JPH03170639A - 集電摺動用鉄系耐摩焼結合金の製造法 - Google Patents
集電摺動用鉄系耐摩焼結合金の製造法Info
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- JPH03170639A JPH03170639A JP30656889A JP30656889A JPH03170639A JP H03170639 A JPH03170639 A JP H03170639A JP 30656889 A JP30656889 A JP 30656889A JP 30656889 A JP30656889 A JP 30656889A JP H03170639 A JPH03170639 A JP H03170639A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は潤滑油を用いないで集電摺動部分に使用される
耐摩性に秀れた鉄系焼結合金、特に、速度２７０〜３０
０ｋｍ／Ｈで走行する高速電気車のバンタグラフ用摺板
として好適な鉛を含まない集電摺動用鉄系耐摩焼結合金
の製造法に関するものである。
耐摩性に秀れた鉄系焼結合金、特に、速度２７０〜３０
０ｋｍ／Ｈで走行する高速電気車のバンタグラフ用摺板
として好適な鉛を含まない集電摺動用鉄系耐摩焼結合金
の製造法に関するものである。
現在速度２２０〜２４０ｋｍ／Ｈの新幹線用摺板として
使用している改良形鉄系耐摩焼結合金は、全銘柄が鉄粉
が主体で潤滑性に欠けるため鉛を２〜２７％含有した焼
結合金が使用されている。鉛は低融点金属であるため、
架線と摺板とが離線する際の火花放電により、架線と接
触する摺動板の摺動表面より鉛が溶出して表面に多数の
ビンホールを生じ、これが原因で摺動表面が荒損し、そ
のため集電摺動の際に摺板の寿命が短くなるという問題
がある。
使用している改良形鉄系耐摩焼結合金は、全銘柄が鉄粉
が主体で潤滑性に欠けるため鉛を２〜２７％含有した焼
結合金が使用されている。鉛は低融点金属であるため、
架線と摺板とが離線する際の火花放電により、架線と接
触する摺動板の摺動表面より鉛が溶出して表面に多数の
ビンホールを生じ、これが原因で摺動表面が荒損し、そ
のため集電摺動の際に摺板の寿命が短くなるという問題
がある。
また鉛粉が鉄道沿線に飛散して公害をおよぼす心配があ
る． 本発明者は、前記の如き問題点を改善するため、鉄粉に
二硫化モリブデン、二硫化タングステンなどの金属硫化
物を配合してその金属硫化物により潤滑性能を発揮させ
、かつ焼結合金中に８０〜１５０メッシュの粒粉状の単
体クロームをしっかりと抱き込んだ鉄系耐摩焼結合金の
製造法を先に発明した．（特許第１００９４２０号，特
公昭５４ − ４２３３２号公報参照） （発明が解決しようとする課題） この先発明によれば２２０〜２５０ｋｍ／Ｈ程度であれ
ば良好な耐摩性能と潤滑性能を発揮出来るが、それ以上
２７０〜３００ｋｔｉ／［１にアップさせた場合には耐
摩性能及び潤滑性能がやや不十分である。本発明は前記
の如き従来技術の問題点に鑑み、速度２７０〜３０〔ｋ
ｌｔ／Ｈにおいても優秀な耐摩性能を発揮すると共に、
摺板及び架線の耐久力を著しく向上させることができ、
また一編成の電車パンタグラフ数を減少することも可能
で、電車の走行中、架線とバンタ摺板の摺動に起因する
摺動騒音公害を低下させることもでき、しかも鉛公害を
皆無に出来る集電摺動用鉄系耐摩焼結合金を提供せんと
するものである。
る． 本発明者は、前記の如き問題点を改善するため、鉄粉に
二硫化モリブデン、二硫化タングステンなどの金属硫化
物を配合してその金属硫化物により潤滑性能を発揮させ
、かつ焼結合金中に８０〜１５０メッシュの粒粉状の単
体クロームをしっかりと抱き込んだ鉄系耐摩焼結合金の
製造法を先に発明した．（特許第１００９４２０号，特
公昭５４ − ４２３３２号公報参照） （発明が解決しようとする課題） この先発明によれば２２０〜２５０ｋｍ／Ｈ程度であれ
ば良好な耐摩性能と潤滑性能を発揮出来るが、それ以上
２７０〜３００ｋｔｉ／［１にアップさせた場合には耐
摩性能及び潤滑性能がやや不十分である。本発明は前記
の如き従来技術の問題点に鑑み、速度２７０〜３０〔ｋ
ｌｔ／Ｈにおいても優秀な耐摩性能を発揮すると共に、
摺板及び架線の耐久力を著しく向上させることができ、
また一編成の電車パンタグラフ数を減少することも可能
で、電車の走行中、架線とバンタ摺板の摺動に起因する
摺動騒音公害を低下させることもでき、しかも鉛公害を
皆無に出来る集電摺動用鉄系耐摩焼結合金を提供せんと
するものである。
本発明は、前記の如き問題点を解決するため、耐摩耗成
分として重量比にて単体クローム粒粉８〜２２％、潤滑
戊分として金属硫化物６〜１２％、強度増加のため燐｛
％以下、残部鉄粉よりなる粉末を混合し、これを高圧で
圧縮成形後に適正な還元雰囲気中で焼結することを特徴
とする。
分として重量比にて単体クローム粒粉８〜２２％、潤滑
戊分として金属硫化物６〜１２％、強度増加のため燐｛
％以下、残部鉄粉よりなる粉末を混合し、これを高圧で
圧縮成形後に適正な還元雰囲気中で焼結することを特徴
とする。
本発明は、前記の如く、鉄粉を主体とし、これに２７０
〜３０（ｌｋｍ／｝Ｉの高速度における耐摩性能を発揮
させる目的のため先発明より更に多量のクロームを添加
し、かつ潤滑性能を増加させるため先発明より更に多量
の二硫化モリ゛ブデン、二硫化タングステン、硫化鉄、
硫化銅などの金属硫化物を添加した。また先発明より戒
形、焼結条件を改良した鉛抜き集電摺動用鉄系耐摩焼結
合金摺板である。
〜３０（ｌｋｍ／｝Ｉの高速度における耐摩性能を発揮
させる目的のため先発明より更に多量のクロームを添加
し、かつ潤滑性能を増加させるため先発明より更に多量
の二硫化モリ゛ブデン、二硫化タングステン、硫化鉄、
硫化銅などの金属硫化物を添加した。また先発明より戒
形、焼結条件を改良した鉛抜き集電摺動用鉄系耐摩焼結
合金摺板である。
本発明に使用する金属硫化物は６〜１２％が適正で、微
細なためこれが電解鉄粉と極めて均斉に混合され、６０
〜１５０メッシュの粒粉状単体クロームを抱き込んだ状
態になって焼結合金母体に均斉に分布されている。
細なためこれが電解鉄粉と極めて均斉に混合され、６０
〜１５０メッシュの粒粉状単体クロームを抱き込んだ状
態になって焼結合金母体に均斉に分布されている。
後述の実験結果により明らかなように、適量な粒粉状ク
ロームの耐摩性能と、ｉ！￥ｉｆｆｌな二硫化モリブデ
ン、二硫化タングステン等の金属硫化物の潤滑性能とが
両々相まって、摺板のみならず架線の耐久力をも顕著に
向上させることができる。
ロームの耐摩性能と、ｉ！￥ｉｆｆｌな二硫化モリブデ
ン、二硫化タングステン等の金属硫化物の潤滑性能とが
両々相まって、摺板のみならず架線の耐久力をも顕著に
向上させることができる。
燐は、前記鉄，クローム，金属硫化物の混合戊形物を焼
結する際、その強い脱酸作用によって清浄化すると共に
、焼結の際形成されるＦｅ，Ｐ−Ｆｅ共晶組成の液相量
を増して、焼結体中に耐摩耗の目的で混入しているクロ
ーム、および潤滑の目的で混入している金属硫化物を焼
結合金母体の中にしっかりと抱き込んだ状態で収縮し、
ち密化し強度を促進させるものである。ただしｌ％を超
える配合をするとかえって脆弱となる。
結する際、その強い脱酸作用によって清浄化すると共に
、焼結の際形成されるＦｅ，Ｐ−Ｆｅ共晶組成の液相量
を増して、焼結体中に耐摩耗の目的で混入しているクロ
ーム、および潤滑の目的で混入している金属硫化物を焼
結合金母体の中にしっかりと抱き込んだ状態で収縮し、
ち密化し強度を促進させるものである。ただしｌ％を超
える配合をするとかえって脆弱となる。
クロームは６０〜１５０メッシュのものを使用するので
、これが燐の配合と或形圧の壜加と適正な還元雰囲気に
より焼結合金母体中に強く抱き込まれた状態で点在し、
クローム特有の耐摩性を発揮する。その含有量は８％未
満では２７０〜３００ｋｍ／ｆ！の場合耐摩性の向上に
不十分であり、２２％以上では機械的強度が低下する。
、これが燐の配合と或形圧の壜加と適正な還元雰囲気に
より焼結合金母体中に強く抱き込まれた状態で点在し、
クローム特有の耐摩性を発揮する。その含有量は８％未
満では２７０〜３００ｋｍ／ｆ！の場合耐摩性の向上に
不十分であり、２２％以上では機械的強度が低下する。
なお、上記の鉄一クロームー金属硫化物一燐の焼結合金
のうち、鉄の小量をモリブデン、タングステン、ニッケ
ル、コバルト、チタン、銅、炭素、クロームなどの単体
またはそれらの合金とおき換えても、摺板および架線の
耐摩性には大きな影響がない。従って、鉄の小量を前記
の如き金属または合金におき換えても本発明に包含され
る。
のうち、鉄の小量をモリブデン、タングステン、ニッケ
ル、コバルト、チタン、銅、炭素、クロームなどの単体
またはそれらの合金とおき換えても、摺板および架線の
耐摩性には大きな影響がない。従って、鉄の小量を前記
の如き金属または合金におき換えても本発明に包含され
る。
実施例１
重量比にて６０〜１５０メッシュの粒粉クローム８％、
二硫化モリブデン６％、ｆｉ ０．３％、残部鉄粉の割
合で各原料を配合混和した後、８ｔ／一で圧縮或形し、
還元雰囲気中で１ｌ８０℃で焼結し、焼結合金を得た。
二硫化モリブデン６％、ｆｉ ０．３％、残部鉄粉の割
合で各原料を配合混和した後、８ｔ／一で圧縮或形し、
還元雰囲気中で１ｌ８０℃で焼結し、焼結合金を得た。
実施例２
重量比にて粒粉クローム１０％、二硫化モリブデン３％
、二硫化タングステン４％、ｅ，ｏ．４％、残部鉄粉の
割合で配合し、上記実施例１と同様にして焼結合金を得
た。
、二硫化タングステン４％、ｅ，ｏ．４％、残部鉄粉の
割合で配合し、上記実施例１と同様にして焼結合金を得
た。
実施例３
重量比にて粒粉クローム１５％、二硫化モリブデン８％
、燐０．２％、残部鉄粉の割合で各原料を配合混和した
後、９ ｔ／ｃｎｌで圧縮戊形し、還元雰囲気中で１２
００℃で焼結し、焼結合金を得た。
、燐０．２％、残部鉄粉の割合で各原料を配合混和した
後、９ ｔ／ｃｎｌで圧縮戊形し、還元雰囲気中で１２
００℃で焼結し、焼結合金を得た。
実施例４
重量比にて粒粉クローム１９％、二硫化モリブデン５％
、二硫化タングステン４％、燐０．１％、残部鉄粉の割
合で配合し、上記実施例３と同様にして焼結合金を得た
。
、二硫化タングステン４％、燐０．１％、残部鉄粉の割
合で配合し、上記実施例３と同様にして焼結合金を得た
。
実施例５
重量比にて粒粉クローム２２％、二硫化モリブデン１２
％、燐０．７％、残部鉄粉を配合し、上記実施例３と同
様にして焼結合金を得た。
％、燐０．７％、残部鉄粉を配合し、上記実施例３と同
様にして焼結合金を得た。
上記各実施例により得た焼結合金の物理特性を示すと第
１表の通りである。
１表の通りである。
以下余白
第
１
表
また、上記実施例ｌないし５により得た焼結合金より各
試験片、及び現在ＪＲ新幹線で使用している改良形鉄系
パンタグラフスリ板よりなる試験片１０Ｘ２５Ｘ９０ｍ
ｍを回転式摺動試験機に取付け、押付力６ ｋｇ、通電
電流ＡＣ１３０Ａ、摺動速度１８０ｋｍ／Ｈ、６０分間
無潤滑でトロリー線に摺動させ、そのときの各試験片の
比摩耗率、相手方トロリー線の摩耗厚ｎを測定した．そ
の結果を第２表に示す．第２表 前記第１表により明らかな如く、本発明により得られた
実施例１〜５の焼結合金は高速電気車のパンタグラフ用
摺板として必要な物理特性を具備し、かつ、第２表によ
り明らかな如く、現在２２０〜２４０ ｋｍ／Ｈで使用
されている改良形摺板と比較すると、その耐摩性能を顕
著に向上せしめると共に、相手方の架線の損耗を少なく
することが実証された。また、各実施例の第１表および
第２表により明らかなように、クローム８〜２２％、金
属硫化物６〜１２％、燐ｌ％以下、残部鉄粉よりなる配
合資料のうち、鉄の少量をモリブデン、タングステン、
ニッケル、コバルト、チタン、銅、炭素、クロームまた
はそれらの化合物におきかえても、潤滑材として金属硫
化物の配合量が上記の範囲内にあれば焼結合金の耐摩性
能はほとんど変わらない。また戒形体の型離れを良くす
るため鉄の一部を少量の鉛におきかえても当然上記資料
と共に本発明に包含される。
試験片、及び現在ＪＲ新幹線で使用している改良形鉄系
パンタグラフスリ板よりなる試験片１０Ｘ２５Ｘ９０ｍ
ｍを回転式摺動試験機に取付け、押付力６ ｋｇ、通電
電流ＡＣ１３０Ａ、摺動速度１８０ｋｍ／Ｈ、６０分間
無潤滑でトロリー線に摺動させ、そのときの各試験片の
比摩耗率、相手方トロリー線の摩耗厚ｎを測定した．そ
の結果を第２表に示す．第２表 前記第１表により明らかな如く、本発明により得られた
実施例１〜５の焼結合金は高速電気車のパンタグラフ用
摺板として必要な物理特性を具備し、かつ、第２表によ
り明らかな如く、現在２２０〜２４０ ｋｍ／Ｈで使用
されている改良形摺板と比較すると、その耐摩性能を顕
著に向上せしめると共に、相手方の架線の損耗を少なく
することが実証された。また、各実施例の第１表および
第２表により明らかなように、クローム８〜２２％、金
属硫化物６〜１２％、燐ｌ％以下、残部鉄粉よりなる配
合資料のうち、鉄の少量をモリブデン、タングステン、
ニッケル、コバルト、チタン、銅、炭素、クロームまた
はそれらの化合物におきかえても、潤滑材として金属硫
化物の配合量が上記の範囲内にあれば焼結合金の耐摩性
能はほとんど変わらない。また戒形体の型離れを良くす
るため鉄の一部を少量の鉛におきかえても当然上記資料
と共に本発明に包含される。
以上述べたように、本発明によれば、摺板の耐摩性能を
顕著に向上させると共にその摺面が黒褐色の平滑で光沢
があり、相手方架線の摺動表面も滑らかで、黒褐色の光
沢があり、架線の損傷と摩耗を顕著に滅少セしめること
ができる効果があり、２７０〜３００ ｋｍ＋／Ｈ高速
電気車のバンタグラフ用摺板としてきわめて有益である
。
顕著に向上させると共にその摺面が黒褐色の平滑で光沢
があり、相手方架線の摺動表面も滑らかで、黒褐色の光
沢があり、架線の損傷と摩耗を顕著に滅少セしめること
ができる効果があり、２７０〜３００ ｋｍ＋／Ｈ高速
電気車のバンタグラフ用摺板としてきわめて有益である
。
Claims (1)
- １、重量比にて、単体クローム８〜２２％、金属硫化物
６〜１２％、燐１％以下、残部鉄粉よりなる粉末材料を
混合圧縮成形後焼結することを特徴とする鉛を含まない
鉄系耐摩焼結合金の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306568A JP2567960B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 集電摺動用鉄系耐摩焼結合金の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306568A JP2567960B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 集電摺動用鉄系耐摩焼結合金の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170639A true JPH03170639A (ja) | 1991-07-24 |
| JP2567960B2 JP2567960B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=17958626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1306568A Expired - Lifetime JP2567960B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 集電摺動用鉄系耐摩焼結合金の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567960B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05320817A (ja) * | 1992-05-21 | 1993-12-07 | Teikoku Carbon Kogyo Kk | 集電摺動用耐摩焼結合金の製造法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5099903A (ja) * | 1973-12-21 | 1975-08-08 | ||
| JPS62284036A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-09 | Teikoku Carbon Kogyo Kk | 集電摺動用鉄系耐摩焼結合金の製造法 |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1306568A patent/JP2567960B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5099903A (ja) * | 1973-12-21 | 1975-08-08 | ||
| JPS62284036A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-09 | Teikoku Carbon Kogyo Kk | 集電摺動用鉄系耐摩焼結合金の製造法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05320817A (ja) * | 1992-05-21 | 1993-12-07 | Teikoku Carbon Kogyo Kk | 集電摺動用耐摩焼結合金の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2567960B2 (ja) | 1996-12-25 |
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