JP2733735B2 - 銅鉛合金軸受 - Google Patents

銅鉛合金軸受

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、銅鉛合金軸受に係り、
特に耐食性に優れる銅鉛合金軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】耐食性を高めた軸受用銅鉛合金として
は、特開昭57ー185944号公報に開示された軸受
合金が知られている。この合金はNiを2〜10重量
%、Pb8〜27重量%、Sn0.5〜10重量%及び
残部Cuとした合金粉を鋼からなる裏金に焼結法によっ
てバイメタルとしている。そして、この合金粉を裏金上
に焼結する際に、Pb相が集塊化することを抑制して、
Pb相を不連続に細かくかつ均一に分布させることによ
って、潤滑油中でのPbの酸腐食が抑制されて耐腐食性
が向上するとしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年エンジン
オイルなどでは、サルファ含有量の多い添加剤を使用す
ることにより、さらに摩擦を軽減することが検討されて
いる。このため、サルファ濃度の高い潤滑油が使用され
ても耐腐食性に優れた軸受が求められるに至っている。
すなわち、サルファ濃度の高い潤滑油中では、軸受合金
のマトリックスであるCu相がサルファにより優先的に
腐食されるために、従来の銅鉛軸受では、耐腐食性が十
分でないという問題が生じてきた。この発明では、サル
ファ濃度の高い潤滑油が使用される条件の下でも、耐腐
食性、特にサルファ腐食に対する耐腐食性を高めた銅鉛
合金軸受とすることを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、裏金、及び該裏金に接合された銅鉛系軸受合金から
なる複層軸受であって、銅鉛系軸受合金の組成が、重量
%で10を越えて20%以下のNi、0.5〜8%のS
n、8〜30%のPb、0.2%以下のP、残部がCu
及び不可避不純物から構成している。
【0005】請求項2記載の発明では、裏金、該裏金に
接合された銅鉛系軸受合金、及びオーバーレイの3層構
造からなる多層軸受であって、銅鉛系軸受合金の組成
が、重量%で10を越え20%以下のNi、0.5〜8
%のSn、8〜30%のPb、0.2%以下のP、残部
がCu及び不可避不純物から構成している。
【0006】
【作用】次に、本発明の軸受合金の各合金成分について
説明する。 (1)銅鉛系軸受合金 Ni:10を越えて20重量%以下 Ni10%以下ではサルファに対する耐腐食性が不充分
であり、20%を超えると摺動相手部材である軸に対す
る軸受としてのなじみ性が低下するので、10を越えて
20重量%以下の範囲とした。 Sn:0.5〜8重量% Sn0.5%未満では合金の強度が不足し、8%を超え
ると合金が過度に硬くなり脆さが生じ、また熱伝導率が
低下して非焼付性が低下するので、0.5〜8重量%と
した。 Pb:8〜30重量% Pb8%未満では非焼付性に劣り、30%を超えると強
度が低下するので、8〜30重量%とした。 P:0.2重量以下 Pが0.2%を超えると合金が過度に硬くなって、軸に
対するなじみ性が低下するので、0.2重量以下とし
た。
【0007】なお、バイメタルの製造方法としては、鋼
板上に銅鉛系粉末として合金粉末または混合粉末を散布
し、焼結と圧延によって得られる焼結方法のほかに、予
熱された鋼板上に溶融した軸受合金をライニングし、次
いで冷却して得られる連帯鋳造方式、また予熱した鋼管
の内側に溶融した軸受合金を遠心力によってライニング
し、次いで急冷して得られる遠心鋳造法により同様の目
的を達することができる。
【0008】(2)オーバーレイ Sn:3〜18重量% Sn3%未満ではオーバーレイの強度が不足し、耐腐食
性も悪くなる。18%を超えるとオーバーレイの融点が
低くなって、ワイピング現象(溶融流動現象)を生じ易
くなるので、3〜18重量%が望ましい。 In:15重量%以下 Inが15%を超えるとオーバーレイの融点が低くな
り、ワイピング現象が生じ易くなるので、15重量%以
下が望ましい。 Cu:5重量%以下 Cuが5%を超えるとオーバーレイが硬くなり脆化する
ので、5重量%以下が望ましい。
【0009】
【発明の効果】本発明では、裏金、及び該裏金に接合さ
れた銅鉛系軸受合金からなる複層軸受であって、銅鉛系
軸受合金の組成が、重量%で10を越えて20%以下の
Ni、0.5〜8%のSn、8〜30%のPb、0.2
%以下のP、残部がCu及び不可避不純物としているの
で、耐疲労性を損なうことなく、耐腐食性、特にサルフ
ァ腐食に対して高い耐食性を有する銅鉛合金軸受とする
ことができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とともに詳細
に説明する。8μmの銅メッキを施した鋼裏金の上に表
1に示す本実施例(実施例1〜実施例7)の各組成の銅
鉛系合金粉末を散布し、還元雰囲気炉内に挿入後700
〜900℃の温度で10〜30分間の焼結を行った。そ
