JPH068656B2

JPH068656B2 - ブレ−キ材

Info

Publication number: JPH068656B2
Application number: JP4086286A
Authority: JP
Inventors: 潔井上
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1986-02-26
Filing date: 1986-02-26
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPS62200042A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車両や機械類の制動用に用いられるブレーキ
材に関する。

（従来の技術）従来のブレーキ材には、例えば金属材にＷＣ、ＳｉＣ等
の耐摩耗材を混合し、加熱焼結することによって造られ
ているものもあるが、耐摩耗材の種類によって焼結不可
能の場合がある。そこで本発明者は、特公昭４４−２５
９７２号において、鉄粉を主材とし、これに炭素等と砥
粒とを混合してその混合物を放電焼結したものを提案し
た。しかしこの鉄粉を用いたものは、耐摩耗性の面で充
分でないという問題点がある。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記従来技術のブレーキ材よりも耐摩耗性が
優れたブレーキ材を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するため、本発明のブレーキ材は、スチ
ールウールと、炭素粉およびまたはハイカーボン鋳造鉄
粉とを主材とし、これに砥粒を混合して焼結成形してな
ることを特徴とする。

本発明において、炭素粉あるいはハイカーボン鋳造鉄粉
の混入割合は、重量％として、前者において３％〜１５
％、後者において３０〜６０％、そして砥粒の混入割合
は１０％〜４０％であり、砥粒としては、ＢＮ、Ｓｉ
Ｃ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｏ_４、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｉＮ、Ａｌ
_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ダイヤモンド、Ｂ_４Ｃ、Ｗ_２Ｃ、Ｔ
ｉＣ、ＷＣ、ＮｂＣ、ＴａＣその他の耐摩耗性材料が単
独または混合して用いられる。また、ハイカーボン鋳造
鉄粉を用いる場合は、鉄粉中の炭素の含有割合は３．５
％以上であることが望ましい。また本発明のブレーキ材
は、必要に応じて、希土類元素を０．３％以上混入す
る。また、耐摩耗性を上げるために、黒鉛を混入する。

そして、上記スチールウールとしては、径が約０．０４
〜０．０８mmφで、長さが約３〜５mmの短繊維カール状
のもので、その組成としては、Ｉ）０．１〜０．３％Ｃ−残部Ｆｅの生材 II）０．４〜１．３％Ｃ−残部Ｆｅの生材または焼入材 III）１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ−残部Ｆｅ材 IV）０．４％Ｃ−１３％Ｃｒ−残部Ｆｅの生材または焼
入材等のものが使用でき、また、上記ハイカーボン鋳鉄粉と
しては、１２０μｍ以下（〜１００メッシュ）ないし４
０μｍ（〜３２５メッシュ）のもので、切削粉形状のも
のが望ましく、その組成としては、２．７〜３．６％Ｃ
−１．０〜２．５％Ｓｉ−０．６〜０．８％Ｍｎ−残部
Ｆｅが利用できるものである。

本発明を実施する場合、焼結は加熱焼結を用いてもよい
が、放電焼結は、前述のように、ダイヤモンド等の耐摩
耗材を硬質粒子として用いた場合も、これが焼結時に燃
焼することなく焼結することができる点で有利である。

ここで、放電焼結は、焼結混合物を金型に充填し、階混
合物に通電電極を兼用した押圧体によって約０．５〜１
０kg／cm²程度の比較的軽い圧縮圧力を加えた状態で、
直流電源から比較的低電圧大電流を流すと同時に、交流
または偏倚交流電源からの前記直流電圧と同程度かそれ
より高い電圧で直流電流よりも低電流で、周波数が約２
００〜２００c/s程度の交流を通電するか、あるいはさ
らに前記周波数の交流よりも高い周波数の高周波を併用
通電して、または蓄電気の充電エネルギーを放電させ
て、成形中の混合物間に放電を生ぜしめると共に、ジュ
ール熱加熱を行ない、この通電中に前記混合物の体積変
化があれば、前記圧縮圧力を徐々に増大するように押圧
体を追従させて粉末間放電およびジュール熱加熱を能率
良く継続させ、放電および通電々解、電流によるイオン
拡散作用により粒子間の拡散結合を行ない、通電停止と
同時もしくは前後して前記押圧体により所定の圧縮力、
例えば１００Kg／cm²程度以上の圧力を加え、冷却進行
する間その圧力を維持し、焼結体の体積膨張がない限り
それ以上の圧力を継続して加えないようにして焼結を完
結するものである。この焼結時間は放電イオン拡散であ
り、通常約数秒ないし数１００秒以内の極く短時間に行
なわれる。従ってこの放電焼結法によるほとんどの材料
粉末を短時間に焼結することができ、粉末間の拡散結合
が完全に行なわれているから、焼結品の抗折力も極めて
高いものが得られる。また、焼結品は、その後、必要に
応じて、焼入れ、焼鈍等の熱処理を行なうことができ、
これにより、硬度をさらに上げることができる。

以下実施例を説明する。

実施例Ａ平均線径０．０６mmφ、平均流さ０．３cmからなるスチ
ールウール（材質１８Ｃｒ−８Ｎｉ−Ｆｅ）を主材と
し、平均粒径１００μｍの鋳造鉄粉を重量割合４：６で
混合したものを主材とし、これに、重量％として、ＢＮ
１１％、ＳｉＣ６％、ＺｒＯ_２６％の各粉末を混合し、
これを直径１５cm、圧さ２cmの型に充填して約１５Kg／
cm²程度に加圧し、直流と１Kc／ｓの交流の電流比が約
３：１の重畳電流を約３０Ａ／cm²の電流密度で流し、
約１０秒で焼結を行なった。

実施例Ｂ実施例Ａのスチールウールと、平均粒径３μｍの炭素粉
を重量割合６：４で混合したものを主材とし、これに、
重量％として、ＢＮ１１％、ＳｉＣ６％、ＺｒＯ_２６％
の各粉末を混合し、前記同様に焼結を行なった。

実施例Ｃ実施例Ｂのものに、５％の黒鉛を加え、前記同様の焼結
を行なった。

比較例Ｄ実施例Ａのスチールウールに、重量％として、ＢＮ６
％、ＳｉＣ１０％、Ａｌ_２Ｏ_３５％の各粉末を混合し、
前記各実施例と同様に焼結を行なった。

比較例Ｅ実施例Ａのスチールウールのみについて、前記各実施例
と同様に焼結を行なった。

上述の各実施例の焼結円盤について、一定の加圧力のも
とに、移動量（ブレーキがかかった時の延接触距離）と
接触面の摩耗量との関係を図面に示す。図中Ａ〜Ｅは上
述の各実施例、比較例についての結果を示し、また、Ｘ
は実施例Ａにおいて、スチールウールの代わりに平均粒
径１２０μｍの鉄粉を用いた場合の結果を示す。図面か
ら分かるように、本発明のスチールウールを用い、かつ
炭素あるいは鋳造鉄粉を用いることにより、耐摩耗性を
向上させることができる。

（発明の効果）以上述べたように、本発明のブレーキ材は、スチールウ
ールおよび炭素あるいは鋳造鉄粉を主材とし、これに砥
粒を混合し焼結してなるものであり、耐摩耗性の優れた
ブレーキ材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】図面は本発明のブレーキ材と従来のブレーキ材の耐摩耗
性の比較図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量百分比で１０〜４０％の砥粒と、スチ
ールウールと、炭素粉またはおよびハイカーボン鋳造鉄
粉とからなるものを主材とすることを特徴とするブレー
キ材。
【請求項２】前記主材が、３０〜６０％のハイカーボン
鋳造鉄粉を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のブレーキ材。
【請求項３】前記主材が、３０〜６０％のハイカーボン
鋳造鉄粉と、３〜１５％の炭素粉とを含むことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のブレーキ材。