JP2588096B2 - 固体潤滑複合摺動材料およびその製造方法 - Google Patents
固体潤滑複合摺動材料およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種の機械部品として
軸受又は摺動部分に用いるのに適した固体潤滑複合摺動
材料に関するものである。
軸受又は摺動部分に用いるのに適した固体潤滑複合摺動
材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、二硫化タングステン（ＷＳ2）、
二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）、黒鉛、フッ化黒鉛、フ
ッ化カルシウムなどの潤滑性物質と各種の金属及び合金
とからなる焼結体が自己潤滑性材料として使用されてい
る。
二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）、黒鉛、フッ化黒鉛、フ
ッ化カルシウムなどの潤滑性物質と各種の金属及び合金
とからなる焼結体が自己潤滑性材料として使用されてい
る。
【０００３】これら従来の自己潤滑性材料が記載きれて
いる代表的なものとしては特開昭５３―１２２０５９号
公報、特開昭６２―１９６３５１号公報などがある。
いる代表的なものとしては特開昭５３―１２２０５９号
公報、特開昭６２―１９６３５１号公報などがある。
【０００４】二硫化タングステン、二硫化モリブデンな
どの潤滑性物質と、各種の金属及び合金の結合相からな
る自己潤滑性材料は、潤滑性物質としての出発原料粉末
と結合相としての出発原料粉末とを混合、成形後、焼結
しているが、こうして得た焼結体の中の潤滑性物質は結
合相の金属及び合金と反応して潤滑性のない物質に変化
して、その歩留りを低下させ自己潤滑性材料の磨耗の増
大及び強度低下をもたらし、寿命が著しく低下してしま
うという問題がある。
どの潤滑性物質と、各種の金属及び合金の結合相からな
る自己潤滑性材料は、潤滑性物質としての出発原料粉末
と結合相としての出発原料粉末とを混合、成形後、焼結
しているが、こうして得た焼結体の中の潤滑性物質は結
合相の金属及び合金と反応して潤滑性のない物質に変化
して、その歩留りを低下させ自己潤滑性材料の磨耗の増
大及び強度低下をもたらし、寿命が著しく低下してしま
うという問題がある。
【０００５】そのため潤滑性物質の歩留りをあげるため
に、潤滑性物質の含有量を増加させると焼結体の強度は
低下し、焼結体の加工性は極端に低下するとともに、高
い荷重がかかる摺動部分には使用することが困難であ
る。
に、潤滑性物質の含有量を増加させると焼結体の強度は
低下し、焼結体の加工性は極端に低下するとともに、高
い荷重がかかる摺動部分には使用することが困難であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な問題点を解決したもので、摩擦係数及び比磨耗率が低
く、しかも機械的性質に優れ、かつ雰囲気を問わずに使
用できる固体潤滑複合摺動材料及びその製造方法の提供
を目的とするものである。
な問題点を解決したもので、摩擦係数及び比磨耗率が低
く、しかも機械的性質に優れ、かつ雰囲気を問わずに使
用できる固体潤滑複合摺動材料及びその製造方法の提供
を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、自己潤滑性
材料における潤滑性物質と結合相の金属及び合金との反
応性や濡れ性、焼結性などについて検討した結果、潤滑
部材層と金属層間に緻密な化合物相を生成させることに
よって本発明を完成するに至ったものである。
材料における潤滑性物質と結合相の金属及び合金との反
応性や濡れ性、焼結性などについて検討した結果、潤滑
部材層と金属層間に緻密な化合物相を生成させることに
よって本発明を完成するに至ったものである。
【０００８】すなわち、本発明は、すべり、ないしころ
がり部材に接する摺動面に潤滑部材層、それと接合した
裏金層からなる摺動材料であって、前記潤滑部材層の厚
さが０．１〜１０ｍｍで、粒径１μｍ以上５００μｍ以
下の固体潤滑剤のＷＳ2、ＭｏＳ2を単独または両者で５