の後、合金の密度を高め所定の強さを得るため、ロール
間を通して初回の圧延、さらに再度の焼結、圧延を行っ
てバイメタルを得た。また、このバイメタルの製造方法
と同様にして比較例(No8〜No12)のバイメタル
も作成した。こうして得られたバイメタルの板厚は、総
厚1.60mm、合金厚さ0.35mmであった。ま
た、各バイメタルの合金硬さ、引張強さは表1に示す結
果となった。
【0011】
【表1】
【0012】次に、これらのバイメタルを幅25mm、
長さ50mmに切断した後、合金面を平滑に仕上げた上
で、背面側の銅メッキを除去して、腐食試験のための試
験片を作成した。
【0013】この試験片を用いて腐食試験を行った。腐
食試験は、サルファ含有量の少ない潤滑油及び含有量の
多い潤滑油の2種類について行った。なお、サルファ含
有量の多い潤滑油については実施例3、6、比較例8、
9について行った。サルファ含有量の少ない潤滑油とし
ては、タクシーにて1万Km走行後のものを用い、その
サルファ含有量は0.38%であった。なお、このサル
ファ含有量の少ない潤滑油は劣化(酸化)しており、合
金中の酸腐食を進行しやすい潤滑油を選んだ。また、サ
ルファ含有量の多い潤滑油としては、サルファ含有量が
3.29%の潤滑油を使用した。
【0014】各試験片をサルファ含有量の少ない潤滑油
または含有量の多い潤滑油にそれぞれ浸漬して、130
℃における1000時間後の腐食量を調べた。腐食量
は、各試験片の試験前後の重量差を表面積で除した数値
とした、その結果を表2に示す。
【0015】
【表2】
【0016】表2に示した試験結果によれば、サルファ
含有量の少ない潤滑油における腐食量は本実施例の方が
いずれも比較例よりも少なく、Niを10重量%を越え
20重量%添加した効果が表れている。
【0017】また、サルファ含有量の多い潤滑油による
試験結果によれば、実施例3及び実施例6では腐食量が
6及び8mg/cm2と少なかったのに対して、比較例
8及び比較例9では、59及び29mg/cm2と非常
に大きな腐食量を示し、実施例の効果が表れている。
【0018】また、実施例4と実施例5、比較例9と比
較例10の各試験片を用いて、プレスおよび機械加工に
より、半円形の軸受形状を作成した。その後電気メッキ
によりIn9重量%、Sn9重量%、Cu1重量%、残
部Pbの組成からなる、厚さ20μmのオーバーレイを
施し疲労試験用の供試軸受とした。疲労試験の試験条件
を表3に、試験結果を表4に示す。
【0019】
【表3】
【0020】
【表4】
【0021】この結果、比較例9と比較例10の疲労強
度よりも僅かであるが実施例4と実施例5の方が高いこ
とが判明し、疲労強度を損なわないことが確認された。
以上の試験結果から、実施例1〜7の銅鉛軸受合金は、
合金中にNiを添加することにより、従来の銅鉛軸受合
金に比べて耐疲労性を損なわずに、耐腐食性において優
れた効果を発揮することが判明した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 月光 名古屋市北区猿投町2番地 大同メタル 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−39811(JP,A) 特開 昭57−185944(JP,A) 特公 平2−39572(JP,B2) 特公 平4−13565(JP,B2)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 裏金、及び該裏金に接合された銅鉛系軸
    受合金からなる複層軸受であって、銅鉛系軸受合金の組
    成が、重量%で10を越えて20%以下のNi、0.5
    〜8%のSn、8〜30%のPb、0.2%以下のP、
    残部がCu及び不可避不純物からなることを特徴とす
    る、耐腐食性を有する銅鉛合金軸受。
  2. 【請求項2】 裏金、該裏金に接合された銅鉛系軸受合
    金、及びオーバーレイからなる多層軸受であって、銅鉛
    系軸受合金の組成が、重量%で10を越えて20%以下
    のNi、0.5〜8%のSn、8〜30%のPb、0.
    2%以下のP、残部がCu及び不可避不純物からなるこ
    とを特徴とする、耐腐食性を有する銅鉛合金軸受。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の裏金が、
    鋼材、あるいは鋼材と銅鉛系軸受合金との接合面に10
    μm以下の銅又は銅合金メッキが施されていることを特
    徴とする、耐腐食性を有する銅鉛合金軸受。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の銅鉛系軸受合金上のオー
    バーレイの組成が、重量%で3〜18%のSn、15%
    以下のIn、及び5%以下のCuのうち少なくとも一種
    と残部が不可避不純物からなることを特徴とする、耐腐
    食性を有する銅鉛合金軸受。
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