JPS62120465A - 耐摩耗、摺動鉄系焼結材料 - Google Patents
耐摩耗、摺動鉄系焼結材料Info
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- JPS62120465A JPS62120465A JP26017285A JP26017285A JPS62120465A JP S62120465 A JPS62120465 A JP S62120465A JP 26017285 A JP26017285 A JP 26017285A JP 26017285 A JP26017285 A JP 26017285A JP S62120465 A JPS62120465 A JP S62120465A
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- Powder Metallurgy (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鉄系焼結材料に関し、詳しくはベーンやブツシ
ュ、カム等の摺動材料に係るものであり、それ自身の耐
摩耗性が要求されると同時に相手材料の摩耗量を極力抑
える必要のある機械部品に用いられる鉄系焼結材料に関
するものである。
ュ、カム等の摺動材料に係るものであり、それ自身の耐
摩耗性が要求されると同時に相手材料の摩耗量を極力抑
える必要のある機械部品に用いられる鉄系焼結材料に関
するものである。
〔従来の技術ゴ
機械部品・製品や電気製品には多くの摺動部分がある。
これらの部品・製品は最近特に、軽量化、小型化、高性
能化の要求が高まりつつある。このような部品・製品の
摺動材料として一般的に使用されているのは、低合金鋼
や高速度鋼等である。
能化の要求が高まりつつある。このような部品・製品の
摺動材料として一般的に使用されているのは、低合金鋼
や高速度鋼等である。
しかしながら、これらの材料は、高硬度のマトリックス
に硬度の高い炭化物を分散析出させた材料であり、それ
自身の耐摩耗性は優れているが、相手材の摩耗量は増大
する。さらに、炭化物粒子の脱落等によるこすり摩耗が
発生する。この傾向は、回転数の増大にともない顕著に
なる。−例として。
に硬度の高い炭化物を分散析出させた材料であり、それ
自身の耐摩耗性は優れているが、相手材の摩耗量は増大
する。さらに、炭化物粒子の脱落等によるこすり摩耗が
発生する。この傾向は、回転数の増大にともない顕著に
なる。−例として。
エアコン用コンプレッサーのベーンに関して述へる。
ベーンはローターとシリンダーに摺動している。
エアコンの高性能化のため、コンプレッサーの回転数は
上昇の一途をたどり、従来の材料ではベーンの耐摩耗性
およびローターやシリンダーの摩耗がともに増大し、エ
アコンの性能向上を阻害している。この問題に対し、黒
鉛ベーンの使用も試みられているが、黒鉛ベーンは耐摩
耗性や相手材の摩耗量の観点から優れている一方、コス
トが高く、かつ靭性が低い。したがって、低コストで耐
摩耗性に優れかつ相手材の摩耗量を極力少なくできる材
料が要望されていた。
上昇の一途をたどり、従来の材料ではベーンの耐摩耗性
およびローターやシリンダーの摩耗がともに増大し、エ
アコンの性能向上を阻害している。この問題に対し、黒
鉛ベーンの使用も試みられているが、黒鉛ベーンは耐摩
耗性や相手材の摩耗量の観点から優れている一方、コス
トが高く、かつ靭性が低い。したがって、低コストで耐
摩耗性に優れかつ相手材の摩耗量を極力少なくできる材
料が要望されていた。
また従来より炭化物の一部を黒鉛として分散させて耐摩
耗性と被加工性を向上させた黒鉛鋼が知られている。こ
れは、晶出黒鉛の潤滑作用により。
耗性と被加工性を向上させた黒鉛鋼が知られている。こ
れは、晶出黒鉛の潤滑作用により。
摩擦係数が小さいためである。しかし、この黒鉛鋼にお
ける黒鉛の晶出量は、０．３〜ＬＬ％程度であり、かつ
残りのＣは炭化物を形成している。またＣ含有量は約１
．２〜１．５％程度が限度である。その環１口よ、これ
以上のＣの含有は熱間加工性を悪くするためである。し
たがって、黒鉛鋼の黒鉛晶出量レベルでは、現在の摺動
材料に要求される特性を満足させることはできない。
ける黒鉛の晶出量は、０．３〜ＬＬ％程度であり、かつ
残りのＣは炭化物を形成している。またＣ含有量は約１
．２〜１．５％程度が限度である。その環１口よ、これ
以上のＣの含有は熱間加工性を悪くするためである。し
たがって、黒鉛鋼の黒鉛晶出量レベルでは、現在の摺動
材料に要求される特性を満足させることはできない。
摺動材料として要求される特性は、耐摩耗性および相手
材の摩耗を極力少なくすることである。
材の摩耗を極力少なくすることである。
黒鉛はその低摩擦係数のために」二記摺動特性に優れる
