JPS5937736B2 - 鉄系耐摩耗性摺動材料 - Google Patents
鉄系耐摩耗性摺動材料Info
- Publication number
- JPS5937736B2 JPS5937736B2 JP15712177A JP15712177A JPS5937736B2 JP S5937736 B2 JPS5937736 B2 JP S5937736B2 JP 15712177 A JP15712177 A JP 15712177A JP 15712177 A JP15712177 A JP 15712177A JP S5937736 B2 JPS5937736 B2 JP S5937736B2
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- molybdenum
- powder
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- sliding
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐焼付性が要求される摺動部品材料として好適
な鉄系焼結合金に関するものである。
な鉄系焼結合金に関するものである。
従来より、潤滑油中で使用される摺動材料であって、特
に耐焼付性を要求される部品、例えば自動車トランスミ
ッションのシンクロナイザ−リングあるいは冷凍用コン
プレッサーのシューディスク等は組合せて摩擦摺動する
相手材が一般に鋼材であるため、鉄系材料同志の組合せ
では焼付きやすい。
に耐焼付性を要求される部品、例えば自動車トランスミ
ッションのシンクロナイザ−リングあるいは冷凍用コン
プレッサーのシューディスク等は組合せて摩擦摺動する
相手材が一般に鋼材であるため、鉄系材料同志の組合せ
では焼付きやすい。
このため現在これらの摺動部品には高価な各種の銅系材
料やアルシル合金（過共晶シルミン）が多用されており
、鉄系焼結合金はほとんど実用されている例をみない。
料やアルシル合金（過共晶シルミン）が多用されており
、鉄系焼結合金はほとんど実用されている例をみない。
本発明は、摺動条件が苛酷で潤滑油膜の形成が十分でな
い摩擦摺動条件下でも耐焼付性に優れた安価な鉄系焼結
合金を提供せんとするものである。
い摩擦摺動条件下でも耐焼付性に優れた安価な鉄系焼結
合金を提供せんとするものである。
かかる発明材は次のようにして製造される。
重量％でモリブデンが４〜３０％、残部が実質的に鉄に
なるようそれぞれの粉末を配合し、プレス成型した後、
非滲炭性還元雰囲気中で１１００℃以上１２５０℃以下
で焼結することζこよって得られ、Ｍ ｏ −Ｆ ｅか
らなるＨｖ硬さ７００以上の硬質析出相を有することを
特徴とする。
なるようそれぞれの粉末を配合し、プレス成型した後、
非滲炭性還元雰囲気中で１１００℃以上１２５０℃以下
で焼結することζこよって得られ、Ｍ ｏ −Ｆ ｅか
らなるＨｖ硬さ７００以上の硬質析出相を有することを
特徴とする。
一般に鉄系焼結合金は多孔質で含油性ζこ優れているが
、苛酷な摺動条件下では空孔による保油性のみでは使用
に耐え得ない。
、苛酷な摺動条件下では空孔による保油性のみでは使用
に耐え得ない。
一方本発明の基本元素の一つであるモリブデンは従来よ
り硬質分散相として、鉄系焼結合金の耐摩耗性改善の目
的でしばしば用いられるが、それらの方法は、 （１）モリブデンを鉄素地中に均一拡散せしめることな
く、鉄素地中のモリブデン濃度が異なった不均質な材料
構成ならしめ、モリブデン濃度の高い部分を素地より硬
い硬質相として利用する方法。
り硬質分散相として、鉄系焼結合金の耐摩耗性改善の目
的でしばしば用いられるが、それらの方法は、 （１）モリブデンを鉄素地中に均一拡散せしめることな
く、鉄素地中のモリブデン濃度が異なった不均質な材料
構成ならしめ、モリブデン濃度の高い部分を素地より硬
