JPS5848023B2 - 耐摩耗性鉄系焼結合金の製造方法 - Google Patents
耐摩耗性鉄系焼結合金の製造方法Info
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- JPS5848023B2 JPS5848023B2 JP51013056A JP1305676A JPS5848023B2 JP S5848023 B2 JPS5848023 B2 JP S5848023B2 JP 51013056 A JP51013056 A JP 51013056A JP 1305676 A JP1305676 A JP 1305676A JP S5848023 B2 JPS5848023 B2 JP S5848023B2
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は初期なじみが良好で耐摩耗性の改善された鉄系
焼結合金の製造方法に係る。
焼結合金の製造方法に係る。
摺動部品の耐摩耗性を高めるため潤滑油を摺動面に供給
してやること、或いは該部品の金属材料の硬度を高める
こと、または金属材料組織中に黒鉛の如き潤滑性を有す
る成分を分散させること等が一般に行なわれているが、
高温高速で摺動ずる部品の摺動面においては油膜が切れ
易く、摩耗が大きくなったり、或いは焼着きを生ずるこ
とが屡屡ある。
してやること、或いは該部品の金属材料の硬度を高める
こと、または金属材料組織中に黒鉛の如き潤滑性を有す
る成分を分散させること等が一般に行なわれているが、
高温高速で摺動ずる部品の摺動面においては油膜が切れ
易く、摩耗が大きくなったり、或いは焼着きを生ずるこ
とが屡屡ある。
出願人は先に、このような厳しい条件下で使用される保
油性に富み、摩耗量の少ない焼結合金の製造方広として
シリコン含有量が１〜２％になるように２００メッシュ
下のフエロシリコンを原料粉中に混合した圧粉体を、シ
リコンを拡散させずに粒状のまま残留させるように焼結
する耐摩耗性鉄系焼結合金の製造方法を提示した（特願
昭４８−８９５５６号（特開昭５０−３８６１１号公報
）、発明の名称、耐摩耗性焼結合金並びにその製造方法
。
油性に富み、摩耗量の少ない焼結合金の製造方広として
シリコン含有量が１〜２％になるように２００メッシュ
下のフエロシリコンを原料粉中に混合した圧粉体を、シ
リコンを拡散させずに粒状のまま残留させるように焼結
する耐摩耗性鉄系焼結合金の製造方法を提示した（特願
昭４８−８９５５６号（特開昭５０−３８６１１号公報
）、発明の名称、耐摩耗性焼結合金並びにその製造方法
。
以下先願発明という）。本発明は先願発明の製造方法の
改良に係り、初期なじみが一層良好で耐摩耗性が更に改
善された鉄系焼結合金の製造方法を提供することを目的
とし、シリコン含有量が３〜１０％になるように原料粉
に配合するほかは上記の方法と同様な方法によって圧粉
体を作り、かつこれを焼結して焼結体を得る方法に係る
。
改良に係り、初期なじみが一層良好で耐摩耗性が更に改
善された鉄系焼結合金の製造方法を提供することを目的
とし、シリコン含有量が３〜１０％になるように原料粉
に配合するほかは上記の方法と同様な方法によって圧粉
体を作り、かつこれを焼結して焼結体を得る方法に係る
。
次に実施例について説明する。
１００メッシュ下の噴霧鉄粉、２００メッシュ下のフエ
ロシリコン（Ｓｉ品位５０％）、３２５メッシュ下の電
解銅粉、１０ミクロンの天然黒鉛、同じく１０ミクロン
のステアリン酸亜鉛（Ｚｎ−ｓｔで示す）を用いて次の
二種類の配合割合で原料粉を配合した。
ロシリコン（Ｓｉ品位５０％）、３２５メッシュ下の電
解銅粉、１０ミクロンの天然黒鉛、同じく１０ミクロン
のステアリン酸亜鉛（Ｚｎ−ｓｔで示す）を用いて次の
二種類の配合割合で原料粉を配合した。
試料Ａ：１、２％Ｃ， ３％Ｓｉ，３％Ｃｕ，０．７
５％Ｚｎ−ｓｔ，残部Ｆｅ 試料Ｂ：１．２％Ｃ１ １０％Ｓｉ，７％Ｃｕ，０６７
５％Ｚｎ−ｓｔ１残部Ｆｅ それぞれを混合したのち、５ｔ／Ｃｉの圧力で呼び径７
３．Ｏｉ４幅２． Ｏ ｙｎｍ，厚さ３．０關の自由形
状用の金型を用いてプレスし、得られた圧粉体を７００
℃×２０分予備焼結したのち、吸熱型ガス（２４％Ｃｏ
，３１％Ｈ２、０．３０〜０．３２％ＣＯ２、Ｎ２残）
中で１１２０℃×５０分の焼結を行なった。
５％Ｚｎ−ｓｔ，残部Ｆｅ 試料Ｂ：１．２％Ｃ１ １０％Ｓｉ，７％Ｃｕ，０６７
５％Ｚｎ−ｓｔ１残部Ｆｅ それぞれを混合したのち、５ｔ／Ｃｉの圧力で呼び径７
３．Ｏｉ４幅２． Ｏ ｙｎｍ，厚さ３．０關の自由形
状用の金型を用いてプレスし、得られた圧粉体を７００
℃×２０分予備焼結したのち、吸熱型ガス（２４％Ｃｏ
，３１％Ｈ２、０．３０〜０．３２％ＣＯ２、Ｎ２残）
中で１１２０℃×５０分の焼結を行なった。
このようにして得た焼結体を呼び径７３．０ｉｉ，幅２
． ０ ｍｍ，厚さ３． ０ ｍｍのピストンリングに
加工して、ニッサンＡ−１２エンジン、１ １ ７ １
ｃｃ，最高出力６８ＰＳ／６，００Ｏ ｒ．ｐ．ｍに
取付けて実機試験を行なった。
． ０ ｍｍ，厚さ３． ０ ｍｍのピストンリングに
加工して、ニッサンＡ−１２エンジン、１ １ ７ １
ｃｃ，最高出力６８ＰＳ／６，００Ｏ ｒ．ｐ．ｍに
取付けて実機試験を行なった。
比較材としては鋳鉄製ピストンリングにクロムめっきを
ほどこしたものを用いた（試料Ｃで示す）。
ほどこしたものを用いた（試料Ｃで示す）。
試験条件は次の通りである。
６．００Ｏ ｒ．ｐ．ｍ，４／４Ｌｏａｄ油、水温 ：
９００Ｃ ガソリン ： 無鉛ガソリン 試験結果を第１図に示す。
９００Ｃ ガソリン ： 無鉛ガソリン 試験結果を第１図に示す。
横軸には運転時間、縦軸には外周摩耗量（ミクロン）を
とってあり、曲線Ａ，Ｂ，Ｃは夫々試料Ａ，Ｂ，Ｃの成
績を示している。
とってあり、曲線Ａ，Ｂ，Ｃは夫々試料Ａ，Ｂ，Ｃの成
績を示している。
なお比較のため前記特願昭４８８９５５６に示した１．
０５％Ｓｉ，１．４％Ｃ， ３％Ｃｕのピストンリン
グの同様な試験結果（曲線Ｄで示す）を載せてある。
０５％Ｓｉ，１．４％Ｃ， ３％Ｃｕのピストンリン
グの同様な試験結果（曲線Ｄで示す）を載せてある。
この図の曲線ＣおよびＤから判るように、先願発明の１
．０５％Ｓｉになるようにフエ口シリコンを配合したも
のＤは運転初期にはクロムめっき材Ｃに比して摩耗量が
太きいが、運転時間が進むにつれて次第に摩耗量の増加
は減じ、約２６０〜２７０時間で両者は同じになり、そ
れ以上運転を続けると逆に１．０５％Ｓｉの試験片の方
がクロムめっき鋳鉄材よりも摩耗量が少なくなって行き
、初期なじみがよく、一たんなじんでしまえば摩耗速度
が小さくなって優れた耐摩耗性を示すようになるのであ
るが、本発明に係る焼結合金においては曲線ＡおよびＢ
で示すようになお一層初期なじみ性が良く、３％Ｓｉの
もので約５０時間、１０％Ｓｉのもので約１００時間で
クロムめっき材よりも摩耗量が少なくなって、先願発明
に係る焼結合金に比して初期なじみが一層改善されてい
る上に、その後の摩耗量も少なく、耐摩耗性が更に優れ
ていることが判る。
．０５％Ｓｉになるようにフエ口シリコンを配合したも
のＤは運転初期にはクロムめっき材Ｃに比して摩耗量が
太きいが、運転時間が進むにつれて次第に摩耗量の増加
は減じ、約２６０〜２７０時間で両者は同じになり、そ
れ以上運転を続けると逆に１．０５％Ｓｉの試験片の方
がクロムめっき鋳鉄材よりも摩耗量が少なくなって行き
、初期なじみがよく、一たんなじんでしまえば摩耗速度
が小さくなって優れた耐摩耗性を示すようになるのであ
るが、本発明に係る焼結合金においては曲線ＡおよびＢ
で示すようになお一層初期なじみ性が良く、３％Ｓｉの
