピースを圧接し、その圧力を増大していって両者が焼付
く圧力の時を終点として、PV値を求めたものである。ま
た、このPV値の測定試験中における本発明による鉄系焼
結摺動材が相手部材面に擦過痕を生じさせる傾向（いわ
ゆるかじり性）も検査した。この結果は、Cu系焼結摺動
材のかじり性と殆んど変らず相手部材に与える影響も少
く、摺動性がよく優れた耐焼付性を有することが確認さ
れた。
力で圧接されるとともに摺動材と相手部材とが相互にＶ
（m/S）の速度で摺動関係にある場合に、摺動材が相手
部材に焼付く状態となった時のＰとＶとの相乗値でその
値が高い程摺動性が優れてい。この実施例における摺動
材では、相手部材が10m/Sの速度で定速回転している面
に、本発明による鉄系焼結摺動材より切りだしたテスト
ピースを圧接し、その圧力を増大していって両者が焼付
く圧力の時を終点として、PV値を求めたものである。ま
た、このPV値の測定試験中における本発明による鉄系焼
結摺動材が相手部材面に擦過痕を生じさせる傾向（いわ
ゆるかじり性）も検査した。この結果は、Cu系焼結摺動
材のかじり性と殆んど変らず相手部材に与える影響も少
く、摺動性がよく優れた耐焼付性を有することが確認さ
れた。
さらに、この実施例における鉄系焼結摺動材であるス
ラストリングを実体差動遊星終減速機構に用いて1000時
間連続運転テストを行った。この結果は第１表に示すよ
うに優れた耐摩耗性を有することが確認された。
ラストリングを実体差動遊星終減速機構に用いて1000時
間連続運転テストを行った。この結果は第１表に示すよ
うに優れた耐摩耗性を有することが確認された。
第１図は本発明による鉄系焼結摺動材の一実施例である
スラストリングの斜視図および 第２図は各材質の摺動材のPV値を示すグラフである。
スラストリングの斜視図および 第２図は各材質の摺動材のPV値を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00 304
Claims (2)
- 【請求項１】Ｃが0.2〜1.0wt％、Cuが0.5〜5wt、Ｐが0.
05〜2wt％、研摩材成分としてSiO2が0.1〜0.5wt％、残
部が主としてFeの組成成分を有する鉄系焼結摺動材。 - 【請求項２】さらに、前記組成成分にステアリン酸亜鉛
を加えることを特徴とする請求項１に記載の鉄系焼結摺
動材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322211A JP2805923B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 鉄系焼結摺動材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322211A JP2805923B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 鉄系焼結摺動材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183744A JPH03183744A (ja) | 1991-08-09 |
| JP2805923B2 true JP2805923B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=18141198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1322211A Expired - Lifetime JP2805923B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 鉄系焼結摺動材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2805923B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4326216B2 (ja) | 2002-12-27 | 2009-09-02 | 株式会社小松製作所 | 耐摩耗焼結摺動材料および耐摩耗焼結摺動複合部材 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2828513C2 (de) * | 1978-06-29 | 1985-03-14 | Bleistahl GmbH, 5802 Wetter | Werkstoff zur pulvermetallurgischen Herstellung von Gegenständen mit hoher Verschleißfestigkeit |
| JPS55145151A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-12 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Wear resistant sintered alloy material for internal combustion engine |
| JPS5770262A (en) * | 1980-10-18 | 1982-04-30 | Tsubakimoto Chain Co | Wear resistant sintered oilless bearing |
| JPS58224138A (ja) * | 1982-06-24 | 1983-12-26 | Teikoku Carbon Kogyo Kk | 低速域走行用焼結集電材の製造法 |
| JPS62271913A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-11-26 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 組立式カムシヤフト |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1322211A patent/JP2805923B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03183744A (ja) | 1991-08-09 |
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