(57)【要約】焼結材料およびその製造方法が記載されている。本材料は重量％でＣｒ：５〜３０、Ｍｏ：０〜１５、Ｎｉ：０〜２５、Ｗ：０〜１５、Ｃ：０〜５、Ｓｉ：０〜５、Ｂ：０〜５、Ｆｅ：０〜５、Ｍｎ：０〜５、その他の元素（総量）：最大１０、Ｃｏ：残部、またはＣｒ：１０〜２０、Ｍｏ：０〜１５、Ｃｏ：０〜２０、Ｗ：０〜５、Ｆｅ：０〜２０、Ａｌ：０〜５、Ｔｉ：０〜５、その他の元素（総量）：最大１５、Ｎｉ：残部のいずれかの組成を有する合金群から選択される合金であって、さらに３〜１５重量％のＳｎおよび任意成分として１〜６重量％の固体潤滑剤を含む合金からなる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、Ｃｒ：５〜３０、Ｍｏ：０〜１５、Ｎｉ：０〜２５、Ｗ：０〜１５、Ｃ：０〜５、Ｓｉ：０〜５、Ｂ：０〜５、Ｆｅ：０〜５、Ｍｎ：０〜５、その他の元素を合計で最大１０および残部がＣｏである組成、またはＣｒ：１０〜２０、Ｍｏ：０〜１５、Ｃｏ：０〜２０、Ｗ：０〜５、Ｆｅ：０〜２０、Ａｌ：０〜５、Ｔｉ：０〜５、その他の元素を合計で最大１５および残部がＮｉである組成を有する群の１つから選択される合金を含んでなる焼結材料であって、前記合金がさらに３〜１５重量％のＳｎを含み、任意成分として１〜６重量％の固体潤滑剤を含む焼結材料。
【請求項２】
前記固体潤滑剤が二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンからなる群から選択される請求項１に記載の焼結材料。
【請求項３】
前記錫の含有量が４から１０重量％の範囲内にある請求項１または２に記載の焼結材料。
【請求項４】
前記固体潤滑剤の含有量が２から４重量％の範囲内にある請求項１〜３のいずれか１つに記載の焼結材料。
【請求項５】
前記コバルト基合金における前記その他の元素がＳｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｖ、Ｎｂ、Ａｌ、およびＴａを含んでもよく、前記ニッケル基合金における前記その他の元素がＣ、Ｓｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｂ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂ、およびＴａを含んでもよい請求項１〜４のいずれか１つに記載の焼結材料。
【請求項６】
前記材料が約１０体積％以下の気孔率を有する請求項１〜５のいずれか１つに記載の焼結材料。
【請求項７】
焼結材料を製造する方法であって、重量％で、Ｃｒ：５〜３０、Ｍｏ：０〜１５、Ｎｉ：０〜２５、Ｗ：０〜１５、Ｃ：０〜５、Ｓｉ：０〜５、Ｂ：０〜５、Ｆｅ：０〜５、Ｍｎ：０〜５、その他の元素が合計で最大１０および残部がＣｏである組成、またはＣｒ：１０〜２０、Ｍｏ：０〜１５、Ｃｏ：０〜２０、Ｗ：０〜５、Ｆｅ：０〜２０、Ａｌ：０〜５、Ｔｉ：０〜５、その他の元素が合計で最大１５および残部がＮｉである組成を有する群から選択される合金の粉末を、３〜１５重量％のＳｎ粉末および任意成分として１〜６重量％の固体潤滑剤と混合するステップと、前記粉体混合物を圧縮して圧粉体を得るステップと、前記圧粉体を制御環境下において焼結するステップとを含んでなる方法。
【請求項８】
前記錫の含有量が４から１０重量％の範囲内にある請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記固体潤滑剤が二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンからなる群から選択される請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記固体潤滑剤の含有量が２から４重量％の範囲内にある請求項７〜９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
最大焼結温度が１２００℃である請求項７〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
焼結温度が約１１７０℃である請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記材料が、ムービングメッシュベルト炉およびウォーキングビーム炉からなる群から選択される連続処理炉内で焼結される請求項７〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
前記制御環境が、実質的に大気圧でかつ水素および／または窒素を含むガス雰囲気である請求項７〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
前記制御環境が真空である請求項７〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】
前記粉体混合物が一軸金型加圧成形によって圧縮される請求項７〜１５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１７】
前記コバルト基またはニッケル基の粉体粒子の少なくとも一部が不規則な形状である請求項７〜１６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１８】
１つ以上の合金組成物の粉体混合物として粉体粒子が存在する請求項７〜１７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１９】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の材料から製造される軸受。
【請求項２０】
請求項７〜１８のいずれか１つに記載の方法によって製造される軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコバルト基および／またはニッケル基合金並びにそれらを冶金法によって製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジン用のターボチャージャは出力を増し、かつエンジンの排ガスを減少させる目的で多年にわたって一般的に用いられている。しかし、ターボチャージャは「ターボラグ」と呼ばれる１つの欠点を有している。ターボラグは排気タービンがその速度を増し、コンプレッサによって燃焼用の空気をエンジンに供給するのに必要な時間分だけスロットルに応答するエンジン速度が遅れる現象である。しかし、最近、ターボラグの問題を大幅に解消または少なくとも著しく抑制することができるターボチャージャの種々の設計が紹介されている。
【０００３】
ターボラグの低減は通常２つの基本的な設計のいずれかによって達成されている。第１の設計はターボチャージャに達した排ガスの速度およびその排気タービンに向かう方向を変更する可変翼を備えている。この構成によれば、低タービン速度において排ガスの流れをより効率的に利用し、コンプレッサのインペラホィールをスロットル指令値に対応させてさらに迅速に加速することができる。しかし、このような設計は複雑であり、製造に非常にコストが掛かる。第２の設計はターボチャージャのケーシングの排ガス通路の容積を変更することによって、排気ガスの速度を高め、排気駆動コンプレッサをスロットル指令値に対応させてより迅速に加速するように構成されている。これらの設計は可変容量装置（ＶＳＧ）として広く知られている。
【０００４】
ターボチャージャはガソリンおよびディーゼルオイルを燃料とする車両の両方に用いられている。一般的に、ガソリンエンジン用ターボチャージャはディーゼルオイルを燃料とする車両用のターボチャージャよりも高温で作動される。さらに、ディーゼルエンジンは燃料効率が優れているので、量産の「ファミリー」型式の車両にターボチャージャ付きディーゼルエンジンがますます用いられる傾向にある。このようなディーゼル車両はガソリンを燃料とする車両と実質的に同様に作動かつ機能し、性能面も実質的に遜色がないように設計されている。
【０００５】
前述したように、ガソリンエンジンにおけるターボチャージャはディーゼルエンジン用のターボチャージャよりも高温で作動される。さらに、これらのガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン用のターボチャージャの温度領域はエンジンの全般的な性能が向上するにつれて高くなる。
【０００６】
ターボチャージャに用いられる排ガスと接触する無潤滑軸受および構成部品は著しい酸化を生じることなく１０５０℃の温度に耐える必要がある。その結果、このような用途に適用可能な合金として、例えば、航空機のガスタービンエンジンの過酷条件下で作動する高価な部品に適用される（優れた機械的性質と耐表面劣化性を確保するために精密鋳造または熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）によって完全な緻密化が図られた）非常に高価なコバルト基またはニッケル基合金が用いられる傾向にある。これらの製造プロセスによって製造される構成部品は非常に高価であり、例えば、ターボチャージャ用軸受に必要とされる性能パラメータを超える性能パラメータを有している。
【０００７】
前述した最新型式のターボチャージャにおいて、無潤滑軸受またはブッシュはガスタービンエンジンのブレードのような回転部品に必要とされる高クリープ耐性よりも作動温度における良好な耐酸化性が主に必要とされる。さらに、比較的多数の微細孔のような内部欠陥、および残留する元の粒子境界や粒界析出物を含んでいても許容される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的はターボチャージャ用の無潤滑軸受および／またはブッシュを経済的な製造コストで製造するのに適した材料およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１態様によれば、重量％で、Ｃｒ：５〜３０、Ｍｏ：０〜１５、Ｎｉ：０〜２５、Ｗ：０〜１５、Ｃ：０〜５、Ｓｉ：０〜５、Ｂ：０〜５、Ｆｅ：０〜５、Ｍｎ：０〜５、その他の元素が合計で最大１０および残部がＣｏである組成、またはＣｒ：１０〜２０、Ｍｏ：０〜１５、Ｃｏ：０〜２０、Ｗ：０〜５、Ｆｅ：０〜２０、Ａｌ：０〜５、Ｔｉ：０〜５、その他の元素が合計で最大１５および残部がＮｉである組成を有する群の１つから選択される合金を含んでなる焼結材料であって、この合金がさらに３〜１５重量％のＳｎを含み、任意成分として１〜６重量％の固体潤滑剤を含む焼結材料が提供される。
【００１０】
上記のコバルト基合金における「その他の元素」はＳｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｖ、Ｎｂ、Ａｌ、およびＴａを含むことができる。また、上記のＮｉ基合金における「その他の元素」はＣ、Ｓｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｂ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂ、およびＴａを含むことができる。
【００１１】
固体潤滑剤は、例えば、二硫化モリブデンおよび／または二硫化タングステンであるとよい。
【００１２】
また、本発明の第１態様による材料は約１０体積％以下の気孔率を有していてもよい。
【００１３】
本発明の第２態様によれば、焼結材料を製造する方法が提供される。本方法は重量％で、Ｃｒ：５〜３０、Ｍｏ：０〜１５、Ｎｉ：０〜２５、Ｗ：０〜１５、Ｃ：０〜５、Ｓｉ：０〜５、Ｂ：０〜５、Ｆｅ：０〜５、Ｍｎ：０〜５、その他の元素が合計で最大１０および残部がＣｏである組成、またはＣｒ：１０〜２０、Ｍｏ：０〜１５、Ｃｏ：０〜２０、Ｗ：０〜５、Ｆｅ：０〜２０、Ａｌ：０〜５、Ｔｉ：０〜５、その他の元素が合計で最大１５および残部がＮｉである組成を有する群から選択される合金の粉末を、３〜１５重量％のＳｎ粉末および任意成分である１〜６重量％の固体潤滑剤と混合するステップと、この粉体混合物を圧縮して圧粉体を得るステップと、この圧粉体を制御環境下において焼結するステップとを含んでなる。
【００１４】
好ましくは、コバルト基またはニッケル基合金は予合金（プレアロイ）の形態で用いられるとよい。すなわち、圧粉および焼結の前に準備される粉体混合物は好ましくは予合金化されたコバルト基またはニッケル基合金粉体の粒子、錫粉体、および任意成分としての固体潤滑剤の粒子からなるとよい。
【００１５】
好ましくは、錫の含有量は４から１０重量％の範囲内であるとよい。
【００１６】
錫を含有することによって、錫が粉体の加圧助剤および金型と粉体粒子の潤滑剤として作用し、圧粉体の密度を高め、所定の加圧圧力において圧粉体の強度を向上させるという付加的な利点を得ることができる。
【００１７】
固体潤滑剤は二硫化モリブデンおよび／または二硫化タングステンであるとよいが、高作動温度に有効でかつ焼結ステップに耐えることができるどのような公知の固体潤滑剤粉体であってもよい。
【００１８】
しかし、本発明の材料および方法において、いわゆるドライ潤滑材料、例えば、二硫化タングステンまたは二硫化モリブデンを用いるのが好ましい。第１の理由は本発明の材料が用いられる用途は従来のオイル潤滑が適用できない高温環境である点であり、第２の理由は本発明の材料が含有する硫黄がその製造に有益な効果をもたらす点である。二硫化タングステンおよび／または二硫化モリブデンの相は実質的に大気圧のガス焼結雰囲気の環境条件下における焼結温度において部分的に解離し、いくらかの遊離硫黄を放出する。この遊離硫黄は、電子顕微鏡用エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＳＥＭ−ＥＤＡＸ）による解析によって明らかにされるように、液相の錫の存在下でコバルトの組織内への拡散を促進する。すなわち、この解析によって、元のコバルト合金粒子の深い位置に錫が観察され、液相が凝固した相内に多量のコバルトが観察される。
【００１９】
固体潤滑剤の好ましい範囲は２から４重量％である。
【００２０】
このような高コストのコバルト基またはニッケル基合金から部品を低コストで製造するには、本発明の材料と方法が適用される用途に必要とされる特性を考慮して、例えば、これらの合金が航空機の用途に用いられる場合に通常必要とされる条件よりも処理手順を簡素化し、かつ処理時間を短縮する必要がある。本発明の材料と方法によれば、錫粉体をコバルト基またはニッケル基合金の粉体と混合し、液相焼結を行う。この場合、錫は１１７０℃以下の焼結温度において液相を生成し、従来の連続処理炉のような大量生産設備によって焼結を行える効果をもたらす。このような連続炉の例として、例えば、メッシュベルト炉またはウォーキング・ビーム炉を挙げることができる。これらの炉には実質的に大気圧下において水素と窒素の混合物からなる保護ガスすなわち還元ガスが流される。このような炉の最大操作温度は一般的に約１２００℃である。しかし、必要に応じて、真空またはガス雰囲気のバッチ炉を用いてもよい。液相は圧粉体中の成分の拡散を促進し、結果的に圧粉体を緻密化する。最初に生じる錫液相はコバルト基またはニッケル基合金と反応し、圧粉体内に拡散し、最終的に固体との反応によってその固体内に吸収される。その結果、再配列した元の粒子の剛性のある骨格の空間に液相が凝固した相が侵入している組織が得られる。また、元の粒子間に粒子間結合が生成される。錫とコバルト基粉体を用いる焼結材料のＳＥＭ−ＥＤＡＸによる解析によれば、液相が凝固した相に多量のコバルトが観察され、元の粒子内に錫が観察される。これは焼結中に元の粉体混合物の成分間において大規模な拡散が生じたことを示している。
【００２１】
焼結温度まで加熱する過程において、錫が約２３２℃において溶融することによって液相が生じる。最終的な焼結温度に達するまで、加熱の進行と共に、錫の液相がコバルトリッチになる。すなわち、添加された錫の元の質量分率に比例した体積分率の液相が生じる。液相は約１１１２℃に冷却されたときに凝固して共晶を生成する。
【００２２】
通常、これらの種類のコバルト基またはニッケル基合金が粉末冶金（ＰＭ）法によって製造される場合、熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）が用いられる。しかし、ＨＩＰは非常に高価で、かつ時間の掛かる方法であり、本発明の材料と方法が適用される用途の場合、圧粉技術として低コストの大容量一軸金型加圧を用いるのが好ましい。
【００２３】
手で取扱い可能でかつ金型からの排出に耐えるのに十分な強度を有する圧粉体を得るために、好ましくは、コバルト基またはニッケル基粉体の少なくとも一部が不規則な粒子形状を有しているとよい。粉体の全てが実質的に規則的形状、例えば、丸い形状を有している場合、取扱い性および金型からの排出に対する耐性を確保するのに十分な圧粉体の強度を得ることができない。
【００２４】
圧粉および焼結前に準備する粉体混合物を1種以上の予合金化されたコバルト基またはニッケル基合金粉体を混合することによって得てもよい。この構成に加えてまたはその代わりに、不規則な形状の粒子からなる１つの粉体の一部と規則的な形状を有する粒子からなる同じまたは異なる予合金化された粉体組成物の一部を混合してもよい。
【００２５】
合金化度の高い予合金化されたコバルト基またはニッケル基の粉体は比較的硬質であり、圧粉体の密度は比較的低いが、焼結中に生じる液相の存在によって著しく緻密化される。焼結を１１７０℃で行うことによって前述の組織を得ることができる。
【００２６】
ニッケル基およびコバルト基合金のような高価な合金に錫を含有させる試みは従来技術の示唆に通常は反している。このような合金は、例えば、ガスタービンエンジンにおけるブレード、ロータ、およびステータのような極めて過酷な用途に用いられることが多い。このような構成部品中への錫または他の低融点元素の含有は、通常、明確に避けられるか、または最大でも約１００万分の１５重量部程度に制限される。その理由は錫が高応力部を著しく脆弱化させ、とりわけ、クリープ破断強度を低下させる比較的低融点の粒界相を形成するからである。
【００２７】
しかし、本発明者らは上記の示唆に反して、本発明が意図する用途、すなわち、タービンシャフトのスピンドルブッシュ、アクチュータブッシュ、アキシャルすべり軸受、高温端部シールリングなどの滑動用途において、焼結材料への錫の含有は性能面において著しい欠点をもたらすものではなく、むしろ、無潤滑すべり部品の性能を改善することを見出した。さらに、約１０５０℃の作動温度において、錫を含有する焼結材料はその錫の含有にも関わらず十分な耐酸化性を有することも見出した。本発明が意図している形式のターボチャージャ用途において、一例としてのブッシュおよび軸受は、（ターボチャージャケーシングが軸受または他の部品の周囲に鋳込まれた鋳鉄材料から形成されることが多いので）、そのケーシングによって適切な場所に配置されることが多く、この場合、ブッシュおよび軸受の機械的な強度の大部分をそのケーシングに担わせることができる。
【００２８】
具体的な用途に合わせて特別に作成した合金を使用するのも可能であるが、さらに製造コストを抑えるために、好ましくは、市販の規格品であるコバルト基またはニッケル基合金を用いるとよい。このような合金は、例えば、インコ（INCO、商号）、デロロステライト（Deloro-Stellite、商号）、メテコ（Metco、商号）、ハイネス（Hynes、商号）等のメーカによって製造されている。これらのメーカによって製造される合金は前述したような熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）による用途以外に、プラズマ溶射等による肉盛による耐酸化用途に適用される。このような市販の合金の例として、ステライト３１（Stellite 31、登録商標）、トライバロイＴ−４００（Tribaloy T-400、登録商標）、およびメテコ４５ＶＦ−ＮＳ（Metco 45VF-NS、登録商標）が挙げられる。
【００２９】
このように、本発明は上記の使用環境に耐えることができ、かつ従来のコバルト基およびニッケル基材料と異なって既存の量産型製造プラントによって経済的なコストで量産できる材料およびその製造方法を提供する。
【００３０】
本発明の第３態様によれば、本発明の第１態様による材料によって製造されるターボチャージャ用軸受が提供される。
【００３１】
本発明の第４態様によれば、本発明の第２態様による方法によって製造されるターボチャージャ用軸受が提供される。
【００３２】
本発明がより十分に理解されるように、以下、実施例について説明する。なお、これらの実施例は単なる例示であり、本発明を制限するものではない。図面は本発明による材料からなる各試料に対する二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンの含有量をパラメータとする錫含有量に対する収縮率の関係を示すグラフである。
【実施例１】
【００３３】
トライバロイＴ−４００（Tribaloy T-400、登録商標）の噴霧粉を１０重量％の錫粉体および３．５重量％の二硫化モリブデン粉体とＹ字形円錐混合器を用いて２０分間混合した。次いで、１．５重量％の消失性金型潤滑剤であるケノルーブ（Kenolube、登録商標）を添加した。混合粉を一軸方向に沿って７７０ＭＰａで冷間加圧し、９０％の窒素と１０％の水素を含む雰囲気のウォーキング・ビーム炉において１１７０℃で約１５分間焼結した。肉眼観察およびＳＥＭ−ＥＤＡＸによる解析の結果は以下の通りである。元の粒子境界は観察されず、粒子径は測定不能であった。約１２μｍの直径を有するＣｏ−Ｍｏ−Ｃｒ粒子からなる微細組織がＣｏ−Ｍｏ−Ｃｒ−Ｓｎの素地内に観察され、液相が凝固したＣｏ−Ｓｎ−Ｍｏ−Ｃｒ相が粒子境界に観察された。また、１０μｍの寸法を有するＣｒ−Ｓ離散相が観察された。
【実施例２】
【００３４】
メテコ４５ＶＦ−ＮＳ（Metco 45VF-NS、登録商標）の噴霧粉を５重量％の錫粉体および２重量％の二硫化モリブデン粉体とＹ字形円錐混合器を用いて２０分間混合した。次いで、１．５重量％の金型潤滑剤であるケノルーブ（Kenolube、登録商標）を添加した。混合粉を一軸方向に沿って７７０ＭＰａで冷間加圧し、９０％の窒素と１０％の水素を含む雰囲気のウォーキング・ビーム炉において１１７０℃で約１５分間焼結した。肉眼観察およびＳＥＭ−ＥＤＡＸによる解析の結果は以下の通りである。元の粒子形状が観察され、それらの粒子はＣｏ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｗ−Ｓｎの組成を有していた。内部粒子結合によって、５μｍの寸法を有するＣｒ−Ｃｏ−Ｗ−Ｎｉ−ＭｏおよびＣｒ−Ｓ−Ｓｎ−Ｃｏ−Ｎｉからなる析出物を有する粒界が生成され、液相が凝固した外観を有するＳｎ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ相が観察された。粒子内に、５μｍの寸法を有するＣｒ−Ｃｏ−Ｗ−Ｎｉ−Ｍｏの析出物が観察された。
【実施例３】
【００３５】
ステライト３１（Stellite 31、登録商標）の噴霧粉を７．５重量％の錫粉体および３．５重量％の二硫化モリブデン粉体とＹ字形円錐混合器を用いて２０分間混合した。次いで、１．５重量％の金型潤滑剤であるケノルーブ（Kenolube、登録商標）を添加した。混合粉を一軸方向に沿って７７０ＭＰａで冷間加圧し、９０％の窒素と１０％の水素を含む雰囲気のウォーキング・ビーム炉において１１７０℃で約１５分間焼結した。肉眼観察およびＳＥＭ−ＥＤＡＸによる解析の結果は以下の通りである。析出物の生成によって元の粒子境界が観察された。粒子はＣｏ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｗ−Ｆｅ−Ｓｎの組成を有し、析出物はＣｒ−ＳとＣｒ−Ｗ−Ｃｏ−Ｍｏの混合物であった。さらに、液相が凝固した外観を有するＳｎ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ相が観察された。
【実施例４】
【００３６】
ステライト３１（Stellite 31、登録商標）の噴霧粉を７．５重量％の錫粉体および３．５重量％の二硫化タングステン粉体とＹ字形円錐混合器を用いて２０分間混合した。次いで、１．５重量％の金型潤滑剤であるケノルーブ（Kenolube、登録商標）を添加した。混合粉を一軸方向に沿って７７０ＭＰａで冷間加圧し、９０％の窒素と１０％の水素を含む雰囲気のウォーキング・ビーム炉において１１７０℃で約１５分間焼結した。肉眼観察およびＳＥＭ−ＥＤＡＸによる解析の結果は以下の通りである。析出物の生成によって元の粒子境界が観察された。粒子はＣｏ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｗ−Ｆｅ−Ｓｎの組成を有し、析出物はＣｒ−ＳとＣｒ−Ｗ−Ｃｏ−Ｍｏの混合物であった。さらに、液相が凝固した外観を有するＳｎ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ相が観察された。
【００３７】
上記の市販品の組成は表1に示す通りである。
【００３８】
【表１】
2004533543.tif 000002
【００３９】
実施例１から４の焼結による収縮率、硬度（ＨＲＡ）、および焼結密度は表２に示す通りである。
【００４０】
【表２】
2004533543.tif 000003
【００４１】
図面は外径（ＯＤ）の収縮率（％）を示すグラフである。所定量の錫粉体を各コバルト合金（ここでは、すべてステライト３１（登録商標））の粉体と混合している。具体的に、図面の４つの曲線に示す試料の各々を得るのに、ステライト３１粉体を所定量の錫粉体および各マークによって明記した量の二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンと混合した。全ての試料において、ステライト３１粉体を、１．５重量％の金型潤滑剤としてのケノルーブ（登録商標）と共に、所定量の錫および二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンと混合した。全ての試料を７７０ＭＰａで一軸方向に沿って金型加圧し、９０％の窒素と１０％の水素からなる雰囲気下において１１７０℃で約１５分焼結した。図の４つの曲線から、約１０重量％を最大とする範囲内のどの錫含有量においても、二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンからなる固体潤滑剤が含有する硫黄の量が増加すると、収縮率が大きくなるという著しい結果が得られることがわかる。従って、焼結中に硫化物から遊離した硫黄が錫および他の元素の組織内への拡散を促進し、緻密化を促し、その結果として組織の気孔率を減少させ、より強靭かつより均質な材料をもたらすことがわかる。硫黄はＳｎと同様にＣｏと液相を形成する。錫含有量が約１０重量％に達すると、上記の固体潤滑剤に含有される硫黄を必要とせずに拡散と緻密化を促進するのに十分な量の液相が生じる。なお、組織におけるこのような固体潤滑剤は使用時、特に従来の液体潤滑剤が使用できない用途における使用時において、軸受のすべり特性を促進する機能も有している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による材料からなる各試料に対する二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンの含有量をパラメータとする錫含有量に対する収縮率の関係を示すグラフである。
【図１】
2004533543.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2004533543.tif 000005
2004533543.tif 000006
2004533543.tif 000007
2004533543.tif 000008
2004533543.tif 000009
2004533543.tif 000010
2004533543.tif 000011
2004533543.tif 000012
2004533543.tif 000013
2004533543.tif 000014
2004533543.tif 000015
2004533543.tif 000016
2004533543.tif 000017
2004533543.tif 000018
2004533543.tif 000019
2004533543.tif 000020
2004533543.tif 000021
2004533543.tif 000022
【国際調査報告】
2004533543.tif 000023
2004533543.tif 000024
2004533543.tif 000025
2004533543.tif 000026