JP2006307284A - 鉛フリー銅系摺動材料 - Google Patents
鉛フリー銅系摺動材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006307284A JP2006307284A JP2005131339A JP2005131339A JP2006307284A JP 2006307284 A JP2006307284 A JP 2006307284A JP 2005131339 A JP2005131339 A JP 2005131339A JP 2005131339 A JP2005131339 A JP 2005131339A JP 2006307284 A JP2006307284 A JP 2006307284A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- matrix
- solid lubricant
- sintered
- alloy
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
- F16C2204/10—Alloys based on copper
- F16C2204/12—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
【解決手段】 0.1〜15質量%のSnを含有し、残部が実質的にCuであるCu−Sn系合金粒子からなるマトリックス内に、銅系被覆を施したMoS2、黒鉛、WS2、BNなどの固体潤滑剤粒子が分散されてなる鉛フリー銅系焼結摺動材料において、焼結済状態での前記銅系被覆の硬さが前記マトリックスの硬さよりも低いことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
銅合金粉末と黒鉛もしくは硬質粒子の混合物を焼結する際に、黒鉛粉末粒子に銅の被覆層を設けることにより焼結性を向上することは次の特許文献より公知である。
上記した特許文献2、4及び5は鉛フリー銅系摺動材料に関する。
Pbは固体潤滑効果以外にPbそのものの硬さが低いことに起因するなじみ性の向上の効果が大きい。黒鉛、MoS2などはPb代替固体潤滑剤であるが、Cu−Sn系マトリックスとの結合力が弱いために、摺動中の脱落により軸受表面が粗くなり、耐焼付性が低下する。この欠点は固体潤滑剤の表面にCuめっき被覆を施し、焼結することによりある程度改善されるが、なじみ性については改善されない。
Cu−Snマトリックス中のSn量は0.1〜15質量%(以下、特に断らない限り、百分率は質量%を意味する)とする。摺動材として十分な機械強度を満たすためには、当該マトリックスに対して0.1%以上のSnの添加は必要であり、一方15%を超える添加は脆いCu−Snの金属間化合物を析出させてCu−Snマトリックスの耐荷重性、耐衝撃性を劣化させてしまう。好ましいSn量は3〜10%である。
先ず、「マトリックス」とは母材であって、Cu−Sn系合金を指す。「銅系被覆」とは固体潤滑剤の周囲にあらかじめ施されている銅めっきのことを指している。すなわち、固体潤滑剤粒子に施された銅めっき被覆とCu−Sn合金の間では焼結中に相互拡散が起こり、これらは一体化してマトリックスを作るが、本発明ではこの拡散を完全には進行させないようにしているので、焼結後においても銅めっき被覆中のSn濃度がマトリックス中のSn平均濃度の20%以下になるようなSn濃度勾配が生じる。「なじみ性」とは摺動材料の表面が相手軸表面と摺動初期に摩擦し、特に前者の摩耗により両者の間の摺動が流体潤滑に近づく性質である。これに対して、摺動材料の固体潤滑剤の脱落は起こっても、流体潤滑には進行しない。
ライニング層は厚さが通常200〜800μmである。
焼結後、必要により冷間圧延を1回または2回行なうことにより密度を高めることができる。焼結後は、必要により樹脂、潤滑油の含浸、あるいは表面の切削を行なう。
ところで、硬度と近似する降伏強度はPbが1〜2×103psiであり、Cuは30〜50×103psiであるので、Pbは硬度がCuの約6%以下であると考えられ極めて軟質であり、これがPbの優れたなじみ性に寄与している。これに対して、本発明の被覆層の硬度はマトリックスの約60%程度であり、Pbほど軟質ではないが、後述する耐焼付性試験結果から被覆層がなじみ性を高める効果をもっていると考えられる。
使用した原料、素材は次のとおりである。
(1)銅合金粉末:Cu−6%Sn合金(アトマイズ粉末;180μm以下)
(2)裏金鋼板:SAE1015鋼板(厚さ1.5mm)
(3)Cuめっきグラファイト:平均粒径30μm:めっき厚さ5μm
(4)CuめっきMoS2:平均粒径25μm:めっき厚さ5μm
(5)CuめっきWS2:平均粒径25μm:めっき厚さ5μm
(6)CuめっきBN:平均粒径15μm:めっき厚さ5μm
マトリックス及び被覆の硬度はヴィッカース硬度計により測定した。マトリックスの硬度は実施例はHv130、比較例はHv130であった。
相手材:S45C(Hv430〜530、Rz0.8〜1.0)
荷重ステップ:3MPa/5min
周速:1m/s
油種:無添加パラフィン油
油温:室温
焼付は供試材背面温度が190℃以上になったときに焼付と判定した。
また、表面粗さは焼結後、表面を切削しないで測定した。
試験の結果を表1に示す。
Claims (4)
- 0.1〜15質量%のSnを含有し、残部が実質的にCuであるCu−Sn系合金粒子からなるマトリックス内に、銅系被覆を施した固体潤滑剤粒子が分散されてなる鉛フリー銅系焼結摺動材料において、焼結済状態での前記銅系被覆の硬さが前記マトリックスの硬さよりも低いことを特徴とする鉛フリー銅系焼結摺動材料。
- 前記固体潤滑剤がMoS2、黒鉛、WS2、BNのいずれか1種以上であることを特徴とする請求項1記載の鉛フリー銅系焼結摺動材料。
- 前記マトリックスと前記銅系被覆との硬度差がHv10〜100であることを特徴とする請求項1又は2記載の鉛フリー銅系焼結摺動材料。
- 高周波焼結法によって焼結されたことを特徴とする請求項1から3までの何れか1項記載の鉛フリー銅系焼結摺動材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005131339A JP5073925B2 (ja) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | 鉛フリー銅系摺動材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005131339A JP5073925B2 (ja) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | 鉛フリー銅系摺動材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006307284A true JP2006307284A (ja) | 2006-11-09 |
JP5073925B2 JP5073925B2 (ja) | 2012-11-14 |
Family
ID=37474498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005131339A Expired - Fee Related JP5073925B2 (ja) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | 鉛フリー銅系摺動材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5073925B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112899521A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-04 | 中南大学 | 一种Cu-Ni-Sn基自润滑复合材料及其制备方法 |
WO2021182423A1 (ja) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動部材及びその製造方法並びに硬質物の製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106756213B (zh) * | 2016-11-11 | 2018-06-29 | 中南大学 | 一种高耐磨铜基材料及其制备方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5464263A (en) * | 1977-10-31 | 1979-05-23 | Riken Piston Ring Ind Co Ltd | Preparation of solid lubricant dispersion composite material |
JPS55134102A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-18 | Dowa Mining Co Ltd | Cu-base sintered bearing of high graphite content and production thereof |
JPS55164050A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-20 | Nippon Funmatsu Gokin Kk | Sliding frictional material |
JPS565901A (en) * | 1978-12-26 | 1981-01-22 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | Production of abrasion-resistant sintered alloy |
JPH05230670A (ja) * | 1992-02-18 | 1993-09-07 | Daido Metal Co Ltd | 耐焼付性に優れた多層複合摺動材料 |
JPH11158568A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-15 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐摩耗性および摺動特性に優れる銅合金およびその製造方法 |
JP2002060869A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Taiho Kogyo Co Ltd | 銅系すべり軸受材料及び内燃機関用すべり軸受 |
JP2004083934A (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Senju Metal Ind Co Ltd | 複層摺動部品およびその製造方法 |
JP2005098294A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-04-14 | Senju Metal Ind Co Ltd | スワッシュプレートおよびその製造方法 |
-
2005
- 2005-04-28 JP JP2005131339A patent/JP5073925B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5464263A (en) * | 1977-10-31 | 1979-05-23 | Riken Piston Ring Ind Co Ltd | Preparation of solid lubricant dispersion composite material |
JPS565901A (en) * | 1978-12-26 | 1981-01-22 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | Production of abrasion-resistant sintered alloy |
JPS55134102A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-18 | Dowa Mining Co Ltd | Cu-base sintered bearing of high graphite content and production thereof |
JPS55164050A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-20 | Nippon Funmatsu Gokin Kk | Sliding frictional material |
JPH05230670A (ja) * | 1992-02-18 | 1993-09-07 | Daido Metal Co Ltd | 耐焼付性に優れた多層複合摺動材料 |
JPH11158568A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-15 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐摩耗性および摺動特性に優れる銅合金およびその製造方法 |
JP2002060869A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Taiho Kogyo Co Ltd | 銅系すべり軸受材料及び内燃機関用すべり軸受 |
JP2004083934A (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Senju Metal Ind Co Ltd | 複層摺動部品およびその製造方法 |
JP2005098294A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-04-14 | Senju Metal Ind Co Ltd | スワッシュプレートおよびその製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021182423A1 (ja) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動部材及びその製造方法並びに硬質物の製造方法 |
CN112899521A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-04 | 中南大学 | 一种Cu-Ni-Sn基自润滑复合材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5073925B2 (ja) | 2012-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3939931B2 (ja) | 銅系複層摺動材料 | |
JP4675563B2 (ja) | 軸受およびその製造方法 | |
JP5143827B2 (ja) | Pbフリー銅合金摺動材料を製造する方法 | |
US6334914B2 (en) | Copper alloy sliding material | |
JP5374722B2 (ja) | 耐摩耗性の鉛フリー合金ブッシングおよびその製造方法 | |
US6652675B2 (en) | Copper alloy sliding material | |
RU2524812C2 (ru) | Материал подшипника скольжения | |
JP4476634B2 (ja) | Pbフリー銅合金摺動材料 | |
JP7111484B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2001271129A (ja) | 焼結材料および複合焼結摺動部材 | |
JP2011080525A (ja) | 複層摺動部材 | |
JP4545162B2 (ja) | 複合焼結摺動部材とその製造方法 | |
JPH09125176A (ja) | 銅系すべり軸受材料および内燃機関用すべり軸受 | |
WO2012147780A1 (ja) | 摺動材料、軸受用合金及び軸受用複層金属材 | |
JP4389026B2 (ja) | 摺動材料およびその製造方法 | |
JP2756407B2 (ja) | 耐腐食性と耐摩耗性に優れた摺動材料およびその製造方法 | |
JP2010533756A (ja) | 無鉛焼結潤滑材料及びその製造のための焼結粉末 | |
JP2018016844A (ja) | 複層焼結板及びそれを用いた複層摺動部材並びに複層焼結板の製造方法 | |
JP3484444B2 (ja) | 摺動部材 | |
US5665480A (en) | Copper-lead alloy bearing | |
JP3898619B2 (ja) | 摺動用銅基合金 | |
JP5073925B2 (ja) | 鉛フリー銅系摺動材料 | |
JP4427410B2 (ja) | 耐焼付性に優れたPbフリー銅合金摺動材 | |
JP2001107106A (ja) | 銅系焼結摺動材料 | |
JP6363931B2 (ja) | すべり軸受用銅合金 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080423 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111108 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120821 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120823 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150831 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |