KR20050034575A

KR20050034575A - 무연 베어링

Info

Publication number: KR20050034575A
Application number: KR1020047004321A
Authority: KR
Inventors: 그린로버트엘.; 휘트니와렌제이.; 카펜터제임스엠.
Original assignee: 페더럴-모걸 코오포레이숀
Priority date: 2001-10-08
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2005-04-14
Also published as: PL368116A1; ATE407755T1; KR101223789B1; US6746154B2; US20040111892A1; EP1434665A4; PL204632B1; US20030068106A1; JP2005505688A; US6854183B2; BR0213146B1; DE60228860D1; MXPA04003270A; JP4675563B2; EP1434665A1; BR0213146A; EP1434665B1; WO2003031102A1

Abstract

무연 베어링은 스틸보강판에 충분히 밀적되게 접착되는 청동매트릭스 분말금속 베어링층을 포함한다. 베어링물질은 8~12중량%의 주석, 1~5중량% 이하의 비스무트와, 0.03~0.08중량%의 인, 그리고 나머지의 구리로 형성된다. 주석은 구리에 용해되어 청동매트릭스를 구성하며, 브스무트는 미세분산상으로 매트릭스를 통하여 용해되지 않은 고립입자 형태로 존재한다. 이러한 베어링은 전통적인 청동-납 베어링보다 우수한 물리적인 특성을 보이고 있으며 개선된 내마모성과 내시저성을 갖는다.

Description

무연 베어링 {LEAD-FREE BEARING}

본 발명은 슬라이드형 베어링에 관한 것으로, 특히 엔진 베어링용으로서 스틸보강판에 부착되는 분말금속의 청동을 함유하고 있는 베어링에 관한 것이다.

통상적으로 크랭크샤프트 등을 축설하기 위한 엔진 베어링 분야에서는 스틸보강판에 분말금속의 청동합금을 접착하여 베어링을 형성하는 것은 이미 알려져 있다. 구리/주석 매트릭스는 베어링에 가하여지는 하중을 지탱할 수 있는 강한 베어링면을 형성한다. 이러한 베어링은 적당한 내마모특성 및 내시저성(seizure resistance)을 가져야 하는 바, 이를 위하여 베어링면의 윤활제로서 작용하는 청동 매트릭스에 적량의 납을 첨가하는 것이 일반적이다. 또한, 통상적으로 베어링의 내마모성 및 내시저성을 더욱 향상시키기 위하여 작용면에 주석의 플래쉬 코팅을 부가하고 있다.

환경문제를 고려하여, 납을 대신할 수 있는 여러 가지 대체물질이 개발되었으나, 현재까지 엔진 베어링의 강도, 내마모성 및 내시저성을 크게 떨어뜨리지 않고 납을 대신할 수 있는 대체물질로서의 성능을 보이는 것은 없었다. 본 발명의 목적은 납을 함유하는 베어링에 비견될 수 있거나 이 보다 양호한 특성을 갖는 무연청동의 베어링을 제공하는데 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따라 형성된 엔진 베어링의 사시도,

도 2는 본 발명에 따라 형성된 핀 부싱의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 베어링의 사용전 상태를 보인 부분확대단면도, 및

도 4는 일정기간 사용한 후 베어링의 상태를 보인 도 3과 상응한 단면도이다.

본원 발명자들은 비스무트가 조절된 양의 인과 함께 조절된 양으로 분말금속 청동과 합금되었을 때 그 물리적인 특성이 청동납 베어링과 같거나 우수한 반면에 스틸보강형 분말금속의 청동-납 엔진 베어링보다 우수하거나 같은 내마모성 및 내시저성을 보이는 스틸보강형 베어링을 제공하는 것을 확인하였다.

본 발명에 따라서 형성된 베어링은 스틸보강판에 접착되는 무연분말의 금속 물질로 형성된다. 이 물질은 8~12중량%의 주석, 1~5중량% 이하의 비스무트 및 0.03~0.08중량%의 인, 그리고 나머지의 구리로 형성된다.

본 발명에 따라 형성된 엔진 베어링은 인장강도 ≥400 MPa, 항복강도 ≥290 MPa, 연신율 ≥10%, 경도 ≥130 HV 0.5/15의 물리적인 특성을 보인다. 이에 비하여, 10중량%의 주석과 10중량%의 납을 함유하는 종래의 구리-주석-납 베어링은 평균적으로 223 MPa의 현저히 낮은 항복강도, 비슷한 301 MPa의 인장강도, 약 8%의 감소된 연신율 및 약 96 HV 0.5/15의 낮은 경도를 보인다. 더욱이, 비교를 위하여 동일한 엔진마모시험을 종래의 구리-주석-납 베어링과 본 발명에 따라 제조된 베어링에서 시행하였다. 종래의 구리-주석-납 베어링은 마모에 대하여 약 12 미크론의 손실을 보였으나 본 발명에 따른 베어링은 평균 약 10-11 미크론의 손실을 보여, 본 발명의 따른 베어링이 내마모성과 내시저성에서 종래의 구리-주석-납 베어링 보다는 양호함을 보이고 있다.

본 발명에 따른 베어링은 이에 마찰슬라이딩부하가 가하여질 때 구리내에 균일하게 용해되어 구리-주석 매트릭스로서 작용하는 것으로부터 일정량의 주석이 방출되어 베어링면으로 이동확산되게 함으로서 베어링의 제조당시에는 존재하지 않았고 사용되는 경우에만 나타나는 현저히 높은 농도의 주석이 베어링면에 전개되는 유리한 특성을 보이는 것으로 확인되었다. 베어링면에서 이러한 주석의 이동확산현상과 주석이 풍부한 층의 형성은 베어링의 윤활도를 크게 증가시키고 베어링이 사용될 때 베어링의 내마모성과 내시저성을 향상시킨다. 이러한 주석의 이동확산현상은 전통적인 구리-주석-납 베어링이나 니켈과 같이 기타 제안된 납대체물질을 사용한 베어링에서는 관찰되지 않았다. 완전히 연구된 것은 아니지만, 마찰슬라이딩부하가 가하여질 때 비스무트가 매트릭스내의 주석과 반응하여 주석을 효율적으로 이동시키고 베어링면으로 방출시키는 것으로 여겨진다. 시험후에, 본 발명에 따른 엔진 베어링을 육안검사한 결과 베어링면은 반들거리는 주석색깔의 베어링면을 보였으며, 이 베어링의 화학분석결과 주석농도가, 균일하게 유지되고 있는 표면하부의 구리-주석 매트릭스의 부분보다 표면에서 현저히 높은 주석농도를 보였다.

이와 같은 놀라운 주석의 이동확산현상의 특성은 베어링이 사용되기 전에 베어링면에 주석의 플래쉬 코팅을 도층할 필요가 없거나 최소화하도록 하는 잇점을 준다. 플래쉬 코팅단계를 생략할 수 있도록 함으로써 시간과 장비를 절약할 수 있으며 베어링의 제조를 간단히 할 수 있고 코스트를 낮출 수 있다.

엔진 베어링으로부터 납을 제거함으로써 보다 친환경적인 베어링을 제공할 수 있는 잇점을 가지며, 본 발명에 따라서 납을 비스무트로 대체함으로서 엔진 베어링의 제조방법을 근본적으로 변경시킬 필요없이 동일하거나 보다 우수한 강도와 내마모성 및 내시저성을 제공할 수 있는 잇점을 갖는다. 이와 같이, 본 발명에 따라 제조되는 엔진 베어링은 새로운 분야 또는 구리-주석-납 베어링이 요구되었던 기존의 분야에 용이하게 적용될 수 있으며, 본 발명에 따른 베어링의 제조는 새롭거나 상이한 제조장비를 필요로 함이 없이 이러한 베어링의 제조가 가능하도록 하고, 종래의 구리-주석-납 베어링의 제조에 관련된 일부의 단계 및 장비를 생략할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예로서, 구리-주석-납 비스무트 분말금속물질이 가스분사 구리-주석-비스무트 분말과 물분사 구리-주석-비스무트 분말의 혼합물로부터 제조될 때 특별한 잇점을 갖는다. 또한 완전히 연구된 것은 아니나, 분말이 제조되는 공정이 베어링면에 대한 주석의 이동확산현상에 기여하는 것으로 믿어진다.

도 1은 본 발명에 따라 형성된 엔진 베어링(10)을 보이고 있으며, 도 2는 피스톤을 축설하기 위하여 커넥팅로드의 소형 개방단부에 사용되는 것과 같은 핀 부싱(10')을 보이고 있다. 도면에 대한 설명을 간단히 하기 위하여 이후의 설명은 베어링(10)에 대하여서만 이루어질 것이나 그 내용이 핀 부싱(10')에도 적용됨을 이해할 수 있을 것이다.

엔진 베어링(10)은 반원통형로서 이에 대응하는 다른 반원통형 베어링과 조합되어 엔진의 크랭크샤프트와 같은 회전축을 축설하기 위하여 사용된다. 베어링(10)은 요입형 내면(14)와 요입형 외면(16)을 갖는 반원통형의 스틸보강판(12)을 포함하고 있다. 베어링물질(18)은 내면(14)에 부착된다. 이 베어링물질(18)은 납을 함유하지 않는 무연물질이다. 무연(無鉛)이라 함은 베어링물질이 납을 전혀 함유하고 있지 않거나 불순물로서 극소량(약 0.5% 이하)만을 함유함을 의미한다.

베어링물질(18)은 청동분말합금 또는 청동합금의 혼합물로 제조된다. 분말금속 베어링물질은 스틸보강판(12)의 내면(14)에 대하여 베어링물질의 라이닝을 제공토록 소결되어 스틸보강판(12)에 접착된다. 청동 베어링분야의 전문가라면 잘 알 수 있는 바와 같이, 스틸보강판(12)에 베어링물질을 접착하는 기술은 베어링물질(18)을 느슨한 분말형태로 스틸보강판의 내면에 부착시킨 후에 베어링물질을 가열하여, 소결 및 압연하고 다시 소결하여 일체형의 다층 베어링구조를 형성하도록 스틸보강판(12)에 영구적으로 금속접착되는 무기공의 완전밀적형 층이 형성될 수 있도록 하는 단계를 거친다. 완전밀적이라 함은 분말상 베어링물질(18)이 압축되고 소결되어 이론적으로 거의 완전히 밀적됨을 의미하며 다공질의 오일함유 베어링과는 다르게 오일이나 기타 다른 물질이 침투되지 않는 상태를 의미한다. 따라서, 완전밀적 또는 거의 완전밀적이라 함은 베어링물질(18)이 이론상 완전밀도의 99% 이상의 밀도, 바람직하게는 99.5% 이상, 더욱 바람직하게는 99.9% 이상의 밀도를 갖는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

청동합금 베어링물질(18)은 약 8~12중량% 바람직하게는 9~11중량% 범위의 주석, 약 1~5중량% 바람직하게는 3~4중량%의 비스무트 및 약 0.03~0.08중량% 바람직하게는 0.03~0.07중량%의 인을 함유하고 나머지는 구리로 이루어지며, 이후 상세히 설명되는 바와 같이 베어링물질의 물리적인 특성이나 주석의 이동확산특성을 저해하지 않는 범위에서 불순물 및 기타 첨가물의 유입이 허용된다.

접착된 베어링물질(18)의 층은 구리와 주석의 매트릭스(22)를 가지며, 여기에서 주석은 구리내에 용해되어 있다. 마찬가지로 인도 매트릭스내에 용해되어 있다. 비스무트는 구리내에 용해되지 않고 도 3에서 개략적으로 보인 바와 같이 구리-주석 매트릭스(22)내에 균일하게 분산된 비스무트 고립입자(20) 또는 미세분산상으로 존재한다.

본 발명에 따른 베어링에 있어서 비스무트는 납 대체물로서 사용되고 있으며 본 발명에 의하여 요구된 조절량(즉, 1~5중량% 이하의 사이)만큼 사용될 때 납에 의해 나타나지 않았던 부가적인 특성을 보였다. 압연접착 및 소결되어 완전히 밀적된 본 발명의 베어링 물질(18)의 라이닝은 다음과 같은 물리적인 특성을 보였다.

인장강도 ≥400 MPa

항복강도 ≥290 MPa

연신율 ≥10%

경도 ≥130 HV 0.5/15

이들 물리적인 특성은 앞서의 문단에서 언급된 바와 같이 전통적인 구리-주석-납 베어링에 부합되거나 이를 능가한다. 아울러, 본 발명에 따라서 형성된 엔진 베어링은 전통적인 구리-주석-납 엔진 베어링에 비하여 우수한 내마모성 및 내시저성을 갖는다. 엔진 비교시험에서 본 발명에 따라 형성된 베어링은 약 10~11 미크론의 마모손실을 보였으나 동일한 조건에서 시험된 전통적인 구리-주석-납 베어링에 있어서는 12 미크론의 손실을 보인 바, 이는 본 발명에 따라 형성된 베어링의 마모량이 전통적인 구리-주석-납 베어링에 비하여 약 10% 정도가 감소하였음을 보이고 있다.

재료에 대한 연구에서, 놀랍게도 베어링이 상기한 바와 같이 본 발명에 따라 제조되었을 때, 이 베어링을 전통적인 구리-주석-납 베어링을 대신하여 현재 또는 장래의 베어링분야에 사용될 수 있는 예상된 물리적인 특성을 얻을 수 있음을 발견하였다. 비록 완전히 연구된 것은 아니지만, 현저한 물리적인 특성을 보이는 주요 요인의 하나는 용융 및 분말입자화 과정에서 합금을 탈기(degassing)화 하여서, 베어링물질을 보강판(12)에 압연접착하여 소결시키는 데 작용하는 인의 존재라고 여겨진다. 아울러, 상기 언급된 물리적인 특성과 피로강도는 합금에 첨가되는 비스무트의 양을 조절함으로서 유지된다. 5% 이상의 양이 첨가되는 경우, 비스무트가 매트릭스(22)에 용해되지 않고 비스무트 고립입자(20)는 매트릭스에서의 비스무트 충전홀을 발생시켜서 매트릭스 조직을 취약하게 하는 효과를 갖는다. 비스무트의 양이 너무 많으면, 고립입자(따라서, 이들의 충전공)가 너무 커지고 물질의 필요한 물리적인 특성을 잃는다. 이와 같이, 본 발명에 의한 요구된 범위내의 비스무트의 첨가는, 엔진 베어링분야에서 요구되고 있는 매트릭스의 물리적인 특성의 감소를 나타내지 않고 있다.

또한 비스무트는 놀랍게도 베어링물질(18) 층의 내마모성 및 내시저성에 대한 매우 바람직하고 긍정적인 효과를 갖는 것으로 알려졌다. 도 3에서 보인 바와 같이, 베어링(10)이 제작되어 엔진에 설치되었을 때, 주석은 구리내에 완전히 용해되어 균일한 구리/주석 매트릭스(22)를 형성한다. 그러나, 작동중에 압축슬라이딩 마찰부하가 베어링물질(18) 층의 노출된 베어링면(24)에 가하여질 때, 매트릭스내에서 일정량의 주석이 매트릭스를 통하여 베어링면(24)으로 이동확산되어 도 4에서 보인 바와 같이 베어링면(24)에 주석이 풍부한 주석농후층(26)을 형성한다. 이러한 주석농후층(26)은 베어링면(24)에서 윤활제로서 작용하며 전체 베어링(10)에서 내마모성 및 내시저성의 개선된 효과를 갖는다. 베어링(10)이 마모됨에 따라서 베어링물질(18)은 연속적으로 주석농후층을 보충하는 특징을 보이므로서, 주석농후층(26)이 항상 존재하고 이는 매트릭스(22)내의 주석의 이동확산현상에 의하여 형성된다. 주석의 이동확산현상은 베어링의 부하/마찰조건하에서 용해상태의 주석과 비스무트 사이의 상호작용으로부터 나타나는 결과인 것으로 여겨진다. 구리-주석-비스무트 베어링물질(18)은 베어링면(24)에 그 자신의 주석농후층(26)을 형성하는 특성을 가지므로 종래의 형태로서 상기 언급된 청동-납 베어링에서 통상적으로 요구되었던 주석의 프래쉬 코팅이나 기타 다른 형태의 주석층을 도층할 필요가 없다.

비교시험한 결과 구리-주석-납 베어링에서는 주석의 이동확산현상이 존재하지 않는 것으로 알려져 있다. 또한, 구리-주석-니켈 합금에서도 시험하였으나 여기서도 주석의 이동확산현상은 존재하지 않는 것으로 확인되었다. 다만, 본 발명에 의하여 특정된 양의 비스무트만이 주석의 이동확산현상을 보이므로서, 구리-주석 매트릭스의 물리적인 특성을 부당하게 떨어뜨리지 않고 내마모성과 내시저성이 향상된 것을 보이고 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 구리계 분말금속혼합물을 구리계 가스분사분말과 구리계 물분사분말을 혼합하여 준비한다. 이러한 가스/물분사 혼합물의 시험시편을 재료의 밀적화와 소결에 의하여 준비한다. 유사한 방법으로 시험시편을 가스분사분말만으로 된 것과 물분사분말으로 된 비교 조성물로부터 준비하여, 제1시험시편의 가스/물 혼합물의 비교조성물과 비교한다. 이들 3개 시험시편의 물리적인 특성을 비교하기 위하여 물성을 측정하였다. 그 결과, 가스/물분사 혼합물이 100%의 가스분사분말 또는 100%의 물분사분말로 이루어진 비교조성물의 시험시편에 비하여 현저히 개선된 물리적인 특성을 갖는 것으로 확인되었다. 개선된 물리적인 특성은 항복강도, 인장강도, 연신율, 경도 및 내시저성을 포함하며, 이들 모두는 구리계 소결분말금속 부싱 및 베어링분야에서 중요한 역할을 한다.