重量パーセント以上９５重量パーセント以下含み、残り
の結合部分が、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃ
ｏ，Ｓｎ，Ｃｕの１種または２種以上を含む金属もしく
は合金粉末と０．０５重量パーセント以上２．０重量パ
ーセント以下のＢを含む焼結相であることを特徴とする
固体潤滑複合摺動材料である。
がり部材に接する摺動面に潤滑部材層、それと接合した
裏金層からなる摺動材料であって、前記潤滑部材層の厚
さが０．１〜１０ｍｍで、粒径１μｍ以上５００μｍ以
下の固体潤滑剤のＷＳ2、ＭｏＳ2を単独または両者で５
重量パーセント以上９５重量パーセント以下含み、残り
の結合部分が、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃ
ｏ，Ｓｎ，Ｃｕの１種または２種以上を含む金属もしく
は合金粉末と０．０５重量パーセント以上２．０重量パ
ーセント以下のＢを含む焼結相であることを特徴とする
固体潤滑複合摺動材料である。
【０００９】二硫化タングステンおよび二硫化モリブデ
ンは、粒径が１〜２μｍの燐片状粉末で真空中での摩擦
係数の低い物質である。
ンは、粒径が１〜２μｍの燐片状粉末で真空中での摩擦
係数の低い物質である。
【００１０】しかし水分のある雰囲気では摩擦係数が高
く、また金属との反応性に富んでおり金属粉と混合して
加熱すると分解してしまうか、他の硫化物に変化してし
まい、金属および合金中の歩留りが極端に低く、二硫化
タングステンおよび二硫化モリブデンを含む金属基の複
合材料の製造は困難である。
く、また金属との反応性に富んでおり金属粉と混合して
加熱すると分解してしまうか、他の硫化物に変化してし
まい、金属および合金中の歩留りが極端に低く、二硫化
タングステンおよび二硫化モリブデンを含む金属基の複
合材料の製造は困難である。
【００１１】そめため現在実用化されている材料は、１
〜２μｍの燐片状の二硫化タングステンおよび二硫化モ
リブデンを数１０μｍ以上に造粒したものを５５〜８０
容積パーセントと、比較的反応しにくい金属であるＴ
ａ，Ｗ，Ｃｕ、Ａｇを選び複合化している。
〜２μｍの燐片状の二硫化タングステンおよび二硫化モ
リブデンを数１０μｍ以上に造粒したものを５５〜８０
容積パーセントと、比較的反応しにくい金属であるＴ
ａ，Ｗ，Ｃｕ、Ａｇを選び複合化している。
【００１２】そのため焼結体の強度は低く、加工性も悪
く、高荷重がかかる所には使用することができない。
く、高荷重がかかる所には使用することができない。
【００１３】そこで摺動面には潤滑性に富んだ潤滑部材
を用い、強度は裏金の金属部材でもたせる構造にっいて
検討した結果、この構造材の問題点は両部材の接合性で
あることがわかった。
を用い、強度は裏金の金属部材でもたせる構造にっいて
検討した結果、この構造材の問題点は両部材の接合性で
あることがわかった。
【００１４】そこで、さらに潤滑性物質と結合相の金属
もしくは合金との濡れ性、反応性および焼結性について
詳細に検討した結果、両部材間に緻密で接合力の強い化
合物相を生成させることにより問題点を解決することが
できた。
もしくは合金との濡れ性、反応性および焼結性について
詳細に検討した結果、両部材間に緻密で接合力の強い化
合物相を生成させることにより問題点を解決することが
できた。
【００１５】すなわち、固体潤滑剤の二硫化タングステ
ンおよび二硫化モリブデンとＦｅ，Ｃｒ，Ｎｉなどの金
属結合相との混合物にＢを添加することにより、潤滑部
材と裏金の金属部材間に緻密な硫化物が生成することが
分かった。
ンおよび二硫化モリブデンとＦｅ，Ｃｒ，Ｎｉなどの金
属結合相との混合物にＢを添加することにより、潤滑部
材と裏金の金属部材間に緻密な硫化物が生成することが
分かった。
【００１６】このような生成相により機械的強度が高
く、大気中から真空中までのあらゆる雰囲気中で、しか
も高温においても潤滑性に優れた焼結体を造ることがで
きる。
く、大気中から真空中までのあらゆる雰囲気中で、しか
も高温においても潤滑性に優れた焼結体を造ることがで
きる。
【００１７】
【作用】本発明の固体潤滑複合摺動材料は、潤滑性物質
を主成分とする潤滑部材により比磨耗率と磨耗係数の両
者が著しく低い優れた摺動特性と金属部材により高い強
度を得たもので、大気中ないし真空中で高温まで使用で
きる軸受部材である。
を主成分とする潤滑部材により比磨耗率と磨耗係数の両
者が著しく低い優れた摺動特性と金属部材により高い強
度を得たもので、大気中ないし真空中で高温まで使用で
きる軸受部材である。
【００１８】すなわち、本発明の固体潤滑複合摺動材料
は、すべり、ないしころがり部材に接する摺動面に潤滑
部材層、それと接合した裏金層からなる摺動材料であっ
て、前記潤滑部材層の厚さが０．１〜１０ｍｍで、粒径
１μｍ以上５００μｍ以下の固体潤滑剤のＷＳ2、Ｍｏ
Ｓ2を単独または両者で５重量パーセント以上９５重量
パーセント以下含み、残りの結合部分が、粒径１００μ
ｍ以下のＮｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｔ
ａ，Ｃｕの１種または２種以上を含む金属もしくは合金
粉末と０．０５重量パーセント以上２．０重量パーセン
ト以下のＢを含むことを特徴とする固体潤滑複合摺動材
料である。
は、すべり、ないしころがり部材に接する摺動面に潤滑
部材層、それと接合した裏金層からなる摺動材料であっ
て、前記潤滑部材層の厚さが０．１〜１０ｍｍで、粒径
１μｍ以上５００μｍ以下の固体潤滑剤のＷＳ2、Ｍｏ
Ｓ2を単独または両者で５重量パーセント以上９５重量
パーセント以下含み、残りの結合部分が、粒径１００μ
ｍ以下のＮｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｔ
ａ，Ｃｕの１種または２種以上を含む金属もしくは合金
粉末と０．０５重量パーセント以上２．０重量パーセン
ト以下のＢを含むことを特徴とする固体潤滑複合摺動材
料である。
【００１９】固体潤滑剤のＷＳ2、ＭｏＳ2を含む潤滑部
材層は、ＷＳ2，ＭｏＳ2の単独または両者でその割合が
５重量パーセント未満であると潤滑性が悪く、摩擦係数
が著しく高くなる。
材層は、ＷＳ2，ＭｏＳ2の単独または両者でその割合が
５重量パーセント未満であると潤滑性が悪く、摩擦係数
が著しく高くなる。
【００２０】また９５重量パーセント超であると焼結性
が悪く、極めて強度の低い焼結体しか出来ない。
が悪く、極めて強度の低い焼結体しか出来ない。
【００２１】そのため固体潤滑剤のＷＳ2、ＭｏＳ2を単
独または両者で５重量パーセント以上９５重量パーセン
ト以下とした。望ましくは３０重量パーセント以上８５
重量パーセント以下である。
独または両者で５重量パーセント以上９５重量パーセン
ト以下とした。望ましくは３０重量パーセント以上８５
重量パーセント以下である。
【００２２】固体潤滑剤のＷＳ2、ＭｏＳ2は粒径が１μ
ｍ未満であると金属との反応が激しくて変質し易く、５
００μｍ超では金属粉との混合が不均一になり、均質な
複合材料ができない。そのため１μｍ以上５００μｍ以
下とした。
ｍ未満であると金属との反応が激しくて変質し易く、５
００μｍ超では金属粉との混合が不均一になり、均質な
複合材料ができない。そのため１μｍ以上５００μｍ以
下とした。
【００２３】潤滑部材層は厚さは０．１ｍｍ未満である
と磨耗による寿命が短い。また潤滑部材層は数ｍｍ厚さ
磨耗すると相手材とのクリアランスが大きくなりすぎて
使用に耐えられなくなる。そのため、０．１〜１０ｍｍ
とした。望ましくは０．２〜５ｍｍである。
と磨耗による寿命が短い。また潤滑部材層は数ｍｍ厚さ
磨耗すると相手材とのクリアランスが大きくなりすぎて
使用に耐えられなくなる。そのため、０．１〜１０ｍｍ
とした。望ましくは０．２〜５ｍｍである。
【００２４】潤滑性物質の残りは、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，
Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕの金属ないし合金粉
末を１種または２種以上を用いた結合相である。
Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕの金属ないし合金粉
末を１種または２種以上を用いた結合相である。
【００２５】Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，ＴａはＷＳ
2，ＭｏＳ2と反応して潤滑性に富む硫化物を形成すると
ともに、潤滑性物質と金属とを強固に結合する働きがあ
り、Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕは潤滑性物質と反応しにくく、潤
滑性物質の歩留りを高める作用がある。
2，ＭｏＳ2と反応して潤滑性に富む硫化物を形成すると
ともに、潤滑性物質と金属とを強固に結合する働きがあ
り、Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕは潤滑性物質と反応しにくく、潤
滑性物質の歩留りを高める作用がある。
【００２６】これらの金属ないし合金粉末の結合相は複
合材料の使用目的によって配合組成をかえることが望ま
しい。
合材料の使用目的によって配合組成をかえることが望ま
しい。
【００２７】耐熱性が必要な場合は、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｍｏ，Ｃｏなどの配合量を多くするか、それらの合
金を使用し、通電性にはＣｕ，Ｓｎなどを用いる。
ｉ，Ｍｏ，Ｃｏなどの配合量を多くするか、それらの合
金を使用し、通電性にはＣｕ，Ｓｎなどを用いる。
【００２８】さらに潤滑性物質との反応性を抑制するた
めにＷ，Ｔａなどの金属を使用する。
めにＷ，Ｔａなどの金属を使用する。
【００２９】これらの結合相を形成する金属ないし合金
粉末は粒径が１００μｍ超になると潤滑性物質との混合
が不均一になるため１００μｍ以下が望ましい。
粉末は粒径が１００μｍ超になると潤滑性物質との混合
が不均一になるため１００μｍ以下が望ましい。
【００３０】潤滑部材層と裏金層との接合性は固体潤滑
剤のＷＳ2およびＭｏＳ2が裏金層の金属と反応して脆弱
な化合物が生成するため問題である。
剤のＷＳ2およびＭｏＳ2が裏金層の金属と反応して脆弱
な化合物が生成するため問題である。
【００３１】そこで固体潤滑剤のＷＳ2およびＭｏＳ2と
金属との反応、焼結性について鋭意検討し、少量のボロ
ン（Ｂ）が問題点を解消することを見出した。
金属との反応、焼結性について鋭意検討し、少量のボロ
ン（Ｂ）が問題点を解消することを見出した。
【００３２】すなわち、Ｂは固体潤滑剤のＷＳ2および
ＭｏＳ2と金属との間で緻密なＢを含む複合硫化物を生
成させる。
ＭｏＳ2と金属との間で緻密なＢを含む複合硫化物を生
成させる。
【００３３】この硫化物は強度の高い焼結体をつくると
ともに潤滑部材層と裏金層とを強力に接合する。
ともに潤滑部材層と裏金層とを強力に接合する。
【００３４】Ｂ量が０．０５重量パーセント未満では複
合硫化物は生成せず、２．０重量パーセント超では融点
の低い化合物が生成する。
合硫化物は生成せず、２．０重量パーセント超では融点
の低い化合物が生成する。
【００３５】そのため潤滑部材層に添加するＢ量を０．
０５重量パーセント以上２．０重量パーセント以下とし
た。
０５重量パーセント以上２．０重量パーセント以下とし
た。
【００３６】裏金層の金属は目的によって選択する。高
い強度を必要とするときは炭素鋼、合金鋼が適切であ
り、耐熱、耐食性が要求されるときはステンレス鋼、ニ
ッケル合金、チタン合金を、電気伝導性が必要な場合は
銅合金を用いることが良い。
い強度を必要とするときは炭素鋼、合金鋼が適切であ
り、耐熱、耐食性が要求されるときはステンレス鋼、ニ
ッケル合金、チタン合金を、電気伝導性が必要な場合は
銅合金を用いることが良い。
【００３７】本発明の固体潤滑複合材料軸受部材の製造
方法としてはその組成が固体潤滑剤のＷＳ2、ＭｏＳ2を
単独または両者で５重量パーセント以上９５重量パーセ
ント以下含み、残りの結合部分を形成する粒径１００μ
ｍ以下のＮｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｓ
ｎ，Ｃｕの１種または２種以上を含む金属もしくは合金
粉末と０．０５重量パーセント以上２．０重量パーセン
ト以下のＢを含む混合粉末と、裏金層となる金属粉末も
しくは金属粉末混合物とをプレス方向と平行ないし垂直
方向に層状になるように金型内に充填した後、プレス成
形して所望の形状の成形体にする。
方法としてはその組成が固体潤滑剤のＷＳ2、ＭｏＳ2を
単独または両者で５重量パーセント以上９５重量パーセ
ント以下含み、残りの結合部分を形成する粒径１００μ
ｍ以下のＮｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｓ
ｎ，Ｃｕの１種または２種以上を含む金属もしくは合金
粉末と０．０５重量パーセント以上２．０重量パーセン
ト以下のＢを含む混合粉末と、裏金層となる金属粉末も
しくは金属粉末混合物とをプレス方向と平行ないし垂直
方向に層状になるように金型内に充填した後、プレス成
形して所望の形状の成形体にする。
【００３８】成形体は、非酸化雰囲気中で７００℃から
１２００℃の温度範囲で焼結する。
１２００℃の温度範囲で焼結する。
【００３９】焼結により裏金層と潤滑部材層とは強固に
接合して潤滑性と強度を兼ね備えた固体潤滑複合摺動材
料を製造することができる。
接合して潤滑性と強度を兼ね備えた固体潤滑複合摺動材
料を製造することができる。
【００４０】さらに、潤滑部材層と裏金層とを別々に成
形したものを、重ね合わせるか、嵌め込み等により密着
させて一体状にした後、焼結することにより固体潤滑複
合摺動材料をつくることができる。
形したものを、重ね合わせるか、嵌め込み等により密着
させて一体状にした後、焼結することにより固体潤滑複
合摺動材料をつくることができる。
【００４１】固体潤滑剤を含んだ潤滑部材層は焼結時の
膨張率が金属の裏金層のそれよりわずかに大きい。
膨張率が金属の裏金層のそれよりわずかに大きい。
【００４２】そのため図１に示すように、円筒形の部材
で、摺動面が内面である場合には、裏金層２を外筒に、
潤滑部材層１を内筒となるように組み合わせると、両者
は強固に接合すると同時に、両者間で反応がおき、強固
な接合相が形成される。
で、摺動面が内面である場合には、裏金層２を外筒に、
潤滑部材層１を内筒となるように組み合わせると、両者
は強固に接合すると同時に、両者間で反応がおき、強固
な接合相が形成される。
【００４３】裏金層が溶解鍛造材等の場合にも同じ原理
により固体潤滑複合摺動材料を製造することができる。
により固体潤滑複合摺動材料を製造することができる。
【００４４】また潤滑部材層と裏金層との物理的性質が
極端に異なる場合には両者間に中間的組成の層を挿入す
ることにより、傾斜材料とすることができる。
極端に異なる場合には両者間に中間的組成の層を挿入す
ることにより、傾斜材料とすることができる。
【００４５】例えば、潤滑部材層が固体潤滑剤のＷＳ2
とＣｕの結合相からなり、裏金層がＴｉ合金からなる場
合には、図２に示すように、片面が摺動面の場合、中間
層３としてＷＳ2，Ｃｕ，Ｔｉの混合物層をいれるとよ
く、さらに裏金層２側は二層ないしはそれ以上の多層構
造としてもよい。
とＣｕの結合相からなり、裏金層がＴｉ合金からなる場
合には、図２に示すように、片面が摺動面の場合、中間
層３としてＷＳ2，Ｃｕ，Ｔｉの混合物層をいれるとよ
く、さらに裏金層２側は二層ないしはそれ以上の多層構
造としてもよい。
【００４６】焼結の際の温度としては、７００℃未満で
は焼結の進行がほとんどなく、１２００℃を越えると固
体潤滑剤が分解ないし変質してしまうため、焼結温度を
７００℃以上１２００℃以下とすることがよい。
は焼結の進行がほとんどなく、１２００℃を越えると固
体潤滑剤が分解ないし変質してしまうため、焼結温度を
７００℃以上１２００℃以下とすることがよい。
【００４７】酸化性雰囲気中では潤滑性物質が酸化して
しまうため焼結雰囲気としては、真空あるいはＡｒ，Ｎ
2などの非酸化性雰囲気が望ましい。
しまうため焼結雰囲気としては、真空あるいはＡｒ，Ｎ
2などの非酸化性雰囲気が望ましい。
【００４８】
【００４９】
【実施例１】固体潤滑剤の二硫化タングステン粉末、二
硫化モリブデン粉末および結合相のＮｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，
Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｂなどの金属及び
合金の粉末をボールミルを用いて混合した混合粉末と裏
金層のステンレス鋼粉末、銅粉末とを金型に層状に充填
し、粉体成形機で３〜５ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で圧粉体
を作成し、真空中で焼結した後、曲げ試験と摩擦磨耗試
験を行った。
硫化モリブデン粉末および結合相のＮｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，
Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｂなどの金属及び
合金の粉末をボールミルを用いて混合した混合粉末と裏
金層のステンレス鋼粉末、銅粉末とを金型に層状に充填
し、粉体成形機で３〜５ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で圧粉体
を作成し、真空中で焼結した後、曲げ試験と摩擦磨耗試
験を行った。
【００５０】曲げ試験には１０×３０ｍｍで、厚さをか
えた試験片を用い、潤滑部材層の方向から荷重を加え
た。
えた試験片を用い、潤滑部材層の方向から荷重を加え
た。
【００５１】摩擦係数は円板状の試料にＳＵＳ―３０４
を相手材にして、速度２５ｍ／ｍｉｎ，面圧５０ｋｇ／
ｃｍ2の条件で端面接触して求めたものであり、比磨耗
率は面圧１００ｋｇ／ｃｍ2，摩擦距離５００ｍの条件
より求めたものである。
を相手材にして、速度２５ｍ／ｍｉｎ，面圧５０ｋｇ／
ｃｍ2の条件で端面接触して求めたものであり、比磨耗
率は面圧１００ｋｇ／ｃｍ2，摩擦距離５００ｍの条件
より求めたものである。
【００５２】本発明の固体潤滑複合材料軸受部材の組成
と製造条件を第１表に示した。焼結体の曲げ強度と摩擦
係数及び比磨耗率を第２表に示した。本発明をはずれた
比較例の組成と、製造条件、焼結体の特性も第１、２表
に記載した。
と製造条件を第１表に示した。焼結体の曲げ強度と摩擦
係数及び比磨耗率を第２表に示した。本発明をはずれた
比較例の組成と、製造条件、焼結体の特性も第１、２表
に記載した。
【００５３】本発明品は試料番号１〜５であり、裏金層
が鉄系合金および銅系合金の例である。
が鉄系合金および銅系合金の例である。
【００５４】本発明品は、潤滑部材層と裏金層の間に潤
滑性に富んだボロンを含む化合物が形成されて、曲げ強
度が２０ｋｇ／ｍｍ2以上で、大気及び真空中の摩擦係
数は０．１以下で、強度、潤滑性ともに優れた自己潤滑
性複合材料であることがわかる。
滑性に富んだボロンを含む化合物が形成されて、曲げ強
度が２０ｋｇ／ｍｍ2以上で、大気及び真空中の摩擦係
数は０．１以下で、強度、潤滑性ともに優れた自己潤滑
性複合材料であることがわかる。
【００５５】本発明よりはずれた比較例は試料番号６と
７であり、６は摩擦係数が小さいものの裏金層がないた
め焼結体の強度が低く、７は潤滑部材層の固体潤滑剤が
少ないため強度はたかいが潤滑性が悪い。
７であり、６は摩擦係数が小さいものの裏金層がないた
め焼結体の強度が低く、７は潤滑部材層の固体潤滑剤が
少ないため強度はたかいが潤滑性が悪い。
【００５６】
【実施例２】粒径１００μｍのＷＳ2を８０重量％、粒
径１５μｍの鉄粉を１５重量％、粒径５μｍのニッケル
粉を４．５重量％，粒径３μｍのボロン粉を０．５重量
％混合した混合粉末を５ｔ／ｃｍ2の圧力でプレス成形
して内径３４ｍｍ，外径４０ｍｍ，長さ５９ｍｍの圧粉
体を作成し、内径４０ｍｍ，外径５０ｍｍ，長さ６０ｍ
ｍのＳＵＳ３０４Ｌステンレス鋼パイプの内側に嵌め込
み、真空中、１１００℃で３０分焼結して軸受部材を作
成した。
径１５μｍの鉄粉を１５重量％、粒径５μｍのニッケル
粉を４．５重量％，粒径３μｍのボロン粉を０．５重量
％混合した混合粉末を５ｔ／ｃｍ2の圧力でプレス成形
して内径３４ｍｍ，外径４０ｍｍ，長さ５９ｍｍの圧粉
体を作成し、内径４０ｍｍ，外径５０ｍｍ，長さ６０ｍ
ｍのＳＵＳ３０４Ｌステンレス鋼パイプの内側に嵌め込
み、真空中、１１００℃で３０分焼結して軸受部材を作
成した。
【００５７】潤滑部材層と裏金層のステンレス鋼とは強
固に接着しており、潤滑性に優れ、高荷重にたえる軸受
部材として運転中である。
固に接着しており、潤滑性に優れ、高荷重にたえる軸受
部材として運転中である。
【００５８】
【表１】
【００５９】
【表２】
【００６０】
【表３】
【００６１】
【発明の効果】本発明の固体潤滑複合材料軸受部材は摩
擦係数と比磨耗率が低く、かつ機械的性質に優れたもの
で、これまで使用できなかった高温ならびに苛酷な雰囲
気で使用することができる画期的な材料である。
擦係数と比磨耗率が低く、かつ機械的性質に優れたもの
で、これまで使用できなかった高温ならびに苛酷な雰囲
気で使用することができる画期的な材料である。
【図１】内側を摺動面とする軸受部材の説明図である。
【図２】上面を摺動部とし、１の潤滑部材層と２の裏金
属の間に３の中間層が入った材料を示す斜視図である。
属の間に３の中間層が入った材料を示す斜視図である。
１ 潤滑部材層 ２ 裏金層 ３ 中間層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 10:02 10:08 10:10 10:12 10:16 20:06 40:02 50:08 70:00
Claims (3)
- 【請求項１】 すべり、ないしころがり部材に接する摺
動面に潤滑部材層、それと接合した裏金層からなる摺動
材料であって、前記潤滑部材層の厚さが０．１〜１０ｍ
ｍで、粒径１μｍ以上５００μｍ以下の固体潤滑剤のＷ
Ｓ2、ＭｏＳ2を単独または両者で５重量パーセント以上
９５重量パーセント以下含み、残りの結合部分が、Ｎ
ｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕの
１種または２種以上を含む金属もしくは合金粉末と０．
０５重量パーセント以上２．０重量パーセント以下のＢ
を含む焼結相であることを特徴とする固体潤滑複合摺動
材料。 - 【請求項２】 粒径１μｍ以上５００μｍ以下の固体潤
滑剤のＷＳ2、ＭｏＳ2を単独または両者で５重量パーセ
ント以上９５重量パーセント以下含み、残りの結合部分
を形成する粒径１００μｍ以下のＮｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕの１種または２種以上
を含む金属もしくは合金粉末と０．０５重量パーセント
以上２．０重量パーセント以下のＢからなる混合粉末と
裏金層を形成する金属粉末もしくは金属粉末混合物を、
金型内に層状に充填し、加圧成形後、非酸化性雰囲気中
で７００℃以上１２００℃以下の温度で焼結することを
特徴とする固体潤滑複合摺動材料の製造方法。 - 【請求項３】 粒径１μｍ以上５００μｍ以下の固体潤
滑剤のＷＳ2、ＭｏＳ2を単独または両者で５重量パーセ
ント以上９５重量パーセント以下含み、残りの結合部分
を形成する粒径１００μｍ以下のＮｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕの１種または２種以上
を含む金属もしくは合金粉末と０．０５重量パーセント
以上２．０重量パーセント以下のＢからなる混合粉末の
プレス成形体を、裏金層を形成する金属または金属粉末
のプレス成形体と密着させて、非酸化性雰囲気中で７０
０℃以上１２００℃以下の温度で焼結することを特徴と
する固体潤滑複合摺動材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4151217A JP2588096B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 固体潤滑複合摺動材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4151217A JP2588096B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 固体潤滑複合摺動材料およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320681A JPH05320681A (ja) | 1993-12-03 |
