JPH0277540A - Ａｌ―Ｓｎ系軸受合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＡｔ−３ｎ系軸受合金に係り、詳しくは、マト
リックス中に３１粒子が球状若しくはそれに近い形状に
析出され、しかも、高速・高負荷運転が可能で、なかで
も、高油温下において特に耐疲労性且つ耐焼付性、耐摩
耗性にすぐれるＡＪ　−３ｎ系軸受合金に係る。

従　　来　　の　　技　　術 最近の自動車用エンジンは、小型化、省燃費、高出力の
ものとなり、これにともなって軸受にかかる荷重が増加
すると共に、潤滑油の温度が上昇し、軸受の使用条件は
苛酷化の一途をたどっている。この点から、従来例の多
元系やＡｌ系等では、軸受台金の表面にはオーバーレイ
メツキ等によりＰｂ−３ｎ系等の表面層が形成されてい
るが、この構造の軸受では、潤滑面の高温化により疲労
や焼付現象にみまわれ、上記の苛酷な使用条件に耐えら
れなくなっている。そこで最近は、オーバーレイメツキ
等によって表面層が形成されない軸受が求められている
。しかしながら、この種の軸受でも、上記の苛酷な使用
条件では、必ずしも安定した性能を発揮できないのが現
状である。

すなわち、表面にオーバーレイメツキ薩を有する軸受は
、−殻内には、ＪＩＳ　Ｈ５４０２、ＡＪ−１（１０％
Ｓｎ、　０．７５％Ｃｕ、０．５％Ｎ１、Ａｊ！Ｂａｄ
）や、ＪＩＳ　Ｈ５４０２、ＡＪ−２（６％Ｓｎ、２．
５％Ｃｕ、　　１．０％Ｎ１、ＡＪＢａｊ１等のＪＩＳ
規格、ＳＡＥ　７８０（６％Ｓｉ１．２％Ｓｉ．１％Ｃ
ｕ、　０，５％Ｎｉ、０．１％■１、Ａｊ！’Ｂａ／）
ｒｉのＳＡＥ規格に示される通り、その軸受台金部分は
Ｓｎ含有量が比較的少ない低Ｓｎ−Ａ１合金から成って
、これら軸受合金部分の軸受面は何れもＰｂ　−Ｓｎ系
合金のオーバーレイメツキ層が形成されている。

しかし、これら軸受は、近年の高負荷、高温の使用条件
下では表面のオーバーレイメツギ■がＩ！Ｊ滅して焼付
きに至り、使用に耐えられなくなっている。これに対し
、表面にオーバーレイメツキ層を形成しない軸受は、Ｓ
ＡＥ　７ｇ３（２０％Ｓｎ、０．５％Ｓｉ．１．０％Ｃ
ｕ、　０．１％■１、Ａｊ！Ｂａ／）に示される通り、
ｓｎ含有量が多い高Ｓｎ−Ａｊ合金から成っている。し
かし、このようにＳｎが′２０％程度の如く多（含まれ
る合金は、硬度が低（、Ａｔマトリックスが弱くなるた
め、高負荷に耐えられない。

また、Ｓｎ含有量の多少に拘らず、Ａｌ　−３ｎ系合金
中にｐｂを′ｙＡす口して潤滑性を増進させ、耐焼付性
をもたせた軸受台金が、例えば、水野昂−著昭和２９年
日刊工業新聞社発行１軸受台金Ｊ第１３９頁に記載され
、この軸受台金は１０％Ｓｎ、１．５％Ｃｕ、０．５％
Ｓｉを含むとともに３％ｐｂを添加して成るＡｌ　−３
ｎ−Ｐｂ系合金である。

更に、このＡｌ　−３ｎ−Ｐｂ系合金では、ＰｂＩｆＡ
／とはほとんど固湿しないため、このｌｌｂの分散性の
向上のために、Ｓｂを添加したＡｌ−３ｎ−Ｐｂ−Ｓｂ
系合金が特公昭５２−１２１３１号に記載され、更に、
Ａｔマトリックス強化のためにＣｒを添加したＡｌ−３
ｎ−１’ｂ−３ｂ−Ｃｒ系合金が特公昭５８−１８９８
５号に記載されている。しかし、これらのＡｌ　−３ｎ
−Ｐｂ系合金は通常運転時の潤滑性の向上を目的として
開発されたもので、高負荷運転条件では十分な耐疲労性
を示さない欠点がある。

この理由は、通常の運転下に比べると、高負荷運転下の
軸と軸受との潤滑機構は根本的に相違するからである。

そこで、高負荷運転下の潤滑機構につき、基本的な検討
が行なわれ、その一つとしてＡｌ−３ｎ系合金中に粗大
なＳｉを分散析出させたものが特開昭５８−６４３３６
号によって提案されている。

この軸受は硬いＳ１析出物により切削力を持たせたもの
であって、切削力を持つが故に、相手軸の表面凹凸部が
削られて平坦化し、軸受性能を向上させるものである。

更に詳しく説明すると、球状若しくは片状の黒鉛を析出
させた黒鉛鋳鉄から成る相手軸の表面には、研摩加工時
に脱落した黒鉛粒子のあとに凹部が残り、この四部周囲
には硬く加工硬化したパリやエツジ等の凸部が生成して
いる。従って、上記の如きＡｌ−Ｓｎ系、Ａｌ　−Ｓｎ
−Ｐｂ系等の軸受台金では、これら凹凸部により高負荷
運転時には異常摩耗が発生し易い。これに対し、上記の
粗大なＳｉを分散析出させた軸受台金では、硬いＳｌの
析出物により切削力が付与されているために、相手軸の
凹凸部分は機械的に切削されて平坦化され、これ故に、
異常摩耗や焼付きが起らない。

しかしながら、相手軸が黒鉛鋳鉄以外の場合には、高負
荷運転のときに、かえって粗大なＳｉ析出物によって相
手軸の表面が不規則にけずられ、焼付きが発生し、大き
な障害が生じる。

発明が解決しようとする課題 本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、従来
例のＡｌ−Ｓｎ系軸受合金では、潤滑性向上のためにｓ
ｎやｐｂ等の含有量を高めたり、更に、Ａｔマトリック
スの強化を目的としてＣｒ、Ｓｂ等ヤＭｎ％Ｎｉ等の元
素を添加していたが、これらの元素によってＡ／マトリ
ックスの硬度を増すことはできても、逆にＡ１合金が脆
弱となり高負荷運転時には殆んど高温下（１００〜２５
０℃）での耐疲労性を示さないということが解った。そ
こで３１を球状に近い形で合金中に析出させることによ
り耐焼付性、耐摩耗性の問題点を解決することを目的と
する。

従って、本発明は、最近のエンジンの高出力化に伴ない
、軸受部温度が上昇する傾向にあり、特に、この高温で
の耐疲労性が強く要求されることに着目し、従来のＡｔ
マトリックス強化元累を添加するのにも拘らず、Ａｔ合
金の脆弱化を改善し、特に高温下での耐疲労性を高める
と共に更に高い耐焼付性、耐摩耗性を具えるＡｌ−３ｎ
系軸受合金を提供する。

課題を解決するための 手段ならびにその作用 すなわら、本発明は、１厘％で１〜２０％Ｓｎ。

０．１〜５％ｐｂ、１〜１０％ＳｉならびにＧｕ％Ｍｇ
、Ｚｎのうち１種を重味若しくは２種以上を合量で０．
３〜３．０％を含有し、残余が実質的にＡｌから成るＡ
ｌ−３ｎ系軸受合金において、０．０１％超ｏ、ｉ％未
満のＳｂを添加してＡｌマトリックス中にＳｉ粒子を球
状、だ円状若しくは先端が丸味をおびる形状として分散
、析出させＳｎ−Ｐｂ合金に隣接して存在する構造とし
たものから成ることを特徴とする。

そこで、これら手段たる構成ならびにその作用について
更に詳しく説明すると、次の通りである。

まず、本発明は高温状態における耐疲労性を高めるため
に成されたものである。

すなわら、従来例においては、単に高融点元素であるＣ
ｒ、　Ｃｏ、Ｎｉ等を添加し、高；工強度を高め、高温
下で硬さが急激に低下することを防止すると共に、耐摩
耗性を高めている。しかし、このように、Ａｎｔ−３ｎ
系合金の高温状態における耐疲労性を高めるために、単
に高融点元素を添加すると、硬さは増すが、合金が脆弱
となり、引張強度、伸びならびに衝撃値が低下する欠点
が生じ、軸受台金としての耐疲労性を高めるのに有効な
手段に到っていない。

これに対し、本発明は、高温、高荷重下の苛酷な条件に
好適な軸受台金を提供するもので、まず、本発明ではＳ
ｂを必須成分として添加し、このＳｂをＳｉに作用させ
、鋳造時点より３１結晶の球状化を８↑す、更に、熱処
理によりこの８１結晶の球状化を高め、これにより、Ａ
ｌ−３ｎ合金の引張強度、伸びならびに衝撃強さを高め
る。

すなわち、−殻内に云って、耐疲労強さは材料の引張強
さ、伸び、衝撃強さ、組織的構造等に起因するものであ
って、単に軸受成分の添加によっては解決できないとさ
れている。この点について、本発明者等が研究を重ねた
ところ、このようなＳｂの作用を知見し、これにもとす
いて本発明は成されたものである。また、本発明は、添
加元素として上記の如く高Ｒ点元素をＡｎｔ−３ｎ合金
に添加しても、Ｓｂの添加によってｎ械的特性の低下を
防止することができるので、高温下での機械的特性を急
激に低下さセることがない。このような本発明の特徴は
高温、高荷重下で疲労試験を行なった結果、疲労強度の
向上が認められたことでも裏付けることができる。

また、本発明は、表面の組織構成の面で高温、高負荷条
件に適合し、ごれにより表面性能が著しく高められてい
る。

一般的に、焼付現象はそれに達する過程が複雑で多くの
条件が相乗的に作用して達するため、一義的に把握する
ことは困難であると云われている。しかし、表面にＰｂ
　−Ｓｎ合金のオーバーレイメツキ層を形成したＣｕ−
Ｐｂ系軸受合金は高荷重運転下ではこのメツキ層が摩滅
し焼付きに至るのに対し、Ａｔ　−３ｎ−１１ｂ系合金
であって、Ｓｉ、Ｃｕ等を含む軸受は表面にオーバーレ
イメツキ層が形成されていないのにも拘らず、焼付きに
至らない現象が存在する。

そこで、本発明者等はこの現象に着目し、両軸受を構造
的に比較横１した。すなわち、第３図は表面にオーバー
レイメツキ■を有する軸受の一部の拡大断面図であり、
第４図はＡｌ−３ｎ−ｐｂ合金であって、表面にオーバ
ーレイメツキ閣がなくしかもＳｉ、Ｃｃ＋９を含む軸受
の一部の拡大断面図である。第３図から明らかな如（、
この軸受は表面のオーバーレイメツキ［４、合金Ｉ１５
ならびに裏金６から成って、このオーバーレイメツキ層
４の全表面によって軸荷重が支持される。これに対し、
第４図に示す如（、Ａｌ　−３ｎ−ｐｂ系合金で３１、
Ｃｕ等を含む軸受は合金ＩＩ５と裏金６とから成って、
この合金１ｉ１５のマトリックス中に棒状や片状のＳｉ
粒子２が析出している。従って、この軸受では相手軸の
荷重は硬い３１粒子２で支えられ、しかも、Ｓｉ粒子が
上記の如く切削力を持っている。

要するに、両者の差は面接触と点接触であり、この差に
よって潤滑、ＦＪ擦面の温度上昇において決定的な相違
となっている。つまり、第３図に示す軸受のように、面
接触では、高速、高負荷条件下で１１！ｍ面の温度は急
速に上昇するのに対し、第４図に示す軸受のように点接
触では、合金８ｉ５の表面と相手軸表面との間に間隙が
形成され、この間隙の油膜にはあまり大きなり１重がか
からないため、十分な潤滑が保持され、摩擦面の温度上
昇はおさえられる。

更に進んで、本発明者等は、第４図に示す如き点接触に
よる軸荷重の支持が高荷重下の潤滑にきわめて有効であ
るという基本的見地に立って、その効果を最大限に生か
すための組成ならびに構造について研究し、本発明に係
る軸受台金を完成するに至ったのである。

具体的に示すと、本発明者等はＡｌ　−３ｎ−Ｐｂ系合
金であって、ＳｌやＣｕ等を含む軸受台金におけるＳｌ
の析出形態に着目し、その形態の潤滑面におよぼす効果
について調査研究を進めたところ、 第１に、Ｓｌは融点が高い安定物質であり、がっ、非金
属的性質が強く、相手軸の主成分のＦｅに２００℃〜５
００℃程度の高温状態で接触しても、全く拡散若しくは
溶解を起さないことから、軸荷重の点支持手段はＳｔが
きわめて好適であることがわかった。

第２に、相手軸を′ａ膜を介し点支持する場合、３１粒
子はそのごッカース硬さが５９９にも達するほど硬く、
しかも、Ｓｉ粒子は化合物でないためもろさがな（、弾
性に冨み、急激な変動荷重に耐えられることｉｆわかっ
た。

しかしながら、Ｓｌは上記の如（性質を持っているのに
も拘らず、結晶性が強（、Ａ／との共晶析出形態でも、
板状若しくは棒状を呈し、軸受の製造過程で圧延や熱処
理を経ても、その形状はわずか変化する程度である。こ
のため、Ｓｉ粒子の析出形態の制御を行なわない場合は
、第５図に示す如く、合金層でマトリックス１中にＳｉ
−ｐｂ合金粒子とともに析出する８１粒子２は板状若し
くは棒状化し、８１粒子２から離れてＳｎ　−Ｐｂ合金
粒子３が存在している。この状態であると、−い８１粒
子２のエツジによって相手軸が削られてきずつけられ易
く、かえって、潤滑性が低下し、焼付きが起こる。

この点から、本発明において潤滑性の飛躍的向上のため
に、８１粒子から切削力を除去し、球状等の如くエツジ
部に丸味をおびさせるような形態に１ＩＩＩＩｌする。

すなわち、第１図は本発明の一つの実施例に係る軸受台
金の一部の拡大断面図であって、第１図に示す如く、合
金層において、そのマトリックス１中に分散析出するＳ
ｉ粒子２は球状化し、この球状Ｓｉ粒子２によって点接
触の理想に近づけ、より潤滑性を高め且つ耐摩耗性を高
めることができる。また、高速かつ急激な高荷重がかけ
られても、相手軸をきずつけることがない。また、Ｓｉ
が球状化しているため、マトリックス中の切欠効果がな
く、強度的にも安定したマトリックスを得ることができ
、耐摩耗性にも優れる。

このＳｉ粒子の球状化は、Ｓｌが析出する共晶点のＡ１
合金液相の性質を改善することによって達成でき、と（
に、その添加元素としてＳｂが有効である。

更に、Ｓｂを添加すると、Ｓｎ−Ｐｂ合金粒子３の析出
形態が変化し、第１図に示すようにＳｉの球状化粒子２
にＳｎ　−Ｐｂ合金３がより隣接して存在するようにな
る。この構造は、従来例のもの（例λば、第５図参照）
に比して、潤滑性能を飛躍的に向上させる。

また、以上のように表面性能を原理的に解決するほか、
マトリックスの＾温での強化をはかる必Ｑがある。

すなわち％Ａｔは熱に対して感受性が強く、１５０℃を
すぎると軟化してしまい（ＨＶ１０以下）、強度を失な
ってしまう。この軟化の防止のために、析出硬化型のマ
トリックス強化元素として、例えば、Ｏｒ、　Ｍｎ％Ｆ
ｅ、　Ｇｏ、Ｎｉ、　Ｔｉ、　ＶｌＺｒ等を添加し、こ
れら強化元素はその中の１種若しくは２ｎ１以上を選択
し、適切な熱処理を行なうと、高温での強度を更に上昇
させることができる。

以上の通り、本発明においては、巾に従来のように素地
強化元素を添加するだけでなく、これら強化元素ととも
にＳｂを添加し、硬さのみでな（、引張強度、伸びを従
来より向上させ、耐疲労性を高め、高ｖ１重運転下での
軸受性能の向上をはかるものであるが、その機構ととも
に各成分組成について説明すると、次の通りである。

第１図に示す構成の軸受では、軸荷重をざざえる潤滑面
はマトリックス１の表面から突出する３１粒子２の先端
部であり、しかも、３１粒子と相手軸との間に′ａ膜が
介在し、流体潤滑が保たれている。しかし、急激な変動
荷重を受け、この油ｌＩＪが破れ、局部的に境界潤滑に
遅し、この時に、Ｓｉ粒子２の上面にＳｎ−Ｐｂ合金の
フィルムが介在すれば、焼付きを防止でき、しかも、正
常に油膜が再生されて流体潤滑の状態にすみやかに復帰
する口とができる。このときにも、第１図に示す構造で
あると、３１粒子２の近傍にＳｎ−ｐｂ合金粒子３が存
在し、この合金は溶融状態でも潤滑油と親和性があり、
このため、油切れを起こしにくい。また、相手軸と３１
粒子との摩擦で、８１粒子が高温になっても、５ｉ−Ｐ
ｂの融解熱で熱吸収され、近傍のマトリックスのＡｌの
合金と相手軸との焼付きが起こりにくくなる。又、この
時にも第２図に示す如＜、８１粒子２に隣接するＳｎ−
Ｐｂ合金粒子３の少なくとも一部が液相化しており、こ
の液相３ａｔｆＳｉ粒子２の突出面に供給される。この
供給量は温度の上昇とともに−５−えて、Ｓｉ粒子２の
潤滑面には常にＳｎ−Ｐｂの液相３ａが介在するため、
オーバーヒートを未然に防止できる。要するに、Ｓｉ粒
子２が球状化し、口れにＳｎ　−Ｐｂ合金粒子３が隣接
する構造は、境界潤滑状態（油膜が切れた）で非常に有
効であり、また、普通の流体潤滑状態でも、硬い８１粒
子２が相手軸に適切になじみ、かつ、やわらかいＳｎ−
ｐｂｌにおおわれ、これがショックアブソーバ−的な働
きをする。

更に、すぐれた潤滑面を得る為には３１粒子やＳｎ−Ｐ
ｂ合金粒子を支持する強靭なマトリックスが必要である
。すなわち、前記特許請求の範囲に記載の如く限定する
理由と、その作用効果（相乗効果を含む）について各々
の元素について列記する。

（１１Ｓｎ７〜２０％： Ｓｎはｐｂと共にＡｔマトリックス中に分散して存在し
、軸受が基本的に必要とする耐焼付性、埋収性、なじみ
性を担う金属である。７％未満ではその耐焼付性の効果
が少なく、２０％超ではＳｎ相が三次元的に連続化し、
強度をそこねる。

ｔ２１　Ｐｂ　Ｏ，１〜５％： ｐｂは上記Ｓｎと共存し、Ｓｏの持つ耐焼付性、埋収性
、なじみ性の能力をより向上させ、かつ親油性、非凝着
性にすぐれ、９虚の添加でも潤滑性能を飛躍的に向上さ
せる。その量は０．１％未満では上記効果を定厚できず
、５％超は実質的にＡｔマトリックス中にＳｎと共存さ
ぜ、均一に分散させることが事実上不可能となる。

（３）　ｓ＊　１〜１０％： Ａｌ軸軸受非焼付性、耐荷重性、耐摩耗性を付与する重
要な元素で、１％未満では添加効果は認められず、１０
％超では合金が硬くなり延性がな（なり、かえって耐荷
重性を阻害する。

（４）　Ｃｕ、　Ｍｇ、ｌｎの１種若しくは２種以上０
．３〜３％： Ｃｕ％ＭりはＡ！マトリックスを強化する基本的元素で
熱処理を適切に施すことで、その効果を定厚する。その
量は０．３％未満では添加効果はみられず、又、３％超
ではＡｌと化合物をつくり、かえって材料の延性を阻害
する。

（５）　Ｓｂ　００ＯＩＨＡ０．１％未満：Ｓｂは８１
粒子を球状、だ円状若しくは先端が丸味をおびる形状と
して分散析出させる効果を持つ。この効果を持たせる為
には、０．０１超０．１％未満の添加が最も好ましく　
、　０．０１％以下ではＳｉ粒子の形状に影響を与えず
、又、０．１％以上加えるとＳｎ相内部に析出し、３１
粒子の改良には役にたたない。

実施例 次に、本発明の実施例について説明する。

実施例１゜ まず、第１表に示す組成のＡｌ　−Ｓｎ系軸受合金を連
続鋳造により厚さ２０Ｍの板状材として鋳造し、各鋳造
ビレットの上下面を１．ＯＨ面削し続いて冷間圧延によ
り２ＩＩＩ１１の厚さまで圧下した。

この状態で３００〜３５０℃の熱処理を行なってひずみ
を除去し、その後、輛へ！の薄い板を介して裏金の鉄板
に圧看させて厚み１．５０鴎の軸受を得た。

これらの軸受のうちで、供試材ＮＬ１〜６は比較例の供
試材であり、＆７〜１１は本発明に係るもので、Ｎ・７
〜１１は８１球状化の為にＳｂを添加しかつマトリック
ス添加の為にＣｕおよび／またはＭ（１を添加したもの
である。

これらの各供試材は、軸受として使用される常温及び２
００℃の機械的性質を見るために、引張強度、伸びなら
びに硬さの試験を行ない、これを第２表に示した。なお
、各供試材は裏当金を礪械加工により削除してＡｌ−Ｓ
ｎ合金部分のみとし、試験片の形状はＪＩＳ　ｚ　２２
０１の５号に示すものとした。

これらの結果から、供試材７〜１１は比較例の供試材に
比べ、高温（２００℃）における強度低下が少なく、Ｃ
１及びｌ′又はＭｇの添加効果がうががえる。すなわち
、Ｓｉの球状化及びマトリック２強化が相開されて強度
や伸びが改善されたものと考えられる。又、伸びも従来
例に比べて向上しており、高温での総合的な機械的性質
は向上したと言える。

次に、供試材の耐焼付性と耐摩耗性を知るために、鈴木
式摩擦摩耗試験薇を用いて試験し、その試験条件は次の
通りであった。

マサツ速度　　４Ｒ１／Ｓｅｃ 相手材　３４５Ｇ、硬さ）ＩＩＩＩＣ＝５５面アラサ０
．８〜１．Ｏ３ 使用オイル　　ＳＡＥ、　２０ｖ−４０油　　　層　　
１５０±５℃ 焼付荷１　１００ｋｇ／ｃｒか６１０１ａ）／ａｌ　５
ｔｅｐで焼付きに至るまで１５分毎に血圧を上げてゆき
、焼付きをおこした血圧を焼付荷重とする 耐摩耗性　一方、耐摩耗性をみるために１００ｋｌＪ／
ｌ１１２一定で６時間試験し、その後の重層変化をみる
この結果を第２表に示す。

これによれば、供試材１〜１１の何れも比較例の供試材
に比べ良好な耐焼付性、耐摩耗性を示しており、Ｓｂｇ
１１加及びマトリックス強化元素添加により表面性能も
向上していることがわかる。

すなわち、本発明に係る合金はすぐれた潤滑機構を有し
ていることを示している。

次に、寅際に、各供試材をベアリング形状に加工し、最
終的なベアリングの疲労テストを行なったところ、第２
表に示す結果を得た。これは寅際のエンジンの条件とほ
ぼ同じようにベアリングをコンロッドに固定し、軸に偏
心荷重をかけて、以下の条件で耐久テストを行ない、焼
付きや破損を起さず、その性能をＭ持したＦＪ＃間の長
さで評価するテストである。

なお、テスト条件は次の通りである。

面　　　　　圧　　　６００ｋ（Ｉｆ／ｃ１２回　　転
　　数　　　４００Ｏｒ、ｐ、ｍ相手材料　　　ＦＣＤ
　７０、アラサ０．８〜１，５Ｓ使用オイル　　ＳＡＥ
　２０ｖ−４０ 油　　　　　温　　　１５０℃±５℃ なお、このテストｖｔｍの上限は３００時間とし、Ｎ＝
５の平均値を第２表に示した。この結果、何れも比較例
の供試材に比べ長い耐久時間を示しており、本発明に係
る合金はすぐれた耐疲労性−万、従来例Ｎｏ２の合金と
更にＳｂを０．０３％添加した場合（供試材＆９）にお
けるＳｌの形態の変化を示すと、第６図ならびに第７図
の通りであった。すなわち、第６図ならびに第１図は従
来例の合金と本発明に係る合金の顕微鏡組織を示す各説
明図であって、とくに、それぞれの試料を８１粒の形状
がわかるように深くエツチングし、電子顕微鏡を用いて
撤影したものである。これら図面から明確に解るように
、第６図の如く、従来例では粒子２が全く球状化してい
ないのに反し、本発明ではＳｂの添加により３１粒子２
のエツジ部が球状化していることがわかる。

実施例２゜ 本発明に係る軸受台金が高融点金属等をＡ／マトリック
スの強化剤として添加して、合金の脆弱化を改善する効
果があるが否かを確認するため、代用特性として衝撃値
を測定し、Ｓｂの添加作用による改善効果を実験によっ
て求めた。

実験の供試材として、実施例１の第１表に示す比較材で
あるＳｂを含まない＆５と本発明に係るちのであるＮ＠
、　９にて比較実験を行なった。

実験はＪＩＳ　２２２４２、シャルピー衝撃試験方法に
て３号試験片（ｒ＋＝５）を作成して行なった。

実験の結果従来材は平均値０．８４ｋｇ・ｍ／ＣＩ２で
あったが、本発明に係るものは平均値３．１５ｋｑ・ｆ
ｆｌ／［）２であり、明らかに本発明に係る軸受台金は
Ｓｂ添加により改善効果が認められた。

実施例３゜ Ｓｂｍの違いによるＡｔ　−３口合金への影響を把握す
るため、第３表に示す成分を含有する７３０℃の溶湯が
ら厚さ２０鮒の板状材を鋳造した。このＶＩ造材の断面
組織における８１粒の形状は画像処理装置を使って円形
度係数を求めた。

また、この鋳造材からＪＩＳ　２２２０１で規定された
試験片１４４号を切り出し、その機械的特性第４表に示
す通り、Ｓｔ＋ｌが０．２％（比較材）より０．０６％
（本！ｆｉ発明材）の万が３１粒が著しく円形になって
おり、また、機械的性質も改善され、特に、材料が破壊
するまでの吸収エネルギー塑を代用するエネルギー値が
約１割向上している。

これらの事からも、Ｓｌｌ！１が０．１％未膚の本願発
明材は従来材に比較して明らかな性質上の相違が認めら
れる。

・、発明の効果〉 以上詳しく説明した通り、本発明は、重患％で７〜２０
％Ｓｎ、０．１〜５％Ｐｉ）、１〜１０％Ｓｉならびに
Ｃｕ、Ｍｇ、Ｉｎのうち１種を単味若しくは２種以上を
合量で０．３〜３．０％を含有し、残余が実質的にＡ／
かう成るＡｔ−Ｓｎ系軸受合金において、０．０１％超
０．１％未満のＳｂを添加してＡｔマトリックス中に３
１粒子を球状、だ円状若しくは先端が丸味をおびる形状
として分散、析出させ、Ｓｎ−Ｐｂ合金に隣接して存在
する構造のものから成るもので、この構成による本発明
軸受台金は極めて、潤滑性に優れ、がっ、１００〜２５
０℃の高温における機械的性質が極めて良好であり、高
負荷運転による使用条件の苛酷さに十分に耐える軸受台
金である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一つの寅施例に係る軸受台金の一部の
拡大断面図、第２図は第１図に示す軸受台金の潤滑Ｒ横
の説明図、第３図ならびに第４図は従来例の軸受の一部
の各拡大断面図、第５図は第４図の軸受台金の一部の拡
大断面図、第６図は従来例に係る軸受台金の組織を示す
説明図、第７図は本発明に係る軸受台金の組織を示す説
明図である。 符号１・・・・・・マトリックス ２・・・・・・Ｓｉ粒子 ３・・・・・・Ｓｎ−Ｐｂ合金粒子 ３ａ・・・・・・Ｓｒ＋−Ｐｂ液相 ４・・・・・・オーバーレイメツキ囮 ５・・・・・・軸受台金回 ６・・・・・・裏金 第１図 ３ｓｒｌ−ｐｂ枇灘＋ ／ 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）重量％で１〜２０％Ｓｎ、０．１〜５％Ｐｂ、１〜
   １０％ＳｉならびにＣｕ、Ｍｇ、Ｚｎのうち１種を単味
   若しくは２種以上を合量で０．３〜３．０％を含有し、
   残余が実質的にＡｌから成るＡｌ−Ｓｎ系軸受合金にお
   いて、０．０１％超０．１％未満のＳｂを添加してＡｌ
   マトリックス中にＳｉ粒子を球状、だ円状若しくは先端
   が丸味をおびる形状としての分散、析出させ、Ｓｎ−Ｐ
   ｂ合金に隣接して存在する構造としたものから成ること
   を特徴とするＡｌ−Ｓｎ系軸受合金。