JPH0229113B2 - Shudozairyo - Google Patents
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- JPH0229113B2 JPH0229113B2 JP4859083A JP4859083A JPH0229113B2 JP H0229113 B2 JPH0229113 B2 JP H0229113B2 JP 4859083 A JP4859083 A JP 4859083A JP 4859083 A JP4859083 A JP 4859083A JP H0229113 B2 JPH0229113 B2 JP H0229113B2
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- Japan
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- sliding
- coarse particles
- aluminum
- matrix
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- Lubricants (AREA)
Description
本発明は、アルミニウム合金を母材とし、耐焼
付性が改善された摺動面をもつ摺動材料に関する
ものである。 アルジル合金の初晶シリコンのように硬質粗大
粒子が分散したアルミニウム合金は摺動材料とし
て多用されている。しかしながら、母材のマトリ
ツクスを形成するアルミニウム、あるいはアルミ
ニウム合金が凝着しやすいために、無潤滑の状態
とか、摺動荷重が大きいような苛酷な摺動条件下
では焼付きしやすいという問題がある。 本発明は上記問題を克服するもので、耐焼付性
に優れた、アルミニウムを母材とする摺動材料を
提供することを目的とする。 すなわち、本第１発明の摺動材料は、少なくと
も一部の表面が摺動面となる摺動材料において、
母材はアルミニウムまたはアルミニウム合金のマ
トリツクス中に初晶シリコン、アルミニウム−マ
ンガン、アルミニウム−クロム等の硬質粗大粒子
が分散した組織をもち、上記摺動面は母材マトリ
ツクスより突出し、少なくとも過半数の上端が略
平となつた硬質粗大粒子と、少なくとも該硬質粗
大粒子の周囲の該母材マトリツクス表面上に形成
された固体潤滑剤層とで構成されていることを特
徴とするものである。 また、本第２発明は上記第１発明の固体潤滑剤
層が形成された母材マトリツクスの表面部を酸化
アルミニウム層としたことを特徴とするものであ
る。 以下、第１発明、第２発明をまとめて本発明と
して説明する。 本発明の摺動材料の母材は、アルミニウムまた
はアルミニウム合金のマトリツクス中に硬質粗大
粒子が分散した金属組織をもつ。この代表的な母
材材料としてはアルジル合金として知られている
ようにシリコン含有量が13〜30重量％程度の高い
シリコン含有率をもち、金属組織中に初晶シリコ
ンの粗大粒子を有するものとか、アルミニウム−
マンガン、アルミニウム−クロムのように粗大な
金属間化合物を有するアルミニウム合金である。
なお、ここでマトリツクスとは硬質粗大粒子の周
囲に存在する金属相をいう。マトリツクスは主と
してアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成
されている。なお、アルミニウム合金中にみられ
る比較的小さな共晶シリコン等の結晶はマトリツ
クスの成分と考えることができる。共晶シリコン
等の小さい結晶が摺動面に表出してもよい。 硬質粗大粒子とはHv300以上、より好ましくは
600以上で平均粒径が10μ以上、より好ましくは
平均粒径が20〜100μのものをいう。代表的な硬
質粗大粒子は初晶シリコン結晶、アルミニウム−
マンガン金属間化合物、アルミニウム−シリコン
−マンガン金属間化合物、アルミニウム−鉄金属
