JP2863900B2 - 銅系複層軸受 - Google Patents
銅系複層軸受Info
- Publication number
- JP2863900B2 JP2863900B2 JP7107005A JP10700595A JP2863900B2 JP 2863900 B2 JP2863900 B2 JP 2863900B2 JP 7107005 A JP7107005 A JP 7107005A JP 10700595 A JP10700595 A JP 10700595A JP 2863900 B2 JP2863900 B2 JP 2863900B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- weight
- surface layer
- intermediate layer
- thickness
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
-
- 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
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
-
- 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
-
- 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
- F16C2204/20—Alloys based on aluminium
-
- 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
- F16C2204/20—Alloys based on aluminium
- F16C2204/22—Alloys based on aluminium with tin as the next major constituent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S384/00—Bearings
- Y10S384/90—Cooling or heating
- Y10S384/912—Metallic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12708—Sn-base component
- Y10T428/12715—Next to Group IB metal-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12708—Sn-base component
- Y10T428/12722—Next to Group VIII metal-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12736—Al-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12736—Al-base component
- Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12736—Al-base component
- Y10T428/12764—Next to Al-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12903—Cu-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12903—Cu-base component
- Y10T428/1291—Next to Co-, Cu-, or Ni-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12944—Ni-base component
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
ものである。
えば内燃機関の軸受等では高負荷の条件の下で使用され
るために耐荷重性や疲労強度に優れているAl−Sn系
合金が使用されているが、近年の内燃機関の高速化、高
負荷化に伴って、さらに過酷な条件で使用できる軸受が
要求されている。
体で耐焼付性や耐食性などの軸受諸特性に優れており、
裏金と軸受合金の二層から構成したものを使用している
例が多い。しかし、耐荷重性を高めるために軸受合金の
硬度を大きくすると、なじみ性や異物埋収性が低下し、
耐焼付性などが低下することになる。一方、Cu−Pb
系の複層軸受では、強度が高く疲労強度に優れている
が、耐焼付性、異物埋収性やなじみ性に乏しいために、
軟質のPb系のオーバレイ層(表面層)を設けて、摺動
特性を改善している。しかし、内燃機関の高速化、高負
荷化に伴って、Pb系の表面層では、軟質であること
や、熱伝導率が低くまた融点が低いことなどから、疲労
強度をさらに高めるには限界がある。
系の複層軸受に関するものとして、特開平6−9342
