CN106795590A - Cu基烧结轴承及Cu基烧结轴承的制造方法 - Google Patents

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Abstract

Cu基烧结轴承，其含有Ni：15质量％以上并在36质量％以下、Sn：3质量％以上并在13质量％以下、P：0.05质量％以上并在0.55质量％以下、作为总和的C：0.02质量％以上并在4质量％以下，余量由Cu和不可避免的杂质构成，在Cu－Ni系主相晶粒内与基体合金化的C的含量为0.02质量％以上并在0.10质量％以下。

Description

Cu基烧结轴承及Cu基烧结轴承的制造方法
技术领域
本申请发明涉及Cu基烧结轴承及Cu基烧结轴承的制造方法。
本申请基于2014年9月4日在日本申请的专利申请2014－180169号主张优先权，其内容在此援引。
背景技术
一直以来在汽车的内燃机中，采用由各种组成的烧结构件构成的轴承。
特别是在向气孔中引入润滑油而使之润滑的烧结含油轴承中，为了得到低摩擦系数，已知Cu基材料有用。特别是在由Fe系合金构成的回转轴的支承中，使用由Cu基烧结构件构成的轴承(Cu基烧结轴承)，能够抑制咬粘。
另一方面，因负荷和振动等造成的高表面压力作用的这种用途的轴承中，为了耐受高表面压力，使用的是铁系和铁铜系的烧结构件。但是，铁系和铁铜系的烧结构件，不适合摩擦系数高，需要进行高精度的控制的用途，例如不适用于节流阀的衬套等，因为要采用滚珠轴承，所以成本高。
近年来，出于削减成本等理由，希望将采用Cu基烧结构件作为这些需要高精度控制的轴承。
作为Cu基烧结构件，有青铜系材料、磷青铜系材料和铜镍系材料。其中，青铜系和磷青铜系材料原本的材料强度低，在施加高表面压力的条件下不能使用。另一方面，铜镍系的Cu基烧结构件，经大量调合Ni而强度被提高，作为能够适用于需要高表面压力而且需要高精度的控制的部分的烧结构件而备受期待。
作为Cu－Ni系的Cu基烧结构件，有专利文献1、专利文献2所公开的。
【先现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本国特开2006－199977号公报(A)
【专利文献2】日本国特开2006－63398号公报(A)
但是，铜镍系的烧结构件，虽然相比青铜系材料和磷青铜系材料而具有较高强度，但是在高表面压力用途中，无法支撑作为轴承而所受到的负荷，磨耗有可能进行。
本发明者们通过锐意研究发现，从铜镍系的烧结构件中减少C量，由此材料强度提高。但是，若使C量过度降低，则发生如下问题，即烧结时的尺寸变化以及变形加大，尺寸精度无法经后道工序的整形而纳入规格内，制品成品率差，招致生产率降低，成本也变高。
发明内容
本申请发明鉴于上述的课题而形成，其目的在于，提供一种可以在高表面压力下使用，烧结中的尺寸变化小，生产率高的Cu基烧结轴承。
本申请发明的一个方式的Cu基烧结轴承(以下，称为“本申请发明的Cu基烧结轴承”)，含有Ni：15质量％以上并在36质量％以下、Sn：3质量％以上并在13质量％以下、P：0.05质量％以上并在0.55质量％以下、C：0.02质量％以上并在4质量％以下，余量由Cu和不可避免的杂质构成，Cu－Ni系主相晶粒内与基体合金化的C的含量为0.02质量％以上并在0.10质量％以下。
另外，在本申请发明的Cu基烧结轴承中，气孔率也可以为8％以上、25％以下。
本申请发明的另一方式的Cu基烧结轴承的制造方法(以下，称为“本申请发明的Cu基烧结轴承的制造方法”)，是将含有Ni：15质量％以上并在36质量％以下、Sn：3质量％以上并在13质量％以下、P：0.05质量％以上并在0.55质量％以下、作为总和的C：0.02质量％以上并在0.10质量％以下、以及作为余量而含有Cu和不可避免的杂质的一种或两种以上的原料粉末加以混合，经冲压成形后进行烧结的Cu基烧结轴承的制造方法。
