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
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |