JPS6250451A - Ｆｅ基焼結材料製電気車のパンタグラフすり板材 - Google Patents
Ｆｅ基焼結材料製電気車のパンタグラフすり板材Info
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- JPS6250451A JPS6250451A JP19006585A JP19006585A JPS6250451A JP S6250451 A JPS6250451 A JP S6250451A JP 19006585 A JP19006585 A JP 19006585A JP 19006585 A JP19006585 A JP 19006585A JP S6250451 A JPS6250451 A JP S6250451A
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- Japan
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- sintered material
- powder
- alloy
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- lubricant
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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〕
この発明は、すぐれた耐摩耗性、耐アーク性、高温下に
おける潤滑性、および耐溶着性、並びに箸しく低い摩擦
抵抗および相手攻撃性を有し、これらの特性が要求され
る回動部材、特に電気車のパンタグラフ用ケリ板などの
摺動部材として用いた場合にすぐれた性能を発揮するＦ
ＱＭ焼結材１１に関するものである。
おける潤滑性、および耐溶着性、並びに箸しく低い摩擦
抵抗および相手攻撃性を有し、これらの特性が要求され
る回動部材、特に電気車のパンタグラフ用ケリ板などの
摺動部材として用いた場合にすぐれた性能を発揮するＦ
ＱＭ焼結材１１に関するものである。
従来、１習動部材用材料として、黒鉛や硫化物などの固
体潤滑剤を分散含有せしめたＣＬＩ基焼結材料やＦＣ基
焼結材料が多数提案され、実用に供されている。
体潤滑剤を分散含有せしめたＣＬＩ基焼結材料やＦＣ基
焼結材料が多数提案され、実用に供されている。
これら従来摺動部材用材料は、いずれも素地によってす
ぐれた耐摩耗性を確保し、一方分散含有せしめた固体潤
滑剤によって相手材との１Ｉｔｌ’４４性を高めて相手
攻撃性を抑制するようにしたものである。
ぐれた耐摩耗性を確保し、一方分散含有せしめた固体潤
滑剤によって相手材との１Ｉｔｌ’４４性を高めて相手
攻撃性を抑制するようにしたものである。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、近年の高速化および省力化に伴い、活動部材の
使用条件も一段と苛酷になりつつあるが、上記の従来摺
動部材用材料では、これに十分対処することができず、
したがって、より一層すぐれた特４性を右する摺動部材
用材料の開発が望まれているのが現状である。
使用条件も一段と苛酷になりつつあるが、上記の従来摺
動部材用材料では、これに十分対処することができず、
したがって、より一層すぐれた特４性を右する摺動部材
用材料の開発が望まれているのが現状である。
（問題点を解決するための手段）
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、摺動部
材に要求される特性のすぐれた材料を開発すべく研究を
行なった結果、重量％で（以下％は重量％を示す）、 いずれも分散相形成成分として、 １ｙｌｏ ： ０．１〜８％。
材に要求される特性のすぐれた材料を開発すべく研究を
行なった結果、重量％で（以下％は重量％を示す）、 いずれも分散相形成成分として、 １ｙｌｏ ： ０．１〜８％。
Ｃｒ：４０〜７０％含有のＦｅ−Ｃｒ合金、およびＭｏ
：４０〜７０％含有のＦｅ−Ｍｏ合金のうちの１種また
は２種：１〜１５％。
：４０〜７０％含有のＦｅ−Ｍｏ合金のうちの１種また
は２種：１〜１５％。
二硫化タングステン（以下Ｗ Ｓ ２で示す）。
Ｐｂ、および窒化ボロン〈以下ＢＮで示す）のうちの１
種または２種以上からなる潤滑剤＝０．２〜１０％。
種または２種以上からなる潤滑剤＝０．２〜１０％。
を含有し、さらに必要に応じて、
Ｃｒ：１〜１５％。
を含有し、一方いずれも素地形成成分として、Ｎｉ
： ０．１〜５％。
： ０．１〜５％。
Ｃ：０．０２〜０．５％。
を含有し、残りが同じく素地形成成分としてのＦｅと不
可避不純物からなる組成を有するＦｅｄ焼結材料は、す
ぐれた耐摩耗性、耐アーク性、高温下における潤滑性、
および耐溶着性を有し、さらに著しく低い摩擦抵抗およ
び相手攻撃性を有し、したがって、これらの特性が要求
される回動部材、特に電気車のパンタグラフ用すり板な
どの１習動部材として用いた場合にすぐれた性能を発揮
するという知見を■たのである。
可避不純物からなる組成を有するＦｅｄ焼結材料は、す
ぐれた耐摩耗性、耐アーク性、高温下における潤滑性、
および耐溶着性を有し、さらに著しく低い摩擦抵抗およ
び相手攻撃性を有し、したがって、これらの特性が要求
される回動部材、特に電気車のパンタグラフ用すり板な
どの１習動部材として用いた場合にすぐれた性能を発揮
するという知見を■たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に上記ＦｅＪｊ焼結材料の成分組成を上記の通
りに限定した理由を説明する。
て、以下に上記ＦｅＪｊ焼結材料の成分組成を上記の通
りに限定した理由を説明する。
（ａ）Ｍｏ
Ｍｏ成分は、分散相を形成し、かつ空気中で酸化されや
すい成分なので、材料の実用時に摺動によって発生する
熱により酸化モリブデンを形成し、この結果形成された
酸化モリブデンは金属同志の接触による凝着摩耗を抑制
する作用をもつことから、このＭｏ成分の含有によって
材料の耐摩耗性および耐溶着性が著しく向上するように
なるが、その含有量が０．１％未満ではＭｏ成分含有に
よる前記特性の向上効果が１７られず、一方、その含有
量が８％を越えると、１３００℃以下の焼結温度では素
地と強固に結合しなくなり、この結果材料の曙械的強度
が低下して実用に耐えられなくなることから、その含有
１ｎを０１〜８％と定めた。
すい成分なので、材料の実用時に摺動によって発生する
熱により酸化モリブデンを形成し、この結果形成された
酸化モリブデンは金属同志の接触による凝着摩耗を抑制
する作用をもつことから、このＭｏ成分の含有によって
材料の耐摩耗性および耐溶着性が著しく向上するように
なるが、その含有量が０．１％未満ではＭｏ成分含有に
よる前記特性の向上効果が１７られず、一方、その含有
量が８％を越えると、１３００℃以下の焼結温度では素
地と強固に結合しなくなり、この結果材料の曙械的強度
が低下して実用に耐えられなくなることから、その含有
１ｎを０１〜８％と定めた。
（ｂ）Ｆｅ−Ｃｒ合金およびＦｅ−Ｍｏ合金これらの成
分は、いずれら分散相を形成し、もって材料のｎ４摩耗
性、耐アーク性、および８温下における潤滑性を向上さ
せる作用をもつが、その含有量が１％未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方１５％を越えて含有させ
ると、材料の機械的強度が低下して実用に耐えられ４Ｔ
りなることから、その含有量を１〜１５％と定めた。
分は、いずれら分散相を形成し、もって材料のｎ４摩耗
性、耐アーク性、および８温下における潤滑性を向上さ
せる作用をもつが、その含有量が１％未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方１５％を越えて含有させ
ると、材料の機械的強度が低下して実用に耐えられ４Ｔ
りなることから、その含有量を１〜１５％と定めた。
また、これら合金におけるＣｒおよびＭｏの含有量をそ
れぞれ４０〜７０％と限定したのは、その含有量が４０
％未満のＦｅ−Ｃｒ合金およびＦＯ−Ｍｏ合金では所望
の特性、すなわち耐摩耗性、耐アーク性、および高温下
における１１２１滑性を確保することができず、一方、
その含有でか７０％を越えたＦｅ−Ｃｒ合金およびＦｅ
−Ｍｏ合金は、その原料粉末の製造が困難であるという
理由によるものである。
れぞれ４０〜７０％と限定したのは、その含有量が４０
％未満のＦｅ−Ｃｒ合金およびＦＯ−Ｍｏ合金では所望
の特性、すなわち耐摩耗性、耐アーク性、および高温下
における１１２１滑性を確保することができず、一方、
その含有でか７０％を越えたＦｅ−Ｃｒ合金およびＦｅ
−Ｍｏ合金は、その原料粉末の製造が困難であるという
理由によるものである。
（Ｃ）潤滑剤
これらの成分には、分散相を形成して、摺動時における
低速域から高速域までの広範囲に亘って材料の摩擦抵抗
と相手攻撃性を低減せしめる作用があるが、その含有１
が０．２％未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方１０％を越えて含有させると、機械的強度の低下、
硬さの上昇、さらに電気抵抗の上昇をもたらし、特に電
気車のパンタグラフ用すり板として用いることができな
くなることから、その含有量を０．２〜１０％と定めた
。
低速域から高速域までの広範囲に亘って材料の摩擦抵抗
と相手攻撃性を低減せしめる作用があるが、その含有１
が０．２％未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方１０％を越えて含有させると、機械的強度の低下、
