(57)【要約】【課題】  本発明は、高い面圧状態で、しかも、高温状態であっても、相対する相対部品の摩耗を防止することにある。同時に、高温状態で摺動面の焼き付きを防止することにある。 【解決手段】  本発明の摺動部品は、相対摺動する一方の摺動部品であって、ステンレス鋼母材中に５から１０質量％のコバルト、１から５質量％の二流化モリブデン及び２から５質量％の弗化カルシウムを含有するものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対摺動する一方の摺動部品であって、ステンレス鋼母材中に５から１０質量％のコバルト、１から５質量％の二流化モリブデン及び２から５質量％の弗化カルシウムを含有することを特徴とする摺動部品。
【請求項２】
ステンレス鋼母材がフェライト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１に記載の摺動部品。
【請求項３】
ステンレス鋼母材がオーステナイト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１に記載の摺動部品。
【請求項４】
摺動部品は摺動面の温度が４００°Cから７００°Cの範囲で用いられることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の摺動部品。
【請求項５】
摺動部品が耐食性と耐酸化性を有する快削金属製の軸を支持する軸受であることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４に記載の摺動部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐酸化性、耐食性に優れると共に、耐摩耗性に優れた摺動部品の技術分野に関する。特に、特殊な配合割合の粉末により、高温状態で耐摩耗性に優れると共に、相対部品の摩耗を防止した摺動部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する技術は、自動車のエンジン等に利用される排気ガス用ＥＧＲバルブ、排気ブレーキバタフライ弁、ターボチャージャーウェイストゲート、その他の回転部等の軸受及び高温ガスタービン等の摺動部品に応用される。この摺動部品は、特に用途として、自動車の軸受等に適している。又、道路は排気ガスに満たされる場合がある。このために、軸受の摺動面はこれらの流体に接する。そして、摺動部品は摺動に伴って摺動発熱するが、この摺動発熱による高温状態で、摺動面の摩耗が促進すると共に、摺動面に焼き付きが発生する。近年、摺動部品は、この問題の対策に迫られている。摺動部品は、高温状態で強度を有すると共に、耐摩耗性に優れていることが必要である。しかし、現存する摺動部品は、これらの特性を満足することはできず、一方の特性が優れても、他方の特性が低下するという状況にある。
【０００３】
そこで、摺動部品は、耐食性及び耐酸化性に優れると共に、高温雰囲気中の摩耗に優れ、且つ、摺動する相対部品の摩耗を防止する材料が求められている。更に、焼結部品に添加した成分が、摺動中に摩耗粉として流出し、環境に悪影響を与えない材料の開発が求められている。更に、摺動部品は、焼結部品として安価に製造できることが必要である。
【０００４】
例えば、高温雰囲気中で使用される軸受としては、ステンレス鋼の粉末中にカーボン粉末や一酸化鉛粉末などの固体潤滑剤成分を分散させて配合し、これらの粉末をプレス成形して焼結製軸受に製作したものが存在する（例えば、特開平６−７３３９１号公報参照）。しかし、カーボン粉末を添加すると、ステンレス鋼母材中に固溶し、ステンレス鋼が持つ耐熱性、耐食性を損ね、酸化して膨張するために、高温雰囲気中の使用限界が約５００°Ｃ以下となる。又、一酸化鉛は、環境を悪化させるとして用途が制限されている。
【０００５】
