JPWO2008111617A1

JPWO2008111617A1 - すべり軸受

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Publication number: JPWO2008111617A1
Application number: JP2009504072A
Authority: JP
Inventors: 茂幸須賀; 仁志和田; 貴志冨川
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2028-03-12
Also published as: WO2008111617A1; JP5292279B2; EP2133580A4; US20100129011A1; CN101680482B; EP2133580B1; US8440322B2; CN101680482A; EP2133580A1; KR20090110380A

Abstract

すべり軸受層構造の中で圧倒的に量が多いすべり軸受銅合金（ライニング）中のCuがSn系オーバレイに拡散することにより、オーバレイの性能が劣化する問題の対策をライニングの改良により講じる。合計量で4質量％超〜 20質量%のSnとNiを含有し（但し、Snの最低量は４質量％である）、残部Cu及び不可避的不純物からなるすべり軸受層に、拡散防止用中間層を介さずに、厚さが3 〜19μmのSn系オーバレイを電気めっきで被着してなり、すべり軸受層の硬度はHv150以下である。

Description

本発明は、すべり軸受に関するものであり、さらに詳しく述べるならば、銅系合金層の上になじみ性が要求されるSn系オーバレイを被着したすべり軸受において、銅系合金層からCuがSn系オーバレイに拡散することによる性能劣化を防止する技術に関するものである。

従来、上記したすべり軸受としては、Pb,Biなどの軟質合金を添加した銅合金（「ライニング」といわれる）が使用されており、またオーバレイとしてはPbもしくはSn金属あるいはこれらの合金が使用されていた。また、銅合金中のCuがオーバレイ中に拡散して、耐疲労性劣化の原因となるCu₆Sn₅, Cu₃SnなどのCu-Sn系金属間化合物を生成してオーバレイの軟質性を損なうので、拡散防止用中間層としてNiなどの金属中間層（「Niバリヤー」といわれる）をライニングとオーバレイの間に設けることも一般に行われている。
以下、すべり軸受に関する従来技術を出願日順に特許文献１〜１２で列挙し、特許文献１３ではすべり軸受ではないがSn合金/Cu合金積層構造の従来技術として説明する。

特許文献１：特許第3397334号公報（特願平３−302668号）は、ケルメットもしくはアルミニウム合金からなるすべり軸受合金層上に、Niなどの拡散防止用中間層を介してもしくは介さずにめっきされたSn系オーバレイを含んでなるすべり軸受に関するものである。このような層構造はすべり軸受において一般的なものである。この特許文献では、オーバレイに、0.02から0.5重量％の有機物形態で含有されるCはオーバレイのSnが軸受合金層に拡散することを抑制し、この結果として耐焼付性が向上することが述べられている。

特許文献２：特開平5-239696号公報（特願平4-239696号）は、硬質物を分散したSn系オーバレイの下地に対する密着力を高めることを目的とし、平均粒径が0.1〜5μmでありかつ最大粒径が油膜の厚さ以下の粒状硬質物が5〜50体積%分散されている上層と、硬質物が分散されていないSn（合金）からなる下層とからなるSn系オーバレイを提案する。すべり軸受の銅合金は、青銅もしくは鉛青銅であり、任意の添加元素として、In,Tl,P,Ag,Ni,Zn,Alなどを5％以下含有する。

特許文献３：特許第3560723号公報（特願平8-57874号）のすべり軸受銅合金は、Ag, Sn, Sb, In, Mn, Fe, Bi, Zn, Ni及び/又はCr（但しAg及びSnのみの組合せを除く）をCuマトリックス中に固溶し、特にAgを非平衡に過飽和固溶しており、これらの二次相が実質的に形成されていないものである。また、Sn含有量は1〜10wt%, Ni含有量は 5〜 50wt%である。この特許文献においては、特定固溶元素、特にAgが摺動中に銅合金表面に濃縮して耐焼付性にすぐれた物質を摺動面に形成するので、銅合金に通常含有されているSnは必須ではない；Snの拡散を防止するためにオーバレイとすべり軸受の間に拡散防止用Ni中間層を設けることは必須ではない；Sn,Pb,樹脂系などのオーバレイは、必須ではないが、使用してもよいと説明されている。

特許文献４：特開平10-205539号公報（特願平10-205339号）は、裏金と、裏金上に形成された銅合金からなる軸受合金層と、Sn系またはAl系オーバレイとからなる銅系すべり軸受において、軸受合金層とオーバレイとの間に20〜50重量%Znを含むCu―Zn合金からなる中間層を設けることにより、耐焼付性及び耐疲労性を向上する。

特許文献５：特許第3657742号公報（特願平９-152160号）が提案するすべり軸受合金は、1%以上の少なくとも1種のAｇ及びSnを必須成分とし、任意成分としてSb,In,Al,Mg,Cdを含有し、かつ必須成分及び任意成分が固溶しており、この銅合金の上部には六方晶化合物が摺動中にすべり軸受の表面に形成される。この特許文献においては、 Snの拡散を防止するためにオーバレイとすべり軸受の間に拡散防止用Ni中間層を設けることは必須ではない；Sn,Pb,樹脂系などのオーバレイは、必須ではないが、使用してもよいなどと説明されている。この特許文献の提案により拡散防止用Ni中間層を省略すると、コストダウンを図ることができる。

特許文献６：特表平11-510859号公報（特願平10−500079号）は、摺動部材の製造方法に関しており、Sn-Cu-Niなどの電着母材に分散された炭化物などの粒子がSnの拡散を抑制するので、いわゆるNiバリアーが必要なくなり、コストダウンが図られることを開示している。

特許文献７：特開2000-64085号公報（特願平10−345952号）が提案するすべり軸受のすべり軸受層は、50〜95重量％のCuを含む銅合金または60〜95重量％のAlを含むアルミニウム合金よりなり、Niなどからなる拡散阻止層が設けられ、オーバレイは、SnおよびCuを含有する鉛フリー合金よりなるメッキ層であって、8〜30重量％のCu、60〜97重量％のSnおよび0.5〜10重量％のCoを含有し、比較的高い温度まで脆化しないことを特徴とする。

特許文献８：特開2000−345258号公報（特願平11-163247号）が提案するすべり軸受のオーバレイは2〜 10重量％のAgを含有するSn合金である。

特許文献９：特表2002-530530号公報（特願2000-582622号）が提案するすべり軸受のオーバレイは、硬質粒子及び軟質粒子を分散した電気メッキ層であり、その硬度はすべり軸受層に近づく方向で増大している。

特許文献１０：特開2001−247995号公報（特願2000-397944号）が提案するすべり軸受のオーバレイは、Sn-Cu粒子がSnマトリックスに分散したSn系合金であり、通常のPb系オーバレイよりも優れた耐摩耗性を有している。

特許文献１１：特開2002-310158号公報（特願2001-109853号）が提案するすべり軸受のSｎ系オーバレイは、Cu含有量が異なる下層4と上層5からなり、下層4は、Cuを5〜20重量％と多く含有し、厚さが1〜3μmである。これにより、Sn系オーバレイ層から拡散防止用中間層へのCuの拡散は下層4から行なわれるもので、相手材と接する上層5のCuの減少量は抑えられる。したがって、拡散防止用中間層を厚くしなくとも、オーバレイ層の表層部分のCuが減少することを長期にわたり防止できる。

特許文献１２:特開2006-153193号公報（特願2004-34398号）は、銅合金ライニングとＳｎ系オーバレイに熱処理を施すことにより、Sn系オーバレイ中に無数の微細凹凸表面構造を有するCu-Sn化合物層を生成させ、Ｓｎめっきを微細凹凸構造に埋設させることにより、Sn系オーバレイのなじみ性と耐摩耗性を両方とも良好に保つことを提案する。

特許文献１３：特開昭59−145553号公報（特願昭59-4655号）は、ろう付けなどに使用される銅合金構造体に関するものであり、約19〜約28％のNiを必須元素とし、任意元素として、Zn,Mn,Fe,Cr,Mg,P,及び/又はMgを含有する銅合金底体、Sn系コーティング層を有しており、底体中のNiがコーティング層との間にCu-Sn系金属間化合物の生成を阻害し、結果としてろう付け性放置寿命を改良することを開示している。
特許第3397334号公報特開平5-239696号公報特許第3560723号公報特開平10−205539号公報特許第3657742号公報特表平11-510850号公報特開2000-64085号公報特開2000-345258号公報特表2002-530530号公報特開2001-247995号公報特開2002-310158号公報特開2006−153193号公報特開昭59−145553号公報

前掲従来技術は、（イ）オーバレイ中のSnの拡散を防止する方法（特許文献１，６）；（ロ）すべり軸受の摺動面に摺動中に摺動特性が優れた物質を発生させることにより、すべり軸受中の成分拡散を阻止するためのNiバリヤーなどの必要性をなくしたもの（特許文献３，５）；（ハ）特にSnの拡散に関係しないもの（特許文献２、７、８，９、１０）；（ニ）拡散防止用中間層に関するもの（特許文献４，１１）；（ホ）ライニングからSn系オーバレイ中への銅の拡散を利用する技術（特許文献１２）；（へ）合金基材中のCuがSn系被覆層に拡散することを阻止する技術（特許文献１３）に大別される。

本発明は、すべり軸受層構造の中で圧倒的に量が多いすべり軸受銅合金（ライニング）中のCuがSn系オーバレイに拡散することにより、オーバレイの性能を劣化する問題があるが、この問題の対策をライニングの改良により講じるものであるから、すべり軸受に関する特許文献１〜１２が講ずる対策は本発明の技術の範疇には属さない。

本発明技術は分類（へ）に属する。この分類に属する特許文献１３はすべり軸受ではないが、その層構造上にＳｎ系オーバレイを被着すると、すべり軸受となる。しかしながら、特許文献１３に記載されている銅合金は、必須元素としてSn,並びに任意元素としてZn,Mn,Fe,Cr,Mg,P,及び/又はMgを含有するが、Niを含有しないものである。かかる組成の銅合金は、十分にCuの拡散を防止することはできないことが分かった。

上記分類（ロ）に属する特許文献３には、すべり軸受が1 〜10 wt% Sn及び 5〜 50wt%Niを含有し、残部 Cuからなる銅合金であり、Niバリヤーが存在せず、オーバレイがSn系であるすべり軸受が記載されている。この特許文献の記載によると、すべり軸受合金（ライニング）のバルクにはNi,Snがマトリックス中に固溶しており、またNi,Snからなるあるいはこれらを含む二次相は形成されていず、バルクの上にはNi,Sn濃縮表面層が形成されている。さらにSn系オーバレイも一般的には説明されているが、実施例で試験されているオーバレイはPb-Sn-Cu系である。本発明者らはSn系オーバレイを被着して実験したところ上記した成分がライニング表面に濃縮するよりも、ライニング中のCuがSn系オーバレイへ優先的に拡散し、オーバレイの残存Sn層が薄くなった場合、片当たりが発生するような部位では焼付きが起こり易いことを確かめた。

上記した従来技術の現状に鑑みて、本発明は、銅系合金層の上になじみ性が要求されるSn系オーバレイを被着したすべり軸受において、銅系合金層からCuがSn系オーバレイに拡散することによる性能劣化防止技術を提供することを目的とする。
より具体的には、特許文献３に記載された1 〜10 wt% Sn及び 5〜 50wt%Niを含有し、残部 Cuからなる銅合金を用いた軸受層（ライニング）にNiバリヤーを介さずに直接Sn系オーバレイを被着したすべり軸受の組織などの特性をさらに究明した。

本発明に係るすべり軸受は、合計量で4質量％超〜 20質量%のSnとNiを含有し（但し、Snの最低量は4質量％である）、残部 Cu及び不可避的不純物からなるすべり軸受層に、拡散防止用中間層を介さずに、厚さが3 〜19μmのSn系オーバレイを電気めっきで被着してなり、前記すべり軸受層の硬度はHv150以下であることを特徴とする。
さらに、銅合金には総量で5質量％以下のZn,Ag,Al及びInの１種又は２種以上を含有させることができる。これらの添加元素は耐焼付性に寄与する。以下、本発明を詳しく説明する。

本発明のすべり軸受合金に含有されるSn及びNiは、Cuの活量を低下させることにより、CuがSn系オーバレイに拡散することを抑制するとともに、銅合金を強化することにより耐疲労性を向上する。さらに、Sn及びNiは銅合金を固溶硬化する。SnとNiの合計含有量が４質量％以下であると、上記作用が不足し、一方20質量％を超えると、銅合金が過度に固溶硬化しすぎるために、片当たりによる耐焼付性が劣化する。好ましい合計含有量は4〜12質量であり、より好ましくは5〜8質量％である。なお、上記作用に関してはSnもNiも実質的に同じであるが、SnはCuの活量低下および耐疲労性向上の観点から最低4質量％以上存在することが必要である。

上記した銅合金の組織は、Ni及びSnを固溶したCuマトリックスを主たる成分とし、Cu-Sn系金属間化合物の二次相を副成分とする。このCu-Sn系金属間化合物は上記Hv150を超えるが、微細な二次相としてCuマトリックス中に微量分散しているので、銅合金の代表的箇所をビッカース硬度計で測定して得られる平均硬度はHv150以内に収まる。また、特許文献３などで述べられているNi-Snが濃縮し、Ni-Sn系化合物が生成した銅合金の硬度はHv150を超えるが、本発明のライニングでは、オーバレイとの界面にNi,Snが濃縮していない。上記した硬度をもつ銅合金圧延材又は焼結材（ライニング）の製造方法は、NiとSnが銅合金中に過飽和に固溶しない通常の方法及び条件で行うものとする。

本発明におけるSｎ系オーバレイは、純Sn（硬度Hv8〜12）の他に,5質量%以下のAg,Cu及び/又はSbを含有するSn合金（硬度Hｖ10 〜20）を使用することができる。オーバレイは、中性Snめっき浴、酸性Snめっき浴又はアルカリ性めっき浴により成膜することができる。
以下、図面を参照して本発明につきより詳細に説明する。

Sn系オーバレイの厚さと軸受性能、すなわち耐焼付荷重及び耐疲労性の関係を示すグラフである。本発明の請求項３の実施態様を示すすべり軸受の断面図である。ライニングのSn+Ni合計含有量と硬度の関係を示すグラフである。ライニングの硬度と疲労試験の繰り返し数の関係を示すグラフである。ライニングの硬度と焼付面圧の関係を示すグラフである。焼付試験機の図面である。図５の平面図である。 Sn+Ni合計含有量を変化させたすべり軸受の諸特性を示す図表である。 Sn+Ni合計含有量20％のライニングにＳｎ系オーバレイを施した表１の試験片につき熱処理を施した後の軸受全体の顕微鏡写真を示す。エンジン運転時のCu-Sn金属間化合物の成長を説明する図である。

図１には、Sn系オーバレイの膜厚と、後述の方法で測定した片当たり焼付荷重及びオーバレイの非疲労面積率との関係を示す。非疲労面積率は（全面積−疲労面積）/全面積（％）により判定した。非疲労面積は拡大鏡により判定した。この図からSn系オーバレイの厚さを3〜19μmに定めた。好ましいオーバレイの厚さは4〜13μmであり、より好ましくは4〜10μmである。

上記したすべり軸受はSnめっき直後から自動車の運転の初期及び中期の状態に該当する。一方、自動車運転の後期状態にはSn系オーバレイ中にはすべり軸受層との界面で金属間化合物が拡散により生成する。また、すべり軸受が高温で長期に保管されていた場合も、やはり拡散により金属間化合物が生成する。本発明に係るすべり軸受は、自動車に組込まれた後にもまた製造中に熱処理を行う場合も金属間化合物層の成長を抑えることができるので、なじみ性の劣化が少ないことを特長とする。さらに、製造中に熱処理を行い、その後自動車に組み込まれた場合も、一旦形成された金属間化合物層の成長を抑えることができる。このように、種々の使用形態を対象とする本発明に係るすべり軸受は、合計量で4質量％超〜 20質量%のSnとNiを含有し（但し、Snの最低量は４質量％である）、残部 Cu及び不可避的不純物からなるすべり軸受層に、拡散防止用中間層を介さずに、電気めっきで被着されたSn系オーバレイと、該Sn系オーバレイと前記すべり軸受の銅合金との拡散により形成された金属間化合物層を有し、前記すべり軸受層の硬度はHv150以下であることを特徴とするすべり軸受（以下「拡散層を有するすべり軸受」という）である。

上述の後期状態とは自動車の性能などにより異なるが走行距離で100000kmが目安である。この走行距離は平均時速150km/hに換算すると、1000時間に相当する。油温度は現在150℃が一般的であるから、この温度で上記時間熱処理することにより、後期運転状態を実験室で再現することができる。

本発明に係る拡散層を有するすべり軸受の好ましい実施態様は、前記金属間化合物層がSn系オーバレイ中に形成されたCu-Sn系金属間化合物を含んでなり、該Sn系オーバレイとの界面に微小な凹凸が形成されていることを特徴とする。
より詳しく述べるならば、本発明のすべり軸受用銅合金ではCuの活量が低下しているので、熱処理を行っても拡散層が比較的薄く生成され、残存Sn層が厚く保たれ、なじみ性を良好にすることができる。また、かかる熱処理により形成される拡散層の表面には微細な凹凸が無数に形成されている。かかるすべり軸受の断面構造を示す図２において12はすべり軸受層、13はSn系オーバレイ、13Ａは拡散により形成された金属間化合物層、15は微細凹凸である。図示されたように、微細凹凸１５の中にSnが埋め込まれているために、Sn系オーバレイ13が微細凹凸15のレベルまで摩滅した状態では、なじみ性に優れた金属Snと硬度が高いCu-Sn系金属間化合物が相手軸と接触するために、耐焼付性が良好になるものと考えられる。
拡散のための熱処理条件は、特許文献１２で提案された180 〜200℃で 5〜20時間の条件を採用することができる（請求項４）。エンジン運転中にすべり軸受がさらされる温度は、この温度範囲よりは低いことがほとんどであるから、上記した熱処理はエンジン運転中の拡散を抑える効果も期待することができる。

本発明に係る拡散層を有するすべり軸受においては、すべり軸受銅合金とSn系オーバレイとの間で相互拡散が起こっているから、残存Sn系オーバレイとCu-Sn金属間化合物層の合計厚さは、製造直後のSnめっきの厚さよりも大きくなる。この場合、残存Sn系オーバレイはめっき直後よりも薄くなっているから、片当たり状況での性能は新車の性能よりは低下しているが、Snめっき層が残存していれば、ある程度の性能は期待できる。また、劣化の程度は従来のすべり軸受よりは低く抑えられている。但し、一般には、3μｍ以上の残存Ｓｎ系オーバレイの厚さがあることが好ましい。

本発明に係るすべり軸受合金の硬化の程度は硬度により定量的に表すことができる。図３は、圧延後空冷された銅合金中のSn+Ni含有量（SnとNiは等量）と硬さの関係をに示す。また、後述の方法により測定した、Snオーバレイ付きライニングからなるすべり軸受の耐疲労性及び焼付面圧を硬さとの関係をそれぞれ図４及び図５にそれぞれ示す。これらの図から銅合金の硬度はHv75〜150であることが好ましいことが分かる。
続いて、本発明のすべり軸受の試験結果を説明する。

耐疲労性試験方法
試験機：往復動荷重試験機
滑り速度：6.６m/sec（3000rpm）
軸受面圧：57MPa
軸受寸法：直径42mm×幅17mm
軸寸法：S55C（焼入れ）
潤滑油種:10w-30 CF4
給油温度:120℃
試験時間：50h

耐焼付性試験方法
軸受面圧：3.6MPa/30min、ステップアップ
試験時間：焼付発生まで
上記以外の条件は耐疲労性試験と同じ。

図６及び７は焼付試験機を示す。図中、１は回転軸であり、2個の支持軸受２により支承されており、中央部外周には試験軸受４を装着している。３は試験軸受４の内面への給油溝である。試験軸受４にはコネクティングロッド５を介して荷重が加えられる。図７に詳細に示すように、試験軸受４は回転軸１に対して0.2°の角度で接しており、片当たり状況が実現されている。

図３〜５から分かるように、ライニングの硬度が高い方が、耐疲労性は良好になり、また耐焼付性は低下している。硬度はいずれの組成でもHv150以下であった。なお、焼付が起こったときはSn系オーバレイが一部摩滅しており、ライニングが表出していた。

図８にはSn+Ni合計含有量が異なるライニング（但し、Sn+Ni=4.01質量%については、Sn=4質量%,Ni=残、その他はSn,Niは等量）に10μmのSn系オーバレイを被着した試験片、及びこの試験片を150℃で1000時間熱処理した試験片につき前述の方法で耐焼付性試験を行った結果を示す。この熱処理条件は、前述の後期運転状態に相当し、ライニングからのCuの拡散によりオーバレイ中にCu-Sn系金属間化合物が生成される。このような変化を念頭において図８を調べると、次のことが分かる。
（イ）Sn+Ni合計含有量がゼロであると、加熱前の耐焼付性は良好であるが、加熱によるCuの拡散により、耐焼付性は急激に低下する。
（ロ）Sn+Ni合計含有量が25質量%であると、加熱後の耐焼付性が低い。
（ハ）Sn+Ni合計含有量が4〜20質量％の試験片は、加熱前及び加熱後いずれの耐焼付性も良好である。
図9には、Sn+Ni合計含有量20質量％のライニングにつき、エンジン使用中の条件に相当す熱処理を施した後の軸受全体の顕微鏡写真を示す。なお、金属間化合物層とオーバレイの界面には凹凸が存在するが、上記した請求項４相当の熱処理条件により形成される凹凸より界面は平坦化している。

さらに、本発明の使用中のすべり軸受は、Sn系オーバレイ中での金属化合物層の成長が遅いために、長期に安定して優れた性能が得られる利点がある。即ち、内燃機関使用中にはライニング中のCuとSnの相互拡散は避けることができないが、ライニング中のNi,SnがCuの活量を低下させるので、またさらに製造工程中の熱処理によりCu-Sn系金属間化合物拡散層を形成しているので、Sn系オーバレイが金属間化合物に変質することは抑えられる。Snめっき厚さを10μｍとして、150℃において熱処理を行い、Cu-Sn金属間化合物の厚さを測定した結果を示す図10から分かるように、Sn+Ni量を多くすることによりライニング中での金属間化合物層の成長を抑えることができる。即ち、Sn+Ni含有量が零であると、1000時間の熱処理で残存Snはなくなる。これに対してSn+Ni含有量が4.01質量%であると、1000時間熱処理後でもSnがオーバレイの表面に3μｍ残存しており、しかも1000時間後の成長速度は非常に遅くなることが予測される。したがって、本発明によると、従来のすべり軸受よりも後期運転状態の性能を確保することができる。

実施例１
表１に示す組成のライニングを通常の圧延及び成型により厚さ1.5mmのすべり軸受を製造し、板材を電解脱脂、水洗、酸洗、水洗を行い、その上に厚さが10μmのオーバレイを電気めっきにより被着した。なお、電気めっき条件は、次の二種類であったが、結果は同じであった。

条件(a)：
硫酸第1Ｓｎ（金属Sn換算）:20〜30g/L
無機アンモニウム塩:50〜150g/L
有機カルボン酸：10〜４0g/L
浴温: 30℃
電流密度：0.5〜5A/ｄｍ²

条件(b)
ホウフッ化Sn(Snイオンとして)：10〜20g/L
ホウフッ化水素酸：100〜500g/L
ゼラチン：0.5〜4g/L
βナフトール：0.1〜2g/L
浴温：30℃
電流密度0.5〜5A/dm²

自動車運転の後期状態をもたらすように、すべての試験片を150℃で1000時間加熱した後試験を行った。前述の耐焼付試験及び硬度測定（荷重500g）結果を表１に示す。

表１の比較例は次のような明細である。
供試材１、3：金属間化合物の厚さが厚くかつ耐焼付性が劣る。
供試材２、４、５：Ni+Sn合計量が多いために、ライニング硬化が著しく、金属間化合物の成長は抑えられているが、耐焼付性が劣る。
供試材６：実施例の供試材２のライニングに被着されたSn系オーバレイのAg含有量が多すぎる例であり、耐焼付性は劣る。
これらの比較例に対して、本発明の実施例の供試材はすべての性能が優れている。また、オーバレイとの界面にNi,Snが濃縮していないことを（EPMA）により確かめた。

実施例２
実施例１の本発明実施例No.1,2及び比較例1,3について、熱処理条件を200℃、5時間とし、かつ耐焼付性試験を行った結果を表２に示す。

供試材No.1,2は、実施例１よりも耐焼付性がさらに向上しており、微細凹凸構造のCu-Sn拡散層の形成が耐焼付性向上に有効であることを示している。なお、Cu-Sn拡散層の厚さは3μmであった。一方、比較例の供試材１，２では、Cuの拡散が抑制されていないために、残存Sn層が極めて薄く、耐焼付性が実施例１より劣化した。

本発明のすべり軸受の利点は次のとおりである。
（イ）Niバリヤーが不必要であるため製造コストが低い。
（ロ）ライニングがPb などを含有しないために、環境汚染を招かない。
（ハ）ライニングからのCuの拡散そのものが抑えられるために、Sn系オーバレイの設計は拡散防止の観点を主眼にする必要はない。すなわち、Sn系オーバレイの優れたなじみ性を生かした設計をすればよい。この結果、なじみ性にすぐれたＳｎ系オーバレイとＣｕの拡散が抑制されたライニングを組み合わせることができ、内燃機関のすべり軸受、などの摺動部材の摺動特性が著しく改善される。
（ニ）自動車運転中に起こるオーバレイ中へのCuの拡散が抑えられるために、オーバレイのなじみ性能が長期に亘って維持される。一方、オーバレイが一部摩滅した場合でも、ライニングの耐焼付性が優れているので、すべり軸受の性能が優れている。

Claims

合計量で4質量％超〜 20質量%のSnとNiを含有し（但し、Snの最低量は４質量％である）、残部Cu及び不可避的不純物からなるすべり軸受層に、拡散防止用中間層を介さずに、厚さが3 〜19μmのSn系オーバレイを電気めっきで被着してなり、前記すべり軸受層の硬度はHv150以下であることを特徴とするすべり軸受。
合計量で4質量％超〜 20質量%のSnとNiを含有し（但し、Snの最低量は４質量％である）、残部Cu及び不可避的不純物からなるすべり軸受層に、拡散防止用中間層を介さずに、電気めっきで被着されたSn系オーバレイと、該Sn系オーバレイと前記すべり軸受の銅合金との拡散により形成された金属間化合物層を有し、前記すべり軸受層の硬度はHv150以下であることを特徴とするすべり軸受。
前記金属間化合物層が、前記Sn系オーバレイ中に形成されたCu-Sn系金属間化合物層を含んでなり、該Sn系オーバレイとの界面に微小な凹凸を有することを特徴とする請求項２記載のすべり軸受。
前記Cu-Sn系金属間化合物が、すべり軸受を組込む前に180 〜200℃で5〜 20時間熱処理を行うことにより形成されてなる請求項３記載のすべり軸受。
前記すべり軸受層は硬度がHv75 以上であることを特徴とする請求項１から４までの何れか1項記載のすべり軸受。
前記すべり軸受層は、総量で5質量％以下のZn,Ag,Al及びInの１種又は２種以上を含有することを特徴とする請求項１から５までの何れか1項記載のすべり軸受。