間化合物、アルミニウム−鉄−マンガン金属間化
合物、アルミニウム−クロム金属間化合物等であ
る。 本発明の摺動材料の摺動面は、母材マトリツク
スより突出し、上端が研削、研磨等で略平となつ
た硬質粗大粒子と、マトリツクス表面上に形成さ
れた固体潤滑剤層とで構成されている。 この硬質粗大粒子は母材を構成する硬質粗大粒
子と同種のものである。しかし、摺動面を形成す
る硬質粗大粒子はその上面が平となつている。な
お、摺動面に表出している硬質粗大粒子の全上側
投影表面積を100％とした場合、その50％以上が
研削または研磨されて平となつているのが好まし
い。全摺動面積に対する上端が略平らとなつた硬
質粗大粒子の全上側投影面積の割合は11〜42％程
度、より好ましくは15〜35％がよい。 この摺動面を構成する表面部においては、母材
マトリツクスの表面は摺動面を構成する硬質粗大
粒子の面より低い位置になる。この母材マトリツ
クスの表面と硬質粗大粒子の平面で構成される面
との間の深さは1μ以上硬質粗大粒子の平均粒径
の1/3以下の厚さであることが必要である。より
好ましくは、この深さは２〜8μ程度が良い。 固体潤滑剤層はこの摺動面を構成する硬質粗大
粒子の周囲の母材マトリツクス表面上に形成され
る。この固体潤滑剤層は母材マトリツクス表面を
被覆するもので、母材マトリツクス表面が摺動面
に表出するのを阻止するものである。この固体潤
滑剤層の厚さは1μ以上、より好ましくは3μ以上
が良い。なお、厚さの上限は硬質粗大粒子の平均
粒子径の1/3程度であり、それ以下であるのが好
ましい。なお、摺動初期においては、摺動面を構
成する硬質粗大粒子の表面を固体潤滑剤層が覆つ
ていても良い。硬質粗大粒子の表面を覆う固体潤
滑剤は、摺動面が使用されるにしたがつて初期に
摩耗し、摺動面に硬質粗大粒子が表出する。固体
潤滑剤層は二硫化モリブデン、二硫化タングステ
ン、窒化硼素等の固体潤滑剤を熱硬化性樹脂で結
合したものである。固体潤滑剤としては、上記以
外に黒鉛等が使用できる。結合剤としてはフエノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、ユリヤ樹
脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が好まし
い。また、使用条件によつてはフツ素樹脂、ポリ
アセタール樹脂、ナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂
も使用できる。固体潤滑剤層中の固体潤滑剤の割
合は、体積％で50〜90程度が好ましい。 第２発明の摺動材料は、第１発明の摺動材料の
固体潤滑剤層が形成されたマトリツクス表面を陽
極酸化して、酸化アルミニウムのアルマイト層を
形成したものである。酸化アルミニウム層の厚さ
は特に制限されない。用途によつては30μ程度と
することもできる。しかし一般的には酸化アルミ
ニウム層の厚さは３〜8μ程度がよい。 本発明の摺動材料を製造する代表的な方法は、
まず摺動材料の摺動面となる表面をていねいに研
磨、あるいは研削する。この研磨、研削工程にお
いて摺動面を形成する硬質粗大粒子の上面を平面
化する。なお、この研削、研磨において硬質粗大
粒子が表面より脱落しないように、あるいは欠け
ないようにする必要がある。このため、この研
削、研磨工程は、摺動面をラツプ仕上げ、ペーパ
仕上げ、砥石仕上げ等を行ない、さらにバフ研磨
を行なうのが好ましい。これによつて材料の表面
に表出している硬質粗大粒子の上面が削り取られ
て平面化する。 次に研削、研磨された面を化学研磨、あるいは
電解研磨して化学的にマトリツクスの表面部のみ
を選択的に溶解し、表面が研磨研削されて平面と
なつた硬質粗大粒子を母材マトリツクスより突出
させる。この化学研磨、電解研磨の研磨時間を調
節することにより、母材マトリツクス表面の溶解
深さを任意に選択することができる。化学研磨と
