JPH036342A

JPH036342A - 焼結合金およびその製造法

Info

Publication number: JPH036342A
Application number: JP13740189A
Authority: JP
Inventors: Isamu Kikuchi; 勇菊池; Masanori Kikuchi; 菊池　眞紀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1991-01-11

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】「発明の目的」本発明は焼結合金の製造法に係り、安定した強度および
耐食性と相手部材に対するなじめ性をもった焼結合金の
比較的簡易で的確な製造法を提供しようとするものであ
る。

（産業上の利用分野）耐食性と強度性に優れ、しかも相手部材に対する適切な
なじみ性をもった焼結合金についての製造技術。

（従来の技術）焼結合金としては従来から種々のものが提案されている
が、鉄系のものは強度的に優れているとしても相手部材
に対するなじみ性に劣り、一方銅系のものはこのなじみ
性か良好であっても強度的に不充分である。

そこでこれらの焼結合金における有利点を共に具備せし
むべく、特公昭３Ｂ−２２１０３号公報のような技術も
発表されている。即ち銅粉と錫粉からなる圧粉成形体を
亜鉛蒸気中で焼結せしめ、表面にＣｕ　−Ｓｎ−Ｚｎの
３元合金を形成したもので、それによって銅系焼結合金
としての相手部材に対するなじみ性を具備すると共に耐
食性および強度性をも改善せしめることができ、従って
軸受などに採用するに好ましい焼結合金製品を提供する
ことができる。

（発明が解決しようとする課題）上記のようにＣｕ　−Ｓｎ−Ｚｎの３元合金によるもの
は耐食性や強度性をも改善し得るものと言えるが表面の
みであり、合金体全般がそうした３元合金で形成される
わけでないから安定した均一な特性をもった製品を得る
ことができない。

又焼結に当ってＺｎ％気を発生、滲透せしめることが必
要であるからその７．ｎ蒸気の濃度を適切に管理するこ
とが容易でなく、このＺｎ蒸気濃度の管理如何で製品の
品質特性にばらつきが生ずる。

更にこのＺｎ蒸気濃度の管理が適切であっても基本的に
はＺｎ分が外部から滲透したものであるから合金成分組
成が不均一となり安定したものとならない。

更に圧粉体と亜鉛蒸気発生源とが各別に扱われるので作
業性に劣り、製造工程、特に焼結工程が煩雑であって、
Ｚｎ分のロスも不可避でコストアンプの原因となり、又
この点からも安定性に欠ける。

「発明の構成」（課題を解決するための手段）１、　Ｓｎ　　：　１．５〜１２ｗｔ％、Ｚｎ　　：　
８〜４０ｗｔ％を含有し、残部が実質的にＣｕであって
、気孔率１５〜２５ＶＯＩ％とされたことを特徴とする
焼結合金。

２、　Ｓｎ　　：　１．５〜ｌ　２ｗｔ％、Ｚｎ　　：
　８〜４０ｗｔ％を含有すると共に、黒鉛その他の固形
潤滑材を０．６〜５ｗｔ％を含有し、残部が実質的にＣ
ｕであって、気孔率１８〜２２ｖｏｌ％とされたことを
特徴とする焼結合金。

３、Ｓｎ：２〜１２ｗｔ％を含有し残部が実質的にＣｕ
である青銅粉１００誓を部に対し、Ｚｎ：５〜４０ｉｖ
ｔ％を含有し残部が実質的にＣｕである黄銅粉を２５〜
４０Ｑｗｔ部の割合で混合した原料粉末を用い、該原料
粉末を圧粉成形してから焼結することを特徴とする焼結
合金の製造法。

４、Ｓｎ：２〜１２ｗｔ％を含有し残部が実質的にＣｕ
である青銅粉１００騨を部に対し、Ｚｎ：５〜４０ｗｔ
％を含有し残部が実質的にＣｕである黄銅粉を２５〜４
００ｗｔ部と黒鉛または二硫化モリブデンの何れか一方
または双方である固形潤滑剤を０．６〜２５ｗｔ部の割
合で混合した原料粉末を用い、該原料粉末を圧粉成形し
てから焼結することを特徴とする焼結合金の製造法。

（実施例）上記したような本発明によるものの具体的な実施態様を
説明すると、本発明においては青銅合金と黄銅合金の粉
末を混合したものを圧粉成形し焼結して焼結合金とする
ことを提案するもので、青銅合金は一般的にＳｎを２〜
１２％含有し残部がＣｕであるのに対し、黄銅合金は一
般的にＺｎを５〜４０％含有したＣｕ系合金であって、
これらの粉末を混合し、又適宜に黒鉛や二硫化モリブデ
ンあるいは鉛の粉末を添加したものを圧粉成形してから
焼結するものである。

上記した青銅粉末と黄銅粉末とは一般的に双方が２０〜
８０ｗｔ％の範囲内で適宜に選ぶことができ、それによ
ってＣｕ　−Ｓｎ−Ｚｎの３元合金として少くともＳｎ
が０．４〜９．６ｗｔ％、Ｚｎが１．０〜３２．０ｗｔ
％の範囲内で含有され、残部がＣｕの合金が得られる。

又前記した黒鉛などの固形潤滑剤粉末は５ｗｔ％以下の
範囲で配合することが軸受などを得る上において好まし
い。

圧粉成形、焼結されたものはサイジングされて的確な形
状、寸法をもった製品とされるが、このような製品にお
ける気孔率は一般的に１５〜２５％であり、特に軸受材
の場合は１８〜２２％である。何れの合金もＣｕを主体
とした本発明のものにおいては圧粉成形が容易であり、
Ｚｎ分を含有しているとしても合金としての含有である
から焼結時における亜鉛の気散による損失が非常に少く
均一な組成分布をもった安定品質の製品を適切に得しめ
ることができ、製造工程を単純化して低コストに目的の
製品を得ることができる。

本発明によるものの具体的な製造例について説明すると
以下の如くである。

製造例ＩＣｕ：９１％で、Ｓｎが９％であって、粒度１００メツ
シユの青銅粉末と、Ｃｕ：６０％で、Ｚｎが４０％で、
−１００メソシユの黄銅粉末を用い、青銅粉末５Ｑｗｔ
％と黄銅粉末４９ｗｔ％および黒鉛１ｗｔ％の割合に配
合した原料粉を準備した。

なお黒鉛については粒度−２５０メソシユのものを用い
、即ち合金粉末とは粒度を異にしたものを採用して比重
差によっても均一な混合状態を形成維持し得るようにし
た。

上記のようにして得られた原料粉は順次に金型内に装入
し、外径１２ｍ１で内径６１■、高さが１０龍の筒形軸
受として圧粉成形し、次いで８００°Ｃのアンモニア分
解ガス雰囲気による２０分間の焼結処理をなし、その後
サイジングして気孔率１９％の軸受体を得た。

上記のようにして得られた約１００個の軸受体について
２０個の試験体をランダムに選び、その圧環強度および
摩擦係数を測定し、その平均値を求めた結果は、圧環強
度が３５．５　ｋｇｆ／ｗ２であり、摩擦係数は０．０
４５であって、品質的に頗る安定且つ良好な軸受である
ことが確認された。

製造例２製造例１におけると同じ青銅粉および黄銅粉を用い、そ
の配合比を次の第１表のように種々に変化せしめたもの
を準備し、圧粉成形、焼結およびサイジングの各処理を
同様に実施した。得られた各製品の品質についての測定
結果は第１表において併せて示す如くである。

第　　１　　表第２表即ち何れのものも軸受材として略好ましい特性を有する
ものであることが確認され、又ランダムに選んだ各１０
個のザンプルについてのバラツキ範囲は圧環強度が約４
ｋｇｆ／璽＊２、摩擦係数が０．０１であって安定した
品質を有するものであった。

製造例３成分組成を異にした青銅粉末および黄銅粉末を採用して
各種の焼結合金を製造した。即ち採用した青銅粉末およ
び黄銅粉末の組成は次の第２表に示す如くであった。

然してこのような■〜［相］の合金粉末を組合わせて配
合した原料粉末の混合比およびそれによって圧粉成形、
焼結した各製品の特性は次の第３表に示す如くであった
。

０第３表なじみ性においても優れた特性を有する焼結合金を簡易
且つ的確に製造し得るものであって、工業的にその効果
の大きい発明である。

即ち何れのものも略好ましい軸受性能を有しており、又
安定した焼結合金であることが確認された。

「発明の効果」

Claims

【特許請求の範囲】

１．Ｓｎ：１．５〜１２ｗｔ％、Ｚｎ：８〜４０ｗｔ％
を含有し、残部が実質的にＣｕであって、気孔率１５〜
２５ｖｏｌ％とされたことを特徴とする焼結合金。
２．Ｓｎ：１．５〜１２ｗｔ％、Ｚｎ：８〜４０ｗｔ％
を含有すると共に、黒鉛その他の固形潤滑材を０．６〜
５ｗｔ％を含有し、残部が実質的にＣｕであって、気孔
率１８〜２２ｖｏｌ％とされたことを特徴とする焼結合
金。
３．Ｓｎ：２〜１２ｗｔ％を含有し残部が実質的にＣｕ
である青銅粉１００ｗｔ部に対し、Ｚｎ：５〜４０ｗｔ
％を含有し残部が実質的にＣｕである黄銅粉を２５〜４
００ｗｔ部の割合で混合した原料粉末を用い、該原料粉
末を圧粉成形してから焼結することを特徴とする焼結合
金の製造法。
４．Ｓｎ：２〜１２ｗｔ％を含有し残部が実質的にＣｕ
である青銅粉１００ｗｔ部に対し、Ｚｎ：５〜４０ｗｔ
％を含有し残部が実質的にＣｕである黄銅粉を２５〜４
００ｗｔ部と黒鉛または二硫化モリブデンの何れか一方
または双方である固形潤滑剤を０．６〜２５ｗを部の割
合で混合した原料粉末を用い、該原料粉末を圧粉成形し
てから焼結することを特徴とする焼結合金の製造法。