JPS63103034A - 摺動用部材 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、互いに当接して相対的に摺動する二つの部材
よりなる摺動用部材に係り、更に詳細には一方の部材が
強化繊維と固体潤滑剤との混合物を強化材と−する複合
材料にて構成され他方の部材が鋼にて構成された二つの
部材よりなる摺動用部材に係る。

従来の技術 金属材料の比強度や耐摩耗性を向上゛させるべく強化繊
維や分散粒子の如き強化材にて複合強化された繊維強化
金属度合材料及び粒子分散金属成金材料に於ては、一般
に強化材が硬質であるため、強化材にて複合強化されて
いないマトリックス金属のみよりなる材料に比して、そ
れに当接して相対的に摺動する相手材の摩耗量が大きく
なり易いという問題がある。

かかる問題を解消すべく、例えば特開昭５３−１０２８
２４号、同５４−６４２６３号、同５８−９３８４４号
、同５８−９３８４５号、同５８−９３８４７号、同５
８−１１３３３５号、同５９−５９８５５号、同５９−
５９８５６号の各公報に記載されている如く、複合材料
に自己潤滑性に優れた減摩物質を添加することが既に知
られている。かかる複合材料によれば、減摩物質を含ま
ない複合材料に比して摩擦摩耗特性、即ち自らの耐摩耗
性及び相手攻撃性の両方に優れた金属材料を得ることが
できる。

かかる複合材料の一つとして、本願発明者等は、本願出
願人と同一の出願人の出願にかかる特願昭６１−３３４
２６号に於て、モース硬度が６以上であり直径が３０μ
ｍ以下である短繊維、粒子、及びそれらの混合物よりな
る群より選択された体積率１〜４０％の強化材と、モー
ス硬度が４．５以下であり直径が１００μｍ以下である
短維維、粒子、及びそれらの混合物よりなる群より選択
された体積率３〜５０％の固体潤滑剤とによりマトリッ
クス金属が複合化された金属基複合材料を提案した。

発明が解決しようとする問題点 しかし、互いに当接して相対的に摺動する二つの摺動用
部材に於て、その一方の部材を上述の如き複合材料にて
構成した場合には、その他方の部材の材質によってはそ
の他方の部材の摩耗が著しく増大し、従ってそれらを互
いに当接して相対的に摺動する摺動用部材として使用す
ることはできない。

本願発明者等は、互いに当接して相対的に摺動する二つ
の部材よりなる摺動用部材であって、その一方の部材が
上述の如き複合材料にて構成され、その他方の部材が鋼
にて構成された摺動用部材に於て、それら両方の部材の
摩耗量を最小限に抑えるためには、それらの材質及び性
質の組合せとしては如何なるものが適切であるかについ
て種々の実験的研究を行なった結果、複合材料及び鋼が
それぞれ成る特定の特徴を有するものでなければならな
いことを見出した。

本発明は、本願発明者等が行なった上述の如き実験的研
究の結果得られた知見に基き、一方の部材が強化繊維と
固体潤滑剤との混合物を強化材としアルミニウム合金の
如き金属をマトリックスとする複合材料にて構成され、
その他方の部材が鋼にて構成された互いに当接して相対
的に摺動する二つの部材よりなる摺動用部材であって、
それら両方の部材の互いに他に対する摺動面に於ける耐
摩耗性が改善された摺動用部材を提供することを目的と
している。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、互いに当接して相
対的に摺動する第一の部材と第二の部材とよりなる摺動
用部材にして、前記第一の部材の少なくとも前記第二の
部材に対する摺動面部はモース硬度が６以上であり直径
が２０μＩ以下である体積率１〜４０％の強化繊維と、
モース硬度が４．５以下であり直径が１００μｍ以下で
ある短繊維、粒子、及びそれらの混合物よりなる群より
選択された体積率３〜５０％の固体潤滑剤との混合物を
強化材とし、アルミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛、
鉛、スズ及びそれらの何れかを主成分とする合金よりな
る群より選択された金属をマトリックス金属とする睨合
材料にて構成されており、前記第二の部材の少なくとも
前記第一の部材に対する摺動面部は硬さＨＶ（１０ｋｇ
）が１８０以上の鋼にて構成されていることを特徴とす
る摺動用部材によって達成される。