しては、苛性ソーダあるいは苛性カリの10〜30重
量％の水溶液を用い、20〜60℃の温度で10秒〜60
秒化学研磨することにより、本発明の目的に合う
程度のマトリツクスの選択的溶解が可能である。
なお、電解研磨の場合にはクロム酸が飽和したリ
ン酸水溶液を用い、60〜90℃で、３アンペア／ｄ
m2〜100アンペア／ｄm2の電流密度で１〜30秒電
解研磨することにより同様ののマトリツクス部の
選択的溶解が可能となる。この化学研磨により母
材マトリツクスが選択的に溶解されると共に母材
マトリツクス表面に溝が形成される。 この様にマトリツクスを選択的に溶解した後に
固体潤滑剤を含む未硬化の熱硬化性樹脂ペースト
を塗布する。そして、これを常温あるいは加熱、
その他の方法で固化することによつて固体潤滑剤
層を形成する。母材マトリツクス表面に溝が形成
されていると、固体潤滑剤形成成分がこの溝に入
り、クサビ効果により固体潤滑剤層が強固にマト
リツクス表面に固着する。なお、塗布の方法とし
てはスプレー法、タンブリング法、ロールコーテ
イング法、刷毛塗り法等の通常の塗装方法を使用
することができる。また上端が平に研磨された硬
質粗大粒子の表面に固体潤滑剤層が形成されてい
ないのが好ましいが、固体潤滑剤層は使用により
容易に摩耗するために、例え固体潤滑剤層が硬質
粗大粒子を被覆しているような場合においても実
際上は大きな問題とはならない。用途により固体
潤滑剤層が初期より表出していなければならない
場合においては、仕上げ工程を加え、摺動面に相
手材をこすり合わせて摺動させることにより、固
体潤滑剤層は取れ、摺動面表面に硬質粗大粒子の
表面が表出する。 マトリツクスの表面を酸化アルミニウムのアル
マイト層に変える場合には、固体潤滑剤層を形成
する前に通常の陽極酸化処理を行ない、マトリツ
クスのアルミニウムを酸化して酸化アルミニウム
層とすることができる。酸化アルミニウム層は
30μ程度と厚くしてもよいが、一般的には３〜8μ
程度でよい。 本発明の摺動材料は、上端が平となつた硬質粗
大粒子とその硬質粗大粒子の周囲を取り囲む固体
潤滑剤層とで摺動面が形成されている。この摺動
面には、凝着しやすく、耐焼付性低下の原因とな
るアルミニウムあるいはアルミニウム合金の母材
マトリツクスが表出していない。このために本発
明の摺動材料は優れた耐焼付性を示す。また、摺
動面を形成する硬質粗大粒子の上面が平らな面と
なつているために、摺動時にこれら硬質粗大粒子
が欠け落ちて脱落し、摺動面より排除されること
が少ない。したがつて、耐摩耗性にも優れたもの
となる。 第２発明の摺動材料では、固体潤滑材が摩耗し
てもその下に酸化アルミニウム層が存在するた
め、摺動面に直接アルミニウム合金の母材マトリ
ツクスがさらに表出しにくくなる。そのために苛
酷な摺動が長時間続いた場合でも焼付が生じにく
い。 以下、実施例により説明する。 実施例 １ 本実施例の摺動材料の母材として、Si：18重量
％、Cu：4.5重量％、Mg：0.6重量％、残部Alよ
りなるアルジル合金を用いた。このアルジル合金
をリングの形状に加工した。そしてこの摺動面と
なる面を、先ず旋盤切削仕上げを行ない、次にエ
メリー紙研磨で、No.400のエメリー紙、No.800のエ
メリー紙、最後にNo.1000のエメリー紙により研磨
を行なつた。さらに、粒径0.5μのアルミナ粒子を
用いてバフ研磨を行なつた。これにより摺動面を
構成する硬質粗大粒子の上面を平面化した。この
方法で多数の摺動材料素材を得た。 次に10％の苛性ソーダ水溶液に40℃で0.5〜１
分間浸漬し化学研磨した。これにより選択的にマ
トリツクス表面を溶解した。そして、上端が平と
された硬質粗大粒子の平らな面を含む面よりマト
リツクスの表面までの深さを2μ、5μ、9μとした
３種類の素材を調整した。 この後で、粒径３〜5μの二硫化モリブデン粉
末、粒径２〜4μの二硫化タングステン粉末、粒