[표 1]

Cu-Sn-Bi P/M 시편의 물리적 특성 비교

조 성^*	항복강도MPa	인장강도MPa	연신율%	경도HV 0.5/15	시저하중^** N
3.2 Bi(w.a.)	292	375	4.7	127	4500
5 Bi(w.a.)	300	389	3.3	138	4500
4 Bi(g.a.)	299	370	2.4	123	4500^***
4 Bi(혼합)	324	480	21.4	143	6500

* Cu 90부, Sn 10부인 조성에서 CuSn에 대한 중량%로서 Bi의 양을 표시함.

** 20Nm에서 늘어붙은 토크한계마모시험에 기초함.

g.a는 100% 가스분사분말을 의미함.

w.a는 100% 물분사분말을 의미함.

*** 예상된 비교 w.a.데이터에 기초함.

실시예 1

100%의 물분사분말 조성물을 90부의 구리, 10부의 주석과, 구리-주석혼합물에 대하여 3.2중량%의 비스무트를 첨가하여 준비하였다. 물분사분말을 베어링 제조방법에 따라 스틸보강판상에 응고시켜 소결하였으며 소결층의 물리적인 특성을 표 1에 보였다.

실시예 2

동일한 방법으로 5중량%의 비스무트를 함유한 100% 물분사분말의 90/10 구리주석을 준비하였다. 물리적인 특성을 측정하여 그 결과를 표 1에 보였다. 이는 3-5중량%의 비스무트를 갖는 100% 물분사분말의 특성과 큰 차이를 보이지 않았다.

실시예 3

100%의 가스분사분말이 90부의 구리, 10부의 주석과, 이러한 분말조성에서 구리와 주석의 양에 대하여 약 4중량%의 비스무트를 첨가하여 준비하였다. 상기 실시예 1에서 언급된 공정에 따라 시편을 밀적하고 소결하였다. 물리적인 특성을 측정하여 그 결과를 표 1에 보였다. 동일한 양의 비스무트를 함유하는 100% 물분사분말에 대하여 100% 가스분사분말의 물리적인 특성은 큰 차이를 보이지 않았다.

실시예 4

본 발명에 따른 분말조성물을 함께 혼합하였을 때 90부의 구리, 10부의 주석과, 구리와 주석혼합물의 양에 대하여 약 4중량%의 비스무트를 갖는 조성물을 얻기 위하여 가스 및 물분사분말의 혼합물을 이용하여 조성하였다.

혼합물은 구리의 양에 대하여 약 8중량%의 비스무트를 갖는 구리-비스무트 합금을 예비합금하여 준비하였다. 구리-비스무트 합금을 물분사하여 물분사 구리-비스무트분말을 얻었다. 이 분말에 대하여 혼합된 분말혼합물에서 비스무트의 전체중량비율을 전체 구리와 주석의 약 4중량%로 감소시키기 위한 양으로 가스분사 구리-주석분말을 첨가하였다.이 혼합물을 균일하게 혼합하여 실시예 1에 대하여 언급된 동일한 방법에 따라 밀적시키고 소결하였다.

물리적인 특성을 측정하여 그 결과를 표 1에 보였다. 100% 물분사분말 또는 100% 가스분사분말로 이루어진 비교조성물의 물리적인 특성에 비교하였을 때 혼합형의 물/가스분사 혼합물의 물리적인 특성이 놀랄만큼 현저하게 증가하였다. 예를 들어, 물분사분말 또는 가스분사분말로만 이루어진 것에 비하여 혼합형의 조성물은 내시저성에서 약 45%가 증가하였으며, 물분사분말 또는 가스분사분말로만 이루어진 것에 비하여 혼합형의 조성물의 연성(연신율 %)은 약 500~800% 증가하였음을 알 수 있다. 또한, 이러한 혼합물의 다른 물리적인 특성도 현저히 증가하였다.

비스무트의 양은 혼합형 혼합물에서 약 1%~약 15%의 범위에서 첨가될 수 있다.

본 발명은, 구리계이며 물 또는 가스분사분말의 물리적 특성에서 동일하거나 다른 결과를 얻을 수 있는 다른 물/가스분사 혼합형 분말을 예측할 수 있다. 이러한 조성물계는 구리-주석-은, 구리-주석-납, 구리-주석, 구리-아연-비스무트, 구리-아연-납, 구리-아연-은 및 구리-아연을 포함한다. 비스무트, 납 또는 은의 일부 조성물은 서로 대체되어 구리-주석 또는 구리-아연 계가 물/가스분사혼합물의 물분사성분으로서 비스무트와 납, 비스무트와 은 또는 납과 은, 또는 이들 3가지 모두의 조합을 포함할 수 있다.

적절한 구리-주석-비스무트 분말혼합물에 있어서, 균일하게 혼합된 혼합물은 납을 함유하지 않는 것이 바람직하며 중량비에서 다음의 조성범위를 갖는다. 즉, 주성분의 구리, 9~11%의 주석, 최대 0.1%의 납, 1~10%의 비스무트, 0.3~0,7%의 인, 최대 0.5%의 각각의 아연 및 니켈, 최대 0.35%의 철, 최대 0.15%의 안티몬, 최대 0.015%의 황, 그리고 최대 0.005%의 각각의 알루미늄과 규소.

본 발명의 많은 개량 및 변형이 상기한 내용을 바탕으로 가능하다 할 것은 자명한 바, 특별한 언급이 없는 한 본 발명은 청구범위의 내용에 한정하여 이해하여야 한다.

Claims

무연분말금속의 베어링물질(18)이 스틸보강판(12)에 접착되어 있고, 베어링물질(18)은 8~12중량%의 주석, 1~5중량% 이하의 비스무트 및 0.03~0.08중량%의 인, 그리고 나머지의 구리로 이루어진 베어링.
제1항에 있어서, 무연분말금속의 베어링물질(18)이 완전히 밀적되어 있는 베어링.
제2항에 있어서, 베어링물질(18)이 다음의 특성을 갖는 베어링 :

인장강도 ≥400 MPa

항복강도 ≥290 MPa

연신율 ≥10%

경도 ≥130 HV 0.5/15.
제2항에 있어서, 혼합된 베어링물질(18)이 인은 용해되어 있고 비스무트는 용해되지 않은 고립입자(20)로 분산되어 있는 구리-주석 매트릭스(22)를 포함하고 있는 베어링.
제4항에 있어서, 접착된 베어링물질(18)이 어떠한 부재를 활동가능하게 축설하기 위한 베어링면(24)을 형성하고, 이 베어링물질(18)에 마찰슬라이딩부하가 가하여질 때 일정량의 주석이 베어링면으로 이동확산되게 함으로써 베어링면에 구리-주석 매트릭스내의 주석농도를 초과하는 주석의 농도를 갖는 베어링물질의 변성구조를 형성하는 베어링.
제5항에 있어서, 주석의 이동확산현상이 구리-주석 매트릭스(22)에 용해된 주석과 용해되지 않은 비스무트의 반응으로부터 발생되는 베어링.
제5항에 있어서, 베어링은 엔진 베어링을 포함하고 있는 베어링.
제1항에 있어서, 베어링물질(18)에 마찰슬라이딩부하가 가하여질 때 증가된 내마모성 및 내시저성을 갖는 베어링.
제1항에 있어서, 베어링물질(18)이 가스분사분말 및 물분사분말의 혼합물로 이루어진 베어링.
제9항에 있어서, 가스분사분말 및 물분사분말이 일정량의 비스무트를 함유하고 있는 베어링.
제10항에 있어서, 물분사분말이 가스분사분말보다 비교적 높은 농도의 비스무트를 함유하고 있는 베어링.
다음 단계로 구성된 무연 베어링의 제조방법 :

8~12중량%의 주석, 1~5중량% 이하의 비스무트 및 0.03~0.08중량%의 인과 나머지는 구리로 이루어진 분말금속의 베어링물질(18)을 스틸보강판(12)에 가하는 단계 ; 및

분말금속의 베어링물질(18)을 스틸보강판(12)에 압연 및 소결시켜서 스틸보강판(12)에 베어링물질(18)을 결합시키고 밀적시키는 단계.
제12항에 있어서, 베어링을 착설하여 베어링물질(18)의 노출된 베어링면(24)에 마찰과 하중을 가하여 구리-주석 매트릭스(22)로부터 주석이 베어링면으로 이동확산되게 함으로서 베어링면에 주석이 풍부한 주석농후층을 형성하도록 하는 단계를 포함하는 방법.