発明の作用及び効果 電 本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、添加
される固体潤滑剤（減摩物質）の種類φ二等の如何によ
っては、複合材料の摩擦摩耗特性を十分向上させること
ができないばかりか、却って複合材料の摩擦摩耗特性や
強度等が低下することがあることが判明した。即ち固体
潤滑剤の中には金属をマトリックスとする複合材料に適
したものと不適当なものとがあり、従って複合材料に適
した固体、潤滑剤が選定されなければならず、また固体
潤滑剤の量等は上述の如き複合材料を製造する際に当業
者により随意に設定されてよい設計的事項に係るもので
はなく、摩擦摩耗特性に優れた複合材料を得るためには
、固体潤滑剤及び強化繊維の硬度、大きさ、体積率がそ
れら相互の関連に於て最適に設定されなければならない
ことが判明した。

例えば上述の特開昭５８−９３８４４号、同５８−９３
８４５号、同５８−９３８４７号の各公報に於ては、固
体潤滑剤として黒鉛等の粒子や鉛、亜鉛、スズ等の粒子
が使用されてよいことが示されているが、黒鉛等の粒子
の場合にも、その直径が大きい場合は、複合材料自身が
脆くなり、摩耗粉が増大することに起因して複合材料及
び相手材の摩耗量が増大し、また複合材料の強度も低下
する。また鉛、亜鉛、スズ等の粒子の場合には、複合材
料製造時にこれらの粒子が溶融して複合材料中に偏析し
易く、そのため十分な潤滑効果が得られず、複合材料の
摩擦摩耗特性を十分に向上させることが困難であり、ま
た偏析に起因して複合材料の強度も低下しｂい。更にか
かる問題は複合材料の製造に従来より一般に採用されて
いる溶融含浸法や焼結法に於て顕著であるため、これら
の固体潤滑剤を含む複合材料をこれらの方法にて良好に
製造することは困難である。

また上述の特開昭５３−１０３８２４号、同５４−６４
２６３号、同５８−１１３３３５号、同５９−５９８５
５号、同５９−５９８５６号の各公報に記載された固体
潤滑剤の如く、複合材料に適した固体潤滑剤が使用され
る場合にも、固体潤滑剤の硬さが成る特定の値以下の場
合には複合材料自身の摩耗量が大きくなり（固体潤滑剤
を含まない場合よりも摩耗量が大きい）、摩耗粉の発生
に起因して相手材の摩耗量も大きくなる。逆に強化材の
硬さが成る特定の値以上の場合にも、その直径が成る特
定の値以上である場合には、複合材料の相手攻撃性が大
きく、摩耗粉の発生に起因して複合材料自身の摩耗量も
増大する。更に強化材の瓜が少なすぎる場合には、固体
潤滑剤の硬さが低いため、固体潤滑剤を含まない通常の
複合材料の場合よりも複合材料の摩耗量が大きくなる。

逆に強化材の量が多すぎる場合には、固体潤滑剤の二を
多くしても複合材料の相手攻撃性は減小しない。

更に固体潤滑剤の硬さが成る特定の値以上の場合には、
当然の如く複合材料の相手攻撃性が増大する。固体潤滑
剤の硬さが適正な値であってもその量が少なすぎる場合
には、複合材料の相手攻撃性を十分に低減することがで
きず、逆に固体潤滑剤が多すぎる場合には複合材料が脆
くなり、複合材料自身の摩耗量が増大し、摩耗粉の発生
に起因して相手材の摩耗量も増大する。

本発明によれば、第一の部材を構成する複合材料はその
強化繊維及び固体潤滑剤のモース硬度、直径、及び体積
率が相互の関連に於て上述の好適な範囲に設定されるの
で、後に詳細に説明する本願発明者等が行った実験的研
究の結果より明らかである如く、従来の複合材料に比し
て摩擦摩耗特性に優れており、また第二の部材は硬さＨ
ｖ（１０ｋｇ）が１８０以上の鋼にて構成される。従っ
て本発明によれば、互いに当接して相対的に摺動する二
つの部材よりなる摺動用部材であって、それら両方の部
材の互いに他に対する摺動面が耐摩耗性に優れており、
従ってそれら両方の部材のそれぞれの摺動面に於ける摩
耗量を最小限に抑えることができ、しかもその一方の部
材は比強度や剛性などにも優れている如き摺動用部材を
得ることができる。

本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、固体潤滑剤は
酸化物、窒化物、及びそれらの混合物の何れかである。

本発明に於て好適な酸化物の固体潤滑剤と、しては、酸
化タングステン（ＷＯ３）、酸化亜鉛（Ｚｎ　Ｏ）　、
−酸化鉛（Ｐｂ　Ｏ）　、チタン酸カリウム（Ｋ２０・
６Ｔｉ　０２　）等があり、窒化物の固体潤滑剤として
は窒化ホウ素（ＢＮ）がある。

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、強化繊維
のモース硬度は７以上に設定され、固体潤滑剤のモース
硬度、直径、体積率はそれぞれ４以下、５０μｍ以下、
５〜４５％に設定される。

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、固体潤滑
剤のモース硬度及び体積率はそれぞれ３以下、１０〜４
０％に設定される。

尚本発明の摺動用部材に於ける複合材料の強化繊維及び
固体潤滑剤の短繊維の繊維長は１０μｍ〜５ｃｍ程度で
あることが好ましい。また本願発明者等が行った実験的
研究の結果によれば、強化繊維若しくは固体潤滑剤が短
繊維である場合に於て、それらが本発明の要件を満す場
合には、短繊維の配向に拘らず複合材料及び相手材の摩
耗量を低減することができ、従って短繊維の配向は一方
向配向、二次元ランダム配向、三次元ランダム配向の何
”れであってもよい。

また本明細書に於て、「結晶質アルミナ−シリカ繊維」
はムライト結晶を含むアルミナ−シリカ繊維を意味し、
「粒子」はアスペクト比が３以下のものを意味し、本明
細書に於けるパーセントは体積率の場合を除き重量パー
セントである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

実施例１ 先ず強化繊維としてモース硬度が７である結晶質アルミ
ナ−シリカ繊維（４８％Ａｌ２Ｏ３，５２％５ｉ０２）
ムライト結晶型３０％、平均繊維径２．８μｍ１平均繊
維長３　ｍｍ）を用意し、また固体潤滑剤としてモース
硬度が２であるＢＮ粒子（ｍ気化学工業株式会社製、平
均粒径８μｍ）を用意した。次いで強化繊維とＢＮ粒子
とを１：１の体積比にて混合し、該混合物をコロイダル
シリカ中にて撹拌した。次いでかくして得られた繊維及
び粒子が均一に分散されたコロイダルシリカに対し圧縮
成形を行うことにより、第１図に示されている如く、強
化繊維２ａ及びＢＮ粒子２ｂが互いに均一に混合され８
０Ｘ８０Ｘ２０ｍｉの寸法を有する成形体１を形成した
。

次いで成形体を５００℃に予熱した後、第２図に示され
ている如く鋳型３のモールドキャビティ４内に配置し、
該モールドキャビティ内に７２０℃のアルミニウム合金
（ＪＩＳ規ＩｇＡｃ８Ａ）の溶湯５を注湯し、該溶湯を
鋳型３に嵌合するプランジャ６により１２００　ｋｇ／
　ｍｍ２の圧力に加圧し、その加圧状態を溶湯が完全に
凝固するまで保持した。かくして第３図に示されている
如く外径１１０ｍｍ５高さ５０ａ＋ｍの円柱状の凝固体
７を鋳造し、該凝固体に対し熱処理ＴＩを施し、各凝固
体より実質的に三次元ランダムにて配向された体積率１
０％の強化繊維及び体積率１０％のＢＮ粒子にて復合化
されたアルミニウム合金よりなる腹合材料１′を切出し
、該腹合材料より摩耗試験用のブロック試験片Ａ、−Ａ
７を機械加工により作成した。

同様にＢＮ粒子が使用されなかった点を除き上述のブロ
ック試験片Ａ１〜Ａ７と同一の要領及び条件にてブロッ
ク試験片ＡＢを作成し、また結晶質アルミナ−シリカ繊
維がモース硬度６のアルミナ−シリカ繊維（４８％Ａｌ
２Ｏ３，５２％Ｓ＋０２）平均繊維径２．８μｍ１平均
繊維長３　ｍｍ）及びモース硬度８のアルミナ繊維（９
５％Ａｌ２Ｏ３，５％５ｉｏ２）平均繊維径３ｕｍｓ平
均繊維長３　ｍｍ）に置換えられた点を除き、それぞれ
上述のブロック試験片Ａ８と同一の要領及び条件にてブ
ロック試験片Ａｇ及びＡ　１Ｇを作成した。

次いで各ブロック試験片を順次摩擦摩耗試験機にセット
し、相手部材である種々の硬さの鋼製の円筒試験片の外
周面と接触させ、それらの試験片の接触部に常温（２０
℃）の潤滑油（キャッスルモータオイル５Ｗ−３０）を
供給しつつ、接触面圧２０　ｋｇ／　１１１１１”　、
滑り速度０．　３ｍｍ／　ｓａｃにて円筒試験片を１時
間回転させる摩耗試験を行った。

尚この摩耗試験に於けるブロック試験片と円筒試験片と
の組合せは下記の表１に示す通りであった。

これらの摩耗試験の結果を第４図に示す。同第４図（及
び後述の他の摩耗試験の結果を示す図）に於て、上半分
はブロック試験片の摩耗量（摩耗痕深さμｍ）を表わし
ており、下半分は相手材である円筒試験片の摩耗量（摩
耗減量ａ＋ｇ）を表わしている。

第４図より、比較例の組合せＡ９のブロック試験片及び
組合せＡ　１１　、Ａ　Ｉｌ＋の円筒試験片の摩耗量は
組合せＡ、−Ａ７の摩耗量よりも高い値であり、組合せ
Ａ、−Ａ７の中でも組合せＡ１〜Ａ６がブロック試験片
及び円筒試験片の何れの点でも摩耗特性に優れており、
従って強化繊維と固体潤滑剤との混合物を強化材とする
複合材料と組合される鋼の硬さはＨｖ（ＩＯｋｇ）で１
８０以」二であることが好ましいことが解る。

実施例２ 強化繊維として如何なる硬さのものが適しているかの検
討を行った。

まず下記の表２に示されている如く、脱粒処理された種
々のモース硬度の繊維８１〜Ｂ５及びＷＯ３粒子を用意
した。次いで各繊維とＷ　０３粒子とを１＝１の体積比
にて混合し、それらの混合物を使用して実施例１の場合
と同一の要領及び条件にて強化繊維及びＷ　０３粒子の
体積率が共に１０％である複合材料を製造し、それらの
複合材料よりブロック試験片Ｂ、−８５を作成し、それ
らのブロック試験片について実施例１の場合と同一の要
領及び条件にてクロム鋼（ＪＩＳ規格５Ｃｒ２０、Ｈｖ
−７２０）を相手材とする摩耗試験を行った。これらの
摩耗試験の結果を第５図に示す。

第５図より、強化繊維のモース硬度が６以上、好ましく
は７以上の場合に、複合材料及び相手材両方の摩耗量が
小さい値になることが解る。

実施例３ 固体潤滑剤として如何なる硬さのものが適しているかの
検討を行った。

まず下記の表３に示されている如き固体潤滑剤０１〜Ｃ
６及びアルミナ繊維を用意した。次いで各固体潤滑剤Ｃ
，−ｃａとアルミナ繊維とが１：１の体積比にて混合さ
れ、マトリックス金属がＪＩｓ規格ＡＣＩＡのアルミニ
ウム合金（湯温７２０℃）に置換えられ、熱処理がＴ６
に変更された点を除き、実施例１の場合と同一の要領及
び条件にて固体潤滑剤及びアルミナ繊維の体積率が共に
１５％である複合材料を製造し、各複合材料よりブロッ
ク試験片Ｃ１〜Ｃ６を作成し、各ブロック試験片につい
て実施例１の場合と同一の要領及び条件にてクロム鋼（
ＪＩＳ規格５Ｃｒ２０、Ｈｖ−７２０）を相手材とする
摩耗試験を行った。これらの摩耗試験の結果を第６図に
示す。

第６図より、固体潤滑剤のモース硬度が４．５以下、好
ましくは４以下、更に好ましくは３以下である場合に複
合材料及び相手材の摩耗量が小さくなることが解る。

実施例４ 固体潤滑剤として如何なる直径のものが適しているかの
検討を行った。

まず下記の表４に示されている如き固体潤滑剤Ｄ１〜Ｄ
８及びアルミナ−シリカ繊維を用意した。

次いで固体潤滑剤とアルミナ−シリカ繊維とが４二３の
体積比にて混合され、マトリックス金属としてＪＩｓ規
格ＡＣ７Ｂのアルミニウム合金（湯温６９０℃）が使用
され、熱処理がＴ４に置換えられた点を除き、実施例１
の場合と同一の要領及び条件にて固体潤滑剤及びアルミ
ナ−シリカ繊維の体積率がそれぞれ２０％、１５％であ
る複合材料を製造し、各複合材料よりブロック試験片り
、〜Ｄ８を作成し、各ブロック試験片について実施例１
の場合と同一の要領及び条件にてステンレス鋼（ＪＩＳ
規格５ＵＳ４２０Ｊ２）Ｈｖ　−５００）を相手材とす
る摩耗試験を行った。これらの摩耗試験の結果を第７図
に示す。

第７図より、固体潤滑剤が粒子であるか繊維であるかを
問わず、固体潤滑剤の直径が１００μ石以下、好ましく
は５０μｍ以下の場合に複合材料及び相手材の摩耗量が
小さくなることが解る。

実施例５ 強化繊維の体積率が如何なる値が適切であるかの検討を
行った。

まず下記の表５に示された窒化ケイ素ホイスカ及びＰｂ
Ｏ粒子を用意した。次いでこのホイスカとＰｌｂ　０粒
子とを種々の体積比にて混合し、かくして得られた混合
物を用いて実施例１の場合と同一の要領及び条件にてブ
ロック試験片Ｅ１〜Ｅ９を作成した。また強化繊維及び
固体潤滑剤を含まないマトリックス金属のみよりなるブ
ロック試験片Ｅ、を作成した。次いでこれらのブロック
試験片について実施例１の場合と同一の要領及び条件に
て軸受鋼（ＪＩＳ規格ＳＵＪ　２）ＨＶ−８５０）を相
手材とする摩耗試験を行った。これらの摩耗試験の結果
を第８図に示す。

第８図より、強化繊維の体積率が１〜４０％、特に３〜
４０％、更には５〜３５％程度である場合に複合材料及
び相手材の摩耗量が小さい値になることが解る。

実施例６ 固体潤滑剤の体積率が如何なる値であることが適切であ
るかの検討を行った。

まず下記の表６に示されている如きＢＮ粒子及びアルミ
ナ繊維を用意した。次いでこのＢＮ粒子とアルミナ繊維
とを種々の体積比にて混合し、それらの混合物を用いて
実施例１の場合と同一の要領及び条件にてブロック試験
片Ｆ、−Ｆ９を作成した。また強化繊維のみにて複合化
されたマトリックス金属よりなるブロック試験片Ｆ、を
作成した。次いでこれらのブロック試験片について実施
例１の場合と同一の要領及び条件にてクロム鋼（ＪＩＳ
規格ＳＣｒ　２０．Ｈｖ−７２０）を相手材とする摩耗
試験を行った。これらの摩耗試験の結果を第９図に示す
。

第９図より、固体潤滑剤の体積率が３〜５０％、特に５
〜４５％、更には１０〜４０％である場合に複合材料及
び相手材の摩耗量が小さい値になることが解る。

実施例７ マトリックス金属がマグネシウム合金、亜鉛合金、鉛合
金、スズ合金、銅合金である複合材料と鋼との組合せに
ついて摩耗試験を行った。

まずマトリックス金属の溶湯の湯温及び加圧力がそれぞ
れ６９０℃、１０００ｋｇ／ｃａ＋！Ｈに設定された点
を除き、実施例１の場合と同一の要領及び条件にて体積
率２５％のアルミナ繊維（表６）と、体積率２５％のＢ
Ｎ粒子（表３のＣ２）とにより複合化されたマグネシウ
ム合金（ＪＩＳ規格ＭＤＣ１−Ａ）よりなるブロック試
験片Ｇ、を作成した。

また湯温及び加圧力がそれぞれ５００℃、１０００　ｋ
ｇ／　ｃｍ”に設定された点を除き、実施例１の場合と
同一の要領及び条件にて体積率４０％のアルミナ繊維（
表６）と、体積率２０％のＢＮ粒子（表３のＣ２）とに
より複合化された亜鉛合金（ＪＩＳ規格ＺＤＣ１）より
なるブロック試験片Ｈ１を作成した。

また湯温及び加圧力がそれぞれ４１０℃、１０００　ｋ
ｇ／　ｃｍ！に設定された点を除き、上述の実施例１の
場合と同一の要領及び条件にて体積率２０％のアルミナ
−シリカ繊維（表２の８３）と、体積率５０％のＷ０３
粒子（表３のＣ３）とにより複合化された鉛合金（ＪＩ
Ｓ規格ＷＪ８）よりなるブロック試験片！電を作成した
。

また湯温及び加圧力がそれぞれ３３０℃、１０００　ｋ
ｇ／　ｃ＋ｎ’に設定された点を除き、実施例１の場合
と同一の要領及び条件にて体積率５％のアルミナ−シリ
カ繊維（表２の８３）と、体積率５％のチタン酸カリウ
ムホイスカ（表３のＣ４）とにより複合化されたスズ合
金（ＪＩＳ規格ＷＪ　２）とよりなるブロック試験片Ｊ
ｌを作成した。

更に炭化ケイ素ホイスカ（東海カーボン株式会社製、平
均繊維径０．５μｍ、平均繊維長５０μｍ１９９％以上
β−ｓｉ　ｃ、粒径１５０μｍ以上の粒子ｉｏ、１ｖｔ
％以下）と、ＢＮ粒子（表３のＣ２）と、銅合金（Ｃｕ
−１０ｗｔ％Ｓｎ）粉末とを、炭化ケイ素ホイスカ及び
ＢＮ粒子の体積率がそれぞれ１％、３％となるよう秤量
して混合し、該混合物に少量のエタノールを添加してス
ターラーにて約３０分間混合した。かくして得られた混
合物を８０℃にて５時間乾燥した後、金型内に所定量の
混合物を充填し、その混合物をパンチにて４０００　ｋ
ｇ／　ｃｍ”の圧力にて圧縮することにより板状に成形
した。次いで分解アンモニアガス（露点−３０℃）雰囲
気に設定されたバッチ型焼結炉にて板状体を７７０℃に
て３０分間加熱することにより焼結し、焼結炉内の冷却
ゾーンにて徐冷することにより複合材料を製造し、該複
合材料よりブロック試験片に、を作成した。

また比較の目的で上述のブロック試験片Ｇ、〜に、の複
合材料のマトリックス金属のみよりなる材料よりそれぞ
れブロック試験片ｃｏ−Ｋｏを作成した。

次いでこれらのブロック試験片についてクロム鋼（ＪＩ
Ｓ規格ＳＣｒ　２０、Ｈｖ−７２０）製の円筒試験片を
相手部材とする摩耗試験を実施例１の場合と同一の要領
及び条件にて行った。これらの摩耗試験の結果をそれぞ
れ下記の表７に示す。

画表７に於て、ブロック試験片の摩耗全比率とはそれぞ
れ試験片Ｇ、−に、の摩耗量に対するブロック試験片０
１〜に、の摩耗量（摩耗痕深さμＩｌ）の６分率を意味
し、円筒試験片の摩耗量の上段及び上段の数値はそれぞ
れブロック試験片Ｇ、　−に璽及びｃｏ−Ｋｏと摩擦さ
れた円筒試験片の摩耗量（摩耗量Ｅｉｋａ＋ｇ）である
。

表７より、マトリックス金属がマグネシウム合金、亜鉛
合金、鉛合金、スズ合金、及び銅合金である場合にも、
強化繊維及び固体側滑剤のモース硬度や体積率等が本発
明の範囲内にある場合には、マトリックス金属のみより
なる材料に比して相手材の摩耗量を実質的に増大させる
ことなく複合材料の摩耗量を大幅に低減し得ることが解
る。

以上に於ては本発明を本願発明者等が行った実験的研究
との関連に於て詳細に説明したが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他
の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明ら
かであろう。

表　１　（その１） 表　１　（その２） 注：　１）　Ｊ　Ｉ　Ｓ規ｒ６ＳＵＪ　２２）ＪＩＳ規
格５Ｃｒ２０ ３）ＪＩＳ規格５ＵＳ４２０Ｊ２ 表　　７

【図面の簡単な説明】

第１図は互いに均一に混合された強化繊維としての結晶
質アルミナ−シリカ繊維と固体潤滑剤としてのＢＮ粒子
とよりなる成形体を示す斜視図、第２図は第１図に示さ
れた成形体を用いて行われる高圧鋳造による複合材料の
製造の鋳造工程を示す解図、第３図は第２図の高圧鋳造
により形成された凝固体を示す斜視図、第４図は結晶質
アルミナ−シリカ繊維とＢＮ粒子とにより複合化された
アルミニウム合金よりなる腹合材料及び比較例の腹合材
料について種々の硬さの鋼を相手材として行われた摩耗
試験の結果を示すグラフ、第５図は種々の強化繊維とＷ
０３粒子とにより複合化されたアルミニウム合金よりな
る腹合材料についてクロム鋼を相手材として行われた摩
耗試験の結果を示すグラフ、第６図は種々の固体潤滑剤
とアルミナ繊維とにより複合化されたアルミニウム合金
よりなる複合材料についてクロム鋼を相手材として行わ
れた摩耗試験の結果を示すグラフ、第７図は種々の直径
の固体潤滑剤とアルミナ−シリカ繊維とにより複合化さ
れたアルミニウム合金よりなる複合材料についてステン
レス鋼を相手材として行われな摩耗試験の結果を示すグ
ラフ、第８図は種々の体積率の窒化ケイ素ホイスカとＰ
ｂＯ粒子とにより複合化されたアルミニウム合金よりな
る複合材料について軸受鋼を相手材として行われた摩耗
試験の結果を示すグラフ、第９図は種々の体積率のＢＮ
粒子とアルミナ繊維とにより複合化されたアルミニウム
合金よりなる腹合材料についてクロム鋼を相手材として
行われた摩耗試験の結果を示すグラフである。 １・・・成形体、１′・・・腹合材料、２ａ・・・強化
繊維。 ２ｂ・・・ＢＮ粒子、３・・・鋳型、４・・・モールド
キャビティ、５・・・溶湯、６・・・プランジャ、７・
・・凝固住持　許　出　願　人　　トヨタ自動車株式会
社代　　　理　　　人　　弁理士　　明石　昌毅第１図
　　　第３図 第２図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに当接して相対的に摺動する第一の部材と第
   二の部材とよりなる摺動用部材にして、前記第一の部材
   の少なくとも前記第二の部材に対する摺動面部はモース
   硬度が６以上であり直径が２０μｍ以下である体積率１
   〜４０％の強化繊維と、モース硬度が４．５以下であり
   直径が１００μｍ以下である短繊維、粒子、及びそれら
   の混合物よりなる群より選択された体積率３〜５０％の
   固体潤滑剤との混合物を強化材とし、アルミニウム、マ
   グネシウム、銅、亜鉛、鉛、スズ及びそれらの何れかを
   主成分とする合金よりなる群より選択された金属をマト
   リックス金属とする複合材料にて構成されており、前記
   第二の部材の少なくとも前記第一の部材に対する摺動面
   部は硬さＨｖ（１０ｋｇ）が１８０以上の鋼にて構成さ
   れていることを特徴とする摺動用部材。
2. （２）特許請求の範囲第１項の摺動用部材に於て、前記
   固体潤滑剤は酸化物、窒化物、及びそれらの混合物の何
   れかであることを特徴とする摺動用部材。
3. （３）特許請求の範囲第１項又は第２項の摺動用部材に
   於て、前記強化繊維のモース硬度は７以上であり、前記
   固体潤滑剤のモース硬度、直径、体積率はそれぞれ４以
   下、５０μｍ以下、５〜４５％であることを特徴とする
   摺動用部材。
4. （４）特許請求の範囲第３項の摺動用部材に於て、前記
   固体潤滑剤のモース硬度及び体積率はそれぞれ３以下、
   １０〜４０％であることを特徴とする摺動用部材。