JPH0833109A - 耐摩耗性および電気伝導性に優れた銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフすり板材 - Google Patents
耐摩耗性および電気伝導性に優れた銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフすり板材Info
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- JPH0833109A JPH0833109A JP18089494A JP18089494A JPH0833109A JP H0833109 A JPH0833109 A JP H0833109A JP 18089494 A JP18089494 A JP 18089494A JP 18089494 A JP18089494 A JP 18089494A JP H0833109 A JPH0833109 A JP H0833109A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 優れた電気伝導性および耐摩耗性を示す集電
用パンタグラフすり板材を提供する。 【構成】 FeとWの金属間化合物5〜30重量%、T
iB2 およびZrB2 のうち1種または2種0.5〜5
重量%を含有し、素地形成成分として、(1)Cu0.
5〜3重量%、Ni2〜6重量%、Mo0.1〜2重量
%を含有し、(2)Cu0.5〜3重量%、Mo0.1
〜2重量%を含有し、残りがFeからなる、(3)Ni
2〜6重量%、Mo0.1〜2重量%を含有し、(1)
(2)(3)の各組成に対しCrおよびMn0.2〜2
重量%を含有し残りがFeからなる組成と、(4)Cr
0.2〜2重量%、Mo0.1〜2重量%、Mn0.2
〜2重量%を含有し残りがFeからなる組成のうちいず
れかの組成を有し気孔率10〜30%を有するFe基焼
結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる銅溶浸F
e基焼結合金で構成されているすり板材。
用パンタグラフすり板材を提供する。 【構成】 FeとWの金属間化合物5〜30重量%、T
iB2 およびZrB2 のうち1種または2種0.5〜5
重量%を含有し、素地形成成分として、(1)Cu0.
5〜3重量%、Ni2〜6重量%、Mo0.1〜2重量
%を含有し、(2)Cu0.5〜3重量%、Mo0.1
〜2重量%を含有し、残りがFeからなる、(3)Ni
2〜6重量%、Mo0.1〜2重量%を含有し、(1)
(2)(3)の各組成に対しCrおよびMn0.2〜2
重量%を含有し残りがFeからなる組成と、(4)Cr
0.2〜2重量%、Mo0.1〜2重量%、Mn0.2
〜2重量%を含有し残りがFeからなる組成のうちいず
れかの組成を有し気孔率10〜30%を有するFe基焼
結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる銅溶浸F
e基焼結合金で構成されているすり板材。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、優れた電気伝導性を
有し、高速で走行する電気車に用いた場合に特に優れた
耐摩耗性を示す銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタ
グラフすり板材に関するものである。
有し、高速で走行する電気車に用いた場合に特に優れた
耐摩耗性を示す銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタ
グラフすり板材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電気車のパンタグラフすり板材
は、例えば、Mo:0.1〜8.0重量%、Fe−Mo
合金:1.0〜15.0重量%を含有し、さらに必要に
応じてCr:1.0〜15.0重量%を含有し、素地形
成成分として、Cu:0.1〜5.0重量%、Ni:
0.1〜5.0重量%、C:0.02〜0.5重量%を
含有し、残りがFeおよび不可避不純物からなる組成、
並びにPb含浸重量割合で5〜30%の気孔を有するF
e基焼結合金に、Pbを含浸してなる鉛含浸Fe基焼結
合金で構成されていた(特開昭62−50445号公報
参照)。
は、例えば、Mo:0.1〜8.0重量%、Fe−Mo
合金:1.0〜15.0重量%を含有し、さらに必要に
応じてCr:1.0〜15.0重量%を含有し、素地形
成成分として、Cu:0.1〜5.0重量%、Ni:
0.1〜5.0重量%、C:0.02〜0.5重量%を
含有し、残りがFeおよび不可避不純物からなる組成、
並びにPb含浸重量割合で5〜30%の気孔を有するF
e基焼結合金に、Pbを含浸してなる鉛含浸Fe基焼結
合金で構成されていた(特開昭62−50445号公報
参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、電気車
の高速化はめざましく、これに伴ない、パンタグラフ1
台当たりの集電電流が増加するため、すり板の摩耗が著
しく増加する傾向にある。また、高速化に伴う騒音の増
加を防止するため、パンタグラフ数を減少させる傾向に
あり、これも集電電流の増加を伴い、すり板の摩耗増大
の原因になっている。さらに集電電流の増加はすり板と
トロリ線の接触抵抗によるジュール熱を増加させるた
め、トロリ線の加熱、溶断を引き起こす可能性があり、
従来のパンタグラフすり板材より一段と優れた耐摩耗性
を有し、かつ低抵抗率のパンタグラフすり板材が求めら
れていた。
の高速化はめざましく、これに伴ない、パンタグラフ1
台当たりの集電電流が増加するため、すり板の摩耗が著
しく増加する傾向にある。また、高速化に伴う騒音の増
加を防止するため、パンタグラフ数を減少させる傾向に
あり、これも集電電流の増加を伴い、すり板の摩耗増大
の原因になっている。さらに集電電流の増加はすり板と
トロリ線の接触抵抗によるジュール熱を増加させるた
め、トロリ線の加熱、溶断を引き起こす可能性があり、
従来のパンタグラフすり板材より一段と優れた耐摩耗性
を有し、かつ低抵抗率のパンタグラフすり板材が求めら
れていた。
【0004】
【課題を解決する手段】そこで、本発明者等は、上述の
状況に鑑み、耐摩耗性に優れかつ低抵抗率のパンタグラ
フすり板材を得るべく鋭意研究を行った結果、パンタグ
ラフすり板材を、(イ)FeとWの金属間化合物:5〜
30重量%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2 の
うち1種または2種:0.5〜5重量%を含有し、さら
に素地形成成分として、Cu:0.5〜3重量%、N
i:2〜6重量%、Mo:0.1〜2重量%を含有し、
残りがFeおよび不可避不純物からなる組成を有する気
孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、CuまたはC
u合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合金、(ロ)F
eとWの金属間化合物:5〜30重量%を含有し、さら
にTiB2 およびZrB2 のうち1種または2種:0.
5〜5重量%を含有し、さらに素地形成成分として、C
u:0.5〜3重量%、Ni:2〜6重量%、Mo:
0.1〜2重量%、Cr:0.2〜2重量%を含有し、
残りがFeおよび不可避不純物からなる組成を有する気
孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、CuまたはC
u合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合金、(ハ)F
eとWの金属間化合物:5〜30重量%を含有し、さら
にTiB2 およびZrB2 のうち1種または2種:0.
5〜5重量%を含有し、さらに素地形成成分として、C
u:0.5〜3重量%、Ni:2〜6重量%、Mo:
0.1〜2重量%、Mn:0.2〜2重量%を含有し、
残りがFeおよび不可避不純物からなる組成を有する気
孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、CuまたはC
u合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合金、(ニ)F
eとWの金属間化合物:5〜30重量%を含有し、さら
にTiB2 およびZrB2 のうち1種または2種:0.
5〜5重量%を含有し、さらに素地形成成分として、C
u:0.5〜3重量%、Ni:2〜6重量%、Mo:
0.1〜2重量%、Cr:0.2〜2重量%、Mn:
0.2〜2重量%を含有し、残りがFeおよび不可避不
純物からなる組成を有する気孔率:10〜30%のFe
基焼結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる銅溶
浸Fe基焼結合金、(ホ)FeとWの金属間化合物:5
〜30重量%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2
のうち1種または2種:0.5〜5重量%を含有し、さ
らに素地形成成分として、Cu:0.5〜3重量%、M
o:0.1〜2重量%、Cr:0.2〜2重量%、M
n:0.2〜2重量%を含有し、残りがFeおよび不可
避不純物からなる組成を有する気孔率:10〜30%の
Fe基焼結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる
銅溶浸Fe基焼結合金、(ヘ)FeとWの金属間化合
物:5〜30重量%を含有し、さらにTiB2 およびZ
rB2 のうち1種または2種:0.5〜5重量%を含有
し、さらに素地形成成分として、Ni:2〜6重量%、
Mo:0.1〜2重量%、Cr:0.2〜2重量%、M
n:0.2〜2重量%を含有し、残りがFeおよび不可
避不純物からなる組成を有する気孔率:10〜30%の
Fe基焼結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる
銅溶浸Fe基焼結合金、(ト)FeとWの金属間化合
物:5〜30重量%を含有し、さらにTiB2 およびZ
rB2 のうち1種または2種:0.5〜5重量%を含有
し、さらに素地形成成分として、Cr:0.2〜2重量
%、Mo:0.1〜2重量%、Mn:0.2〜2重量%
を含有し、残りがFeおよび不可避不純物からなる組成
を有する気孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、C
uまたはCu合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合
金、前記(イ)〜(ト)の内のいずれかの銅溶浸Fe基
焼結合金で構成すると、優れた耐摩耗性と共に低抵抗率
を有する銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフ
すり板材を得ることができるという知見を得たのであ
る。
状況に鑑み、耐摩耗性に優れかつ低抵抗率のパンタグラ
フすり板材を得るべく鋭意研究を行った結果、パンタグ
ラフすり板材を、(イ)FeとWの金属間化合物:5〜
30重量%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2 の
うち1種または2種:0.5〜5重量%を含有し、さら
に素地形成成分として、Cu:0.5〜3重量%、N
i:2〜6重量%、Mo:0.1〜2重量%を含有し、
残りがFeおよび不可避不純物からなる組成を有する気
孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、CuまたはC
u合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合金、(ロ)F
eとWの金属間化合物:5〜30重量%を含有し、さら
にTiB2 およびZrB2 のうち1種または2種:0.
5〜5重量%を含有し、さらに素地形成成分として、C
u:0.5〜3重量%、Ni:2〜6重量%、Mo:
0.1〜2重量%、Cr:0.2〜2重量%を含有し、
残りがFeおよび不可避不純物からなる組成を有する気
孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、CuまたはC
u合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合金、(ハ)F
eとWの金属間化合物:5〜30重量%を含有し、さら
にTiB2 およびZrB2 のうち1種または2種:0.
5〜5重量%を含有し、さらに素地形成成分として、C
u:0.5〜3重量%、Ni:2〜6重量%、Mo:
0.1〜2重量%、Mn:0.2〜2重量%を含有し、
残りがFeおよび不可避不純物からなる組成を有する気
孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、CuまたはC
u合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合金、(ニ)F
eとWの金属間化合物:5〜30重量%を含有し、さら
にTiB2 およびZrB2 のうち1種または2種:0.
5〜5重量%を含有し、さらに素地形成成分として、C
u:0.5〜3重量%、Ni:2〜6重量%、Mo:
0.1〜2重量%、Cr:0.2〜2重量%、Mn:
0.2〜2重量%を含有し、残りがFeおよび不可避不
純物からなる組成を有する気孔率:10〜30%のFe
基焼結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる銅溶
浸Fe基焼結合金、(ホ)FeとWの金属間化合物:5
〜30重量%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2
のうち1種または2種:0.5〜5重量%を含有し、さ
らに素地形成成分として、Cu:0.5〜3重量%、M
o:0.1〜2重量%、Cr:0.2〜2重量%、M
n:0.2〜2重量%を含有し、残りがFeおよび不可
避不純物からなる組成を有する気孔率:10〜30%の
Fe基焼結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる
銅溶浸Fe基焼結合金、(ヘ)FeとWの金属間化合
物:5〜30重量%を含有し、さらにTiB2 およびZ
rB2 のうち1種または2種:0.5〜5重量%を含有
し、さらに素地形成成分として、Ni:2〜6重量%、
Mo:0.1〜2重量%、Cr:0.2〜2重量%、M
n:0.2〜2重量%を含有し、残りがFeおよび不可
避不純物からなる組成を有する気孔率:10〜30%の
Fe基焼結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる
銅溶浸Fe基焼結合金、(ト)FeとWの金属間化合
物:5〜30重量%を含有し、さらにTiB2 およびZ
rB2 のうち1種または2種:0.5〜5重量%を含有
し、さらに素地形成成分として、Cr:0.2〜2重量
%、Mo:0.1〜2重量%、Mn:0.2〜2重量%
を含有し、残りがFeおよび不可避不純物からなる組成
を有する気孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、C
uまたはCu合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合
金、前記(イ)〜(ト)の内のいずれかの銅溶浸Fe基
焼結合金で構成すると、優れた耐摩耗性と共に低抵抗率
を有する銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフ
すり板材を得ることができるという知見を得たのであ
る。
【0005】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、以下にパンタグラフすり板材を構成
するFe基焼結合金の成分組成を上記の通りに限定した
理由を説明する。
れたものであって、以下にパンタグラフすり板材を構成
するFe基焼結合金の成分組成を上記の通りに限定した
理由を説明する。
【0006】A 成分組成 (a) Cu Cu成分には、一部がFeに固溶して、これを強化し、
かつこのFeと共に強固な素地を形成するほか、電気伝
導性および耐アーク性を向上させる作用があるが、その
含有量が0.5重量%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3重量%を越えると、素
地強度低下の原因となることから、その含有量は0.5
〜3重量%に定めた。一層好ましい範囲は、1.2〜
1.7重量%である。
かつこのFeと共に強固な素地を形成するほか、電気伝
導性および耐アーク性を向上させる作用があるが、その
含有量が0.5重量%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3重量%を越えると、素
地強度低下の原因となることから、その含有量は0.5
〜3重量%に定めた。一層好ましい範囲は、1.2〜
1.7重量%である。
【0007】(b) Ni Ni成分には、素地を形成するFeに固溶して、焼結性
を向上させ、素地を強化する作用があるが、その含有量
が2重量%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6重量%を越えると、Feへの固溶
が大きくなり過ぎてオーステナイト組織が残留するよう
になり、素地の強化ができにくいことから、その含有量
は2〜6重量%に定めた。一層好ましい範囲は、3.5
〜4.5重量%である。
を向上させ、素地を強化する作用があるが、その含有量
が2重量%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6重量%を越えると、Feへの固溶
が大きくなり過ぎてオーステナイト組織が残留するよう
になり、素地の強化ができにくいことから、その含有量
は2〜6重量%に定めた。一層好ましい範囲は、3.5
〜4.5重量%である。
【0008】(c) Mo Mo成分は、素地のFeに固溶して素地を強化し、かつ
耐摩耗性および高温強度を向上させる作用があるので添
加するが、その含有量が0.1重量%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2重量%
を越えてもその作用は向上しないようになることから、
その含有量は0.1〜2重量%に定めた。一層好ましい
範囲は、0.3〜0.7重量%である。
耐摩耗性および高温強度を向上させる作用があるので添
加するが、その含有量が0.1重量%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2重量%
を越えてもその作用は向上しないようになることから、
その含有量は0.1〜2重量%に定めた。一層好ましい
範囲は、0.3〜0.7重量%である。
【0009】(d) Cr Crは素地形成成分であるFeに固溶して、素地を強化
および硬化し、耐摩耗性および耐アーク性を著しく向上
させる作用があるが、その含有量が0.2重量%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2重量%を越えると電気伝導度が低下するようになる
ことから、その含有量は0.2〜2重量%に定めた。一
層好ましい範囲は0.7〜1.2重量%である。
および硬化し、耐摩耗性および耐アーク性を著しく向上
させる作用があるが、その含有量が0.2重量%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2重量%を越えると電気伝導度が低下するようになる
ことから、その含有量は0.2〜2重量%に定めた。一
層好ましい範囲は0.7〜1.2重量%である。
【0010】(e) Mn Mnは、素地のFeに固溶して、素地を強化しかつ耐摩
耗性を向上させる作用があるので添加するが、その含有
量が0.2重量%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2重量%を越えると、摺動に
伴う著しい硬化層が生じるようになるところから、その
含有量は0.2〜2重量%に定めた。一層好ましい範囲
は0.7〜1.2重量%である。
耗性を向上させる作用があるので添加するが、その含有
量が0.2重量%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2重量%を越えると、摺動に
伴う著しい硬化層が生じるようになるところから、その
含有量は0.2〜2重量%に定めた。一層好ましい範囲
は0.7〜1.2重量%である。
【0011】(g) FeとWの金属間化合物 FeとWの金属間化合物は、素地中にビッカース硬さ
(Hv)で500〜800の高硬度を有し、特に高速走
行下での耐摩耗性および耐溶着性を著しく向上させる作
用を持つが、その含有量が5重量%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30重量%
を越えると所定の強度が得られなくなることから、その
含有量は5〜30重量%に定めた。一層好ましい範囲
は、13〜16重量%である。
(Hv)で500〜800の高硬度を有し、特に高速走
行下での耐摩耗性および耐溶着性を著しく向上させる作
用を持つが、その含有量が5重量%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30重量%
を越えると所定の強度が得られなくなることから、その
含有量は5〜30重量%に定めた。一層好ましい範囲
は、13〜16重量%である。
【0012】(g) TiB2 およびZrB2 TiB2 は、そのビッカース硬さ(Hv)で3000〜
3500の高硬度を有し、またZrB2 は、そのビッカ
ース硬さ(Hv)で2000〜2500の高硬度を有
し、特に高速走行下での耐摩耗性および耐溶着性を著し
く向上させる作用を持つが、その含有量が0.5重量%
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5重量%を越えると所望の強度が得られなくな
ることから、その含有量は0.5〜5重量%に定めた。
一層好ましい範囲は、2〜3重量%である。
3500の高硬度を有し、またZrB2 は、そのビッカ
ース硬さ(Hv)で2000〜2500の高硬度を有
し、特に高速走行下での耐摩耗性および耐溶着性を著し
く向上させる作用を持つが、その含有量が0.5重量%
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5重量%を越えると所望の強度が得られなくな
ることから、その含有量は0.5〜5重量%に定めた。
一層好ましい範囲は、2〜3重量%である。
【0013】B. 気孔率 その割合が10%未満では、Fe基焼結合金に溶浸され
るCuまたはCu合金の割合が少なすぎて、Cuまたは
Cu合金によってもたらされる優れた低抵抗を確保する
ことができず、一方、その割合が30%を越えると、F
e基焼結合金の強度、すなわち、すり板材の強度が低下
するばかりでなく、相手材であるCu製トロリ線への攻
撃性が増大するようになることから、その割合を10〜
30%と定めた。この気孔率の一層好ましい範囲は、1
8〜20%である。
るCuまたはCu合金の割合が少なすぎて、Cuまたは
Cu合金によってもたらされる優れた低抵抗を確保する
ことができず、一方、その割合が30%を越えると、F
e基焼結合金の強度、すなわち、すり板材の強度が低下
するばかりでなく、相手材であるCu製トロリ線への攻
撃性が増大するようになることから、その割合を10〜
30%と定めた。この気孔率の一層好ましい範囲は、1
8〜20%である。
【0014】CuまたはCu合金を前記Fe基焼結合金
に溶浸すると、従来の鉛含浸すり板材よりも電気伝導性
が向上し、アーク発生率も少なくなり、さらに電気伝導
性も向上する。このFe基焼結合金に溶浸するCuまた
はCu合金は、純Cuの他、Co:1〜5重量%を含有
し残りがCuおよび不可避不純物からなる組成を有する
Cu合金、またはFe:1〜5重量%、Mn:0.5〜
3重量%、Zn:0.5〜3重量%を含有し残りがCu
および不可避不純物からなる組成を有するCu合金の内
のいずれかであることがが好ましい。
に溶浸すると、従来の鉛含浸すり板材よりも電気伝導性
が向上し、アーク発生率も少なくなり、さらに電気伝導
性も向上する。このFe基焼結合金に溶浸するCuまた
はCu合金は、純Cuの他、Co:1〜5重量%を含有
し残りがCuおよび不可避不純物からなる組成を有する
Cu合金、またはFe:1〜5重量%、Mn:0.5〜
3重量%、Zn:0.5〜3重量%を含有し残りがCu
および不可避不純物からなる組成を有するCu合金の内
のいずれかであることがが好ましい。
【0015】
【実施例】原料粉末として、粒度:−80メッシュの水
アトマイズ鉄粉、粒度:−100メッシュの電気銅粉、
粒度:−100メッシュのNi粉、粒度:−200メッ
シュのCr粉末、粒度:−200メッシュのMo粉末、
粒度:−200メッシュのFeMn粉末、粒度:−60
〜+200メッシュのFeW粉末、粒度:−200メッ
シュのTiB2 、粒度:−200メッシュのZrB2 粉
末を用意し、これら原料粉末を表1〜表2に示される成
分組成となるように配合し、ダブルコーンミキサーで
0.5時間混合した後、300〜600MPaの範囲内
の所定の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を
0.01〜2torrの範囲内の真空雰囲気中、温度:
1200〜1250℃、1時間保持の条件で焼結し、表
1〜表3に示される組成および気孔率を持ったFe基焼
結合金を製造した。
アトマイズ鉄粉、粒度:−100メッシュの電気銅粉、
粒度:−100メッシュのNi粉、粒度:−200メッ
シュのCr粉末、粒度:−200メッシュのMo粉末、
粒度:−200メッシュのFeMn粉末、粒度:−60
〜+200メッシュのFeW粉末、粒度:−200メッ
シュのTiB2 、粒度:−200メッシュのZrB2 粉
末を用意し、これら原料粉末を表1〜表2に示される成
分組成となるように配合し、ダブルコーンミキサーで
0.5時間混合した後、300〜600MPaの範囲内
の所定の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を
0.01〜2torrの範囲内の真空雰囲気中、温度:
1200〜1250℃、1時間保持の条件で焼結し、表
1〜表3に示される組成および気孔率を持ったFe基焼
結合金を製造した。
【0016】このFe基焼結合金に純Cu、Cu−3重
量%Coの組成を有するCu合金、Cu−3重量%Fe
−1.5%Mn−1.5%Znの組成を有するCu合金
を温度:1135℃、アンモニア分解ガス雰囲気中で溶
浸させることにより、幅:25mm、長さ:80mm、
厚さ:10mmの寸法を持った本発明銅溶浸Fe基焼結
合金製の集電用パンタグラフすり板材(以下、本発明す
り板材という)1〜18、および特開昭62−5044
5号公報記載の組成を持った従来Pb含浸Fe基焼結合
金製の集電用パンタグラフすり板材(以下、従来すり板
材という)をそれぞれ製造した。
量%Coの組成を有するCu合金、Cu−3重量%Fe
−1.5%Mn−1.5%Znの組成を有するCu合金
を温度:1135℃、アンモニア分解ガス雰囲気中で溶
浸させることにより、幅:25mm、長さ:80mm、
厚さ:10mmの寸法を持った本発明銅溶浸Fe基焼結
合金製の集電用パンタグラフすり板材(以下、本発明す
り板材という)1〜18、および特開昭62−5044
5号公報記載の組成を持った従来Pb含浸Fe基焼結合
金製の集電用パンタグラフすり板材(以下、従来すり板
材という)をそれぞれ製造した。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】次に、これらすり板材について、抵抗率を
測定(JIS E6301 パンタグラフすり板材抵抗
率試験方法)し、その結果を表4および表5に示した
後、さらに加速摩耗試験を行った。加速摩耗試験は、モ
ータの水平回転軸に中心を固定することにより直立支持
させた外径2.2mの円板の片側面に、模擬トロリ線と
して外径:2m、幅:15mm、厚さ:5mmの寸法を
持った硬銅リング(JIS C1100 BB−H)を
50mm偏心して取り付けた装置を用い、前記硬銅リン
グに、直径線上の2か所ですり板材を50Nの押付け力
で長さ:80mm×幅:25mmの寸法面を面接触させ
ながら、前記模擬トロリ線とすり板材の間に100V、
100Aの直流電流を流し、前記円板を5.5分で25
0km/hの回転速度にあげ、この速度に5.5分間保
持した後、5.5分かけて停止させ、これを1サイクル
とし、このサイクルを3回繰り返すことにより行い、す
り板材の摩耗重量および相手材である模擬トロリ線の摩
耗深さを測定した。これらの測定結果から比摩耗量およ
び模擬トロリ線5000回当たりの値に算出し、表4お
よび表5表に示した。
測定(JIS E6301 パンタグラフすり板材抵抗
率試験方法)し、その結果を表4および表5に示した
後、さらに加速摩耗試験を行った。加速摩耗試験は、モ
ータの水平回転軸に中心を固定することにより直立支持
させた外径2.2mの円板の片側面に、模擬トロリ線と
して外径:2m、幅:15mm、厚さ:5mmの寸法を
持った硬銅リング(JIS C1100 BB−H)を
50mm偏心して取り付けた装置を用い、前記硬銅リン
グに、直径線上の2か所ですり板材を50Nの押付け力
で長さ:80mm×幅:25mmの寸法面を面接触させ
ながら、前記模擬トロリ線とすり板材の間に100V、
100Aの直流電流を流し、前記円板を5.5分で25
0km/hの回転速度にあげ、この速度に5.5分間保
持した後、5.5分かけて停止させ、これを1サイクル
とし、このサイクルを3回繰り返すことにより行い、す
り板材の摩耗重量および相手材である模擬トロリ線の摩
耗深さを測定した。これらの測定結果から比摩耗量およ
び模擬トロリ線5000回当たりの値に算出し、表4お
よび表5表に示した。
【0021】
【表4】
【0022】
【表5】
【0023】
【発明の効果】表4〜表5に示される結果から、本発明
すり板材1〜18は、いずれも従来すり板材と同等の低
い相手攻撃性を示した状態で、これより一段と優れた耐
摩耗性および電気伝導性を示すことが明らかである。上
述のように、この発明の銅溶浸Fe基焼結合金製の集電
用パンタグラフすり板材は、優れた電気伝導性を有し、
このすり板材で作製したすり板を高速走行の電気車に用
いた場合に特に優れた耐摩耗性および電気伝導性を示
し、使用寿命の一段の延命化を可能とするものである。
すり板材1〜18は、いずれも従来すり板材と同等の低
い相手攻撃性を示した状態で、これより一段と優れた耐
