JPH0219876B2 - - Google Patents
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- JPH0219876B2 JPH0219876B2 JP8976883A JP8976883A JPH0219876B2 JP H0219876 B2 JPH0219876 B2 JP H0219876B2 JP 8976883 A JP8976883 A JP 8976883A JP 8976883 A JP8976883 A JP 8976883A JP H0219876 B2 JPH0219876 B2 JP H0219876B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/82—After-treatment
- C23C22/83—Chemical after-treatment
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- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
本発明は、スライドメタル、ブツシユ、シユー
等の摺動材として好適であつて、摺動時に焼付き
や相手材との間で異音を発することが少なく且つ
耐スカツフイング性、耐摩耗性等の摺動特性、特
に初期摺動特性に優れた焼結摺動材に関する。 尚、本明細書において、“耐スカツフイング性”
とは、本発明焼結合金と相手材との摺動接触に際
し、双方の摺面における損傷、面荒れ等が発生し
難い性質をいう。 従来、スライドメタル、ブツシユ、シユー等に
使用される摺動材としては、合金素地内に硫化物
相とマルテンサイト相等の比較的硬い焼入れ相と
を分散させた焼結合金が主として使用されてい
る。しかしながら、この種の材料は上記マルテン
サイト相の比較的硬い焼入れ相のために、摺動す
る相手材を傷つけやすく、耐スカツフイング性が
不充分であり、また使用条件によつては、グリー
ス切れや砂等の異物のかみ込み等により異音を発
生させ易い等の問題点がある。 本発明者は、上記の如き問題点を解消し得ると
ともに、従来品と同等以上の耐摩耗性を備えた焼
結鉄合金を得るべく種々研究を重ねた結果、先に
マルテンサイト相等より硬度が低いソルバイト状
パーライト相を合金素地中に均一に分散され、同
時に硫化物相を出現させた特定の合金鋼を鉄原と
する摺動材用焼結鉄合金を開発した〔特開昭58−
27961号公報参照〕。 上記開発された焼結鉄合金は、殊に異音の発生
が抑制されていること、耐スカツフイング性、耐
摩耗性等に優れていること等の優れた摺動特性を
具備するものであつたが、尚改善されるべき余地
があつた。即ち一般に摺動材は、安定摺動に至る
までの摺動初期に相手材との接触部の偏荷重等の
不安定性から、焼付きやスカツフイング等が生じ
やすく、この摺動初期における摺動特性、所謂初
期なじみ性を有することが要求されるが、従来公
知の摺動材は勿論のこと、本発明者が先に開発し
た上記焼結鉄合金も尚初期なじみ性に問題があつ
た。 本発明は、上記初期なじみ性における問題をも
悉く解消した新しい摺動材を提供するものであ
り、その要旨は、(1)黒鉛0.2〜0.8重量％、(2)二硫
化モリブデン0.5〜６重量％及び(3)マンガン0.4〜
１重量％、クロム0.8〜1.25重量％、モリブデン
0.15〜0.35重量％及び残余鉄からなる合金鋼を残
余量とする焼結鉄合金にリン酸被膜及び二硫化モ
リブデン被膜を形成させてなることを特徴とする
焼結摺動材に係る。 本発明摺動材は、上記特定組成の焼結鉄合金を
基材とし、これに特定の二種の被膜を形成させた
ことに基づいて、この種摺動材に要求される耐ス
カツフイング性、耐摩耗性に優れると共に、焼付
きや異音の発生が抑制され、しかも特に初期摺動
特性即ち初期なじみ性が顕著に向上されている。 本発明摺動材においては、基材として特開昭58
−27961号公報に記載の焼結鉄合金を利用する。
該焼結鉄合金の各成分の詳細は以下の通りであ
る。 (i) 黒鉛 黒鉛成分は、焼結時に合金鋼粉素地中に固溶
してソルバイト状パーライト状パーライト組織
を生じさせる。該組織は、合金素地自体の耐摩
耗性を向上させるとともに、二硫化モリブデン
との併存状態で優れた耐スカツフイング性と摺
動時の異音発生低下という効果を発揮する。黒
鉛粉は、全合金重量の0.2〜0.8％とする。黒鉛
成分が0.2重量％未満の場合には、フエライト
相等の軟質組織が形成されて素地の硬さを低下
させるので、耐摩耗性が不十分となる。一方、
黒鉛成分が0.8重量％を上回る場合には、脆く、
硬いセメンタイト相が形成されるので、耐スカ
ツフイング性が損なわれる傾向が増大する。 (ii) 二硫化モリブデン 二硫化モリブデンは、焼結時に鉄成分と合金
化して硫化物相を生ずる。この硫化物相は、合
金素地中に均一に分散されて、異音発生を防止
するとともに、摺動時の焼き付けや掻き傷の発
生を防止する、即ち耐スカツフイング性を向上
させる。二硫化モリブデン粉は、焼結合金重量
の0.5〜６％とする。二硫化モリブデンの量が
0.5重量％未満では、硫化物相の生成量が少な
過ぎて、焼結物の耐スカツフイング性向上及び
異音発生防止という効果が十分に達成されな
い。一方、二硫化モリブデンの量が６重量％を
上回ると、硫化物相の生成量が過大となり、却
つて合金素地自体の強度低下、耐摩耗性低下等
の問題点が生ずる。 (iii) 合金鋼 マンガン0.4〜１重量％、クロム0.8〜1.25重
量％、モリブデン0.15〜0.35重量％及び残余鉄
からなる合金鋼は、焼結時に黒鉛と合金化し
て、ソルバイト状パーライト相を形成する。そ
の結果、得られる焼結鉄合金は、耐摩耗性、耐
スカツフイング性及び異音発生防止に優れた効
果を奏する。尚、上記組成を有す合金鋼は、
AISI（America Iron and Steel Institute）規
格の4100系合金に相当するので、これをそのま
ま使用すれば良い。マデガン、クロム及びモリ
ブデンの量が上記下限量を下回る場合には、焼
結時に生成されるパーライト相のソルバイト化
が不十分で且つ素地の硬さが低い為、耐摩耗性
が不十分となる。又、マンガン等の量が、上記
上限量を上回る場合には、焼結物の焼入れ性が
極めて良好となり、金属組織中にマルテンサイ
ト相等の比較停硬い焼入れ相が出現して、耐ス
カツフイング性の劣化及び異音発生度合の上昇
をもたらす。尚、マンガン、クロム、モリブデ
ン及び鉄を合金としてではなく、夫々別個の金
属として添加する場合には、本発明所望の効果
は発揮されない。 本発明において基材として利用する焼結鉄合金
は、例えば次の様にして製造される。AISI規格
4100系合金粉に黒鉛粉0.2〜0.8重量％及び二硫化
モリブデン粉0.5〜６重量％を配合し、均一に混
合した後に、成形し、非酸化性保護雰囲気中1100
〜1200℃程度の温度で焼結し、次いで同様の保護
雰囲気中で常温まで放冷する。かくして、合金素
地中にソルバイト状パーライト相と硫化物相とが
均一に分散した金属組織を有す焼結鉄合金が得ら
れる。 本発明摺動材は、上記の如くして得られる焼結
鉄合金表面に、リン酸塩被膜及び二硫化モリブデ
ン複膜を形成させてなる。リン酸塩被膜の形成は
以下の如くして行なわれる。即ちFe2+、Zn2+、
Mn2+などの２価金属の第一リン酸塩〔Ｍ
（H2PO4）2〕とオルトリン酸（H3PO4）との混液
を処理液とし、これを用いて上記焼結合金を処理
することにより行われる。処理液における第一リ
ン酸塩とオクトリン酸との混合割合は、通常
H2PO4 -に対してH3PO4が約12.5〜15％の濃度範
囲となる量とされる。また処理は通常の塗布法、
スプレー法、浸漬法等の各種の方法により行なわ
れる。処理条件としては通常約90〜100℃、好ま
しくは97〜98℃の温度及び約10〜15分の処理時間
が採用される。上記処理により基材合金の腐食が
起ると共に難溶性の第三リン酸塩皮膜〔M3
（PO4）2〕が形成される。該第三リン酸塩被膜は、
例えば２価金属の第一リン酸塩としてZn
（H2PO4）2を用いた場合でも溶液中に次第に基材
合金に由来するFe（H2PO4）2が蓄積されるため、
Fe2+とZz2+の第三リン酸塩の混合物となる。ま
た上記処理液中には硝酸イオン（NO3 -）や塩素
酸イオン（ClO3 -）等を遊離する酸化剤を加えて
おくことができ、乏等酸化剤の併用によれば、腐
食反応の促進により処理時間を短縮させることが
できる。処理終了後、被処理合金は常法に従い、
水洗乃至湯洗され、乾燥される。 かくして形成されるリン酸被膜量は、通常約
0.5〜30ｇ／m2であり、被膜は好ましくは約40〜
50μmの膜厚を有し、灰色乃至黒色の均一な色調
を呈し、基材との密着性に優れたものである。 上記リン酸塩被膜の形成に引き続く二硫化モリ
ブデン被膜の形成は、被処理基材表面に二硫化モ
リブデンを含むコーテイング液を塗工し、次いで
塗膜を焼付処理することにより実施される。ここ
で用いられるコーテイング液は、二硫化モリブデ
ンを適当な液状有機バインダーに分散させたもの
であり、液状有機バインダーとしては例えば液状
エポキシ樹脂、アルキド樹脂、エポキシアクリレ
ート樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を例示
できる。二硫化モリブデンとしては、純度99％以
上のものが好ましく、また粒径50μm以下を85％
以上含むものが好ましい。二硫化モリブデンコー
テイング液は、上述の通り二硫化モリブデンを適
当な液状有機バインダーに分散させた後、適当な
溶剤にて希釈して各々のコーテイング法に適した
粘度に調整される。ここで希釈溶剤としてはセロ
ソブアセテート、キシレン、トルエン、エタノー
ル等の単体又は混合液が使用される。また上記コ
ーテイング液は液状有機バインダーに重量比で10
〜30％の二硫化モリブデン粉末を加えて十分に拡
拌分散させた後希釈溶剤を添加して塗工方法に適
した粘度に調整する。 上記コーテイング液の塗工は適当なコーテイン
グ方法、例えば浸漬法、スプレー法、タンブリン
グ法、ハケ塗り法等で実施される。液の塗工量
は、通常焼付後の膜厚が３〜20μm、好ましくは
５〜10μmとされる量とするのがよい。 上記で塗工された塗膜の焼付け温度及び時間は
使用する有機バインダー及び希釈溶剤の種類によ
り適宜選択され、特に制限はないが、室温で10分
間ぐらいから200℃で60分間ぐらいの間とするの
が好ましい。かくして所望の二硫化モリブデン被
膜の形成された本発明摺動材製品を収得できる。 以下に本発明実施例を示し、本発明の特徴とす
るところをより一層明らかにする。 実施例 １ 黒鉛成分0.5重量部、二硫化モリブデン成分４
重量部及び残余4100系合金鋼成分（マンガン0.63
重量％、クロム1.06重量％、モリブデン0.24重量
％及び残余鉄）の合計100重量部となる様に、黒
鉛粉（粒径44μm以下）、二硫化モリブデン粉（粒
径44μm以下）及び4100系合金鋼粉（粒径175μm
以下）を配合し、均一に混合した。得られた混合
物を6ton／cm2で加圧成形し、成形体を分解アンモ
ニアガス雰囲気中で約1150℃で45分間焼結した
後、同一ガス雰囲気中で常温まで冷却した。 かくして密度6.50ｇ／cm3及び硬さ（HRA）54
の焼結鉄合金を得た。 次いで得られた焼結鉄合金試料を、１中に
Mn++を1.6ｇ、Fe++を2.6ｇ及び隣酸根を15ｇ含
む処理液中に、90〜99℃で30分間浸漬してリン酸
塩被膜を形成させ、これを温度70℃以上に保持し
たタンク内で揺動させつつ湯洗し、次いで90℃以
上の熱風乾燥炉内で50〜60分を要して乾燥し、空
気中で徐冷した。 更に得られたリン酸塩被膜形成合金試料に、予
めエポキシ樹脂に重量百分率で20％の純度99％以
上で粒径が50μm以下が85％以上を含む二硫化モ
リブデン粉末を加えて均一に混合した後セロソル
ブアセテートとキシレンの混合液（１：１）で希
釈してフオードカツプ４号による粘度を9.0〜9.5
秒に調整して得た二硫化モリブデンコーテイング
液に、金鋼製のドラム中にリン酸塩被膜処理を施
した焼結体を入れて該ドラムを上記コーテイング
液に浸漬して約10秒間ムラなく回転させて焼付後
の膜厚が５〜10μmとなるように塗工し、熱風乾
燥炉内で180℃で40分間焼付処理して二硫化モリ
ブデン被膜を形成させた。 かくして本発明焼結摺動材試料を得た。 実施例 ２ 黒鉛成分0.3重量部、二硫化モリブデン成分２
重量部及び残余4100系合金鋼（実施例１と同一成
分）の合計100重量部を使用する以外は、実施例
１と同様にして焼結鉄合金を得た。得られた合金
は密度6.58ｇ／cm3、硬さ（HRA）48であつた。 上記焼結鉄合金に、１中にMn++を1.2ｇ、
Fe++を3.6ｇ及び隣酸根を14.3ｇ含む処理液中に
97〜98℃で30分間浸漬してリン酸塩被膜を形成さ
せ、以下実施例と同一手順で湯洗、乾燥を行つて
リン酸塩被膜形成合金試料を得た。 次いで該リン酸塩被膜形成合金に、予めエポキ
シ樹脂に重量百分率で10％の二硫化モリブデンを
加えて均一に混合した後、セロソルブアセテート
とキシレンの混合液（１：１）で希釈してフオー
ドカツプ４号による粘度を15〜16秒を15〜16秒に
調整した二硫化モリブデンコーテイング液をハケ
塗りにより焼付後の膜厚が５〜10μmとなるよう
に塗工し、熱風乾燥炉内で180℃で40分間焼付処
理をして二硫化モリブデン被膜を形成させた。か
くして本発明焼結摺動材試料を得た。 上記各実施例で得られた試料を以下の摺動試験
に供した。即ち添付第１図に示す如く、本発明摺
動材試料１をバネ２により35kgfの押し付け力で
相手材３に押し付け、該相手材３の一端を、クラ
ンク円盤４に連杆５を介して連結させ、６を枢軸
として揺動する揺動杆７に連結して、クランク円
盤４の回転により、ローラー８上の上記相手材３
を１分当り15回（合計5000回）往復動させた。相
手材３は、一般構造用圧延鋼（SS−41）に亜鉛
めつきを施したものである。 試験に先立つて試料１と相手材３とが接する位
置にグリースを約0.4c.c.供給しておき、更に試験
前及び往復動1000回毎に水と砂の混合物を同位置
に１c.c.ずつ供給した。 摺動特性（初期摺動特性）は、上記摺動杆７に
歪みゲージ９を設置し、初回〜5000回の所定時期
でのトルクを測定することにより判定した。該ト
ルクが小さい程摺動特性が良いことを表わしてい
る。また初期なじみ性は、上記試験における初回
と、50〜100回（摺動摩擦トルクの変化がなくな
つた定常状態）とのトルク差を対比して評価し
た。即ち上記トルク差が小さい程初期なじみ性が
良いといえる。 異音発生は、上記試験期間中集音装置により深
知し、又試料１の5000回の摺動試験後の摩耗寸法
をマイクロメーターにて求めてその１回当りの耐
摩耗性を算出した。更に相手材２の摩耗寸法によ
り耐スカツフイング性を判定した。 得られた結果を第１表に示す。尚第１表には、
比較のため、上記実施例１の前半で得られた焼結
鉄合金試料（何らの被膜をも形成させていないも
の）を用い、同一試験を行なつた結果を比較例１
として併記する。
等の摺動材として好適であつて、摺動時に焼付き
や相手材との間で異音を発することが少なく且つ
耐スカツフイング性、耐摩耗性等の摺動特性、特
に初期摺動特性に優れた焼結摺動材に関する。 尚、本明細書において、“耐スカツフイング性”
とは、本発明焼結合金と相手材との摺動接触に際
し、双方の摺面における損傷、面荒れ等が発生し
難い性質をいう。 従来、スライドメタル、ブツシユ、シユー等に
使用される摺動材としては、合金素地内に硫化物
相とマルテンサイト相等の比較的硬い焼入れ相と
を分散させた焼結合金が主として使用されてい
る。しかしながら、この種の材料は上記マルテン
サイト相の比較的硬い焼入れ相のために、摺動す
る相手材を傷つけやすく、耐スカツフイング性が
不充分であり、また使用条件によつては、グリー
ス切れや砂等の異物のかみ込み等により異音を発
生させ易い等の問題点がある。 本発明者は、上記の如き問題点を解消し得ると
ともに、従来品と同等以上の耐摩耗性を備えた焼
結鉄合金を得るべく種々研究を重ねた結果、先に
マルテンサイト相等より硬度が低いソルバイト状
パーライト相を合金素地中に均一に分散され、同
時に硫化物相を出現させた特定の合金鋼を鉄原と
する摺動材用焼結鉄合金を開発した〔特開昭58−
27961号公報参照〕。 上記開発された焼結鉄合金は、殊に異音の発生
が抑制されていること、耐スカツフイング性、耐
摩耗性等に優れていること等の優れた摺動特性を
具備するものであつたが、尚改善されるべき余地
があつた。即ち一般に摺動材は、安定摺動に至る
までの摺動初期に相手材との接触部の偏荷重等の
不安定性から、焼付きやスカツフイング等が生じ
やすく、この摺動初期における摺動特性、所謂初