又、Co-Ｍo-Cｒ−Si系硬質粒子をＮｉ粉末に分散して成形体に成形し、その成形体を焼結して高温用Ｎi基の軸受合金に製作したものが存在する（特開平５−１７８３９号公報参照）。
【０００６】
しかし、Ｎｉ粉末に硬質粒子を添加すると、硬質粉末によって耐摩耗性は向上する反面、摩擦係数が高くなるので、相対摺動する回転軸等の摺動面を急速に摩耗させることになる。
【０００７】
更に、発明者は、これらの欠点を改善するために、ステンレス鋼粉末にＣｏ粉末又はＣｏを含む合金粉末を添加し、成形機により、この混合粉末を成形圧力５ｔ／ｃｍ２で成形し、この焼結体を焼結温度１１５０°Ｃで６０分間窒素ガスと水素ガスの混合雰囲気中で焼結して燒結金属の軸受を開発した（特開２００２−４７５４４号公報参照）。しかし、この燒結金属の軸受でも、高温雰囲気中で摺動すると、焼き付き限界荷重が低いので、使用条件によっては問題となる場合がある。又、相対摺動する回転軸等の相対部材が快削鋼のような場合には、相対部品が軸受に含まれる硬質粉末によって摩耗させられる問題も存する。
【０００８】
更に、オーステナイト系ステンレス鋼を含む焼結製軸受では、焼結金属特有の多孔質な組織であるため、溶製材からなる軸受けよりも耐食性が劣る。それは、この焼結金属に対し塩水噴霧試験をすると容易に錆の発生が認められる。又、Ｎｉ含有率が高いインコネル合金は、この点では優れているが、高価な材料であるために、軸受として使用するには利用価値として問題がある。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−７３３９１号公報
【特許文献２】特開平５−１７８３９号公報
【特許文献３】特開２００２−４７５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上述のような問題点に鑑み成されたものである。その発明が解決しようとする課題は、摺動部品の耐酸化能力と、耐食能力を有すると共に、低温から７００°Ｃの高温中に至るまで相対摺動する摺動面に焼き付きが発生するのを防止することにある。更に、低温から高温に至るまで摺動部品によって、相対摺動する相対部品が摩耗するのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述のような技術的課題を解決するために成されたものである。その課題を解決するための手段は、以下のように構成されている。
【００１２】
請求項１に係わる本発明の摺動部品は、相対摺動する一方の摺動部品であって、ステンレス鋼母材中に５から１０質量％のコバルト、１から５質量％の二流化モリブデン及び２から５質量％の弗化カルシウムを含有するものである。
【００１３】
請求項２に係わる本発明の摺動部品は、ステンレス鋼母材がフェライト系ステンレス鋼にしたものである。
【００１４】
請求項３に係わる本発明の摺動部品は、ステンレス鋼母材がオーステナイト系ステンレス鋼にしたものである。
【００１５】
請求項４に係わる本発明の摺動部品は、摺動面の温度が４００°Cから７００°Cの範囲で用いられることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５に係わる本発明の摺動部品は、耐食性と耐酸化性を有する快削金属製の軸を支持する軸受であることを特徴とするものである。  
【発明の効果】
【００１７】
この請求項１に係わる本発明の摺動部品では、ステンレス鋼母材中に５から１０質量％のコバルト（Co）粉末、１から５質量％の二流化モリブデン（MoS2）粉末及び２から５質量％の弗化カルシウム（CaF2)を含有した燒結金属である。一方、この焼結ステンレス鋼の耐食性を改善するために、コバルト粉末を５から１０質量％を含有させたものでは、高温に於ける焼き付き等の摺動時の効果が向上しないことが認められる。このように、ステンレス鋼に従来の知られた種々の粉末を単に組合せただけでは、焼き付き性や耐摩耗性が改善されない。
【００１８】