径約10μの黒鉛粉末、粒径0.5〜1μの窒化硼素粉末
の１または２種を含み、未硬化のフエノール樹
脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、ユリア樹脂の１
種を結合剤とする表に示す組成のベーストを各摺
動材料素材の表面にスプレーで塗装した。なお、
余分のペーストはブラシで取除いた。その後130
〜180℃で結合剤を硬化し、表に示す４種類の固
体潤滑剤層を形成した。得られた４種類の摺動材
料の特色を第１表に示す。このようにしてNo.１〜
No.４の４種類の本発明の摺動材料を製造した。 ４種類の摺動材料No.１〜No.４の一部の摺動材料
を用いて断面を顕微鏡で観察した。代表例として
No.３の摺動材料の断面顕微鏡写真を図に示す。写
真の下部は母材で海の部分がマトリツクス、大き
な島の部分が初晶シリコン、棒状の小さな結晶が
共晶シリコンである。母材の上の黒い層が固体潤
滑剤層である。母材のマトリツクスより突出した
初晶シリコンの上面が平らになつているのがみら
れる。なお、黒い固体潤滑剤層の上の白い層は観
察のために形成したアルミニウムの
付性が改善された摺動面をもつ摺動材料に関する
ものである。 アルジル合金の初晶シリコンのように硬質粗大
粒子が分散したアルミニウム合金は摺動材料とし
て多用されている。しかしながら、母材のマトリ
ツクスを形成するアルミニウム、あるいはアルミ
ニウム合金が凝着しやすいために、無潤滑の状態
とか、摺動荷重が大きいような苛酷な摺動条件下
では焼付きしやすいという問題がある。 本発明は上記問題を克服するもので、耐焼付性
に優れた、アルミニウムを母材とする摺動材料を
提供することを目的とする。 すなわち、本第１発明の摺動材料は、少なくと
も一部の表面が摺動面となる摺動材料において、
母材はアルミニウムまたはアルミニウム合金のマ
トリツクス中に初晶シリコン、アルミニウム−マ
ンガン、アルミニウム−クロム等の硬質粗大粒子
が分散した組織をもち、上記摺動面は母材マトリ
ツクスより突出し、少なくとも過半数の上端が略
平となつた硬質粗大粒子と、少なくとも該硬質粗
大粒子の周囲の該母材マトリツクス表面上に形成
された固体潤滑剤層とで構成されていることを特
徴とするものである。 また、本第２発明は上記第１発明の固体潤滑剤
層が形成された母材マトリツクスの表面部を酸化
アルミニウム層としたことを特徴とするものであ
る。 以下、第１発明、第２発明をまとめて本発明と
して説明する。 本発明の摺動材料の母材は、アルミニウムまた
はアルミニウム合金のマトリツクス中に硬質粗大
粒子が分散した金属組織をもつ。この代表的な母
材材料としてはアルジル合金として知られている
ようにシリコン含有量が13〜30重量％程度の高い
シリコン含有率をもち、金属組織中に初晶シリコ
ンの粗大粒子を有するものとか、アルミニウム−
マンガン、アルミニウム−クロムのように粗大な
金属間化合物を有するアルミニウム合金である。
なお、ここでマトリツクスとは硬質粗大粒子の周
囲に存在する金属相をいう。マトリツクスは主と
してアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成
されている。なお、アルミニウム合金中にみられ
る比較的小さな共晶シリコン等の結晶はマトリツ
クスの成分と考えることができる。共晶シリコン
等の小さい結晶が摺動面に表出してもよい。 硬質粗大粒子とはHv300以上、より好ましくは
600以上で平均粒径が10μ以上、より好ましくは
平均粒径が20〜100μのものをいう。代表的な硬
質粗大粒子は初晶シリコン結晶、アルミニウム−
マンガン金属間化合物、アルミニウム−シリコン
−マンガン金属間化合物、アルミニウム−鉄金属
間化合物、アルミニウム−鉄−マンガン金属間化
合物、アルミニウム−クロム金属間化合物等であ
る。 本発明の摺動材料の摺動面は、母材マトリツク
スより突出し、上端が研削、研磨等で略平となつ
