JPS5827961A - 摺動材用焼結鉄合金の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は、スライドメタル、ブツシュ、シュー等の摺動
材に好適であって、摺動時に相手材との間で異音を発す
ることが少なく且つ耐スカッフィング性に優れた焼結鉄
合金に関する。

尚、本明細書において、″耐スカッフィング性”とは、
本発明焼結合金と相手材との摺動接触に際し、双方の摺
面における損傷、面荒れ等が発生し難い性質をいう。

従来、スライドメタル、ブツシュ、シュー等に使用され
る摺動材としては、合金素地内に硫化物相とマルテンサ
イト相等の比較的硬い焼入れ相とを分散させた焼結合金
が主として使用されている。

しかしながら、この種の材料には、使用条件によっては
、グリース切れや砂等の異物のかみ込み等により異音を
発生させ易く、且つ耐スカッフィング性も十分でない等
の問題点がある。

本発明者は、上記の如き問題点を解消し得るとともに、
従来品と同等以上の耐摩耗性を備えた焼結鉄合金を得る
べく種々研究を重ねた結果、特定の合金鋼を鉄源として
使用する場合には、この日的を達成し得ることを見出し
、遂に前記特許請求の範囲に記載の如き本発明を完成す
るにいたったものである。

従来公知の焼結鉄台金糸摺動材においては、金属組織中
にマルテンサイト等の比較的硬い焼入れ相が出現するの
で、摺動する相手材を傷つけやすく且つ異音を発生しや
すい。これに対し、本発明焼結鉄合金においては、マル
テンサイト等の焼入れ相よりも硬度が低く、従って摺動
相手材を傷つけ難いソルバイト状パーライト相が合金素
地中に均一に分散されており、これと同時に出現する硫
化物相とが相俟って憂れた効果が突されるのである。ソ
ルバイト状パーライト相は、更に耐摩耗性に優れている
という利点もある。

以下本発明焼結鉄合金の各成分について詳細に説明する
。

（１）黒鉛 黒鉛成分は、焼結時に合金鋼粉素地中に固溶してソルバ
イト状パーライト組織を生じさせる。該組織は、合金素
地自体の耐摩耗性を向上させるとともに、二硫化モリブ
デンとの併存状態で優れた耐スカッフィング性と摺動時
の異音発生低下という効果を発揮する。黒鉛粉は、全合
金重量の０．２〜０，８％とする。黒鉛成分が０，２重
量１％未満の場合には、フェライト相等の軟質組織が形
成されて素地の硬さを低下させるので、耐摩耗性が不十
分となる。一方、黒鉛成分が０．８重量％を上回る場合
には、脆く、硬いセメンタイト相が形成されるので、耐
スカッフィング性が損なわれる傾向が増大する。

（１１）二硫化モリブデン 二硫化モリブデンは、焼結時に鉄成分と合金化して硫化
物相を生ずる。この硫化物相は、合金素地中に均一に分
散されて、異音発生を防止するとともに、摺！！１１時
の焼き付けや掻き傷の発生を防止する、即ち耐スカッフ
ィング性を向上させる。二硫化モリブデン粉は、焼結合
金重量の０，５〜６％とする。二硫化モリブデンの量が
０．５　Ｙｌｆ　Ｍ％未満では、硫化物相の生成量が少
な過ぎて、焼結物の耐スカツフイング性向上及び異音発
生防止という効果が十分に達成されない。−万、二硫化
モリブデンの量が６重量％を上回ると、硫化物相の生成
量が過大となり、却って合金素地自体の強度低下、耐摩
耗性低下等の問題点が生ずる。

（ｌｉｉ）合金鋼 マンガン０．４〜１重量％、クロム０．８〜１．２５重
量％、モリブデン０．１５〜０．８５Ｍ量％及び残余鉄
からなる合金鋼は、焼結時に黒鉛と合金化して、ソルバ
イト状パーライト相を形成する。その結果、得られる焼
結鉄合金は、耐摩耗性、耐スカッフィング性及び異音発
生防止に優れた効果を奏する。尚、」：記組成を有する
合金鋼は、ＡＩ８Ｉ（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｉｒｏｎ　ａ
ｎｒｌ　５ｔｅｅｌ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　）規格の４
１００系合金に相当するので、これをそのまま使用すれ
ば良い。マンガン、クロム及びモリブデンの量が上記下
限量を下回る場合には、焼結時に生成されるパーライト
相のソルバイト化が不十分で且つ素地の硬さが低い為、
耐摩耗性が不十分となる。又、マンガン等の屋が、上記
上限量を上回る場合には、焼結物の焼入れ性が極めて良
好となり、金属組織中にマルテンサイト相等の比較的硬
い焼入れ相が出現して、耐スカッフィング性の劣化及び
異音発生度合の上昇をもたらす。尚、マンガン、クロム
、モリブデン及び鉄を合金としてではなく、夫々別個の
金属として添加する場合には、本発明所望の効果は発揮
されない。

本発明焼結鉄合金は、例えば次の様にして製造される。

ＡＴＳＩ規格４１００系合金粉に黒鉛粉０．２〜０．８
電属％及び二硫化モリブデン粉０．５〜６Ｍ幇％を配合
し、均一に混合した後、成形し、非酸化性保護雰囲気中
１１００〜１２００°Ｃ程度の温度で焼結し、次いで同
様の保護写囲気中で常温まで放冷する。かくして、合金
素地中にソルバイト状パーライト相と硫化物相とが均一
に分散した金ｈ４紹織を有する焼結鉄合金が得られる。

以下に本発明実施例を示し、本発明の特徴とするところ
をより一層明らかにする。

実施例１ 黒鉛成分０．５重量部、二硫化モリブデン成分４重量部
及び残余４１００系合金鋼成分（マンガン０．６８７ｉ
量％、クロム１．０６重量％、モリブデン０．２４重量
％及び残余鉄）の合計１００重量部となる様に、黒鉛粉
（粒径４４μｍ以下）、二硫化モリブデン粉（粒径４４
μ７）１以下）及び４１００系合金鋼粉（粒径１７５μ
ｍ以下）を配合し、均一に混合する。得られた混合物を
６ｔＯｎ／ｃｄで加圧成形し、成形体を分解アンモニア
ガス雰囲気中で約１１５０°Ｃで４５分間焼結した後、
同一ガス雰囲気中で常温まで冷却する。

得られた焼結鉄合金の密度、硬さ及び摺動試験の結果は
、第１表に示す通りである。

尚、摺動試験は、第１図に示す態様で行なった。

即ち、本発明焼結鉄合金試料（１）をバネ（３）によす
８５ｋＱｆの押し付は力で相手材（２）に押し付けた状
態で、ローラ（４）上の相手材（２）をクランク機構（
５）により１分当り１５回往復動させた。相手材（２）
は、−膜構造用圧延鋼（８８−４１）に亜鉛めっきを施
したものであり、試料（１）には、防錆及び初期なじみ
住改善の目的で表面処理によりリン酸塩皮膜が形成され
ている。

試験に先立って試料（１）と相手材（２）とが接する位
置にグリースを約０．４　ｃｃ供給しておき、更に試験
前及び往復動１０００回毎に水と砂の混合物を同位置に
Ｉｃｅずつ供給した。

異音発生は、築音装置により探知し、又試料（］）の摩
耗寸法によりその耐摩耗性を測定し、更に相手材（２）
の摩耗寸法により耐スカッフィング性を判定した。

実施例２ 黒鉛成分０．８重量部、二硫化モリブデン成分２重量部
及び残余４１００糸合金鋼（実施例１と同一成分）の合
計１００重量部を使用する以外は、実施例１と同様にし
て焼結鉄合金を得る。得られた合金の物性は、第１表に
示す通りである。

比較例１ 銅成分８重量％、ニッケル成分４重量％、二硫化モリブ
デン成分２重量％、黒鉛成分０．５　Ｗ量％及び残余鉄
からなる焼結鉄合金を得た後、実施例１と同様の試験を
行なった、結果は、第１表に示す通りである。

尚、本比較例の合金は、従来ドアのチェック機構のシュ
ー材として使用されており、金属組織的には、マルテン
サイト相を主体とした焼入れ相克地中に硫化物相が散在
している。

第１表 第１表に示す結果から、本発明合金は異音発生度が低く
且つ耐スカッフィング性に優れていることが明らかであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願実施例で使用した摺動試験装置の概要を
示す図面である。 （１）・・・本発明焼結合金試料、（２）・・・相手材
、（３）・・・バネ、（４）・・・ローラ、（５）・・
・クランク機構。 （以　上） １ｌ− 一１２＝ 特許庁長官　　　ｉ：：；　１−１１春（、；ｊ　　　
殿１、事件の表示 昭和５６年　特　許　願第１２５７７５　　号２・　発
明０名称　摺動材用焼結鉄台。 ３、補正をする者 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■■　黒鉛０．２〜０．８型繰％、 ■　二硫化モリブデン０．５〜６重量％及び■　マンガ
   ン０．４〜１重里％、クロム０．８〜１．２５重量％、
   モリブデン０．１５〜０．８５重足％及び残余鉄からな
   る合金鋼を残余星とすることを特徴とする摺動材用焼結
   鉄合金。