本发明专利技术提供一种滑动部件用高强度黄铜合金及使用了该高强度黄铜合金的滑动部件，该滑动部件用高强度黄铜合金维持母相β相的单相组织，并且具有在β相中分散有Fe-Cr-Si系金属间化合物的组织，耐磨性能优异。本发明专利技术的滑动部件用高强度黄铜合金的特征在于，以质量比计，包含17%以上28%以下的范围内的Zn、3%以上10%以下的范围内的Al、1%以上4%以下的范围内的Fe、0.1%以上4%以下的范围内的Cr、0.5%以上3%以下的范围内的Si、剩余部分包括Cu及不可避免的杂质，母相呈现β相的单相组织，并且呈现在该β相中分散有Fe-Cr-Si系金属间化合物的组织。根据本发明专利技术的滑动部件用高强度黄铜合金，母相呈现β相的单相组织，并且呈现在该β相中分散有硬质的Fe-Cr-Si系金属间化合物的组织，因此硬度增大，而且提高了作为滑动部件的耐磨性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及耐磨性优异的高强度黄铜合金，尤其是涉及适于在滑动轴承或滑板等滑动部件用途中使用的高强度黄铜合金及使用了该高强度黄铜合金的滑动部件。
技术介绍
目前，作为在轴承等滑动用途中使用的高强度黄铜合金，有日本工业标准JISH5120(参照非专利文献I)中规定的高强度黄铜铸件I类 4类。这些高强度黄铜合金通过在Cu-Zn合金中添加Al、Fe、Mn等元素，来提高耐海水性、强韧性、耐磨性及硬度，多被用于汽车的传动机构中使用的同步器锁止环(synchronizer ring)、一般机械用的齿轮、轴承(bearing)等滑动用途。在高强度黄铜合金中，根据添加元素的锌当量出现a相、0相、a +0相、y相等各种母相。在锌当量低的情况下，出现a相。由于出现了该a相的高强度黄铜合金虽然韧 性优异但是硬度较低，所以在滑动用途中使用的情况下，容易产生齿面磨损(tooth wear) 0另外，当逐渐增加锌当量时，P相出现，进一步使锌当量增加时，呈现Y相。出现了 Y相的高强度黄铜合金具有硬度增大、耐磨性提高这样的优点，另一方面，韧性显著降低，耐冲击性降低。因此，在滑动用途中，使母相为P相的单相的高强度黄铜合金，由于韧性不会降低且具有优异的耐磨性，因此被广泛使用。但是，随着近年来的机械装置的高效化和长寿命化,要求进一步提高由高强度黄铜合金构成的滑动部件的耐磨性。以提高母相为a + @相或@相组织的高强度黄铜合金的耐磨性为目的，已提出在母相中分散有Mn5S i3等硅化锰系的金属间化合物的高强度黄铜合金(例如，参照专利文献I)、及在母相中分散有由Fe-Mn-Si系金属间化合物构成的金属间化合物的高强度黄铜合金(例如，参照专利文献2及专利文献3)。现有技术文献非专利文献非专利文献I :日本工业标准JIS H5120专利文献专利文献I :特公昭51-41569号公报专利文献2 :特公昭62-57700号公报专利文献3 :特公平2-38651号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题已知通过在母相中分散硅化锰或Fe-Mn-Si系金属间化合物，有提高耐磨性的效果，但Si的锌当量为10，在高强度黄铜合金的添加元素中非常高。因此，由于通过添加Si而锌当量增加，因此为了将母相维持为3相的单相组织，在其它元素的添加量方面受到制约。在此，作为其它元素已知有例如Al。Al是提高抗蚀性并且对母相进行强化的元素，但Al的锌当量为6，非常高，因此当添加量变多时，在母相中就会出现Y相。因此，当与上述的Si —起添加Al时，锌当量增大，在母相中生成Y相。其结果是，虽然耐磨性提高，但延伸率显著降低。因此，即使尝试通过添加Si来改善耐磨性，也不得不减少Al的添加量，既维持P相的单独组织又改善耐磨性是很困难的。本专利技术人鉴于上述实际情况反复进行锐意研究的结果发现，作为使抗蚀性提高并且在高强度黄铜合金成分中的Fe和Si之间生成金属间化合物的元素，着眼于Cr，以规定量的比例添加了该Cr的高强度黄铜合金，确认其母相维持3相的单相组织，并且在3相中分散析出Fe-Cr-Si系金属间化合物,能够谋求进一步提高高强度黄铜合金的抗蚀性及耐磨性。本专利技术是基于上述见解而完成的，其目的在于，提供一种滑动部件用高强度黄铜合金及使用了该高强度黄铜合金的滑动部件，该滑动部件用高强度黄铜合金维持母相的3相的单相组织，并且具有在P相中分散有Fe-Cr-Si系金属间化合物的组织，且耐磨性能优 巳升。用于解决课题的手段用于实现上述目的的本专利技术的滑动部件用高强度黄铜合金的特征在于，(I)以质量比计，包含17%以上28%以下的范围内的Zn、3%以上10%以下的范围内的Al、1%以上3%以下的范围内的Fe、0. 1%以上4%以下的范围内的Cr、0. 5%以上2%以下的范围内的Si、剩余部分包括Cu及不可避免的杂质，(2)母相呈现P相的单相组织，并且呈现在该P相中分散有Fe-Cr-Si系金属间化合物的组织。另外，用于实现上述目的的本专利技术的滑动部件的特征在于，(3)在由上述(I)、(2)所述的滑动部件用高强度黄铜合金制作的圆筒体的至少作为滑动面的内周面形成有多个孔或槽，在这些孔或槽中埋设固定有石墨等固体润滑剂。在此，用于实现上述目的的本专利技术的另一滑动部件的特征在于，(4)在由上述(I)、(2)所述的滑动部件用高强度黄铜合金制作的板状体的作为滑动面的表面，形成有多个孔、槽或凹部，在这些孔、槽或凹部中埋设固定有石墨等固体润滑剂。进而，(5)作为所述滑动面的内周面或表面中固体润滑剂所占的面积比例，优选在10%以上40%以下的范围内。专利技术效果根据本专利技术，由于母相呈现P相的单相组织，且呈现在该P相中分散有硬质的Fe-Cr-Si系金属间化合物的组织，所以能够提供硬度增大，并且耐磨性进一步得到提高的滑动部件用高强度黄铜合金及使用了该高强度黄铜合金的滑动部件。附图说明图I是本专利技术实施方式的板状滑动部件的平面图；图2是本专利技术实施方式的圆筒状滑动部件的剖面图3是本专利技术实施方式的圆筒状滑动部件的另一例的剖面图；图4是表示实施例中的磨损量的试验方法的立体图。符号说明I、la、Ib 滑动部件2、2a、2b滑动部件基体3、3a、3b 滑动面4 凹部 4a 槽4b 孔5固体润滑剂具体实施例方式接着，进一步详细地说明本专利技术及其实施的方式。另外，不用说，本专利技术不限定于这些实施方式。本专利技术的滑动部件用高强度黄铜合金，以质量比计，包含Zn : 17 28%、Al 3 10%、Fe :1 4%、Cr :0. I 4%、Si :0. 5 3%、剩余部分包括Cu及不可避免的杂质。下面，对本专利技术的高强度黄铜合金的成分组成进行说明。Zn是赋予母相的强度、耐磨性、耐冲击性及对润滑油的耐腐蚀性，并且决定母相的组织的元素。根据Zn添加量的多少而在母相的组织中出现a相、P相、Y相等相。Zn的添加量因其它添加元素的锌当量和其添加量的不同而不同，但在添加量不足17质量％的情况下，在母相的组织中出现a相而使耐磨性恶化，另外，当添加量超过28质量％时，在母相的组织中出现Y相而使合金变脆。因此，Zn的添加量为17 28质量％。Al是促进0相生成的元素，对强化母相、增大硬度有效，另外，与Si同样，锌当量大，促进Y相组织的生成，但在不足3质量％的情况下，不仅得不到耐磨性需要的充分的硬度，而且不能充分实现母相的强化，另外，超过10质量％而添加时，生成Y相组织，合金脆化。因此，Al的添加量为3 10质量％，优选4 6质量％。Fe与后述的Si及Cr结合,使硬质的Fe-Cr-Si系金属间化合物析出，使耐磨性提高。在添加量不足I质量％的情况下，Fe-Cr-Si系金属间化合物的析出量少，不仅在提高耐磨性上不能发挥充分效果，而且合金组织的细化受到损害，并且有可能使机械性能降低。另外，当超过4质量％时，Fe-Cr-Si系金属间化合物的析出量变多，反而会使耐磨性降低。因此，Fe的添加量为I 4质量％。Cr与所述Fe及后述的Si结合,使硬质的Fe-Cr-Si系金属间化合物析出，有助于耐磨性的提高。在添加量不足0. I质量％的情况下，无助于耐磨性的提高，另外，超过4质量％时，成为使机械加工性及铸造性恶化的原因。因此，Cr的添加量为0. I 4质量％。Si与所述Fe及Cr结合,使硬质的Fe-Cr-本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：平山真树，渡壁卓，大久保健太郎，
申请(专利权)人：奥依列斯工业株式会社，
类型：
国别省市：
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