本発明の摺動部品は、二硫化モリブデンを１から５質量％と、２から５質量％の弗化カルシウムとを含有することによって、４００°Ｃから７００°Ｃの高温状態で、しかも、相対部品が摺動する摺動部品の面圧を受けても、相対部品の摩耗量を防止することができる（相対摺動中に摺動部品から高面圧を受けても、相対摺動する相対部品は摩耗するのが防止できる）。しかも、特殊な流体の雰囲気中でも耐食性に優れると共に、耐酸化性にも優れる。又、摺動中に摺動面が高温になっても摺動面の焼き付きが防止できる。更に、二硫化モリブデンや弗化カルシウムは、摩耗して流失しても環境上から有害とならない効果を奏する。
【００１９】
この請求項２に係わる本発明の摺動部品では、ステンレス鋼母材がフェライト系ステンレス鋼であるから、フェライト系ステンレス鋼は、酸化スケールの密着生が良くて激しく温度変化が繰り返される高温雰囲気中でもスケール剥離が少ないために、高温状態で酸化の影響を受けても耐熱性を発揮する。そして、この耐熱性を有する母材によって弗化カルシウム及び二硫化モリブデンによる耐摩耗の特性が発揮できる。
【００２０】
この請求項３に係わる本発明の摺動部品では、ステンレス鋼がオーステナイト系ステンレス鋼であるから、母材として高温でも強度が低下しないために、回転力又は外部からの振動力等を摺動面に受けても高温状態での割れなどが防止できる。又、耐食性に優れると共に、耐熱性も発揮される。そして、弗化カルシウム及び二硫化モリブデンの組合せによる耐摩耗の特性がオーステナイト系ステンレス鋼の母材によって発揮させる効果を奏する。  
【００２１】
請求項４に係わる本発明の摺動部品では、摺動面の温度が４００°Cから７００°Cの範囲で用いられても、更に、相対摺動面が互いに高い面圧を受けても、弗化カルシウム及び二硫化モリブデンにより摺動部品の摺動面と、摺動する相対部品の摺動面の摩耗が防止できる効果を奏する。更に、激しく温度変化が繰り返される高温雰囲気中でも、摺動部品の摺動面の焼き付きが防止できる効果を奏する。又、ステンレス鋼の母材によって耐熱強度を発揮し、高い面圧を受けても、弗化カルシウム及び二硫化モリブデンの相乗効果によって摺動する相対部品が摩耗するのを効果的に防止できる。
【００２２】
請求項５に係わる本発明の摺動部品によれば、自動車等の排気ガスによって、軸が酸化して摩耗するのを防止するために、軸をステンレス鋼等の快削鋼にするが、摺動部品によって軸が高い面圧を受けても、互いの摺動面が摩耗するのを効果的に防止できる。更に、高温状態で摺動時の摺動面の焼き付きが効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態に係わる摺動部品の技術を詳述する。
【００２４】
発明者は、摺動面が相対摺動時の摩擦により高温になるにつれて摺動面に焼き付きが生じると共に、相対摺動する相対部品が急速に摩耗する現象に鑑み研究を重ねた。しかも、この摺動部品は、生産コストが安く、しかも、量産を目的とするから、焼結金属品について研究した。
【００２５】
そこで、粉末冶金法に用いられるステンレス鋼の粉末は、オーステナイト系ステンレス鋼粉末と、フェライト系ステンレス鋼粉末が好ましい材料であることを見いだした。このオーステナイト系ステンレス鋼粉末としてはSUS310,SUS304,SUS316等が好ましい。又、フェライト系ステンレス鋼粉末としては、SUS410,SUS430等が好ましい。しかし、目的に応じて他の種類の金属粉末を用いることもできる。
【００２６】
フェライト系ステンレス鋼粉末は、酸化スケールの密着性が良いために激しい温度変化が繰り返される状態でも、スケール剥離が少ない。このために、温度変化が激しい環境状態で用いるのに好適である。又、オーステナイト系ステンレス鋼は、高温での強度が保持されるために、高温での強度が要求される用途に適している。更に、耐食性が要求される場合には、オーステナイト系ステンレス鋼を用いると良いことも認められる。
【００２７】
上述の特性を有するステンレス鋼であっても、焼結すると気孔が存在する為に、塩類に対して耐食性が低下する傾向にある。そこで、ステンレス鋼の耐食性と耐摩耗性を向上させるために、ステンレス鋼粉末に対してコバルト粉末が３から１５質量％を添加する。このコバルト粉末は、好ましくは５から１０質量％にすると良い。コバルトが３質量％以下では耐摩耗性を向上させる効果が認められない。又、コバルトが１５質量％以上では、ステンレス鋼の母材が硬質になりすぎて、相対摺動面を急速に摩耗させる恐れがある。更に、好ましくは、コバルト粉末が、５から１０質量％の範囲では、耐摩耗性が向上する。
【００２８】
そして、このコバルトのみを添加したステンレス鋼は、摺動面が２００°Ｃから４００°Ｃ付近では摺動面の焼き付きが防止できるが、摺動面が高温になるにつれて摺動面の焼き付きと共に、相対摺動面に摩耗を惹起する。この摺動面の焼き付きと、高い面圧による相対部品の摺動面の摩耗を改善するために、二硫化モリブデンと弗化カルシウムとを複合して添加すると良好であることが判明した。この２種類の複合添加は一方の粉末を添加しても、２００°Cから４００°Cでは面圧による摺動面の摩耗を防止できるが、高面圧で、且つ高温時の相対摺動する相対部品の摩耗を防止することは困難である。このために、二硫化モリブデン粉末を１から５質量％と、弗化カルシウム粉末を２から５質量％とを添加すると良いことが判明した。その結果、高温状態での摺動面の焼き付きが防止できると共に、高い面圧状態で、摺動部品により摺動する相対部品の摩耗が防止できる効果を奏する。同時に、摺動部品の耐食性と共に、耐酸化性も良い。そして、高温での摺動中の摺動部品の強度を改善することもできる。尚、高温摺動面とは、４００°Ｃから８００°Ｃ付近までの温度を言う。好ましくは、４００°Ｃから７００°Ｃ付近までの温度を言う。
【００２９】
二硫化モリブデンと弗化カルシウムとは、何れも５質量％以上を添加しても、相対摺動する相対部品を摩耗させないようにする効果が期待できない。特に、弗化カルシウムを５質量％以上添加すると焼結性が低下する傾向にあり、機械的強度を向上させることができない。更に、二硫化モリブデンは、１質量％未満では摺動面の焼き付きや、相対摺動する相対部品の摩耗を低減する効果が期待できない。又、弗化カルシウムは、２質量％未満では摺動面の焼き付きや相対摺動面の摩耗を確実に低減する効果が期待できない。この二硫化モリブデンと弗化カルシウムとを、最も好ましくは同量添加するとその相乗効果として摺動面の焼き付きや相対摺動する相対部品の摩耗を低減する効果が期待できる。しかし、請求項１に記載した範囲であれば、高温状態の相対摺動面の焼き付きや面圧による摩耗が防止できる。
【００３０】
潤滑性のある二硫化モリブデンは、約４００°Ｃ以上で徐々に酸化が始まる。この酸化して生成される酸化物(MoO3 )も又潤滑性を発揮する。更に、二硫化モリブデンの表面が酸化しても、その内部に未酸化物が残存する限り、摺動面の低摩擦を示すことが認められる。ステンレス鋼の粉末に二硫化モリブデン粉末と弗化カルシウム粉末とを配合した焼結製摺動部品は、約４００°Cまでではなく、約８００°Cの高温状態に至っても相対摺動面に焼き付きが惹起しないことが認められる。更に、相対摺動する相手の相対部品に対して摩耗させないように作用する効果も奏する。更に、この高温状態でも耐食性と耐酸化性の能力も発揮する。
【００３１】
この摺動部品の粉末冶金法は、ステンレス鋼の粉末を母材とする。そして、ステンレス鋼の粉末にコバルトの還元粉末を配合する。更に、二硫化モリブデンの微粒子粉末と弗化カルシウムの微粒子粉末を配合する。これらの配合した粉末をＶ型ブレンダー内で約３０分間混合して混合粉末に形成する。次に、混合粉末を成形型内に投入し、粉末成形機を用いて約５トン／ｃｍ２の圧力により粉末成形して成形体に形成する。この成形圧力は、使用目的に応じて４から７トン／ｃｍ２  で成形する。成形圧力は、二硫化モリブデン粉末と弗化カルシュウム粉末との含有量が多い場合には、高圧で成形すると良い。又、二硫化モリブデン粉末と弗化カルシウム粉末の含有量が少ない場合には、低圧で成形すると良い。この成形体は、例えば、真空炉中において約１１００から１３００°Ｃの温度で約３０から６０分間焼結して焼結金属体にする。この焼結金属体は、７トン／ｃｍ２の加圧により焼結金属体をサイジングして寸法の精度を出した。このサイジングの加圧は、焼結金属体を必要に応じて５から８トン／ｃｍ２で行なうと良い。
【実施例】
【００３２】
次に、本発明の実施例を以下に説明する。本発明の実施例は、表１に示すように、実施例１から実施例６について各粉末の配合割合を変えて焼結し、摺動部品（発明品とも言う）を製造した。
【００３３】
１）実施例１
ステンレス鋼(SUS310L)の粉末８０質量％、コバルト粉末１０質量％、二硫化モリブデン粉末５質量％及び弗化カルシウム粉末５質量％をＶ型ブレンダーに投入して３０分間混合した。この混合粉を粉末成形機の成形型内に供給して成形圧力５トン／ｃｍ２で成形した。次に、水素ガスと窒素ガスの混合雰囲気中で焼結温度を１１５０°Ｃに保持して６０分間焼結し、焼結金属体に形成した。この焼結金属体の焼結時の寸法の狂いを補正するために、面圧７トン／ｃｍ２  の圧力でサイジングを行い、外径２１．１ｍｍで、長さが７ｍｍの実施例１の摺動部品を製造した。
【００３４】
２）実施例２  
ステンレス鋼(SUS310L)の粉末８２質量％、コバルト粉末１０質量％、二硫化モリブデン粉末３質量％及び弗化カルシウム粉末５質量％を配合し、実施例１と同様にして焼結し、実施例２の摺動部品を製造した。
【００３５】
３）実施例３  
ステンレス鋼(SUS310L)の粉末８３質量％、コバルト粉末１０質量％、二硫化モリブデン粉末２質量％及び弗化カルシウム粉末５質量％を配合し、実施例１と同様にして実施例３の摺動部品を製造した。
【００３６】
４）実施例４  
ステンレス鋼(SUS310L)の粉末８４質量％、コバルト粉末１０質量％、二硫化モリブデン粉末１質量％及び弗化カルシウム粉末５質量％を配合し、実施例１と同様にして実施例４の摺動部品を製造した。
【００３７】
５）実施例５  
ステンレス鋼(SUS310L)の粉末８２質量％、コバルト粉末１０質量％、二硫化モリブデン粉末５質量％及び弗化カルシウム粉末３質量％を配合し、実施例１と同様にして実施例５の摺動部品を製造した。
【００３８】
６）実施例６  
ステンレス鋼(SUS310L)の粉末８３質量％、コバルト粉末１０質量％、二硫化モリブデン粉末５質量％及び弗化カルシウム粉末２質量％を配合し、実施例１と同様にして実施例６の摺動部品を製造した。
【００３９】
１）比較例１の比較品  
ステンレス鋼(SUS310L)の粉末８４質量％、コバルト粉末１０質量％、二硫化モリブデン粉末５質量％及び弗化カルシウム粉末１質量％をＶ型ブレンダーに投入して３０分間混合した。この混合粉を粉末成形機の成形型内に供給して成形圧力５トン／ｃｍ２で成形した。次に、水素ガスと窒素ガスの混合雰囲気中で焼結温度を１１５０°Ｃに保持して６０分間焼結し、焼結金属体に形成した。この焼結金属体の焼結時の寸法の狂いを補正するために、面圧７トン／ｃｍ２  の圧力でサイジングを行い、外径２１．１ｍｍで、長さが７ｍｍの比較例１の比較品を製造した（実施例と同一に製造）。
【００４０】
２）比較例２の比較品  
ステンレス鋼(SUS310L)の粉末８５質量％、コバルト粉末１０質量％、二硫化モリブデン粉末０質量％及び弗化カルシウム粉末５質量％を配合し、比較例２の比較例１と同様にして比較品を製造した。
【００４１】
３）比較例３の比較品  
ステンレス鋼(SUS310L)の粉末８５質量％、コバルト粉末１０質量％、二硫化モリブデン粉末５質量％及び弗化カルシウム粉末０質量％を配合し、比較例１と同様にして比較例３の比較品を製造した。
【００４２】
４）比較例４の比較品  
ステンレス鋼(SUS310L)の粉末９０質量％、コバルト粉末１０質量％、二硫化モリブデン粉末０質量％及び弗化カルシウム粉末０質量％を配合し、比較例１と同様にして比較例４の比較品を製造した。
【００４３】
５）比較例５の比較品  
ステンレス鋼(SUS316L)の粉末８５質量％、カーボン粉末６質量％、一酸化鉛（PbO）粉末５質量％を配合し、比較例１と同様にして比較例５の比較品を製造した。
【００４４】
以上のようにして、本発明の実施例１から実施例６の摺動部品を製造した。又、実施例の摺動部品に対して比較するために、比較例１から比較例５の比較品を製造した。この各摺動部品と各比較品との粉末の配合割合を下記の表１にまとめる。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
本発明の摺動部品と比較品とを、図４に示す試験機により、比較試験をした。試験機は、本体７０のテーブルに試験装置が取り付けられている。この試験装置には移動軸受７１が設けられている。この移動軸受７１は、テーブルの上を固定軸受７２方向へ移動可能に取り付けられている。又、移動軸受７１に対向する位置に固定軸受７２が取り付けられている。そして、移動軸受７１と固定軸受７２とに連結して相対部品に相当する回転軸６０が図示右端の駆動部により回転される。又、試験片５０としての摺動部品と比較品は試験ごとに荷重軸５２の上部に固定する。そして、往復移動部５１により試験片５０を押し上げて回転軸６０に対して一定の荷重状態で当接する。又、ヒータカバー７５内には、温度雰囲気用ヒータ７６が設けられており、試験片５０に対し、設定温度を段階的に加減する。このときの回転軸６０のトルクをトルクメータ７３により測定する。尚、５３はエア供給表示部であり、５４は、往復移動部５１の回転軸６０に対する押付荷重制御弁である。
【００４７】
図示省略の試験機（ＪＩＳ、Ｚ２３７１の試験方法）により、塩水噴霧による錆試験と、摺動面の焼付限界温度評価試験と、相対部品（回転軸６０）に対する摩耗試験と、各摺動面の摩擦摩耗評価試験とを行った。その試験結果の錆試験は、図１，図５及び図６に示す通りである。又、摺動面の焼付限界温度評価試験と、相対部品（回転軸６０）に対する摩耗試験の結果は、表２に示す通りである。又、各摺動面の摩擦・摩耗評価試験の試験結果は表３の通りである。
【００４８】
上記の塩水噴霧による摺動面の錆試験は、実施例１と比較例４と比較例５について行った。実施例１と比較例４と比較例５の試験片５０に対して塩水噴霧を１４４時間連続して行った。この実施例１の試験結果は、図１の通りである。この図１は実施例１の試験面の図面代用写真である。又、比較例の試験結果は、図５及び図６に示す通りである。この図５は比較例４の試験面の図面代用写真である。又、図６は、比較例５の試験面の図面代用写真である。図１に示すように、実施例１は、赤錆が少し認められる程度で、摺動面としてほとんど問題にならないと判断した。図５の比較例４は、点状の赤さびが認められるので、長時間使用すると、やや問題になると判断した。図６の比較例５は、全面に赤錆が認められるので、耐食性に欠けると判断する。その結果、比較例４及び比較例５に対して、実施例１は耐食性に優れることが認められる。
【００４９】
次に、各摺動面の焼付限界温度評価試験と、摺動部品の相対摺動による相対部品（回転軸６０）の摩耗量試験とを行った。  
【００５０】
実施例１から実施例６の摺動部品及び比較例１から比較例５に於ける比較品の焼付限界温度評価試験は、前述した通り、図４に示す試験機により行った。そして、下記の試験条件で摺動面の温度を段階的に上昇させて焼き付きによる異常振動が生じたら、そのときの摺動面の温度を焼き付き限界温度と認定した。その試験条件は下記の通りである。
１）回転軸６０の材質：ＳＵＳ３０３
２）摺動速度        ：１０ｍ／min
３）相対面圧        ：０．５MPa
４）軸受温度        ：１００，２００，３００，４００，５００，６００，７                      ００°C，８００°C
５）摺動した距離    ：上記各温度ごとに２００ｍ（摺動面の焼き付きは、摺動の初期の段階で分かる）
この試験結果は、表２の焼付限界温度評価試験結果と、相対部品の摩耗量試験結果の欄に記載した通りである。
【００５１】
又、実施例１から実施例６の摺動部品及び比較例１から比較例５の比較品による相対部品（回転軸６０）の摺動面に於ける摩耗評価試験は、前述した通り、図４に示す試験機により行った。そして、下記の試験条件により相対する摺動面の面圧を段階的に上昇させ、このときの摺動部品の摺動時の相対部品の摺動面に対する摩耗量を測定した。  
【００５２】
摺動部品の摺動面による相対部品の摺動面に対する摩耗量の試験条件は、下記に通りである。
１）回転軸６０の材質：ＳＵＳ３０３
２）摺動速度        ：２ｍ／min
３）相対面圧        ：０．２MPaから０．１MPa刻みごとに上昇させる。
４）軸受温度        ：２００°C
５）摺動した距離    ：各面圧ごとに２０ｍ
この試験の相対部品に於ける摩耗量の結果は、表２に於ける相対部品の摩耗量の結果に記載した通りである。  
【００５３】
【表２】
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【００５４】
次に、実施例１の摺動部品及び比較例４と比較例５との比較品に於ける各摺動面の摩擦・摩耗試験は、前述した通り、図４に示す試験機により行った。そして、下記の試験条件で相対する摺動面を連続で摺動し、その摩耗量を測定した。その試験条件は下記の通りである。
１）回転軸６０の材質：ＳＵＳ３０３
２）摺動速度        ：１０ｍ／min
３）相対面圧        ：０．５MPa
４）摺動面の温度    ：４００，５００，６００，７００°C
５）摺動した距離    ：上記各温度ごとに２５００ｍ
この試験結果は、表３の比摩耗量の試験結果の欄の通りである。尚、比摩耗量とは、比較例５の相対部品に対して段階的に面圧を上昇させ、この相対部品の摩耗深さが１．５ｍｍに摩耗した面圧が2.2MPaであるが、実施例及び比較例も同様の2.2MPaの面圧になるまで段階的に試験して面圧が2.2MPaになる各相対部品の摩耗深さを測定したものである。
【００５５】
【表３】
2005307265.tif 000005
【００５６】
以上の試験結果から、二硫化モリブデン粉末と弗化カルシウム粉末の配合割合を調節することにより、酸化鉛などの有害物質を使用することなく耐酸化性及び耐食性を向上させることが可能になる。又、摺動面の温度が７００°Cの状態でも、摺動面の摺動時の焼き付きが発生せずに、しかも、回転軸６０がSUS303などの快削鋼であっても、摺動部品によって摩耗させることなく、相対部品（回転軸６０）を支承することが可能になる。
【００５７】
１）実施例７
図２は、エンジン用EGRバルブ１の断面図であり、エンジン用EGRバルブ１の軸受１１として本発明の摺動部品を採用した場合の実施例７である。ＥＧＲバルブのハウジング２は、鋳鉄製である。このハウジング２の嵌合面２Ａに軸受１１が嵌着して取り付けられている。軸受１１の案内面１１Ａは、ニードル弁９を摺動自在に案内する。この軸受１１は本発明の摺動部品に相当するものであって、本発明の材質と同じ材質で製作されたものである。又、ハウジング２の内部には軸受１１に仕切られた流路４が設けられている。この流路４には、外部から流入可能な流入通路５と外部へ流出する流出通路６が連通している。又、通路４内には、弁座部１０がハウジング２の嵌合穴に嵌着して取り付けられている。この弁座部１０は、ニードル弁９と離接して流入通路５と流出通路６とを開閉する。この弁座部１０は本発明の摺動部品と同じ材質である。又、ハウジング２とカバーとの間に形成された作動室には、ダイヤフラム７が作動室を仕切るように配置されている。このダイヤフラム７に作用する矢印の作動流体によりニードル弁９が開閉する。又、作動流体が作用しないときには、ダイヤフラム７はスプリング８により弁座部１０へ押圧されている。
【００５８】
このＥＧＲバルブ１は、排気ガスが流入通路５から通路４を通り流出通路６へと流れる。このために、軸受１１と弁座部１０は、排気ガスに曝される。しかし、軸受１１と弁座部１０は、高温状態でも耐酸化性と耐食性を有するから、耐久性を発揮する。しかも、高温状態で、ニードル弁９と軸受１１との焼き付きも防止できる。更に、高温状態で、ニードル弁９が錆びないようにするために、更には、材料費を低減するために、ニードル弁９を快削鋼であるステンレス鋼に形成しても、軸受１１によって、ニードル弁９の摩耗が防止できる。尚、ニードル弁９は、作動流体の圧力とダイヤフラム７の作動力とにより摺動面１１Ａとの相対面間に強い面圧を受けることがある。
【００５９】
２）実施例８  
次に、図３は、本発明の摺動部品を自動車用エンジンの排気ガス用ブレーキバルブ２１に採用した実施例８である。この図３はブレーキバルブ２１の要部を示す断面図である。ハウジング２２には、流路２２Ａが設けられている。又、流路２２Ａを貫通する軸２５が設けられている。この軸２５と結合するバタフライ弁２８が流路２２Ａ内で軸２５と回動自在に配置されている。軸受２６、２６はハウジング２２の穴部２２Ｂに図示省略の貫通孔から嵌着される。この軸受２６、２６の摺動面２６Ａ、２６Ａに軸２５が回動自在に支承されている。軸受２６、２６のは、本発明の摺動部品に相当するものであって、本発明と同一の材質で形成されている。
【００６０】
実施例８に於いても、実施例７と同様に、排気ガスが流路２２Ａを流れる。このために、軸２５と軸受２６、２６の摺動面２６Ａ、２６Ａは、排気ガスに曝される。しかし、軸２５と軸受２６は、高温状態でも耐酸化性と耐食性を有するから、軸２５と軸受２６，２６とは、耐久性を発揮する。又、高温状態でも摺動中に軸２５と軸受２６との焼き付きも防止できる。更に、高温状態で、軸２５の材質をＳＵＳ３０３などの快削性のステンレス鋼を採用しても、作動流体の圧力によりバタフライ弁２８に強い力を受けて、軸２５と軸受２６、２６との摺動面に高い面圧を受けても、軸２５の摩耗が防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
上述したように、本発明は、摺動面に高い面圧を受けても摺動部品により相対部品の摩耗を防止するので、安い価格の回転軸等の相対部品を採用できるようにした有用な摺動部品である。特に、高温状態でも摺動面が焼き付くこともなく、更に、相対摺動面の摩耗を防止した有用な摺動部品である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係わる実施例１の摺動部品の摺動面の腐食状態を示す図面代用写真である。
【図２】本発明に係わる摺動部品を取り付けたＥＧＲバルブの断面図である。
【図３】本発明に係わる摺動部品を取り付けた排気用ブレーキバルブの一部の断面図である。
【図４】本発明に係わる実施例と比較例を試験した試験機の正面図である。
【図５】本発明に係わる比較例４の摺動部品の摺動面の腐食状態を示す図面代用写真である。
【図６】本発明に係わる比較例５の摺動部品の摺動面の腐食状態を示す図面代用写真である。
【符号の説明】
【００６３】
１  ＥＧＲバルブ
２  ハウジング
４、２２Ａ  流路
５  流入通路
６  流出通路
７  ダイヤフラム
８  スプリング
９  ニードル弁
１０  弁座部
１１、２６  軸受
１１Ａ、２６Ａ  摺動面
２１  ブレーキバルブ
２５  軸
２８  バタフライ弁
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図５】
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【図６】
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