もので約５０時間、１０％Ｓｉのもので約１００時間で
クロムめっき材よりも摩耗量が少なくなって、先願発明
に係る焼結合金に比して初期なじみが一層改善されてい
る上に、その後の摩耗量も少なく、耐摩耗性が更に優れ
ていることが判る。
このように本発明の焼結合金が耐摩耗性の点で優れてい
るのは、２００メッシュ下のフエロシリコンをＳ ｉ
含有Ｍが３〜１０％になるように原料粉に配合してあり
、これを用いた圧粉体を本出願人の前記先願発明の方法
と同様に１１２０℃に加熱焼結してあるので、配合した
フエ口シリコン粒子が焼結中にまわりの地鉄中へ拡散す
ることがなく、該方法によるものと同様に粒状で残留し
ている上に、硬質のフエ口シリコン粒子と基地との面積
比が初期摩耗およびその後の摩耗量を少なくするのに一
層好適な値となっていることに依るものであろうと考え
られる。
るのは、２００メッシュ下のフエロシリコンをＳ ｉ
含有Ｍが３〜１０％になるように原料粉に配合してあり
、これを用いた圧粉体を本出願人の前記先願発明の方法
と同様に１１２０℃に加熱焼結してあるので、配合した
フエ口シリコン粒子が焼結中にまわりの地鉄中へ拡散す
ることがなく、該方法によるものと同様に粒状で残留し
ている上に、硬質のフエ口シリコン粒子と基地との面積
比が初期摩耗およびその後の摩耗量を少なくするのに一
層好適な値となっていることに依るものであろうと考え
られる。
このように本発明の焼結合金においては配合したフエ口
シリコン粒子がそのまま残留するように焼結するため焼
結温度は１１５０℃以下とする。
シリコン粒子がそのまま残留するように焼結するため焼
結温度は１１５０℃以下とする。
この温度が高くなると焼結時間を短くしてもＳｒの拡散
を押えることが困難になり、未拡散のＳｉの量のばらつ
きが大きくなる。
を押えることが困難になり、未拡散のＳｉの量のばらつ
きが大きくなる。
第２図は葉山式試験機による耐摩耗試験の結果を示して
おり、試料Ａ，Ｂは前記配合と同じで、試料Ｅは次の配
合としたものである。
おり、試料Ａ，Ｂは前記配合と同じで、試料Ｅは次の配
合としたものである。
試料Ｅ：１．２％Ｃ１ １２％Ｓｉ，７％Ｃｕ、０．７
５％Ｚ ｎ−ｓ ｔ これらの各配合粉をそれぞれ混合したのち５ｔ／ｆｆｌ
の圧力で１０Ｘ１０Ｘ７０ｍｍに成形し、前記同様に焼
結したのち、５Ｘ５Ｘ３０１！ｊｌ！に加工し、エメリ
ー紙０．２まで研摩して試験に供した。
５％Ｚ ｎ−ｓ ｔ これらの各配合粉をそれぞれ混合したのち５ｔ／ｆｆｌ
の圧力で１０Ｘ１０Ｘ７０ｍｍに成形し、前記同様に焼
結したのち、５Ｘ５Ｘ３０１！ｊｌ！に加工し、エメリ
ー紙０．２まで研摩して試験に供した。
比較材（試料Ｆ）はピストンリング用鋳鉄である。
図によればｓ ｉ３％含有の試料Ａは比較材に比して明
らかに摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れているが、Ｓｉ
ｌｏ％の試料Ｂは比較材に大よそ同等であり、８１１２
％の試料Ｅは比較材よりも摩耗量が多くなっている。
らかに摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れているが、Ｓｉ
ｌｏ％の試料Ｂは比較材に大よそ同等であり、８１１２
％の試料Ｅは比較材よりも摩耗量が多くなっている。
この試験結果からＳｉ含有量の上限は１０％とするのが
よいと考えられる。
よいと考えられる。
以上説明したように、本発明の焼結合金は２００メッシ
ュ以下のフエロシリコンをＳｉ含有量が３〜１０％にな
るように原料粉中に混合し、拡散しないように焼結して
あるので、硬質粒子と基地との面積比が改善された結果
苛酷な摺動条件においても初期なじみがよく、その後の
摩耗量が従来品のクロムめっき材に比べてはもとより、
前記先願発明の方法による焼結合金よりも顕著に僅少で
あうで、優れた耐摩耗性を示すものである。
ュ以下のフエロシリコンをＳｉ含有量が３〜１０％にな
るように原料粉中に混合し、拡散しないように焼結して
あるので、硬質粒子と基地との面積比が改善された結果
苛酷な摺動条件においても初期なじみがよく、その後の
摩耗量が従来品のクロムめっき材に比べてはもとより、
前記先願発明の方法による焼結合金よりも顕著に僅少で
あうで、優れた耐摩耗性を示すものである。
第１図はエンジン実機試験結果を示すグラフ、第２図は
葉山式摩耗試験機による耐摩耗試験結果を示す棒グラフ
である。 曲線Ａ，Ｂ・・・・・・本発明に係る焼結合金の戒績、
曲線Ｃ・・・・・・鋳鉄製ピストンリングにクロムめっ
きをほどこしたものの成績、曲線Ｄ・・・・・・Ｓｉ含
有量が１．０５％となるようにフエロシリコンを配合し
た試料の成績、曲線Ｅ・・・・・・Ｓｉ含有量が１２％
となるようにフエ口シリコンを配合した試料の成績、曲
線Ｆ・・・・・・ピストンリング用鋳鉄の戒績。
葉山式摩耗試験機による耐摩耗試験結果を示す棒グラフ
である。 曲線Ａ，Ｂ・・・・・・本発明に係る焼結合金の戒績、
曲線Ｃ・・・・・・鋳鉄製ピストンリングにクロムめっ
きをほどこしたものの成績、曲線Ｄ・・・・・・Ｓｉ含
有量が１．０５％となるようにフエロシリコンを配合し
た試料の成績、曲線Ｅ・・・・・・Ｓｉ含有量が１２％
となるようにフエ口シリコンを配合した試料の成績、曲
線Ｆ・・・・・・ピストンリング用鋳鉄の戒績。
Claims (1)
- １ シリコン含有量が３〜１０％になるように２００メ
ッシュ以下のフエロシリコンを原料粉に混合、成形した
のち、還元性雰囲気中で１１５０℃以下に加熱して焼結
することを特徴とする初期なじみが良好で、耐摩耗性が
改善された鉄系焼結合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51013056A JPS5848023B2 (ja) | 1976-02-09 | 1976-02-09 | 耐摩耗性鉄系焼結合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51013056A JPS5848023B2 (ja) | 1976-02-09 | 1976-02-09 | 耐摩耗性鉄系焼結合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5295508A JPS5295508A (en) | 1977-08-11 |
| JPS5848023B2 true JPS5848023B2 (ja) | 1983-10-26 |
Family
ID=11822459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51013056A Expired JPS5848023B2 (ja) | 1976-02-09 | 1976-02-09 | 耐摩耗性鉄系焼結合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848023B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108655389A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-10-16 | 扬州汇峰新材料有限公司 | 一种活塞一次成型工艺方法 |
-
1976
- 1976-02-09 JP JP51013056A patent/JPS5848023B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5295508A (en) | 1977-08-11 |
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