が、機械的強度が低くコス１〜・が高い。
が、機械的強度が低くコス１〜・が高い。
黒鉛鋼は機械的強度は高いが、摺動特性は現状の黒鉛品
出量では高速回転部品としては使用できない。
出量では高速回転部品としては使用できない。
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので。
すなわち黒鉛摺動材料と同程度の特性を有し、さらに機
械的性質の優れた低コス１−の鉄系焼結材料およびその
製造法の提供を目的とするものである。
械的性質の優れた低コス１−の鉄系焼結材料およびその
製造法の提供を目的とするものである。
本発明は耐摩耗性を向−１ニさせ、および相手材の摩耗
を極力少なくし、低コストかつ機械的強度の高い摺動材
料であり、すなわち重量比で６２，０〜４゜０％、 Ｓ
Ｌ １．０−３．０％、Ｍｎ ０．８％以下、Ｃｒ
Ｏ，３％以下。
を極力少なくし、低コストかつ機械的強度の高い摺動材
料であり、すなわち重量比で６２，０〜４゜０％、 Ｓ
Ｌ １．０−３．０％、Ｍｎ ０．８％以下、Ｃｒ
Ｏ，３％以下。
Ｎｊ、２．０％以下、Ｗ＋２Ｍｏの総量が３゜０％以］
；および残部Ｆｅと不可避的不純物よりなり、基地中に
黒鉛粒子が均一に分散していることを特徴とする鉄系焼
結材料である。
；および残部Ｆｅと不可避的不純物よりなり、基地中に
黒鉛粒子が均一に分散していることを特徴とする鉄系焼
結材料である。
以下本発明焼結材料の成分限定理由を述べる。
Ｃは後に述べる急冷凝固法によりマトリックスに黒鉛を
微細に晶出させるために添加する重要な元素である。残
部はセメンタイトとして析出する。
微細に晶出させるために添加する重要な元素である。残
部はセメンタイトとして析出する。
Ｃが２．０％以下では黒鉛量が現状の黒鉛鋼のレベルで
あり、摺動特性と耐摩耗性の向上がない。
あり、摺動特性と耐摩耗性の向上がない。
４．０％以上の場合は、成形性や焼結性が劣化するため
、機械構造部品として実用にならない。したがって、Ｃ
は２．０〜４．０％とした。
、機械構造部品として実用にならない。したがって、Ｃ
は２．０〜４．０％とした。
Ｓｉは、フェライト安定化元素でセメンタイトの晶出を
防止し、黒鉛の晶出促進元素である。
防止し、黒鉛の晶出促進元素である。
１．０％以下では、黒鉛の晶出効果が不十分であり、３
．０％以上の添加は、材料を脆化させるため、１．０〜
３．０％とした。
．０％以上の添加は、材料を脆化させるため、１．０〜
３．０％とした。
Ｍｎは、脱酸剤および、ＦｅＳの析出を防止してＭｎＳ
とし、Ｓの有害性をおさえる。０．８％以上の添加は、
添加量に見合う効果がなく、かつ材料を脆化させる。し
たがって０．８％以下とする。
とし、Ｓの有害性をおさえる。０．８％以上の添加は、
添加量に見合う効果がなく、かつ材料を脆化させる。し
たがって０．８％以下とする。
Ｃｒは炭化物生成元素であるが、本発明による合金にお
いては、炭化物の生成は好ましくなく、０．３％を超え
る含有量では炭化物が生成する。
いては、炭化物の生成は好ましくなく、０．３％を超え
る含有量では炭化物が生成する。
Ｃｒは極力少ない方が好ましいが、Ｃｒを０．３％以下
含有している材料まで原料として使用できる利点がある
。したがってＣｒは０．３％以下とした。
含有している材料まで原料として使用できる利点がある
。したがってＣｒは０．３％以下とした。
Ｎｉは、Ｓｉによる晶出黒鉛の粗大化を防止する働きが
あり、これによって引っ張り強さを増すが２．０％を越
える添加では、添加量に見合う効果がなくかつ経済的で
はないので２．０％以下とする。
あり、これによって引っ張り強さを増すが２．０％を越
える添加では、添加量に見合う効果がなくかつ経済的で
はないので２．０％以下とする。
Ｍｏ、Ｗはともに強力な炭化物生成元素であるが、同時
にマトリックスに固溶して基地を強化する。しかし、総
量として３．０％を超えると７１−リックスに固溶する
よりも炭化物として析出するため、本発明焼結材料にと
って好ましくない。したがって３．０％以下とする。
にマトリックスに固溶して基地を強化する。しかし、総
量として３．０％を超えると７１−リックスに固溶する
よりも炭化物として析出するため、本発明焼結材料にと
って好ましくない。したがって３．０％以下とする。
本発明では以−１−の組成を有する焼結材料の桟地中に
、黒鉛粒子を多量に均一微細に分散させて、黒鉛粒子に
よる潤滑効果により摩擦係数を低下させ、摺動相手材の
摩耗を極力少なくするものである。
、黒鉛粒子を多量に均一微細に分散させて、黒鉛粒子に
よる潤滑効果により摩擦係数を低下させ、摺動相手材の
摩耗を極力少なくするものである。
本発明焼結材料は、所定の熱処理を施して基地硬さをＩ
（ＲＣ５５−６５とする。Ｉ（ＲＣ５５未満では基地硬
さが不足して耐摩耗性が十分でない。また、Ｉ−Ｉ）？
Ｃ６５を超えると機械的性質が劣化し、また相手材の摩
耗が増大するのでｌ−１１１Ｇ５５〜６５とした。
（ＲＣ５５−６５とする。Ｉ（ＲＣ５５未満では基地硬
さが不足して耐摩耗性が十分でない。また、Ｉ−Ｉ）？
Ｃ６５を超えると機械的性質が劣化し、また相手材の摩
耗が増大するのでｌ−１１１Ｇ５５〜６５とした。
また、基地中に均一に分散する黒鉛粒子が球状であるこ
とが耐摩耗性と摺動特性向上に望ましい。
とが耐摩耗性と摺動特性向上に望ましい。
本発明によれば、通常の黒鉛鋼の黒鉛量を超えて多量に
均一微細に晶出分散させた焼結合金を製造することが可
能で、耐摩耗性と摺動特性に優れた安価な材料を提供で
きる。
均一微細に晶出分散させた焼結合金を製造することが可
能で、耐摩耗性と摺動特性に優れた安価な材料を提供で
きる。
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
実施例１
第１表に示す組成をもつ合金粉末を、水アトマイズ法に
より製造した。
より製造した。
該合金粉末のうち、１５０μｍ以下の粒径の粉末を用い
、還元処理後、還元処理後ステアリン酸亜鉛を０．７％
添加混合した。成形圧６ｔ／ ｄにてプレス成形し脱脂
後、真空下で１２１０〜１２４０℃の温度にて１時間焼
結な行なった。それらの物性値を第１−表にあわせて示
す。
、還元処理後、還元処理後ステアリン酸亜鉛を０．７％
添加混合した。成形圧６ｔ／ ｄにてプレス成形し脱脂
後、真空下で１２１０〜１２４０℃の温度にて１時間焼
結な行なった。それらの物性値を第１−表にあわせて示
す。
本発明による２種類の焼結材料（７８０〜８３０℃焼入
、２００℃焼戻し）と従来材として第１表に示すＳＫＩ
＋９相当の焼結材および黒鉛鋼（溶製材）を用いて、大
越式摩耗試験を行なった６相手材はＦＣ２５リングであ
る。
、２００℃焼戻し）と従来材として第１表に示すＳＫＩ
＋９相当の焼結材および黒鉛鋼（溶製材）を用いて、大
越式摩耗試験を行なった６相手材はＦＣ２５リングであ
る。
第２表に摩耗試験の結果を示すが、本発明焼結材料自体
の摩耗量、相手材の摩耗量ともに従来材と比較し、向」
ユしていることがわかる。
の摩耗量、相手材の摩耗量ともに従来材と比較し、向」
ユしていることがわかる。
第２表
単位：μＩ
実施例２
実施例１で使用した同一材料をコンプレッサー用ベーン
として加工し、１００時間の連続運転後のベーン、シリ
ンダー、ローター摩耗量を測定した結果を第３表に示す
。
として加工し、１００時間の連続運転後のベーン、シリ
ンダー、ローター摩耗量を測定した結果を第３表に示す
。
第３表
単位：μｍ
回転数６５０Ｏｒｐｍ
〔発明の効果〕
以上説明の如く、本発明によると焼結材料自身の耐摩耗
性の向上と相手材の摩耗量を極力おさえることが可能で
、機械部品・製品や電気製品の軽量化、高性能化に寄与
し、産業上非常に有益である。
性の向上と相手材の摩耗量を極力おさえることが可能で
、機械部品・製品や電気製品の軽量化、高性能化に寄与
し、産業上非常に有益である。
代理人 弁理士 高石橋馬 ７．２′′ｙ″゛、°＼、
パ ・） 一−６〕ノ 手続補ｊ−Ｅ＋瞥（［’１発） 昭和 ６４■１・９１月６ 日 １、事件の表示 昭和６０年 特許願 第２６０１７２号２、発 明 の
名 称 耐摩耗、摺動鉄系焼結材料３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号
名 称 （ｓａｇ） 日立金属株式会社４
、補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の欄。
パ ・） 一−６〕ノ 手続補ｊ−Ｅ＋瞥（［’１発） 昭和 ６４■１・９１月６ 日 １、事件の表示 昭和６０年 特許願 第２６０１７２号２、発 明 の
名 称 耐摩耗、摺動鉄系焼結材料３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号
名 称 （ｓａｇ） 日立金属株式会社４
、補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の欄。
５、補正の内容
補正の内容
１、明細書の特許請求の範囲の欄を次のように補正する
。
。
「１ 重量比テｃ ２．０−４．０％、Ｓｉ １．０−
３．０％、Ｍｎ０．８％以下、Ｃｒ Ｏ，３％以下、Ｎ
ｉ ２．０％以下、Ｗ＋Ｍｏの総！３．０％以下残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物よりなり、基地中に黒鉛粒子が
均一に分散していることを特徴とする耐摩耗、摺動鉄系
焼結材料。
３．０％、Ｍｎ０．８％以下、Ｃｒ Ｏ，３％以下、Ｎ
ｉ ２．０％以下、Ｗ＋Ｍｏの総！３．０％以下残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物よりなり、基地中に黒鉛粒子が
均一に分散していることを特徴とする耐摩耗、摺動鉄系
焼結材料。
２ 基地硬さがＨＲＣ５５−６５である特許請求の範囲
第１項記載の耐摩耗、摺動鉄系焼結材料。
第１項記載の耐摩耗、摺動鉄系焼結材料。
３ 基地中に均一に分散する黒鉛粒子が球状である特許
請求の範囲第１項または第２項記載の耐摩耗、摺動鉄系
焼結材料。」 ２、明細書の発明の詳細な説明の欄を次のように補正す
る。
請求の範囲第１項または第２項記載の耐摩耗、摺動鉄系
焼結材料。」 ２、明細書の発明の詳細な説明の欄を次のように補正す
る。
（１）同書第４頁第１７行ｒ Ｗ ＋ ２ Ｍ ｏ Ｊ
をｒｗ＋別紙のとおり。
をｒｗ＋別紙のとおり。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比でＣ２．０〜４．０％、Ｓｉ１．０〜３．０
％、Ｍｎ０．８％以下、Ｃｒ０．３％以下、Ｎｉ２．０
％以下、Ｗ＋２Ｍｏの総量３．０％以下残部Ｆｅおよび
不可避的不純物よりなり、基地中に黒鉛粒子が均一に分
散していることを特徴とする耐摩耗、摺動鉄系焼結材料
。 ２ 基地硬さがＨＲＣ５５〜６５である特許請求の範囲
第１項記載の耐摩耗、摺動鉄系焼結材料。 ３ 基地中に均一に分散する黒鉛粒子が球状である特許
請求の範囲第１項または第２項記載の耐摩耗、摺動鉄系
焼結材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60260172A JPH0772330B2 (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 耐摩耗、摺動鉄系焼結材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60260172A JPH0772330B2 (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 耐摩耗、摺動鉄系焼結材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62120465A true JPS62120465A (ja) | 1987-06-01 |
| JPH0772330B2 JPH0772330B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17344318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60260172A Expired - Fee Related JPH0772330B2 (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 耐摩耗、摺動鉄系焼結材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772330B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2016152967A1 (ja) * | 2015-03-26 | 2017-11-02 | 日立金属株式会社 | 摺動部品および摺動構造体 |
| JP2020500261A (ja) * | 2016-10-17 | 2020-01-09 | テネコ・インコーポレイテッドＴｅｎｎｅｃｏ Ｉｎｃ． | 遊離黒鉛含有粉末 |
| CN118880155A (zh) * | 2024-07-11 | 2024-11-01 | 西安理工大学 | Wc陶瓷颗粒增强铁基自润滑耐磨块体材料及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589828A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-20 | Asahi Glass Co Ltd | ガラス「鎔」融炉の熱回収方法 |
| JPS6033343A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-02-20 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 耐摩耗性焼結合金 |
-
1985
- 1985-11-20 JP JP60260172A patent/JPH0772330B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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