| JP2588096B2 true JP2588096B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=15513807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4151217A Expired - Lifetime JP2588096B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 固体潤滑複合摺動材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588096B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102094146A (zh) * | 2010-12-03 | 2011-06-15 | 无锡润鹏复合新材料有限公司 | 新型耐高温自润滑滑动轴承材料及其制备方法 |
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| DE102010022039B3 (de) * | 2010-05-25 | 2011-07-14 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Bauteil mit einer Gleitfläche für die Lagerung eines anderen Bauteils sowie Verfahren zum Erzeugen einer Gleitschicht |
| CN102352783A (zh) * | 2011-11-07 | 2012-02-15 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种汽轮机滑销*** |
| CN103627921B (zh) * | 2013-11-04 | 2016-01-27 | 江苏大学 | 一种添加WS2和MoS2的铜基自润滑复合材料及其制备方法 |
| CN106687236B (zh) * | 2014-09-19 | 2019-05-14 | Ntn株式会社 | 滑动部件及其制造方法 |
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| WO2016043284A1 (ja) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Ntn株式会社 | 摺動部材およびその製造方法 |
| WO2023181971A1 (ja) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | 日本パーカライジング株式会社 | 潤滑剤、並びに潤滑皮膜を有する材料及びその製造方法 |
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| JPS525631A (en) * | 1975-07-01 | 1977-01-17 | Fukuda Metal Foil Powder | Selfflubricating and selfffluxing alloy powder |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP4151217A patent/JP2588096B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102094146A (zh) * | 2010-12-03 | 2011-06-15 | 无锡润鹏复合新材料有限公司 | 新型耐高温自润滑滑动轴承材料及其制备方法 |
| CN102094146B (zh) * | 2010-12-03 | 2013-06-26 | 无锡润鹏复合新材料有限公司 | 新型耐高温自润滑滑动轴承材料及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05320681A (ja) | 1993-12-03 |
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