摩耗性および電気伝導性を示すことが明らかである。上
述のように、この発明の銅溶浸Fe基焼結合金製の集電
用パンタグラフすり板材は、優れた電気伝導性を有し、
このすり板材で作製したすり板を高速走行の電気車に用
いた場合に特に優れた耐摩耗性および電気伝導性を示
し、使用寿命の一段の延命化を可能とするものである。
Claims (9)
- 【請求項1】 FeとWの金属間化合物:5〜30重量
%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2 のうち1種
または2種:0.5〜5重量%を含有し、 さらに素地形成成分として、Cu:0.5〜3重量%、
Ni:2〜6重量%、Mo:0.1〜2重量%を含有
し、残りがFeおよび不可避不純物からなる組成を有す
る気孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、Cuまた
はCu合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合金で構成
されていることを特徴とする耐摩耗性および電気伝導性
に優れた銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフ
すり板材。 - 【請求項2】 FeとWの金属間化合物:5〜30重量
%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2 のうち1種
または2種:0.5〜5重量%を含有し、 さらに素地形成成分として、Cu:0.5〜3重量%、
Ni:2〜6重量%、Mo:0.1〜2重量%、Cr:
0.2〜2重量%を含有し、残りがFeおよび不可避不
純物からなる組成を有する気孔率:10〜30%のFe
基焼結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる銅溶
浸Fe基焼結合金で構成されていることを特徴とする耐
摩耗性および電気伝導性に優れた銅溶浸Fe基焼結合金
製の集電用パンタグラフすり板材。 - 【請求項3】 FeとWの金属間化合物:5〜30重量
%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2 のうち1種
または2種:0.5〜5重量%を含有し、 さらに素地形成成分として、Cu:0.5〜3重量%、
Ni:2〜6重量%、Mo:0.1〜2重量%、Mn:
0.2〜2重量%を含有し、残りがFeおよび不可避不
純物からなる組成を有する気孔率:10〜30%のFe
基焼結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる銅溶
浸Fe基焼結合金で構成されていることを特徴とする耐
摩耗性および電気伝導性に優れた銅溶浸Fe基焼結合金
製の集電用パンタグラフすり板材。 - 【請求項4】 FeとWの金属間化合物:5〜30重量
%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2 のうち1種
または2種:0.5〜5重量%を含有し、 さらに素地形成成分として、Cu:0.5〜3重量%、
Ni:2〜6重量%、Mo:0.1〜2重量%、Cr:
0.2〜2重量%、Mn:0.2〜2重量%、を含有
し、残りがFeおよび不可避不純物からなる組成を有す
る気孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、Cuまた
はCu合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合金で構成
されていることを特徴とする耐摩耗性および電気伝導性
に優れた銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフ
すり板材。 - 【請求項5】 FeとWの金属間化合物:5〜30重量
%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2 のうち1種
または2種:0.5〜5重量%を含有し、 さらに素地形成成分として、Cu:0.5〜3重量%、
Mo:0.1〜2重量%、Cr:0.2〜2重量%、M
n:0.2〜2重量%を含有し、残りがFeおよび不可
避不純物からなる組成を有する気孔率:10〜30%の
Fe基焼結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる
銅溶浸Fe基焼結合金で構成されていることを特徴とす
る耐摩耗性および電気伝導性に優れた銅溶浸Fe基焼結
合金製の集電用パンタグラフすり板材。 - 【請求項6】 FeとWの金属間化合物:5〜30重量
%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2 のうち1種
または2種:0.5〜5重量%を含有し、 さらに素地形成成分として、Ni:2〜6重量%、M
o:0.1〜2重量%、Cr:0.2〜2重量%、M
n:0.2〜2重量%を含有し、残りがFeおよび不可
避不純物からなる組成を有する気孔率:10〜30%の
Fe基焼結合金に、CuまたはCu合金を溶浸してなる
銅溶浸Fe基焼結合金で構成されていることを特徴とす
る耐摩耗性および電気伝導性に優れた銅溶浸Fe基焼結
合金製の集電用パンタグラフすり板材。 - 【請求項7】 FeとWの金属間化合物:5〜30重量
%を含有し、さらにTiB2 およびZrB2 のうち1種
または2種:0.5〜5重量%を含有し、 さらに素地形成成分として、Cr:0.2〜2重量%、
Mo:0.1〜2重量%、Mn:0.2〜2重量%を含
有し、残りがFeおよび不可避不純物からなる組成を有
する気孔率:10〜30%のFe基焼結合金に、Cuま
たはCu合金を溶浸してなる銅溶浸Fe基焼結合金で構
成されていることを特徴とする耐摩耗性および電気伝導
性に優れた銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラ
フすり板材。 - 【請求項8】 前記溶浸するCu合金は、Co:1〜5
重量%を含有し、残りがCuおよび不可避不純物からな
る組成を有するCu合金からなることを特徴とする請求
項1〜7の内のいずれかの耐摩耗性および電気伝導性に
優れた銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフす
り板材。 - 【請求項9】 前記溶浸するCu合金は、Fe:1〜5
重量%、Mn:0.5〜3重量%、Zn:0.5〜3重
量%を含有し、残りがCuおよび不可避不純物からなる
組成を有するCu合金からなることを特徴とする請求項
1〜7の内のいずれかの耐摩耗性および電気伝導性に優
れた銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフすり
板材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18089494A JPH0833109A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 耐摩耗性および電気伝導性に優れた銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフすり板材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18089494A JPH0833109A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 耐摩耗性および電気伝導性に優れた銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフすり板材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0833109A true JPH0833109A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=16091190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18089494A Withdrawn JPH0833109A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 耐摩耗性および電気伝導性に優れた銅溶浸Fe基焼結合金製の集電用パンタグラフすり板材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0833109A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100442125B1 (ko) * | 2001-12-10 | 2004-07-30 | 한국전기연구원 | 집전 마찰판 재료용 조성물 |
KR100442693B1 (ko) * | 2001-12-10 | 2004-08-02 | 주식회사 피스코 | 납을 함유하지 않은 동계 집전 마찰판 재료의 조성물 |
KR100688474B1 (ko) * | 2005-09-05 | 2007-03-02 | 승림카본금속주식회사 | 환경 친화형 집전마찰판 |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP18089494A patent/JPH0833109A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100442125B1 (ko) * | 2001-12-10 | 2004-07-30 | 한국전기연구원 | 집전 마찰판 재료용 조성물 |
KR100442693B1 (ko) * | 2001-12-10 | 2004-08-02 | 주식회사 피스코 | 납을 함유하지 않은 동계 집전 마찰판 재료의 조성물 |
KR100688474B1 (ko) * | 2005-09-05 | 2007-03-02 | 승림카본금속주식회사 | 환경 친화형 집전마찰판 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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