JPS5834538B2 - シユウドウザイリヨウ - Google Patents
シユウドウザイリヨウInfo
- Publication number
- JPS5834538B2 JPS5834538B2 JP50092249A JP9224975A JPS5834538B2 JP S5834538 B2 JPS5834538 B2 JP S5834538B2 JP 50092249 A JP50092249 A JP 50092249A JP 9224975 A JP9224975 A JP 9224975A JP S5834538 B2 JPS5834538 B2 JP S5834538B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tin
- antimony
- nickel
- sliding
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高荷重、高速摺動の条件下で使用されて好適な
摺動材料に関し、一般摺動材料としての特性を犠牲にす
ることなく耐疲労性と耐摩耗性とを向上させることを目
的とするものである。
摺動材料に関し、一般摺動材料としての特性を犠牲にす
ることなく耐疲労性と耐摩耗性とを向上させることを目
的とするものである。
従来、高荷重、高速摺動の条件下で用いられる摺動材料
としては銅−鉛系の金属を主体としたものが用いられ、
例えば自動車のエンジンにおいて使用される軸受材には
、通常、銅−鉛合金を鋼板に焼結したバイメタル材が用
いられている。
としては銅−鉛系の金属を主体としたものが用いられ、
例えば自動車のエンジンにおいて使用される軸受材には
、通常、銅−鉛合金を鋼板に焼結したバイメタル材が用
いられている。
しかしながら、近年の自動車エンジンに見られるように
、エンジンの小型、高出力化が要求され、かつ、排気ガ
ス浄化対策のためのブローバイガス還元装置等の取付け
が要求されるようになると、摺動材料はより高荷重、高
速摺動、さらには高温度の条件下で信用されることとな
り、このような悪条件下では従来の摺動材料は疲労破壊
や異常摩耗を起こしてトラブルの要因となっていた。
、エンジンの小型、高出力化が要求され、かつ、排気ガ
ス浄化対策のためのブローバイガス還元装置等の取付け
が要求されるようになると、摺動材料はより高荷重、高
速摺動、さらには高温度の条件下で信用されることとな
り、このような悪条件下では従来の摺動材料は疲労破壊
や異常摩耗を起こしてトラブルの要因となっていた。
本発明はかかる欠点に鑑み、高荷重を受は高速摺動され
、高温の潤滑油で潤滑され、さらに変動荷重を受けるよ
うな条件下にあっても、疲労破壊や異常摩耗を起こすこ
とのない摺動材料を提供するものである。
、高温の潤滑油で潤滑され、さらに変動荷重を受けるよ
うな条件下にあっても、疲労破壊や異常摩耗を起こすこ
とのない摺動材料を提供するものである。
すなわち、本発明に係る摺動材料は、銅を主成分とし、
これに鉛を20〜30wt%、錫を2〜6wt%、ニッ
ケルを1〜5wt%、およびアンチモンを0.5〜3w
t%加え、かつ錫とニッケルとアンチモンとの合計を4
〜10wt%の範囲内とした合金から成り、または、よ
り強度を増大せしめるために、裏金としての鋼板の表面
に上記合金を一体的に積層せしめたものからなる。
これに鉛を20〜30wt%、錫を2〜6wt%、ニッ
ケルを1〜5wt%、およびアンチモンを0.5〜3w
t%加え、かつ錫とニッケルとアンチモンとの合計を4
〜10wt%の範囲内とした合金から成り、または、よ
り強度を増大せしめるために、裏金としての鋼板の表面
に上記合金を一体的に積層せしめたものからなる。
より詳しく説明すると、銅に鉛、錫、ニッケルおよびア
ンチモンを適当量添加すると、ニッケルは銅素地に殆ん
ど固溶してマトリックスの耐熱性、耐蝕性を向上させ、
アンチモンはその一部が鉛に固溶して特に高温下での鉛
の耐蝕性を向上させる。
ンチモンを適当量添加すると、ニッケルは銅素地に殆ん
ど固溶してマトリックスの耐熱性、耐蝕性を向上させ、
アンチモンはその一部が鉛に固溶して特に高温下での鉛
の耐蝕性を向上させる。
アンチモンはまた銅にも固溶して銅素地の硬さおよび耐
蝕性を向上させるとともに銅素地の融点を下げる。
蝕性を向上させるとともに銅素地の融点を下げる。
このためこれら金属を従来より低い温度で焼結すること
が可能となり、したがって高温下におかれると粒子が粗
大化する鉛は、その粗大化が阻止されて微細に保持され
、良好な潤滑性を発揮する。
が可能となり、したがって高温下におかれると粒子が粗
大化する鉛は、その粗大化が阻止されて微細に保持され
、良好な潤滑性を発揮する。
さらに本発明において特徴的なことは、銅または鉛に固
溶されない余分の量のニッケル、アンチモン、および錫
が、錫−二ツケル−アンチモンの硬い析出物を作ること
であって、この析出物がマトリックス中に存在すること
により、上記金属添加によるマl−IJラックス機械的
強度の向上に加え、さらにマl−IJラックス硬さ等の
機械的強度および耐摩耗性の向上の効果を得ることがで
きる。
溶されない余分の量のニッケル、アンチモン、および錫
が、錫−二ツケル−アンチモンの硬い析出物を作ること
であって、この析出物がマトリックス中に存在すること
により、上記金属添加によるマl−IJラックス機械的
強度の向上に加え、さらにマl−IJラックス硬さ等の
機械的強度および耐摩耗性の向上の効果を得ることがで
きる。
かかる性質を満足させるためには、錫は2wt%未満で
は充分な機械的強度を得ることができず、逆に6wt%
越えるとマトリックスが硬くなりすぎるという欠点が生
じるため、2〜6wt%に限定した。
は充分な機械的強度を得ることができず、逆に6wt%
越えるとマトリックスが硬くなりすぎるという欠点が生
じるため、2〜6wt%に限定した。
また、ニッケルは、1wt%未満では、機械的強度には
多くの影響を及ぼさないが耐蝕性を向上させる点で期待
できず、5wt%を越えると、製造上溶融温度若しくは
焼結温度が高くなって鉛がマトリックスから溶は出てし
まうという現象を起こすため、1〜5wt%に限定した
。
多くの影響を及ぼさないが耐蝕性を向上させる点で期待
できず、5wt%を越えると、製造上溶融温度若しくは
焼結温度が高くなって鉛がマトリックスから溶は出てし
まうという現象を起こすため、1〜5wt%に限定した
。
次に、アンチモンは、0.5wt%未満では添加した効
果が少なく、3wt%、越えるとマトリックスが脆くな
ってしまうので、0.5〜3wt%に限定した。
果が少なく、3wt%、越えるとマトリックスが脆くな
ってしまうので、0.5〜3wt%に限定した。
次に、鉛は、温情効果を得るために添加したものである
が、20wt%未満では前述の悪条件下では良好な潤屑
効果を得られずに焼付やすくなり、30wt%を越える
と全体の強度が低下して耐荷重性が低下するため、20
〜30wt%に限定した。
が、20wt%未満では前述の悪条件下では良好な潤屑
効果を得られずに焼付やすくなり、30wt%を越える
と全体の強度が低下して耐荷重性が低下するため、20
〜30wt%に限定した。
さらに、錫、ニッケル、アンチモンの合計が少なくとも
4wt%以上でないと充分な機械的強度が得られず、か
つ耐摩耗性を良好にする錫−二ツケル−アンチモンの硬
い析出物の析出も期待できない。
4wt%以上でないと充分な機械的強度が得られず、か
つ耐摩耗性を良好にする錫−二ツケル−アンチモンの硬
い析出物の析出も期待できない。
逆に、上記合計が10wt%を越えると、マトリックス
が固くなり過ぎて脆くなり、摺動材としてのなじみ性も
悪くなる。
が固くなり過ぎて脆くなり、摺動材としてのなじみ性も
悪くなる。
このような点から、その合計を4〜10wt%に限定し
た。
た。
上記成分の合金から成る摺動材料は一般摺動材料として
の特性を充分布しながら、特に耐疲労性、耐摩耗性にお
いて優れた効果を有する。
の特性を充分布しながら、特に耐疲労性、耐摩耗性にお
いて優れた効果を有する。
かかる摺動材料は、ブシュ、スラストワッシャー、集電
用摺板、バルブシート等に用いることができる。
用摺板、バルブシート等に用いることができる。
また、自動車用エンジン等の軸受として用いる場合には
、軸受全体の強度を増すために、低炭素鋼、低合金性鋼
等の鋼板の表面に上記合金を接着、溶着又は焼結して一
体的に積層した状態で使用する。
、軸受全体の強度を増すために、低炭素鋼、低合金性鋼
等の鋼板の表面に上記合金を接着、溶着又は焼結して一
体的に積層した状態で使用する。
軸受の具体例としてはスラストワッシャーベアリング、
ハーフベアリング等である。
ハーフベアリング等である。
なお、特に自動車用エンジンの軸受として用いる場合に
は、積層した合金の表面に鉛を主体とした合金をオーバ
ーレイすることにより、初期なじみ性を向上させること
ができる。
は、積層した合金の表面に鉛を主体とした合金をオーバ
ーレイすることにより、初期なじみ性を向上させること
ができる。
以下本発明の実施例について説明すると、夫々−100
メツシユ以下の銅、鉛、錫、ニッケル、アンチモンの合
金粉末を表Iの試料l〜4で示す割合でそれぞれ混合し
、各混合粉末を750〜800℃の還元性雰囲気中にて
仮焼結を行ない、これをプレス又はロールで圧下して焼
結層に存在する空孔をつぶし、しかる後700〜750
℃で本焼結を行なって4種の試料1〜4を得た。
メツシユ以下の銅、鉛、錫、ニッケル、アンチモンの合
金粉末を表Iの試料l〜4で示す割合でそれぞれ混合し
、各混合粉末を750〜800℃の還元性雰囲気中にて
仮焼結を行ない、これをプレス又はロールで圧下して焼
結層に存在する空孔をつぶし、しかる後700〜750
℃で本焼結を行なって4種の試料1〜4を得た。
このときの試料lの組織写真を第1図および第2図に示
す。
す。
第1図は1000倍、第2図は200倍の組織写真であ
る。
る。
また、上記試料1〜4のそれぞれと同一の割合で混合し
た粉末を裏金としての鋼板の表面にl〜27n11Lの
厚さで散布し、これを上記と同様に750〜800℃の
還元性雰囲気中にて仮焼結を行ない、次にロールで圧下
して空孔をつぶし、さらに700〜750℃で本焼結を
行なって4種の試料5〜8を得た。
た粉末を裏金としての鋼板の表面にl〜27n11Lの
厚さで散布し、これを上記と同様に750〜800℃の
還元性雰囲気中にて仮焼結を行ない、次にロールで圧下
して空孔をつぶし、さらに700〜750℃で本焼結を
行なって4種の試料5〜8を得た。
なお、比較材としては従来量も広く用いられているJI
SKJ4を用い、これの裏金のないものとあるものとを
それぞれ試料9.10とした。
SKJ4を用い、これの裏金のないものとあるものとを
それぞれ試料9.10とした。
また、この200倍の組織写真を第3図に示しておく。
さらに、本実施例においては、焼結方法によって各試料
1〜8を得たが、一般に行なわれている鋳造方法によっ
ても製造できることは確認されている。
1〜8を得たが、一般に行なわれている鋳造方法によっ
ても製造できることは確認されている。
次に、上記各試料1〜10について行なった実験結果に
ついて述べる。
ついて述べる。
実験 l
まず、機械的性質を測定するために、次のような実験を
行なった。
行なった。
硬さについては、ロックウェル硬i計を用い、15Tの
条件で試料1〜4,9の硬度を測定した。
条件で試料1〜4,9の硬度を測定した。
この結果を第4図に示す。
引張り強度については、JIS規格による引張り強度試
験法を用いて、試料l〜4,9について測定した。
験法を用いて、試料l〜4,9について測定した。
この結果を第5図に示す。さらに、裏金材の試料5〜S
、tOについては、裏金と合金積層との密着強度を測定
した。
、tOについては、裏金と合金積層との密着強度を測定
した。
この測定方法としては、同一形状の試験片の裏金を固定
し、合金積層にせん断方向の荷重を加えてせん断される
時の荷重を測定した。
し、合金積層にせん断方向の荷重を加えてせん断される
時の荷重を測定した。
この結果を第6図に示す。
以上の実験結果から明らかな如く、硬さの点においては
従来品に比して充分に硬く、このことは耐摩耗性の点で
有効である。
従来品に比して充分に硬く、このことは耐摩耗性の点で
有効である。
特に耐疲労性に最も大きく影響を及ぼす引張強度につい
ては従来品に比して遥かに優れた性質を有する。
ては従来品に比して遥かに優れた性質を有する。
また、第6図より、鋼板の表面に混合粉末を焼結するこ
とにより従来品に比してより大きな密着強度が得られる
ことが明らかとなった。
とにより従来品に比してより大きな密着強度が得られる
ことが明らかとなった。
実験 2
本実験は試料1〜4,9についての摩耗量を測定した。
これは、試験片を同一形状に製造し、その試験片に3o
g、厚さ3mtnの円板の円周面を押圧する。
g、厚さ3mtnの円板の円周面を押圧する。
いわゆる大越式迅速摩耗試験機を用いて行なった。
この試験条件は次のとおりである。
条件
すべり速度 3.71TL/s
荷 重 0−19.8gまで順次増加すべり距離
600m 潤滑油5AE4P30 油 温 300C±1 ’C 相手材S、 55C(Hv 450〜500)相手材0
.8±0.1μ さ す、り材 。
600m 潤滑油5AE4P30 油 温 300C±1 ’C 相手材S、 55C(Hv 450〜500)相手材0
.8±0.1μ さ す、り材 。
、4土。、1.、。以上の実験結果を示す第7図から明
らかな如く、従来品に比して優れた耐摩耗性を有し、高
荷量、粗 高速摺動の条件下で充分使用に耐え得ることが理解でき
る。
らかな如く、従来品に比して優れた耐摩耗性を有し、高
荷量、粗 高速摺動の条件下で充分使用に耐え得ることが理解でき
る。
特に試料2については、その摩耗量は従来品の172以
下という優れた性質を有している。
下という優れた性質を有している。
そして、耐摩耗性に優れていることは、次の実験結果で
明らかにされた優れた耐疲労性と相まって、異常摩耗を
受けることかないという優れた効果を期待し得るもので
ある。
明らかにされた優れた耐疲労性と相まって、異常摩耗を
受けることかないという優れた効果を期待し得るもので
ある。
実験 3
本実験は裏金を有する試料6と試料ioとを半割軸受形
状に成形し、倉出式動荷重軸受試験機を用いて疲労につ
いての実験を行なった。
状に成形し、倉出式動荷重軸受試験機を用いて疲労につ
いての実験を行なった。
その試験条件は次のとおりである。
条件
l軸受面圧660〜98ok1=
2軸回転数3030〜3160 rpm
3軸受寸法幅20mm1厚さ1.5關
4潤渭 油SAE豐30SD−CB
5給油圧力4kg/crit
6給油源度80℃
7 オイルクリアランス 0.03〜0.048軸受直
径527IL冗 かかる実験結果を示す第8図から理解できるように、本
発明品は従来品に比して極めて優れた耐疲労性を有して
いる。
径527IL冗 かかる実験結果を示す第8図から理解できるように、本
発明品は従来品に比して極めて優れた耐疲労性を有して
いる。
なお、第8図は試料6についての実験結果を示したもの
であるが他の試料5゜7.8についても同様の優れた結
果を得ている。
であるが他の試料5゜7.8についても同様の優れた結
果を得ている。
また、本発明品を自動車用エンジンの軸受に適用して実
際の試験を行なったところ、極めて良好な結果を得た。
際の試験を行なったところ、極めて良好な結果を得た。
本発明は以上述べたように、優れた耐疲労性と耐摩耗性
とを有する摺動材料を得ることができるため、高荷重、
高速摺動の条件下においても疲労破壊や異常摩耗を起こ
すことがないという優れた効果を奏するものである。
とを有する摺動材料を得ることができるため、高荷重、
高速摺動の条件下においても疲労破壊や異常摩耗を起こ
すことがないという優れた効果を奏するものである。
第1図および第2図はそれぞれ試料lの1OOO倍およ
び200倍の組織写真、第3図は従来品たる試料9の2
00倍の組織写真、第4図は硬さ試験の実験結果を示す
グラフ、第5図は引張り強度試験の実験結果を示すグラ
フ、第6図は裏金と合金積層との密着強度試験の実験結
果を示すグラフ、第7図は摩耗試験の実験結果を示すグ
ラフ、第8図は疲労試験の実験結果を示すグラフである
。
び200倍の組織写真、第3図は従来品たる試料9の2
00倍の組織写真、第4図は硬さ試験の実験結果を示す
グラフ、第5図は引張り強度試験の実験結果を示すグラ
フ、第6図は裏金と合金積層との密着強度試験の実験結
果を示すグラフ、第7図は摩耗試験の実験結果を示すグ
ラフ、第8図は疲労試験の実験結果を示すグラフである
。
Claims (1)
- 1 銅を主成分とし、これに重量で鉛を20〜30%、
錫を2〜6%、ニッケルを1〜5%、およびアンチモン
を0.5〜3%加え、かつ、錫とニッケルとアンチモン
との合計を4〜IO%の範囲内とし、かつ少なくとも錫
−ニッケルーアンチモンの金属間化合物の析出物を含有
した焼結合金を裏金鋼板に一体的に積層せしめてなる摺
動材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50092249A JPS5834538B2 (ja) | 1975-07-29 | 1975-07-29 | シユウドウザイリヨウ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50092249A JPS5834538B2 (ja) | 1975-07-29 | 1975-07-29 | シユウドウザイリヨウ |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2185982A Division JPS57152440A (en) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Sliding material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5215416A JPS5215416A (en) | 1977-02-05 |
JPS5834538B2 true JPS5834538B2 (ja) | 1983-07-27 |
Family
ID=14049141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50092249A Expired JPS5834538B2 (ja) | 1975-07-29 | 1975-07-29 | シユウドウザイリヨウ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5834538B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5589449A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-07 | Taiho Kogyo Co Ltd | Sliding material |
BR8006233A (pt) * | 1980-09-26 | 1982-06-01 | Metal Leve Sa | Liga para a camada da antifriccao de mancais e processo para formacao de uma camada anti-friccao sobre uma tira suporte de aco |
US5242717A (en) * | 1990-12-27 | 1993-09-07 | Daido Metal Company Ltd. | Method of producing a composite sliding member |
KR100367203B1 (ko) * | 2000-06-30 | 2003-01-09 | 이현희 | 철도용 스러스트 블록의 조성물 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5011220A (ja) * | 1973-05-31 | 1975-02-05 |
-
1975
- 1975-07-29 JP JP50092249A patent/JPS5834538B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5011220A (ja) * | 1973-05-31 | 1975-02-05 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5215416A (en) | 1977-02-05 |
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