JPS5847139A - 内燃機関用耐摩耗性部材の製造方法 - Google Patents
内燃機関用耐摩耗性部材の製造方法Info
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- JPS5847139A JPS5847139A JP14560481A JP14560481A JPS5847139A JP S5847139 A JPS5847139 A JP S5847139A JP 14560481 A JP14560481 A JP 14560481A JP 14560481 A JP14560481 A JP 14560481A JP S5847139 A JPS5847139 A JP S5847139A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/02—Surface coverings of combustion-gas-swept parts
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関用の耐摩耗性部材、具体的にはすべり
摩耗を受は易いピストンリング、シリンダライナやピッ
チングを発生し易いカムシャフト、タペット、ロッカア
ーム、あるいはたたかれ摩耗ノ生じ易いパルプ、ノ《ル
プシート等に用いられるものである。
摩耗を受は易いピストンリング、シリンダライナやピッ
チングを発生し易いカムシャフト、タペット、ロッカア
ーム、あるいはたたかれ摩耗ノ生じ易いパルプ、ノ《ル
プシート等に用いられるものである。
これら耐摩耗性の要求される部材はすべり条件、温度、
衝撃、荷重、腐食性雰囲気などさまざまな条件が加わり
、条件に応じた材料の選択が必要であるが、耐摩耗性を
付与する要件の一つとして摩耗を受ける面の硬度を高く
することがあげられる。
衝撃、荷重、腐食性雰囲気などさまざまな条件が加わり
、条件に応じた材料の選択が必要であるが、耐摩耗性を
付与する要件の一つとして摩耗を受ける面の硬度を高く
することがあげられる。
その理由として硬質物が表面に介在することによって面
と面のホ性変形に伴う実質的接触面積を小さくし、摩耗
量を低減することがあげられる。
と面のホ性変形に伴う実質的接触面積を小さくし、摩耗
量を低減することがあげられる。
一方、高硬度の材料はその強度も通常は高いものであっ
て疲労し難く、ピッチングやたたかれに対しても耐摩耗
性に優れる。
て疲労し難く、ピッチングやたたかれに対しても耐摩耗
性に優れる。
しかしながら、かかる高硬度材料を用いた場合にも潤滑
条件が満たされなければスカツフイング等の異常摩耗を
発生するものであり、潤滑条件を付加するだめの手段、
例えば黒鉛等の自己潤滑性粒子を含む材料の採用や、表
面仕上げとして微小や凹凸を付与することがなされるも
のである。従って必然的に加工性の良否や基本的な材料
の限定があり、さらには摩耗の対象となる相手材料との
相性が加わるた・め、一般的に鋳鉄、焼結合金が用いら
れ、これにクロムメッキ、溶射を代表とする表面被覆や
軟窒化、焼入れを代表とする熱処理がなされる。
条件が満たされなければスカツフイング等の異常摩耗を
発生するものであり、潤滑条件を付加するだめの手段、
例えば黒鉛等の自己潤滑性粒子を含む材料の採用や、表
面仕上げとして微小や凹凸を付与することがなされるも
のである。従って必然的に加工性の良否や基本的な材料
の限定があり、さらには摩耗の対象となる相手材料との
相性が加わるた・め、一般的に鋳鉄、焼結合金が用いら
れ、これにクロムメッキ、溶射を代表とする表面被覆や
軟窒化、焼入れを代表とする熱処理がなされる。
しかしながら鋳鉄、焼結合金は鋼に比較して強度に劣り
、さらに高硬度を得ようとした場合にも製造上の限界が
ある。一方、表面被覆はメッキ、溶射の密着強度に限界
があシ、熱処理による方法は割れ発生等の理由により限
界を生ずる。
、さらに高硬度を得ようとした場合にも製造上の限界が
ある。一方、表面被覆はメッキ、溶射の密着強度に限界
があシ、熱処理による方法は割れ発生等の理由により限
界を生ずる。
特に溶射被覆は高硬度の粒子、例えば酸化クロムや炭化
クロム、炭化タングテン、アルミナなどを鉄やその他金
属と混合して被覆を形成することが可能で、ピストンリ
ングの如き著しいすベシ摩耗にさらされるものに対して
は相当の成果を上げるものであるが、酸化物や炭化物粒
子及び空孔の存在によって被覆の強度は低いものであり
、高い面圧を受けるカム、カムフォロワや衝撃を受ける
バルブ、バルブシートでは容易に炭化物、酸化物粒子が
脱落するばかりでなく、母材から被覆が剥、離し使用に
耐えない。
クロム、炭化タングテン、アルミナなどを鉄やその他金
属と混合して被覆を形成することが可能で、ピストンリ
ングの如き著しいすベシ摩耗にさらされるものに対して
は相当の成果を上げるものであるが、酸化物や炭化物粒
子及び空孔の存在によって被覆の強度は低いものであり
、高い面圧を受けるカム、カムフォロワや衝撃を受ける
バルブ、バルブシートでは容易に炭化物、酸化物粒子が
脱落するばかりでなく、母材から被覆が剥、離し使用に
耐えない。
これに対して例えばバルブ、バルブシートにおいてはス
テライトを盛会又は溶接する方法（例えば実開昭５５−
５９１１０号）がとられており、高硬度の表面が得られ
ているがステライト自体が高価であるばかりでなく、肉
盛むらや溶接割れの発生があり、かつ相手材料であるバ
ルブシートに対して相対的な硬度が高すぎ、又表面が一
様な材料であるために潤滑性にも劣る。一方ここに焼結
合金を配したもの（例えば実開昭５２−１３７２０８号
、特開昭５５−８４９７号）があるが、この方法による
ピストンリング、バルブでは前記した如くシリンダ２イ
ナ、バルブシートに対しての相対的硬度差を充分とりえ
ないのみならず、焼結合金では面圧強度及び母材との結
合強度に不足するもの′であるＯ−２だ他の方法として
特開昭５２−４４７０６号の如く焼結合金母材上に粉末
を噴き付けこれを溶融結合するものもあるが、これによ
っては厚い肉盛層が得られないばかりか、溶射するもの
と同様に肉盛層の形状が制御しにくい。
テライトを盛会又は溶接する方法（例えば実開昭５５−
５９１１０号）がとられており、高硬度の表面が得られ
ているがステライト自体が高価であるばかりでなく、肉
盛むらや溶接割れの発生があり、かつ相手材料であるバ
ルブシートに対して相対的な硬度が高すぎ、又表面が一
様な材料であるために潤滑性にも劣る。一方ここに焼結
合金を配したもの（例えば実開昭５２−１３７２０８号
、特開昭５５−８４９７号）があるが、この方法による
ピストンリング、バルブでは前記した如くシリンダ２イ
ナ、バルブシートに対しての相対的硬度差を充分とりえ
ないのみならず、焼結合金では面圧強度及び母材との結
合強度に不足するもの′であるＯ−２だ他の方法として
特開昭５２−４４７０６号の如く焼結合金母材上に粉末
を噴き付けこれを溶融結合するものもあるが、これによ
っては厚い肉盛層が得られないばかりか、溶射するもの
と同様に肉盛層の形状が制御しにくい。
このようにピストンリング、シリンダ２イナ、カムシャ
フト、タペット、ロッカアーム、ノ（ル）０バルブシー
トの如き相対的な摩耗を考慮する材料では現状としてす
べてに満足されるものはない。
フト、タペット、ロッカアーム、ノ（ル）０バルブシー
トの如き相対的な摩耗を考慮する材料では現状としてす
べてに満足されるものはない。
禾発明は上記に鑑みなされたものであり、高い硬度と製
品安定性、生産性及び潤滑性を備え、力λつ相手材料に
対しての調整を可能とするものであって、以下詳細に説
明する。
品安定性、生産性及び潤滑性を備え、力λつ相手材料に
対しての調整を可能とするものであって、以下詳細に説
明する。
まず本発明の要旨とするところは特許請求の範囲に記載
した如く下記４つの構成要件によりなる内燃機関用耐摩
耗性部材にある。 。
した如く下記４つの構成要件によりなる内燃機関用耐摩
耗性部材にある。 。
（１）焼結合金の再溶融合金化層を表面に有すること。
（２）焼結合金が高融点セラミックス粒子を５〜４０容
量係含むＦｅを主成分とした粉末によりなる焼結合金で
あること０ （３）焼結合金と母材との結合層が焼結合金と母材との
合金化層であること。
量係含むＦｅを主成分とした粉末によりなる焼結合金で
あること０ （３）焼結合金と母材との結合層が焼結合金と母材との
合金化層であること。
（４） 母材には結合層下部に熱影響層を有すること
。
。
かかる本発明の内燃機関用耐摩耗性部材は次の工程によ
って得られるものである。第一の工程としてＦｅを主成
分とする鉄系合金粉末と高融点セラミックス粉末を混合
し、所望の形状に圧粉成形後鉄系合金粉末の焼結温度に
て焼結する。第二に鋼又は鋳鉄の母材に第一工程で用意
された焼結合金 −ｌを組合せる。第三の工程としてこ
の組付けられた状態−の部材を高密度の熱源により表面
から加熱し焼結合金を再溶融させると同時に母材の一部
をも再溶融させることによって焼結合金と母材とを合金
化させる。
って得られるものである。第一の工程としてＦｅを主成
分とする鉄系合金粉末と高融点セラミックス粉末を混合
し、所望の形状に圧粉成形後鉄系合金粉末の焼結温度に
て焼結する。第二に鋼又は鋳鉄の母材に第一工程で用意
された焼結合金 −ｌを組合せる。第三の工程としてこ
の組付けられた状態−の部材を高密度の熱源により表面
から加熱し焼結合金を再溶融させると同時に母材の一部
をも再溶融させることによって焼結合金と母材とを合金
化させる。
この本発明で用いる焼結合金は高融点セラミックス粒子
を含む理由によって上記製造工程の再溶融時にあっても
高融点セラミックス粒子のみは溶融することはなく再溶
融冷却後も単独の粒子として残在する。従って高融点セ
ラミックス粒子が摺動面表面に介在し摺動面でのベアリ
ング効果を発揮する。そのためには高融点セラミックス
粒子は焼結合金に含まれている時から均一に分散された
ものである必要があるが、さらに容積係で５〜４０チを
占めるものである必要がある。その理由として５容積チ
未満であると摺動面に介在する高融点セラミックス粒子
量が過少となり、ベアリング効果が発揮されず、逆に高
融点セラミックス粒子以外の基地部分で摺動面を形成す
るために摩耗の進行に伴って高融点セラミックス粒子が
脱落し、アブレージヨン摩耗を発生させる。一方４０容
量係を超えた場合には、まずかかる高融点セラミックス
粒子を多く含む焼結合金が例えば熱間静水圧プレス法な
どの特殊な方法でしか得られず極めて成形性が悪いこと
があり、さらに高融点セラミックス粒子は前記した如く
焼結合金を再溶融した後も単独で残在しているため多量
であるとそれだけ強度が弱く、容易に割れや剥離を発生
することによって４０容量係以下で選択されねばならな
い。
を含む理由によって上記製造工程の再溶融時にあっても
高融点セラミックス粒子のみは溶融することはなく再溶
融冷却後も単独の粒子として残在する。従って高融点セ
ラミックス粒子が摺動面表面に介在し摺動面でのベアリ
ング効果を発揮する。そのためには高融点セラミックス
粒子は焼結合金に含まれている時から均一に分散された
ものである必要があるが、さらに容積係で５〜４０チを
占めるものである必要がある。その理由として５容積チ
未満であると摺動面に介在する高融点セラミックス粒子
量が過少となり、ベアリング効果が発揮されず、逆に高
融点セラミックス粒子以外の基地部分で摺動面を形成す
るために摩耗の進行に伴って高融点セラミックス粒子が
脱落し、アブレージヨン摩耗を発生させる。一方４０容
量係を超えた場合には、まずかかる高融点セラミックス
粒子を多く含む焼結合金が例えば熱間静水圧プレス法な
どの特殊な方法でしか得られず極めて成形性が悪いこと
があり、さらに高融点セラミックス粒子は前記した如く
焼結合金を再溶融した後も単独で残在しているため多量
であるとそれだけ強度が弱く、容易に割れや剥離を発生
することによって４０容量係以下で選択されねばならな
い。
さらにこの高融点セラミックス粒子は摺動面のベアリン
グ効果をはたす一方で周囲の基地により支承されねばな
らないため、その大きさも５〜５０μの範囲である必要
がある。即ち５μ未満であると摺動面間にあって基地が
相手部材との面圧により変形を受けた場合に容易に高融
点セラミックス粒子が脱落してしまうものであり、逆に
５０μを超える粗大な粒子があった場合には不可避的な
初期摩耗の時点でアブレツシプ摩耗を発生させるばかり
でなく、粗大粒子が組織中に分散することによる強度の
低下が著しいものであり、高融点セラミックス粒子の大
きさは平均粒径で５〜５０μを必要とする。
グ効果をはたす一方で周囲の基地により支承されねばな
らないため、その大きさも５〜５０μの範囲である必要
がある。即ち５μ未満であると摺動面間にあって基地が
相手部材との面圧により変形を受けた場合に容易に高融
点セラミックス粒子が脱落してしまうものであり、逆に
５０μを超える粗大な粒子があった場合には不可避的な
初期摩耗の時点でアブレツシプ摩耗を発生させるばかり
でなく、粗大粒子が組織中に分散することによる強度の
低下が著しいものであり、高融点セラミックス粒子の大
きさは平均粒径で５〜５０μを必要とする。
力！かる高融点セラミックスとしては再溶融温度にても
分解しない粒子であり、かつ周囲の鉄系母金との結合性
及び摺動特性によって選ばれ、１４００℃以上の融点で
ある、酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硼化物から選
ばれるものである。一方再溶融熱源として用いられるレ
ーザ、電子ビーム、プラズマはいずれも０５〜１０ＫＩ
Ｉ［程度の出力を有しかつエネルギービーム径が０．１
〜２ｗｎ程度の範囲で選択されるため、焼結合金の厚さ
と母材の冷却能率に応じて再溶融層での最高温度がセラ
ミックス粒子の溶融分解温度を超えないようにエネルギ
ービームの走査速度を調整することが可能である。
分解しない粒子であり、かつ周囲の鉄系母金との結合性
及び摺動特性によって選ばれ、１４００℃以上の融点で
ある、酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硼化物から選
ばれるものである。一方再溶融熱源として用いられるレ
ーザ、電子ビーム、プラズマはいずれも０５〜１０ＫＩ
Ｉ［程度の出力を有しかつエネルギービーム径が０．１
〜２ｗｎ程度の範囲で選択されるため、焼結合金の厚さ
と母材の冷却能率に応じて再溶融層での最高温度がセラ
ミックス粒子の溶融分解温度を超えないようにエネルギ
ービームの走査速度を調整することが可能である。
ただし再溶融する焼結合金と母材の容積が、母材容積の
５分の１以上である場合には熱源に大出力のものが要求
されるため、母材の方を強制冷却する必要がある。さら
に母材の強制冷却にも限度がこの焼結合金はセラミック
ス粒子に対しての結合性と、母材との結合性に優れる必
要があるが、さらに再溶融された後に摺動面の一部を形
成するためにある程度の耐摩耗性と、セラミックス粒子
を支承する強度が必要である。そのためにＦｅを主成分
とする鉄系合金の粉末が選ばれる。即ち母材である鋼又
は鋳鉄に対しては同種材料である理由により再溶融によ
って合金化され易く結合度も高い一方で、一般に炭化物
や酸化物であるセラミックス粒子に対しても親和性があ
り粒界界面に欠陥が生じ難いものである。
５分の１以上である場合には熱源に大出力のものが要求
されるため、母材の方を強制冷却する必要がある。さら
に母材の強制冷却にも限度がこの焼結合金はセラミック
ス粒子に対しての結合性と、母材との結合性に優れる必
要があるが、さらに再溶融された後に摺動面の一部を形
成するためにある程度の耐摩耗性と、セラミックス粒子
を支承する強度が必要である。そのためにＦｅを主成分
とする鉄系合金の粉末が選ばれる。即ち母材である鋼又
は鋳鉄に対しては同種材料である理由により再溶融によ
って合金化され易く結合度も高い一方で、一般に炭化物
や酸化物であるセラミックス粒子に対しても親和性があ
り粒界界面に欠陥が生じ難いものである。
この鉄系合金の粉末としては少なくとも重量係にて（！
０．２〜３．０係を含むことが必要である。その理由
として鉄系合金が再溶融された後に摺動面を形成した場
合に、００．２’％未満であると基地のフェライト量が
多く硬度が得られないばかシか、セラミックス粒子を支
承する剛性にも欠けるものであり、Ｃ３，０％を超えた
場合に基地のレデブライト化が進行し脆化するため強度
及び被剛性が劣化するためＣＯ１２〜３．０ ％で選択
されることが好ましい。さらにディーゼル機関や、排気
パルプ、バルブシートの如き高温条件で使用されるもの
にあっては、Ｏｒ、 、Ｍｏ、Ｎ１のうち一種又は二種
以上を合計で３〜１２チ添加し耐熱性及び耐食性を向上
させることがなされる一方、Ｃ量を多くしレデブライト
組織の発生による耐食性の効果を得ることも可能である
。
０．２〜３．０係を含むことが必要である。その理由
として鉄系合金が再溶融された後に摺動面を形成した場
合に、００．２’％未満であると基地のフェライト量が
多く硬度が得られないばかシか、セラミックス粒子を支
承する剛性にも欠けるものであり、Ｃ３，０％を超えた
場合に基地のレデブライト化が進行し脆化するため強度
及び被剛性が劣化するためＣＯ１２〜３．０ ％で選択
されることが好ましい。さらにディーゼル機関や、排気
パルプ、バルブシートの如き高温条件で使用されるもの
にあっては、Ｏｒ、 、Ｍｏ、Ｎ１のうち一種又は二種
以上を合計で３〜１２チ添加し耐熱性及び耐食性を向上
させることがなされる一方、Ｃ量を多くしレデブライト
組織の発生による耐食性の効果を得ることも可能である
。
以上記した如く本発明は高融点セラミックス粒子と、そ
れを支承する鉄系合金の再溶融合金化層との混在する組
織によって摺動面が形成されるものであるが、かかる組
織を得るには高融点セラミックス粒子を含むＦｅを主成
分とした粉末による焼結合金を再溶融する必要がある。
れを支承する鉄系合金の再溶融合金化層との混在する組
織によって摺動面が形成されるものであるが、かかる組
織を得るには高融点セラミックス粒子を含むＦｅを主成
分とした粉末による焼結合金を再溶融する必要がある。
即ち粉末の状態でセラミックス粒子とＦｅを主成分とし
た粉末を同時に供給しこれを溶融させて母材上に肉盛さ
せようとした場合に、粉末が飛散し所定の位置に選択し
て肉盛することが不可能なばかりか、粉末間には不可避
的な空孔が残存するため−が低くなる。さらに０．５ｍ
ｍ以上の厚い肉盛には多大な時間を要し、かつ各粒子の
一様に均一した分散化が達成され難く、セラミックス粒
子が集中した部分では著しく結合強度が低く欠は易い。
た粉末を同時に供給しこれを溶融させて母材上に肉盛さ
せようとした場合に、粉末が飛散し所定の位置に選択し
て肉盛することが不可能なばかりか、粉末間には不可避
的な空孔が残存するため−が低くなる。さらに０．５ｍ
ｍ以上の厚い肉盛には多大な時間を要し、かつ各粒子の
一様に均一した分散化が達成され難く、セラミックス粒
子が集中した部分では著しく結合強度が低く欠は易い。
これに対してセラミックス粒子とＦｅを主成分とする粉
末を混合し焼結したものでは、まずセラミックス粒子が
一様に分散されるものであり、かつ焼結されることによ
って各粒子が緊密に結合されているためエネルギービー
ムの照射によっても粒子の飛散がない。さらに焼結合金
中の空孔も再溶融に伴い放出され空孔の存在による強度
低下もない。又焼結合金は形状の成形性に優れるため母
材の要所に嵌合される如く焼結合金を形成し、これを再
溶融させることのみによって耐摩耗性部材が完成され生
産性に優れるばかりでなく、焼結合金は肉厚を大きくと
ることが可能であって数膿の厚い層を得ることが容易で
ある。
末を混合し焼結したものでは、まずセラミックス粒子が
一様に分散されるものであり、かつ焼結されることによ
って各粒子が緊密に結合されているためエネルギービー
ムの照射によっても粒子の飛散がない。さらに焼結合金
中の空孔も再溶融に伴い放出され空孔の存在による強度
低下もない。又焼結合金は形状の成形性に優れるため母
材の要所に嵌合される如く焼結合金を形成し、これを再
溶融させることのみによって耐摩耗性部材が完成され生
産性に優れるばかりでなく、焼結合金は肉厚を大きくと
ることが可能であって数膿の厚い層を得ることが容易で
ある。
母材については通常の鋼、鋳鉄から選ばれるが、より好
ましくは鋼が用いられる。これは再溶融に伴い鋳鉄中の
黒鉛がＣＯ２等のガス発生の原因となることや勘、Ｓｌ
を多量に含む鋳鉄では焼結合金との結合層でこれらＭｎ
、 Ｓｉが基地の脆化を起こす可肯ヒ性を持つためであ
る。尚この母材の鋼についても特に耐熱性を要するパル
プ、バルブシートについては耐熱鋼を用い、強度の要求
されるシリンダライチ、カムフォロワについては焼入れ
用銅が適し、耐食性の要求されるピストンリング等にあ
っては高Ｃｒ鋼やステンレス鋼が適する。
ましくは鋼が用いられる。これは再溶融に伴い鋳鉄中の
黒鉛がＣＯ２等のガス発生の原因となることや勘、Ｓｌ
を多量に含む鋳鉄では焼結合金との結合層でこれらＭｎ
、 Ｓｉが基地の脆化を起こす可肯ヒ性を持つためであ
る。尚この母材の鋼についても特に耐熱性を要するパル
プ、バルブシートについては耐熱鋼を用い、強度の要求
されるシリンダライチ、カムフォロワについては焼入れ
用銅が適し、耐食性の要求されるピストンリング等にあ
っては高Ｃｒ鋼やステンレス鋼が適する。
又この母材には再溶融に伴う熱影響層が形成されるが、
これは通常の焼入れ組織以上の硬度が得られるものであ
り、再溶融急冷されて相対的に脆化した再溶融層と母材
間にあって、特に再溶融層の薄いものではこれを支承す
る効果を有する。
これは通常の焼入れ組織以上の硬度が得られるものであ
り、再溶融急冷されて相対的に脆化した再溶融層と母材
間にあって、特に再溶融層の薄いものではこれを支承す
る効果を有する。
以上記した如く本発明にあっては成形性に優れ高融点セ
ラミックス粒子を含む焼結合金を再溶融することによっ
て摺動面に強度と適度な耐摩耗性を有する再溶融合金化
層とこの再溶融合金化層中に分散しベアリング効果を発
揮するセラミックス粒子によって耐摩耗性に優れるもの
であり、さらにかかるベアリング効果を有するセラミッ
クス粒子が摺動面に介在することによる潤滑性の向上が
達成される。また母材と再溶融合金化層の結合層が、母
材と焼結合金との合金化層であるため結合強度が著しく
高いものであり、剥離や欠けが生じない。また通常の焼
結合金や、溶射被覆、あるいは合金と異なり、材料の硬
度や組織を容易に調整される。これはセラミックス粒子
の量及びＦｅを主成分とする粉末でのＣ量や添加元素量
で調整されるが、焼結合金としてはエネルギービーム照
射に耐える強度を要するのみであるため添加する配合元
素に制約が少ないことによる。また再溶融合金化される
ことによって通常の合金に比べ同一成分であっても組織
は急冷に伴い微細なものとなりかつ硬度も高いため強度
と耐摩耗性が得易い。
ラミックス粒子を含む焼結合金を再溶融することによっ
て摺動面に強度と適度な耐摩耗性を有する再溶融合金化
層とこの再溶融合金化層中に分散しベアリング効果を発
揮するセラミックス粒子によって耐摩耗性に優れるもの
であり、さらにかかるベアリング効果を有するセラミッ
クス粒子が摺動面に介在することによる潤滑性の向上が
達成される。また母材と再溶融合金化層の結合層が、母
材と焼結合金との合金化層であるため結合強度が著しく
高いものであり、剥離や欠けが生じない。また通常の焼
結合金や、溶射被覆、あるいは合金と異なり、材料の硬
度や組織を容易に調整される。これはセラミックス粒子
の量及びＦｅを主成分とする粉末でのＣ量や添加元素量
で調整されるが、焼結合金としてはエネルギービーム照
射に耐える強度を要するのみであるため添加する配合元
素に制約が少ないことによる。また再溶融合金化される
ことによって通常の合金に比べ同一成分であっても組織
は急冷に伴い微細なものとなりかつ硬度も高いため強度
と耐摩耗性が得易い。
このように本発明では主としてセラミックス粒子のベア
リング効果により耐摩耗性が発揮されるため、相手材料
に対してセラミックス粒子の量、。
リング効果により耐摩耗性が発揮されるため、相手材料
に対してセラミックス粒子の量、。
大きさを選択することにより相対的摺動部材が達成され
るものであり材料選択性が広いものである。
るものであり材料選択性が広いものである。
尚本発明において焼結合金を再溶融する場合に焼結合金
中の空孔が多いと再溶融合金層に気泡が残るため、予め
焼結合金に溶浸、含浸の封孔処理を施し再溶融すること
が望ましい。特に本発明の如く比較的に粒径の大きなセ
ラミックス粒子を混合した粉末は圧縮性が劣り高密度の
焼結体が得難いものであ、るため再溶融に際して真空中
で再溶融するか、あるいは封孔処理することが望ましい
ものである。
中の空孔が多いと再溶融合金層に気泡が残るため、予め
焼結合金に溶浸、含浸の封孔処理を施し再溶融すること
が望ましい。特に本発明の如く比較的に粒径の大きなセ
ラミックス粒子を混合した粉末は圧縮性が劣り高密度の
焼結体が得難いものであ、るため再溶融に際して真空中
で再溶融するか、あるいは封孔処理することが望ましい
ものである。
以上記した如く本発明は耐摩耗性、強度に優れるのみで
なく生産性にも優れ、かつ相手材料に対しての選択性が
広いものであり内燃機関用耐摩耗性部材として最適なも
のである。
なく生産性にも優れ、かつ相手材料に対しての選択性が
広いものであり内燃機関用耐摩耗性部材として最適なも
のである。
Claims (3)
- （１）鋼もしくは鋳鉄からなる母材上に高融点セラミッ
クス粒子を５〜４０容覆−チ含むＦｅを主成分とした粉
末による焼結合金の再溶融合金化層を表面に有し、さら
に前記焼結合金と母材との合金化した結合層と該結合層
下部には熱影響層を有することを特徴とする内燃機関用
耐摩耗性部材。 - （２）前記焼結合金が、５〜４０容量チの高融点セラミ
ックス粒子が均一に分散した鉄系焼結合金であり、該高
融点セラミックス粒子と混合される鉄系合金粉末が重量
係にてＣｏ、５〜３．０チを含むことを特徴とする特許 載の内燃機関用耐摩耗性部材。 - （３）前記焼結合金が予め封孔処理を施さ、れてなるこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の内燃機
関用耐摩耗性部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14560481A JPS5847139A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 内燃機関用耐摩耗性部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14560481A JPS5847139A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 内燃機関用耐摩耗性部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5847139A true JPS5847139A (ja) | 1983-03-18 |
| JPH0152475B2 JPH0152475B2 (ja) | 1989-11-08 |
Family
ID=15388885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14560481A Granted JPS5847139A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 内燃機関用耐摩耗性部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5847139A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6154793A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-19 | Victor Co Of Japan Ltd | 可変指向性マイクロホン |
| JP2015070028A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 日立化成株式会社 | 圧粉磁心、磁心用圧粉体の製造方法、圧粉磁心製造用押型及び金型装置、並びに、圧粉磁心製造用押型の潤滑液 |
-
1981
- 1981-09-17 JP JP14560481A patent/JPS5847139A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6154793A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-19 | Victor Co Of Japan Ltd | 可変指向性マイクロホン |
| JP2015070028A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 日立化成株式会社 | 圧粉磁心、磁心用圧粉体の製造方法、圧粉磁心製造用押型及び金型装置、並びに、圧粉磁心製造用押型の潤滑液 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0152475B2 (ja) | 1989-11-08 |
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