3号公報に開示された技術が知られている。この従来技
術では、表面層にPb4〜50重量%、Snが対鉛比で
2〜20重量%、残部をAlとするAl−Sn合金を用
い、PVD法により、0.002〜0.03mmの厚さ
の表面層としている。また、内燃機関に掃鉛剤を添加し
た加鉛燃料が使用された場合に、この掃鉛剤による摩耗
を防止することを目的として、Cu系合金の中間層に、
Al−Sn合金の表面層を設けたCu系の複層軸受に関
する技術が実開昭59ー169430号に開示されてい
る。この従来技術においても、表面層をメッキ法によっ
て5〜10μm(0.005〜0.01mm)の薄い層
として形成している。そして薄い層とすることによって
高い異物埋収性が得られるとしている。
らにコンパクト化するとともに、これが高速回転、高負
荷となると、軸受面の両端部に疲労クラックが発生する
事例が多く見出されるようになり、上述した従来技術に
おいても疲労強度の点で十分でないことが判明した。こ
の現象は、シャフトに大きな負荷が加えられるとシャフ
トが撓んで片当たりとなり、軸受面の両端部に加えられ
る集中応力によって、疲労強度を越えるためと考えられ
る。特に上述した従来技術では、表面層を0.03mm
以下とするなど薄く、なじみ性が確保されないために疲
労強度を十分に高めることができないものと考えられ
る。一方、なじみ性を確保するために、表面層を軟質な
合金とすれば耐荷重性や耐疲労性等を高めることができ
なくなる。
では、なじみ性を改善して疲労強度を高めることによっ
て、内燃機関の高速化、高負荷化に対応できる軸受とす
ることを目的としている。また、従来技術に示されてい
るメッキ法によって、厚い表面層を得るためには、メッ
キ時間が長くなるばかりか、緻密な表面層を得ることが
困難となるため、実用化が困難である。請求項4の発明
では、圧接法によって表面層を中間層に接合することに
よって、容易に製造できる複層軸受としている。
金層と、Pb9〜32重量%にSn12重量%以下、P
0.5重量%以下の一種若しくは二種を含み残部が実質
的にCuからなるCu−Pb系合金の中間層と、Al−
Sn系合金の表面層とからなり、表面層の厚さを0.0
6mmまたは中間層と表面層との厚さの合計の0.2倍
のいずれか大きい方以上、中間層と表面層との厚さの合
計の0.5倍以下であるとしている。請求項2の発明で
は、裏金層と、Cu−Pb系合金の中間層と、Sn3〜
40重量%、Pb0.5〜15重量%、Si0.1〜3
重量%、Cu0.2〜5重量%、必要によりNi、M
n、V、Mg、Sbの一種または二種以上を総量で3重
量%以下を含み、残部が実質的にAlであるAl−Sn
系合金の表面層とからなり、表面層の厚さを0.06m
mまたは中間層と表面層との厚さの合計の0.2倍のい
ずれか大きい方以上、中間層と表面層との厚さの合計の
0.5倍以下であるとしている。請求項3の発明では、
裏金層と、Pb9〜32重量%にSn12重量%以下、
P0.5重量%以下の一種若しくは二種を含み残部が実
質的にCuからなるCu−Pb系合金の中間層と、Sn
3〜40重量%、Pb0.5〜15重量%、Si0.1
〜3重量%、Cu0.2〜5重量%、必要によりNi、
Mn、V、Mg、Sbの一種または二種以上を総量で3
重量%以下を含み、残部が実質的にAlであるAl−S
n系合金の表面層とからなり、表面層の厚さを0.06
mmまたは中間層と表面層との厚さの合計の0.2倍の
いずれか大きい方以上、中間層と表面層との厚さの合計
の0.5倍以下であるとしている。請求項4の発明で
は、請求項1〜3記載の銅系複層軸受において、中間層
と表面層は、圧接法によって接合されている。請求項5
の発明では、請求項1〜請求項4記載の銅系複層軸受に
おいて、中間層と表面層との間にNi若しくはAlより
なるダム層が形成されている。
の高い鋼板、特に冷延低炭素鋼が望ましい。必要に応じ
てCu系合金裏金を用いてもよい。
この中間層によって耐荷重性や疲労強度の向上を担う。
合金成分としてのPbは異物埋収性を改善する。特にP
b9〜32重量%のものは、この効果が高く、32重量
%を越えると、強度が低下する。また、局部的に表面層
が摩滅して中間層が表面に露出した際にもPbによって
非焼付性の機能が維持される。9重量%未満では異物埋
収性の改善を期待できない。Snを添加すると中間層の
強度が高められると共に耐食性が改善されるが、12重
量%を越えると熱伝導性が低下する。Pを添加すると、
中間層の強度が高められるが、0.5重量%を越えると
靱性が低下する。
この表面層によって摺動特性やなじみ性の向上を担う。
合金成分としてのSnを添加すると非焼付性、なじみ性
および異物埋収性などの表面性能が改善される。3重量
%未満ではこの効果が少なく、40重量%を越えると機
械的性質が低下する。Pbを添加すると非焼付性が改善
されるとともに、製造過程の内面仕上げ工程での切削性
が改善される。0.5重量%未満ではその効果が少な
く、15重量%を越えると偏析しやすくなり、Al素地
中に均一分散させることが困難となる。Siを添加する
と、Al素地中に固溶して硬くなり、耐摩耗性が改善さ
れる。また、硬質のSi粒子を晶出することによって
も、耐摩耗性が改善される。0.1重量%未満ではその
効果が少なく、3重量%を越えると脆くなる。CuはA
l素地中に固溶して強度を高め、特に疲労強度を高める
上で効果的である。添加量が0.2重量%未満ではその
効果が少なく、5重量%を越えるとなじみ性が低下し、
また製造過程における塑性加工が困難になる。Ni、M
n、V、Mg、Sbの一種または二種以上を添加する
と、これらはAlマトリックス中に固溶するか金属間化
合物として析出して、表面層を強化する。総量で3重量
%を越えると粗大な化合物を生成して脆化するため、3
重量%以下とする。
る。表面層が0.06mm未満と薄い場合には、なじみ
性が十分に発揮されず疲労強度の向上は望めない。ま
た、早期に摩滅して中間層が露出するようになる。ま
た、大型の軸受では、中間層と表面層との合計の厚さも
大きくなり、表面層がなじみ性を十分に発揮するには、
表面層の厚さを中間層と表面層との厚さの合計の厚さの
0.2倍以上とすることが必要となる。このため、厚さ
を0.06mmまたは中間層と表面層の合計の厚さの
0.2倍のいずれか大きい方以上とする。一方、表面層
が厚くなると、繰返し荷重による表面の撓み量が大きく
なり、かえって疲労強度が低下する傾向を生じる。この
ため、表面層の厚さは、中間層と表面層との合計の厚さ
の0.5倍以下とする。
よることが望ましい(請求項4)。表面層のAl−Sn
系合金を鋳造または焼結した後、圧延して所定の厚さの
シート材を形成し、このシート材を中間層上に圧接し、
その後に拡散焼鈍して完全に接合する。この圧接法によ
れば、0.06mm以上の厚さのシート材を容易に製造
することができる。
形成することもできるが、0.06mm以上の厚さのメ
ッキ層では、表面が粗面となりやすく、また、メッキ時
間が長くなってコスト的に不利となる。また、鋳造法で
は、中間層のCu合金と表面層のAl合金との接合とな
り、脆い金属間化合物が形成され易く、その適用には特
別の配慮が必要となる。
で、特定の合金成分の望ましくない拡散移動や金属間化
合物を生成する場合には、中間層と表面層との間にNi
若しくはAlよりなるダム層を設ける(請求項5)。こ
れによって、脆い金属間化合物の生成を防止するととも
に大きな接合力を得ることができる。なお、ダム層はN
i若しくはAlの他、Ni−Cu、Ni−Cr若しくは
Al−Si、Al−Mn,Al−Cuなどの合金として
もよい。
明によって、疲労強度に優れた銅系複層軸受とすること
ができる。特に中間層と表面層を、圧接法によって接合
することによって、製造の容易な請求項1〜3記載の銅
系複層軸受とすることができる(請求項4)。またさら
に、中間層と表面層との間に、Ni若しくはAlよりな
るダム層を設けることによって、中間層と表面層を強固
に接合することができる(請求項5)。
て説明する。この発明の効果を知るために、実施例1〜
15および比較例16〜25の試験試料を下記のように
製作した。裏金層として、炭素量が0.03〜0.23
重量%の冷延低炭素鋼の薄板を使用した。この薄板の上
に、中間層となる各試験試料の成分の金属粉末を施して
焼結、ロール圧延を繰り返した。一方、表面層として
は、各試験試料の成分となるように、合金鋳造、圧延ま
たは金属粉末の焼結、圧延によりシート材を形成した。
ね合わせた上でロール圧接、拡散焼鈍して接合した。ま
た、いくつかの実施例または比較例においては電気メッ
キ、ロール圧接によりNiまたはAlのダム層を形成し
た。なお、比較例16は裏金に表面層を直接ロール圧接
して接合し、中間層を設けない例とした。また、比較例
19は中間層の表面にPb−Sn合金を電気メッキによ
って表面層を形成した例とした。次にこれを切断した
後、半円形に湾曲し、内径を56mm、幅26mmのい
わゆる半割り複層軸受とした。このときの中間層の厚さ
をT1(mm)、表面層の厚さをT2(mm)とした。表
1、表2に各成分を示し、また各中間層および表面層の
厚さを表3に示す。
疲労試験を行った。この片当たり疲労試験では撓みやす
いシャフトを使用し、これによって複層軸受の両端で片
当たり状態となるように設定した。このため、この片当
たり試験機による試験では、複層軸受のなじみ性による
影響を含んだ結果が得られ、実際に使用された場合の疲
労強度を評価できる。試験は、それぞれの実施例1〜1
5、比較例16〜25において、面圧を10MPaずつ
変更して行い、各最高面圧付近では、それぞれ三個につ
いて行った。
により観察して、疲労クラックの無いものを○、有るも
のを×とした。この結果、表5に示す試験結果が得られ
た。
0MPaの最高面圧を示しているのに対して、実施例で
は、いずれも110MPa以上の高い最高面圧を示し、
片当たり条件の下で高い疲労強度を有することが確認さ
れた。なお、比較例19は、従来からなじみ性に優れた
複層軸受として知られているPb−Sn合金を表面層と
したものであり、120MPaの高い値を示したが、他
の実施例や比較例と比較して摩耗しており、耐摩耗性に
欠けるものであった。一方、各実施例では、この比較例
19と遜色無い高い最高面圧を示し、その摩耗量も少な
かった。
らなり、実質的に公知の二層のAl−Sn系合金軸受で
あって、特に同一成分の表面層とした実施例7,14、
比較例17,18のいずれと比較しても疲労強度は低
く、改めて、中間層としてCu−Pb系合金を使用する
ことの有利さが確認できた。
した比較例21の100MPaの最高面圧に対して、
0.06mmとした実施例5では、130MPaとな
り、表面層の厚さが疲労強度に極めて大きな影響を与え
ることが判明した。さらに、実施例7と比較例17との
対比や比較例23を考慮すると、表面層は0.06mm
以上で高い最高面圧が得られ、これ未満では、100M
Pa以下の低い疲労強度となった。
て中間層と表面層の厚さの合計(T1+T2)の値が、
0.3、0.48mmの実施例5、12および0.3、
0.45mmの実施例8、13から最高面圧に大きな差
違は認められなかった。(T2)/(T1+T2)の値が
0.2以上0.5以下の各実施例では、いずれも最高面
圧が110MPaを越えていた。ここで、同じ合金成分
の中間層、表面層からなる実施例7、比較例18を対比
すると、(T2)/(T1+T2)の値が、それぞれ0.
27、0.56であるのに対して、最高面圧が130、
100MPaと著しく相違した結果が得られ、疲労強度
に極めて大きな影響があることが判明した。さらに、実
施例12と比較例22との対比、実施例11と比較例2
4、25との対比から、(T2)/(T1+T2)の値が
0.5以下で高い最高面圧が得られている。これによ
り、表面層の厚さ(T2)が0.5を越える程厚くなる
と、かえって疲労強度が低くなる結果が示された。
は、この実施例および比較例から大きな差は認められな
かった。
Claims (5)
- 【請求項1】 裏金層と、Pb9〜32重量%にSn1
2重量%以下、P0.5重量%以下の一種若しくは二種
を含み残部が実質的にCuからなるCu−Pb系合金の
中間層と、Al−Sn系合金の表面層とからなり、表面
層の厚さを0.06mmまたは中間層と表面層との厚さ
の合計の0.2倍のいずれか大きい方以上、中間層と表
面層との厚さの合計の0.5倍以下であることを特徴と
する銅系複層軸受。 - 【請求項2】 裏金層と、Cu−Pb系合金の中間層
と、Sn3〜40重量%、Pb0.5〜15重量%、S
i0.1〜3重量%、Cu0.2〜5重量%、必要によ
りNi、Mn、V、Mg、Sbの一種または二種以上を
総量で3重量%以下を含み、残部が実質的にAlである
Al−Sn系合金の表面層とからなり、表面層の厚さを
0.06mmまたは中間層と表面層との厚さの合計の
0.2倍のいずれか大きい方以上、中間層と表面層との
厚さの合計の0.5倍以下であることを特徴とする銅系
複層軸受。 - 【請求項3】 裏金層と、Pb9〜32重量%にSn1
2重量%以下、P0.5重量%以下の一種若しくは二種
を含み残部が実質的にCuからなるCu−Pb系合金の
中間層と、Sn3〜40重量%、Pb0.5〜15重量
%、Si0.1〜3重量%、Cu0.2〜5重量%、必
要によりNi、Mn、V、Mg、Sbの一種または二種
以上を総量で3重量%以下を含み、残部が実質的にAl
であるAl−Sn系合金の表面層とからなり、表面層の
厚さを0.06mmまたは中間層と表面層との厚さの合
計の0.2倍のいずれか大きい方以上、中間層と表面層
との厚さの合計の0.5倍以下であることを特徴とする
銅系複層軸受。 - 【請求項4】 中間層と表面層は、圧接法によって接合
されていることを特徴とする請求項1〜3記載の銅系複
層軸受。 - 【請求項5】 中間層と表面層との間にNi若しくはA
lよりなるダム層が形成されていることを特徴とする請
求項1〜請求項4記載の銅系複層軸受。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7107005A JP2863900B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 銅系複層軸受 |
US08/608,500 US5766777A (en) | 1995-04-05 | 1996-02-28 | Composite copper alloy bearing |
GB9604337A GB2299629B (en) | 1995-04-05 | 1996-02-29 | Composite copper alloy bearing |
DE19612657A DE19612657A1 (de) | 1995-04-05 | 1996-03-29 | Verbund-Kupferlegierungslager |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7107005A JP2863900B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 銅系複層軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08277840A JPH08277840A (ja) | 1996-10-22 |
JP2863900B2 true JP2863900B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=14448083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7107005A Expired - Fee Related JP2863900B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 銅系複層軸受 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5766777A (ja) |
JP (1) | JP2863900B2 (ja) |
DE (1) | DE19612657A1 (ja) |
GB (1) | GB2299629B (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19730549C2 (de) * | 1997-07-17 | 1999-11-25 | Ks Gleitlager Gmbh | Gleitlagerwerkstoff |
DE102005063325B4 (de) * | 2005-05-13 | 2008-01-10 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh & Co. Kg | Gleitlagerverbundwerkstoff, Verwendung und Herstellungsverfahren |
DE102005023307B4 (de) * | 2005-05-13 | 2009-05-07 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh | Gleitlagerverbundwerkstoff, Verwendung und Herstellungsverfahren |
DE102012223042A1 (de) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh | Gleitlagerverbundwerkstoff |
CN110564904A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-13 | 本钢板材股份有限公司 | 一种自动补偿式活塞结构 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB989946A (en) * | 1960-09-19 | 1965-04-22 | Vandervell Products Ltd | Improvements in or relating to a composite strip for use in the manufacture of bearings |
JPS52136818A (en) * | 1976-05-13 | 1977-11-15 | Daido Metal Co Ltd | Bearing metal for large size engine |
JPS5433825A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-12 | Daido Metal Co Ltd | Bearing metal for large engine |
GB8318156D0 (en) * | 1983-07-05 | 1983-08-03 | Ae Plc | Aluminium based bearing alloys |
FI74786C (fi) * | 1985-11-08 | 1988-03-10 | Waertsilae Oy Ab | Glidlager. |
GB8915254D0 (en) * | 1989-07-03 | 1989-08-23 | T & N Technology Ltd | Bearings |
JPH0672278B2 (ja) * | 1990-08-31 | 1994-09-14 | 大同メタル工業株式会社 | 耐疲労性と非焼付性に優れたアルミニウム基軸受合金 |
JPH0819946B2 (ja) * | 1992-04-28 | 1996-03-04 | 大同メタル工業株式会社 | なじみ性及び耐疲労性に優れた多層アルミニウム基合金軸受 |
JPH0826894B2 (ja) * | 1992-08-28 | 1996-03-21 | 大同メタル工業株式会社 | 軽合金ハウジング用すべり軸受 |
JP2535126B2 (ja) * | 1992-09-17 | 1996-09-18 | 大同メタル工業株式会社 | 多層すべり軸受および軸受組立体 |
JP2679920B2 (ja) * | 1992-09-28 | 1997-11-19 | 大同メタル工業株式会社 | 非焼付性に優れたオーバーレイを有するすべり軸受材料 |
JPH07179968A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Daido Metal Co Ltd | 摺動材料用アルミニウム合金 |
JP2769101B2 (ja) * | 1993-12-27 | 1998-06-25 | 大同メタル工業株式会社 | 耐疲労性に優れたアルミニューム基合金軸受 |
-
1995
- 1995-04-05 JP JP7107005A patent/JP2863900B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-02-28 US US08/608,500 patent/US5766777A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-02-29 GB GB9604337A patent/GB2299629B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-29 DE DE19612657A patent/DE19612657A1/de not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2299629A (en) | 1996-10-09 |
DE19612657A1 (de) | 1996-10-10 |
GB9604337D0 (en) | 1996-05-01 |
US5766777A (en) | 1998-06-16 |
GB2299629B (en) | 1997-06-04 |
JPH08277840A (ja) | 1996-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2657143B2 (ja) | Al−Sn系軸受合金摺動層を有する耐疲労性、なじみ性に優れた多層すべり軸受 | |
JP2679920B2 (ja) | 非焼付性に優れたオーバーレイを有するすべり軸受材料 | |
KR960003902B1 (ko) | 상용성 및 내피로성이 우수한 다층 알루미늄계 합금 베어링 | |
JP2535126B2 (ja) | 多層すべり軸受および軸受組立体 | |
GB1577059A (en) | Composite metal bearings | |
JPH0539811A (ja) | 高速用多層摺動材料及びその製造方法 | |
JP2532790B2 (ja) | オ―バ―レイを有する銅鉛合金軸受 | |
JP2532778B2 (ja) | 大型機関用軸受メタル | |
JP2525538B2 (ja) | 高強度裏金を有する銅合金すべり軸受及びその製造方法 | |
GB2247467A (en) | Bearing alloy | |
JPH11257355A (ja) | 摺動部材 | |
GB2264336A (en) | Bearings. | |
JP2769421B2 (ja) | 耐腐蝕性に優れた銅鉛軸受合金材料及びその製造方法 | |
GB2243418A (en) | Bearings | |
JP2705782B2 (ja) | 大型機関用軸受メタル | |
EP2041327B1 (en) | Aluminium bearing alloy aluminiumlagerlegierung | |
JP2863900B2 (ja) | 銅系複層軸受 | |
JP2705781B2 (ja) | 大型機関用軸受メタル | |
JP5017521B2 (ja) | 軸受材料 | |
JP2615332B2 (ja) | 低剛性ハウジング用銅合金すべり軸受及びその製造方法 | |
JP2535105B2 (ja) | 複合めっき皮膜を有するすべり軸受 | |
JPS5844140B2 (ja) | 複合摺動材料 | |
JP3224085B2 (ja) | 耐摩耗性に優れた軸受 | |
JPH07151148A (ja) | すべり軸受用オ−バレイ合金 | |
KR0148501B1 (ko) | 피로강도와 순응성이 좋은 알루미늄-주석 합금층을 갖는 다층 미끄럼 베어링 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981110 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071218 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081218 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091218 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091218 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101218 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |