JPS5933186B2 - 溶射被膜を有する摺動材料 - Google Patents
溶射被膜を有する摺動材料Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鉄、マンガン及び銅からなる銅合金の粉末を
鉄系金属基体上に溶射してなる溶射被膜を有する摺動材
料に関するものである。
鉄系金属基体上に溶射してなる溶射被膜を有する摺動材
料に関するものである。
従来、軸受、すベリ板、カム、ギア、リテーナーあるい
は摩擦板、集電材の如き摺動材料には、銅合金あるいは
鋳鉄などが広く使用されており、それぞれの使用条件に
おいて相当の成果を納めているが、前者は価格的に高価
であると同時に、加温雰囲気中における耐荷重性に若干
問題があり、後者は比較的廉価であるが錆やすいこと、
初期なじみに若干問題があること、強度的に脆いなどの
欠点があつた。
は摩擦板、集電材の如き摺動材料には、銅合金あるいは
鋳鉄などが広く使用されており、それぞれの使用条件に
おいて相当の成果を納めているが、前者は価格的に高価
であると同時に、加温雰囲気中における耐荷重性に若干
問題があり、後者は比較的廉価であるが錆やすいこと、
初期なじみに若干問題があること、強度的に脆いなどの
欠点があつた。
銅合金の耐荷重性、耐摩耗性そして機械的強度を改善し
たものとして高力黄銅なども使用されているが、鋳造性
、機械加工性に若干問題があると同時に、潤滑条件が適
切でないと初期なじみに問題が残る。本発明者らは、こ
のような問題を解決するために、鉄３〜５重量％、マン
ガン４〜６重量％そして残部銅からなる銅合金の粉末を
常法にしたがつてグリツトブラスト前処理を施した銅な
どの金属基体上に溶射することによつて、安価で機械的
強度にすぐれ、なじみ性、耐荷重性そして耐摩耗性にす
ぐれた摺動材料を得ることに成功した。
たものとして高力黄銅なども使用されているが、鋳造性
、機械加工性に若干問題があると同時に、潤滑条件が適
切でないと初期なじみに問題が残る。本発明者らは、こ
のような問題を解決するために、鉄３〜５重量％、マン
ガン４〜６重量％そして残部銅からなる銅合金の粉末を
常法にしたがつてグリツトブラスト前処理を施した銅な
どの金属基体上に溶射することによつて、安価で機械的
強度にすぐれ、なじみ性、耐荷重性そして耐摩耗性にす
ぐれた摺動材料を得ることに成功した。
この合金粉末は、耐摩耗性にすぐれ、また溶射被膜中に
若干の空孔が残存せしめられるところから摺動面におけ
る潤滑油剤の保持性にもすぐれるなどの特徴を有してい
る。合金中の鉄およびマンガン成分は被膜の硬さ、引張
強度、耐摩耗性を向上せしめる効果がある。使用される
合金粉末の粒度は、日本標準篩で１００メッシュを通過
するもの、とくに２００メッシュを通過する粉末である
ことが好ましい。
若干の空孔が残存せしめられるところから摺動面におけ
る潤滑油剤の保持性にもすぐれるなどの特徴を有してい
る。合金中の鉄およびマンガン成分は被膜の硬さ、引張
強度、耐摩耗性を向上せしめる効果がある。使用される
合金粉末の粒度は、日本標準篩で１００メッシュを通過
するもの、とくに２００メッシュを通過する粉末である
ことが好ましい。
粒度が大きいと溶射被膜の密度が小さく、表面仕上げあ
らさや耐摩耗性、耐荷重性にも悪影響を及ぼす。溶射被
膜の厚さは、おおむね０．１〜１．０ｎ）就中、０．３
〜０．８前言）最も望ましくは上限が０．５翼ｌ以下の
場合である。溶射被膜の基体金属との密着強度および溶
射被膜自体の機械的強度は、他の溶射条件が一定であれ
ば、溶射被膜が薄い程大きいが、該溶射被膜を研削もし
くは刃物加工によつて摺動面を形成せしめる際の仕上げ
代や該被膜の摩耗許容量など、主として加工上、適用上
の観点を加味して、上述した範囲の被膜厚さが採用され
る。第１表は、溶射被膜の被膜厚さと密着強度との関係
を実験によつて確認した結果を示す。第１表密着強度の
測定は、基体上の溶射被膜の表面に接着剤を塗布して、
これに金属ブロックを接着せしめ、基体を固定して、該
金属ブロックに引張り力を働かせると、溶射被膜には基
体表面から垂直方向に引剥がされる力が加わる。
らさや耐摩耗性、耐荷重性にも悪影響を及ぼす。溶射被
膜の厚さは、おおむね０．１〜１．０ｎ）就中、０．３
〜０．８前言）最も望ましくは上限が０．５翼ｌ以下の
場合である。溶射被膜の基体金属との密着強度および溶
射被膜自体の機械的強度は、他の溶射条件が一定であれ
ば、溶射被膜が薄い程大きいが、該溶射被膜を研削もし
くは刃物加工によつて摺動面を形成せしめる際の仕上げ
代や該被膜の摩耗許容量など、主として加工上、適用上
の観点を加味して、上述した範囲の被膜厚さが採用され
る。第１表は、溶射被膜の被膜厚さと密着強度との関係
を実験によつて確認した結果を示す。第１表密着強度の
測定は、基体上の溶射被膜の表面に接着剤を塗布して、
これに金属ブロックを接着せしめ、基体を固定して、該
金属ブロックに引張り力を働かせると、溶射被膜には基
体表面から垂直方向に引剥がされる力が加わる。
該溶射被膜が基体表面から引剥されるか、あるいは該溶
射層内の破断をともなつて引剥されたときの引張力をも
つで密着強度とした。本発明の合金組成による溶射被膜
の表面硬度は、ロツクウエルＦスケールで９５前後であ
つて、青銅鋳物第６種（ＪＩＳＨ５ｌｌｌ、ＢＣ−６）
の約７５よりも大きく、高力黄銅鋳物第３種（ＪＩＳＨ
５ｌＯ２、ＨＢｓＣ−３）の約１１２よりも小さい。
射層内の破断をともなつて引剥されたときの引張力をも
つで密着強度とした。本発明の合金組成による溶射被膜
の表面硬度は、ロツクウエルＦスケールで９５前後であ
つて、青銅鋳物第６種（ＪＩＳＨ５ｌｌｌ、ＢＣ−６）
の約７５よりも大きく、高力黄銅鋳物第３種（ＪＩＳＨ
５ｌＯ２、ＨＢｓＣ−３）の約１１２よりも小さい。
また本発明の合金組成と同一の組成からなる焼結合金（
成形圧力４トン／Ｃｌｌｌ焼結温度８００℃で３０分間
保持、水素気流中）の約５１と比較すると、本発明の溶
射材料はこれよりもかなり大きい。因みに、銅合金の溶
射で一般によく使用される銅９０、錫１０（重量％）か
らなる青銅粉末溶射被膜の硬度は約８７である。溶射に
よる当該合金材料と粉末冶金による当該合金材料の硬度
の相違は、それぞれの製造過程において、溶射では硬度
の高い金属酸化物が生成されるのに対して、粉末冶金で
はこうした金属酸化物がほとんど生成されないこと、お
よび溶射では溶融粒子が金属基体上で急冷されるのに対
して、粉末冶金では徐冷されるから、金属組織上大きな
相違を生ずるものと考えられる。なお、前記青銅粉末溶
射被膜よりも本発明の溶射被膜の硬度が高いのは、主と
して合金組成の相違によるものと考えられる。
成形圧力４トン／Ｃｌｌｌ焼結温度８００℃で３０分間
保持、水素気流中）の約５１と比較すると、本発明の溶
射材料はこれよりもかなり大きい。因みに、銅合金の溶
射で一般によく使用される銅９０、錫１０（重量％）か
らなる青銅粉末溶射被膜の硬度は約８７である。溶射に
よる当該合金材料と粉末冶金による当該合金材料の硬度
の相違は、それぞれの製造過程において、溶射では硬度
の高い金属酸化物が生成されるのに対して、粉末冶金で
はこうした金属酸化物がほとんど生成されないこと、お
よび溶射では溶融粒子が金属基体上で急冷されるのに対
して、粉末冶金では徐冷されるから、金属組織上大きな
相違を生ずるものと考えられる。なお、前記青銅粉末溶
射被膜よりも本発明の溶射被膜の硬度が高いのは、主と
して合金組成の相違によるものと考えられる。
以下、実施例について説明する。
鉄４重量％、マンガン５重量％そして残部銅からなる２
００メツシユを通過する銅合金の粉末を、一般構造用圧
延鋼板（ＪＩＳＧ３ｌＯｌＳＳ４ｌ）上に下記条件で溶
射した。
００メツシユを通過する銅合金の粉末を、一般構造用圧
延鋼板（ＪＩＳＧ３ｌＯｌＳＳ４ｌ）上に下記条件で溶
射した。
上記溶射条件によつて得られた溶射被膜を研削加工して
溶射被膜厚さを０．５１ｍ１こ仕上げたものを試験片と
して、下記条件で摩擦摩耗試験を行なつた。
溶射被膜厚さを０．５１ｍ１こ仕上げたものを試験片と
して、下記条件で摩擦摩耗試験を行なつた。
第２表に、面圧と摩擦係数の関係を高力黄銅鋳物（ＨＢ
ｓＣ第３種相当）および鋳鉄鋳物（ＦＣ２５）と比較し
て行なつた試験結果について示す。
ｓＣ第３種相当）および鋳鉄鋳物（ＦＣ２５）と比較し
て行なつた試験結果について示す。
上述した試験条件では、いずれの試験片も６０ｋｇ／Ｃ
Ｔ！ｌの面圧までは摩擦係数の相互の値に若干の相違は
あるにしても、正常なすべり摩擦を示した。鋳鉄におい
ては、面圧８０ｋｇ／ＣＴｉｌから摩擦係数が高くなり
始め、この傾向は累積負荷毎に上昇を続けて面圧１００
ｋｇ／ｄにおいては０．３０に達し、面圧１１０ｋｇ／
ｃ！ｉｌで摩擦係数は急上昇したので試験を中止した。
高力黄銅は、面圧８０ｋｇ／Ｃｌｉｌまでは正常なすべ
り摩擦挙動を示したが、面圧９０ｋｇ／Ｃｄにおいて係
数に変動が現われ、以後の累積負荷で１２０ｋｇ／Ｃｒ
ＩＬまでは０．２５〜０．３０の変動幅で推移した。
Ｔ！ｌの面圧までは摩擦係数の相互の値に若干の相違は
あるにしても、正常なすべり摩擦を示した。鋳鉄におい
ては、面圧８０ｋｇ／ＣＴｉｌから摩擦係数が高くなり
始め、この傾向は累積負荷毎に上昇を続けて面圧１００
ｋｇ／ｄにおいては０．３０に達し、面圧１１０ｋｇ／
ｃ！ｉｌで摩擦係数は急上昇したので試験を中止した。
高力黄銅は、面圧８０ｋｇ／Ｃｌｉｌまでは正常なすべ
り摩擦挙動を示したが、面圧９０ｋｇ／Ｃｄにおいて係
数に変動が現われ、以後の累積負荷で１２０ｋｇ／Ｃｒ
ＩＬまでは０．２５〜０．３０の変動幅で推移した。
しかし１３０ｋｇ／Ｃ！７Ｌの負荷と同時に摩擦係数は
大きく変動を始めて間歇的に発音をともなつて係数は０
．３を超えるようになり、面圧１５０ｋｇ／Ｃ！ＩＬに
おいては発音が激しく摩擦係数の平均は０．４０を超え
るに至つた。本発明品は面圧１５０ｋｇ／ＣＴｌまで摩
擦係数の値に変動が見られず、安定した摩擦状態が続い
た。
大きく変動を始めて間歇的に発音をともなつて係数は０
．３を超えるようになり、面圧１５０ｋｇ／Ｃ！ＩＬに
おいては発音が激しく摩擦係数の平均は０．４０を超え
るに至つた。本発明品は面圧１５０ｋｇ／ＣＴｌまで摩
擦係数の値に変動が見られず、安定した摩擦状態が続い
た。
第３表に面圧（ａ）５０Ｖ９／ｄと（ｂ）８０ｋｇ／ｄ
のそれぞれの場合について、（イ）高力黄銅鋳物、（口
）鋳鉄、（ハ）本発明の合金組成と同一の組成からなる
焼結合金、そして（ニ）前記青銅粉末による溶射材料と
比較して行なつた摩耗試験の結果を示す。
のそれぞれの場合について、（イ）高力黄銅鋳物、（口
）鋳鉄、（ハ）本発明の合金組成と同一の組成からなる
焼結合金、そして（ニ）前記青銅粉末による溶射材料と
比較して行なつた摩耗試験の結果を示す。
以上説明したように、本発明による摺動材料は摩擦摺動
面における潤滑油剤の保持性がよく、摩擦摩耗特性にき
わめてすぐれている。
面における潤滑油剤の保持性がよく、摩擦摩耗特性にき
わめてすぐれている。
なお、本発明の溶射被膜を得るに際して、プラズマによ
る溶射法を採用したが、火焔による溶射法を採用しても
同様の結果を得ることができる。
る溶射法を採用したが、火焔による溶射法を採用しても
同様の結果を得ることができる。
Claims (1)
- １ 鉄３〜５重量％、マンガン４〜６重量％、残部銅か
らなる合金粉末を、金属基体上に溶射してなる溶射被膜
を有する摺動材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15365680A JPS5933186B2 (ja) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | 溶射被膜を有する摺動材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15365680A JPS5933186B2 (ja) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | 溶射被膜を有する摺動材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5792171A JPS5792171A (en) | 1982-06-08 |
| JPS5933186B2 true JPS5933186B2 (ja) | 1984-08-14 |
Family
ID=15567298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15365680A Expired JPS5933186B2 (ja) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | 溶射被膜を有する摺動材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933186B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166854U (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-06 | パイオニア株式会社 | デイスククランプ装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2151306B (en) * | 1983-12-16 | 1987-02-04 | United Technologies Corp | Actuator gland construction |
| JP3568061B2 (ja) * | 1995-05-17 | 2004-09-22 | 大豊工業株式会社 | 斜板式コンプレッサーの斜板及び斜板とシューとの組合わせ |
| CA2514491C (en) | 2004-09-17 | 2012-07-03 | Sulzer Metco Ag | A spray powder |
| JP2012162771A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Oiles Corp | 鉄系焼結摺動部材及びその製造方法 |
| US11746405B2 (en) | 2018-11-02 | 2023-09-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | Thermal sprayed coating for sliding member, and sliding device provided with thermal sprayed coating for sliding member |
-
1980
- 1980-10-31 JP JP15365680A patent/JPS5933186B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166854U (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-06 | パイオニア株式会社 | デイスククランプ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5792171A (en) | 1982-06-08 |
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