JPH02156036A - グラファイト分散Ｃｏ基合金 - Google Patents
グラファイト分散Ｃｏ基合金Info
- Publication number
- JPH02156036A JPH02156036A JP31246788A JP31246788A JPH02156036A JP H02156036 A JPH02156036 A JP H02156036A JP 31246788 A JP31246788 A JP 31246788A JP 31246788 A JP31246788 A JP 31246788A JP H02156036 A JPH02156036 A JP H02156036A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- alloy
- base alloy
- layer
- cladding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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】
本発明は流体潤滑が不可能な各種摺動部材や高温下で使
用される各種摺動部材において、その金属母材上に、肉
盛溶接などの方法により簡単に固体潤滑性を有するグラ
ファイトを均一に分散させた肉盛層を形成させるための
グラファイト分散Ｃｏ基合金に関するものである。
用される各種摺動部材において、その金属母材上に、肉
盛溶接などの方法により簡単に固体潤滑性を有するグラ
ファイトを均一に分散させた肉盛層を形成させるための
グラファイト分散Ｃｏ基合金に関するものである。
グラファイトや二硫化モリブデンは結晶構造上異方性が
強（、特定な結晶面間や原子間でその結合力が弱く、せ
ん断によって切れやすく、このため内部すべりを起こし
、低摩擦を与えることから、固体潤滑剤として用いられ
ている。特にグラファイトは熱安定性にも優れているこ
とから多用されている。
強（、特定な結晶面間や原子間でその結合力が弱く、せ
ん断によって切れやすく、このため内部すべりを起こし
、低摩擦を与えることから、固体潤滑剤として用いられ
ている。特にグラファイトは熱安定性にも優れているこ
とから多用されている。
従来グラファイトを固体潤滑剤として用いる場合ｌ）母
材表面に直接塗布するかスプレーした後乾燥させて用い
る方法、２）油や油脂類などの中に懸濁又は分散させて
用いる方法、３）金属や樹脂と混合して複合材料の形で
用いる方法がある。しかしながら１）の方法ではグラフ
ァイトを分散させた流体を部材表面に塗布（又はスプレ
ー）し、乾燥させるため手間がかかり、かつ被膜が薄い
ため長時間の潤滑効果は期待できない。２）の方法では
、潤滑油に添加して用いるため、その粒度や表面物性、
油との密度差さらには他の添加剤との共存など、グラフ
ァイトの安定した油中分散が得にくく、このためグラフ
ァイト粒子表面にあらかじめ界面活性剤の吸着膜を形成
させるなど、親油化処理をして油に濡れやすくしてやる
ことが必要である。
材表面に直接塗布するかスプレーした後乾燥させて用い
る方法、２）油や油脂類などの中に懸濁又は分散させて
用いる方法、３）金属や樹脂と混合して複合材料の形で
用いる方法がある。しかしながら１）の方法ではグラフ
ァイトを分散させた流体を部材表面に塗布（又はスプレ
ー）し、乾燥させるため手間がかかり、かつ被膜が薄い
ため長時間の潤滑効果は期待できない。２）の方法では
、潤滑油に添加して用いるため、その粒度や表面物性、
油との密度差さらには他の添加剤との共存など、グラフ
ァイトの安定した油中分散が得にくく、このためグラフ
ァイト粒子表面にあらかじめ界面活性剤の吸着膜を形成
させるなど、親油化処理をして油に濡れやすくしてやる
ことが必要である。
また、３）の方法では部材内部にグラファイトが分散し
ているため、長時間の潤滑効果が期待できるが、グラフ
ァイトの分散性の問題や強度及び作成の難しさなどの問
題がある。
ているため、長時間の潤滑効果が期待できるが、グラフ
ァイトの分散性の問題や強度及び作成の難しさなどの問
題がある。
本発明者等は摺動部にグラファイトを塗布又は油と共に
供給する方法ではなく、部材内部にグラファイトが分散
したものでしかも強度が大きく、製造も容易なものを種
々検討した結果、ある特定の合金組成においてはグラフ
ァイトが均一に析出し、潤滑が良好で耐摩耗性、耐食性
も良好な合金組成を見出し、本発明を完成した。
供給する方法ではなく、部材内部にグラファイトが分散
したものでしかも強度が大きく、製造も容易なものを種
々検討した結果、ある特定の合金組成においてはグラフ
ァイトが均一に析出し、潤滑が良好で耐摩耗性、耐食性
も良好な合金組成を見出し、本発明を完成した。
また本発明の合金は、金属母材上にＣｏ基合金を゛肉盛
溶接などの方法で肉盛層を形成させると同時にこの肉盛
層中に球状もしくは片状のグラファイトを均一に分散さ
せることも可能で作成が容易であることも見出した。
溶接などの方法で肉盛層を形成させると同時にこの肉盛
層中に球状もしくは片状のグラファイトを均一に分散さ
せることも可能で作成が容易であることも見出した。
即ち本発明は、重量％でＣ１，０〜５．０χ、Ｂ Ｏ，
１〜６．０χ、Ｓｉ ０．１〜１２．０χを含有し、さ
らに必要に応じてＣｒ １．０〜１５．０χ又は／およ
びＣｕ １．．０〜５．０％を含有し、残部がＣｏ及び
不可避的不純物よりなる組成を有することを特徴とする
グラファイト分散ＣＯ基合金である。
１〜６．０χ、Ｓｉ ０．１〜１２．０χを含有し、さ
らに必要に応じてＣｒ １．０〜１５．０χ又は／およ
びＣｕ １．．０〜５．０％を含有し、残部がＣｏ及び
不可避的不純物よりなる組成を有することを特徴とする
グラファイト分散ＣＯ基合金である。
次に本発明合金の成分限定理由を説明する。
ＣはＣｏを主体とした基質中に球状又は片状のグラファ
イトとして析出し、固体潤滑剤として働き耐摩耗性の向
上に寄与する。Ｃ含有量が重量％で１．０χ未満では基
質のＣｏ中に固溶し、はとんどグラファイトとして析出
せず、５．０％以上ではＣｏに対する最大溶解度を越え
るため、溶湯中に溶解しなくなる。このためＣ含有量は
１．０〜５．０χに定めた。
イトとして析出し、固体潤滑剤として働き耐摩耗性の向
上に寄与する。Ｃ含有量が重量％で１．０χ未満では基
質のＣｏ中に固溶し、はとんどグラファイトとして析出
せず、５．０％以上ではＣｏに対する最大溶解度を越え
るため、溶湯中に溶解しなくなる。このためＣ含有量は
１．０〜５．０χに定めた。
ＢはＣｏとの間で金属間化合物を形成し合金の硬さを上
げる働きがある他、合金に自溶性を与え、肉盛溶接を容
易にする働きを有する。Ｂ含有量が重■％で０．１χ未
満では硬さの向上及び自溶性が得られず、６．０χ以上
では硬さが高くなりすぎ肉盛層に割れを生じるようにな
り好ましくない。また、６．０％以上になるとＣｏに対
するＣの最高溶解度が下がり、グラファイトの析出がほ
とんど見られなくなる。このためＢ含有量は０．１〜６
．Ｏｚに定めた。
げる働きがある他、合金に自溶性を与え、肉盛溶接を容
易にする働きを有する。Ｂ含有量が重■％で０．１χ未
満では硬さの向上及び自溶性が得られず、６．０χ以上
では硬さが高くなりすぎ肉盛層に割れを生じるようにな
り好ましくない。また、６．０％以上になるとＣｏに対
するＣの最高溶解度が下がり、グラファイトの析出がほ
とんど見られなくなる。このためＢ含有量は０．１〜６
．Ｏｚに定めた。
Ｓｉ
ＳｉはＢと同じようにＣｏとの間で金属間化合物を形成
し合金の硬さを上げる働きがある他、合金に自溶性を与
え、肉盛溶接を容易にする働きを有する。Ｓｉ含有量が
重量％で１．０χ未満では、硬さの向上及び自溶性が得
られず、１２．０％以上では硬さが高くなりすぎ、肉ｇ
ｔＮに割れを生じるようになり好ましくない、また１２
．０％以上になるとＣｏに対するＣの最高溶解度が下が
り、グラファイトの析出がほとんど見られなくなる。こ
のためＳｉ含有量は１．０〜１２．０χに定めた。
し合金の硬さを上げる働きがある他、合金に自溶性を与
え、肉盛溶接を容易にする働きを有する。Ｓｉ含有量が
重量％で１．０χ未満では、硬さの向上及び自溶性が得
られず、１２．０％以上では硬さが高くなりすぎ、肉ｇ
ｔＮに割れを生じるようになり好ましくない、また１２
．０％以上になるとＣｏに対するＣの最高溶解度が下が
り、グラファイトの析出がほとんど見られなくなる。こ
のためＳｉ含有量は１．０〜１２．０χに定めた。
Ｃｒ
Ｃ「は添加しなくても摺動部材としての特性に影響はな
いが、耐食性を要求される場合にはＣｒを添加する方が
好ましい。
いが、耐食性を要求される場合にはＣｒを添加する方が
好ましい。
Ｃｒは合金の耐食性を向上させる働きを有し、Ｃｒ含有
量が重量％で１．０２未満ではこの働きがほとんど見ら
れず、１５％以上になるとＣとの間で炭化物を形成する
ようになり、グラファイトの析出量が低下し固体潤滑性
が得られなくなる。また炭化物の形成にともない肉盛層
の割れ感受性が裔くなる。
量が重量％で１．０２未満ではこの働きがほとんど見ら
れず、１５％以上になるとＣとの間で炭化物を形成する
ようになり、グラファイトの析出量が低下し固体潤滑性
