JPH01301837A - 焼結複合材料とその製造法 - Google Patents
焼結複合材料とその製造法Info
- Publication number
- JPH01301837A JPH01301837A JP63133444A JP13344488A JPH01301837A JP H01301837 A JPH01301837 A JP H01301837A JP 63133444 A JP63133444 A JP 63133444A JP 13344488 A JP13344488 A JP 13344488A JP H01301837 A JPH01301837 A JP H01301837A
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- JP
- Japan
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- oxyacid
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- powder
- matrix
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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、鉄系また銅系粉末と酸素酸塩の粉末または溶
液とを混合し、焼成して生ずる、語基を構成する塩基の
酸化物が基地中に独立粒子として散在し、酸素酸の非酸
素元素の酸化物が基地中に分散した、新規な焼結複合材
料及びその製造法に関するものである。
液とを混合し、焼成して生ずる、語基を構成する塩基の
酸化物が基地中に独立粒子として散在し、酸素酸の非酸
素元素の酸化物が基地中に分散した、新規な焼結複合材
料及びその製造法に関するものである。
従来の技術・
本発明は、いわゆる改良発明ではないが、特公昭６０−
５６７６２号公報に記載の「金属・合金粉末の多孔質焼
結材に、有機ケイ素化合物の溶液を含浸させて、溶融点
以下で焼結して複合焼結材を製造する方法」、特公昭６
２−３２１９号公報に記載の「金属粉末の圧粉体・焼結
体に、有機金属化合物の溶液を含浸させて焼結する方法
Ｊなどが、若干関係のある先行刊行物である。
５６７６２号公報に記載の「金属・合金粉末の多孔質焼
結材に、有機ケイ素化合物の溶液を含浸させて、溶融点
以下で焼結して複合焼結材を製造する方法」、特公昭６
２−３２１９号公報に記載の「金属粉末の圧粉体・焼結
体に、有機金属化合物の溶液を含浸させて焼結する方法
Ｊなどが、若干関係のある先行刊行物である。
解決しようとする課題；
本発明は、改良された基地を持つ複合焼結材料及びその
製造法であり、摺動材料、快削材料、耐熱材料、その他
用途の材料を提供せんとするものである。そして、改良
された基地を持つ材料であるから、さらに新規な用途の
開発が期待される。
製造法であり、摺動材料、快削材料、耐熱材料、その他
用途の材料を提供せんとするものである。そして、改良
された基地を持つ材料であるから、さらに新規な用途の
開発が期待される。
また、適用できる金属としては、鉄系、銅系、ＡＯ系か
′含まれる。
′含まれる。
本発明の手段：
本明細書で、酸素酸というのは、非酸素元素に、酸素が
配位した構造の酸を意味する。
配位した構造の酸を意味する。
本発明は、鉄系又は銅系粉末と、酸素酸塩であって、焼
結温度で、語基を構成する塩基の酸化物と、酸素酸の非
酸素元素の酸化物とに分解し、該塩基の酸化物が独立の
粒子として、基地中に均一に析出し、該非酸素元素の酸
化物が、基地中に固溶するものの粉末又は、及び、溶液
とを混合し、焼結してなる焼結複合材料である。また、
上記内容の製造法を含む９ 酸素酸塩の粉末を用いるか、溶液を用いるかにより、本
発明の効果に差異を生じない。
結温度で、語基を構成する塩基の酸化物と、酸素酸の非
酸素元素の酸化物とに分解し、該塩基の酸化物が独立の
粒子として、基地中に均一に析出し、該非酸素元素の酸
化物が、基地中に固溶するものの粉末又は、及び、溶液
とを混合し、焼結してなる焼結複合材料である。また、
上記内容の製造法を含む９ 酸素酸塩の粉末を用いるか、溶液を用いるかにより、本
発明の効果に差異を生じない。
また、酸素酸塩の代わりに、塩基（例えばＡＯ）と酸素
酸く例えば、）Ｉａ Ｐ ０４及びＰ２Ｏ５のような、
いわゆるルイス酸）を混合して用いても同一効果を奏す
る。
酸く例えば、）Ｉａ Ｐ ０４及びＰ２Ｏ５のような、