た硬質粗大粒子と、マトリツクス表面上に形成さ
れた固体潤滑剤層とで構成されている。 この硬質粗大粒子は母材を構成する硬質粗大粒
子と同種のものである。しかし、摺動面を形成す
る硬質粗大粒子はその上面が平となつている。な
お、摺動面に表出している硬質粗大粒子の全上側
投影表面積を100％とした場合、その50％以上が
研削または研磨されて平となつているのが好まし
い。全摺動面積に対する上端が略平らとなつた硬
質粗大粒子の全上側投影面積の割合は11〜42％程
度、より好ましくは15〜35％がよい。 この摺動面を構成する表面部においては、母材
マトリツクスの表面は摺動面を構成する硬質粗大
粒子の面より低い位置になる。この母材マトリツ
クスの表面と硬質粗大粒子の平面で構成される面
との間の深さは1μ以上硬質粗大粒子の平均粒径
の1/3以下の厚さであることが必要である。より
好ましくは、この深さは２〜8μ程度が良い。 固体潤滑剤層はこの摺動面を構成する硬質粗大
粒子の周囲の母材マトリツクス表面上に形成され
る。この固体潤滑剤層は母材マトリツクス表面を
被覆するもので、母材マトリツクス表面が摺動面
に表出するのを阻止するものである。この固体潤
滑剤層の厚さは1μ以上、より好ましくは3μ以上
が良い。なお、厚さの上限は硬質粗大粒子の平均
粒子径の1/3程度であり、それ以下であるのが好
ましい。なお、摺動初期においては、摺動面を構
成する硬質粗大粒子の表面を固体潤滑剤層が覆つ
ていても良い。硬質粗大粒子の表面を覆う固体潤
滑剤は、摺動面が使用されるにしたがつて初期に
摩耗し、摺動面に硬質粗大粒子が表出する。固体
潤滑剤層は二硫化モリブデン、二硫化タングステ
ン、窒化硼素等の固体潤滑剤を熱硬化性樹脂で結
合したものである。固体潤滑剤としては、上記以
外に黒鉛等が使用できる。結合剤としてはフエノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、ユリヤ樹
脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が好まし
い。また、使用条件によつてはフツ素樹脂、ポリ
アセタール樹脂、ナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂
も使用できる。固体潤滑剤層中の固体潤滑剤の割
合は、体積％で50〜90程度が好ましい。 第２発明の摺動材料は、第１発明の摺動材料の
固体潤滑剤層が形成されたマトリツクス表面を陽
極酸化して、酸化アルミニウムのアルマイト層を
形成したものである。酸化アルミニウム層の厚さ
は特に制限されない。用途によつては30μ程度と
することもできる。しかし一般的には酸化アルミ
ニウム層の厚さは３〜8μ程度がよい。 本発明の摺動材料を製造する代表的な方法は、
まず摺動材料の摺動面となる表面をていねいに研
磨、あるいは研削する。この研磨、研削工程にお
いて摺動面を形成する硬質粗大粒子の上面を平面
化する。なお、この研削、研磨において硬質粗大
粒子が表面より脱落しないように、あるいは欠け
ないようにする必要がある。このため、この研
削、研磨工程は、摺動面をラツプ仕上げ、ペーパ
仕上げ、砥石仕上げ等を行ない、さらにバフ研磨
を行なうのが好ましい。これによつて材料の表面
に表出している硬質粗大粒子の上面が削り取られ
て平面化する。 次に研削、研磨された面を化学研磨、あるいは
電解研磨して化学的にマトリツクスの表面部のみ
を選択的に溶解し、表面が研磨研削されて平面と
なつた硬質粗大粒子を母材マトリツクスより突出
させる。この化学研磨、電解研磨の研磨時間を調
節することにより、母材マトリツクス表面の溶解
深さを任意に選択することができる。化学研磨と
しては、苛性ソーダあるいは苛性カリの10〜30重
量％の水溶液を用い、20〜60℃の温度で10秒〜60
秒化学研磨することにより、本発明の目的に合う
程度のマトリツクスの選択的溶解が可能である。
なお、電解研磨の場合にはクロム酸が飽和したリ
ン酸水溶液を用い、60〜90℃で、３アンペア／ｄ
m2〜100アンペア／ｄm2の電流密度で１〜30秒電
解研磨することにより同様ののマトリツクス部の
選択的溶解が可能となる。この化学研磨により母
材マトリツクスが選択的に溶解されると共に母材
マトリツクス表面に溝が形成される。 この様にマトリツクスを選択的に溶解した後に
固体潤滑剤を含む未硬化の熱硬化性樹脂ペースト
を塗布する。そして、これを常温あるいは加熱、
その他の方法で固化することによつて固体潤滑剤
層を形成する。母材マトリツクス表面に溝が形成
されていると、固体潤滑剤形成成分がこの溝に入
り、クサビ効果により固体潤滑剤層が強固にマト
リツクス表面に固着する。なお、塗布の方法とし
てはスプレー法、タンブリング法、ロールコーテ
イング法、刷毛塗り法等の通常の塗装方法を使用
することができる。また上端が平に研磨された硬
質粗大粒子の表面に固体潤滑剤層が形成されてい
ないのが好ましいが、固体潤滑剤層は使用により
容易に摩耗するために、例え固体潤滑剤層が硬質
粗大粒子を被覆しているような場合においても実
際上は大きな問題とはならない。用途により固体
潤滑剤層が初期より表出していなければならない
場合においては、仕上げ工程を加え、摺動面に相
手材をこすり合わせて摺動させることにより、固
体潤滑剤層は取れ、摺動面表面に硬質粗大粒子の
表面が表出する。 マトリツクスの表面を酸化アルミニウムのアル
マイト層に変える場合には、固体潤滑剤層を形成
する前に通常の陽極酸化処理を行ない、マトリツ
クスのアルミニウムを酸化して酸化アルミニウム
層とすることができる。酸化アルミニウム層は
30μ程度と厚くしてもよいが、一般的には３〜8μ
程度でよい。 本発明の摺動材料は、上端が平となつた硬質粗
大粒子とその硬質粗大粒子の周囲を取り囲む固体
潤滑剤層とで摺動面が形成されている。この摺動
面には、凝着しやすく、耐焼付性低下の原因とな
るアルミニウムあるいはアルミニウム合金の母材
マトリツクスが表出していない。このために本発
明の摺動材料は優れた耐焼付性を示す。また、摺
動面を形成する硬質粗大粒子の上面が平らな面と
なつているために、摺動時にこれら硬質粗大粒子
が欠け落ちて脱落し、摺動面より排除されること
が少ない。したがつて、耐摩耗性にも優れたもの
となる。 第２発明の摺動材料では、固体潤滑材が摩耗し
てもその下に酸化アルミニウム層が存在するた
め、摺動面に直接アルミニウム合金の母材マトリ
ツクスがさらに表出しにくくなる。そのために苛
酷な摺動が長時間続いた場合でも焼付が生じにく
い。 以下、実施例により説明する。 実施例 １ 本実施例の摺動材料の母材として、Si：18重量
％、Cu：4.5重量％、Mg：0.6重量％、残部Alよ
りなるアルジル合金を用いた。このアルジル合金
をリングの形状に加工した。そしてこの摺動面と
なる面を、先ず旋盤切削仕上げを行ない、次にエ
メリー紙研磨で、No.400のエメリー紙、No.800のエ
メリー紙、最後にNo.1000のエメリー紙により研磨
を行なつた。さらに、粒径0.5μのアルミナ粒子を
用いてバフ研磨を行なつた。これにより摺動面を
構成する硬質粗大粒子の上面を平面化した。この
方法で多数の摺動材料素材を得た。 次に10％の苛性ソーダ水溶液に40℃で0.5〜１
分間浸漬し化学研磨した。これにより選択的にマ
トリツクス表面を溶解した。そして、上端が平と
された硬質粗大粒子の平らな面を含む面よりマト
リツクスの表面までの深さを2μ、5μ、9μとした
３種類の素材を調整した。 この後で、粒径３〜5μの二硫化モリブデン粉
末、粒径２〜4μの二硫化タングステン粉末、粒
径約10μの黒鉛粉末、粒径0.5〜1μの窒化硼素粉末
の１または２種を含み、未硬化のフエノール樹
脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、ユリア樹脂の１
種を結合剤とする表に示す組成のベーストを各摺
動材料素材の表面にスプレーで塗装した。なお、
余分のペーストはブラシで取除いた。その後130
〜180℃で結合剤を硬化し、表に示す４種類の固
体潤滑剤層を形成した。得られた４種類の摺動材
料の特色を第１表に示す。このようにしてNo.１〜
No.４の４種類の本発明の摺動材料を製造した。 ４種類の摺動材料No.１〜No.４の一部の摺動材料
を用いて断面を顕微鏡で観察した。代表例として
No.３の摺動材料の断面顕微鏡写真を図に示す。写
真の下部は母材で海の部分がマトリツクス、大き
な島の部分が初晶シリコン、棒状の小さな結晶が
共晶シリコンである。母材の上の黒い層が固体潤
滑剤層である。母材のマトリツクスより突出した
初晶シリコンの上面が平らになつているのがみら
れる。なお、黒い固体潤滑剤層の上の白い層は観
察のために形成したアルミニウムの
【表】
【表】
層である。他の摺動材料もほぼ同一の断面形状で
あつた。 次に、焼付試験として、滑り速度10〜20ｍ／
秒、荷重10Kg／cm2、潤滑油なし（ドライ）、相手
材として焼入れ鋼（SUJ−２）を用い、40分間の
摺動試験を実施した。この焼付試験には、比較材
として本実施例の摺動材料の母材合金と同じ母材
合金を用い、摺動面として本実施例と同じ旋盤切
削仕上げ、エミリー紙研磨、バフ研磨を行ない、
摺動面にマトリツクスが表出している摺動材料
（No.101）およびこのNo.101摺動材料の表面に二硫
化モリブデン−フエノール樹脂の厚さ30μの固体
潤滑剤層を形成した摺動材料（No.102）について
も実施した。 焼付試験結果を合せて第１表に示すように、比
較例のNo.101の摺動材料はいずれの滑り速度の条
件でも１秒ないし２秒で焼付いた。また比較例No.
102の30μの固体潤滑剤層をもつた摺動材料は、
10ｍ／秒では30分、15ｍ／秒では20分、20ｍ／秒
では５分間でいずれも摩擦係数が増大し、トルク
が異常に高くなり焼付試験を中止しなければなら
なかつた。 これに対して、本実施例のNo.１〜No.４の摺動材
料は10ｍ／秒、15ｍ／秒の条件では40分間の試験
中、焼付、トルクの増大といつた異常は認められ
なかつた。20ｍ／秒の条件では、No.１、No.３の摺
動材料が20分でトルクオーバ、No.４の摺動材料が
35分でトルクオーバであつた。しかしNo.２の摺動
材料は40分の試験でもトルクオーバ、焼付はみら
れなかつた。 実施例 ２ 第１実施例と同様にして、上端が平とされた硬
質粗大粒子の平らな面を含む面よりマトリツクス
の表面までの深さを2μ、4μとした２種類の素材
を調整した。その後、通常の方法でマトリツクス
表面を陽極酸化した。そして最後に実施例１と同
様の方法で固体潤滑剤層を形成した。このように
して第２表に示すNo.５〜No.７の３種類の本第２発
明の摺動材料を製造した。 次にこれ等３種類の摺動材料について実施例１
と同様に焼付試験を実施した。その結果を合せて
第２表に示す。 本実施例の摺動材料では、20ｍ／秒の苛酷な条
件でもNo.５〜No.７の全ての材料が焼付試験に合格
した。
あつた。 次に、焼付試験として、滑り速度10〜20ｍ／
秒、荷重10Kg／cm2、潤滑油なし（ドライ）、相手
材として焼入れ鋼（SUJ−２）を用い、40分間の
摺動試験を実施した。この焼付試験には、比較材
として本実施例の摺動材料の母材合金と同じ母材
合金を用い、摺動面として本実施例と同じ旋盤切
削仕上げ、エミリー紙研磨、バフ研磨を行ない、
摺動面にマトリツクスが表出している摺動材料
（No.101）およびこのNo.101摺動材料の表面に二硫
化モリブデン−フエノール樹脂の厚さ30μの固体
潤滑剤層を形成した摺動材料（No.102）について
も実施した。 焼付試験結果を合せて第１表に示すように、比
較例のNo.101の摺動材料はいずれの滑り速度の条
件でも１秒ないし２秒で焼付いた。また比較例No.
102の30μの固体潤滑剤層をもつた摺動材料は、
10ｍ／秒では30分、15ｍ／秒では20分、20ｍ／秒
では５分間でいずれも摩擦係数が増大し、トルク
が異常に高くなり焼付試験を中止しなければなら
なかつた。 これに対して、本実施例のNo.１〜No.４の摺動材
料は10ｍ／秒、15ｍ／秒の条件では40分間の試験
中、焼付、トルクの増大といつた異常は認められ
なかつた。20ｍ／秒の条件では、No.１、No.３の摺
動材料が20分でトルクオーバ、No.４の摺動材料が
35分でトルクオーバであつた。しかしNo.２の摺動
材料は40分の試験でもトルクオーバ、焼付はみら
れなかつた。 実施例 ２ 第１実施例と同様にして、上端が平とされた硬
質粗大粒子の平らな面を含む面よりマトリツクス
の表面までの深さを2μ、4μとした２種類の素材
を調整した。その後、通常の方法でマトリツクス
表面を陽極酸化した。そして最後に実施例１と同
様の方法で固体潤滑剤層を形成した。このように
して第２表に示すNo.５〜No.７の３種類の本第２発
明の摺動材料を製造した。 次にこれ等３種類の摺動材料について実施例１
と同様に焼付試験を実施した。その結果を合せて
第２表に示す。 本実施例の摺動材料では、20ｍ／秒の苛酷な条
件でもNo.５〜No.７の全ての材料が焼付試験に合格
した。
図は本実施例の摺動材料を形成する金属の断面
顕微鏡写真図である。
顕微鏡写真図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一部の表面が摺動面となる摺動材
料において、 母材はアルミニウムまたはアルミニウム合金の
マトリツクス中に初晶シリコン、アルミニウム−
マンガン、アルミニウム−クロム等の硬質粗大粒
子が分散した組織をもち、 上記摺動面は母材マトリツクスより突出し、少
なくとも過半数の上端が略平となつた硬質粗大粒
子と、少なくとも該硬質粗大粒子の周囲の該母材
マトリツクス表面上に形成された固体潤滑剤層と
で構成されていることを特徴とする摺動材料。 ２ 硬質粗大粒子の平均粒径は10〜100μであり、
固体潤滑剤層の厚さは1μより厚く該硬質粗大粒
子の平均粒径の1/3以下である特許請求の範囲第
１項記載の摺動材料。 ３ 固体潤滑剤層は二硫化モリブデン、二硫化タ
ングステン、窒化硼素等の固体潤滑剤をフエノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、ユリヤ樹脂
等の熱硬化性樹脂で結合して形成したものである
特許請求の範囲第１項記載の摺動材料。 ４ 少なくとも一部の表面が摺動面となる摺動材
料において、 母材はアルミニウムまたはアルミニウム合金の
マトリツクス中に初晶シリコン、アルミニウム−
マンガン、アルミニウム−クロム等の硬質粗大粒
子が分散した組織をもち、 上記摺動面は母材マトリツクスより突出し、少
なくとも過半数の上端が略平となつた硬質粗大粒
子と、少なくとも該硬質粗大粒子の周囲の該母材
マトリツクス表面上に形成された固体潤滑剤層と
で構成され、 かつ該固体潤滑剤層が形成された該母材マトリ
ツクスの表面は酸化アルミニウム層となつている
ことを特徴とする摺動材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4859083A JPH0229113B2 (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | Shudozairyo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4859083A JPH0229113B2 (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | Shudozairyo |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59174698A JPS59174698A (ja) | 1984-10-03 |
| JPH0229113B2 true JPH0229113B2 (ja) | 1990-06-27 |
Family
ID=12807616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4859083A Expired - Lifetime JPH0229113B2 (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | Shudozairyo |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0229113B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07119402B2 (ja) * | 1989-10-02 | 1995-12-20 | アイシン・エイ・ダブリュ株式会社 | 自動車用自動変速機にオイルシールリング |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP4859083A patent/JPH0229113B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59174698A (ja) | 1984-10-03 |
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