い硬質相として利用する方法。
（２） Ｆ ｅ −Ｍ ｏ合金粉のように大きい硬さ
を有する原料粉末を用いて焼結中にそのほとんどを鉄素
地中に拡散せしめることなく硬質相として利用する方法
。
を有する原料粉末を用いて焼結中にそのほとんどを鉄素
地中に拡散せしめることなく硬質相として利用する方法
。
があり、叩き摩耗を伴うような使用条件下で耐摩耗性改
善の効果を発揮している。
善の効果を発揮している。
しかしながら耐摩耗性とあわせて耐焼付性が要求される
用途に対しては（ＩＬ（２）の方法ではモリブデンの鉄
素地中への拡散を抑制するような製造条件を選択してい
るため、硬質相と素地との結合性が弱いこと、ならびに
素地強度改善を目的としてその多くがＦｅ−Ｍｏ−Ｃの
三元素を基本としていることにより、硬質相と鉄素地と
の硬度差が小さいことなどの理由により、耐焼付性改善
の効果は小さい欠点がある。
用途に対しては（ＩＬ（２）の方法ではモリブデンの鉄
素地中への拡散を抑制するような製造条件を選択してい
るため、硬質相と素地との結合性が弱いこと、ならびに
素地強度改善を目的としてその多くがＦｅ−Ｍｏ−Ｃの
三元素を基本としていることにより、硬質相と鉄素地と
の硬度差が小さいことなどの理由により、耐焼付性改善
の効果は小さい欠点がある。
本発明は炭素を含有しない鉄中にはモリブデンの拡散が
比較的低温で容易であることに着想して焼結時にモリブ
デンを鉄素地中に固溶拡散せしめたる後、冷却条件をコ
ントロールすることにより、軟らかい鉄素地中にＭｏ−
ＦｅからなるＨｖ硬さ７００以上の硬質析出相を析出せ
しめたことに特徴があり、硬質析出相は図に示したよう
に網目状の組織を呈するものである。
比較的低温で容易であることに着想して焼結時にモリブ
デンを鉄素地中に固溶拡散せしめたる後、冷却条件をコ
ントロールすることにより、軟らかい鉄素地中にＭｏ−
ＦｅからなるＨｖ硬さ７００以上の硬質析出相を析出せ
しめたことに特徴があり、硬質析出相は図に示したよう
に網目状の組織を呈するものである。
本発明材は一旦鉄中に固溶拡散せしめたモリブデンをＭ
ｏ−Ｆｅからなる硬質相として析出せしめたものであり
、硬質析出相と鉄素地との結合性は極めて強固であって
、摩擦摺動時に素地より脱落しにくいこと、および摩擦
摺動中における本発明材の摩擦面はＭｏ −Ｆｅからな
る硬質析出相が凸部を形成し、相手摺動面と接触する一
次接触点となり、軟らかい鉄素地部分は相手摺動面とは
非接触な凹み状態となり、油溜りの役割をはたし摩擦摺
動面における保油性を著しく高めることにより秀でた耐
焼付性を発揮するものである。
ｏ−Ｆｅからなる硬質相として析出せしめたものであり
、硬質析出相と鉄素地との結合性は極めて強固であって
、摩擦摺動時に素地より脱落しにくいこと、および摩擦
摺動中における本発明材の摩擦面はＭｏ −Ｆｅからな
る硬質析出相が凸部を形成し、相手摺動面と接触する一
次接触点となり、軟らかい鉄素地部分は相手摺動面とは
非接触な凹み状態となり、油溜りの役割をはたし摩擦摺
動面における保油性を著しく高めることにより秀でた耐
焼付性を発揮するものである。
以下組織範囲等の選択理由を述べる。
モリブデンは本発明焼結合金の基本元素の一つであり、
Ｍｏの大部分はＭｏ−Ｆｅからなる硬質析出相となり、
耐焼付性および耐摩耗性改善に優れた効果を発揮するも
のであり、一部は鉄中に固溶したま＼素地強度を向上せ
しめるものである。
Ｍｏの大部分はＭｏ−Ｆｅからなる硬質析出相となり、
耐焼付性および耐摩耗性改善に優れた効果を発揮するも
のであり、一部は鉄中に固溶したま＼素地強度を向上せ
しめるものである。
４重量係以下ではＭ ｏ −Ｆ ｅ硬質析出相の生成量
が少ないためその効果が充分に発揮されず、耐焼付性お
よび耐摩耗性改善効果に乏しい。
が少ないためその効果が充分に発揮されず、耐焼付性お
よび耐摩耗性改善効果に乏しい。
モリブデンを３０重量係以上含有せしめても耐焼付性改
善効果はほとんど増加せず圧縮成型性はかえって低下す
るので良好な結果かえられる範囲を４〜３０重量係とし
た。
善効果はほとんど増加せず圧縮成型性はかえって低下す
るので良好な結果かえられる範囲を４〜３０重量係とし
た。
本発明材の焼結条件は非滲炭性還元雰囲気中で焼結温度
１１００〜１２５０℃、焼結温度での保持時間２０分以
上、冷却速度１００℃／分以下の範囲内で任意に選択し
うる。
１１００〜１２５０℃、焼結温度での保持時間２０分以
上、冷却速度１００℃／分以下の範囲内で任意に選択し
うる。
焼結温度が１１００℃以下ではモリブデンの鉄中への拡
散が不十分で、所期の目的を達し得す、１２５０℃以上
では過懐結となり焼結時の寸法変化が大きいため好まし
い焼結温度範囲を１１００〜１２５０℃とした。
散が不十分で、所期の目的を達し得す、１２５０℃以上
では過懐結となり焼結時の寸法変化が大きいため好まし
い焼結温度範囲を１１００〜１２５０℃とした。
焼結温度における保持時間は本発明材の組織、形状、あ
るいは焼結温度等と経済性とを考慮して決定すべきであ
るが、モリブデンを均一に拡散せしめるためには保持時
間は２０分以上であることが好ましい。
るいは焼結温度等と経済性とを考慮して決定すべきであ
るが、モリブデンを均一に拡散せしめるためには保持時
間は２０分以上であることが好ましい。
冷却速度は本発明材を得る主要条件の一つであって、冷
却速度が過度に速い場合には鉄中に固溶したモリブデン
の析出が抑制され、Ｍ ｏ −Ｆｅ硬質析出相が少なく
鉄素地硬さが高くなるため、耐焼付性改善効果が著しく
阻害される。
却速度が過度に速い場合には鉄中に固溶したモリブデン
の析出が抑制され、Ｍ ｏ −Ｆｅ硬質析出相が少なく
鉄素地硬さが高くなるため、耐焼付性改善効果が著しく
阻害される。
耐焼付性改善のためにはＭｏ−Ｆｅ硬質相の析出を十分
ならしめることにより、鉄素地硬さをＨｖ硬さで２５０
以下に保つ必要があり、冷却速度は組成、形状および素
地強化のための固溶Ｍｏ量と経済性とから条件を選択す
べきで、本発明の目的達成のためには少なくとも１００
℃／分以下のゆるやかな冷却速度にすることが必要であ
る。
ならしめることにより、鉄素地硬さをＨｖ硬さで２５０
以下に保つ必要があり、冷却速度は組成、形状および素
地強化のための固溶Ｍｏ量と経済性とから条件を選択す
べきで、本発明の目的達成のためには少なくとも１００
℃／分以下のゆるやかな冷却速度にすることが必要であ
る。
本発明に用いるモリブデンの原料粉末の粒度は−２５０
メツシユ以下の粉末であることが好ましい。
メツシユ以下の粉末であることが好ましい。
＋２５０メツシュ以上ではモリブデンを鉄素地中に均一
拡散せしめるのに高い焼結温度を要し、Ｍｏ−Ｆｅ析出
相が不均一になりやすい欠点がある。
拡散せしめるのに高い焼結温度を要し、Ｍｏ−Ｆｅ析出
相が不均一になりやすい欠点がある。
原料粉末として用いるモリブデンはモリブデン粉末ある
いはＭｏ−Ｆｅ合金粉のいずれの形態であってもよく、
モリブデン含有量の少ない場合にはＦ ｅ −Ｍ ｏ合
金粉を用いた方が焼結時の安定性にすぐれ、反対ζこモ
リブデン含有量の多い場合にはモリブデン粉末を用いた
方が圧縮成型性にすぐれる等、含有量によって使いわけ
る方が有利である。
いはＭｏ−Ｆｅ合金粉のいずれの形態であってもよく、
モリブデン含有量の少ない場合にはＦ ｅ −Ｍ ｏ合
金粉を用いた方が焼結時の安定性にすぐれ、反対ζこモ
リブデン含有量の多い場合にはモリブデン粉末を用いた
方が圧縮成型性にすぐれる等、含有量によって使いわけ
る方が有利である。
以下実施例について述べる。
実施例
一１００メツシュの還元鉄粉、−３００メツシユのモリ
ブデン粉あるいはＦｅ−６０重量％Ｍ。
ブデン粉あるいはＦｅ−６０重量％Ｍ。
合金粉および一３００メツシュの銅粉、黒鉛粉を使用し
、表１の組成瘉こなるよう混合し６．７ｇ／７の密度に
圧縮成型した後、それぞれ表１に記載の条件にて焼結を
行なった。
、表１の組成瘉こなるよう混合し６．７ｇ／７の密度に
圧縮成型した後、それぞれ表１に記載の条件にて焼結を
行なった。
得られた焼結体と耐焼付性に優れたアルシル合金（Ａｌ
−２１Ｓ−ｉ −２Ｃｕ−０，７Ｎ ｉ−０，７Ｆｅ
）を表２に示す試験条件で摩擦摺動試験を行ない、その
結果を表３をこ示す。
−２１Ｓ−ｉ −２Ｃｕ−０，７Ｎ ｉ−０，７Ｆｅ
）を表２に示す試験条件で摩擦摺動試験を行ない、その
結果を表３をこ示す。
以上の結果から明らかなとおり本発明材は潤滑油膜の形
成が十分できにくい苛酷な摺動条件下でも、優れた耐焼
付性を有するものであり、無潤滑状態における耐摩耗性
についても含有するモリブデンが摩擦摺動中に酸化物を
形成して摩擦係数を低下せしめること、および生成酸化
物の軟らかい鉄素地への付着性ならびζこ埋没性が良好
なことなどの理由により耐摩耗性にも秀でた性能を有す
るものである。
成が十分できにくい苛酷な摺動条件下でも、優れた耐焼
付性を有するものであり、無潤滑状態における耐摩耗性
についても含有するモリブデンが摩擦摺動中に酸化物を
形成して摩擦係数を低下せしめること、および生成酸化
物の軟らかい鉄素地への付着性ならびζこ埋没性が良好
なことなどの理由により耐摩耗性にも秀でた性能を有す
るものである。
本発明材の上記Ａ、Ｂ、Ｃの顕微鏡写真を図にそれぞれ
Ａ、Ｂ、Ｃとして示す。
Ａ、Ｂ、Ｃとして示す。
Claims (1)
- １ 重量％でモリブデンを４〜３０％含有し、残部が実
質的に鉄からなる焼結合金であって素地中にＭｏ−Ｆｅ
からなる硬質析出相を有していることを特徴とする鉄系
耐摩耗性摺動材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15712177A JPS5937736B2 (ja) | 1977-12-26 | 1977-12-26 | 鉄系耐摩耗性摺動材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15712177A JPS5937736B2 (ja) | 1977-12-26 | 1977-12-26 | 鉄系耐摩耗性摺動材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5488815A JPS5488815A (en) | 1979-07-14 |
| JPS5937736B2 true JPS5937736B2 (ja) | 1984-09-11 |
Family
ID=15642663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15712177A Expired JPS5937736B2 (ja) | 1977-12-26 | 1977-12-26 | 鉄系耐摩耗性摺動材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937736B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6170969U (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-15 |
-
1977
- 1977-12-26 JP JP15712177A patent/JPS5937736B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6170969U (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5488815A (en) | 1979-07-14 |
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