KR960013530A - 소결 마찰재와 이에 사용되는 복합 동합금 분말 및 이들의 제조방법 - Google Patents

소결 마찰재와 이에 사용되는 복합 동합금 분말 및 이들의 제조방법 Download PDF

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Abstract

동합금 소지와 경질 입자를 함유하는 소결 마찰재는 동합금 소지 내에 5내지 40중량%의 범위 내에서 Zn과 Ni중의 적어도 하나를 함유하고, 소지를 구성하는 구복합 동합금 분말 소지 내에 균일하게 분산되어 있고 마찰재의 10 내지 30중량%의 범위 내에 있는 경질 입자를 추가로 함유하고 있다

Description

소결 마찰재와 이에 사용되는 복합 동합금 분말 및 이들의 제조방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1(A)도는 본 발명에 따라 기계적 혼합 분쇄 처리를 이용한 소결체의 모식적인 조직도이다,
제2(A)도는 본 발명에 따라 기계적 혼합 분쇄 처리한 복합 동합금 분말의 전체적 형상을 나타내는 금속 조직사진이다.
제2(B)도는 제2(A)도의 사진의 일부를 확대한 금속 조직사진이다,
제3도는 본 발명에 따르는 소결 마찰재의 제조방법의 공정을 나타내는 작업 공정도이다.

Claims (52)

