JPH06145845A - 焼結摩擦材 - Google Patents
焼結摩擦材Info
- Publication number
- JPH06145845A JPH06145845A JP4317756A JP31775692A JPH06145845A JP H06145845 A JPH06145845 A JP H06145845A JP 4317756 A JP4317756 A JP 4317756A JP 31775692 A JP31775692 A JP 31775692A JP H06145845 A JPH06145845 A JP H06145845A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- friction material
- sintered
- friction
- hard particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クラッチやブレーキ等に使用する青銅系乾式
焼結摩擦機である乾式摺動摩擦条件下において、高い摩
擦係数を安定して確保でき、相手材を攻撃することなく
摩擦量も少なく、また相手材と焼付きを生じない焼結摩
擦材である。 【構成】 焼結摩擦材料は青銅（ブロンズ）系焼結合金
を母合金とし、Ｃｕ−Ｓｎ系合金と固体潤滑成分からな
り、Ｃｕ−Ｓｎ系合金は、重量比率でＳｎ：３〜２０％
を含有し、残部が実質的にＣｕおよび不可避的不純物か
らなる組成のＣｕ合金素地中に平均粒径１〜８０μｍの
硬質粒子が重量比率で３〜２０％が均一に分散されて形
成され、又さらに３０μｍ以下の空孔を１〜３０容量％
にコントロールすることにより、耐焼付き性に優れてお
り、比較的高い摩擦係数を安定して確保することがで
き、しかも相手材に対する攻撃性が極めて少ないため、
クラッチやブレーキ等の乾式摩擦材料へ適用できる。
焼結摩擦機である乾式摺動摩擦条件下において、高い摩
擦係数を安定して確保でき、相手材を攻撃することなく
摩擦量も少なく、また相手材と焼付きを生じない焼結摩
擦材である。 【構成】 焼結摩擦材料は青銅（ブロンズ）系焼結合金
を母合金とし、Ｃｕ−Ｓｎ系合金と固体潤滑成分からな
り、Ｃｕ−Ｓｎ系合金は、重量比率でＳｎ：３〜２０％
を含有し、残部が実質的にＣｕおよび不可避的不純物か
らなる組成のＣｕ合金素地中に平均粒径１〜８０μｍの
硬質粒子が重量比率で３〜２０％が均一に分散されて形
成され、又さらに３０μｍ以下の空孔を１〜３０容量％
にコントロールすることにより、耐焼付き性に優れてお
り、比較的高い摩擦係数を安定して確保することがで
き、しかも相手材に対する攻撃性が極めて少ないため、
クラッチやブレーキ等の乾式摩擦材料へ適用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、青銅系乾式焼結摩擦材
に関するものであり、耐焼付き性に優れており、比較的
高い摩擦係数を安定して確保することができ、しかも相
手材に対する攻撃性が極めて少ないため、クラッチやブ
レーキ等の乾式摩擦材料へ適用できる。
に関するものであり、耐焼付き性に優れており、比較的
高い摩擦係数を安定して確保することができ、しかも相
手材に対する攻撃性が極めて少ないため、クラッチやブ
レーキ等の乾式摩擦材料へ適用できる。
【０００２】
【従来の技術】近年、乾式下で使用される摩擦クラッチ
およびブレーキ用材料としてアスベスト系摩擦材料に代
わり青銅系焼結合金が開発されており、例えば特開昭５
８−１５７９２８号「乾式焼結摩擦材料」においては青
銅系焼結合金で高い摩擦係数を得るために硬質粒子を添
加している。
およびブレーキ用材料としてアスベスト系摩擦材料に代
わり青銅系焼結合金が開発されており、例えば特開昭５
８−１５７９２８号「乾式焼結摩擦材料」においては青
銅系焼結合金で高い摩擦係数を得るために硬質粒子を添
加している。
【０００３】しかしながら、これらの焼結材料では合金
中に分散している硬質粒子と素地との間には反応層がな
く、隙間が存在する。そのため、高速・高荷重の摺動条
件下では摩擦時に素地から硬質粒子が脱落するために高
い摩擦係数を安定して確保することができなくなり、ま
た脱落部を起点として相手材と焼付きを生じ、さらには
脱落粒子のかみ込みや相手材を攻撃するといった問題が
ある。
中に分散している硬質粒子と素地との間には反応層がな
く、隙間が存在する。そのため、高速・高荷重の摺動条
件下では摩擦時に素地から硬質粒子が脱落するために高
い摩擦係数を安定して確保することができなくなり、ま
た脱落部を起点として相手材と焼付きを生じ、さらには
脱落粒子のかみ込みや相手材を攻撃するといった問題が
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を克服するため、摩擦係数を向上させることを目的に添
加する硬質粒子をＣｕ−Ｓｎ系合金中に均一に分散さ
せ、且つ分散硬質粒子と素地の界面に反応層を形成する
ことにより摺動時に素地から硬質粒子が脱落することを
抑制することが課題である。
を克服するため、摩擦係数を向上させることを目的に添
