JPH02212677A - 二硫化モリブデン粒子分散内面強化シリンダースリーブ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、内面を強化したアルミニウム合金製のシリ
ンダースリーブに関し、特に軽量化をｌ」的としたエン
ジンのシリンダースリーブに関したもので、ビス１・ン
とは摺動ずる内面の耐摩耗性を向上させ、経済性のある
製造法により広く実用化を図るものである。

［従来の技術］ エンジンのシリンダースリーブは耐摩耗性が強く要求さ
れ、更に、高温強度か大きく、線膨脹係数か小さいこと
が必要である。

従来、」−記条件をｌｌ１′１足する材料として鋳鉄製
のシリンダースリーブが用いられているが、エンジンの
軽量化のためにアルミニウム合金製のシリンダースリー
ブが提案されている。

シリンダースリーブをアルミニウム合金で作製すると軽
量化かできるだけでなく、同じアルミニウム合金製のビ
ス１・ンに対して、ビス１・ンクリアランスを小さくす
ることができるのでエンジンの性能を向−］二させるこ
とができる。

しかし、下記のような問題がある。

・高い耐摩耗性を必要とし、Ｓｌを１５〜３０％含有す
る従来のアルミニウム合金では、ピストンとの摺動部は
耐摩耗性か不十分である。

・耐摩耗性を高めるＭ　ｏ　Ｓ　２を添加する場合でも
、シリンダースリーブ全体に分散させる量を用いれば材
料費が過大になる。

Ｉ／Ｍ合金（溶解鋳造法による合金）はＳｉが１２％を
越えると押出か困難である。

アルミニウム合金鋳物はけい素粒子の粒径が大きく、切
削、研磨か困難である。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、従来技術の上記問題点を解決し、耐摩耗性
および高温強度が大で、線膨脹係数が小さいシリンダー
スリーブを提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためのこの発明の構成は、特許請求
の範囲に記載のとおり、 （１）重量基準でＳｉ１５〜３０％、Ｃｕ０．５〜５％
、Ｍｇ０．３〜３％、Ｆｅ０．５−９％、残部かＡ１お
よび不純物からなるアルミニウム合金粉末の焼結層であ
る外層と上記組成以外に更にＭ　ｏ　Ｓ　２１％以」二
５％未満を含有するアルミニウム合金粉末の焼結層であ
る内層からなることを特徴とする二硫化モリブデン粒子
分散内面強化シリンダースリーブ。

（２）外層と内層それぞれのアルミニウム合金か更に、
Ｎ　ｉ　０．３〜９％を含有し、かつ、ＦｅとＮｉの合
計量が０５〜９％であることを特徴とする一４１記請求
項１記載の二硫化モリブデン粒子分散内面強化シリンダ
ースリーブ。

以下、」−記名合金成分の作用と、その組成範囲につい
て説明する。

Ｓｉ・耐摩耗性を向トさせる成分であり、その量が１５
％未満では耐摩耗性か不足し、３０％を越えると押出成
形が困難になる。

ＣｕおよびＭ　ｇ　：　ＣｕはＭｇと共存して耐摩耗性
を向上させ、かつ固溶強化により高温強度を向」ニさせ
る。Ｃｕの量が０．５％未満では効果不十分であり、５
％を越えると効果が飽和してしまう。また、Ｍｇの量が
０．３％未満では効果不十分であり、３％を越えると効
果が飽和してしまう。

Ｎ１およびＦｅ：高温強度を向」ニさせる成分であり、
かつ、線膨脹係数を小さくする効果がある。Ｎｉの量が
０．３％未満では効果不十分であり、９％を越えると押
出困難である。Ｆｅの量が０．５％未満では効果不十分
であり、９％を越えると押出困難である。更に、Ｆｅと
Ｎ１の合計量が０．５％未満であると効果不十分であり
、９％を越えると熱間加工が困難になる。

ＭＯ５２：耐摩耗性を向上させる成分であり、その作用
はＭ　ｏ　Ｓ　２の潤滑性に基づくものである。この量
が１％未満では耐摩耗性が不充分であり、５％以上では
切削性と耐研摩性が不充分である。

次にこの発明のシリンダースリーブの製造方法を説明す
ると、まず所定の組成のアルミニウム合金粉末をつくり
、スリーブの外層はこの合金粉末をプレス成形後焼結す
るか、あるいはホラ−・プレスによって管状に形成する
。

スリーブの内層は、アルミニウム合金粉末に、更にＭ　
ｏ　Ｓ　２を所定量加え、混合した粉末をブレス成形後
焼結するかまたはホットプレスによって棒状に成形する
。

上記スリーブの外層となる管状素材に内層となる棒状素
材を挿入し、この棒状素材の中にマンドレルを圧太し、
マンドレル間接押出によって、スリーブをつくる。

内層の厚さはスリーブ全体の肉厚の１０〜２０％が適当
である。

この方法によれば、第１図に示すように、ＭＯ３２を分
散さぜた内層１を有するスリーブ内面は極めて平滑であ
り、更にスリーブ外面に凹凸、例えば、溝２をつけるこ
とができる。

以下、実施例によって、この発明を具体的に説明する。

［実施例］ 下記第１表に記載の各合金Ａ、Ｂ、Ｃのアトマイズ粉を
製造した。

第　　１ 表 内層の原料粉末としては、」二記各合金ＡＢＣの各粉末
にＭ　ｏ　Ｓ　２粉末を２％混合した。

この粉末を用いて直径６０＋ｎｍの棒を作製した。

次に上記各合金Ａ、Ｂ、Ｃの粉末を用いて内径ＢＯｍｍ
、外径１５０市の管を作製し、これを外層の素材とした
。

外層の管状素材にＭ　ｏ　Ｓ　２を含む上記枠を挿入し
、３５０〜５００°Ｃでホットプレスした。

この成形体の中心に中ぐりして内径４０　ｍ＋ｎの中心
孔をあけ、次に３５０〜５００℃でマンドレルによる間
接押出によって外径６５關内径４０　ｍｍのスリブ素材
を成形した。

この素材は内面が極めて平滑であり、必要があれば外面
に種々の形状の凹凸をつけることができる。

第２図は上記合金Ａのアルミニウム合金粉末を用いた材
料とそれにＭＯ３２２％を添加混合した材料からそれぞ
れ作製した押出材の耐摩耗性を試験した結果を示すグラ
フである。

試験法は、ピン−ディスク方式で、相手制はＳＣＭ鋼で
、Ｍ　ｏ　８２粒子分散強化第４の方が耐１￥耗性か良
好であった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、下記の効果か得
られる。

（１）スリーブ内面の耐摩耗性が３０％程度向」−する
。

（２）内装のみにＭ　ｏ　Ｓ　２を添加するので、スリ
ーブ全体に添加する場合に比較してＭ　ｏ　Ｓ　２の量
か少なくて済む。

（３）外面かＰ／Ｍ合金（粉末冶金法による合金）のた
め外面に色々な形状の凹凸を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のシリンダースリブの一具体例を示
す斜面図。 第２図は、この発明のシリンダースリーブと内層を有し
ないシリンダースリーブの耐摩耗性を比較して示すグラ
フである。 １・・・内層　２・・溝　３・・外層 第１図 特許出願人　住友軽金属工業株式会社 代理人　弁理士　小　松　秀　岳 代理人　弁理士　旭　　　　　宏 代理人　弁理士　加々美　紀　雄 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量基準でＳｉ１５〜３０％、Ｃｕ０．５〜５％
   、Ｍｇ０．３〜３％、Ｆｅ０．５〜９％、残部がＡｌお
   よび不純物からなるアルミニウム合金粉末の焼結層であ
   る外層と上記組成以外に更にＭｏＳ＿２１％以上５％未
   満を含有するアルミニウム合金粉末の焼結層である内層
   からなることを特徴とする二硫化モリブデン粒子分散内
   面強化シリンダースリーブ。
2. （２）外層と内層それぞれのアルミニウム合金が更に、
   Ｎｉ０．３〜９％を含有し、かつ、ＦｅとＮｉの合計量
   が０．５〜９％であることを特徴とする上記請求項１記
   載の二硫化モリブデン粒子分散内面強化シリンダースリ
   ーブ。