期なじみ性を有することが要求されるが、従来公
知の摺動材は勿論のこと、本発明者が先に開発し
た上記焼結鉄合金も尚初期なじみ性に問題があつ
た。 本発明は、上記初期なじみ性における問題をも
悉く解消した新しい摺動材を提供するものであ
り、その要旨は、(1)黒鉛0.2〜0.8重量％、(2)二硫
化モリブデン0.5〜６重量％及び(3)マンガン0.4〜
１重量％、クロム0.8〜1.25重量％、モリブデン
0.15〜0.35重量％及び残余鉄からなる合金鋼を残
余量とする焼結鉄合金にリン酸被膜及び二硫化モ
リブデン被膜を形成させてなることを特徴とする
焼結摺動材に係る。 本発明摺動材は、上記特定組成の焼結鉄合金を
基材とし、これに特定の二種の被膜を形成させた
ことに基づいて、この種摺動材に要求される耐ス
カツフイング性、耐摩耗性に優れると共に、焼付
きや異音の発生が抑制され、しかも特に初期摺動
特性即ち初期なじみ性が顕著に向上されている。 本発明摺動材においては、基材として特開昭58
−27961号公報に記載の焼結鉄合金を利用する。
該焼結鉄合金の各成分の詳細は以下の通りであ
る。 (i) 黒鉛 黒鉛成分は、焼結時に合金鋼粉素地中に固溶
してソルバイト状パーライト状パーライト組織
を生じさせる。該組織は、合金素地自体の耐摩
耗性を向上させるとともに、二硫化モリブデン
との併存状態で優れた耐スカツフイング性と摺
動時の異音発生低下という効果を発揮する。黒
鉛粉は、全合金重量の0.2〜0.8％とする。黒鉛
成分が0.2重量％未満の場合には、フエライト
相等の軟質組織が形成されて素地の硬さを低下
させるので、耐摩耗性が不十分となる。一方、
黒鉛成分が0.8重量％を上回る場合には、脆く、
硬いセメンタイト相が形成されるので、耐スカ
ツフイング性が損なわれる傾向が増大する。 (ii) 二硫化モリブデン 二硫化モリブデンは、焼結時に鉄成分と合金
化して硫化物相を生ずる。この硫化物相は、合
金素地中に均一に分散されて、異音発生を防止
するとともに、摺動時の焼き付けや掻き傷の発
生を防止する、即ち耐スカツフイング性を向上
させる。二硫化モリブデン粉は、焼結合金重量
の0.5〜６％とする。二硫化モリブデンの量が
0.5重量％未満では、硫化物相の生成量が少な
過ぎて、焼結物の耐スカツフイング性向上及び
異音発生防止という効果が十分に達成されな
い。一方、二硫化モリブデンの量が６重量％を
上回ると、硫化物相の生成量が過大となり、却
つて合金素地自体の強度低下、耐摩耗性低下等
の問題点が生ずる。 (iii) 合金鋼 マンガン0.4〜１重量％、クロム0.8〜1.25重
量％、モリブデン0.15〜0.35重量％及び残余鉄
からなる合金鋼は、焼結時に黒鉛と合金化し
て、ソルバイト状パーライト相を形成する。そ
の結果、得られる焼結鉄合金は、耐摩耗性、耐
スカツフイング性及び異音発生防止に優れた効
果を奏する。尚、上記組成を有す合金鋼は、
AISI（America Iron and Steel Institute）規
格の4100系合金に相当するので、これをそのま
ま使用すれば良い。マデガン、クロム及びモリ
ブデンの量が上記下限量を下回る場合には、焼
結時に生成されるパーライト相のソルバイト化
が不十分で且つ素地の硬さが低い為、耐摩耗性
が不十分となる。又、マンガン等の量が、上記
上限量を上回る場合には、焼結物の焼入れ性が
極めて良好となり、金属組織中にマルテンサイ
ト相等の比較停硬い焼入れ相が出現して、耐ス
カツフイング性の劣化及び異音発生度合の上昇
をもたらす。尚、マンガン、クロム、モリブデ
ン及び鉄を合金としてではなく、夫々別個の金
属として添加する場合には、本発明所望の効果
は発揮されない。 本発明において基材として利用する焼結鉄合金
は、例えば次の様にして製造される。AISI規格
4100系合金粉に黒鉛粉0.2〜0.8重量％及び二硫化
モリブデン粉0.5〜６重量％を配合し、均一に混
合した後に、成形し、非酸化性保護雰囲気中1100
〜1200℃程度の温度で焼結し、次いで同様の保護
雰囲気中で常温まで放冷する。かくして、合金素
地中にソルバイト状パーライト相と硫化物相とが
均一に分散した金属組織を有す焼結鉄合金が得ら
れる。 本発明摺動材は、上記の如くして得られる焼結
鉄合金表面に、リン酸塩被膜及び二硫化モリブデ
ン複膜を形成させてなる。リン酸塩被膜の形成は
以下の如くして行なわれる。即ちFe2+、Zn2+、
Mn2+などの２価金属の第一リン酸塩〔Ｍ
（H2PO4）2〕とオルトリン酸（H3PO4）との混液
を処理液とし、これを用いて上記焼結合金を処理
することにより行われる。処理液における第一リ
ン酸塩とオクトリン酸との混合割合は、通常
H2PO4 -に対してH3PO4が約12.5〜15％の濃度範
囲となる量とされる。また処理は通常の塗布法、
スプレー法、浸漬法等の各種の方法により行なわ
れる。処理条件としては通常約90〜100℃、好ま
しくは97〜98℃の温度及び約10〜15分の処理時間
が採用される。上記処理により基材合金の腐食が
起ると共に難溶性の第三リン酸塩皮膜〔M3
（PO4）2〕が形成される。該第三リン酸塩被膜は、
例えば２価金属の第一リン酸塩としてZn
（H2PO4）2を用いた場合でも溶液中に次第に基材
合金に由来するFe（H2PO4）2が蓄積されるため、
Fe2+とZz2+の第三リン酸塩の混合物となる。ま
た上記処理液中には硝酸イオン（NO3 -）や塩素
酸イオン（ClO3 -）等を遊離する酸化剤を加えて
おくことができ、乏等酸化剤の併用によれば、腐
食反応の促進により処理時間を短縮させることが
できる。処理終了後、被処理合金は常法に従い、
水洗乃至湯洗され、乾燥される。 かくして形成されるリン酸被膜量は、通常約
0.5〜30ｇ／m2であり、被膜は好ましくは約40〜
50μmの膜厚を有し、灰色乃至黒色の均一な色調
を呈し、基材との密着性に優れたものである。 上記リン酸塩被膜の形成に引き続く二硫化モリ
ブデン被膜の形成は、被処理基材表面に二硫化モ
リブデンを含むコーテイング液を塗工し、次いで
塗膜を焼付処理することにより実施される。ここ
で用いられるコーテイング液は、二硫化モリブデ
ンを適当な液状有機バインダーに分散させたもの
であり、液状有機バインダーとしては例えば液状
エポキシ樹脂、アルキド樹脂、エポキシアクリレ
ート樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を例示
できる。二硫化モリブデンとしては、純度99％以
上のものが好ましく、また粒径50μm以下を85％
以上含むものが好ましい。二硫化モリブデンコー
テイング液は、上述の通り二硫化モリブデンを適
当な液状有機バインダーに分散させた後、適当な
溶剤にて希釈して各々のコーテイング法に適した
粘度に調整される。ここで希釈溶剤としてはセロ
ソブアセテート、キシレン、トルエン、エタノー
ル等の単体又は混合液が使用される。また上記コ
ーテイング液は液状有機バインダーに重量比で10
〜30％の二硫化モリブデン粉末を加えて十分に拡
拌分散させた後希釈溶剤を添加して塗工方法に適
した粘度に調整する。 上記コーテイング液の塗工は適当なコーテイン
グ方法、例えば浸漬法、スプレー法、タンブリン
グ法、ハケ塗り法等で実施される。液の塗工量
は、通常焼付後の膜厚が３〜20μm、好ましくは
５〜10μmとされる量とするのがよい。 上記で塗工された塗膜の焼付け温度及び時間は
使用する有機バインダー及び希釈溶剤の種類によ
り適宜選択され、特に制限はないが、室温で10分
間ぐらいから200℃で60分間ぐらいの間とするの
が好ましい。かくして所望の二硫化モリブデン被
膜の形成された本発明摺動材製品を収得できる。 以下に本発明実施例を示し、本発明の特徴とす
るところをより一層明らかにする。 実施例 １ 黒鉛成分0.5重量部、二硫化モリブデン成分４
重量部及び残余4100系合金鋼成分（マンガン0.63
重量％、クロム1.06重量％、モリブデン0.24重量
％及び残余鉄）の合計100重量部となる様に、黒
鉛粉（粒径44μm以下）、二硫化モリブデン粉（粒
径44μm以下）及び4100系合金鋼粉（粒径175μm
以下）を配合し、均一に混合した。得られた混合
物を6ton／cm2で加圧成形し、成形体を分解アンモ
ニアガス雰囲気中で約1150℃で45分間焼結した
後、同一ガス雰囲気中で常温まで冷却した。 かくして密度6.50ｇ／cm3及び硬さ（HRA）54