加する硬質粒子をＣｕ−Ｓｎ系合金中に均一に分散さ
せ、且つ分散硬質粒子と素地の界面に反応層を形成する
ことにより摺動時に素地から硬質粒子が脱落することを
抑制することが課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上述の問題を解決するために種々の実験・検討を行った
結果、乾式摺動摩擦条件下において高い摩擦係数を安定
して確保できるため、相手材を攻撃することが無く、し
かも摩耗量も少なく、更に相手材と焼付きを生じないよ
うな焼結摩擦材を開発した。
上述の問題を解決するために種々の実験・検討を行った
結果、乾式摺動摩擦条件下において高い摩擦係数を安定
して確保できるため、相手材を攻撃することが無く、し
かも摩耗量も少なく、更に相手材と焼付きを生じないよ
うな焼結摩擦材を開発した。
【０００６】その具体的な合金組成および空孔量は本発
明によれば以下のとおりである。
明によれば以下のとおりである。
【０００７】本発明の焼結摩擦材は、青銅（ブロンズ）
系焼結合金を母合金とする焼結摩擦材料において、重量
比率でＳｎ：３〜２０％を含有し、残部が実質的にＣｕ
および不可避的不純物からなる組成のＣｕ合金素地中に
平均粒径１〜８０μｍの硬質粒子が重量比率で３〜２０
％均一に分散されたＣｕ−Ｓｎ系合金と固体潤滑成分か
らなることを特徴とする焼結摩擦材である。
系焼結合金を母合金とする焼結摩擦材料において、重量
比率でＳｎ：３〜２０％を含有し、残部が実質的にＣｕ
および不可避的不純物からなる組成のＣｕ合金素地中に
平均粒径１〜８０μｍの硬質粒子が重量比率で３〜２０
％均一に分散されたＣｕ−Ｓｎ系合金と固体潤滑成分か
らなることを特徴とする焼結摩擦材である。
【０００８】上記硬質粒子は、Ｃｕ−Ｓｎ系合金粉末を
水アトマイズ法によって作る場合には窒化物もしくはＦ
ｅ系金属間化合物の少なくとも１種または２種以上で構
成し市販粉末をメカニカルアロイング法，メカニカルグ
ランディング法または造粒法で作る場合は酸化物、窒化
物、炭化物、ほう化物およびＦｅ系金属間化合物のうち
少なくとも１種または２種以上からなる構成とする。
水アトマイズ法によって作る場合には窒化物もしくはＦ
ｅ系金属間化合物の少なくとも１種または２種以上で構
成し市販粉末をメカニカルアロイング法，メカニカルグ
ランディング法または造粒法で作る場合は酸化物、窒化
物、炭化物、ほう化物およびＦｅ系金属間化合物のうち
少なくとも１種または２種以上からなる構成とする。
【０００９】またＣｕ−Ｓｎ系合金は水アトマイズ法の
場合、平均粒径１００μｍ以下とし急冷凝固噴霧によっ
て硬質粒子を均一に分散させ合金化する。メカニカルア
ロイング法、メカニカルグランディング法または造粒法
等によって粉末を作る場合、硬質粒子をＣｕ−Ｓｎ系合
金粉末もしくはＣｕとＳｎの混合粉末と機械的に合金化
することでそれら硬質粒子がＣｕ−Ｓｎ系合金素地中に
均一に分散させる。これらの粉末に固体潤滑成分を加え
る。この固体潤滑成分は黒鉛、ＭｏＳ2 またはＣａＦ2
のうち少なくとも１種以上からなり全体の１〜５重量％
を構成するようにする。このような組成からなるＣｕ−
Ｓｎ系焼結合金は３０μｍ以下の大きさの空孔が１〜３
０容量％均一に分布した組織を有する。
場合、平均粒径１００μｍ以下とし急冷凝固噴霧によっ
て硬質粒子を均一に分散させ合金化する。メカニカルア
ロイング法、メカニカルグランディング法または造粒法
等によって粉末を作る場合、硬質粒子をＣｕ−Ｓｎ系合
金粉末もしくはＣｕとＳｎの混合粉末と機械的に合金化
することでそれら硬質粒子がＣｕ−Ｓｎ系合金素地中に
均一に分散させる。これらの粉末に固体潤滑成分を加え
る。この固体潤滑成分は黒鉛、ＭｏＳ2 またはＣａＦ2
のうち少なくとも１種以上からなり全体の１〜５重量％
を構成するようにする。このような組成からなるＣｕ−
Ｓｎ系焼結合金は３０μｍ以下の大きさの空孔が１〜３
０容量％均一に分布した組織を有する。
【００１０】次に、合金組成および空孔量を上記の如く
設定した理由について説明する。
設定した理由について説明する。
【００１１】Ｓｎ ＳｎはＣｕと共に本合金の素地を形成し、合金の高温強
度および靭性を向上させる作用があり、また、高温での
相手材との耐焼付き性を向上させる作用がある。添加量
が３重量％未満ではそれらの効果がなく、また２０重量
％を越えて添加すると硬くて脆い相が析出するために強
度、靭性を低下させる。そこでＳｎの含有量は３〜２０
重量％と設定した。
度および靭性を向上させる作用があり、また、高温での
相手材との耐焼付き性を向上させる作用がある。添加量
が３重量％未満ではそれらの効果がなく、また２０重量
％を越えて添加すると硬くて脆い相が析出するために強
度、靭性を低下させる。そこでＳｎの含有量は３〜２０
重量％と設定した。
【００１２】硬質粒子 硬質粒子は本焼結合金の素地中に均一に分散して乾式摩
擦条件下において常温および高温での相手材との凝着発
生を抑制して耐焼付き性を向上させると共に相手材素地
表面と直接接触して摩擦係数を大きくし、耐摩耗性を向
上させる効果を有する。
擦条件下において常温および高温での相手材との凝着発
生を抑制して耐焼付き性を向上させると共に相手材素地
表面と直接接触して摩擦係数を大きくし、耐摩耗性を向
上させる効果を有する。
【００１３】その大きさおよび添加量の影響に関しては
次に示すとおりである。平均粒径が１μｍ未満および含
有量３重量％未満ではその効果はなく、また平均粒径が
８０μｍを越えるか、またはその含有量が２０重量％を
越えると硬質粒子が亀裂発生の起点となりやすく、その
結果、合金の強度・靭性を低下させ、また、相手攻撃性
の観点からもこのような範囲での窒化物の添加は相手材
を激しく摩耗させるため、好ましくない。
次に示すとおりである。平均粒径が１μｍ未満および含
有量３重量％未満ではその効果はなく、また平均粒径が
８０μｍを越えるか、またはその含有量が２０重量％を
越えると硬質粒子が亀裂発生の起点となりやすく、その
結果、合金の強度・靭性を低下させ、また、相手攻撃性
の観点からもこのような範囲での窒化物の添加は相手材
を激しく摩耗させるため、好ましくない。
【００１４】そこで合金中の硬質粒子は平均粒径；１〜
８０μｍとし、且つ合計含有量は３〜２０重量％が適切
である。尚、本発明の合金素地中に均一に分散する硬質
粒子である酸化物、窒化物、炭化物、ほう化物およびＦ
ｅ系金属間化合物の具体的な成分は以下の通りである。
８０μｍとし、且つ合計含有量は３〜２０重量％が適切
である。尚、本発明の合金素地中に均一に分散する硬質
粒子である酸化物、窒化物、炭化物、ほう化物およびＦ
ｅ系金属間化合物の具体的な成分は以下の通りである。
【００１５】酸化物；Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＺｒＯ2 ，
ＳｉＯ2 窒化物；Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＴｉＮ，ＣｒＮ，ＡｌＮ，ＷＮ 炭化物；ＳｉＣ，ＴｉＣ，ＣｒＣ，ＺｒＣ，ＷＣ ほう化物；ＴｉＢ，ＺｒＢ，ＣｒＢ Ｆｅ系金属間化合物；Ｆｅ−Ｍｏ，Ｆｅ−Ｃｒ，Ｆｅ−
Ｗ，Ｆｅ−Ｔｉ
ＳｉＯ2 窒化物；Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＴｉＮ，ＣｒＮ，ＡｌＮ，ＷＮ 炭化物；ＳｉＣ，ＴｉＣ，ＣｒＣ，ＺｒＣ，ＷＣ ほう化物；ＴｉＢ，ＺｒＢ，ＣｒＢ Ｆｅ系金属間化合物；Ｆｅ−Ｍｏ，Ｆｅ−Ｃｒ，Ｆｅ−
Ｗ，Ｆｅ−Ｔｉ
【００１６】ただし水アトマイズによって噴霧急冷凝固
させる場合にはＣｕ−Ｓｎ母材溶湯と硬質粒子との界面
の反応層を形成しうる窒化物およびＦｅ系金属間化合物
から硬質粒子成分を選ぶ。これら硬質粒子が摺動時に素
地から脱落するとその脱落部を起点として相手材と移着
・凝着をおこして焼付きが発生したり、また脱落粒子が
相手材にかみ込むことで相手材を摩耗・損傷させる。よ
って、このような現象を抑えて、安定して高い摩擦係数
を確保するには硬質粒子を素地中に均一に分散させて且
つそれら粒子の脱落を抑制する必要がある。
させる場合にはＣｕ−Ｓｎ母材溶湯と硬質粒子との界面
の反応層を形成しうる窒化物およびＦｅ系金属間化合物
から硬質粒子成分を選ぶ。これら硬質粒子が摺動時に素
地から脱落するとその脱落部を起点として相手材と移着
・凝着をおこして焼付きが発生したり、また脱落粒子が
相手材にかみ込むことで相手材を摩耗・損傷させる。よ
って、このような現象を抑えて、安定して高い摩擦係数
を確保するには硬質粒子を素地中に均一に分散させて且
つそれら粒子の脱落を抑制する必要がある。
【００１７】そこで、上記の硬質粒子をＣｕ−Ｓｎ系合
金の溶湯中に均一に分散させ、Ｃｕ−Ｓｎ合金との界面
に反応層を形成させたＣｕ−Ｓｎ母合金を水アトマイズ
するかまたは硬質粒子をＣｕ−Ｓｎ系合金粉末もしくは
ＣｕとＳｎの混合粉末と機械的に合金化することで硬質
粒子をＣｕ−Ｓｎ系合金素地中に均一に分散させること
ができ、且つ素地のＣｕ−Ｓｎ合金と硬質粒子の界面に
反応層を形成させることで硬質粒子を素地中に強固に固
定できる。
金の溶湯中に均一に分散させ、Ｃｕ−Ｓｎ合金との界面
に反応層を形成させたＣｕ−Ｓｎ母合金を水アトマイズ
するかまたは硬質粒子をＣｕ−Ｓｎ系合金粉末もしくは
ＣｕとＳｎの混合粉末と機械的に合金化することで硬質
粒子をＣｕ−Ｓｎ系合金素地中に均一に分散させること
ができ、且つ素地のＣｕ−Ｓｎ合金と硬質粒子の界面に
反応層を形成させることで硬質粒子を素地中に強固に固
定できる。
【００１８】水アトマイズ合金粉末の場合には平均粒径
が１００μｍを越えると溶湯からの冷却速度が１０3 ℃
／秒よりも小さくなるため、アトマイズ粉が凝固する際
に素地中のα相の外周にＳｎが偏析し、その結果焼結後
の合金の耐焼き付き性および強度・靭性が低下する。従
って１００μｍ以下とする必要がある。
が１００μｍを越えると溶湯からの冷却速度が１０3 ℃
／秒よりも小さくなるため、アトマイズ粉が凝固する際
に素地中のα相の外周にＳｎが偏析し、その結果焼結後
の合金の耐焼き付き性および強度・靭性が低下する。従
って１００μｍ以下とする必要がある。
【００１９】機械的合金化法の場合、具体的にはメカニ
カルアロイング法やメカニカルグランディング法更には
造粒法等の機械的合金化手法を適用することにより初め
て硬質粒子が素地中に均一に分散し、しかも摺動時にそ
れら粒子が脱落しないようなＣｕ−Ｓｎ合金粉末が得ら
れる。
カルアロイング法やメカニカルグランディング法更には
造粒法等の機械的合金化手法を適用することにより初め
て硬質粒子が素地中に均一に分散し、しかも摺動時にそ
れら粒子が脱落しないようなＣｕ−Ｓｎ合金粉末が得ら
れる。
【００２０】固体潤滑成分 固体潤滑成分は乾式摩擦条件下において相手材に対する
攻撃性を改善すると共に高温状態での摩擦係数を安定さ
せる効果があり、これにより摺動面間の潤滑性を改善す
ることができ、また摺動時の鳴き発生が抑制できる。
攻撃性を改善すると共に高温状態での摩擦係数を安定さ
せる効果があり、これにより摺動面間の潤滑性を改善す
ることができ、また摺動時の鳴き発生が抑制できる。
【００２１】Ｃｕ−Ｓｎ系焼結合金においてこれらの効
果を有する固体潤滑成分は黒鉛、ＭｏＳ2 およびＣａＦ
2 である。これらは粉末として混合しやすくまた経済的
にも問題がなく、一方、他の潤滑成分では例えば、Ｐｂ
はＣｕ−Ｓｎ合金製軸受けにおいて使用されるが、素地
と化合物を生成せずに微粒子としてα相のデンドライト
間に存在するため、摩擦材に適用すると摺動時に脱落す
る可能性がある。
果を有する固体潤滑成分は黒鉛、ＭｏＳ2 およびＣａＦ
2 である。これらは粉末として混合しやすくまた経済的
にも問題がなく、一方、他の潤滑成分では例えば、Ｐｂ
はＣｕ−Ｓｎ合金製軸受けにおいて使用されるが、素地
と化合物を生成せずに微粒子としてα相のデンドライト
間に存在するため、摩擦材に適用すると摺動時に脱落す
る可能性がある。
【００２２】そこで、固体潤滑成分は黒鉛、ＭｏＳ2 お
よびＣａＦ2 を選択した。その含有量は黒鉛、ＭｏＳ
2 、またはＣａＦ2 のうち少なくとも１種以上で１〜５
重量％が適量である。含有量が１重量％未満では上記の
効果は得られず、また５重量％を越えて添加してもその
効果は向上せず、逆に焼結体の強度・靭性が低下するの
で好ましくない。
よびＣａＦ2 を選択した。その含有量は黒鉛、ＭｏＳ
2 、またはＣａＦ2 のうち少なくとも１種以上で１〜５
重量％が適量である。含有量が１重量％未満では上記の
効果は得られず、また５重量％を越えて添加してもその
効果は向上せず、逆に焼結体の強度・靭性が低下するの
で好ましくない。
【００２３】空孔量 空孔は３０μｍ以下の大きさであり、焼結合金の摺動摩
擦面に均一に分布することで、摺動の際に空孔が変形す
ることにより耐焼付き性および相手材とのなじみ性を改
善する効果がある。空孔の大きさが３０μｍを越えると
これが亀裂発生の起点となり、焼結体の強度・靭性が著
しく低下する。また、その量が１容量％未満では上記の
効果は少なく、３０容量％を越えて分布すると焼結合金
の強度・靭性が低下する。更に空孔が不均一に分布する
と摺動時における相手材とのなじみ性が局所的に低下す
るため、安定した摩擦係数が得られない。従って、本焼
結摩擦材において、空孔は大きさが３０μｍ以下であ
り、且つ摩擦材中に均一に１〜３０容量％分布すること
が適切である。
擦面に均一に分布することで、摺動の際に空孔が変形す
ることにより耐焼付き性および相手材とのなじみ性を改
善する効果がある。空孔の大きさが３０μｍを越えると
これが亀裂発生の起点となり、焼結体の強度・靭性が著
しく低下する。また、その量が１容量％未満では上記の
効果は少なく、３０容量％を越えて分布すると焼結合金
の強度・靭性が低下する。更に空孔が不均一に分布する
と摺動時における相手材とのなじみ性が局所的に低下す
るため、安定した摩擦係数が得られない。従って、本焼
結摩擦材において、空孔は大きさが３０μｍ以下であ
り、且つ摩擦材中に均一に１〜３０容量％分布すること
が適切である。
【００２４】以上のような合金組成・空孔量を有する焼
結摩擦材は、十分な強度・靭性と耐摩耗性および自己潤
滑性を有している。また、乾式摩擦摺動条件下において
通常のＣｕ−Ｓｎ系合金では摺動初期の摩擦係数は約
０．２〜０．３程度であり、摩擦進行と共に摩擦係数は
増加・変動し、最終的には相手材と焼付きを生じるのに
対して、本焼結摩擦材は約０．５〜０．７の比較的高い
摩擦係数を安定して保持でき、しかも同一材料や鉄・銅
合金等を相手材とした場合においてもそれらを攻撃する
ことなく、更に相手材と焼付きを生じることがない。
結摩擦材は、十分な強度・靭性と耐摩耗性および自己潤
滑性を有している。また、乾式摩擦摺動条件下において
通常のＣｕ−Ｓｎ系合金では摺動初期の摩擦係数は約
０．２〜０．３程度であり、摩擦進行と共に摩擦係数は
増加・変動し、最終的には相手材と焼付きを生じるのに
対して、本焼結摩擦材は約０．５〜０．７の比較的高い
摩擦係数を安定して保持でき、しかも同一材料や鉄・銅
合金等を相手材とした場合においてもそれらを攻撃する
ことなく、更に相手材と焼付きを生じることがない。
【００２５】
【実施例】 （実施例１）本発明の焼結摩擦材（硬質粒子が窒化物で
ある場合）および比較材料の合金組成を表１に示す。
尚、（１）〜（９）が本発明の摩擦材料、（１０）〜
（２０）が比較材料である（空孔量以外は全て重量％で
記す）。その焼結摩擦材料の機械的特性および摩擦試験
結果（摩擦係数、摩擦材および相手材Ｓ１０Ｃ材の摩耗
量）を表２に示す。尚、摩擦試験は図１に示す乾式摩擦
試験機により実施した。
ある場合）および比較材料の合金組成を表１に示す。
尚、（１）〜（９）が本発明の摩擦材料、（１０）〜
（２０）が比較材料である（空孔量以外は全て重量％で
記す）。その焼結摩擦材料の機械的特性および摩擦試験
結果（摩擦係数、摩擦材および相手材Ｓ１０Ｃ材の摩耗
量）を表２に示す。尚、摩擦試験は図１に示す乾式摩擦
試験機により実施した。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】材料（１）〜（９）は本発明の合金であ
り、その機械的特性および摩擦試験結果は良好である。
一方、比較材での試験結果は以下のようである。
り、その機械的特性および摩擦試験結果は良好である。
一方、比較材での試験結果は以下のようである。
【００２９】（１０） Ｓｎ量が１％と少ない為に素地
の強度不足により摩擦材が摩耗してμ値が増加。 （１１） Ｓｎ量が２５％と多い為に素地が著しく硬化
して相手材を攻撃してμ値が増加。 （１２） 窒化物の平均粒径が９０μｍと大きい為に靭
性不足および相手材を攻撃する。 （１３） 窒化物の添加量が２％と少ない為に十分なμ
値が得られない。 （１４） 窒化物の添加量が３０％と多い為に靭性不足
および相手材を攻撃する。 （１５） 窒化物の合計添加量が３０％と多い為に靭性
不足および相手材を攻撃する。 （１６） 固体潤滑剤を含まない為に潤滑不良を生じて
相手材と焼付きを発生する。 （１７） 空孔量が０％である為に耐焼付き性が低下し
て相手材と焼付きを生じる。 （１８） 空孔量が３５％と大きい為に強度靭性が不足
して摩擦材が摩耗する。 （１９） 空孔の大きさが平均４５μｍと大きい為に強
度・靭性が不足して摩擦材が摩耗する。 （２０） 窒化物が摺動の際に素地から脱落して相手材
と焼付きを生じる。
の強度不足により摩擦材が摩耗してμ値が増加。 （１１） Ｓｎ量が２５％と多い為に素地が著しく硬化
して相手材を攻撃してμ値が増加。 （１２） 窒化物の平均粒径が９０μｍと大きい為に靭
性不足および相手材を攻撃する。 （１３） 窒化物の添加量が２％と少ない為に十分なμ
値が得られない。 （１４） 窒化物の添加量が３０％と多い為に靭性不足
および相手材を攻撃する。 （１５） 窒化物の合計添加量が３０％と多い為に靭性
不足および相手材を攻撃する。 （１６） 固体潤滑剤を含まない為に潤滑不良を生じて
相手材と焼付きを発生する。 （１７） 空孔量が０％である為に耐焼付き性が低下し
て相手材と焼付きを生じる。 （１８） 空孔量が３５％と大きい為に強度靭性が不足
して摩擦材が摩耗する。 （１９） 空孔の大きさが平均４５μｍと大きい為に強
度・靭性が不足して摩擦材が摩耗する。 （２０） 窒化物が摺動の際に素地から脱落して相手材
と焼付きを生じる。
【００３０】（実施例２）本発明の焼結摩擦材（硬質粒
子がＦｅ系化合物である場合）および比較材料の合金組
成を表３に示す。尚、（１）〜（９）が本発明の摩擦材
料、（１０）〜（２０）が比較材料である（空孔量以外
は全て重量％で記す）。その焼結摩擦材料の機械的特性
および摩擦試験結果（摩擦係数、摩擦材および相手材Ｓ
１０Ｃ材の摩耗量）を表４に示す。尚、摩擦試験は図１
に示す乾式摩擦試験機により実施した。
子がＦｅ系化合物である場合）および比較材料の合金組
成を表３に示す。尚、（１）〜（９）が本発明の摩擦材
料、（１０）〜（２０）が比較材料である（空孔量以外
は全て重量％で記す）。その焼結摩擦材料の機械的特性
および摩擦試験結果（摩擦係数、摩擦材および相手材Ｓ
１０Ｃ材の摩耗量）を表４に示す。尚、摩擦試験は図１
に示す乾式摩擦試験機により実施した。
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】材料（１）〜（９）は本発明の合金であ
り、その機械的特性および摩擦試験結果は良好である。
一方、比較材での試験結果は以下のようである。
り、その機械的特性および摩擦試験結果は良好である。
一方、比較材での試験結果は以下のようである。
【００３４】（１０） Ｓｎ量が１％と少ない為に素地
の強度不足により摩擦材が摩耗してμ値が増加。 （１１） Ｓｎ量が２５％と多い為に素地が著しく硬化
して相手材を攻撃してμ値が増加。 （１２） 硬質粒子の平均粒径が９０μｍと大きい為に
靭性不足および相手材を攻撃する。 （１３） 硬質粒子の添加量が２％と少ない為に十分な
μ値が得られない。 （１４） 硬質粒子の添加量が３０％と多い為に靭性不
足および相手材を攻撃する。 （１５） 硬質粒子の合計添加量が３０％と多い為に靭
性不足および相手材を攻撃する。 （１６） 固体潤滑剤を含まない為に潤滑不良を生じて
相手材と焼付きを発生する。 （１７） 空孔量が０％である為に耐焼付き性が低下し
て相手材と焼付きを生じる。 （１８） 空孔量が２５％と大きい為に強度靭性が不足
して摩擦材が摩耗する。 （１９） 空孔の大きさが平均４５μｍと大きい為に強
度・靭性が不足して摩擦材が摩耗する。 （２０） 窒化物が摺動の際に素地から脱落して相手材
と焼付きを生じる。
の強度不足により摩擦材が摩耗してμ値が増加。 （１１） Ｓｎ量が２５％と多い為に素地が著しく硬化
して相手材を攻撃してμ値が増加。 （１２） 硬質粒子の平均粒径が９０μｍと大きい為に
靭性不足および相手材を攻撃する。 （１３） 硬質粒子の添加量が２％と少ない為に十分な
μ値が得られない。 （１４） 硬質粒子の添加量が３０％と多い為に靭性不
足および相手材を攻撃する。 （１５） 硬質粒子の合計添加量が３０％と多い為に靭
性不足および相手材を攻撃する。 （１６） 固体潤滑剤を含まない為に潤滑不良を生じて
相手材と焼付きを発生する。 （１７） 空孔量が０％である為に耐焼付き性が低下し
て相手材と焼付きを生じる。 （１８） 空孔量が２５％と大きい為に強度靭性が不足
して摩擦材が摩耗する。 （１９） 空孔の大きさが平均４５μｍと大きい為に強
度・靭性が不足して摩擦材が摩耗する。 （２０） 窒化物が摺動の際に素地から脱落して相手材
と焼付きを生じる。
【００３５】（実施例３）本発明の焼結摩擦材および比
較材料の合金組成を表５及び表６に示す。尚、表５の１
〜１７が本発明の摩擦材料、表６の１８〜２８が比較材
料である（空孔量以外は全て重量％で記す）。その焼結
摩擦材料の機械的特性および摩擦試験結果（摩擦係数、
摩擦材および相手材Ｓ１０Ｃ材の摩耗量）を表７に示
す。尚、摩擦試験は図１に示す乾式摩擦試験機により実
施した。
較材料の合金組成を表５及び表６に示す。尚、表５の１
〜１７が本発明の摩擦材料、表６の１８〜２８が比較材
料である（空孔量以外は全て重量％で記す）。その焼結
摩擦材料の機械的特性および摩擦試験結果（摩擦係数、
摩擦材および相手材Ｓ１０Ｃ材の摩耗量）を表７に示
す。尚、摩擦試験は図１に示す乾式摩擦試験機により実
施した。
【００３６】
【表５】
【００３７】
【表６】
【００３８】
【表７】
【００３９】材料１〜１７は本発明の合金であり、その
機械的特性および摩擦試験結果は良好である。一方、比
較材での試験結果は以下のようである。
機械的特性および摩擦試験結果は良好である。一方、比
較材での試験結果は以下のようである。
【００４０】１８：Ｓｎ量が１％と少ないために素地の
強度不足により摩擦材が摩耗してμ値が増加。 １９：Ｓｎ量が３０％と多いために素地が著しく硬化し
て相手材を攻撃してμ値が増加。 ２０：硬質粒子の平均粒径が１００μｍと大きいために
靭性不足および相手材を攻撃する。 ２１：硬質粒子が含まれていないために十分なμ値が得
られない。 ２２・２３：硬質粒子が３５％と多いために靭性不足お
よび相手材を攻撃する。 ２４：固体潤滑剤を含まないために潤滑不良を生じて相
手材と焼付きを発生する。 ２５：空孔量が０％であるために耐焼付き性が低下して
相手材と焼付きを生じる。 ２６：空孔量が３５％と大きいために強度靭性が不足し
て摩擦材が摩耗する。 ２７：空孔の大きさが平均４５μｍと大きいために強度
・靭性が不足して摩擦材が摩耗する。 ２８：機械的合金化手法を行わず、単に所定成分を有す
る各粉末を混合のみした後、焼結したために硬質粒子と
素地との反応層が形成されずに摺動の際に硬質粒子が素
地から脱落して相手材と焼付きを生じる。
強度不足により摩擦材が摩耗してμ値が増加。 １９：Ｓｎ量が３０％と多いために素地が著しく硬化し
て相手材を攻撃してμ値が増加。 ２０：硬質粒子の平均粒径が１００μｍと大きいために
靭性不足および相手材を攻撃する。 ２１：硬質粒子が含まれていないために十分なμ値が得
られない。 ２２・２３：硬質粒子が３５％と多いために靭性不足お
よび相手材を攻撃する。 ２４：固体潤滑剤を含まないために潤滑不良を生じて相
手材と焼付きを発生する。 ２５：空孔量が０％であるために耐焼付き性が低下して
相手材と焼付きを生じる。 ２６：空孔量が３５％と大きいために強度靭性が不足し
て摩擦材が摩耗する。 ２７：空孔の大きさが平均４５μｍと大きいために強度
・靭性が不足して摩擦材が摩耗する。 ２８：機械的合金化手法を行わず、単に所定成分を有す
る各粉末を混合のみした後、焼結したために硬質粒子と
素地との反応層が形成されずに摺動の際に硬質粒子が素
地から脱落して相手材と焼付きを生じる。
【００４１】
【発明の効果】本発明の青銅基焼結摩擦材においては乾
式摩擦摺動条件において約０．５〜０．７の比較的高い
摩擦係数を安定して保持でき、しかも同一材料や鉄・銅
合金等を相手材とした場合においてもそれらを攻撃する
ことなく、更に相手材と焼付きを生じることがない。ま
た、十分な強度・靭性を有している。そのため、コンプ
レッサー用クラッチ材や自動車・バイク等のブレーキ摩
擦材として使用できる。
式摩擦摺動条件において約０．５〜０．７の比較的高い
摩擦係数を安定して保持でき、しかも同一材料や鉄・銅
合金等を相手材とした場合においてもそれらを攻撃する
ことなく、更に相手材と焼付きを生じることがない。ま
た、十分な強度・靭性を有している。そのため、コンプ
レッサー用クラッチ材や自動車・バイク等のブレーキ摩
擦材として使用できる。
【図１】本発明の摩擦試験を実施する乾式摩擦試験機の
説明図である。
説明図である。
Claims (7)
- 【請求項１】 青銅（ブロンズ）系焼結合金を母合金と
する焼結摩擦材料において、重量比率でＳｎ：３〜２０
％を含有し、残部が実質的にＣｕおよび不可避的不純物
からなる組成のＣｕ合金素地中に平均粒径１〜８０μｍ
の硬質粒子が重量比率で３〜２０％均一に分散されたＣ
ｕ−Ｓｎ系合金と固体潤滑成分からなることを特徴とす
る焼結摩擦材。 - 【請求項２】 平均粒径１００μｍ以下の水アトマイズ
法によって急冷凝固合金化されたＣｕ−Ｓｎ系合金粉末
を原料粉末とすることを特徴とする請求項１記載の焼結
摩擦材。 - 【請求項３】 硬質粒子がＳｉ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｃ
ｒ窒化物、Ｗ窒化物、Ａｌ窒化物およびＦｅ系金属間化
合物のうち少なくとも１種または２種以上からなること
を特徴とする請求項２記載の焼結摩擦材。 - 【請求項４】 Ｃｕ−Ｓｎ系合金はメカニカルアロイン
グ法、メカニカルグランディング法または造粒法等によ
り硬質粒子をＣｕ−Ｓｎ系合金粉末もしくはＣｕとＳｎ
の混合粉末と機械的に合金化することでそれら硬質粒子
がＣｕ−Ｓｎ系合金素地中に均一に分散していることを
特徴とする請求項１記載の焼結摩擦材。 - 【請求項５】 硬質粒子が酸化物、窒化物、炭化物、ほ
う化物およびＦｅ系金属間化合物のうち少なくとも１種
または２種以上からなることを特徴とする請求項４記載
の焼結摩擦材。 - 【請求項６】 固体潤滑成分は黒鉛、ＭｏＳ2 またはＣ
ａＦ2 のうち少なくとも１種以上の１〜５重量％を含む
ことを特徴とする請求項１記載の焼結摩擦材。 - 【請求項７】 Ｃｕ−Ｓｎ系焼結合金は３０μｍ以下の
大きさの空孔が１〜３０容量％均一に分布した組織を有
することを特徴とする請求項１記載の焼結摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4317756A JPH06145845A (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 焼結摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4317756A JPH06145845A (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 焼結摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06145845A true JPH06145845A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18091693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4317756A Pending JPH06145845A (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 焼結摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06145845A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998004756A1 (fr) * | 1996-07-30 | 1998-02-05 | Ndc Company, Ltd. | Materiau de glissement presentant une excellent resistance a l'abrasion |
| US5753725A (en) * | 1995-03-08 | 1998-05-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dry friction material and method of preparing the same |
| KR20010061913A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-07 | 이계안 | 고 내마모성 마찰재의 제조방법 |
| WO2010050326A1 (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | Ntn株式会社 | 焼結軸受 |
| WO2015141807A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Ntn株式会社 | 軌道輪および該軌道輪を有する転がり軸受 |
| JP2016222964A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 高速鉄道車両用焼結摩擦材とその製造方法 |
| CN114561567A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-05-31 | 山东百德瑞轨道交通科技有限公司 | 一种矿用单轨吊设备紧急制动用摩擦材料 |
-
1992
- 1992-11-02 JP JP4317756A patent/JPH06145845A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5753725A (en) * | 1995-03-08 | 1998-05-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dry friction material and method of preparing the same |
| WO1998004756A1 (fr) * | 1996-07-30 | 1998-02-05 | Ndc Company, Ltd. | Materiau de glissement presentant une excellent resistance a l'abrasion |
| US6197432B1 (en) | 1996-07-30 | 2001-03-06 | Ndc Company, Ltd. | Sliding material having excellent abrasion resistance |
| KR20010061913A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-07 | 이계안 | 고 내마모성 마찰재의 제조방법 |
| WO2010050326A1 (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | Ntn株式会社 | 焼結軸受 |
| JP2010106306A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Ntn Corp | 焼結軸受 |
| WO2015141807A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Ntn株式会社 | 軌道輪および該軌道輪を有する転がり軸受 |
| JP2016222964A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 高速鉄道車両用焼結摩擦材とその製造方法 |
| CN114561567A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-05-31 | 山东百德瑞轨道交通科技有限公司 | 一种矿用单轨吊设备紧急制动用摩擦材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0703382B1 (en) | Sintered contact component | |
| KR102309320B1 (ko) | 구리 합금, 구리 합금의 용도, 구리 합금을 가지는 베어링, 및 구리 합금으로 이루어진 베어링의 제조 방법 | |
| JP2003089831A (ja) | 銅系焼結摺動材料および複層焼結摺動部材 | |
| JP2008280613A (ja) | 銅系焼結摺動材料および複層焼結摺動部材 | |
| JP2795374B2 (ja) | 摺動材料 | |
| KR0149739B1 (ko) | 소결접동부재 및 그 제조방법 | |
| JPH11293368A (ja) | 銅系摺動合金 | |
| JP3484444B2 (ja) | 摺動部材 | |
| JPH06145845A (ja) | 焼結摩擦材 | |
| JPH05179232A (ja) | ブレーキ用焼結金属摩擦材 | |
| JPH08245949A (ja) | 乾式摩擦材とその製造方法 | |
| JP3042539B2 (ja) | 摺動材料 | |
| JP2006037180A (ja) | 耐焼付性に優れたＰｂフリー銅合金複合摺動材 | |
| JP2974738B2 (ja) | 焼結銅系摺動材料 | |
| JP3753981B2 (ja) | 摺動特性に優れたアルミニウム合金溶射層及び摺動材料 | |
| JP2004018941A (ja) | 銅系焼結摺動部材 | |
| JPH07102335A (ja) | 焼結摺動部材 | |
| JPH0727156A (ja) | 焼結摩擦材 | |
| JPS58113335A (ja) | 自己潤滑性耐摩耗焼結銅合金およびその製造方法 | |
| JPH04191343A (ja) | 自己潤滑摺動材料 | |
| JPH11158568A (ja) | 耐摩耗性および摺動特性に優れる銅合金およびその製造方法 | |
| JP2006037179A (ja) | 耐焼付性に優れたＰｂフリー銅合金系複合摺動材 | |
| JPH0835026A (ja) | 銅系焼結摺動材料 | |
| JPS6335692B2 (ja) | ||
| KR0118771B1 (ko) | Cu기 소결합금 마찰재 |