JPH0647685B2 - アルミニウム粉末冶金製摺動部材及びその製造方法 - Google Patents
アルミニウム粉末冶金製摺動部材及びその製造方法Info
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- JPH0647685B2 JPH0647685B2 JP60253358A JP25335885A JPH0647685B2 JP H0647685 B2 JPH0647685 B2 JP H0647685B2 JP 60253358 A JP60253358 A JP 60253358A JP 25335885 A JP25335885 A JP 25335885A JP H0647685 B2 JPH0647685 B2 JP H0647685B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルミニウム粉末冶金製摺動部材及びその製造
方法に関し、特に自動車のピストン、バルブリフタ、シ
リンダライナ、シフトフォーク等に好適なアルミニウム
粉末冶金製摺動部材及びその製造方法に関する。
方法に関し、特に自動車のピストン、バルブリフタ、シ
リンダライナ、シフトフォーク等に好適なアルミニウム
粉末冶金製摺動部材及びその製造方法に関する。
自動車のバルブリフタやピストン等のような摺動部材の
材料として、一般に軽量で比較的強度の高いアルミニウ
ム合金が用いられている。そして、この摺動部材の耐摩
耗性を向上させるために、アルミニウム合金のうち特に
耐摩耗性に優れた過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金を用いることが
提案され、更には、シリンダライナ等を過共晶Ｓｉ−Ａ
ｌ合金で鋳造し、摺動面のみＥＣＭ処理(electro chemi
cal machining)によりアルミニウム母材を除去し、初晶
シリコンを突出させたのち、研磨して仕上げることによ
り耐摩耗性を更に向上させる方法が提案されている（米
国特許第３３３３５７９号）。
材料として、一般に軽量で比較的強度の高いアルミニウ
ム合金が用いられている。そして、この摺動部材の耐摩
耗性を向上させるために、アルミニウム合金のうち特に
耐摩耗性に優れた過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金を用いることが
提案され、更には、シリンダライナ等を過共晶Ｓｉ−Ａ
ｌ合金で鋳造し、摺動面のみＥＣＭ処理(electro chemi
cal machining)によりアルミニウム母材を除去し、初晶
シリコンを突出させたのち、研磨して仕上げることによ
り耐摩耗性を更に向上させる方法が提案されている（米
国特許第３３３３５７９号）。
ところで、上記米国特許第３３３３５７９号に係るシリ
ンダライナ等の摺動部材は、全体が過共晶Ｓｉ−Ａｌ合
金を用いて鋳造されているため、強度、靭性の点で十分
とは言えないところがあり、高強度や高靭性が要求され
る部品への適用が制限されるという問題がある。
ンダライナ等の摺動部材は、全体が過共晶Ｓｉ−Ａｌ合
金を用いて鋳造されているため、強度、靭性の点で十分
とは言えないところがあり、高強度や高靭性が要求され
る部品への適用が制限されるという問題がある。
また、長期間の使用によりアルミニウム母材が摩耗し、
初晶シリコンが脱落して異常摩耗を生じる場合がある。
初晶シリコンが脱落して異常摩耗を生じる場合がある。
そこで、鋳造アルミニウム合金に比べ、高強度、高靭
性、高耐熱性という長所を有する粉末冶金アルミニウム
合金を用いることが考えられる。
性、高耐熱性という長所を有する粉末冶金アルミニウム
合金を用いることが考えられる。
しかしながら、熱間押出成形等の熱間加工（粉末加工の
一種）で成形した過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金製摺動部材は組
織が緻密であり、鋳造材より強度、靭性、耐熱性で勝る
ものの、初晶シリコンの粒径が、鋳造材の場合の数十μ
ｍ程度に比べ、一般に１０μｍ以下と小さいため、耐摩
耗性に劣るという問題がある。
一種）で成形した過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金製摺動部材は組
織が緻密であり、鋳造材より強度、靭性、耐熱性で勝る
ものの、初晶シリコンの粒径が、鋳造材の場合の数十μ
ｍ程度に比べ、一般に１０μｍ以下と小さいため、耐摩
耗性に劣るという問題がある。
また、粉末冶金で成形した過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金製摺動
部材は、油溜まりがないため、同種材料を組合せて用い
る場合とか、高い面圧が掛かる等の厳しい使用条件下で
は、焼付が生じ易いという問題がある。
部材は、油溜まりがないため、同種材料を組合せて用い
る場合とか、高い面圧が掛かる等の厳しい使用条件下で
は、焼付が生じ易いという問題がある。
そこで、過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金粉末冶金製摺動部材の強
度、靭性、耐熱性に優れた点を活かしつつ、耐摩耗性、
耐焼付性を向上させる工夫が求められていた。
度、靭性、耐熱性に優れた点を活かしつつ、耐摩耗性、
耐焼付性を向上させる工夫が求められていた。
上記問題は、次に述べる本発明のアルミニウム粉末冶金
製摺動部材及びその製造方法によって解決される。
製摺動部材及びその製造方法によって解決される。
即ち、本発明のアルミニウム粉末冶金製摺動部材は、粉
末冶金により所定形状に成形され、母材層の初晶シリコ
ン粒径が１μｍ〜８μｍで形成された過共晶Ｓｉ−Ａｌ
合金粉末冶金製摺動部材であって、 この摺動部材の少なくとも摺動面には、表面から0.１mm
以上の深さにわたって、初晶シリコンの粒径が２５μｍ
〜１００μｍで、気孔率が２％〜３０％の摺動層が形成
されていることを特徴としている。……第１の発明 また、本発明のアルミニウム粉末冶金製摺動部材の製造
方法は、過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金粉末から粗形材を成形
し、この粗形材から部分的な脱ガスを行うか、あるいは
全く脱ガス処理を行わないで、熱間加工により母材層の
初晶シリコン粒径が１μｍ〜８μｍで形成された所定形
状の摺動部材を成形した後、少なくとも摺動面に高密度
エネルギを照射して再溶融させ、0.１℃／秒〜7.０℃／
秒の降温速度で冷却させることを特徴としている。……
第２の発明 以下に、本発明を更に詳細に説明する。
末冶金により所定形状に成形され、母材層の初晶シリコ
ン粒径が１μｍ〜８μｍで形成された過共晶Ｓｉ−Ａｌ
合金粉末冶金製摺動部材であって、 この摺動部材の少なくとも摺動面には、表面から0.１mm
以上の深さにわたって、初晶シリコンの粒径が２５μｍ
〜１００μｍで、気孔率が２％〜３０％の摺動層が形成
されていることを特徴としている。……第１の発明 また、本発明のアルミニウム粉末冶金製摺動部材の製造
方法は、過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金粉末から粗形材を成形
し、この粗形材から部分的な脱ガスを行うか、あるいは
全く脱ガス処理を行わないで、熱間加工により母材層の
初晶シリコン粒径が１μｍ〜８μｍで形成された所定形
状の摺動部材を成形した後、少なくとも摺動面に高密度
エネルギを照射して再溶融させ、0.１℃／秒〜7.０℃／
秒の降温速度で冷却させることを特徴としている。……
第２の発明 以下に、本発明を更に詳細に説明する。
本発明において、粉末冶金を用いた過共晶Ｓｉ−Ａｌ合
金粉末の成形法としては、熱間押出、熱間引抜き、焼結
鍛造等の熱間成形を用いることができる。これらの方法
により、過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金粉末は、シリンダライ
ナ、バルブリフタ、ピストン等の所定形状に成形され
る。
金粉末の成形法としては、熱間押出、熱間引抜き、焼結
鍛造等の熱間成形を用いることができる。これらの方法
により、過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金粉末は、シリンダライ
ナ、バルブリフタ、ピストン等の所定形状に成形され
る。
第１の発明において、摺動部材の少なくとも摺動面に
は、0.1mm以上の深さにわたって摺動層が形成される。
ここで、摺動層は0.1mm以上ないと十分な耐摩耗性、耐
焼付性を得ることができない。
は、0.1mm以上の深さにわたって摺動層が形成される。
ここで、摺動層は0.1mm以上ないと十分な耐摩耗性、耐
焼付性を得ることができない。
この摺動層には、粒径が２５μｍ〜１００μｍの初晶シ
リコンと２％〜３０％の気孔が設けられている。ここ
で、初晶シリコンの粒径の範囲を２５μｍ〜１００μｍ
としたのは、２５μｍより小さいと十分な耐摩耗性が得
られないためであり、１００μｍより大きくなると相手
部材を傷付けるおそれがあるためである。また、気孔率
を２％〜３０％としたのは、２％より少ないと油溜め効
果が少なく、十分な耐焼付性が得られないためであり、
３０％を超えると強度が不十分となり、損傷が生じるお
それがあるためである。
リコンと２％〜３０％の気孔が設けられている。ここ
で、初晶シリコンの粒径の範囲を２５μｍ〜１００μｍ
としたのは、２５μｍより小さいと十分な耐摩耗性が得
られないためであり、１００μｍより大きくなると相手
部材を傷付けるおそれがあるためである。また、気孔率
を２％〜３０％としたのは、２％より少ないと油溜め効
果が少なく、十分な耐焼付性が得られないためであり、
３０％を超えると強度が不十分となり、損傷が生じるお
それがあるためである。
また、この摺動部材の母材層は初晶シリコンの粒径が１
μｍ〜８μｍで形成される。ここで粒径が１μｍ〜８μ
ｍの初晶シリコンは、前記の熱間加工により形成される
微細なシリコンであり、強度、靭性、耐熱性を得るもの
である。
μｍ〜８μｍで形成される。ここで粒径が１μｍ〜８μ
ｍの初晶シリコンは、前記の熱間加工により形成される
微細なシリコンであり、強度、靭性、耐熱性を得るもの
である。
第２の発明において、過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金粉末を棒状
あるいは矩形状等に成形して粗形材とする。従来は、こ
の粗形材から脱ガス処理を行っているが、本発明の場合
には、脱ガス処理を全く行わないか、部分的な脱ガス処
理を行った後、熱間加工を行って母材層の初晶シリコン
粒径が１μｍ〜８μｍで形成される摺動部材を得る。次
いで、所定形状に成形した摺動部材の少なくとも摺動面
に高密度エネルギを照射して再溶融した摺動層を形成す
る。このとき、高密度エネルギ源としてＴＩＧアーク、
レーザ、プラズマアーク等を用いることができる。な
お、再溶融した後の摺動部材の冷却速度は、初晶シリコ
ンの粒径を２５μｍ〜１００μｍに制御するために、0.
１℃／秒〜７℃／秒程度とすることが必要である。従っ
て、例えば摺動部材としてバルブリフタを製造する場合
には、再溶融処理はバルブリフタを２００℃程度に加熱
してから行う。
あるいは矩形状等に成形して粗形材とする。従来は、こ
の粗形材から脱ガス処理を行っているが、本発明の場合
には、脱ガス処理を全く行わないか、部分的な脱ガス処
理を行った後、熱間加工を行って母材層の初晶シリコン
粒径が１μｍ〜８μｍで形成される摺動部材を得る。次
いで、所定形状に成形した摺動部材の少なくとも摺動面
に高密度エネルギを照射して再溶融した摺動層を形成す
る。このとき、高密度エネルギ源としてＴＩＧアーク、
レーザ、プラズマアーク等を用いることができる。な
お、再溶融した後の摺動部材の冷却速度は、初晶シリコ
ンの粒径を２５μｍ〜１００μｍに制御するために、0.
１℃／秒〜７℃／秒程度とすることが必要である。従っ
て、例えば摺動部材としてバルブリフタを製造する場合
には、再溶融処理はバルブリフタを２００℃程度に加熱
してから行う。
本発明のアルミニウム粉末冶金製摺動部材は、従来の粉
末冶金製摺動部材に比べ、摺動層の初晶シリコンの粒径
が２５μｍ〜１００μｍと約３倍〜１００倍となってい
るため、耐摩耗性が大幅に向上する。
末冶金製摺動部材に比べ、摺動層の初晶シリコンの粒径
が２５μｍ〜１００μｍと約３倍〜１００倍となってい
るため、耐摩耗性が大幅に向上する。
また、摺動層には気孔が形成されているため、この気孔
が油溜まりとなる。従って、耐焼付性が大幅に向上す
る。なお、米国特許第３３３３５７９号の鋳造アルミニ
ウム合金を用いる場合にも、油溜まりが形成され、耐焼
付性が向上するが、米国特許第３３３３５７９号の場合
には、表面の初晶シリコンが摩耗すれば油溜まりはなく
なるのに対し、本発明の場合には、表面が摩耗して油溜
まりとしての気孔が消失しても、また新たな気孔が摺動
層の表面に現れるため、長期間にわたって良好な耐焼付
性を維持できる。
が油溜まりとなる。従って、耐焼付性が大幅に向上す
る。なお、米国特許第３３３３５７９号の鋳造アルミニ
ウム合金を用いる場合にも、油溜まりが形成され、耐焼
付性が向上するが、米国特許第３３３３５７９号の場合
には、表面の初晶シリコンが摩耗すれば油溜まりはなく
なるのに対し、本発明の場合には、表面が摩耗して油溜
まりとしての気孔が消失しても、また新たな気孔が摺動
層の表面に現れるため、長期間にわたって良好な耐焼付
性を維持できる。
更に、上記粒径の初晶シリコンや気孔が形成されるのは
摺動層のみであり、他の部分（母材層）は過共晶Ｓｉ−
Ａｌ合金粉末を熱間加工したままの状態であるため、鋳
造アルミニウムを用いる場合に比べ、強度、靭性、耐熱
性が優れているという利点をそのまま活かすことができ
る。
摺動層のみであり、他の部分（母材層）は過共晶Ｓｉ−
Ａｌ合金粉末を熱間加工したままの状態であるため、鋳
造アルミニウムを用いる場合に比べ、強度、靭性、耐熱
性が優れているという利点をそのまま活かすことができ
る。
次に、本発明の実施例を図面を参照にして説明する。
（第１実施例） ここで、第１図は本発明の第１実施例で得られた試料の
摺動層近傍を模式的に示す概略構成図である。
摺動層近傍を模式的に示す概略構成図である。
重量％で２５％Ｓｉ−３％Ｃｕ−0.５％Ｍｇ−残部Ａｌ
からなる過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金のガスアトマイズ粉末を
予備成形して粗形材を形成する。次いで、この粗形材を
脱ガス処理を施すことなく、熱間押出し加工により直径
４０mmの棒状部材に成形した。この棒状部材の密度比は
９9.８％、初晶シリコンの粒径は１μｍ〜８μｍ、引張
り強さは３５kgf/mm2であった。
からなる過共晶Ｓｉ−Ａｌ合金のガスアトマイズ粉末を
予備成形して粗形材を形成する。次いで、この粗形材を
脱ガス処理を施すことなく、熱間押出し加工により直径
４０mmの棒状部材に成形した。この棒状部材の密度比は
９9.８％、初晶シリコンの粒径は１μｍ〜８μｍ、引張
り強さは３５kgf/mm2であった。
この棒状部材を１０mmの厚さに輪切りして複数の試料片
を作製し、この試料片の片方の端面にφ２３mmを円基準
とし、幅１０mmの環状部に、高密度エネルギ源としてＴ
ＩＧアークを用いて再溶融処理を行った。このとき、Ｔ
ＩＧ再溶融処理は、試料片を２００℃に加熱したのち、
φ3.2mmのタングステン電極を用い、平均電流：１５０
Ａ、送り速度：1.5mm／秒で行った。
を作製し、この試料片の片方の端面にφ２３mmを円基準
とし、幅１０mmの環状部に、高密度エネルギ源としてＴ
ＩＧアークを用いて再溶融処理を行った。このとき、Ｔ
ＩＧ再溶融処理は、試料片を２００℃に加熱したのち、
φ3.2mmのタングステン電極を用い、平均電流：１５０
Ａ、送り速度：1.5mm／秒で行った。
この結果、φ２３mmを中心に幅１０mm、深さ3.8mmにわ
たって環状の摺動層（処理層）を有する試料片Ａが得ら
れた。この試料片Ａの断面を示す第１図において、１は
初晶シリコン、２は気孔、３は母材であり、ａ領域は再
溶融部で液相線以上の温度になった部分、ｂは領域は共
晶〜液相線間の温度になった部分、ｃ領域は過共晶Ｓｉ
−Ａｌ合金粉末冶金の母材である。この試料片Ａの摺動
層の初晶シリコンの粒径は２５μｍ〜７０μｍ、気孔率
は２７％であった。
たって環状の摺動層（処理層）を有する試料片Ａが得ら
れた。この試料片Ａの断面を示す第１図において、１は
初晶シリコン、２は気孔、３は母材であり、ａ領域は再
溶融部で液相線以上の温度になった部分、ｂは領域は共
晶〜液相線間の温度になった部分、ｃ領域は過共晶Ｓｉ
−Ａｌ合金粉末冶金の母材である。この試料片Ａの摺動
層の初晶シリコンの粒径は２５μｍ〜７０μｍ、気孔率
は２７％であった。
（第２実施例） ここで、第２図は本発明の第２実施例で得られた試料の
摺動層表面の金属組織を示す顕微鏡写真（×１００）で
ある。
摺動層表面の金属組織を示す顕微鏡写真（×１００）で
ある。
第２実施例において、第１実施例と異なる点は、粗形材
に対し脱ガスを完全脱ガスに対し約１／２行ったことに
あり、他は実質的に第１実施例と同様にして再溶融処理
を施した試料片Ｂを製造した。
に対し脱ガスを完全脱ガスに対し約１／２行ったことに
あり、他は実質的に第１実施例と同様にして再溶融処理
を施した試料片Ｂを製造した。
この結果得られた試料片Ｂの摺動層の初晶シリコンの粒
径は第１実施例と同じであり、気孔率は７％であった。
なお、第２図において、黒丸状のものが気孔である。
径は第１実施例と同じであり、気孔率は７％であった。
なお、第２図において、黒丸状のものが気孔である。
（第３実施例） 第３実施例において、第１実施例と異なる点は、粗形材
に対し脱ガスを完全脱ガスに対し約３／４行ったことに
あり、他は実質的に第１実施例と同様にして再溶融処理
を施した試料片Ｃを製造した。
に対し脱ガスを完全脱ガスに対し約３／４行ったことに
あり、他は実質的に第１実施例と同様にして再溶融処理
を施した試料片Ｃを製造した。
この結果得られた試料片Ｃの摺動層の初晶シリコンの粒
径は第１実施例と同じであり、気孔率は３％であった。
径は第１実施例と同じであり、気孔率は３％であった。
（第１比較例） ここで、第３図は第１比較例で得られた試料の摺動層近
傍を模式的に示す概略構成図、第４図は第１比較例で得
られた試料の摺動層表面の金属組織を示す顕微鏡写真
（×１００）である。
傍を模式的に示す概略構成図、第４図は第１比較例で得
られた試料の摺動層表面の金属組織を示す顕微鏡写真
（×１００）である。
第１比較例において、第１実施例と異なる点は、粗形材
に対し完全脱ガスを行ったことおよび摺動面の再溶融処
理をしなかったことにあり、他は実質的に第１実施例と
同様にして試料片Ｄを製造した。
に対し完全脱ガスを行ったことおよび摺動面の再溶融処
理をしなかったことにあり、他は実質的に第１実施例と
同様にして試料片Ｄを製造した。
この結果得られた試料片Ｄの初晶シリコンの粒径は、第
３図、第４図に示すように、全てが１０μｍ以下であ
り、気孔率は略０％であった。
３図、第４図に示すように、全てが１０μｍ以下であ
り、気孔率は略０％であった。
（第２比較例） ここで、第５図は第２比較例で得られた試料の摺動層近
傍を模式的に示す概略構成図である。
傍を模式的に示す概略構成図である。
第２比較例において、第１実施例と異なる点は、粉末冶
金である熱間押出しではなく鋳造により棒状部材を製造
したことにあり、他は実質的に第１実施例と同様にして
第５図に示す試料片Ｅを製造した。
金である熱間押出しではなく鋳造により棒状部材を製造
したことにあり、他は実質的に第１実施例と同様にして
第５図に示す試料片Ｅを製造した。
この結果得られた試料片Ｅの初晶シリコンの粒径は第１
実施例と同じであり、気孔率は略０％であった。
実施例と同じであり、気孔率は略０％であった。
（第３比較例） ここで、第６図は第３比較例で得られた試料の摺動層近
傍を模式的に示す概略構成図である。
傍を模式的に示す概略構成図である。
第３比較例において、第２比較例と異なる点は、鋳造し
た棒状部材を所定の厚さに輪切りした後、第１実施例で
再溶融した環状部に該当する部分にＥＣＭ処理を施した
点にあり、他は実質的に第２比較例と同様にして第６図
に示す試料片Ｆを製造した。
た棒状部材を所定の厚さに輪切りした後、第１実施例で
再溶融した環状部に該当する部分にＥＣＭ処理を施した
点にあり、他は実質的に第２比較例と同様にして第６図
に示す試料片Ｆを製造した。
この結果得られた試料片Ｆの初晶シリコンの粒径は第２
比較例と同じであり、気孔率は略０％であった。
比較例と同じであり、気孔率は略０％であった。
（第４比較例） ここで、第７図は第４比較例で得られた試料の摺動層近
傍で模式的に示す概略構成図、第８図は第４比較例で得
られた試料の摺動層表面の金属組織を示す顕微鏡写真
（×１００）である。
傍で模式的に示す概略構成図、第８図は第４比較例で得
られた試料の摺動層表面の金属組織を示す顕微鏡写真
（×１００）である。
第４比較例において、第１実施例と異なる点は、粗形材
に対し完全脱ガスを行ったことにあり、他は実質的に第
１実施例と同様にして試料片Ｇを製造した。
に対し完全脱ガスを行ったことにあり、他は実質的に第
１実施例と同様にして試料片Ｇを製造した。
この結果得られた試料片Ｇの初晶シリコンの粒径は、第
７図、第８図に示すように、第１実施例と略同じであ
り、気孔率は略０％であった。
７図、第８図に示すように、第１実施例と略同じであ
り、気孔率は略０％であった。
（評価試験） 上記実施例および比較例で得られた試料片Ａ〜Ｇを、そ
れぞれ３０mm×３０mm×５mmの大きさに切り出して摩耗
試験片を製作した。そして、これらの摩耗試験片を用い
て、焼付き限度試験を行った。このとき、相手側試験片
としてＳＣｒ４２０（ＪＩＳ Ｇ４１０４）を浸炭焼入
れした円筒試験片およびアルミニウム合金（ＪＩＳ Ａ
Ｃ２ Ｂ）製円筒試験片（大きさは共に内径２０mm、外
径２5.６mm、長さ１６mm）を用い、機械試験所式摩擦摩
耗試験機により、試験条件を次のように設定して行っ
た。
れぞれ３０mm×３０mm×５mmの大きさに切り出して摩耗
試験片を製作した。そして、これらの摩耗試験片を用い
て、焼付き限度試験を行った。このとき、相手側試験片
としてＳＣｒ４２０（ＪＩＳ Ｇ４１０４）を浸炭焼入
れした円筒試験片およびアルミニウム合金（ＪＩＳ Ａ
Ｃ２ Ｂ）製円筒試験片（大きさは共に内径２０mm、外
径２5.６mm、長さ１６mm）を用い、機械試験所式摩擦摩
耗試験機により、試験条件を次のように設定して行っ
た。
すべり速度：2.４ｍ／秒 潤滑油：低粘度オイル 油温：６０℃ この焼付き限度試験は、面圧を２分毎に１2.5kg/cm2ず
つ最大２５０kg/cm2まで上昇させ、焼付き時の面圧を測
定することにより行った。
つ最大２５０kg/cm2まで上昇させ、焼付き時の面圧を測
定することにより行った。
この焼付き限度試験の結果を第１表に示す。
但し、焼付面圧の単位はkg/cm2である。
第１表より、本実施例の試験片は、母材を強度、靭性面
で有利な微細なシリコン組織のままで表面層のみ耐摩耗
性に優れるシリコン粒子径となっており、第１比較例、
第２比較例、第４比較例のものに比べ、耐焼付性が大幅
に向上していることが判る。なお、耐焼付性が向上して
いることは、耐摩耗性も向上していると言える。また、
第３比較例に対しては、シリコン粒子の脱落のおそれが
ない状態で、第３比較例と同等以上の耐焼付性が得られ
ていることが判る。更に、気孔による油溜まり効果は、
相手部材が同種のアルミニウム合金の場合に顕著に表れ
ていることが判る。
で有利な微細なシリコン組織のままで表面層のみ耐摩耗
性に優れるシリコン粒子径となっており、第１比較例、
第２比較例、第４比較例のものに比べ、耐焼付性が大幅
に向上していることが判る。なお、耐焼付性が向上して
いることは、耐摩耗性も向上していると言える。また、
第３比較例に対しては、シリコン粒子の脱落のおそれが
ない状態で、第３比較例と同等以上の耐焼付性が得られ
ていることが判る。更に、気孔による油溜まり効果は、
相手部材が同種のアルミニウム合金の場合に顕著に表れ
ていることが判る。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲内において種々の実施態様を包含するものである。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲内において種々の実施態様を包含するものである。
以上より、本発明のアルミニウム粉末冶金製摺動部材及
びその製造方法によれば、以下の効果を奏する。
びその製造方法によれば、以下の効果を奏する。
（イ）摺動層の初晶シリコン粒径が大きくなるため、耐
摩耗性が向上する。
摩耗性が向上する。
（ロ）摺動層の気孔が油溜まりとして機能するため、耐
焼付性が向上する。
焼付性が向上する。
（ハ）摺動層以外の部分（母材層）は微細なシリコン組
織のままであるため、強度、靭性、耐熱性に優れる。
織のままであるため、強度、靭性、耐熱性に優れる。
（ニ）従来の粉末冶金製摺動部材の製造方法を大きく変
えることなく、アルミニウム粉末冶金製摺動部材を製造
することができる。従って、製造が比較的簡便に行なえ
る。
えることなく、アルミニウム粉末冶金製摺動部材を製造
することができる。従って、製造が比較的簡便に行なえ
る。
第１図は本発明の第１実施例で得られた試料の摺動層近
傍を模式的に示す概略構成図、 第２図は本発明の第２実施例で得られた試料の摺動層表
面の金属組織を示す顕微鏡写真（×１００）、 第３図は第１比較例で得られた試料の摺動層近傍を模式
的に示す概略構成図、 第４図は第１比較例で得られた試料の摺動層表面の金属
組織を示す顕微鏡写真（×１００）、 第５図は第２比較例で得られた試料の摺動層近傍を模式
的に示す概略構成図、 第６図は第３比較例で得られた試料の摺動層近傍を模式
的に示す概略構成図、 第７図は第４比較例で得られた試料の摺動層近傍を模式
的に示す概略構成図、 第８図は第４比較例で得られた試料の摺動層表面の金属
組織を示す顕微鏡写真（×１００）である。 １……初晶シリコン ２……気孔 ３……母材
傍を模式的に示す概略構成図、 第２図は本発明の第２実施例で得られた試料の摺動層表
面の金属組織を示す顕微鏡写真（×１００）、 第３図は第１比較例で得られた試料の摺動層近傍を模式
的に示す概略構成図、 第４図は第１比較例で得られた試料の摺動層表面の金属
組織を示す顕微鏡写真（×１００）、 第５図は第２比較例で得られた試料の摺動層近傍を模式
的に示す概略構成図、 第６図は第３比較例で得られた試料の摺動層近傍を模式
的に示す概略構成図、 第７図は第４比較例で得られた試料の摺動層近傍を模式
的に示す概略構成図、 第８図は第４比較例で得られた試料の摺動層表面の金属
組織を示す顕微鏡写真（×１００）である。 １……初晶シリコン ２……気孔 ３……母材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−198237（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−109415（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】粉末冶金により所定形状に成形され、母材
層の初晶シリコン粒径が１μｍ〜８μｍで形成された過
共晶Ｓｉ−Ａ合金粉末冶金製摺動部材であって、 この摺動部材の少なくとも摺動面には、表面から0.１mm
以上の深さにわたって、初晶シリコンの粒径が２５μｍ
〜１００μｍで、気孔率が２％〜３０％の摺動層が形成
されていることを特徴とするアルミニウム粉末冶金製摺
動部材。 - 【請求項２】過共晶Ｓｉ−Ａ合金粉末から粗形材を成
形し、この粗形材から部分的な脱ガスを行うか、あるい
は全く脱ガス処理を行わないで、熱間加工により母材層
の初晶シリコン粒径が１μｍ〜８μｍで形成された所定
形状の摺動部材を成形した後、少なくとも摺動面に高密
度エネルギを照射して再溶融させ、0.１℃／秒〜7.０℃
／秒の降温速度で冷却させることを特徴とするアルミニ
ウム粉末冶金製摺動部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60253358A JPH0647685B2 (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | アルミニウム粉末冶金製摺動部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60253358A JPH0647685B2 (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | アルミニウム粉末冶金製摺動部材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62112705A JPS62112705A (ja) | 1987-05-23 |
| JPH0647685B2 true JPH0647685B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=17250226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60253358A Expired - Lifetime JPH0647685B2 (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | アルミニウム粉末冶金製摺動部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647685B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2343895A1 (fr) * | 1976-03-10 | 1977-10-07 | Pechiney Aluminium | Procede de fabrication de corps creux en alliages d'aluminium au silicium par filage de grenailles |
| JPS57198237A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Riken Corp | Sliding member made of aluminum alloy and its manufacture |
-
1985
- 1985-11-12 JP JP60253358A patent/JPH0647685B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62112705A (ja) | 1987-05-23 |
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