JPH0192340A - 耐食性および耐摩耗性にすぐれたＦｅ基焼結銅溶浸材料 - Google Patents
耐食性および耐摩耗性にすぐれたＦｅ基焼結銅溶浸材料Info
- Publication number
- JPH0192340A JPH0192340A JP25088087A JP25088087A JPH0192340A JP H0192340 A JPH0192340 A JP H0192340A JP 25088087 A JP25088087 A JP 25088087A JP 25088087 A JP25088087 A JP 25088087A JP H0192340 A JPH0192340 A JP H0192340A
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- excellent corrosion
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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〕
この発明は、すぐれた耐食性、耐摩耗性、およびなじみ
性を有し、特に水中ポンプや燃料ポンプのハウジング、
ロータ、ローラ、およびブレードなどの構造部材、さら
にメカニカルシール拐などとして使用するのに適したＦ
９ＶＥ焼結焼結相科に関するものである。
性を有し、特に水中ポンプや燃料ポンプのハウジング、
ロータ、ローラ、およびブレードなどの構造部材、さら
にメカニカルシール拐などとして使用するのに適したＦ
９ＶＥ焼結焼結相科に関するものである。
従来、上記独類のポンプの構造部材やメカニカルシール
などの製造に独々の焼結材料が用いられ。
などの製造に独々の焼結材料が用いられ。
実用に供されていることは良く知られるところである。
一方、近年、上記ポンプにも高性能化、小型化。
プらに軽ブ、を化が要求されるようになり、さらに例え
ば燃料ポンプにあっては、低質ガンリンや変質軽油、さ
らにはアルコール含有ガソリンやアルコールなどの燃料
の輸送にも用いられるなど苛酷な条件下での使用が強い
られる傾向にあるが、従来の材料では、耐食性、坩摩耗
性、およびなじみ性が不十分であるために、これらの要
求を満足させることができないばかりでなく、苛酷な条
件下での安定的使用も不可能であるのが現状である。
ば燃料ポンプにあっては、低質ガンリンや変質軽油、さ
らにはアルコール含有ガソリンやアルコールなどの燃料
の輸送にも用いられるなど苛酷な条件下での使用が強い
られる傾向にあるが、従来の材料では、耐食性、坩摩耗
性、およびなじみ性が不十分であるために、これらの要
求を満足させることができないばかりでなく、苛酷な条
件下での安定的使用も不可能であるのが現状である。
そこで１本発明者等は、上述のような観点から。
耐食性、耐摩耗性、およびなじみ性にすぐれた材料を開
発すべく研究を行なった結果、 Ｃ： ０．５〜３．５ ％、 Ｃｒ： ７〜３５％
。
発すべく研究を行なった結果、 Ｃ： ０．５〜３．５ ％、 Ｃｒ： ７〜３５％
。
Ｍｎ： ０．０５〜３％。
を含有し、さらに必要に応じて。
Ｎ１およびＣｏのうちのｌ［または２独：０５〜１０係
。
。
を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成（以
上ｆｆ１ｉＪ％）、並びに１０〜３０容１％の空孔率を
有するＦｅ基焼結合金の空孔にＣｕまたはＣｕ合金を溶
浸してなるＦｅ基焼結含浸材料は、素地中に均一に分散
析出した炭化物によってすぐれた耐摩耗性およびなじみ
性をもつようになり、またＣｒ固溶の素地によってすぐ
れた耐食性を、さらに空孔に溶浸したＣｕまたはＣｕ合
金によってすぐれた耐食性およびなじみ性をもつように
なるという知見を得たのである。
上ｆｆ１ｉＪ％）、並びに１０〜３０容１％の空孔率を
有するＦｅ基焼結合金の空孔にＣｕまたはＣｕ合金を溶
浸してなるＦｅ基焼結含浸材料は、素地中に均一に分散
析出した炭化物によってすぐれた耐摩耗性およびなじみ
性をもつようになり、またＣｒ固溶の素地によってすぐ
れた耐食性を、さらに空孔に溶浸したＣｕまたはＣｕ合
金によってすぐれた耐食性およびなじみ性をもつように
なるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成範囲および空孔率を上記の通りに限
定した理由を説明する。
て、以下に成分組成範囲および空孔率を上記の通りに限
定した理由を説明する。
（ａ） Ｃ
Ｃ成分には、素地に固溶して、これを強化すると共に、
ｃｒと結合して炭化物を形成して耐摩耗性を向上式せ
る作用がらるが、その含有量が０．５％未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方３．５チを越えて含有
させると炭化物の析出Ｍ’（が多くなりすぎて脆化する
ようにな７ると共に、相手部材を損傷するようになるこ
とから、その含有量を０．５〜３．５チと定めた。
ｃｒと結合して炭化物を形成して耐摩耗性を向上式せ
る作用がらるが、その含有量が０．５％未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方３．５チを越えて含有
させると炭化物の析出Ｍ’（が多くなりすぎて脆化する
ようにな７ると共に、相手部材を損傷するようになるこ
とから、その含有量を０．５〜３．５チと定めた。
（ｂ） Ｃｒ
ｃｒ酸成分は、素地に固溶して耐食性を向上させると共
に、これを強化し、さらにＣと結合して高硬）隻を有す
るＣｒ炭化物を形成し、もって耐摩耗性を向上させる作
用があるが、その含有量がフチ来泊では前記作用に所望
の効果が得られず、一方３５慢を越えて含有させると、
材料が拮化するようになることから、その含有量を７〜
３５％と定めた。
に、これを強化し、さらにＣと結合して高硬）隻を有す
るＣｒ炭化物を形成し、もって耐摩耗性を向上させる作
用があるが、その含有量がフチ来泊では前記作用に所望
の効果が得られず、一方３５慢を越えて含有させると、
材料が拮化するようになることから、その含有量を７〜
３５％と定めた。
（ｃ） Ｍｎ
Ｍｎ成分口り票ｉ ｊｉ’ｐ、に固溶して、これを靭性
化するほか、耐食性を向上させ、さらにオーステナイト
を安定化し、かつＭｓ点を下けて焼入れ性を向上１せる
作用があるが、その官有ち４が０．０５％未４４では［
４ｒ−を記作用に所望の効果が得られず、一方３チを越
えて含有させると、結晶粒に粗大化傾向が現われて強度
および耐食性の低下をもたらすことから、その含有」、
〔を００５〜３係と定めた。
化するほか、耐食性を向上させ、さらにオーステナイト
を安定化し、かつＭｓ点を下けて焼入れ性を向上１せる
作用があるが、その官有ち４が０．０５％未４４では［
４ｒ−を記作用に所望の効果が得られず、一方３チを越
えて含有させると、結晶粒に粗大化傾向が現われて強度
および耐食性の低下をもたらすことから、その含有」、
〔を００５〜３係と定めた。
（ｄ） ＮｉおよびＣ。
これらの成分には、−段と素地を強化し、かつ相手部材
とのなじみ性を改善するほか、耐食性を一段と向上させ
る作用があるので、これらの特性が要求される場合に必
要に応じて含有されるが。
とのなじみ性を改善するほか、耐食性を一段と向上させ
る作用があるので、これらの特性が要求される場合に必
要に応じて含有されるが。
その含有量が０．５チ未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方１０チを越えて含有させてもより一層の
改善効果は現われず、経済性を考恵して、その含有量を
０．５〜１０％と定めた。
得られず、一方１０チを越えて含有させてもより一層の
改善効果は現われず、経済性を考恵して、その含有量を
０．５〜１０％と定めた。
ｆｅ） 空孔率
焼結体の空孔率が１０容ｊｅｔ １未満では、オープン
ボア量が少なすぎて耐食性のすぐれたＣｕ１７’こはＣ
ｕ合金を十分に溶浸することができず、このノ、り合耐
食性は勿論のこと、なじみ性および強度も十分でなく、
一方３０谷量チを越えた空孔率ＦＣなると。
ボア量が少なすぎて耐食性のすぐれたＣｕ１７’こはＣ
ｕ合金を十分に溶浸することができず、このノ、り合耐
食性は勿論のこと、なじみ性および強度も十分でなく、
一方３０谷量チを越えた空孔率ＦＣなると。
強度低下が著しく、かつ耐４耗性も劣化するようになる
ことから、焼結体の空孔率を１０〜３０容に％と定めた
。なお、上記耐食性のすぐれたＣｕ合金としては、いず
れも公知のＣｕ−８ｎ合金、Ｃｕ −８ｎ−Ｚｎ合金、
Ｃｕ−８ｎ−Ｐｂ合金、Ｃｕ−’８ｎ−Ｚｎ−Ｐｂ合金
。
ことから、焼結体の空孔率を１０〜３０容に％と定めた
。なお、上記耐食性のすぐれたＣｕ合金としては、いず
れも公知のＣｕ−８ｎ合金、Ｃｕ −８ｎ−Ｚｎ合金、
Ｃｕ−８ｎ−Ｐｂ合金、Ｃｕ−’８ｎ−Ｚｎ−Ｐｂ合金
。
Ｃｕ−Ｚｎ合金、 Ｃｕ−Ｐｂ合金、 Ｃｕ −Ｚｎ−
Ｐｂ合金、Ｃｕ−Ｃｏ合金、およびＣｕ −Ｎｉ合金な
どの使用が望ましい。
Ｐｂ合金、Ｃｕ−Ｃｏ合金、およびＣｕ −Ｎｉ合金な
どの使用が望ましい。
つぎに、この発明の材料を実施例により具体的に説明す
る。
る。
実施例
原料粉末として、いずれも水噴霧法により形成した粒度
： −１５０ＭｅａｈのＦｅ扮末、Ｆｅ−Ｃｒ合金（Ｃ
ｒ：３９％含有）粉末、Ｆ’５−Ｃｒ合金（Ｃｒ：６７
チ含有）粉末、 Ｆｅ−Ｍｎ合金（Ｍｎニア５％含有）
粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｎ合金（Ｃｒ： ２２ ｆｒ、
Ｍｎ： ０．６ ％含有）粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｎ合金
（Ｃｒ： ２２ ％、 Ｍｎ二０、０６ ％含有）粉末
１粒度： −１５０ｍｅｓｈのりん片状黒鉛粉本、平均
粒径：３μｍを有するＮ１粉末。
： −１５０ＭｅａｈのＦｅ扮末、Ｆｅ−Ｃｒ合金（Ｃ
ｒ：３９％含有）粉末、Ｆ’５−Ｃｒ合金（Ｃｒ：６７
チ含有）粉末、 Ｆｅ−Ｍｎ合金（Ｍｎニア５％含有）
粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｎ合金（Ｃｒ： ２２ ｆｒ、
Ｍｎ： ０．６ ％含有）粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｎ合金
（Ｃｒ： ２２ ％、 Ｍｎ二０、０６ ％含有）粉末
１粒度： −１５０ｍｅｓｈのりん片状黒鉛粉本、平均
粒径：３μｍを有するＮ１粉末。
およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を、それぞれ
第１表に示される配合組成に配合し、マイ二二一トミキ
サにて３０分間混合した後、それぞれ２ ｔｏｎ／２２
．３ ｔｏｎ／ｃｒｒＬ２，６ ｔｏｎ／ｃＩｒＬ２．
７．５ ｔｏｎ／２２゜および８ｔＯｎ／ｃＩ！Ｌ２
の成形圧力にて圧粉体に成形し。
第１表に示される配合組成に配合し、マイ二二一トミキ
サにて３０分間混合した後、それぞれ２ ｔｏｎ／２２
．３ ｔｏｎ／ｃｒｒＬ２，６ ｔｏｎ／ｃＩｒＬ２．
７．５ ｔｏｎ／２２゜および８ｔＯｎ／ｃＩ！Ｌ２
の成形圧力にて圧粉体に成形し。
ついで前記圧粉体を、真空中、温度＝１１００〜１２０
０℃の温度範囲内の温度にて焼結して実質的に配合組成
と同一の最終成分組成をもったＦｅ基焼結合金を形成し
、引続いて前記Ｆｅ基焼結合金上に、それぞれ？ｐＩ１
表に示される溶浸材の圧粉体を載置し、水素雰囲気中、
温度：９５０〜１１３０℃の温度範囲内の温度に加熱の
条件にて前記焼結体の空孔内に前記溶浸材をそれぞれ溶
浸し、＃没後、９００〜９５０℃から急冷し、温度：１
８０℃に１時間保持の焼戻し処理を行なうことによって
本発明材料１−１４および比較材料１〜８をそれぞれ製
造した。
０℃の温度範囲内の温度にて焼結して実質的に配合組成
と同一の最終成分組成をもったＦｅ基焼結合金を形成し
、引続いて前記Ｆｅ基焼結合金上に、それぞれ？ｐＩ１
表に示される溶浸材の圧粉体を載置し、水素雰囲気中、
温度：９５０〜１１３０℃の温度範囲内の温度に加熱の
条件にて前記焼結体の空孔内に前記溶浸材をそれぞれ溶
浸し、＃没後、９００〜９５０℃から急冷し、温度：１
８０℃に１時間保持の焼戻し処理を行なうことによって
本発明材料１−１４および比較材料１〜８をそれぞれ製
造した。
ついで、この結果得られた本発明材料１〜１４および比
較材料１〜８について、密度および硬さ（ビッカース硬
さ）を測定すると共に、耐摩耗試験および耐食試験を行
なった。
較材料１〜８について、密度および硬さ（ビッカース硬
さ）を測定すると共に、耐摩耗試験および耐食試験を行
なった。
耐摩耗試験は、上記の各材料から、直径＝３０朋φ×厚
さ：５Ｂの寸法を有する回転部材を形成し、この回転部
材を、ロックウェル硬さＨＲＣ：３４を有するＪＩＳ−
８ＣＭ−２１製リングに嵌め込んだ状態で、２ｆｙＨ２
０含有ガソリン内に浸漬し１面圧’ ５ Ｋ９／ａｒｔ
２．回転数： ３２００ ｒ、ｐ、ｍ、の条件で４００
時間運転し、運転後ｈ Ｍ’ｌＪ記回転部材およびリン
グ（相手部材）のそれぞれの摺動面における平均摩耗深
さを測定することによシ行なった。
さ：５Ｂの寸法を有する回転部材を形成し、この回転部
材を、ロックウェル硬さＨＲＣ：３４を有するＪＩＳ−
８ＣＭ−２１製リングに嵌め込んだ状態で、２ｆｙＨ２
０含有ガソリン内に浸漬し１面圧’ ５ Ｋ９／ａｒｔ
２．回転数： ３２００ ｒ、ｐ、ｍ、の条件で４００
時間運転し、運転後ｈ Ｍ’ｌＪ記回転部材およびリン
グ（相手部材）のそれぞれの摺動面における平均摩耗深
さを測定することによシ行なった。
また、耐食試験は、それぞれ温匣：２８℃、湿度＝８６
チの雰囲気中に５０時間放置、および劣化ガソリン中に
５０時間浸漬の条件で行ない、前記湿気雰囲気試験にお
いては、錆発生状況を観察し、錆発生全くなしを■印、
錆発生わずかに有シをＯ印、全面に錆発生ロシなＸ印に
て評価し、さらに前記ガソリン浸ｆｌｔ試幻においては
、変色状況を観察し、変色なしを０印、変色あシをＸ印
で評価した。これらの結果を第１表に合せて示した。
チの雰囲気中に５０時間放置、および劣化ガソリン中に
５０時間浸漬の条件で行ない、前記湿気雰囲気試験にお
いては、錆発生状況を観察し、錆発生全くなしを■印、
錆発生わずかに有シをＯ印、全面に錆発生ロシなＸ印に
て評価し、さらに前記ガソリン浸ｆｌｔ試幻においては
、変色状況を観察し、変色なしを０印、変色あシをＸ印
で評価した。これらの結果を第１表に合せて示した。
第１表に示される結果から、成分組成および空孔率のう
ちのいずれか（＃ｌ１表に※印を付したもの）がこの発
明の範囲から外れた比ｔｇｈ科１〜８においては、耐摩
耗性、なじみ性、および耐食性のうちの少なくとも１つ
の特性が劣ったものになっているのに対して１本発明材
料１〜１４は、いずれもすぐれた耐摩耗性、なじみ性、
および耐食性を兼ね備えていることが明らかである。
ちのいずれか（＃ｌ１表に※印を付したもの）がこの発
明の範囲から外れた比ｔｇｈ科１〜８においては、耐摩
耗性、なじみ性、および耐食性のうちの少なくとも１つ
の特性が劣ったものになっているのに対して１本発明材
料１〜１４は、いずれもすぐれた耐摩耗性、なじみ性、
および耐食性を兼ね備えていることが明らかである。
上述のように、この発明の材料は、すぐれた耐摩耗性、
なじみ性、および耐食性を有しているので、２Ｉｌ！Ｊ
常のガソリンや軽油などの燃料は勿論のこと、劣化ガソ
リンやＨ２０含有ガソリン、さらにアルコール含有ガン
リンやアルコールなどの燃料の輸送用ポンプの構造部材
として、さらに高性能化。
なじみ性、および耐食性を有しているので、２Ｉｌ！Ｊ
常のガソリンや軽油などの燃料は勿論のこと、劣化ガソ
リンやＨ２０含有ガソリン、さらにアルコール含有ガン
リンやアルコールなどの燃料の輸送用ポンプの構造部材
として、さらに高性能化。
小型化、および軽量化が要求される燃料ポンプや水中ポ
ンプの構造部材として、′またメカニカルタール材とし
て使用することができ、しかも実用に際しては長期に亘
って安定してすぐれた性能を発揮するなど工業上有用な
特性を■するものである。
ンプの構造部材として、′またメカニカルタール材とし
て使用することができ、しかも実用に際しては長期に亘
って安定してすぐれた性能を発揮するなど工業上有用な
特性を■するものである。
Claims (2)
- （１）Ｃ：０．５〜３．５％、Ｃｒ：７〜３５％、Ｍｎ
：０．０５〜３％、 を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）、並びに１０〜３０容量％の空孔率を有する
Ｆｅ基焼結合金の空孔にＣｕまたはＣｕ合金を溶浸して
なる耐食性および耐摩耗性にすぐれたＦｅ基焼結含浸材
料。 - （２）Ｃ：０．５〜３．５％、Ｃｒ：７〜３５％、Ｍｎ
：０．０５〜３％、 を含有し、さらに、 ＮｉおよびＣｏのうちの１種または２種：０．５〜１０
％、 を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）、並びに１０〜３０容量％の空孔率を有する
Ｆｅ基焼結合金の空孔にＣｕまたはＣｕ合金を溶浸して
なる耐食性および耐摩耗性にすぐれたＦｅ基焼結含浸材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25088087A JPH0192340A (ja) | 1981-08-04 | 1987-10-05 | 耐食性および耐摩耗性にすぐれたＦｅ基焼結銅溶浸材料 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12228881A JPS5822305A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 耐食性および耐摩耗性にすぐれたＦｅ基焼結含浸材料 |
| JP25088087A JPH0192340A (ja) | 1981-08-04 | 1987-10-05 | 耐食性および耐摩耗性にすぐれたＦｅ基焼結銅溶浸材料 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12228881A Division JPS5822305A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 耐食性および耐摩耗性にすぐれたＦｅ基焼結含浸材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0192340A true JPH0192340A (ja) | 1989-04-11 |
| JPH041061B2 JPH041061B2 (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=26459434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25088087A Granted JPH0192340A (ja) | 1981-08-04 | 1987-10-05 | 耐食性および耐摩耗性にすぐれたＦｅ基焼結銅溶浸材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0192340A (ja) |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP25088087A patent/JPH0192340A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH041061B2 (ja) | 1992-01-09 |
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