いわゆるルイス酸）を混合して用いても同一効果を奏す
る。
作用：
本発明の作用について、配合比が鉄（ＫＩＰ粉）１００
部（重量基準、以下同じ）、第１リン酸アルミニウム２
７部、フェノール２５部、黒鉛１０部の原材料を用いて
、実施例１と実質的に同一操作を行い生した焼成材の、
Ｘ線Ｃ０）ＩＰＯ像を用いて説明する。
部（重量基準、以下同じ）、第１リン酸アルミニウム２
７部、フェノール２５部、黒鉛１０部の原材料を用いて
、実施例１と実質的に同一操作を行い生した焼成材の、
Ｘ線Ｃ０）ＩＰＯ像を用いて説明する。
第１図において、黒色基地（フェライト＋パーライト）
中に、白色を帯びて島状に見えるものは、析出した＃７
０３である（均一に分散していることに注意されたい。
中に、白色を帯びて島状に見えるものは、析出した＃７
０３である（均一に分散していることに注意されたい。
）。次に、第２図は、第１図と同一部位における酸素の
分布を示したもので、第１図の雄０３の析出位置におい
て白色（高濃度〉であることか分かる。第３図は、第１
図と同一部位におけるＡＯの分布を示したもので、第２
図と同じく、入２０３の析出位置において白色（高濃度
）である。
分布を示したもので、第１図の雄０３の析出位置におい
て白色（高濃度〉であることか分かる。第３図は、第１
図と同一部位におけるＡＯの分布を示したもので、第２
図と同じく、入２０３の析出位置において白色（高濃度
）である。
一方、第４図に示すように、Ｐは、鉄基地中に、−様に
分布しているのである。
分布しているのである。
次に、Ｆｅの分布は、当然のことなから、析出した晶０
３の部分で黒さが増しく ｅｔ度減少し）、そのほかで
は−様に分布している（図示省略）°。
３の部分で黒さが増しく ｅｔ度減少し）、そのほかで
は−様に分布している（図示省略）°。
第１リン酸アルミニウムは、焼結温度に保持される間に
、化学分解して、＃２０３と、リン酸化物となり、リン
酸化物が、黒鉛と共に鉄の基地に拡散すると共に、Ｆｅ
とＰとの液相を作り焼結を強固なものにする。
、化学分解して、＃２０３と、リン酸化物となり、リン
酸化物が、黒鉛と共に鉄の基地に拡散すると共に、Ｆｅ
とＰとの液相を作り焼結を強固なものにする。
一方、第１リン酸中のン、０３は、ＰがＦｅ基地中に拡
散する際に、同時に移動し、一部は基地粒界に、他は粒
内に析出し、基地と強固な結合して微細に分布する。
散する際に、同時に移動し、一部は基地粒界に、他は粒
内に析出し、基地と強固な結合して微細に分布する。
周知のように、リンの酸素酸としては、非酸素元素であ
るリン原子が、１以上数置に及ぶものがあるが、本発明
は、このことに拘らない。
るリン原子が、１以上数置に及ぶものがあるが、本発明
は、このことに拘らない。
実施例 １
焼結材料の配合：アトマイズ鉄粉１００部（重量基準、
以下同し）、黒鉛粉１．５部、第１リン酸アルミニウム
（＃７０３・３ Ｐ２Ｏ５・６ Ｈ２Ｏ）３．６部。
以下同し）、黒鉛粉１．５部、第１リン酸アルミニウム
（＃７０３・３ Ｐ２Ｏ５・６ Ｈ２Ｏ）３．６部。
上記配合の材料をボールミルでよく混合した後、５Ｔ／
ａＪで加圧成形し、下記プログラムで焼結した。
ａＪで加圧成形し、下記プログラムで焼結した。
（イ） 室温から９５０°Ｃまで、１０°Ｃ７ｍｒｎで
昇温（ロ）９５０℃で、２０１ｎ保持 クハ）１１００°Ｃまで、５°Ｃ／ｍｉｎで昇温（：）
１１００°Ｃで、ｌｈｒ保持 （ホ）８５０℃まで、５°Ｃ／ｍｉｎで降温（へ）８５
０℃で、３０ｍ ｉ ｎ保持（）−） Ｎ２ガス中で４
０ｍ ｉ ｎ冷却得られた焼結材料の金属組織を観察し
た結果、リンは、鉄の基地中に固溶し、リンが素地への
移動中に、八〇は＃２０３の状態で微細な粒子となり、
粒内または粒界に均一に分散した良好な材料を得ること
ができな。
昇温（ロ）９５０℃で、２０１ｎ保持 クハ）１１００°Ｃまで、５°Ｃ／ｍｉｎで昇温（：）
１１００°Ｃで、ｌｈｒ保持 （ホ）８５０℃まで、５°Ｃ／ｍｉｎで降温（へ）８５
０℃で、３０ｍ ｉ ｎ保持（）−） Ｎ２ガス中で４
０ｍ ｉ ｎ冷却得られた焼結材料の金属組織を観察し
た結果、リンは、鉄の基地中に固溶し、リンが素地への
移動中に、八〇は＃２０３の状態で微細な粒子となり、
粒内または粒界に均一に分散した良好な材料を得ること
ができな。
／Ｊ２０３を５従来法のように、＃２０３粉末の状態で
導入した場合、基地中での偏析が顕著で、しかも、基地
中に、物理的に混入しているだけであるから、粒の剥離
が起き易いか、本発明では、〜２０３は化学反応過程で
