JPH07179968A - 摺動材料用アルミニウム合金 - Google Patents

摺動材料用アルミニウム合金

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JPH07179968A
JPH07179968A JP5346665A JP34666593A JPH07179968A JP H07179968 A JPH07179968 A JP H07179968A JP 5346665 A JP5346665 A JP 5346665A JP 34666593 A JP34666593 A JP 34666593A JP H07179968 A JPH07179968 A JP H07179968A
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JP
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aluminum alloy
test
machinability
sliding
sliding material
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JP5346665A
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Tadashi Tanaka
正 田中
Masaaki Sakamoto
雅昭 坂本
Yoshiaki Sato
善昭 佐藤
Yutaka Masuda
豊 増田
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Daido Metal Co Ltd
Original Assignee
Daido Metal Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/003Alloys based on aluminium containing at least 2.6% of one or more of the elements: tin, lead, antimony, bismuth, cadmium, and titanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/02Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C2360/42Pumps with cylinders or pistons

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 摺動特性や切削加工性、鋳造性を損なうこと
無く、靱性の高い摺動材料用アルミニウム合金とする。 【構成】 重量%でSi8%〜15%未満、Cu1〜5
%、Mg0.1〜2%さらにSn1〜6%およびまたは
Pb0.5〜3%、残部をAlとする。これにより、摺
動特性、鋳造性、切削性を損なうこと無く靱性を高め
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は切削性、非焼付性およ
び靱性に優れた摺動材料用アルミニウム合金に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】高荷重用の摺動用材料としては、Alー
Si系合金としてADC12が知られているが、摺動特
性が十分に高くないために、種々の改善された合金が開
発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年のめざま
しい技術革新に伴い、より高荷重の下で使用できる摺動
材料が要求されるに至っている。例えば軸受の軸受合金
としては、より高荷重に耐えることのできる軸受合金が
要求されている。また、単体で機械部品となるソリッ
ド、例えばスクロール型圧縮機の旋回スクロールやオル
ダムリングとしては、ソリッド全体としての機械的強度
を要求されている。このような事情の下では、従来のア
ルミニウム合金では、その要求に応えるだけの機械的性
質を得ることができないという技術的課題があった。
【0004】そこで、この発明では、摺動材料として要
求される非焼付性、耐摩耗性などの摺動特性、及び鋳造
性、切削性などの諸特性を損なうこと無く、靱性に優れ
た摺動材料用アルミニウム合金を提供することを目的と
している。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、重量%でSi8%〜15%未満、Cu1〜5%、M
g0.1〜2%さらにSn1〜6%およびまたはPb
0.5〜3%、残部がAlからなる。
【0006】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
アルミニウム合金に加えて、V、Sr、Ti、Bのうち
から選択された1種または2種以上で、総量で0.01
〜3%含んでいる。
【0007】
【作用】次にこの発明のアルミニウム合金の成分を次の
ように定めた理由について説明する。 Si:8%〜14%未満 Siは耐摩耗性、耐クリープ性を向上させるとともに、
熱膨張率を低くする。8%未満では、特に耐摩耗性が十
分ではない。14%以上では、過共晶シリコンが粗く析
出するようになり、この粗い過共晶シリコン粒子は脆い
ために、衝撃に対して弱くなる。また、切削性も十分で
なくなる。 Cu:1〜5% Cuはマトリックス中に固溶し、硬さ、引張り強度など
の機械的強度、耐摩耗性を高める。1%未満では、機械
的強度、耐摩耗性の向上が十分に期待できない。5%を
越えると脆くなるばかりか、鋳造性も悪くなる。 Mg:0.1〜2% Mgはマトリックス中に固溶または金属間化合物(Mg
2Si)を析出して、引張り強さ、硬度及び耐摩耗性を
向上する。0.1%未満ではこの効果が期待できない。
また、2%を越えると鋳造性が悪くなる。 Sn:1〜6% Snは潤滑性に富み、アルミニウム粒界に沿って均一に
分布してなじみ性を向上するとともに非焼付性、切削性
を向上し、特にSiのムシレを防止する。1%未満では
その効果が期待できない。6%を越えると機械的強度が
低下する。 Pb:0.5〜3% Pbは自己潤滑性に優れ、非焼付き性を改善するととも
に、面仕上げの良好な切削性が得られる。0.5%未満
ではその効果が期待できない。3%を越えると、鋳造時
に偏析しやすくなるとともに、機械的強度が減少する。 V:Vはマトリックスの機械的強度を改善し、ま
た、請求項1記載の合金元素との相乗効果により耐摩耗
性、非焼付性を改善する。 Sr,Ti,B これらの元素は、アルミニウム合金中のSi粒子を微細
化して、靱性を向上する。なお、これらの成分は請求項
1記載の合金元素との相乗効果によりその特性が高めら
れるものであって、0.01〜3%の範囲でよい結果が
得られた。
【0008】
【発明の効果】本発明では、重量%でSi8%〜15%
未満、Cu1〜5%、Mg0.1〜2%さらにSn1〜
6%およびまたはPb0.5〜3%、残部がAlからな
ることを特徴としているので、非焼付性、切削性、耐摩
耗性に優れ、引張り強さ、伸び性に優れ、耐衝撃性の高
い摺動材料用アルミニウム合金としての効果を奏する。
【0009】また、さらに、V、Sr、Ti、Bのうち
から選択された1種または2種以上で、総量で0.01
〜3%含まれると、靱性をさらに向上することができ
る。従って、本発明合金は、ソリッド材料として、機械
的強度を要求される機械摺動部品、例えばスクロール型
圧縮機の旋回スクロールやオルダムリングのような摺動
部品に好適な摺動材料用アルミニウム合金である。ま
た、切削性に優れるため、平滑な摺動面が得られ、優れ
た摺動特性を有するものである。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
表1に示す成分の合金を金型鋳造法によりビレットに鋳
造する。このビレットをT6処理(溶体化520℃、人
工時効170℃×7時間)した。このビレットから、比
較例として、JIS ADC12及び比較例1〜比較例
2、実施例3〜実施例11の各試験片を切削して作成し
た。
【0011】
【表1】
【0012】焼付試験は表2に示す試験条件で各試料4
本について行ない、各面圧において、焼付を生じた場合
を×とした。この結果を表3に示す。
【0013】
【表2】
【0014】
【表3】
【0015】切削性の試験は、ビレットから円柱状に切
り出したものを同一条件で切削することにより行った。
そして、ムシレが生じないものを○、ムシレが多く発生
したものを×とした。そして表4に示すこれらの試験結
果が得られた。
【0016】
【表4】
【0017】摩耗試験は、表5に示す試験条件で行っ
た。摩耗痕深さが1.5μm未満を○、1.5〜2.5
μm未満を△、2.5μm以上を×と評価した。そして
これらの試験結果も表4に示す
【0018】
【表5】
【0019】この表3、表4に示される焼付き試験、切
削試験及び耐摩耗試験の結果から、Sn、Pb、Mgを
含有していない比較例ADC12、及びSn0.8%、
Mg、Pbを含有していない比較例1では、切削性、耐
焼付性、耐摩耗性のいずれも劣っている。また、Sn7
%、Mg、Pbを含有していない比較例2においても耐
摩耗性が悪くなっている。また、実施例3〜実施例11
においては、切削性、非焼付性、耐摩耗性のいずれも良
好であることが示された。
【0020】次に機械的強度を知るために、引張り試験
と硬度試験を行った。引張り試験は、JIS5号引張り
試験片を作成して行い、また硬度試験は各試験片の断面
により行った。その結果も表4に示す。この表4に示さ
れる試験結果から、各比較例に較べて、各実施例のいず
れもが高い伸びと高い引張り強さが得られ、靱性の高い
ことが判明した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 豊 名古屋市北区猿投町2番地 大同メタル工 業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%でSi8%〜15%未満、Cu1
    〜5%、Mg0.1〜2%さらにSn1〜6%およびま
    たはPb0.5〜3%、残部がAlからなることを特徴
    とする、摺動材料用アルミニウム合金。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のアルミニウム合金に、
    V、Sr、Ti、Bのうちから選択された1種または2
    種以上で、総量で0.01〜3%含むことを特徴とす
    る、摺動材料用アルミニウム合金。
JP5346665A 1993-12-22 1993-12-22 摺動材料用アルミニウム合金 Pending JPH07179968A (ja)

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Effective date: 19980609