  1. 동합금 소지(copper alloy base)와 경질 입자를 함유하는 소결 마찰재로서, 동합금 소지는 5 내지 40중량%의 범위 내에서 Zn과 Ni중의 적어도 하나를 함유하고, 경질 입자는 소지를 구성하는 구복합 동합금 분말소지 내에 균일하게 분산되어 있고 마찰재의 10 내지 30중량%의 범위 내에서 함유되어 있으며, 이로써 우수한 내황화부식성과 내마모성을 가짐을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  2. 제1항에 있어서, 소지가 3 내지 20중량%의 범위 내에서 Sn을 추가로 함유함을 특징으로 하는소결 마찰재.
  3. 제2항에 있어서, 소지가 1 내지 5중량%의 Al 및 0.5 내지 3중량%의 Pb 중의 적어도 하나를 추가로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  4. 제3항에 있어서, 오일 속에서 강재를 상대물(counter part)로 하여 마찰미끄럼시킨 경우, 마찰계수가 0.2이상임을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  5. 제1항에 있어서, 경질 입자가, 최대 입자 직경이 25㎛이하이고 평균 입자 직경이 10㎛이하임을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  6. 제5항에 있어서, 경질 입자가 FeMo, FeCr, FeTi, FeW 및 FeB 중에서 선택된 적어도 하나의 철계 금속간 화합물을 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  7. 제6항에 있어서, 경질 입자로서 5중량% 이하의 Al2O3입자를 추가로 함유하고 있음을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  8. 제1항에 있어서, 평균 직경이 30㎛ 이하로 균일하게 분산된 구멍을 20용량% 이하의 비율로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  9. 제1항에 있어서, 고체 윤활재를 3중량% 이하의 비율로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  10. 제9항에 있어서, 고체 윤활제가 흑연, MoS2, CaF2및 BN중의 적어도 하나를 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  11. 제1항에 있어서, 인장강도가 400MPa 이상임을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  12. 제1항에 있어서, 인장강도가 400MPa 이상임을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  13. 제12항에 있어서, 소결 후에 열간 압출법, 연간 단조법, 핫프레스법 및 HIP법 중의 적어도 하나의 열간소성 가공이 실시됨으로써 500MPa 이상의 인장강도를 가짐을 특징으로 하는 소결 마찰재.
  14. 동합금 소지와 경질 입자를 함유하는 소결 마찰재(여기서, 동합금 소지는 5 내지 40중량%의 범위 내에서 Zn과 Ni중의 적어도 하나를 함유하고, 경질 입자는 소지를 구성하는 구복합 동합금 분말 소지 내에 균일하게 분산되어 있고 마찰재의 10내지 30중량%의 범위 내에서 함유되어 있으며, 이로써 우수한 내황화부식성과 내마모성을 갖는다)의 제조방법에 있어서, 동합금 분말과 경질 입자를 함유하는 혼합 분말(여기서, 동합금 분말은 5 내지 40중량%의 범위 내에서 Zn과 Ni중의 적어도 하나를 함유하고, 경질 입자는 상기 혼합 분말 내에 10내지 30중량%의 범위 내에서 함유되어 있다)을 조합시키고, 혼합 분말에 기계적 합금화법(mechanical alloying method), 기계적 분쇄법(mechanical grinding method) 및 조립법(granulation)중의 적어도 하나의 혼합 분쇄 처리를 실시하여 복합 동합금 분말로 만들며, 이로써 경질 입자가 25㎛이하의 최대 입자 직경과 10㎛이하의 평균 입자 작경을 갖도록 분쇄되는 동시에 복합 동합금 분말 소지 내에 균일하게 분산되고, 복합 동합금 분말을 성형하여 소결시킴을 특징으로 하는 방법.
  15. 동합금 소지와 경질 입자를 함유하는 소결 마찰재(여기서, 동합금 소지는 5 내지 40중량%의 범위 내에서 Zn과 Ni중의 적어도 하나를 함유하고, 경질 입자는 소지를 구성하는 구복합 동합금 분말 소지 내에 균일하게 분산되어 있고 마찰재의 10 내지 30중량%의 범위 내에서 함유되어 있으며, 이로써 우수한 내황화부식성과 내마모성을 갖는다)의 제조방법에 있어서, 금속 분말 그룹과 경질 입자를 함유하는 혼합 분말(여기서, 금속 분말 그룹은 Cu 분말에 추가하여 5 내지 40중량%의 범위 내에서 Zn분말과 Ni분말 중의 적어도 하나를 함유하고, 경질 입자는 상기 혼합 분말 내에 10 내지 30중량%의 범위 내에서 함유되어 있다)을 조합시키고, 혼합 분말에 기계적 합금화법, 기계적 분쇄법 및 조리법 중의 적어도 하나의 혼합 분쇄 처리를 실시하여 복합 동합금 분말로 만들고, 이로써 경질 입자가 25㎛ 이하의 최대 입자 직경과 10㎛ 이하의 평균 입자 직경을 갖도록 분쇄되는 동시에 복합 동합금 분말 소지 내에 균일하게 분산되며, 복합 동합금 분말을 성형하여 소결시킴을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 동합금 분말이 3 내지 20중량%의 Sn을 추가로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서, 금속 분말 그룹이 3 내지 20중량%의 Sn 분말을 추다로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  18. 제16항에 있어서, 동합금 분말이 1 내지 5중량%의 Si, 0.1 내지 5중량%의 Al 및 0.5 내지 3중량%의 Pb 중의 적어도 하나를 추가로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  19. 제17항에 있어서, 금속 분말 그룹이 1 내지 5중량%의 Si 분말, 0.1 내지 5중량%의 Al 분말 및 0.5 내지 3중량%의 Pb 분말 중의 적어도 하나를 추가로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  20. 제14항에 있어서, 소결 마찰재가 평균 직경이 30㎛ 이하로 균일하게 분산된 구멍을 20용량% 이하의 비율로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  21. 제15항에 있어서, 소결 마찰재가 평균 직경이 30㎛ 이하로 균일하게 분산된 구멍을 20용량% 이하의 비율로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  22. 제14항에 있어서, 경질 입자가 FeMo, FeCr, FeTi, FeW 및 FeB 중에서 선택된 적어도 하나의 철계금속간 화합물을 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  23. 제15항에 있어서, 경질 입자가 FeMo, FeCr, FeTi, FeW 및 FeB 중에서 선택된 적어도 하나의 철계금속간 화합물을 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  24. 제22항에 있어서, 혼합 분말이 경질 입장로서 5중량% 이하의 Al2O3입자를 추가로 함유함을 특징으로하는 소결 마찰재의 제조방법.
  25. 제23항에 있어서, 혼합 분말이 경질 입자로서 5중량% 이하의 Al2O3입자를 추가로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  26. 제14항에 있어서, 혼합 분말이 흑연, MoS2, CaF2및 BN 중의 적어도 하나의 고체 윤활제를 3중량%이하의 비율로 추다로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  27. 제15항에 있어서, 혼합 분말이 흑연, MoS2, CaF2및 BN 중의 적어도 하나의 고체 윤활제를 3중량%이하의 비율로 추가로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  28. 제14항에 있어서, 혼합 분말이 고체 윤활제로서 천연 인편상 흑연 분말 및 천연 인편상 흑연 분말이 이의 두께 방향으로 팽창된 팽창화 흑연 분말 중의 적어도 하나를 15중량% 이하의 비율로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  29. 제15항에 있어서, 혼합 분말이 고체 윤활제로서 천연 인편상 흑연 분말 및 천연 인편상 흑연 분말이 이의 두께 방향으로 팽창된 팽창화 흑연 분말 중의 적어도 하나를 15중량% 이하의 비율로 함유함을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  30. 제14항에 있어서, 복합 동합금 분말의 각 입자가 긴 직경(DL)과 짧은 직경(DS)을 가지며, DL은 50 내지 300㎛의 범위내에 있고, 종횡비(DL/DS)는 1 내지 5의 범위 내에 있음을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  31. 제15항에 있어서, 복합 동합금 분말의 각 입자가 긴 직경(DL)과 짧은 직경(DS)을 가지며, DL은 50 내지 300㎛의 범위내에 있고, 종횡비(DL/DS)는 1 내지 5의 범위 내에 있음을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  32. 제14항에 있어서, 복합 동합금 분말이 직경이 2.5mm인 오리피스 관에서 50g당 30초 이하로 흘러내리는 유동성을 가짐을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  33. 제15항에 있어서, 복합 동합금 분말이 직경이 2.5mm인 오리피스 관에서 50g당 30초 이하로 흘러내리는 유동성을 가짐을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  34. 제14항에 있어서, 복합 동합금 분말이 진밀도비(true density ration)로 70% 이상 성형되고, 분말 성형체가 불활성 가스와 환원 가스 중의 적어도 하나를 함유하는 분위기 속에서 800 내지 1200℃의 온도 범위에서 30분 이상 소결됨을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  35. 제15항에 있어서, 복합 동합금 분말이 진밀도비로 70% 이상 성형되고, 분말 성형체가 불활성 가스와 환원 가스 중의 적어도 하나를 함유하는 분위기 속에서 800내지 1200℃의 온도 범위에서 30분 이상 소결됨을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  36. 제34항에 있어서, 800 내지1200℃의 범위 내의 소결온도(Ts)에서 소결된 소결체가 환원 가스 분위기 속에서 500℃ 이상의 소결온도(Ts) 이하로 가열된 후에 즉시 열간 단조와 열간 압출 중의 어느 하나의 가공을 실시하고, 이로써 소결체의 기계적 특성이 향상됨을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  37. 제35항에 있어서, 800 내지 1200℃의 범위 내의 소결온도(Ts)에서 소결된 소결체가 환원 가스 분위기속에서 500℃ 이상 소결온도(Ts) 이하로 가열된 후에 즉시 열간 단조와 열간 압출 중의 어느 하나의 가공을 실시하고, 이로써 소결체의 기계적 특성이 향상됨을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  38. 제36항에 있어서, 열간 단조에서 면압이 5 내지 8t/㎠의 범위 내에 있고, 열간 압출에서 압출비가 10이상임을 특징으로 하는 소결마찰재의 제조방법.
  39. 제37항에 있어서, 열간 단조에서 면압이 5 내지 8t/㎠의 범위 내에 있고, 열간 압출에서 압출비가 10이상임을 특징으로 하는 소결 마찰재의 제조방법.
  40. 동합금 소지와 결질 입자를 함유하는 복합 동합금 분말로서, 복합 동합금 분말이 동합금 소지 내에 균일하게 분산된 경질 입자를 10 내지 30중량%의 범위로 함유하고, 경질 입자가 최대 입자 직경이 25㎛ 이하이고 평균 입자 직경이 10㎛ 이하임을 특징으로 하는 복합 동합금 분말.
  41. 동합금 소지와 경질 입자를 함유하는 복합 동합금 분말로서, 복합 동합금 분말이 동합금 소지 내에 균일하게 분산된 경질 입자를 10 내지 30중량%의 범위로 함유하고, 동합금 소지가 5 내지 40중량%의 범위 내에서 Zn과 Ni 중의 적어도 하나를 함유함을 특징으로 하는 복합 동합금 분말.
  42. 제41항에 있어서, 경길 입자가, 최대 입자 직경이 25㎛ 이하이고 평균 입자 직경이 10㎛ 이하임을 특징으로 하는 복합 동합금 분말.
  43. 제41항에 있어서, 소지가 3 내지 20중량%의 범위 내에서 Sn을 추가로 함유함을 특징으로 하는 복합동합금 분말.
  44. 제43항에 있어서, 소지가 1 내지 5중량%의 Si, 0.1 내지 5중량%의 Al 및 0.5 내지 3중량%의 Pb 중의 적어도 하나를 추가로 함유함을 특징으로 하는 복합 동합금 분말.
  45. 제41항에 있어서, 경질 입자가 FeMo, FeCr, FeTi, FeW 및 FeB 중에서 선택된 적어도 하나의 철계금속간 화합물을 함유함을 특징으로 하는 복합 동합금 분말.
  46. 제45항에 있어서, 복합 동합금 분말이 경질 입자로서 5중량% 이하의 Al2O3입자를 추가로 함유함을 특징으로 하는 복합 동합금 분말.
  47. 제41항에 있어서, 복합 동합금 분말이 각 입자가 긴 직경(DL)과 짧은 직경(DS)을 가지며, DL은 50 내지 300㎛의 범위 내에 있고, 종횡비(DL/DS)는 1 내지 5의 범위 내에 있음을 특징으로 하는 복합 동합금 분말.
  48. 제41항에 있어서, 직경이 2.5mm인 오리피스 관에서 50g30초 이하로 흘러내리는 유동성을 가짐을 특징으로 하는 복합 동합금 분말.
  49. 제41항에 있어서, 소지 내에 분산된 3중량% 이하의 고체 윤활제를 함유함을 특징으로 하는 복합 동합금 분말.
  50. 제49항에 있어서 고체 윤활제가 흑연, MoS2, CeF2및 BN 중의 적어도 하나를 함유함을 특징으로 하는 복합 동합금 분말.
  51. 동합금 소지와 경질 입자를 함유하는 복합 동합금 분말의 제조방법에 있어서, 동합금 분말과 경질 입자를 함유하는 혼합 분말(여기서, 혼합 분말은 10 내지 30중량%의 경질 입자를 함유한다)을 조합시키고, 혼합분말에 기계적 합금화법, 기계적 분쇄법 및 조립법 중의 적어도 하나의 혼합 분쇄 처리를 실시하여 복합 동합금분말로 만들고, 이로써, 경질 입자가 25㎛ 이하의 최대 입자 직경과 10㎛ 이하의 평균 입자 직경르 갖도록 분쇄되는 동시에 복합 동합금 분말 내에 균일하게 분사됨을 특징으로 하는 방법.
  52. 동합금 소지와 경질 입자를 함유하는 복합 동합금 분말의 제조방법에 있어서, 동합금 소지를 구성하기 위한 금속 분말 그룹과 경질 입자를 함유하는 혼합 분말(여기서, 혼합 분말은 10 내지 30중량%의 경질 입자를 함유한다)을 조합시키고, 혼합 분말에 기계적 합금화법, 기계적 분쇄법 및 조립법 중의 적어도 하나의 혼합 분쇄 처리를 실시하여 복합 동합금 분말로 만들고, 이로써 경질 입자가 25㎛ 이하의 최대 입자 직경과 10㎛이하의 평균 입자 직경을 갖도록 분쇄되는 동시에 복합 동합금 분말 소지 내에 균일하게 분사됨을 특징으로 하는 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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