起こるなめ、基地中に強固に固着され、摺動による剪断
力に対して、極めて剥離し難い。
導入した場合、基地中での偏析が顕著で、しかも、基地
中に、物理的に混入しているだけであるから、粒の剥離
が起き易いか、本発明では、〜２０３は化学反応過程で
起こるなめ、基地中に強固に固着され、摺動による剪断
力に対して、極めて剥離し難い。
したかって良好な摺動材料として使用できる。
次に、摺動テストの結果を示す。
試験条件：本実施例の組織物で、直径６０ｍ、長さ６７
部ｍのブツシュを作り、該ブツシュに滑り係合するジャ
ーナル（材質５４５Ｃ焼入焼戻鋼）を、荷重１００ｋｇ
／ａｎ？の下で摺動速度戻３ ｋ＋ｎ ／ ｈｒ及び５
ｋｍ ／ｈｒで回転させた場合、 ただし、○は良好、×は焼付又は面荒れ発生の生じたこ
とを示す。
部ｍのブツシュを作り、該ブツシュに滑り係合するジャ
ーナル（材質５４５Ｃ焼入焼戻鋼）を、荷重１００ｋｇ
／ａｎ？の下で摺動速度戻３ ｋ＋ｎ ／ ｈｒ及び５
ｋｍ ／ｈｒで回転させた場合、 ただし、○は良好、×は焼付又は面荒れ発生の生じたこ
とを示す。
実施例 ２
焼結材料の配合： Ｃｕ−ＮｉＳｉ粉１００部（重量
基準、以下同じ）、第１リン酸アルミニウム１２部、フ
ェノール０．１５部、黒鉛０５部。
基準、以下同じ）、第１リン酸アルミニウム１２部、フ
ェノール０．１５部、黒鉛０５部。
上記配合の材料を、ボールミルでよく混合した後、真空
炉で、９５５°Ｃで３ｈｒ焼結した。
炉で、９５５°Ｃで３ｈｒ焼結した。
その結果、実施例１と同様な、均一に＃２０３が分散し
た材料を得ることができな。その摺動性は、〜２０３を
単体で添加したものに比べて著しく秀れたものであった
。
た材料を得ることができな。その摺動性は、〜２０３を
単体で添加したものに比べて著しく秀れたものであった
。
実施例 ３
焼結材料の配合：アトマイズ鉄粉１００部（重量基準、
以下同じ）、黒鉛１５部、メタリン酸カルシウム １．
２部。
以下同じ）、黒鉛１５部、メタリン酸カルシウム １．
２部。
上記配合の材料を、ボールミルでよく混合した後、１１
２０°Ｃで１．５ｈｒ焼成した。
２０°Ｃで１．５ｈｒ焼成した。
実施例１のように、リンが基地中に分散してＦｅの焼結
を強固にし、カルシウムは粒界及び一部粒内に微細に分
散し、良好な複合材料を得ることができた。
を強固にし、カルシウムは粒界及び一部粒内に微細に分
散し、良好な複合材料を得ることができた。
この材料を切削加工したところ、極めて切削性が良く、
添加なしのものに比べ、工具寿命を約２０〜４０％向上
させることか゛できな。
添加なしのものに比べ、工具寿命を約２０〜４０％向上
させることか゛できな。
単にＣａＯを添加したものでは、均一分散性に欠けるの
で、木材はどの良好な切削性は得られない。
で、木材はどの良好な切削性は得られない。
また、機械的性質、例えば衝撃値が、木材に比べて、約
３０％劣る。
３０％劣る。
発明の効果；
本発明は、鉄系又は銅系基地に、化学反応を介して、他
金属の微細な酸化物を析出させた、改良された鋼や銅、
及びその製造法であって、その製品は、摺動材料・快削
材料・耐熱材料その他用途に用い得る。
金属の微細な酸化物を析出させた、改良された鋼や銅、
及びその製造法であって、その製品は、摺動材料・快削
材料・耐熱材料その他用途に用い得る。
第１〜４図は金属組織を示すＸ線写真である９第１図は
、本発明の製品のＥＰＭＡによるＸ線Ｃ０ＨＰＯ像の１
例を示したものである。 第２図は、第１図と同一部位によるＡＱのＸ線像を示し
たものである。 第３図は、第１図と同一部位による○のＸ線像で、第２
図と共に析出物が〜り０３であることを示したものであ
る。 第４図は、ＰのＸ線像で、ＰがＦｅ中に一様に分散し溶
けこんでいることを示したものである。 ヒ一一 第２図 第４図
、本発明の製品のＥＰＭＡによるＸ線Ｃ０ＨＰＯ像の１
例を示したものである。 第２図は、第１図と同一部位によるＡＱのＸ線像を示し
たものである。 第３図は、第１図と同一部位による○のＸ線像で、第２
図と共に析出物が〜り０３であることを示したものであ
る。 第４図は、ＰのＸ線像で、ＰがＦｅ中に一様に分散し溶
けこんでいることを示したものである。 ヒ一一 第２図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉄系又は銅系粉末と、酸素酸塩であって、焼結温度
で塩基の酸化物と酸素酸の非酸素元素の酸化物とに分解
し、該塩基の酸化物が独立の粒子として基地中に均一に
析出し、該非酸素元素の酸化物が、鋼基地中に固溶する
ものの粉末とを混合し、焼結してなる焼結複合材料。 ２ 鉄系又は銅系粉末と、酸素酸塩であつて、焼結温度
で塩基の酸化物と酸素酸の非酸素元素の酸化物とに分解
し、該塩基の酸化物が独立の粒子として基地中に均一に
析出し、該非酸素元素の酸化物が、基地中に固溶するも
のの溶液とを混合し、焼結してなる焼結複合材料。 ３ 酸素酸塩の塩基が、Ａｌ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｍｏ、Ｃｒ
から選ばれたものであり、酸素酸がＰを非酸素元素とす
るものである請求項１及び２に記載の焼結複合材料。 ４ 酸素酸塩に代えて、塩基に相当する金属と酸素酸と
の粉末混合物を用いる請求項３に記載の焼結複合材料。 ５ 鉄系又は銅系粉末と、酸素酸塩であって、焼成温度
で塩基の酸化物と酸素酸の非酸素元素の酸化物とに分解
し、該塩基の酸化物が独立の粒子として基地中に均一に
析出し、該非酸素元素の酸化物が、基地中に固溶するも
のの粉末又は溶液とを混合し、焼結することを特徴とす
る焼結複合材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63133444A JPH01301837A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 焼結複合材料とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63133444A JPH01301837A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 焼結複合材料とその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301837A true JPH01301837A (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=15104919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63133444A Pending JPH01301837A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 焼結複合材料とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01301837A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006348335A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Jfe Steel Kk | 粉末冶金用鉄基混合粉 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5677U (ja) * | 1979-06-15 | 1981-01-06 | ||
| JPS59279U (ja) * | 1982-06-24 | 1984-01-05 | 三菱電機株式会社 | 結合装置 |
| JPS6225479U (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-16 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63133444A patent/JPH01301837A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5677U (ja) * | 1979-06-15 | 1981-01-06 | ||
| JPS59279U (ja) * | 1982-06-24 | 1984-01-05 | 三菱電機株式会社 | 結合装置 |
| JPS6225479U (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-16 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006348335A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Jfe Steel Kk | 粉末冶金用鉄基混合粉 |
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