硬さの上昇、さらに電気抵抗の上昇をもたらし、特に電
気車のパンタグラフ用すり板として用いることができな
くなることから、その含有量を０．２〜１０％と定めた
。
（ｄ）Ｎｉ
Ｎ１成分には、素地に固溶して、これを強化するほか、
材料製造時における焼結性を向上させ、６さらにｐｂ含
浸性を向上させる作用があるが、その含有＄が０．１％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方５％を
越えて含有させると、素地の硬さが増大するようになる
ばかりでなく、強度低下をきたすようになることから、
その含有量を０．１〜５％と定めた。
材料製造時における焼結性を向上させ、６さらにｐｂ含
浸性を向上させる作用があるが、その含有＄が０．１％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方５％を
越えて含有させると、素地の硬さが増大するようになる
ばかりでなく、強度低下をきたすようになることから、
その含有量を０．１〜５％と定めた。
（ｅ） Ｃ
Ｃ成分にも、Ｎｉ成分と同様に素地に固溶して、これを
強化し、かつ焼結性を安定化する作用をもつが、その含
有量が０．０２％未満では前記作用に所望の効果が得ら
れず、一方その含有量が０．５％を越えると、材料の硬
“さが著しく上昇し、相手攻撃性が一段と増大するよう
になって、摺動部材として不適当となることから、その
含有ωを０．０２〜０．５％と定めた。
強化し、かつ焼結性を安定化する作用をもつが、その含
有量が０．０２％未満では前記作用に所望の効果が得ら
れず、一方その含有量が０．５％を越えると、材料の硬
“さが著しく上昇し、相手攻撃性が一段と増大するよう
になって、摺動部材として不適当となることから、その
含有ωを０．０２〜０．５％と定めた。
ｃｒ
Ｃｒ成分は、ＭｏＣ成分Ｆｅ−Ｃｒ合金、およびＦｅ−
Ｍｏ合金と共に分散相を形成し、特に前記Ｆｅ−Ｃｒ合
金およびＦｅ−Ｍｏ合金との共存において、耐摩耗性、
耐アーク性、および高温下における潤滑性を一段と向上
させる作用があるので、これらの特性に一層の向上が要
求される場合に必要に応じて含有されるが、その含有１
が１％未満では前記作用に所望の向上効果が得られず、
一方１５％を越えて含有させると、ｌ：ｅ−Ｃｒ合金お
よびＦｅ−Ｍｏ合金の場合と同様に材料の機械的強度が
低下して実用に耐えられなくなることから、その含有量
を１〜１５％と定めた。
Ｍｏ合金と共に分散相を形成し、特に前記Ｆｅ−Ｃｒ合
金およびＦｅ−Ｍｏ合金との共存において、耐摩耗性、
耐アーク性、および高温下における潤滑性を一段と向上
させる作用があるので、これらの特性に一層の向上が要
求される場合に必要に応じて含有されるが、その含有１
が１％未満では前記作用に所望の向上効果が得られず、
一方１５％を越えて含有させると、ｌ：ｅ−Ｃｒ合金お
よびＦｅ−Ｍｏ合金の場合と同様に材料の機械的強度が
低下して実用に耐えられなくなることから、その含有量
を１〜１５％と定めた。
また、この発明のＦｅ基焼結材料は、通常の粉末冶金法
によってＩ！ｌすることができるが、この場合、原料粉
末として用いられるＭｏ粉末は、あまり粗粒にすると実
用時におけるＭｏ１１ｍ化の進行が遅れて所望の効果を
発揮することができないので、その粒度を１００ ｍｅ
ｓｈ以下の細粒にするのが望ましい。また、同じく原料
粉末として用いられるＦｅ−Ｃｒ合金粉末およびＦｅ−
Ｍｏ合金粉末、ざらにＣｒ粉末の場合は、その粒度を−
２０ｍｅｓｈ〜＋２５ Ｑ ｍｅｓｈの範囲内の粒度と
するのが望ましく、これは、２ Ｑ ｍｅｓｈを越えた
粗粒になると均一な混合をはかることが難しく、一方２
５０ ｍｅｓｈより細粒になると、材料の電気抵抗が上
昇し、かつ機械的強度が低下するようになるという理由
ににるものである。さらに同じ＜Ｆｅ粉末、Ｎ１粉末、
およびＣ粉末、並びに潤滑剤粉末は、良好な焼結性を確
保するなどの点から、それぞれ１００ ｍｅｓｈ以下に
するのが望ましい。
によってＩ！ｌすることができるが、この場合、原料粉
末として用いられるＭｏ粉末は、あまり粗粒にすると実
用時におけるＭｏ１１ｍ化の進行が遅れて所望の効果を
発揮することができないので、その粒度を１００ ｍｅ
ｓｈ以下の細粒にするのが望ましい。また、同じく原料
粉末として用いられるＦｅ−Ｃｒ合金粉末およびＦｅ−
Ｍｏ合金粉末、ざらにＣｒ粉末の場合は、その粒度を−
２０ｍｅｓｈ〜＋２５ Ｑ ｍｅｓｈの範囲内の粒度と
するのが望ましく、これは、２ Ｑ ｍｅｓｈを越えた
粗粒になると均一な混合をはかることが難しく、一方２
５０ ｍｅｓｈより細粒になると、材料の電気抵抗が上
昇し、かつ機械的強度が低下するようになるという理由
ににるものである。さらに同じ＜Ｆｅ粉末、Ｎ１粉末、
およびＣ粉末、並びに潤滑剤粉末は、良好な焼結性を確
保するなどの点から、それぞれ１００ ｍｅｓｈ以下に
するのが望ましい。
つぎに、この発明のＦｅ基焼結材料を実施例により具体
的に説明する。
的に説明する。
原料粉末として、それぞれ−６０ｍｅｓｈ〜＋ １５０
ｍｅｓｈの範囲内の粒度をもったＣｒ粉末、Ｆｅ−Ｃｒ
合金（Ｃｒ：６０％含有）粉末、Ｆｅ−Ｍｏ合金（Ｍｏ
：６０％含有）粉末、さらにそれぞれ−１００ｍｅｓｈ
の粒度をもったＷ Ｓ ２粉末、ｐｂ粉末、ＢＮ粉末、
Ｍｏ粉末、Ｆｅ粉末、Ｎｉ粉末、およびＣ粉末を用意し
、これら原料粉末をそれぞれ第１表に示される配合組成
に配合し、混合した後、５ｔｏｎ／ｉの圧力で圧粉体に
プレス成形し、ついで分解アンモニアガス雰囲気中、温
度：１１００℃に６０分間保持の条件で焼結することに
よって、実質的に配合組成と同一の最終成分組成を右す
る本発明Ｆｅ基焼結月Ｉ＋ １〜２８をそれぞれ製造し
た。
ｍｅｓｈの範囲内の粒度をもったＣｒ粉末、Ｆｅ−Ｃｒ
合金（Ｃｒ：６０％含有）粉末、Ｆｅ−Ｍｏ合金（Ｍｏ
：６０％含有）粉末、さらにそれぞれ−１００ｍｅｓｈ
の粒度をもったＷ Ｓ ２粉末、ｐｂ粉末、ＢＮ粉末、
Ｍｏ粉末、Ｆｅ粉末、Ｎｉ粉末、およびＣ粉末を用意し
、これら原料粉末をそれぞれ第１表に示される配合組成
に配合し、混合した後、５ｔｏｎ／ｉの圧力で圧粉体に
プレス成形し、ついで分解アンモニアガス雰囲気中、温
度：１１００℃に６０分間保持の条件で焼結することに
よって、実質的に配合組成と同一の最終成分組成を右す
る本発明Ｆｅ基焼結月Ｉ＋ １〜２８をそれぞれ製造し
た。
ついで、この結果１ワられた本発明Ｆｅ基焼Ｆ’＋材Ｉ
Ｉ １〜２８について、 （習動速度： ２０／に／ｈｒ、 ５０崩／ｈｒ。
Ｉ １〜２８について、 （習動速度： ２０／に／ｈｒ、 ５０崩／ｈｒ。
１００詠／ ｈｒ。
摺動距離：１００Ｋａ。
押付カニ５Ｋｇ。
相手材：硬銅。
通電条件：無通電および交流１００Ｖ、５０Ａ通電、の
条件で摺動試験を行ない、比摩耗おを測定すると共に、
相手材である硬銅の摩耗量を測定した。これらの測定結
果を第２表に示した。また、第２表には、比較の目的で
、従来一般に摺動部材として用いられているＦｅ基焼結
材料の同一条件での１習動試験結果を示した。
条件で摺動試験を行ない、比摩耗おを測定すると共に、
相手材である硬銅の摩耗量を測定した。これらの測定結
果を第２表に示した。また、第２表には、比較の目的で
、従来一般に摺動部材として用いられているＦｅ基焼結
材料の同一条件での１習動試験結果を示した。
（発明の効果〕
第２表に示される結果から、本発明Ｆｅ基焼結材料１〜
２８は、いずれもすぐれた耐摩耗性、耐アーク性、高温
下における潤滑性、および耐溶着性を有し、かつＦｊ擦
低抵抗よび相手攻撃性の著しく低い特性をもつので、従
来摺動部材として用いられている従来Ｆｅ基焼結材料に
比して一段とすぐれた摺動特性を示し、かつこれらの結
果から特に電気車のパンタグラフ用すり板などの摺動部
材として用いるのに適したものであることが明らかであ
る。
２８は、いずれもすぐれた耐摩耗性、耐アーク性、高温
下における潤滑性、および耐溶着性を有し、かつＦｊ擦
低抵抗よび相手攻撃性の著しく低い特性をもつので、従
来摺動部材として用いられている従来Ｆｅ基焼結材料に
比して一段とすぐれた摺動特性を示し、かつこれらの結
果から特に電気車のパンタグラフ用すり板などの摺動部
材として用いるのに適したものであることが明らかであ
る。
Claims (2)
- （１）いずれも分散相形成成分として、 Ｍｏ：０．１〜８％、 Ｃｒ：４０〜７０％含有のＦｅ−Ｃｒ合金、およびＭｏ
：４０〜７０％含有のＦｅ−Ｍｏ合金のうちの１種また
は２種：１〜１５％、 二硫化タングステン、Ｐｂ、および窒化ボロンのうちの
１種または２種以上からなる潤滑剤：０．２〜１０％、 を含有し、さらにいずれも素地形成成分として、Ｎｉ：
０．１〜５％、 Ｃ：０．０２〜０．５％、 を含有し、残りが同じく素地形成成分としてのＦｅと不
可避不純物からなる組成（以上重量％）を有することを
特徴とする摺動部材用Ｆｅ基焼結材料。 - （２）いずれも分散相形成成分として、 Ｍｏ：０．１〜８％、 Ｃｒ：４０〜７０％含有のＦｅ−Ｃｒ合金、およびＭｏ
：４０〜７０％含有のＦｅ−Ｍｏ合金のうちの１種また
は２種：１〜１５％。 二硫化タングステン、Ｐｂ、および窒化ボロンのうちの
１種または２種以上からなる潤滑剤：０．２〜１０％、 Ｃｒ：１〜１５％、 を含有し、さらにいずれも素地形成成分として、Ｎｉ：
０．１〜５％、 Ｃ：０．０２〜０．５％、 を含有し、残りが同じく素地形成成分としてのＦｅと不
可避不純物からなる組成（以上重量％）を有することを
