JPH09189330A - 銅系すべり軸受及びＣｕ−Ｍｏ系皮膜めっき方法 - Google Patents
銅系すべり軸受及びＣｕ−Ｍｏ系皮膜めっき方法Info
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- JPH09189330A JPH09189330A JP290196A JP290196A JPH09189330A JP H09189330 A JPH09189330 A JP H09189330A JP 290196 A JP290196 A JP 290196A JP 290196 A JP290196 A JP 290196A JP H09189330 A JPH09189330 A JP H09189330A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ケルメットなどの銅系すべり軸受が潤滑油中
に含有される硫黄により腐食される硫化腐食を起こり難
くする。 【構成】 金属Ｍｏもしくは酸化Ｍｏ形態のＭｏを金属
Ｍｏ換算で０．０１〜５重量％を含有し、残部が実質的
にＣｕからなるＣｕ−Ｍｏ系皮膜で銅系すべり軸受合金
を被覆する。
に含有される硫黄により腐食される硫化腐食を起こり難
くする。 【構成】 金属Ｍｏもしくは酸化Ｍｏ形態のＭｏを金属
Ｍｏ換算で０．０１〜５重量％を含有し、残部が実質的
にＣｕからなるＣｕ−Ｍｏ系皮膜で銅系すべり軸受合金
を被覆する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は銅系すべり軸受及び
Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜めっき方法に関するものである。さら
に詳しく述べるならば本発明は、特に、エンジンクラン
ク軸用メインメタル、コンロッド大端部メタル、トラン
スミッション用ブシュもしくはワッシャ、ピストンピン
ブシュ、カムブシュ、バランサ軸受（ブシュメタル）あ
るいはターボチャージャ用各種部品、例えば、フローテ
ィングブシュ、スラストワッシャ等の硫黄系添加剤を含
有する潤滑油による潤滑下で使用されることがある部品
用すべり軸受に関するものである。また、本発明は上記
すべり軸受の表面層を形成するのに適したＣｕ−Ｍｏ系
皮膜めっき方法に関する。
Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜めっき方法に関するものである。さら
に詳しく述べるならば本発明は、特に、エンジンクラン
ク軸用メインメタル、コンロッド大端部メタル、トラン
スミッション用ブシュもしくはワッシャ、ピストンピン
ブシュ、カムブシュ、バランサ軸受（ブシュメタル）あ
るいはターボチャージャ用各種部品、例えば、フローテ
ィングブシュ、スラストワッシャ等の硫黄系添加剤を含
有する潤滑油による潤滑下で使用されることがある部品
用すべり軸受に関するものである。また、本発明は上記
すべり軸受の表面層を形成するのに適したＣｕ−Ｍｏ系
皮膜めっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来上記摺動材料としては鉛青銅あるい
はりん青銅などが使用されてきた。また、これらの銅合
金の耐焼付性を向上させるために、Ｐ，ＡｌなどのＣｕ
マトリックスを強化する元素を添加する、なじみ性が優
れたＢｉなどを添加するなどの提案がなされ、それなり
の成果を達成している。
はりん青銅などが使用されてきた。また、これらの銅合
金の耐焼付性を向上させるために、Ｐ，ＡｌなどのＣｕ
マトリックスを強化する元素を添加する、なじみ性が優
れたＢｉなどを添加するなどの提案がなされ、それなり
の成果を達成している。
【０００３】しかしながら、鉛青銅もしくはりん青銅は
硫黄分が多い潤滑油中かつ／または高温で使用される
と、表面に黒色の硫化銅が生成し、この硫化銅層は強度
が弱くかつ母材に密着していないために容易に剥離し、
この結果焼付もしくは異常摩耗を起こす。また腐食によ
って材料の強度劣化や疲労が起こる。さらに、潤滑油が
少なく混合もしくは境界潤滑領域の摺動条件では鉛青銅
及びりん青銅は容易に焼付を招く。
硫黄分が多い潤滑油中かつ／または高温で使用される
と、表面に黒色の硫化銅が生成し、この硫化銅層は強度
が弱くかつ母材に密着していないために容易に剥離し、
この結果焼付もしくは異常摩耗を起こす。また腐食によ
って材料の強度劣化や疲労が起こる。さらに、潤滑油が
少なく混合もしくは境界潤滑領域の摺動条件では鉛青銅
及びりん青銅は容易に焼付を招く。
【０００４】上記した摺動材料と相手材の間を潤滑する
潤滑油としては、エンジンオイル、トランスミッション
オイル、ギヤオイル等があり、これらには硫黄系添加剤
が添加されていることが多い。
潤滑油としては、エンジンオイル、トランスミッション
オイル、ギヤオイル等があり、これらには硫黄系添加剤
が添加されていることが多い。
【０００５】まず、ガソリンエンジンオイルには、エン
ジンオイルの酸化劣化を防止するためのジアルキルモノ
サルファイド、エンジンオイルの酸化により発生するス
ラッジを洗浄するスルフォネート系もしくはフェネート
系金属洗浄剤、低粘度エンジンオイルの泡立ちを防止す
るジチオフォスフェートモリブデン化合物、ジチオカー
バメイトモリブデン化合物等が添加される。上記のジア
ルキルモノサルファイドは基油の酸化により生成するハ
イドロパーオキサイドをイオン的に分解すると考えられ
ている。しかしながら、これらの添加剤の副作用も指摘
されており、例えば、金属系洗浄剤は硫酸灰分スラッジ
を生成するために使用量が制限されている。また、泡立
ち防止剤も軸受メタルの性能に悪影響を及ぼすこともあ
ると言われている。
ジンオイルの酸化劣化を防止するためのジアルキルモノ
サルファイド、エンジンオイルの酸化により発生するス
ラッジを洗浄するスルフォネート系もしくはフェネート
系金属洗浄剤、低粘度エンジンオイルの泡立ちを防止す
るジチオフォスフェートモリブデン化合物、ジチオカー
バメイトモリブデン化合物等が添加される。上記のジア
ルキルモノサルファイドは基油の酸化により生成するハ
イドロパーオキサイドをイオン的に分解すると考えられ
ている。しかしながら、これらの添加剤の副作用も指摘
されており、例えば、金属系洗浄剤は硫酸灰分スラッジ
を生成するために使用量が制限されている。また、泡立
ち防止剤も軸受メタルの性能に悪影響を及ぼすこともあ
ると言われている。
【０００６】ディーゼルエンジンオイルにはすすによる
摩耗対策としてＺｎＤＴＰ（ジアルキルジオりん酸亜
鉛）が添加される。ロータリーエンジンオイルには、硫
黄系極圧添加剤としては、硫化オレフィン、硫化油脂等
が、また有機金属系摩耗防止剤としてはチオりん酸亜
鉛、硫化モリブデンジチオカルバメートがそれぞれ添加
される。
摩耗対策としてＺｎＤＴＰ（ジアルキルジオりん酸亜
鉛）が添加される。ロータリーエンジンオイルには、硫
黄系極圧添加剤としては、硫化オレフィン、硫化油脂等
が、また有機金属系摩耗防止剤としてはチオりん酸亜
鉛、硫化モリブデンジチオカルバメートがそれぞれ添加
される。
【０００７】トランスミッションオイル及びギアオイル
には、硫黄系極圧添加剤として硫化オレフィン、硫化油
脂等が、また有機金属系摩耗防止剤としてチオりん酸亜
鉛、硫化モリブデンジチオカルバメート、及び／または
りん系摩耗防止剤としてりん酸エステルアミン塩などが
添加されている。これらのオイル中の硫黄濃度は現在の
市販油では０．３７〜１．７％であり、またこれらの添
加剤の量が多いと銅の腐食が起こると言われている。
には、硫黄系極圧添加剤として硫化オレフィン、硫化油
脂等が、また有機金属系摩耗防止剤としてチオりん酸亜
鉛、硫化モリブデンジチオカルバメート、及び／または
りん系摩耗防止剤としてりん酸エステルアミン塩などが
添加されている。これらのオイル中の硫黄濃度は現在の
市販油では０．３７〜１．７％であり、またこれらの添
加剤の量が多いと銅の腐食が起こると言われている。
【０００８】上記した各種潤滑油が劣化すると、銅系摺
動材料は潤滑油による腐食の問題が起こることが知られ
ており、その腐食対策として本出願人は次のような特許
出願を行った。
動材料は潤滑油による腐食の問題が起こることが知られ
ており、その腐食対策として本出願人は次のような特許
出願を行った。
【０００９】米国特許第４８７８７６８号：ディーゼル
エンジンに使用されるすべり軸受のＣｕ−Ｐｂ系焼結合
金中のスケルトン内部の間隙に存在するＰｂ相が劣化油
により腐食するのを防止するためにＩｎをＰｂ相に添加
する。
エンジンに使用されるすべり軸受のＣｕ−Ｐｂ系焼結合
金中のスケルトン内部の間隙に存在するＰｂ相が劣化油
により腐食するのを防止するためにＩｎをＰｂ相に添加
する。
【００１０】特願平５−２６３２４２号：Ｚｎ−１５％
を超え４０％以下、黒鉛−０．５〜６％、及びＡｌ2 Ｏ
3 ，ＳｉＯ2 ，Ｆｅ3 Ｐの１種以上−０．５〜６％，残
部Ｃｕからなる焼結銅合金系摺動部材。この出願では劣
化トランスミッションオイルが銅合金表面にＣｕＳを形
成することによる腐食を防止するために上記した量のＺ
ｎを添加している。
を超え４０％以下、黒鉛−０．５〜６％、及びＡｌ2 Ｏ
3 ，ＳｉＯ2 ，Ｆｅ3 Ｐの１種以上−０．５〜６％，残
部Ｃｕからなる焼結銅合金系摺動部材。この出願では劣
化トランスミッションオイルが銅合金表面にＣｕＳを形
成することによる腐食を防止するために上記した量のＺ
ｎを添加している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】硫黄系添加剤を添加し
た潤滑油を用いかつ実機の使用条件をほぼ再現する条件
で銅系摺動材料の摺動試験を本発明者等が行ったとこ
ろ、潤滑油の全酸価が次のように著しく増大することが
認められた。 時間（ｈ） ０ ５０ １００ １５０ ２２０ 全酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ） 1.3 6.4 18.0 21.5 22.3 強酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ） 0 0 0.1 0.2 0.3 全塩基価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）3.8 0.5 0 0 0
た潤滑油を用いかつ実機の使用条件をほぼ再現する条件
で銅系摺動材料の摺動試験を本発明者等が行ったとこ
ろ、潤滑油の全酸価が次のように著しく増大することが
認められた。 時間（ｈ） ０ ５０ １００ １５０ ２２０ 全酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ） 1.3 6.4 18.0 21.5 22.3 強酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ） 0 0 0.1 0.2 0.3 全塩基価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）3.8 0.5 0 0 0
【００１２】従来のケルメット及び本出願人が提案した
対策を講じた銅系摺動材料はこのような条件下での耐食
性が不十分であることが判明した。特にピストンピンブ
シュ、オートマチックトランスミッションブシュ等のす
べり軸受の使用環境は、きびしさが増して、使用温度の
上昇が著しくなっており、油中の硫黄と銅が反応し硫化
銅を形成し摩耗が進行し、あるいは高温になることによ
り油膜切れが生じ、焼付が発生する問題が生じている。
一方、本出願人が特願平７−４３９１８２号にて提案し
た、銅合金に５〜５０％Ｎｉ及び０．１〜２％Ａｇを添
加する方法は有効な対策であったが、添加元素の総量が
比較的多くまた高価な銀を使用するので、これに代わる
方法を見出す必要があった。
対策を講じた銅系摺動材料はこのような条件下での耐食
性が不十分であることが判明した。特にピストンピンブ
シュ、オートマチックトランスミッションブシュ等のす
べり軸受の使用環境は、きびしさが増して、使用温度の
上昇が著しくなっており、油中の硫黄と銅が反応し硫化
銅を形成し摩耗が進行し、あるいは高温になることによ
り油膜切れが生じ、焼付が発生する問題が生じている。
一方、本出願人が特願平７−４３９１８２号にて提案し
た、銅合金に５〜５０％Ｎｉ及び０．１〜２％Ａｇを添
加する方法は有効な対策であったが、添加元素の総量が
比較的多くまた高価な銀を使用するので、これに代わる
方法を見出す必要があった。
【００１３】したがって、本発明は、硫黄系添加剤を添
加した潤滑油であって劣化した潤滑油に対して抵抗性が
優れた銅系摺動材料を開発することによりすべり軸受の
性能を高めることを目的とする。また、本発明は上記す
べり軸受の表面処理として優れた耐食性を発揮するＣｕ
−Ｍｏ系皮膜のめっき等による形成方法を提供すること
を目的とする。
加した潤滑油であって劣化した潤滑油に対して抵抗性が
優れた銅系摺動材料を開発することによりすべり軸受の
性能を高めることを目的とする。また、本発明は上記す
べり軸受の表面処理として優れた耐食性を発揮するＣｕ
−Ｍｏ系皮膜のめっき等による形成方法を提供すること
を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本願発明に係る銅系すべ
り軸受は、裏金上に接着された銅系すべり軸受合金を含
んでなる銅系すべり軸受材料において、前記銅系すべり
軸受合金を被覆するＣｕ−Ｍｏ系皮膜をさらに含み、該
Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜は、金属Ｍｏもしくは酸化Ｍｏ形態の
Ｍｏを金属Ｍｏ換算で０．０１〜５重量％を含有し、残
部が実質的にＣｕからなることを特徴とするものであ
る。以下、本発明をより詳しく説明する。
り軸受は、裏金上に接着された銅系すべり軸受合金を含
んでなる銅系すべり軸受材料において、前記銅系すべり
軸受合金を被覆するＣｕ−Ｍｏ系皮膜をさらに含み、該
Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜は、金属Ｍｏもしくは酸化Ｍｏ形態の
Ｍｏを金属Ｍｏ換算で０．０１〜５重量％を含有し、残
部が実質的にＣｕからなることを特徴とするものであ
る。以下、本発明をより詳しく説明する。
【００１５】本発明における銅系すべり軸受合金は、鉛
青銅（ＪＩＳ ＬＢＣ３，ＬＢＣ１，ＬＢＣ６）、Ｃｕ
−３．０％Ｓｎ−２３．０％Ｐｂ−３．０％Ｆｅ系鉛青
銅、銅鉛合金（ＪＩＳ ＫＪ４，ＬＢＣ６），りん青
銅、銀添加銅などの各種材料であってよい。これらの銅
合金は軟鋼、構造用鋼などの裏金上に焼結、鋳造法など
により接着されている。またこれら銅合金の厚さは通常
の範囲であってよい。このような銅合金を以下「ライニ
ング」と称する。
青銅（ＪＩＳ ＬＢＣ３，ＬＢＣ１，ＬＢＣ６）、Ｃｕ
−３．０％Ｓｎ−２３．０％Ｐｂ−３．０％Ｆｅ系鉛青
銅、銅鉛合金（ＪＩＳ ＫＪ４，ＬＢＣ６），りん青
銅、銀添加銅などの各種材料であってよい。これらの銅
合金は軟鋼、構造用鋼などの裏金上に焼結、鋳造法など
により接着されている。またこれら銅合金の厚さは通常
の範囲であってよい。このような銅合金を以下「ライニ
ング」と称する。
【００１６】本発明が最も特徴とするところは、ライニ
ングを被覆するＣｕ−Ｍｏ系皮膜を鋳造、焼結、電気め
っき、溶射、真空蒸着などの任意の方法で形成すること
によって、潤滑油中の硫黄に対する耐食性を著しく高め
たところにある。すなわち、Ｃｕ自体は耐硫化腐食性が
不良であるが微量の金属Ｍｏ及び／又は酸化Ｍｏを添加
することによって、この性質が著しく改良される。この
理由は以下のとおりであると考えられる。
ングを被覆するＣｕ−Ｍｏ系皮膜を鋳造、焼結、電気め
っき、溶射、真空蒸着などの任意の方法で形成すること
によって、潤滑油中の硫黄に対する耐食性を著しく高め
たところにある。すなわち、Ｃｕ自体は耐硫化腐食性が
不良であるが微量の金属Ｍｏ及び／又は酸化Ｍｏを添加
することによって、この性質が著しく改良される。この
理由は以下のとおりであると考えられる。
【００１７】Ｍｏは空気混入潤滑油中で次式により酸化
される。 Ｍｏ＋Ｏ2 →ＭｏＯ2 ・・・・・・・・・・・・（１） 上記により酸化されたＭｏＯ2 あるいは皮膜中に最初か
ら酸化物形態で存在するＭｏＯ2 は次式により硫黄と反
応する。 ＭｏＯ2 ＋３Ｓ→ＭｏＳ2 ＋ＳＯ2 ・・・・・・・・・・・・（２） この反応は次式によるＣｕの硫化反応を抑制するために
銅の腐食が抑えられ、また反応生成物であるＭｏＳ2 は
低摩擦特性をもっているために摺動特性の向上にも寄与
する。 Ｃｕ＋Ｓ→ＣｕＳ・・・・・・・・・・・・（３）
される。 Ｍｏ＋Ｏ2 →ＭｏＯ2 ・・・・・・・・・・・・（１） 上記により酸化されたＭｏＯ2 あるいは皮膜中に最初か
ら酸化物形態で存在するＭｏＯ2 は次式により硫黄と反
応する。 ＭｏＯ2 ＋３Ｓ→ＭｏＳ2 ＋ＳＯ2 ・・・・・・・・・・・・（２） この反応は次式によるＣｕの硫化反応を抑制するために
銅の腐食が抑えられ、また反応生成物であるＭｏＳ2 は
低摩擦特性をもっているために摺動特性の向上にも寄与
する。 Ｃｕ＋Ｓ→ＣｕＳ・・・・・・・・・・・・（３）
【００１８】本発明におけるＣｕ−Ｍｏ系皮膜ではＭｏ
は金属形態で存在していてもよく、この場合は潤滑油中
に溶解した空気中の酸素あるいは有機化合物に含まれる
酸素と該皮膜がまず反応して耐硫化腐食性が高められ
る。またＭｏは本発明におけるＣｕ−Ｍｏ系複合皮膜で
は最初から酸化物形態で存在していてもよく、また酸化
物と金属が共存していてもよい。
は金属形態で存在していてもよく、この場合は潤滑油中
に溶解した空気中の酸素あるいは有機化合物に含まれる
酸素と該皮膜がまず反応して耐硫化腐食性が高められ
る。またＭｏは本発明におけるＣｕ−Ｍｏ系複合皮膜で
は最初から酸化物形態で存在していてもよく、また酸化
物と金属が共存していてもよい。
【００１９】金属Ｍｏ及び／又は酸化Ｍｏの量がＭｏ換
算で０．０１重量％未満であると、上記した耐硫化腐食
性向上の効果が少なく、一方５．０重量％を超えると耐
疲労性が低下するので、これらの含有量は０．０１〜
５．０重量％の範囲であることが必要である。より好ま
しい含有量は０．０５〜２．０重量％である。
算で０．０１重量％未満であると、上記した耐硫化腐食
性向上の効果が少なく、一方５．０重量％を超えると耐
疲労性が低下するので、これらの含有量は０．０１〜
５．０重量％の範囲であることが必要である。より好ま
しい含有量は０．０５〜２．０重量％である。
【００２０】本発明のＣｕ−Ｍｏ系皮膜は、Ｐｂを１０
重量％以下さらに含有することもできる。Ｐｂは摺動特
性を向上する面で好ましい元素であり、またＭｏより硫
化物との反応性が少ないのでＭｏの反応を阻害しないか
らである。
重量％以下さらに含有することもできる。Ｐｂは摺動特
性を向上する面で好ましい元素であり、またＭｏより硫
化物との反応性が少ないのでＭｏの反応を阻害しないか
らである。
【００２１】上記組成の残部はＦｅ、Ｓ，Ｏなどの銅に
通常含まれる不純物である。銅の純度は竿銅、電気銅、
電解精製銅，ＯＦＨＣなどいずれに該当するものであっ
てもよい。なお、不純物として許容されるＳはＣｕに対
して殆ど固溶度がないために、Ｃｕ−Ｓ二次相として存
在する。
通常含まれる不純物である。銅の純度は竿銅、電気銅、
電解精製銅，ＯＦＨＣなどいずれに該当するものであっ
てもよい。なお、不純物として許容されるＳはＣｕに対
して殆ど固溶度がないために、Ｃｕ−Ｓ二次相として存
在する。
【００２２】本発明に係るＣｕ−Ｍｏ系皮膜は、さらに
酸化Ｃｕを金属Ｃｕ換算で０．０１〜１０重量％を含有
することができる。酸化Ｃｕは潤滑油中で次のように反
応すると考えられる。 ２Ｃｕ2 Ｏ＋Ｓ→ ４Ｃｕ＋ＳＯ2 ・・・・・・・・・・（４） この反応により潤滑油中のＳはＣｕ2 Ｏと反応するため
に、（３）式で金属Ｃｕと反応するＳが少なくなり結果
的にＣｕ−Ｍｏ系皮膜の耐硫化腐食性が高められる。酸
化Ｃｕの含有量が０．０１％未満であると耐硫化腐食性
向上の効果がなく、一方５重量％を超えると耐疲労性が
低下する。好ましい酸化Ｃｕ含有量は０．０５〜２．０
重量％である。
酸化Ｃｕを金属Ｃｕ換算で０．０１〜１０重量％を含有
することができる。酸化Ｃｕは潤滑油中で次のように反
応すると考えられる。 ２Ｃｕ2 Ｏ＋Ｓ→ ４Ｃｕ＋ＳＯ2 ・・・・・・・・・・（４） この反応により潤滑油中のＳはＣｕ2 Ｏと反応するため
に、（３）式で金属Ｃｕと反応するＳが少なくなり結果
的にＣｕ−Ｍｏ系皮膜の耐硫化腐食性が高められる。酸
化Ｃｕの含有量が０．０１％未満であると耐硫化腐食性
向上の効果がなく、一方５重量％を超えると耐疲労性が
低下する。好ましい酸化Ｃｕ含有量は０．０５〜２．０
重量％である。
【００２３】上記したＣｕ−Ｍｏ系複合皮膜を焼結によ
り製造する場合は、銅粉末とモリブデン粉末の混合粉、
銅−モリブデン合金粉末、酸化銅などをライニング上に
散布して、還元性雰囲気中で７００〜１０００℃で１０
〜３０分間熱処理を行うことが好ましい。また、上記し
たモリブデン系粉末の一部または全部を酸化モリブデン
粉末で置き換えることもできる。さらにライニング材料
の粉末上に上記した粉末を二層に散布したものを同様の
条件で焼結することも可能である。
り製造する場合は、銅粉末とモリブデン粉末の混合粉、
銅−モリブデン合金粉末、酸化銅などをライニング上に
散布して、還元性雰囲気中で７００〜１０００℃で１０
〜３０分間熱処理を行うことが好ましい。また、上記し
たモリブデン系粉末の一部または全部を酸化モリブデン
粉末で置き換えることもできる。さらにライニング材料
の粉末上に上記した粉末を二層に散布したものを同様の
条件で焼結することも可能である。
【００２４】本発明のＣｕ−Ｍｏ系複合皮膜を電気めっ
きにより製造する場合は、硫酸銅、硫酸及び０．０１〜
２．０ｍｏｌ／Ｌのモリブデン酸塩、例えばモリブデン
酸ナトリウムを含有するめっき浴中にて１〜１０Ａ／ｄ
ｍ2 の陰極電流密度にて行うめっきによることができ
る。即ち、上記範囲のモリブデン酸塩濃度範囲において
請求項１のＭｏ含有量を得ることができる。上記しため
っき浴は通常の硫酸銅系銅めっき浴に可溶なモリブデン
酸ナトリウム（Ｎａ2 ＭｏＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）を添加した
ものである。この系では陰極領域において浴の色が変色
しており、これは６価のＭｏイオンの一部または全部が
低級酸化物もしくは金属Ｍｏに還元されていることと関
連すると考えられ、その結果得られるＣｕめっき皮膜中
には金属モリブデンとモリブデン化合物もしくは金属モ
リブデンが複合する。電析した銅の一部は次式の反応で
Ｃｕ酸化物としてめっき皮膜に複合化される。２Ｃｕ＋
ＭｏＯ3 →Ｃｕ2 Ｏ＋ＭｏＯ2 ・・・・・・・（５）及
び／又は ２Ｃｕ＋Ｍｏ2 Ｏ5 →Ｃｕ2 Ｏ＋２ＭｏＯ2 ・・・・・（６）
きにより製造する場合は、硫酸銅、硫酸及び０．０１〜
２．０ｍｏｌ／Ｌのモリブデン酸塩、例えばモリブデン
酸ナトリウムを含有するめっき浴中にて１〜１０Ａ／ｄ
ｍ2 の陰極電流密度にて行うめっきによることができ
る。即ち、上記範囲のモリブデン酸塩濃度範囲において
請求項１のＭｏ含有量を得ることができる。上記しため
っき浴は通常の硫酸銅系銅めっき浴に可溶なモリブデン
酸ナトリウム（Ｎａ2 ＭｏＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）を添加した
ものである。この系では陰極領域において浴の色が変色
しており、これは６価のＭｏイオンの一部または全部が
低級酸化物もしくは金属Ｍｏに還元されていることと関
連すると考えられ、その結果得られるＣｕめっき皮膜中
には金属モリブデンとモリブデン化合物もしくは金属モ
リブデンが複合する。電析した銅の一部は次式の反応で
Ｃｕ酸化物としてめっき皮膜に複合化される。２Ｃｕ＋
ＭｏＯ3 →Ｃｕ2 Ｏ＋ＭｏＯ2 ・・・・・・・（５）及
び／又は ２Ｃｕ＋Ｍｏ2 Ｏ5 →Ｃｕ2 Ｏ＋２ＭｏＯ2 ・・・・・（６）
【００２５】Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜を電気めっきにより形成
する条件は、通常の硫酸銅系銅めっき浴に準じることが
できるが、電流密度は１〜１０Ａ／ｄｍ2 の範囲とす
る。
する条件は、通常の硫酸銅系銅めっき浴に準じることが
できるが、電流密度は１〜１０Ａ／ｄｍ2 の範囲とす
る。
【００２６】上記した以外のめっき条件で好ましいもの
は下記のとおりである。 （１）めっき浴 硫酸銅（ＣｕＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ）−１００〜３００ｇ／
Ｌ 硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）−２０〜６０ｇ／Ｌ （２）めっき条件 浴温−２０〜４０℃ 陽極−銅板（可溶性電極） めっき時間−１〜１２０分 ｐＨ−０．９〜１．０
は下記のとおりである。 （１）めっき浴 硫酸銅（ＣｕＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ）−１００〜３００ｇ／
Ｌ 硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）−２０〜６０ｇ／Ｌ （２）めっき条件 浴温−２０〜４０℃ 陽極−銅板（可溶性電極） めっき時間−１〜１２０分 ｐＨ−０．９〜１．０
【００２７】本発明のＣｕ−Ｍｏ系皮膜はライニングの
上に直接形成されるか、ライニングをショットブラスト
等により粗面化し、その表面に形成される。あるいは、
接着性を高めるためにライニングに一旦薄い純銅メッキ
皮膜を形成した後にＣｕ−Ｍｏ系皮膜が形成される。ま
たＣｕ−Ｍｏ系皮膜の上にはＰｂ，Ｓｎ系オーバレイめ
っきを施して表面のなじみ性をさらに高めることが好ま
しい。このオーバレイの他に、ＭｏＳ2 系、ＰＴＦＥ
系、無機又は有機材料のコーティングを施してもよい。
Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜の厚さは０．１〜５０μｍであること
が好しい。より好ましくは５〜１５μｍである。
上に直接形成されるか、ライニングをショットブラスト
等により粗面化し、その表面に形成される。あるいは、
接着性を高めるためにライニングに一旦薄い純銅メッキ
皮膜を形成した後にＣｕ−Ｍｏ系皮膜が形成される。ま
たＣｕ−Ｍｏ系皮膜の上にはＰｂ，Ｓｎ系オーバレイめ
っきを施して表面のなじみ性をさらに高めることが好ま
しい。このオーバレイの他に、ＭｏＳ2 系、ＰＴＦＥ
系、無機又は有機材料のコーティングを施してもよい。
Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜の厚さは０．１〜５０μｍであること
が好しい。より好ましくは５〜１５μｍである。
【００２８】本発明のＣｕ−Ｍｏ系皮膜は、添加剤とし
て（ポリ）サルファイド（スルフィド）、スルフォネー
ト、スルフィネート、スルフェネート、フェネート系，
（ジ）チオフォスフェート化合物、チオケトン、チオア
セタール、チオカルボン酸とその誘導体、スルホキシド
とその誘導体、スルフォニル、スルフィニル、スルフェ
ニル、ＺｎＤＴＰ等の化合物などを添加した潤滑油で潤
滑される部品の保護のために使用することが好ましい。
すなわち、これらの有機硫黄化合物は何れも摺動温度で
ある８０〜１８０℃において腐食性がある硫酸系酸（こ
の酸の腐食性成分を（２）〜（４）式ではＳと表してい
る）に分解し、この酸との反応により銅合金表面の腐食
が起こるが本発明による腐食減量が従来の１／２以下に
減少し、かつ腐食が時間とともに一定になり増えないと
言う顕著な傾向が認められる。以下、実施例により本発
明をより詳しく説明する。
て（ポリ）サルファイド（スルフィド）、スルフォネー
ト、スルフィネート、スルフェネート、フェネート系，
（ジ）チオフォスフェート化合物、チオケトン、チオア
セタール、チオカルボン酸とその誘導体、スルホキシド
とその誘導体、スルフォニル、スルフィニル、スルフェ
ニル、ＺｎＤＴＰ等の化合物などを添加した潤滑油で潤
滑される部品の保護のために使用することが好ましい。
すなわち、これらの有機硫黄化合物は何れも摺動温度で
ある８０〜１８０℃において腐食性がある硫酸系酸（こ
の酸の腐食性成分を（２）〜（４）式ではＳと表してい
る）に分解し、この酸との反応により銅合金表面の腐食
が起こるが本発明による腐食減量が従来の１／２以下に
減少し、かつ腐食が時間とともに一定になり増えないと
言う顕著な傾向が認められる。以下、実施例により本発
明をより詳しく説明する。
【００２９】実施例１ 以下の条件により電気めっきによりＣｕ−Ｍｏ系皮膜を
形成した。 条件Ａ 硫酸銅（ＣｕＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ）−２００ｇ／Ｌ 硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）−３０ｇ／Ｌ モリブデン酸ナトリウム（Ｎａ2 ＭｏＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）
−２４．２ｇ／Ｌ 浴温−３０℃ 陽極−銅板 陰極−銅板 めっき時間−１２０分 ｐＨ−０．９〜１．１ 条件Ｂ 硫酸銅（ＣｕＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ）−２００ｇ／Ｌ 硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）−３０ｇ／Ｌ モリブデン酸ナトリウム（Ｎａ2 ＭｏＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）
−４８．４ｇ／Ｌ 浴温−３０℃ 陽極−銅板 陰極−銅板 めっき時間−３５分 ｐＨ−１．０ 条件Ａでは０．７％Ｍｏ及び２．０％Ｃｕ2 Ｏを含有す
る皮膜（厚さ５０μｍ，図１においてＣｕ−Ｍｏめっき
Ａ）が得られ、一方条件Ｂでは１．０％Ｍｏ及び２．８
％Ｃｕ2 Ｏを含有する皮膜（厚さ１０μｍ，図１におい
てＣｕ−ＭｏめっきＢ）が得られた。
形成した。 条件Ａ 硫酸銅（ＣｕＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ）−２００ｇ／Ｌ 硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）−３０ｇ／Ｌ モリブデン酸ナトリウム（Ｎａ2 ＭｏＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）
−２４．２ｇ／Ｌ 浴温−３０℃ 陽極−銅板 陰極−銅板 めっき時間−１２０分 ｐＨ−０．９〜１．１ 条件Ｂ 硫酸銅（ＣｕＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ）−２００ｇ／Ｌ 硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）−３０ｇ／Ｌ モリブデン酸ナトリウム（Ｎａ2 ＭｏＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）
−４８．４ｇ／Ｌ 浴温−３０℃ 陽極−銅板 陰極−銅板 めっき時間−３５分 ｐＨ−１．０ 条件Ａでは０．７％Ｍｏ及び２．０％Ｃｕ2 Ｏを含有す
る皮膜（厚さ５０μｍ，図１においてＣｕ−Ｍｏめっき
Ａ）が得られ、一方条件Ｂでは１．０％Ｍｏ及び２．８
％Ｃｕ2 Ｏを含有する皮膜（厚さ１０μｍ，図１におい
てＣｕ−ＭｏめっきＢ）が得られた。
【００３０】裏金鋼板（ＪＩＳ ＳＰＣＣ）上に鉛青銅
（ＪＩＳ ＬＢＣ１）をバイメタル状に接合した素材中
に焼結によりＭｏを分散させた。焼結は、アトマイズ銅
粉末（粒度１８０μｍ以下）とＭｏ粉末（粒度６３μｍ
以下）を混合したものをライニング上に平均厚み１．２
ｍｍに散布し７００℃〜１０００℃の温度域を焼結領域
とし還元性雰囲気に保たれた加熱炉内を５〜５０分かけ
て通板して行った。なおアトマイズ銅粉には酸化銅が少
量含まれていた。焼結後にロール加圧機のロールを焼結
層を有するストリップを通過させることにりよりサイジ
ングを行い、再び同様な条件で焼結を行った。その後再
びサイジングを行い、厚みが０．６ｍｍのＭｏを分散さ
せた焼結層を形成した。その組成は０．５％Ｍｏ（図１
においてＣｕ−ＭｏケルメットＣ）、および３．１％Ｍ
ｏ（図１においてＣｕ−ＭｏケルメットＤ）が得られ
た。これらの焼結層及びそれを施さない比較材（Ｃｕ−
ＰｂケルメットＥ）の耐食性試験を以下の条件で行っ
た。
（ＪＩＳ ＬＢＣ１）をバイメタル状に接合した素材中
に焼結によりＭｏを分散させた。焼結は、アトマイズ銅
粉末（粒度１８０μｍ以下）とＭｏ粉末（粒度６３μｍ
以下）を混合したものをライニング上に平均厚み１．２
ｍｍに散布し７００℃〜１０００℃の温度域を焼結領域
とし還元性雰囲気に保たれた加熱炉内を５〜５０分かけ
て通板して行った。なおアトマイズ銅粉には酸化銅が少
量含まれていた。焼結後にロール加圧機のロールを焼結
層を有するストリップを通過させることにりよりサイジ
ングを行い、再び同様な条件で焼結を行った。その後再
びサイジングを行い、厚みが０．６ｍｍのＭｏを分散さ
せた焼結層を形成した。その組成は０．５％Ｍｏ（図１
においてＣｕ−ＭｏケルメットＣ）、および３．１％Ｍ
ｏ（図１においてＣｕ−ＭｏケルメットＤ）が得られ
た。これらの焼結層及びそれを施さない比較材（Ｃｕ−
ＰｂケルメットＥ）の耐食性試験を以下の条件で行っ
た。
【００３１】エンジンオイル（日本石油製HIDIESEL S-
3）に空気を吹き込みかつ加熱して温度を１８０℃に保
った。この条件のエンジンオイル中に供試材（寸法４０
×２０×０．５ｍｍ）を吊り下げて腐食減量を測定し
た。その結果を図１に示す。この図より比較材（Ｃｕ−
ＰｂケルメットＥ）に比べ本発明供試材の腐食減量（１
０-3ｋｇ／ｍ2 ）は著しく少ないことが明らかであり、
特に０．３Ｍｓ程度までの試験時間では比較材も本発明
供試材も腐食減量はほとんど同じであるが、その後前者
は次第に多くなるが後者では飽和する傾向が見られ、ま
た腐食生成物の剥離が認められなかったことは注目に値
する。よって、微量のＭｏ（ＭｏＯ2）及びＣｕ2 Ｏの
添加により腐食を初期の段階に留め、その進展を抑える
効果が図１から認められ、この効果を軸受の耐硫化腐食
防止に結びつけた本発明は自動車部品その他の部品の摺
動技術改良の面で非常に有益である。
3）に空気を吹き込みかつ加熱して温度を１８０℃に保
った。この条件のエンジンオイル中に供試材（寸法４０
×２０×０．５ｍｍ）を吊り下げて腐食減量を測定し
た。その結果を図１に示す。この図より比較材（Ｃｕ−
ＰｂケルメットＥ）に比べ本発明供試材の腐食減量（１
０-3ｋｇ／ｍ2 ）は著しく少ないことが明らかであり、
特に０．３Ｍｓ程度までの試験時間では比較材も本発明
供試材も腐食減量はほとんど同じであるが、その後前者
は次第に多くなるが後者では飽和する傾向が見られ、ま
た腐食生成物の剥離が認められなかったことは注目に値
する。よって、微量のＭｏ（ＭｏＯ2）及びＣｕ2 Ｏの
添加により腐食を初期の段階に留め、その進展を抑える
効果が図１から認められ、この効果を軸受の耐硫化腐食
防止に結びつけた本発明は自動車部品その他の部品の摺
動技術改良の面で非常に有益である。
【図１】腐食試験の結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 保徳 愛知県豊田市緑ケ丘３丁目65番地 大豊工 業株式会社内 (72)発明者 山口 泰史 愛知県豊田市緑ケ丘３丁目65番地 大豊工 業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 裏金上に接着された銅系すべり軸受合金
を含んでなる銅系すべり軸受材料において、前記銅系す
べり軸受合金を被覆するＣｕ−Ｍｏ系皮膜をさらに含
み、該Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜は、金属Ｍｏもしくは酸化Ｍｏ
形態のＭｏを金属Ｍｏ換算で０．０１〜５重量％を含有
し、残部が実質的にＣｕからなることを特徴とする銅系
すべり軸受。 - 【請求項２】 前記Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜は、Ｐｂを１０重
量％以下さらに含有することを特徴とする請求項１記載
の銅系すべり軸受。 - 【請求項３】 前記Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜は、さらに酸化Ｃ
ｕを金属Ｃｕ換算で０．０１〜１０重量％を含有するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の銅系すべり軸
受。 - 【請求項４】 前記Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜の厚さは０．１〜
５０μｍであることを特徴とする請求項１から３までの
何れか１項記載の銅系すべり軸受。 - 【請求項５】 前記Ｃｕ−Ｍｏ系皮膜上になじみ性が優
れたオーバレイ層を設けることを特徴とする請求項１か
ら４までの何れか１項記載の銅系すべり軸受。 - 【請求項６】 硫酸銅、硫酸及び０．０１〜１．０ｍｏ
ｌ／Ｌのモリブデン酸塩を含有するめっき浴中にて１〜
１０Ａ／ｄｍ2 の陰極電流密度にて電気めっきを行うこ
とを特徴とするＣｕ−Ｍｏ系皮膜めっき方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00290196A JP3620673B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 銅系すべり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00290196A JP3620673B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 銅系すべり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189330A true JPH09189330A (ja) | 1997-07-22 |
| JP3620673B2 JP3620673B2 (ja) | 2005-02-16 |
Family
ID=11542265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00290196A Expired - Fee Related JP3620673B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 銅系すべり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3620673B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003000946A1 (fr) * | 2001-06-26 | 2003-01-03 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Element glissant et procede de fabrication de celui-ci |
| JP2008291994A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-12-04 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
| WO2011105119A1 (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-01 | 昭和電工株式会社 | めっき浴、めっき方法、めっき膜、放熱板 |
| CN104884827A (zh) * | 2012-09-25 | 2015-09-02 | 日立化成株式会社 | 滑动轴承组件 |
| CN105765246A (zh) * | 2013-11-27 | 2016-07-13 | 艾默生环境优化技术有限公司 | 用基于硫的油添加剂改善使用高能制冷剂的压缩机的轴承性能 |
-
1996
- 1996-01-11 JP JP00290196A patent/JP3620673B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003000946A1 (fr) * | 2001-06-26 | 2003-01-03 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Element glissant et procede de fabrication de celui-ci |
| JPWO2003000946A1 (ja) * | 2001-06-26 | 2004-10-14 | 株式会社豊田中央研究所 | 摺動部材およびその製造方法 |
| US7404866B2 (en) | 2001-06-26 | 2008-07-29 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Sliding member and method for manufacture thereof |
| JP4639589B2 (ja) * | 2001-06-26 | 2011-02-23 | 株式会社豊田中央研究所 | 摺動部材およびその製造方法 |
| JP2008291994A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-12-04 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
| WO2011105119A1 (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-01 | 昭和電工株式会社 | めっき浴、めっき方法、めっき膜、放熱板 |
| CN104884827A (zh) * | 2012-09-25 | 2015-09-02 | 日立化成株式会社 | 滑动轴承组件 |
| CN105765246A (zh) * | 2013-11-27 | 2016-07-13 | 艾默生环境优化技术有限公司 | 用基于硫的油添加剂改善使用高能制冷剂的压缩机的轴承性能 |
| CN105765246B (zh) * | 2013-11-27 | 2019-07-09 | 艾默生环境优化技术有限公司 | 用基于硫的油添加剂改善使用高能制冷剂的压缩机的轴承性能 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3620673B2 (ja) | 2005-02-16 |
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