の焼結鉄合金を得た。 次いで得られた焼結鉄合金試料を、１中に
Mn++を1.6ｇ、Fe++を2.6ｇ及び隣酸根を15ｇ含
む処理液中に、90〜99℃で30分間浸漬してリン酸
塩被膜を形成させ、これを温度70℃以上に保持し
たタンク内で揺動させつつ湯洗し、次いで90℃以
上の熱風乾燥炉内で50〜60分を要して乾燥し、空
気中で徐冷した。 更に得られたリン酸塩被膜形成合金試料に、予
めエポキシ樹脂に重量百分率で20％の純度99％以
上で粒径が50μm以下が85％以上を含む二硫化モ
リブデン粉末を加えて均一に混合した後セロソル
ブアセテートとキシレンの混合液（１：１）で希
釈してフオードカツプ４号による粘度を9.0〜9.5
秒に調整して得た二硫化モリブデンコーテイング
液に、金鋼製のドラム中にリン酸塩被膜処理を施
した焼結体を入れて該ドラムを上記コーテイング
液に浸漬して約10秒間ムラなく回転させて焼付後
の膜厚が５〜10μmとなるように塗工し、熱風乾
燥炉内で180℃で40分間焼付処理して二硫化モリ
ブデン被膜を形成させた。 かくして本発明焼結摺動材試料を得た。 実施例 ２ 黒鉛成分0.3重量部、二硫化モリブデン成分２
重量部及び残余4100系合金鋼（実施例１と同一成
分）の合計100重量部を使用する以外は、実施例
１と同様にして焼結鉄合金を得た。得られた合金
は密度6.58ｇ／cm3、硬さ（HRA）48であつた。 上記焼結鉄合金に、１中にMn++を1.2ｇ、
Fe++を3.6ｇ及び隣酸根を14.3ｇ含む処理液中に
97〜98℃で30分間浸漬してリン酸塩被膜を形成さ
せ、以下実施例と同一手順で湯洗、乾燥を行つて
リン酸塩被膜形成合金試料を得た。 次いで該リン酸塩被膜形成合金に、予めエポキ
シ樹脂に重量百分率で10％の二硫化モリブデンを
加えて均一に混合した後、セロソルブアセテート
とキシレンの混合液（１：１）で希釈してフオー
ドカツプ４号による粘度を15〜16秒を15〜16秒に
調整した二硫化モリブデンコーテイング液をハケ
塗りにより焼付後の膜厚が５〜10μmとなるよう
に塗工し、熱風乾燥炉内で180℃で40分間焼付処
理をして二硫化モリブデン被膜を形成させた。か
くして本発明焼結摺動材試料を得た。 上記各実施例で得られた試料を以下の摺動試験
に供した。即ち添付第１図に示す如く、本発明摺
動材試料１をバネ２により35kgfの押し付け力で
相手材３に押し付け、該相手材３の一端を、クラ
ンク円盤４に連杆５を介して連結させ、６を枢軸
として揺動する揺動杆７に連結して、クランク円
盤４の回転により、ローラー８上の上記相手材３
を１分当り15回（合計5000回）往復動させた。相
手材３は、一般構造用圧延鋼（SS−41）に亜鉛
めつきを施したものである。 試験に先立つて試料１と相手材３とが接する位
置にグリースを約0.4c.c.供給しておき、更に試験
前及び往復動1000回毎に水と砂の混合物を同位置
に１c.c.ずつ供給した。 摺動特性（初期摺動特性）は、上記摺動杆７に
歪みゲージ９を設置し、初回〜5000回の所定時期
でのトルクを測定することにより判定した。該ト
ルクが小さい程摺動特性が良いことを表わしてい
る。また初期なじみ性は、上記試験における初回
と、50〜100回（摺動摩擦トルクの変化がなくな
つた定常状態）とのトルク差を対比して評価し
た。即ち上記トルク差が小さい程初期なじみ性が
良いといえる。 異音発生は、上記試験期間中集音装置により深
知し、又試料１の5000回の摺動試験後の摩耗寸法
をマイクロメーターにて求めてその１回当りの耐
摩耗性を算出した。更に相手材２の摩耗寸法によ
り耐スカツフイング性を判定した。 得られた結果を第１表に示す。尚第１表には、
比較のため、上記実施例１の前半で得られた焼結
鉄合金試料（何らの被膜をも形成させていないも
の）を用い、同一試験を行なつた結果を比較例１
として併記する。
【表】
上記第１表より本発明の焼結摺動材は比較例と
比べて１回目の摺動トルクも小さく、また１回目
の摺動トルクと定常状態で摺動トルクの差が小さ
いことが分り、これらから初期なじみ性が改善さ
れている事が明白である。また摩耗状況より本発
明品の耐摩耗性及び耐スカツフイング性が改善さ
れていることが判る。
比べて１回目の摺動トルクも小さく、また１回目
の摺動トルクと定常状態で摺動トルクの差が小さ
いことが分り、これらから初期なじみ性が改善さ
れている事が明白である。また摩耗状況より本発
明品の耐摩耗性及び耐スカツフイング性が改善さ
れていることが判る。
第１図は、本願実施例で使用した摺動試験装置
の概要を示す図面である。 １…本発明摺動材試料、３…相手材。
の概要を示す図面である。 １…本発明摺動材試料、３…相手材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (1) 黒鉛0.2〜0.8重量％、 (2) 二硫化モリブデン0.5〜６重量％及び (3) マンガン0.4〜１重量％、クロム0.8〜1.25重
量％、モリブデン0.15〜0.35重量％及び残余鉄
からなる合金鋼を残余量とする焼結鉄合金にリ
ン酸塩被膜及び二硫化モリブデン複膜を形成さ
せてなることを特徴とする焼結摺動材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8976883A JPS59215395A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 焼結摺動材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8976883A JPS59215395A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 焼結摺動材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59215395A JPS59215395A (ja) | 1984-12-05 |
| JPH0219876B2 true JPH0219876B2 (ja) | 1990-05-07 |
Family
ID=13979873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8976883A Granted JPS59215395A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 焼結摺動材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59215395A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61157918U (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-30 | ||
| BE1001468A4 (fr) * | 1988-03-02 | 1989-11-07 | Marcel Boulange | Procede de traitement de metaux, en particulier d'aciers et application a la realisation de chaines de transmission. |
| WO1996010710A1 (en) * | 1994-10-04 | 1996-04-11 | Nippon Steel Corporation | Steel pipe joint having high galling resistance and surface treatment method thereof |
| JP2022032348A (ja) * | 2020-08-11 | 2022-02-25 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 金属製品の製造方法 |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP8976883A patent/JPS59215395A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59215395A (ja) | 1984-12-05 |
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