特徴とする摺動部材用Ｆｅ基焼結材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19006585A JPS6250451A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | Ｆｅ基焼結材料製電気車のパンタグラフすり板材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19006585A JPS6250451A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | Ｆｅ基焼結材料製電気車のパンタグラフすり板材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250451A true JPS6250451A (ja) | 1987-03-05 |
| JPH039182B2 JPH039182B2 (ja) | 1991-02-07 |
Family
ID=16251760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19006585A Granted JPS6250451A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | Ｆｅ基焼結材料製電気車のパンタグラフすり板材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6250451A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483640A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-29 | Toyota Motor Corp | Manufacture of sintered alloy having excellent high temperature wear resistance |
| JPH05105994A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-27 | Railway Technical Res Inst | 高速電気車両用パンタグラフすり板 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5447809A (en) * | 1977-09-22 | 1979-04-14 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | Sintereddalloy cylinder and sleeve |
| JPS60251258A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-11 | Toyota Motor Corp | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP19006585A patent/JPS6250451A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5447809A (en) * | 1977-09-22 | 1979-04-14 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | Sintereddalloy cylinder and sleeve |
| JPS60251258A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-11 | Toyota Motor Corp | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483640A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-29 | Toyota Motor Corp | Manufacture of sintered alloy having excellent high temperature wear resistance |
| JPH05105994A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-27 | Railway Technical Res Inst | 高速電気車両用パンタグラフすり板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH039182B2 (ja) | 1991-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |