JPH04259345A - 大型機関用軸受メタル - Google Patents
大型機関用軸受メタルInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
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- B32B15/012—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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-
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- F16C2204/20—Alloys based on aluminium
-
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- F16C2204/20—Alloys based on aluminium
- F16C2204/22—Alloys based on aluminium with tin as the next major constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は大型機関用軸受メタルの
改良に関するものである。
改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者は、本発明に関する先行技術と
して既に特公昭61−17893号、昭61−6138
号を開示している。
して既に特公昭61−17893号、昭61−6138
号を開示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この先行技術は、非焼
付性、埋収性において良好であるが、最近の内燃機関の
急速な進歩に伴い、疲労強度において必ずしも満足され
ないケースも出てきており、さらに優れた疲労強度を持
つ軸受メタルが要求される様になってきた。
付性、埋収性において良好であるが、最近の内燃機関の
急速な進歩に伴い、疲労強度において必ずしも満足され
ないケースも出てきており、さらに優れた疲労強度を持
つ軸受メタルが要求される様になってきた。
【0004】本発明の目的は、前記問題点を解決して非
焼付性を損なわずに、疲労強度に優れた大型機関用軸受
メタルを提供することにある。上記先行技術は、非焼付
性を維持するために50%を越えるSnが必要であった
。しかしSnが50%を越えると望ましい疲労強度が得
られない。本発明品は、疲労強度を向上させる為にSn
の量を下げ、先願発明と同等の非焼付性を得る為にPb
を添加した。
焼付性を損なわずに、疲労強度に優れた大型機関用軸受
メタルを提供することにある。上記先行技術は、非焼付
性を維持するために50%を越えるSnが必要であった
。しかしSnが50%を越えると望ましい疲労強度が得
られない。本発明品は、疲労強度を向上させる為にSn
の量を下げ、先願発明と同等の非焼付性を得る為にPb
を添加した。
【0005】
【問題点を解決するための手段】本発明の要旨とすると
ころは、特許請求の範囲(1) 〜(3) に記載され
たとうりである。すなわち、 (1) 鋼裏金層、Al、又はAl合金接着層及び軸受
合金層の3層からなる大型機関用軸受メタルにおいて、
前記軸受合金層の組成が重量でSn40〜50%、Pb
0.5〜10%、Cu0.1〜1.5%、残部が実質的
にAlから成る大型機関用軸受メタル。 (2) 鋼裏金層、Al又はAl合金接着層及び軸受合
金層及びPb又はSn又はそれらの合金から成る表面層
の4層から成る大型機関用軸受メタルにおいて、前記軸
受合金層の組成が重量でSn40〜50%、Pb0.5
〜10%、Cu0.1〜1.5%残部が実質的にAlか
ら成る大型機関用軸受メタル。 (3) 特許請求の範囲第1項及び第2項記載の軸受合
金層の組成において、更にMn、Ni、Si、Ag、M
g、Sb、Zn、の1種又は2種以上その総量が重量で
5%以下を含有する大型機関用軸受メタル。 鋼裏金層の厚さは1〜20mmで、接着層の厚さは0.
01〜0.15mmで、軸受合金層の厚さは0.2〜3
mmで、表面層の厚さは1〜30μmであるのが好まし
い。
ころは、特許請求の範囲(1) 〜(3) に記載され
たとうりである。すなわち、 (1) 鋼裏金層、Al、又はAl合金接着層及び軸受
合金層の3層からなる大型機関用軸受メタルにおいて、
前記軸受合金層の組成が重量でSn40〜50%、Pb
0.5〜10%、Cu0.1〜1.5%、残部が実質的
にAlから成る大型機関用軸受メタル。 (2) 鋼裏金層、Al又はAl合金接着層及び軸受合
金層及びPb又はSn又はそれらの合金から成る表面層
の4層から成る大型機関用軸受メタルにおいて、前記軸
受合金層の組成が重量でSn40〜50%、Pb0.5
〜10%、Cu0.1〜1.5%残部が実質的にAlか
ら成る大型機関用軸受メタル。 (3) 特許請求の範囲第1項及び第2項記載の軸受合
金層の組成において、更にMn、Ni、Si、Ag、M
g、Sb、Zn、の1種又は2種以上その総量が重量で
5%以下を含有する大型機関用軸受メタル。 鋼裏金層の厚さは1〜20mmで、接着層の厚さは0.
01〜0.15mmで、軸受合金層の厚さは0.2〜3
mmで、表面層の厚さは1〜30μmであるのが好まし
い。
【0006】
【作用】本発明の大型機関用軸受メタルの構造における
各層成分の限定理由とその作用効果を以下に列記する。 (1) 鋼裏金層 従来公知公用の鋼、例えばJISで規定された一般構造
用炭素鋼が使用される。 (2) 中間層 鋼裏金と軸受合金層の接着を良好にするためのもので、
従来公知公用の純Al又は強度の更に必要な時は添加元
素としてCu、Si、Mn、Zn等を1種又は2種以上
総量で0.1〜2重量%以下を添加したAl合金を使用
できる。又、添加元素を添加する場合0.1%未満では
添加の効果が出ず意味がなく、2%を超えると脆化して
実用に適さない。
各層成分の限定理由とその作用効果を以下に列記する。 (1) 鋼裏金層 従来公知公用の鋼、例えばJISで規定された一般構造
用炭素鋼が使用される。 (2) 中間層 鋼裏金と軸受合金層の接着を良好にするためのもので、
従来公知公用の純Al又は強度の更に必要な時は添加元
素としてCu、Si、Mn、Zn等を1種又は2種以上
総量で0.1〜2重量%以下を添加したAl合金を使用
できる。又、添加元素を添加する場合0.1%未満では
添加の効果が出ず意味がなく、2%を超えると脆化して
実用に適さない。
【0007】(3) 軸受合金層
(a) Sn:40〜50%
40%未満では、非焼付性、埋収性ともに不十分であり
、50%を越えると疲労強度が不十分となる。 (b) Pb:0.5〜10% PbはSnと合金化し、Snの潤滑特性並びになじみ性
を向上させる。又、0.5%未満では添加の効果はなく
、10%を越えると融点が下がりすぎて製造上問題を生
ずる。 (c) Cu:0.1〜1.5% Cuは軸受特性である疲労強度を向上させ、かつ、表面
層との接着力を改善するが、0.1%未満では添加の効
果がなく1.5%を越えて添加すると合金硬度が大きく
なりすぎて、初期なじみ性、埋収性を劣悪させる。しか
も、延性を阻害するため製造も困難となる。 (d) Ni、Si、Ag、Mg、Mn、Sb、Znの
1種又は2種以上その総量:5%以下 Alマトリックスの機械的強度を向上させる目的で添加
含有させるもので前記総量が5%を超えると初期なじみ
性と埋収性を劣悪させるから5%を上限とした。
、50%を越えると疲労強度が不十分となる。 (b) Pb:0.5〜10% PbはSnと合金化し、Snの潤滑特性並びになじみ性
を向上させる。又、0.5%未満では添加の効果はなく
、10%を越えると融点が下がりすぎて製造上問題を生
ずる。 (c) Cu:0.1〜1.5% Cuは軸受特性である疲労強度を向上させ、かつ、表面
層との接着力を改善するが、0.1%未満では添加の効
果がなく1.5%を越えて添加すると合金硬度が大きく
なりすぎて、初期なじみ性、埋収性を劣悪させる。しか
も、延性を阻害するため製造も困難となる。 (d) Ni、Si、Ag、Mg、Mn、Sb、Znの
1種又は2種以上その総量:5%以下 Alマトリックスの機械的強度を向上させる目的で添加
含有させるもので前記総量が5%を超えると初期なじみ
性と埋収性を劣悪させるから5%を上限とした。
【0008】(4) 表面層
非焼付性、埋収性及び初期なじみ性等を向上させるため
に設けるもので、Pb、Sn又はそれらの合金を主成分
とし、性能向上の為Cu、and/orInを添加元素
として加えても良い。又、軸受合金層と表面層の接着を
良好にする目的で、軸受合金層と表面層との間にニッケ
ルメッキ等の薄層を設ける場合もある。又、前記表面層
の被覆手段として、電気メッキ以外にもPVD等により
接着させることも可能である。
に設けるもので、Pb、Sn又はそれらの合金を主成分
とし、性能向上の為Cu、and/orInを添加元素
として加えても良い。又、軸受合金層と表面層の接着を
良好にする目的で、軸受合金層と表面層との間にニッケ
ルメッキ等の薄層を設ける場合もある。又、前記表面層
の被覆手段として、電気メッキ以外にもPVD等により
接着させることも可能である。
【0009】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。表1及び表2は、本発明の軸受メタルに使用
した軸受合金層と従来の軸受合金層の化学成分を示した
ものである。表1及び表2の組成の合金板と、Al箔と
を重ね合わせて圧延機に通して圧延結合して厚さ1mm
の複合板とし、この複合材と厚さ2mmの鋼裏金とを重
ね合わせたものをロール圧接して厚さ1.65mmの三
層の複合体(軸受合金層+Al中間接着層+鋼裏金層)
を得た。この時の軸受合金層の厚さは0.42〜0.4
3mmであり、Al中間層の厚さは0.02〜0.03
mmであり鋼裏金層の厚さは1.2mmであった。この
三層の複合体をプレス加工して直径53mmで長さ17
mmの半円形の軸受メタルを得、(又は、更に公知のホ
ウフッ化浴中で前記軸受合金表面上に表面層を電気メッ
キ手段により被覆して20μmの厚さの表面層を有する
四層の複合体を得)、それらを焼付試験、疲労試験に使
用した。図1、2に三層および四層の軸受メタルの拡大
断面図を示す。 1は鋼裏金層、2はAl接着層、3は軸受合金層、4は
表面層である。表3に疲労試験の条件を,表4に焼付試
験条件を示す。表5は疲労試験の結果、表6は焼付試験
の結果をそれぞれ示す。
説明する。表1及び表2は、本発明の軸受メタルに使用
した軸受合金層と従来の軸受合金層の化学成分を示した
ものである。表1及び表2の組成の合金板と、Al箔と
を重ね合わせて圧延機に通して圧延結合して厚さ1mm
の複合板とし、この複合材と厚さ2mmの鋼裏金とを重
ね合わせたものをロール圧接して厚さ1.65mmの三
層の複合体(軸受合金層+Al中間接着層+鋼裏金層)
を得た。この時の軸受合金層の厚さは0.42〜0.4
3mmであり、Al中間層の厚さは0.02〜0.03
mmであり鋼裏金層の厚さは1.2mmであった。この
三層の複合体をプレス加工して直径53mmで長さ17
mmの半円形の軸受メタルを得、(又は、更に公知のホ
ウフッ化浴中で前記軸受合金表面上に表面層を電気メッ
キ手段により被覆して20μmの厚さの表面層を有する
四層の複合体を得)、それらを焼付試験、疲労試験に使
用した。図1、2に三層および四層の軸受メタルの拡大
断面図を示す。 1は鋼裏金層、2はAl接着層、3は軸受合金層、4は
表面層である。表3に疲労試験の条件を,表4に焼付試
験条件を示す。表5は疲労試験の結果、表6は焼付試験
の結果をそれぞれ示す。
【0010】
【発明の効果】本発明は以下の様な優れた効果を奏する
。 (1) 表5の疲労試験結果より、本発明のどの軸受も
従来の軸受と比べて疲労強度が向上していることがわか
る。 これはSnの量を50%以下に規制した効果である。 (2) 表6の焼付試験結果より、本発明のどの軸受も
従来の軸受と比べて同等以上の非焼付性を有しているこ
とがわかる。これは、Pbを添加しSnと合金化させて
、Snの潤滑特性を改善したためである。 (3) 以上の試験結果より本発明のどの軸受も従来の
軸受と比べて焼付性能を損なわずに疲労強度が向上して
いる。 (4) よって本発明品は初期の目的を達成することが
できる。すなわち、本発明品は、最近のより優れた疲労
強度が要求される様な大型機関用軸受メタルに適用でき
るものである。
。 (1) 表5の疲労試験結果より、本発明のどの軸受も
従来の軸受と比べて疲労強度が向上していることがわか
る。 これはSnの量を50%以下に規制した効果である。 (2) 表6の焼付試験結果より、本発明のどの軸受も
従来の軸受と比べて同等以上の非焼付性を有しているこ
とがわかる。これは、Pbを添加しSnと合金化させて
、Snの潤滑特性を改善したためである。 (3) 以上の試験結果より本発明のどの軸受も従来の
軸受と比べて焼付性能を損なわずに疲労強度が向上して
いる。 (4) よって本発明品は初期の目的を達成することが
できる。すなわち、本発明品は、最近のより優れた疲労
強度が要求される様な大型機関用軸受メタルに適用でき
るものである。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】先行技術の軸受メタル
【0013】
【表3】疲労試験条件
【0014】
【表4】焼付試験条件
【0015】
【表5】疲労試験結果
*灰色部分は試験結果がこの灰色部分の範囲内で変動し
ていたことを示す。
ていたことを示す。
【0016】
【表6】焼付試験結果
*灰色部分は試験結果がこの灰色部分の範囲で変動して
いたことを示す。
いたことを示す。
【0017】
【図1】本発明の3層軸受メタルの断面図である。
【図2】本発明の4層軸受メタルの断面図である。
1 鋼裏金層
2 Al接着層
3 軸受合金層
4 表面層
Claims (3)
- 【請求項1】 鋼裏金層、Al、又はAl合金接着層
及び軸受合金層の3層からなる大型機関用軸受メタルに
おいて、前記軸受合金層の組成が重量でSn40〜50
%、Pb0.5〜10%、Cu0.1〜1.5%、残部
が実質的にAlから成る大型機関用軸受メタル。 - 【請求項2】 鋼裏金層、Al又はAl合金接着層及
び軸受合金層及びPb又はSn又はそれらの合金から成
る表面層の4層から成る大型機関用軸受メタルにおいて
、前記軸受合金層の組成が重量でSn40〜50%、P
b0.5〜10%、Cu0.1〜1.5%、残部が実質
的にAlから成る大型機関用軸受メタル。 - 【請求項3】 特許請求の範囲第1項及び第2項記載
の軸受合金層の組成において、更にMn、Ni、Si、
Ag、Mg、Sb、Zn、の1種又は2種以上その総量
が重量で5%以下を含有する大型機関用軸受メタル。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3017449A JP2705781B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 大型機関用軸受メタル |
KR1019920000901A KR950005844B1 (ko) | 1991-02-08 | 1992-01-23 | 대형 엔진용 베어링 금속 |
DE4201761A DE4201761A1 (de) | 1991-02-08 | 1992-01-23 | Lagermetall fuer gross-dimensionierte motoren |
GB9202766A GB2252565B (en) | 1991-02-08 | 1992-02-10 | Bearings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3017449A JP2705781B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 大型機関用軸受メタル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04259345A true JPH04259345A (ja) | 1992-09-14 |
JP2705781B2 JP2705781B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=11944334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3017449A Expired - Fee Related JP2705781B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 大型機関用軸受メタル |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2705781B2 (ja) |
KR (1) | KR950005844B1 (ja) |
DE (1) | DE4201761A1 (ja) |
GB (1) | GB2252565B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021060121A (ja) * | 2014-09-02 | 2021-04-15 | サン−ゴバン パフォーマンス プラスチックス パンプス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 耐食性ブッシング |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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