CN111587297A - 烧结轴承及烧结轴承的制造方法 - Google Patents

烧结轴承及烧结轴承的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明针对烧结轴承，提升机械强度及耐振动性，并且防止损伤旋转轴。本发明的烧结轴承20由以镍银(Cu‑Ni‑Zn)作为基础的烧结体所形成。在此，烧结轴承20在烧结体中不添加P。或，烧结体中的P的含量以相对于总质量的质量比计为未达0.05质量％。据此，可使构成烧结体的结晶粒微细化。尤其，烧结轴承20中构成烧结体的结晶粒的平均结晶粒径为20μm以下。据此，可提高机械强度及耐振动性，并且防止损伤旋转轴。

Description

烧结轴承及烧结轴承的制造方法
技术领域
本发明关于烧结轴承及烧结轴承的制造方法，特别是关于适合应用于液体泵的马达的烧结轴承、及该烧结轴承的制造方法。
背景技术
以往，液体输送用的泵(以下，称为「液体泵」)已知有各种的泵。
例如，汽车所搭载的液体泵已知有用以使引擎冷却用的冷却水循环的水泵、用以吐出挡风玻璃清洗液的清洗液泵、在油压机构中用以产生油压的油泵、用以压送引擎油的油泵、用以供给燃料(汽油、轻油、醇等)的燃料泵等。
近年来，液体泵中，从吐出量(抽水量)的稳定化的观点而言，正发展从电动马达获得动力的电动化。
例如，以往的水泵是从引擎获得动力，故引擎旋转数的变化会影响冷却水的吐出量，有冷却效率变得不稳定的问题。因此，近年的水泵是通过从电动马达获得动力，以谋求吐出量的稳定化，甚至，谋求冷却效率的稳定化。尤其，油电混合车、电动汽车、燃料电池车等所搭载的水泵无法从引擎获得动力，或者无法从引擎获得稳定的动力，故为了获得稳定的吐出量，正发展从电动马达获得动力的电动化。
尤其，近年来，为了谋求液体泵的小型化且高输出化，正发展电动马达的小型化且高输出化，随此情况，对于电动马达所具备的轴承的负荷会增加。因此，要求配设于液体泵的电动马达所具备的轴承(以下，称为「液体泵用的轴承」)提升耐荷重性的。另外，液体泵用的轴承会在液体中使用，故要求耐荷重性的提升的同时要求耐水性/耐蚀性的提升。
以往，就耐水性/耐蚀性优异的轴承而言，已知有由陶瓷、碳或树脂所构成的轴承。然而，由陶瓷或碳所构成的轴承虽然耐水性/耐蚀性优异，但有加工费高的问题。另外，由树脂所构成的轴承有难以确保尺寸精度并且耐荷重性不足的问题。
另一方面，就耐荷重性优异的轴承而言，已知有使金属粉末烧结而成的烧结轴承。然而，烧结轴承有耐水性/耐蚀性低、且不适合在液体中使用的问题。尤其，烧结轴承在水中使用时，有滑动性不足的问题。
因此，近年来，就液体泵用的轴承而言，已开发由在耐水性/耐蚀性优异的材料的镍银(Cu-Ni-Zn合金)中添加有P(磷)及固体润滑剂的胚体(基材)所构成的烧结轴承(参照专利文献1)。
专利文献1所记载的烧结轴承是通过使用镍银作为胚体基础而提高耐水性/耐蚀性的同时通过添加于胚体的石墨(固体润滑剂)而提高滑动性。
尤其，专利文献1所记载的烧结轴承是通过在胚体中添加P，而在烧结时，促进其它的添加构成元素(Ni、Zn等)的扩散，抑制在烧结轴承中产生耐水性/耐蚀性低的部分。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2015-187307号公报。
发明内容
[发明欲解决的课题]
然而，以往的烧结轴承有机械强度及耐振动性降低的忧。
也就是，以往的烧结轴承由于在胚体中添加P，故在烧结时构成胚体的结晶粒容易***大化。继而，若构成胚体的结晶粒粗大化，则有机械强度及耐振动性降低的忧。
另外，以往的烧结轴承有损伤旋转轴的忧。
也就是，以往的烧结轴承由于在胚体中添加P，故在胚体中，Ni-Sn-P的合金层容易析出。在此，Ni-Sn-P的合金层与胚体的其它部分相比，硬度非常高。因此，在胚体中，若Ni-Sn-P的合金层析出，则当轴旋转时，由于旋转轴接触Ni-Sn-P的合金层，而有损伤旋转轴的忧。
本发明的课题是在于烧结轴承中提高机械强度及耐振动性并且防止旋转轴损伤。
[用以解决课题的手段]
为了解决上述课题，第一发明的烧结轴承由平均结晶粒径为20μm以下的烧结体所构成，该烧结体具有以相对于总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、及超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成。
另外，第二发明的烧结轴承由平均结晶粒径为20μm以下的烧结体所构成，该烧结体具有以相对于总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂、及未达0.05质量％的P，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成。
在第一或第二发明的烧结轴承中，烧结体是以镍银(Cu-Ni-Zn)作为基础而形成。据此，可提高耐水性/耐蚀性。
另外，在第一或第二发明的烧结轴承中，烧结体含有固体润滑剂。据此，可提高滑动性。
另外，在第一或第二发明的烧结轴承中，在烧结体(压粉体)中含有Sn。据此，烧结性提高，并可提高烧结强度。其结果为可弥补因含有固体润滑剂而降低的烧结强度。另外，通过在烧结体中含有Sn，可提高在水中的脱锌腐蚀的耐性。
尤其，在第一发明的烧结轴承中，在烧结体中不含有P。另外，在第二发明的烧结轴承中，烧结体中的P的含量以相对于总质量的质量比计为未达0.05质量％。
据此，可使构成烧结体的结晶粒微细化，其结果为可提高机械强度及耐振动性。另外，在烧结体中，可抑制Ni-Sn-P的合金层的析出，并防止轴旋转时损伤旋转轴。
另外，第一或第二发明的烧结轴承中，构成结晶结构的烧结体的结晶粒的平均结晶粒径成为20μm以下。
在此，构成烧结体的结晶粒的平均结晶粒径若超过20μm，则有无法满足对配设于液体泵(尤其，汽车所搭载的液体泵)的马达的烧结轴承所要求的机械强度及耐振动性的忧。
因此，通过使构成烧结体的结晶粒的平均结晶粒径设为20μm以下，可满足对配设于液体泵(尤其，汽车所搭载的液体泵)的马达的烧结轴承所要求的机械强度及耐振动性。
据上，依据第一或第二发明的烧结轴承，可提高机械强度及耐振动性并且防止损伤旋转轴。
在此，第一或第二发明的烧结轴承较优选是烧结体为使用Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末所形成。具体而言，较优选是烧结体为使用将含有Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末及固体润滑剂粉末的原料粉末经混合而成的原料粉末所形成。
也就是，Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末中，在构成粉末的各粒子中，Ni、Zn等各构成要素(构成元素)被均匀分散。因此，通过使用Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末形成烧结体，可防止在烧结体中Ni、Zn等各构成要素的浓度变得不均匀，其结果为可防止烧结体中的Ni及Zn的浓度低的部分被选择性腐蚀的事态发生。
以下，详细说明构成烧结体(胚体)的各要素的作用/效果。
另外，本发明中，依烧结体整体中的质量比(质量％)来界定各要素的含量。
[关于Ni(镍)]
通过在烧结体中含有Ni，可提高耐水性/耐蚀性。
此时，若烧结体中的Ni的含量为10质量％以下，则耐水性/耐蚀性变得不充分。另一方面，若烧结体中的Ni的含量成为20质量％以上，则材料成本会增加。
因此，通过使烧结体中的Ni的含量超过10质量％且未达20质量％，可抑制材料成本的增加并提高耐水性/耐蚀性。
[关于Zn(锌)]
通过在烧结体中含有Zn，可提高耐水性/耐蚀性。
此时，若烧结体中的Zn的含量为13质量％以下，则耐水性/耐蚀性变得不充分。另一方面，若烧结体中的Zn的含量为20质量％以上，则因在烧结时的锌的蒸发，而生产性会降低并且脱锌腐蚀的风险变高。
因此，通过使烧结体中的Zn的含量超过13质量％且未达20质量％，可抑制生产性的降低并提高耐水性/耐蚀性。
尤其，与Ni相比，Zn为价廉的材料。因此，当欲提高耐水性/耐蚀性时，通过在抑制Ni含量的增加的同时增加Zn的含量，可抑制材料成本的增加。
[关于Sn(锡)]
通过在烧结体(压粉体)中含有Sn，可提高烧结性，并可提高烧结强度。另外，即使为少量含有，仍可抑制脱锌腐蚀。
此时，若烧结体中的Sn含量为0.5质量％以下，则上述的效果变得不充分。另一方面，若烧结体中的Sn的含量为3质量％以上，则容易产生因在烧结时的尺寸变化所造成的变形。
因此，通过使烧结体中的Sn含量设为超过0.5质量％且未达3质量％，可抑制变形的产生并提高烧结强度。
[关于固体润滑剂]
通过在烧结体中含有固体润滑剂，润滑性会升高，可降低摩擦系数，且可提高烧付性及耐摩耗性。
此时，若烧结体中的固体润滑剂的含量为0.5质量％以下，则上述的效果变得不充分。另一方面，若烧结体中的固体润滑剂的含量成为4质量％以上，则烧结强度明显地降低。
因此，通过使烧结体中的固体润滑剂含量超过0.5质量％且未达4质量％，可抑制烧结强度的降低并提高耐摩耗性。
[关于P(磷)]
通过在烧结体中含有P，可防止组成烧结体的金属的氧化。
也就是，如同后述，当生成会形成烧结体的原料粉末时，原料粉末较优选是使用Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末等合金粉末。
在此，Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末等合金粉末是通过雾化法等而制造。具体而言，通过生成将组成目标合金粉末的各种原料金属以高温熔化而成的熔态金属，将所生成的熔态金属进行喷雾/急冷凝固，并粉末化，而制造合金粉末。
此时，在原料金属中，可通过添加微量的P作为去氧剂，而防止熔态金属的氧化。
在此，若原料金属中的P含量成为0.05质量％以上，则在烧结时，构成烧结体的结晶粒容易粗大化，并且，在烧结体中，Ni-Sn-P的合金层容易析出。
因此，通过使原料金属(烧结体)中的P含量设为未达0.05质量％，可抑制构成烧结体的结晶粒的粗大化及烧结体中的Ni-Sn-P的合金层的析出，并防止熔态金属的氧化。
[关于平均结晶粒径]
若构成结晶结构(微细组织)的烧结体的结晶粒的平均结晶粒径超过20μm，则有不满足对配设于液体泵(尤其，汽车所搭载的液体泵)的马达的烧结轴承所要求的机械强度及耐振动性的忧。
因此，通过使构成结晶结构的烧结体的结晶粒的平均结晶粒径设为20μm以下，可满足对配设于液体泵(尤其，汽车所搭载的液体泵)的马达的烧结轴承所要求的机械强度及耐振动性。
[关于有效多孔率]
在此，第一或第二发明的烧结轴承较优选是在烧结体中使有效多孔率为8体积％以上且18体积％以下。
也就是，若有效多孔率未达8体积％，则变成非常高密度，在压粉成形时所需的压力变大，生产性会降低。另一方面，若有效多孔率超过18体积％，则因压粉体的强度降低，故直到烧结为止的操作性变困难。另外，因烧结强度降低，故无法得到作为轴承所需的最低限的强度。
因此，通过使有效多孔率设为8体积％以上且18体积％以下，可抑制生产性的降低并提高烧结强度。
第三发明的烧结轴承，在第一或第二发明的烧结轴承中，前述固体润滑剂含有石墨、二硫化钼及氮化硼中的至少一者而成。
依据第二发明的烧结轴承，可提高润滑性。
第四发明的烧结轴承，在第一至第三发明中任一发明的烧结轴承中，使前述烧结体含浸润滑油而成。
依据第四发明的烧结轴承，在从制造轴承至组装马达为止的期间，甚至于直到使用马达为止的期间，可通过所含浸的润滑油而防止轴承的生锈。另外，在轴承部被密封且与输送液体的流路隔离时，可依照旋转轴的旋转，而在与旋转轴之间形成油膜，可降低在与旋转轴之间产生的摩擦阻力。另外，即使在轴承部不被密封而在输送液体内使用时，就结果而言轴承体内所含浸的润滑油会被输送液体取代，但可通过使用比输送液体更高黏度的润滑油，以助于运转初期的润滑。
第五发明的烧结轴承，在第一至第四发明中任一发明的烧结轴承中，使用于液体泵的马达。
依据第五发明的烧结轴承，可提高液体泵的耐久性。
第六发明的烧结轴承的制造方法包含：混合多种粉末，生成原料粉末的步骤；将前述原料粉末压缩成形，形成压粉体的步骤；烧结前述压粉体，形成烧结体的步骤；及对前述烧结体施予尺度矫正(sizing)的步骤；其中，前述多种粉末包含Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末及固体润滑剂；前述原料粉末具有以相对于总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、及超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成；前述烧结体的平均结晶粒径为20μm以下。
另外，第七发明的烧结轴承的制造方法包含：混合多种粉末，生成原料粉末的步骤；将前述原料粉末压缩成形，形成压粉体的步骤；烧结前述压粉体，形成烧结体的步骤；及对前述烧结体施予尺度矫正的步骤；其中，前述多种粉末包含Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末、固体润滑剂及P粉末；前述原料粉末具有以相对于总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂、及未达0.05质量％的P，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成；前述烧结体的平均结晶粒径为20μm以下。
第六或第七发明的烧结轴承的制造方法中，通过以镍银(Cu-Ni-Zn)作为基础的原料粉末，形成烧结轴承。据此，可提高烧结轴承的耐水性/耐蚀性。
另外，第六或第七发明的烧结轴承的制造方法中，在原料粉末中添加固体润滑剂。据此，可提高烧结轴承的滑动性。
另外，第六或第七发明的烧结轴承的制造方法中，在原料粉末中添加Sn。据此，在烧结时的烧结性会提高，并可提高烧结轴承的烧结强度，其结果为可弥补因固体润滑剂的添加而降低的烧结强度。另外，原料粉末中，通过添加Sn，可提高在水中的脱锌腐蚀的耐性。
尤其，第六发明的烧结轴承的制造方法中，在原料粉末中不添加P。另外，第七发明的烧结轴承的制造方法中，在原料粉末中的P的添加量以相对于总质量的质量比计为未达0.05质量％。
据此，可使构成烧结体的结晶粒微细化，其结果为可提高机械强度及耐振动性。另外，在烧结体中，可抑制Ni-Sn-P的合金层的析出，并防止在轴旋转时损伤旋转轴。
另外，第六或第七发明的烧结轴承的制造方法中，构成结晶结构的烧结体的结晶粒的平均结晶粒径为20μm以下。
据此，可满足对配设于液体泵(尤其，汽车所搭载的液体泵)的马达的烧结轴承所要求的机械强度及耐振动性。
另外，第六或第七发明的烧结轴承的制造方法中，在多种粉末中含有Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末。
在此，Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末中，构成粉末的各粒子中，Ni、Zn等各构成要素(构成元素)被均匀分散。
据此，通过使用Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末而形成烧结体，在烧结体中，可防止Ni、Zn等各构成要素的浓度变得不均匀，其结果为可防止在烧结体中的Ni及Zn的浓度低的部分被选择性腐蚀的事态的发生。
据上，若依据第六或第七发明的烧结轴承的制造方法，可提高机械强度及耐振动性，并可防止损伤旋转轴。
在此，构成原料粉末的各要素的作用/效果与构成上述第一或第二发明的烧结体的各要素的作用/效果为相同。
[发明的效果]
通过本发明的烧结轴承或烧结轴承的制造方法，可提高机械强度及耐振动性，并可防止损伤旋转轴。
附图说明
图1为表示水泵1的概略构成的剖面图。
图2为烧结轴承20的剖面图。
图3为比较实施例1至4的烧结轴承的原料粉末的调合内容、与比较例1至4的烧结轴承的原料粉末的调合内容的图。
图4为比较实施例1至4的烧结轴承的原料粉末(烧结体)的组成、与比较例1至4的烧结轴承的原料粉末(烧结体)的组成的图。
图5为表示实施例的烧结轴承的金属组织的一例的图。
图6为表示比较例的烧结轴承的金属组织的一例的图。
图7为表示实施例4的烧结轴承的金属组织的图。
图8为作为通过EDX分析烧结轴承的剖面的一例而表示实施例1的结果。
图9为比较实施例1至4的烧结轴承的特性与比较例1至4的烧结轴承的特性的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式的烧结轴承20。
烧结轴承20可应用于各种液体泵的电动马达。
各种液体泵包含：用以使引擎冷却用的冷却水循环的水泵、用以吐出挡风玻璃清洗液的清洗液泵、在油压机构中用以产生油压的油泵、用以压送引擎油的油泵、用以供给燃料(汽油、轻油、醇等)的燃料泵等。
在本实施方式中，将烧结轴承20应用于水泵1的电动马达。
(水泵1的构成)
首先，说明水泵1的概略构成。
图1为表示水泵1的概略构成的剖面图。图2为烧结轴承20的剖面图。
水泵1是成为用以将通过散热器而冷却的冷却水(Coolant)对引擎所具备的水夹套(水路)进行供给的泵。
图1所示的水泵1包含壳体10、一对的烧结轴承20、马达(电动马达)30、叶轮40而构成。
壳体10具有吸入冷却水的吸入口11、吐出冷却水的吐出口12。吸入口11经由软管(未图示)而连接于散热器。吐出口12经由软管(未图示)而连接于水夹套。
各烧结轴承20被固定于壳体10的内侧。如图2所示，各烧结轴承20形成为略圆筒状。各烧结轴承20具有插通后述马达30的旋转轴32a的轴承孔21。各烧结轴承20以沿着其中心轴而贯通的方式设有轴承孔21。继而，各烧结轴承20是通过轴承孔21的内周面(以下，称为「轴承面21a」)而支撑旋转轴32a。
马达30具有固定子31及旋转子32。另外，旋转子32具有旋转轴32a。旋转轴32a插通于各烧结轴承20的轴承孔21。也就是，旋转轴32a的一侧的端部通过一烧结轴承20而支撑，其另一侧的端部通过另一烧结轴承20支撑。据此，旋转轴32a通过一对的烧结轴承20而以可旋转的方式被支撑。
叶轮40被固定于旋转轴32a的一侧的端部。
水泵1中，通过马达30的驱动而使叶轮40旋转时，从吸入口11吸入冷却水的同时所吸入的冷却水从吐出口12被吐出。据此，水泵1使冷却水在散热器与水夹套之间循环。
(烧结轴承20的构成)
其次，详细说明各烧结轴承20的构成。
烧结轴承20为含有多孔质的烧结体(胚体)及烧结体所含浸的润滑油而构成。
烧结体为烧结金属。据此，烧结体为具有多孔质结构(多孔质组织)而构成(参照图5)。另外，烧结体为具有结晶结构(微细组织)而构成。尤其，烧结体中分散有固体润滑剂。
具体而言，烧结体由Cu-Ni-Zn-Sn合金所构成。
在本实施方式中，烧结体具有以相对于烧结体的总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、及超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成。
在此，在烧结体中，也可设为含有微量的P的构成。也就是，烧结体也可设为包含Cu-Ni-Zn-Sn-P合金的构成。
如此的构成时，烧结体中的P含量以相对于总质量的质量比计，设为未达0.05质量％，较优选是设为未达0.04质量％。
也就是，有关烧结体，是设为：以相对于烧结体的总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂、及未达0.05质量％(较优选是未达0.04质量％)的P，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成。
固体润滑剂可使用石墨、二硫化钼及氮化硼中的一者。或者，固体润滑剂可将石墨、二硫化钼及氮化硼中的二种以上混合而使用。
尤其，烧结体中，结晶粒的平均结晶粒径成为20μm以下。在此，所谓「平均结晶粒径」为于烧结体任意设定的观察区域中显现的结晶粒的粒径的平均值。
本实施方式中，以如下方式算出平均结晶粒径。也就是，首先，使烧结体包埋于树脂后，以自动研磨机研磨烧结体的剖面。然后，将经研磨的烧结体的剖面以蚀刻液蚀刻，对于使用显微镜以既定的倍率摄影所得的图像，划出10条长度200μm的线段。在此，长度200μm之中，以减去细孔的长度的值作为基准长度。其次，通过将各基准长度除以存在于该线段上的结晶粒的数目，而算出存在于该线段上的结晶粒的粒径的平均值(以下，称为「各别平均值」)。另外，将针对各线段而计算出的各别平均值，对于10条的线段进行平均，算出平均结晶粒径。
另外，烧结体中，有效多孔率成为8至18体积％。在此，「有效多孔率」是指连通烧结体的表面的气孔的体积对烧结体的总体积的比率。
润滑油可使用流动石蜡、矿物系润滑油、合成烃系润滑油、聚硅氧系润滑油、氟系润滑油等。另外，烧结轴承20也可为不含浸润滑油的构成。
(烧结轴承20的作用/效果)
其次，说明烧结轴承20的作用/效果。
烧结轴承20是通过以镍银(Cu-Ni-Zn)作为基础的烧结体(胚体)而形成。据此，可提高耐水性/耐蚀性。
另外，在烧结轴承20中，在烧结体中含有固体润滑剂。据此，可提高滑动性。
另外，烧结轴承20中，在烧结体(压粉体)中含有Sn。据此，烧结性会提高，可提高烧结强度，其结果为可弥补因固体润滑剂的添加而降低的烧结强度。
另外，通过在烧结体中含有Sn，可提高在水中的脱锌腐蚀的耐性。
另外，烧结轴承20中，在多孔质组织中含浸有润滑油。据此，在从制造轴承至组装马达为止的期间，甚至于直到使用马达为止的期间，可通过所含浸的润滑油而防止轴承的生锈。另外，在轴承部被密封且与输送液体的流路隔离时，可依照旋转轴32a的旋转，在与旋转轴32a之间形成油膜，并可降低在旋转轴32a与轴承面21a之间产生的摩擦阻力。另外，即使在轴承部不被密封而在输送液体内使用时，就结果而言在轴承体内所含浸的润滑油会被输送液体取代，但通过使用比输送液体更高黏度的润滑油，可助于运转初期的润滑。
尤其，在烧结轴承20，在烧结体中不含有P。或者，在烧结体中的P的含量以相对于总质量的质量比计，成为未达0.05质量％。据此，可使构成烧结体的结晶粒进行微细化，其结果为可提高机械强度及耐振动性。另外，在烧结体中，可抑制Ni-Sn-P的合金层的析出，且可防止轴旋转时损伤旋转轴32a。
另外，烧结轴承20中，构成烧结体的结晶粒的平均结晶粒径为20μm以下。据此，可提高机械强度及耐振动性，并满足对配设于液体泵(尤其，汽车所搭载的液体泵)的马达的烧结轴承所要求的机械强度及耐振动性。
如以上，若依据烧结轴承20，可提高机械强度及耐振动性并且防止损伤旋转轴。
以下，详细说明构成烧结轴承20的烧结体的各要素的作用/效果。
[关于Ni(镍)]
通过在烧结体中含有Ni，可提高耐水性/耐蚀性。
此时，若烧结体中的Ni的含量为10质量％以下，则耐水性/耐蚀性变得不充分。另一方面，若烧结体中的Ni的含量成为20质量％以上，则材料成本会增加。
因此，通过使烧结体中的Ni的含量超过10质量％且未达20质量％，可抑制材料成本的增加并提高耐水性/耐蚀性。
[关于Zn(锌)]
通过在烧结体中含有Zn，可提高耐水性/耐蚀性。
此时，若烧结体中的Zn的含量为13质量％以下，则耐水性/耐蚀性变得不充分。另一方面，若在烧结体中的Zn的含量为20质量％以上，则因在烧结时的锌的蒸发，而生产性会降低并且脱锌腐蚀的风险变高。
因此，通过使烧结体中的Zn的含量超过13质量％且未达20质量％，可抑制生产性的降低并提高耐水性/耐蚀性。
尤其，与Ni相比，Zn为价廉的材料。因此，当欲提高耐水性/耐蚀性时，通过在抑制Ni含量的增加的同时增加Zn的含量，可抑制材料成本的增加。
[关于Sn(锡)]
通过在烧结体(压粉体)中含有Sn，可提高烧结性，并可提高烧结强度。另外，即使含有少量，仍可抑制脱锌腐蚀。
此时，若烧结体中的Sn含量为0.5质量％以下，则上述的效果变得不充分。另一方面，若烧结体中的Sn含量为3质量％以上，则容易产生因在烧结时的尺寸变化所造成的变形。
因此，通过使烧结体中的Sn含量设为超过0.5质量％且未达3质量％，可抑制变形的产生并提高烧结强度。
[关于固体润滑剂]
通过在烧结体中含有固体润滑剂，润滑性会升高，且可降低摩擦系数，且可提高烧付性及耐摩耗性。
此时，若烧结体中的固体润滑剂的含量为0.5质量％以下，则上述的效果变得不充分。另一方面，若烧结体中的固体润滑剂的含量成为4质量％以上，则烧结强度明显地降低。
因此，通过使烧结体中的固体润滑剂含量超过0.5质量％，且未达4质量％，可抑制烧结强度的降低并提高耐摩耗性。
[关于P(磷)]
可通过在烧结体中含有P，防止组成烧结体的金属的氧化。
也就是，如同后述，当生成会形成烧结体的原料粉末时，原料粉末较优选是使用Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末等合金粉末。
在此，Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末等合金粉末是通过雾化法等而制造。具体而言，生成将组成目标合金粉末的各种原料金属以高温熔化而成的熔态金属，将所生成的熔态金属进行喷雾/急冷凝固，并粉末化，而制造合金粉末。
此时，在原料金属中，可通过添加微量的P作为去氧剂，而防止熔态金属的氧化。
在此，若原料金属中的P含量成为0.05质量％以上，则在烧结时，构成烧结体的结晶粒容易粗大化，并且，在烧结体中，Ni-Sn-P的合金层容易析出。
因此，通过使原料金属(烧结体)中的P含量设为未达0.05质量％，可抑制构成烧结体的结晶粒的粗大化及烧结体中的Ni-Sn-P的合金层的析出，并防止熔态金属的氧化。
[关于平均结晶粒径]
若构成烧结体的结晶粒的平均结晶粒径超过20μm，则有不满足对配设于液体泵(尤其，汽车所搭载的液体泵)的马达的烧结轴承所要求的机械强度及耐振动性的忧。
因此，通过使构成烧结体的结晶粒的平均结晶粒径设为20μm以下，可满足对配设于液体泵(尤其，汽车所搭载的液体泵)的马达的烧结轴承所要求的机械强度及耐振动性。
[关于有效多孔率]
若有效多孔率未达8体积％，则变成非常高密度，在压粉成形时所需的压力变大，生产性降低。另一方面，若有效多孔率超过18体积％，则因压粉体的强度会降低，故直到烧结为止的操作性变困难。另外，因烧结强度降低，故无法得到作为轴承所需的最低限的强度。
因此，通过使有效多孔率设为8体积％以上且18体积％以下，可抑制生产性的降低并提高烧结强度。
(烧结轴承20的制造方法)
其次，说明烧结轴承20的制造方法。
为了制造烧结轴承20，首先生成原料粉末。
原料粉末是通过将多种粉末(金属粉末、固体润滑剂等)搅拌混合而生成。此时，也可以在原料粉末中添加模具润滑剂。
原料粉末具有以相对于原料粉末的总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、及超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成。
或者，原料粉末中，可含有微量的P作为去氧剂。此时，原料粉末中的P的含量以相对于总质量的质量比计，设为未达0.05质量％，较优选是未达0.04质量％。
也就是，有关原料粉末，是设为：以相对于原料粉末的总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂、及未达0.05质量％(较优选是未达0.04质量％)的P，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成。
原料粉末的生成可使用Cu粉末(纯金属粉末)、Ni粉末(纯金属粉末)、Zn粉末(纯金属粉末)、Sn粉末(纯金属粉末)、Cu-Ni合金粉末、Cu-Zn合金粉末、Cu-Sn合金粉末、Cu-Ni-Zn合金粉末、Cu-Ni-Sn合金粉末、Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末、及Cu-Ni-Zn-Sn-P合金粉末之中的一种或组合多种粉末而使用。
例如可通过使用Cu粉末、Ni粉末、Cu-Zn合金粉末及Sn粉末而生成原料粉末，来满足上述的组成。
在此，若原料粉末中的Ni及Zn的扩散不充分，则在烧结体中Ni及Zn的浓度变得不均匀。其结果为在烧结体中的Ni及Zn的浓度低的部分中容易产生腐蚀。
因此，在金属粉末(构成粉末的各粒子)的状态下，在上述的组成所含的金属中，以更多的金属被均匀地合金化为较优选。
因此，生成原料粉末时，以通过使用多个金属经合金化的合金粉末，来减少所使用的金属粉末种类为较优选。据此，可抑制原料粉末中的Ni及Zn的扩散变得不充分。
因此，原料粉末的生成所使用的粉末中，以含有至少一种合金粉末为较优选。或者，原料粉末的生成所使用的粉末中，以含有二种以上的合金粉末为较优选。尤其，原料粉末的生成所使用的粉末中，以不含有纯金属粉末而仅含有合金粉末为较优选。
例如，可通过使用Cu-Ni-Zn合金粉末及Cu-Sn合金粉末而生成原料粉末，以合金粉末的组合，满足上述的组成。
本实施方式中，使用一种类的合金粉末也就是Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末作为原料粉末的生成所使用的合金粉末。具体而言，使用Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末及固体润滑剂，而生成原料粉末。或者，使用Cu-Ni-Zn-Sn-P合金粉末及固体润滑剂，而生成原料粉末。据此，可更确实地抑制原料粉末中的Ni及Zn的扩散变得不充分。
固体润滑剂可使用石墨(Graphite)粉末、二硫化钼粉末及氮化硼粉末中的一种或组合多种的粉末而使用。
模具润滑剂可使用以硬脂酸锌、硬脂酸锂等为代表的金属皂的粉末、或伸乙双硬脂酰胺等脂肪酰胺的粉末、或聚乙烯等蜡系润滑剂的粉末。另外，模具润滑剂并不限定于这些例子。
然后，将原料粉末进行压缩成形，而形成压粉体。
具体而言，将所生成的原料粉末收容于模具内。继而，将模具内所收容的原料粉末以100至500MPa的压力压制成形，而形成压粉体。
其次，烧结压粉体而形成烧结体。
具体而言，将所形成的压粉体在既定的环境中通过既定的烧结温度烧结后，以既定的冷却速度进行冷却，形成烧结体。通过烧结压粉体，使相邻的金属粒子扩散接合，金属粒子结合，而形成多孔质结构的烧结体(烧结金属)。
既定的环境为真空中、还原性气体中(氨分解气体、氢气、吸热型气体等)、非活性气体中(氮气、氩气等)、这些还原性气体与非活性气体的混合气体中等，依照原料粉末的组成而适当选择。
烧结温度是在700至1050℃的范围内，依照原料粉末的组成而适当选择。
既定的冷却速度是设为15℃/分钟以上，依照原料粉末的组成而适当选择。本实施方式中，将冷却速度设为30℃/分钟。据此，可将烧结体的平均结晶粒径设为20μm以下。
其次，对烧结体施予尺度矫正。
具体而言，将所形成的烧结体收容于模具内。另外，对被收容于模具内的烧结体施予尺度矫正(再压缩)，形成再压缩体。通过对烧结体施予尺度矫正，提高尺寸精度并且改善表面粗糙度。
然后，洗涤再压缩体，而除去因加工所产生的金属屑、尺度矫正用润滑油等污垢。
继而，使经洗涤的再压缩体含浸润滑油。据此，完成烧结轴承20。另外，烧结轴承20也可为未含浸润滑油的构成。
(烧结轴承20的制造方法的作用/效果)
烧结轴承20的制造方法中，通过以镍银(Cu-Ni-Zn)作为基础的原料粉末，形成烧结轴承。据此，可提高烧结轴承20的耐水性/耐蚀性。
另外，烧结轴承20的制造方法中，在原料粉末中添加固体润滑剂。据此，可提高烧结轴承20的滑动性。
另外，烧结轴承20的制造方法中，在原料粉末中添加Sn。据此，烧结时的烧结性会提高，可提高烧结轴承20的烧结强度，其结果为可弥补因固体润滑剂的添加而降低的烧结强度。
另外，通过在原料粉末中添加Sn，可提高在水中的脱锌腐蚀的耐性。
尤其，烧结轴承20的制造方法中，在原料粉末中不添加P。或者，原料粉末中的P的添加量以相对于总质量的质量比计，为未达0.05质量％。
据此，可使构成烧结体的结晶粒微细化，其结果为可提高机械强度及耐振动性。另外，在烧结体中，可抑制Ni-Sn-P的合金层的析出，并防止轴旋转时损伤旋转轴。
另外，在烧结轴承20的制造方法中，构成烧结体的结晶粒的平均结晶粒径为20μm以下。据此，可提高机械强度及耐振动性，并满足对配设于液体泵(尤其，汽车所搭载的液体泵)的马达的烧结轴承所要求的机械强度及耐振动性。
另外，烧结轴承20的制造方法中，将Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末及固体润滑剂粉末混合而形成原料粉末。或者，将Cu-Ni-Zn-Sn-P合金粉末及固体润滑剂粉末混合而形成原料粉末。据此，在烧结体中，可防止Ni、Zn等各构成要素的浓度变得不均匀，其结果为可防止在烧结体中的Ni及Zn的浓度低的部分被选择性腐蚀的事态发生。
如以上，依据烧结轴承20的制造方法，可提高机械强度及耐振动性并且防止损伤旋转轴。
在此，构成原料粉末的各要素(各元素)的作用/效果如上述。
(实施例)
其次，说明本发明的实施例。
本发明的实施例为制造4种烧结轴承(实施例1至4)。另外，比较例为制造4种烧结轴承(比较例1至4)。
实施例1至4的烧结轴承是使用本发明的组成的原料粉末而制造。据此，实施例1至4的烧结轴承的烧结体具有本发明的组成。
也就是，实施例1至3的烧结轴承的烧结体具有以相对于原料粉末(烧结体)的总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、及超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成。
另一方面，实施例4的烧结轴承的烧结体具有以相对于原料粉末(烧结体)的总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂、及未达0.05质量％的P，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成。
另外，实施例1至4的烧结轴承中，原料粉末的生成所使用的粉末的组合为互异。
另一方面，比较例1至4的烧结轴承是使用与本发明的组成为相异的组成的原料粉末而制造。据此，比较例1至4的烧结轴承的烧结体具有与本发明的组成为相异的组成。具体而言，比较例1至4的烧结轴承的烧结体(原料粉末)以相对于烧结体(原料粉末)的总质量的质量比计，为含有0.05质量％以上的P所构成。
另外，比较例1至4的烧结轴承中，原料粉末的生成所使用的粉末的组合为互异。
在此，实施例1至4的烧结轴承及比较例1至4的烧结轴承是通过互相相同的制造条件(制造步骤、形成压粉体时的压力、形成烧结体时的环境/烧结温度/冷却速度等)而制造。
具体而言，将收容于模具内的原料粉末以100至500MPa的压力压制成形，而形成压粉体。并且，通过使压粉体在氨分解气体中以800至950℃的烧结温度烧结后，以30℃/分钟的冷却速度进行冷却，而形成烧结体。
以下，详细说明实施例1至4的烧结轴承与比较例1至4的烧结轴承的比较结果。
(各烧结轴承的组成)
图3为比较实施例1至4的烧结轴承的原料粉末的调合内容、与比较例1至4的烧结轴承的原料粉末的调合内容的图。
另外，图3所示的各数字表示各粉末(合金粉末或固体润滑剂)的质量对原料粉末的整体质量的比率(单位：质量％)。
另外，各原料粉末的组成也以质量％表示。例如，Cu-14Ni-14Zn-2Sn合金粉末意指包含14质量％的Ni、14质量％的Zn、及2质量％的Sn，且其余部分为Cu的合金粉末。其它合金粉末也相同。
实施例1至3的烧结轴承的原料粉末由Cu-14Ni-14Zn-2Sn合金粉末及石墨粉末(固体润滑剂)所生成。
实施例4的烧结轴承的原料粉末由Cu-14Ni-14Zn-2Sn-0.03P合金粉末及石墨粉末(固体润滑剂)所生成。
另一方面，比较例1至3的烧结轴承的原料粉末由Cu-18Ni-18Zn合金粉末、Cu-11Sn合金粉末、Cu-8P合金粉末、及石墨粉末(固体润滑剂)所生成。
另外，比较例4的烧结轴承的原料粉末由Cu-18Ni-18Zn合金粉末、Cu-8P合金粉末、及石墨粉末(固体润滑剂)所生成。
具体而言，如图3所示，实施例1的烧结轴承的原料粉末是通过以相对于原料粉末(烧结体)的总质量的质量比计，搅拌混合97.5质量％的Cu-14Ni-14Zn-2Sn合金粉末及2.5质量％的石墨粉末而生成。
实施例2的烧结轴承的原料粉末是通过以相对于原料粉末(烧结体)的总质量的质量比计，搅拌混合96.5质量％的Cu-14Ni-14Zn-2Sn合金粉末及3.5质量％的石墨粉末而生成。
实施例3的烧结轴承的原料粉末是通过以相对于原料粉末(烧结体)的总质量的质量比计，搅拌混合99.4质量％的Cu-14Ni-14Zn-2Sn合金粉末及0.6质量％的石墨粉末而生成。
实施例4的烧结轴承的原料粉末是通过以相对于原料粉末(烧结体)的总质量的质量比计，搅拌混合97.5质量％的Cu-14Ni-14Zn-2Sn-0.03P合金粉末及2.5质量％的石墨粉末而生成。
比较例1的烧结轴承的原料粉末是通过以相对于原料粉末(烧结体)的总质量的质量比计，搅拌混合75.5质量％的Cu-18Ni-18Zn合金粉末、20.0质量％的Cu-11Sn合金粉末、2.0质量％的Cu-8P合金粉末、及2.5质量％的石墨粉末而生成。
比较例2的烧结轴承的原料粉末是通过以相对于原料粉末(烧结体)的总质量的质量比计，搅拌混合73.5质量％的Cu-18Ni-18Zn合金粉末、20.0质量％的Cu-11Sn合金粉末、2.0质量％的Cu-8P合金粉末、及4.5质量％的石墨粉末而生成。
比较例3的烧结轴承的原料粉末是通过以相对于原料粉末(烧结体)的总质量的质量比计，搅拌混合50.0质量％的Cu-18Ni-18Zn合金粉末、45.5质量％的Cu-11Sn合金粉末、2.0质量％的Cu-8P合金粉末及2.5质量％的石墨粉末而生成。
比较例4的烧结轴承的原料粉末是通过以相对于原料粉末(烧结体)的总质量的质量比计，搅拌混合93.5质量％的Cu-18Ni-18Zn合金粉末、4.0质量％的Cu-8P合金粉末、及2.5质量％的石墨粉末而生成。
图4为比较实施例1至4的烧结轴承的原料粉末(烧结体)的组成、与比较例1至4的烧结轴承的原料粉末(烧结体)的组成的图。
另外，图4所示的各数字为表示各元素(合金粉末或固体润滑剂)的质量对原料粉末(烧结体)的整体质量的比率(单位：质量％)。
如图4所示，实施例1的烧结轴承的原料粉末的组成是以相对于原料粉末的总质量的质量比计，由68.3质量％的Cu、13.7质量％的Ni、13.7质量％的Zn、2.0质量％的Sn、及2.5质量％的C所构成。
实施例2的烧结轴承的原料粉末的组成是以相对于原料粉末的总质量的质量比计，由67.6质量％的Cu、13.5质量％的Ni、13.5质量％的Zn、1.9质量％的Sn、及3.5质量％的C所构成。
实施例3的烧结轴承的原料粉末的组成是以相对于原料粉末的总质量的质量比计，由69.6质量％的Cu、13.9质量％的Ni、13.9质量％的Zn、2.0质量％的Sn、及0.6质量％的C所构成。
实施例4的烧结轴承的原料粉末的组成是以相对于原料粉末的总质量的质量比计，由68.3质量％的Cu、13.7质量％的Ni、13.7质量％的Zn、2.0质量％的Sn、0.03质量％的P、及2.5质量％的C所构成。
比较例1的烧结轴承的原料粉末的组成是以相对于原料粉末的总质量的质量比计，由68.0质量％的Cu、13.6质量％的Ni、13.6质量％的Zn、2.2质量％的Sn、0.2质量％的P、及2.5质量％的C所构成。
比较例2的烧结轴承的原料粉末的组成是以相对于原料粉末的总质量的质量比计，由66.7质量％的Cu、13.2质量％的Ni、13.2质量％的Zn、2.2质量％的Sn、0.2质量％的P、及4.5质量％的C所构成。
比较例3的烧结轴承的原料粉末的组成是以相对于原料粉末的总质量的质量比计，由74.3质量％的Cu、9.0质量％的Ni、9.0质量％的Zn、5.0质量％的Sn、0.2质量％的P、及2.5质量％的C所构成。
比较例4的烧结轴承的原料粉末的组成是以相对于原料粉末的总质量的质量比计，由63.5质量％的Cu、16.8质量％的Ni、16.8质量％的Zn、0.3质量％的P、及2.5质量％的C所构成。
(各烧结轴承的金属组织)
图5表示实施例的烧结轴承的金属组织的一例的图。图6表示比较例的烧结轴承的金属组织的一例的图。
针对实施例1至4及比较例1至4的各烧结轴承，浸渍于蚀刻液，且通过显微镜观察蚀刻后的金属组织。作为实施例的一例而将实施例1的烧结轴承的金属组织表示于图5，作为比较例的一例而将比较例1的烧结轴承的金属组织表示于图6。
图5表示通过显微镜观察蚀刻后的实施例1的烧结轴承的金属组织而得的照片。
图6表示通过显微镜观察蚀刻后的比较例1的烧结轴承的金属组织而得的照片。
另外，图6中以符号「A」表示Ni-Sn-P合金层。如图6所示，可知在比较例1的烧结轴承的金属组织中，Ni-Sn-P的合金层会析出。因此，比较例1的烧结轴承在轴旋转时，有损伤旋转轴的隐忧。
另一方面，如图5所示，可知实施例1的烧结轴承的金属组织中，Ni-Sn-P的合金层未析出。因此，依据实施例1的烧结轴承，可防止轴旋转时损伤旋转轴。
另外，图7表示通过显微镜观察蚀刻后的实施例4的烧结轴承的金属组织而得的照片。如图4所示，实施例4的烧结轴承的原料粉末的组成是以相对于原料粉末的总质量的质量比计，含有0.03质量％的P。然而，如图7所示，可知实施例4的烧结轴承的金属组织中，Ni-Sn-P的合金层未析出。因此，依据实施例4的烧结轴承，可防止轴旋转时损伤旋转轴。
另外，如图5至图7所示，可知与比较例1的烧结轴承的平均结晶粒径相比，实施例1、4的烧结轴承的平均结晶粒径较小。
具体而言，确认出实施例1的烧结轴承的平均结晶粒径为8.1μm，并且，确认出实施例2的烧结轴承的平均结晶粒径为8.7μm。确认出实施例3的烧结轴承的平均结晶粒径为8.5μm，并且，确认出实施例4的烧结轴承的平均结晶粒径为8.3μm。
另一方面，确认出比较例1的烧结轴承的平均结晶粒径为28.4μm，并且，确认出比较例2的烧结轴承的平均结晶粒径为27.8μm。确认出比较例3的烧结轴承的平均结晶粒径为28.6μm，并且，确认出比较例4的烧结轴承的平均结晶粒径为33.4μm。
如此，可知在实施例1至4的烧结轴承中，平均结晶粒径为20μm以下。另一方面，可知在比较例1至4的烧结轴承中，平均结晶粒径超过20μm。
因此，依据实施例1至4的烧结轴承，与比较例1至4的烧结轴承相比，机械强度及耐振动性变高。
(各元素的浓度分析的结果)
图8为表示通过EDX(Energy Dispersive X-ray spectrometry)分析实施例1的烧结轴承剖面的结果。
图8中，制图实施例1的烧结轴承剖面中的各构成元素(Cu、Ni、Zn、Sn)的分布。尤其，图8是通过色彩的差异(颜色的浓淡的差异)来表示实施例1的烧结轴承剖面中的各构成元素(Cu、Ni、Zn、Sn)的浓度(质量浓度％)。另外，图8中，颜色愈淡，表示浓度愈浓。
图8(b)表示图8(a)所示的剖面中的Cu的分布。图8(c)表示图8(a)所示的剖面中的Ni的分布。图8(d)表示图8(a)所示的剖面中的Zn的分布。图8(e)表示图8(a)所示的剖面中的Sn的分布。
如图8(b)、(c)、(d)、(e)所示，可知实施例1的烧结轴承中，各构成元素(Cu、Ni、Zn、Sn)被均匀分散。
因此，实施例1的烧结轴承中，在烧结体中，抑制了产生Ni及Zn的浓度低的部分，其结果为可防止Ni及Zn的浓度低的部分被选择性腐蚀的事态发生。
(烧结轴承的各特性)
图9是比较实施例1至4的烧结轴承的特性与比较例1至4的烧结轴承的特性的图。
另外，图9是以记号(「◎」、「○」、「△」、「×」)来表示各特性(耐蚀性、压环强度、耐振动性、摩擦系数)的优劣。此时，各记号是依「◎」、「○」、「△」、「×」的顺序表示特性优异的程度。尤其，附记「×」的特性表示不满足作为液体泵用的轴承所要求的基准。
如图9所示，可知实施例1至4的烧结轴承在耐蚀性、压环强度、耐振动性、摩擦系数的各特性方面，满足作为液体泵用的轴承所要求的基准。
另一方面，如图4所示，在比较例1的烧结轴承的原料粉末中，因以相对于总质量的质量比计，添加0.2质量％的P，而烧结体的平均结晶粒径大至28.4μm，且如图9所示，可知耐振动性不足。另外，耐蚀性因使用Cu-18Ni-18Zn合金粉末及Cu-11Sn合金粉末，故确认出Ni、Zn的浓度低的部分被选择性腐蚀。
另外，如图4所示，比较例2的烧结轴承的原料粉末中，C(固体润滑剂)的含量以相对于总质量的质量比计为4质量％以上。因此，在比较例2的烧结轴承中，烧结强度降低。其结果如图9所示，可知在比较例2的烧结轴承中，压环强度不足。
另一方面，如图4所示，可知在比较例3的烧结轴承的原料粉末中，Ni的含量以相对于总质量的质量比计为未达10质量％，并且Zn的含量以相对于总质量的质量比计为未达13质量％。因此，如图9所示，可知在比较例3的烧结轴承中，耐蚀性不足。
另外，如图4所示，在比较例3的烧结轴承的原料粉末中，Sn的含量以相对于总质量的质量比计为3质量％以上。因此，在比较例3的烧结轴承中，容易产生因烧结时的尺寸变化所造成的变形，并且助长会成为硬质的Ni-Sn-P的合金层的析出。其结果如图9所示，可知在比较例3的烧结轴承中，摩擦系数变大。
另一方面，如图4所示，与比较例1至3的烧结轴承相比，比较例4的烧结轴承的原料粉末中的P的含量较多。也就是，在比较例4的烧结轴承的原料粉末中，P的含量以相对于总质量的质量比计为0.3质量％。因此，可知烧结体的平均结晶粒径大至33.4μm，耐振动性不足。另外，如图4所示，在比较例4的烧结轴承的原料粉末中，不含有Sn。因此，可知在比较例4的烧结轴承中，烧结强度降低。其结果如图9所示，可知在比较例4的烧结轴承中，压环强度降低。
尤其，如图4所示，与实施例1的烧结轴承相比，实施例2的烧结轴承的原料粉末中的C(固体润滑剂)的含量较多。因此，如图9所示，可知与实施例1的烧结轴承相比，实施例2的烧结轴承的摩擦系数变低。因此，欲使摩擦系数的降低优先时，较优选是在本发明的组成中，使C(固体润滑剂)的含量设为3质量％以上，尤其，设为3.5质量％以上。
另外，如图4所示，与实施例1的烧结轴承相比，实施例3的烧结轴承的原料粉末中的C(固体润滑剂)的含量少。因此，如图9所示，可知与实施例1的烧结轴承相比，实施例3的烧结轴承的压环强度会提高。因此，欲使压环强度的提升优先时，较优选是在本发明的组成中，使C(固体润滑剂)的含量设为1质量％以下。
附图标记说明
1 水泵
10 壳体
20 烧结轴承
30 马达
40 叶轮。

Claims (7)

1.一种烧结轴承，由平均结晶粒径为20μm以下的烧结体所构成，该烧结体具有以相对于总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、及超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成。
2.一种烧结轴承，由平均结晶粒径为20μm以下的烧结体所构成，该烧结体具有以相对于总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂、及未达0.05质量％的P，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成。
3.根据权利要求1或2所述的烧结轴承，其中，前述固体润滑剂含有石墨、二硫化钼及氮化硼中的至少一者而成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的烧结轴承，是使前述烧结体含浸润滑油而成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的烧结轴承，是使用于液体泵的马达。
6.一种烧结轴承的制造方法，包含：
混合多种粉末，生成原料粉末的步骤；
将前述原料粉末压缩成形，形成压粉体的步骤；
烧结前述压粉体，形成烧结体的步骤；及
对前述烧结体施予尺度矫正的步骤；其中，
前述多种粉末包含Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末及固体润滑剂，
前述原料粉末具有以相对于总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、及超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成，
前述烧结体的平均结晶粒径为20μm以下。
7.一种烧结轴承的制造方法，包含：
混合多种粉末，生成原料粉末的步骤；
将前述原料粉末压缩成形，形成压粉体的步骤；
烧结前述压粉体，形成烧结体的步骤；及
对前述烧结体施予尺度矫正的步骤；其中，
前述多种粉末包含Cu-Ni-Zn-Sn合金粉末、固体润滑剂及P粉末，
前述原料粉末具有以相对于总质量的质量比计，含有超过10质量％且未达20质量％的Ni、超过13质量％且未达20质量％的Zn、超过0.5质量％且未达3质量％的Sn、超过0.5质量％且未达4质量％的固体润滑剂、及未达0.05质量％的P，且其余部分由Cu及不可避免的杂质所构成的组成，
前述烧结体的平均结晶粒径为20μm以下。
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