另外，在本申请发明的Cu基烧结轴承的制造方法中，除了所述原料粉末以外，也可以混合石墨粉末，所述原料粉末中包含的C与来自所述石墨粉末的C的总和，为0.02质量％以上并在4质量％以下。
另外，在本申请发明的Cu基烧结轴承的制造方法中，所述原料粉末也可以是Cu－Ni合金粉末、Sn粉末、Cu－P合金粉末。
根据本申请发明，使材料所含的合金组成，为Ni：15质量％以上并在36质量％以下、Sn：3质量％以上并在13质量％以下、P：0.05质量％以上并在0.55质量％以下、C：0.02质量％以上并在0.10质量％以下，能够提供强度和耐磨耗性高的Cu基烧结轴承。
另外，根据本申请发明的Cu基烧结轴承，有与基体合金化的C(Cu－Ni系主相晶粒内的C)，和在合金中作为游离石墨存在的C。
与基体合金化的C，来自原料Cu－Ni合金粉末中含有的C。通过使与基体合金化的C为0.02质量％以上并在0.10质量％以下，能够使烧结时的尺寸变化率稳定。
另一方面，未与基体合金化而作为游离石墨分散分布在基体中的C，与润滑油一起提供优异的润滑性，具有使耐磨耗性提高的效果。
附图说明
图1是表示实施方式的Cu基烧结轴承的一例的立体图。
图2是构成实施方式的Cu基烧结轴承的Cu基烧结构件的放大组织图。
具体实施方式
以下对于本申请发明的一个实施方式进行说明，但本申请发明不受以下说明的实施方式限定。还有，以下的说明所用的附图，为了使特征显而易见，方便起见而有将特征部分放大显示的情况，各构成要素的尺寸比率等未必与实际相同。
图1表示由本实施方式的Cu基烧结构件10构成的环状的轴承(Cu基烧结轴承)1。另外，轴承1支承的轴2，例如可用不锈钢等的Fe系合金。轴2相对于轴承1进行旋转滑动或直线滑动。
关于本实施方式的轴承1，例如用于汽车的内燃机的节流阀和阀动机构等的控制电动机。在这样的用途中，施加在轴承1上的负荷还会加上来自发动机等的振动，有表面压力为15MPa～25MPa，转速1000rpm～8000rpm的情况。在这样的高负荷、高转速的用途中，现有的Cu基烧结轴承，其强度不充分，有发生异常磨耗的情况，可靠性不充分。本实施方式的Cu基烧结轴承1，可以在强度高的汽车的内燃机的节流阀和阀动机构等的控制用电动机上使用。
图2是通过光学显微镜对于构成本实施方式的Cu基烧结轴承1的Cu基烧结构件10的靠近表面的截面进行观察的组织的示意图。还有，图2不过是示意图，放大显示了作为特征的部分。
如图2所示，Cu基烧结构件10具有如下构造：许多的粒子(Cu－Ni系主相晶粒)11在晶界部分介有气孔12(内在气孔12a和开气孔12b)经烧结而一体化，在气孔12的内部分散有游离石墨(C(Free))13。
另外，Cu基烧结构件10，在内部及表面具有含Sn为30质量％以上的高浓度Sn合金层14。
作为Cu－Ni系主相晶粒的粒子11，由含有Sn、P、C的Cu－Ni合金粒构成，许多的粒子11经烧结而构成Cu基烧结构件10的基体。
Cu基烧结构件10中，由于构成基体的粒子11是Cu－Ni系主相晶粒，从而可确保优异的耐磨耗性。
另外，利用分布在Cu基烧结构件10中所散布的气孔12内的润滑性高的游离石墨13的润滑作用，能够得到高润滑性能。此外，利用浸渗到Cu基烧结构件10的气孔12中的润滑油，可实现耐磨耗性的进一步提高。
Cu基烧结构件10，除了上述的游离石墨13以外，还含有在粒子11内以合金化的状态包含的C。该C来自于原料的Cu－Ni合金粉末中所含有的C。使粒子11内适度地含有C，能够使烧结前后的烧结体的尺寸变化稳定。
高浓度Sn合金层14形成于Cu基烧结构件10内在的内在气孔12a的内面、在Cu基烧结构件10的表面开放形成的开气孔12b的内面、以及开气孔12b的开口部邻域。高浓度Sn合金层14能够提高Cu基烧结构件10对于有机酸的耐腐蚀性。
还有，如图2所示，在开气孔12b之间的生成间隔宽的部分，不形成高浓度Sn合金层14，而是形成粒子11露出的露出部15。但是，这样的露出部15，不会形成于开气孔12b，有机酸不会浸入到粒子11的晶界。因此，即使形成露出部15，也能够充分提高对于有机酸的耐腐蚀性。
Cu基烧结轴承1的制造方法稍后详述，但作为一例，是通过将Cu－Ni合金粉末、Sn粉末、和Cu－P合金粉末所构成的原料粉末，与石墨粉末按既定量均匀混合并冲压成形，对于所得到的成形体以860℃～970℃进行烧结而得到。
Cu基烧结轴承1中，含有Ni：15质量％以上并在36质量％以下、Sn：3质量％以上并在13质量％以下、P：0.05质量％以上并在0.55质量％以下、和C：0.02质量％以上并在4质量％以下，余量由Cu和不可避免的杂质构成。另外，优选在粒子11内，含有0.02质量％以上并在0.10质量％以下的C。另外，Cu基烧结轴承1中，优选气孔率为8％以上并在25％以下。
以下，对于构成Cu基烧结轴承1的Cu基烧结构件10的各组成比及气孔率的优选的范围的理由进行说明。
＜Ni：15质量％以上并在36质量％以下＞
Ni具有的效果是，在粒子11中，与Cu、Sn及P形成基体的固溶体，使Cu基烧结构件10的强度和耐磨耗性提高。
为了得到希望的强度和耐磨耗性，优选Ni的含量为15质量％以上。
另外，若Ni的含量高于36质量％，则烧结性急剧降低，无法避免强度和耐磨耗性的降低。因此，优选Ni为36质量％以下。
虽然不一定是必须的构成，但更优选的Ni的含量的范围为17.2质量％至35.2质量％。进一步优选的Ni的含量的范围是20.6质量％至35.2质量％。
＜Sn：3质量％以上并在13质量％以下＞
Sn具有的效果是，在粒子11中，与Cu、Ni及P形成固溶体，使Cu基烧结构件10的强度和耐磨耗性提高。
为了得到希望的强度和耐磨耗性，优选Sn的含量为3质量％以上。
另外，若Sn的含量高于13质量％，则烧结时的尺寸变化变大，尺寸精度降低。因此，Sn优选为13质量％以下。
虽然不一定是必须的构成，但更优选的Sn的含量的范围为3.0质量％至11.2质量％。进一步优选的Sn的含量的范围是3.0质量％至10.3质量％。
另外，Sn在Cu基烧结构件10中，使内在气孔12a和开气孔12b的内面，以及开气孔12b开口部周边，形成高浓度Sn合金层。高浓度Sn合金层具有使Cu基烧结构件10的耐腐蚀性提高的效果。
＜P：0.05质量％以上并在0.55质量％以下＞
P主要是在粒子11的晶界，与Ni或Cu、Ni及Sn形成固溶体，具有使Cu基烧结构件10的强度和耐磨耗性提高的效果。
为了得到希望的强度和耐磨耗性，优选P的含量为0.05质量％以上。
另外，若P的含量高于0.55质量％，则烧结时的尺寸变化变大，尺寸精度降低。因此，Sn优选为0.55质量％以下。
虽然不一定是必须的构成，但更优选的P的含量的范围是0.1质量％至0.55质量％。进一步优选的P的含量的范围是0.2质量％至0.4质量％。
＜C的含量＞
C有内在于粒子11并与基体合金化的C、和在合金中作为游离石墨13存在的C，各自作用不同。
Cu基烧结构件10中，与基体合金化的C、和作为游离石墨13的C，作为其总和，含有0.02质量％以上并在4质量％以下的C。
虽然不一定是必须的构成，但更优选的C的含量的范围是0.02质量％至3质量％。进一步优选的C的含量的范围是1质量％至3质量％。
＜与基体合金化的C(Combined)：0.02质量％以上并在0.10质量％以下＞
内在于粒子11并与基体合金化的C(Combined)，是来自于原料的Cu－Ni合金粉末中所含有的C。在作为原料粉末之一的Cu－Ni合金粉末中使之以规定量含有，能够使Cu－Ni合金粉末、Sn粉末、Cu－P合金粉末、石墨粉末所构成的压粉体在烧结时的尺寸变化稳定。
Cu－Ni原料粉末中所含有的C，具有抑制原料粉末之间的烧结的效果。
若Cu－Ni原料粉末中所含的C的含量低于0.02质量％，则无法抑制原料粉末之间的烧结，因此烧结促进，烧结导致尺寸过度缩小。因此，优选原料粉末中所含的C的含量为0.02质量％以上。另外，据此优选粒子11中内在的C的含量也为0.02质量％以上。
另外，若原料粉末中所含的C的含量高于0.10质量％，则原料粉末之间的烧结越发难以进行，烧结造成的尺寸的扩大变大。因此，原料粉末中所含的C的含量优选为0.10质量％以下。另外，据此，优选粒子11中内在的C的含量也为0.10质量％以下。
与基体合金化的C的含量为0.02质量％以上并在0.10质量％以下，能够使烧结前后的尺寸的变化率为－2％以上并在0％以下。
虽然不一定是必须的构成，但更优选的与基体合金化的C的含量的范围是0.02质量％至0.081质量％。进一步优选的与基体合金化的C的含量的范围是0.038质量％至0.081质量％。
＜作为游离石墨的C(Free)：4质量％以下＞
作为游离石墨13所含的C，来自于与原料粉末一起混合的石墨粉末。作为游离石墨13所含的C，与润滑油一起赋予Cu基烧结构件10以优异的润滑性，使耐磨耗性提高。但是，作为游离石墨13所含的C，因为介于粒子11的晶界，所以阻碍粒子11之间的结合，有可能使Cu基烧结构件10的强度降低。因此，只以润滑油就能够得到充分的润滑性时，也可以不必形成游离石墨13。这时，在原料粉末的混合时不必供给石墨粉末。
另外，作为游离石墨13而含有的C为4质量％以下，能够一边将Cu基烧结构件10的强度和耐磨耗性的降低抑制在最低限度，一边提高润滑性。
虽然不一定是必须的构成，但作为游离石墨13而含有的C的下限值，为了提供充分的润滑功能而优选为0.988质量％。
虽然不一定是必须的构成，但作为更优选的游离石墨13而含有C的含量的范围为0.988质量％至3.787质量％。进一步优选的作为游离石墨13而含有C的含量的范围为1.503质量％至3.787质量％。
＜余量Cu＞
Cu基烧结构件10，适合作为使Fe系合金的轴滑动的轴承使用。
由Fe系合金构成的轴2，根据轴承1的材质(例如采用Fe系合金时等)不同，容易发生咬粘。轴承1优选即使以Fe系合金作为对立材料而滑动时，也难以发生咬粘。
作为轴承1，使用Cu为支配性的组成的Cu基烧结构件10，则与Fe系合金所构成的轴难以发生咬粘。
＜气孔率：8％～25％＞
气孔12浸渗、积蓄润滑油，在轴承1与对立构件(例如图1所示的轴2)滑动时供给润滑油，具有提高轴承1的耐磨耗性的作用。另外，气孔12还具有缓和轴承1受到的强烈的冲击等，并显著抑制轴承1的磨耗的作用。
用于得到希望的耐磨耗性所需要的气孔率为8％以上。
另外，若气孔率高于25％，则强度降低，耐磨耗性降低，因此优选气孔率为25％以下。
虽然不一定是必须的构成，但更优选的气孔率的范围是10％至25％。进一步优选的气孔率的范围是15％至25％。
轴承1的气孔率，能够根据日本粉末冶金工业会的烧结金属材料的解放气孔率试验方法(JPMA M 02－1992)测量。
＜Cu基烧结轴承的制造步骤＞
以下，说明本实施方式的Cu基烧结轴承1的制造步骤。
首先，作为原材料，准备10μm～100μm左右的范围内的具有规定的平均粒径的Cu－Ni合金粉末或Ni－Cu合金粉末、Cu－P合金粉末、Sn粉末、石墨粉末。另外，为了调整Cu和Ni的成分组成，也可以还准备Cu粉末、Ni粉末。
其次，按最终目标组成比混合各粉末后，添加硬脂酸锌等的润滑剂0.1％～1.0％，例如0.5％左右，用混合机均匀混合数10分钟左右，得到混合粉末。混合时，优选使用双锥型混合机、V型混合器等使之均匀分散。
接着，将混合粉末纳入模具中，施加100MPa～700MPa的压力而进行冲压成形，得到目标形状，例如环状的压粉体。
对于该压粉体，例如，在混合天然气和空气，并通过经加热的催化剂而使之分解变性的吸热型气体(endothermic gas)气氛中，在860℃～970℃的范围内的规定的温度下进行烧结，再进行整形，从而能够得到目标形状的轴承1。
烧结时，作为低熔点的Sn(熔点约232℃)和Cu－P(熔点约718℃)，烧结时熔融，Sn和P与Cu－Ni合金粉末所构成的粒子或Ni－Cu合金粉末所构成的粒子反应。因此，在烧结后，由Cu－Ni合金粉末构成的粒子或由Ni－Cu合金粉末构成的粒子形成的烧结进行，能够得到烧结后的粒子11的晶界的气孔部分存在游离石墨13的图2所示的组织。
还有，在制造Cu－Ni合金粉末或Ni－Cu合金粉末时，使用由合金熔液经急冷而粉末化的雾化法，但在坩埚内收容合金熔液而从喷嘴喷射到外部进行急冷时，会出于脱氧等的目的而混合C，但在此，因为作为C的杂质的影响大，所以通过调节脱氧用而添加的C量，能够控制这些合金粉末所含的C量。
【实施例】
以下，展示实施例而更详细地说明本申请发明，但本申请发明不受这些实施例。
＜试料的制作＞
首先，作为原料粉末，准备Cu－Ni合金粉末(粒径－100目)、Cu－P合金粉末(粒径－200目)、石墨粉末(粒径－150目)、Sn粉末(粒径－250目)、和Ni粉末(平均粒径4μm)。还有，Cu－Ni合金粉末中的Ni的含有比例，和Cu－P合金粉末中的P的含有比例，作为质量％显示在表1中。
接着，以表1所示的比率调合原料粉末，再添加硬脂酸锌0.5％，用V型混合机混合20分钟，生成混合粉末。
接着，将混合粉末纳入模具，以100MPa～700MPa范围内的规定的压力进行冲压成形而形成压粉体。
接着，将该压粉体，在混合天然气和空气，并通过加热的催化剂使之分解变性的吸热型气体(吸热型气体)气氛中进行烧结。各试料的烧结温度显示在表1中。
接着，将所得到的烧结体纳入模具，施加200MPa～700MPa范围内的规定的压力而进行整形。
接着，使烧结体浸渗润滑用的合成油，以真空浸油处理使烧结体内浸渗润滑用的合成油。
通过以上的工序，制作具有外径：18mm×内径：8mm×高：4mm这一尺寸的实施例1～实施例19，和比较例1～比较例8的环状的Cu基烧结轴承。
在下段的表1中，汇总各试料的制作时的各种参数。
接着，将各试料的成分组成、气孔率、作为压环试验的结果的压环强度、烧结前后的尺寸变化率、成品率、以及作为磨耗试验结果的最大磨耗深度汇总在测量的下段的表2中。还有，在表2的成分组成中，C(Free)一列，表示作为游离石墨而介于晶界的C的质量％。另外，C(Combined)一列，表示在粒子的内部经合金化而包含的C的质量％。此外，所谓C(总量)，表示作为C(Free)和C(Combined)而包含在试料中的C的质量％的总量。
以下对于各测量方法进行说明。
＜成分组成＞
成分组成根据原料粉末所含的金属的含量求得。
另外，各试料所含的C的总量之中，作为游离石墨而介于晶界的C(Free)、和在粒子的内部经合金化而包含的C(Combined)的比率，根据以下的方法求得。
首先，通过气体分析法测量试料的烧结轴承所含的C的总量。其次，依据JIS1211－1995的方法进行作为游离石墨而包含的C(Free)的含量的分析。在粒子的内部经合金化而包含的C(Combined)，通过从C的总量中减去游离石墨的含量而求得。
＜气孔率＞
气孔率依据烧结金属材料的释放气孔率试验方法JPMA M 02-1992测量。
＜压环试验＞
对于具有环形形状的试料从半径方向施加载荷，将试料断裂时的试验载荷作为压环强度。
压环强度优选为250MPa以上。
＜尺寸变化率＞
烧结前预先测量成形体(压粉体)的外径尺寸，并实施烧结。测量烧结后的烧结体(烧结滑动材)的尺寸，计算烧结前后的尺寸变化率而求得。
尺寸变化率优选为－2％以上并在0％以下。
＜成品率＞
对于以相同条件制作的50个试料，以整形后的内径尺寸在规定的尺寸公差内外判定成品率。公差范围(公差巾)为0.006mm，公差内的内径尺寸制品为合格品。此外，基于合格品相对于总体的比例，进行A、B、C、D的评价。以下显示评价标准。
A：合格品为95％以上。B：合格品为90％以上并低于95％。
C：合格品为80％以上并低于90％。
D：合格品低于80％。
＜耐磨耗试验＞
首先，对于具有环状的各试料，插入由S45C构成，的轴(shaft)。再对于轴的轴向沿直角方向施加一定的载荷，在试料的半径方向上给予表面压力15MPa的负荷。在此状态下，进行使轴以30m/min.旋转100小时的耐磨耗试验。试验结束后，取出试验片，测量与轴的滑动面的最大磨耗深度。
还有，该磨耗试验，设想的是在高表面压力下使烧结轴承高速旋转。
优选最大磨耗深度为10μm以下。
【表1】
【表2】
＜考察＞
根据表2，实施例1～实施例19的试料，其压环强度、尺寸变化率、成品率、最大磨耗深度均为优选的范围。
相对于此，比较例1的试料，其压环强度低，最大磨耗深度大。比较例1的试料，其Ni的含量低于15质量％。Ni是提高Cu基烧结构件的强度的成分。因此，比较例1被认为强度不足。另外，比较例1的试料，根据尺寸变化率和成品率，可确认尺寸的稳定性低。
比较例2的试料，其压环强度低，最大磨耗深度大。比较例2的试料，其Ni的含量高于36质量％。Ni若其含量高于36质量％，则烧结性急剧降低，强度和耐磨耗性的降低不可避免。因此，比较例2被认为强度不足。
比较例3的试料，其压环强度低，最大磨耗深度大。比较例3的试料，其Sn的含量低于3质量％。Sn是与Ni等一起形成固溶体而提高Cu基烧结构件的强度的成分。因此，比较例3被认为固溶体未充分形成，强度不足。另外，比较例3的试料，根据尺寸变化率和成品率，可确认尺寸的稳定性低。
比较例4的试料，根据尺寸变化率和成品率，可知尺寸的稳定性低。比较例4的试料，其Sn的含量高于13质量％。若Sn的含量高于13质量％，则烧结时的尺寸变化大，尺寸精度降低。比较例4因为Sn的含量过多，所以认为尺寸精度降低。
比较例5的试料，其压环强度低，最大磨耗深度变大。比较例5的试料不含P。P与Ni等一起形成固溶体，是提高Cu基烧结构件的强度的成分。因此，比较例5被认为强度不足。
比较例6的试料，根据尺寸变化率和成品率，可知尺寸的稳定性低。比较例6的试料，其P的含量高于0.55质量％。若Sn的含量高于0.55质量％，则烧结时的尺寸变化大，尺寸精度降低。比较例6因Sn的含量过多，所以认为尺寸精度降低。
比较例7的试料，尺寸过度变小，造成成品率差的结果。比较例7的试料，在粒子的内部经合金化而包含的C(Combined)比0.02质量％少。若C(Combined)低于0.02质量％，则不会阻碍原料粉末之间的烧结，因此烧结被促进，经由烧结导致尺寸过度缩小。因此比较例7的试料，认为会形成成品率差这样的结果。
比较例8的试料，尺寸变化率为正值。即，可知因烧结导致烧结构件膨胀。比较例8的试料，在粒子的内部经合金化而含有的C(Combined)比0.1质量％多。根据这一结果可确认，若C(Combined)高于0.1质量％，则经由烧结导致尺寸变大。另外，比较例8的试料，其压环强度低，最大磨耗深度大。这被认为是由于，作为游离石墨而介于晶界的C(Free)的含量多，因此粒子之间的结合力降低。
以上，说明了本申请发明的实施方式和实施例，但实施方式和实施例的各构成及其组合等仅是一例，在不脱离本申请发明的宗旨的范围内，可以进行构成的附加、省略、置换及其他的变更。另外，本申请发明不受实施方式和实施例限定。
【产业上的可利用性】
能够提供强度和耐磨耗性高，并且尺寸精度也高的Cu基烧结轴承。
【符号的说明】
1 轴承(Cu基烧结轴承)
2 轴
10 Cu基烧结构件
11 粒子(Cu－Ni系主相晶粒)
12 气孔
12a 内在气孔
12b 开气孔
13 游离石墨
14 高浓度Sn合金层
15 露出部

Claims (19)

1.一种Cu基烧结轴承，其中，含有Ni：15质量％以上并在36质量％以下、Sn：3质量％以上并在13质量％以下、P：0.05质量％以上并在0.55质量％以下、以及总和的C：0.02质量％以上并在4质量％以下，余量由Cu和不可避免的杂质构成，
在Cu－Ni系主相晶粒内与基体合金化的C的含量为0.02质量％以上并在0.10质量％以下。
2.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述Ni的含量为17.2质量％以上并在35.2质量％以下。
3.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述Ni的含量为20.6质量％以上并在35.2质量％以下。
4.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述Sn的含量为3.0质量％以上并在11.2质量％以下。
5.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述Sn的含量为3.0质量％以上并在10.3质量％以下。
6.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述P的含量为0.1质量％以上并在0.55质量％以下。
7.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述P的含量为0.2质量％以上并在0.4质量％以下。
8.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述总和的C的含量为0.02质量％以上并在3质量％以下。
9.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述总和的C的含量为1质量％以上并在3质量％以下。
10.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述合金化C的含量为0.02质量％以上并在0.081质量％以下。
11.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，作为所述合金化的C的含量为0.038质量％以上并在0.081质量％以下。
12.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，存在于所述Cu－Ni系主相晶粒间的晶界的作为游离石墨的C的含量为4质量％以下。
13.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述存在于Cu－Ni系主相晶粒间的晶界的作为游离石墨的C的含量为0.988质量％以上并在4质量％以下。
14.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，所述存在于Cu－Ni系主相晶粒间的晶界的作为游离石墨的C的含量为0.988质量％以上并在3.787质量％以下。
15.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，气孔率为8％以上并在25％以下。
16.根据权利要求1所述的Cu基烧结轴承，其中，气孔率为10％以上并在25％以下。
17.一种Cu基烧结轴承的制造方法，其中，混合含有下述粉末中的一种或两种以上的原料粉末，在冲压成形后进行烧结，所述原料粉末为Ni：15质量％以上并在36质量％以下、Sn：3质量％以上并在13质量％以下、P：0.05质量％以上并在0.55质量％以下、C：0.02质量％以上并在0.10质量％以下、以及作为余量而含有Cu和不可避免的杂质。
18.根据权利要求17所述的Cu基烧结轴承的制造方法，其中，除了所述原料粉末以外，还混合石墨粉末，
所述原料粉末中包含的C和来自所述石墨粉末的C的总和为0.02质量％以上并在4质量％以下。
19.根据权利要求17或18所述的Cu基烧结轴承的制造方法，其中，所述原料粉末是Cu－Ni合金粉末、Sn粉末、Cu－P合金粉末。
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