が得られなくなる。また炭化物の形成にともない肉盛層
の割れ感受性が裔くなる。
このためＣｒ含有量は１．０〜１５．０χに定めた。
Ｃｕ
Ｃｕは添加しなくても摺動部材としての特性に影響はな
いが、耐食性を要求される場合にはＣｒと同じ＜Ｃｕを
添加する方が好ましい。また、ＣｒとＣｕを複合して添
加すればより好ましい。
いが、耐食性を要求される場合にはＣｒと同じ＜Ｃｕを
添加する方が好ましい。また、ＣｒとＣｕを複合して添
加すればより好ましい。
ＣｕはＣｒと同じように合金の耐食性を向上させる働き
を有するが、Ｃｕ含有量が重量％で１．０χ未満ではこ
の働きがほとんどみられず、５．０ｚ以上になると肉盛
溶接待偏析を起こし、肉盛層に割れを誘発する恐れがあ
る。
を有するが、Ｃｕ含有量が重量％で１．０χ未満ではこ
の働きがほとんどみられず、５．０ｚ以上になると肉盛
溶接待偏析を起こし、肉盛層に割れを誘発する恐れがあ
る。
なお、ＣｒとＣｕを複合して添加する場合はそれぞれの
下限及び上限を添加すればよい。
下限及び上限を添加すればよい。
次に本発明の合金を実施例により比較例と対比しながら
具体的に説明する。
具体的に説明する。
アトマイズ法により、それぞれ第１表に示される成分組
成をもつ本発明の合金及び比較例合金を粉末化（粒子径
１０５〜１７７μｌ１１）シ、これをプラズマ粉末肉盛
装置を用い、５Ｓ−４１母村上に約２．５ｍ＋ｗの厚み
に肉盛を行った。こうして肉盛した試験片を所定の大き
さに切断し、肉盛層表面を耐水研磨紙及びパフ研磨によ
り研磨し、ビッカース硬さ計で肉盛層の硬さを測定後、
摩耗試験に供した。摩耗試験は第２図に示すように、肉
盛した試験片を固定側に、白銑製リングを回転側にして
行った。第２表にこの摩耗試験条件を示す。
成をもつ本発明の合金及び比較例合金を粉末化（粒子径
１０５〜１７７μｌ１１）シ、これをプラズマ粉末肉盛
装置を用い、５Ｓ−４１母村上に約２．５ｍ＋ｗの厚み
に肉盛を行った。こうして肉盛した試験片を所定の大き
さに切断し、肉盛層表面を耐水研磨紙及びパフ研磨によ
り研磨し、ビッカース硬さ計で肉盛層の硬さを測定後、
摩耗試験に供した。摩耗試験は第２図に示すように、肉
盛した試験片を固定側に、白銑製リングを回転側にして
行った。第２表にこの摩耗試験条件を示す。
第２表
腐食試験は、それぞれ第１表に示される成分組成をもつ
本発明の合金及び比較例の合金をアルゴン気流中で溶解
しシェル鋳型に鋳造後、１０ｍｍ Ｘ ＩＱｍｍ Ｘ
１０ｍｍに切断したものを試験片とし、５χ１１．５Ｏ
４（沸騰中）に６時間浸漬し、その時の腐食減量を測定
した。
本発明の合金及び比較例の合金をアルゴン気流中で溶解
しシェル鋳型に鋳造後、１０ｍｍ Ｘ ＩＱｍｍ Ｘ
１０ｍｍに切断したものを試験片とし、５χ１１．５Ｏ
４（沸騰中）に６時間浸漬し、その時の腐食減量を測定
した。
第１表は、この摩耗試験・肉盛試験及び肉盛層の測定績
゛果を示したものである。
゛果を示したものである。
また、第１図は摩耗試験の結果得られた試験片及び相手
材（リング）の摩耗減量を図示したものである。第３図
は、本発明の合金Ｎα４における肉盛層断面のＸ線写真
で、組織かられかるように、ＣＯ基合金基質中にグラフ
ァイトが均一に分散している。
材（リング）の摩耗減量を図示したものである。第３図
は、本発明の合金Ｎα４における肉盛層断面のＸ線写真
で、組織かられかるように、ＣＯ基合金基質中にグラフ
ァイトが均一に分散している。
第１表、第１図に示すように、本発明の合金は比較例の
合金に比べ摩耗が少なく、かつ相手の摩耗も少ない。こ
うしたことから、無潤滑の状態において良好な潤滑性を
示していることがわかる。
合金に比べ摩耗が少なく、かつ相手の摩耗も少ない。こ
うしたことから、無潤滑の状態において良好な潤滑性を
示していることがわかる。
本発明によるグラファイト分散Ｃｏ％合金は、金属母材
にプラズマアークなどの熱源により肉盛すると同時に、
その肉盛層中に球状及び片状グラファイトを均一に分散
させようとするもので、こうして形成した肉盛層は、比
較例の合金に比べて耐摩耗性に優れ、かつグラファイト
が肉盛層全体にわたり均一に分散しているため、グラフ
ァイトを塗布（またはスプレー）した場合に、比べ長時
間潤滑効果が得られる。
にプラズマアークなどの熱源により肉盛すると同時に、
その肉盛層中に球状及び片状グラファイトを均一に分散
させようとするもので、こうして形成した肉盛層は、比
較例の合金に比べて耐摩耗性に優れ、かつグラファイト
が肉盛層全体にわたり均一に分散しているため、グラフ
ァイトを塗布（またはスプレー）した場合に、比べ長時
間潤滑効果が得られる。
なお、上記実施例では、本発明の合金を金属母材上に粉
末肉盛して用いたが、これを鋳物として用いても肉盛同
様、優れた特性を示す。
末肉盛して用いたが、これを鋳物として用いても肉盛同
様、優れた特性を示す。
上述のように、本発明の合金は、流体潤滑が不可能な各
種摺動部材に使用することで、潤滑の効果が得られると
ともに、装置の小型集約化に寄与する。
種摺動部材に使用することで、潤滑の効果が得られると
ともに、装置の小型集約化に寄与する。
第１図は、摩耗試験後の試験片及び相手材の摩゛耗減量
、第２図は摩耗試験概略図、第３図は本発明の合金Ｎα
４における肉盛層断面のＸ線写真であり、Ａは組成像で
Ｂは特性Ｘ線像である。
、第２図は摩耗試験概略図、第３図は本発明の合金Ｎα
４における肉盛層断面のＸ線写真であり、Ａは組成像で
Ｂは特性Ｘ線像である。
Claims (4)
- （１）重量％でＣ１．０〜５．０％、Ｂ０．１〜６．０
％、Ｓｉ０．１〜１２．０％を含有し、残部がＣｏ及び
不可避的不純物よりなる組成を有することを特徴とする
グラファイト分散Ｃｏ基合金。 - （２）重量％でＣ１．０〜５．０％、Ｂ０．１〜６．０
％、Ｓｉ０．１〜１２．０％を含有し、さらにＣｒ１．
０〜１５．０％を含有し、残部がＣｏ及び不可避的不純
物よりなる組成を有することを特徴とするグラファイト
分散Ｃｏ基合金。 - （３）重量％でＣ１．０〜５．０％、Ｂ０．１〜６．０
％、Ｓｉ０．１〜１２．０％を含有し、さらにＣｕ１．
０〜５．０％を含有し、残部がＣｏ及び不可避的不純物
よりなる組成を有することを特徴とするグラファイト分
散Ｃｏ基合金。 - （４）重量％でＣ１．０〜５．０％、Ｂ０．１〜６．０
％、Ｓｉ０．１〜１２．０％を含有し、さらにＣｒ１．
０〜１５．０％とＣｕ１．０〜５．０％を含有し、残部
がＣｏ及び不可避的不純物よりなる組成を有することを
特徴とするグラファイト分散Ｃｏ基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31246788A JP2735848B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | グラファイト分散Ｃｏ基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31246788A JP2735848B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | グラファイト分散Ｃｏ基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02156036A true JPH02156036A (ja) | 1990-06-15 |
| JP2735848B2 JP2735848B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=18029552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31246788A Expired - Fee Related JP2735848B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | グラファイト分散Ｃｏ基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735848B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011058080A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 耐摩耗性、潤滑性に優れるＣｏ基合金とその製造法およびその焼結体 |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP31246788A patent/JP2735848B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011058080A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 耐摩耗性、潤滑性に優れるＣｏ基合金とその製造法およびその焼結体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2735848B2 (ja) | 1998-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |