JP3501288B2 - 摺動材料及びその表面処理方法 - Google Patents

摺動材料及びその表面処理方法

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JP3501288B2
JP3501288B2 JP52675896A JP52675896A JP3501288B2 JP 3501288 B2 JP3501288 B2 JP 3501288B2 JP 52675896 A JP52675896 A JP 52675896A JP 52675896 A JP52675896 A JP 52675896A JP 3501288 B2 JP3501288 B2 JP 3501288B2
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貴志 冨川
俊彦 吉良
荘司 神谷
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Taiho Kogyo Co Ltd
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22C9/06Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C33/121Use of special materials
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    • Y10T428/12007Component of composite having metal continuous phase interengaged with nonmetal continuous phase

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、銅系摺動材料に関するものであり、さらに
詳しく述べるならば、特に、トランスミッション用ブシ
ュもしくはワッシャ、ピストンピンブシュ、カムブシ
ュ、バランサ軸受(ブシュメタル)あるいはターボチャ
ージャ用各種部品、例えば、フローティングブシュ、ス
ラストワッシャ等の硫黄系添加剤を含有する潤滑油によ
る潤滑下で使用される部品用摺動材料ならびにこれらの
部品に関するものである。
[背景技術] 従来上記摺動材料としては鉛青銅あるいはりん青銅な
どが使用されていた。また、これらの銅合金の耐焼付性
を向上させるために、P,Alなどの銅合金マトリックスを
強化する元素を添加する、なじみ性が優れたBiなどを添
加するなどの提案がなされ、それなりの成果を達成して
いる。
しかしながら、鉛青銅もしくはりん青銅は硫黄分が多
い潤滑油中でかつ高温で使用されると、表面に黒色の硫
黄銅が生成し、この硫黄銅層は強度が弱くかつ母材に密
着していないために母材から容易に剥離し、この結果焼
付もしくは異常摩耗を起こしていることが分かった。ま
た潤滑油の硫黄分が銅合金を腐食することによって材料
の強度が低下し、これにより疲労が加速されていること
も分かった。また、潤滑油量が少ないために混合−境界
潤滑領域となる摺動条件では鉛青銅及びりん青銅は容易
に焼付を招いていた。
上記した摺動材料と相手材の間を潤滑する潤滑油とし
ては、エンジンオイル、トランスミッションオイル、ギ
ヤオイル等があり、これらには硫黄系添加剤が添加され
ていることが多い。
まず、ガソリンエンジンオイルには、エンジンオイル
の酸化劣化を防止するためのジアルキルモノサルファイ
ド、エンジンオイルの酸化により発生するスラッジを洗
浄するスルフォネート系もしくはフェネート系金属洗浄
剤、低粘度エンジンオイルの泡立ちを防止するジチオフ
ォスフェートモリブデン化合物、ジチオカーバメイトモ
リブデン化合物等が添加される。上記のジアルキルモノ
サルファイドは基油の酸化により生成するハイドロパー
オキサイドをイオン的に分解すると考えられている。
しかしながら、これらの添加剤の副作用も指摘されて
おり、例えば、金属系洗浄剤は硫酸塩系灰分もしくはス
ラッジを生成するために使用量が制限されている。ま
た、泡立ち防止剤も軸受メタルの性能に悪影響を及ぼす
こともあると言われている。ディーゼルエンジンオイル
にはすすによる摩耗対策としてZnDTP(ジアルキルジチ
オりん酸亜鉛)が添加される。ロータリーエンジンオイ
ルには、硫黄系極圧添加剤としては、硫化オレフィン、
硫化油脂等が、また有機金属系摩耗防止剤としてはチオ
りん酸亜鉛、硫化モリブデンジチオカルバメートがそれ
ぞれ添加される。
トランスミッションオイル及びギアオイルには、硫黄
系極圧添加剤として硫化オレフィン、硫化油脂等が、ま
た有機金属系摩耗防止剤としてチオりん酸亜鉛、硫化モ
リブデンジチオカルバメートまたはりん系摩耗防止剤と
してりん酸エステルアミン塩などが添加されている。こ
れらのオイル中の硫黄濃度は現在の市販油では0.37〜1.
7%である。
上記した各種潤滑油が劣化すると、銅系摺動材料は潤
滑油による腐食の問題が起こることが知られており、そ
の腐食対策として本出願人は次のような特許出願を行っ
た。
米国特許第4878768号:ディーゼルエンジンに使用さ
れるすべり軸受のCu−Pb系焼結合金中のスケルトン内部
の間隙に存在するPb相が劣化油により腐食するのを防止
するためにInをPb相に添加する。
特開平7−118777号:Zn−15%を超え40%以下、黒鉛
−0.5〜6%、及びAl2O3,SiO2,Fe3Pの1種以上−〜6
%,残部Cuからなる焼結銅合金系複合摺動部材。この出
願では劣化トランスミッションオイルが銅合金表面にCu
Sを形成することによる腐食を防止するために上記した
量のZnを添加している。
上記した硫黄系添加剤を添加した潤滑油を用いかつ実
機の使用条件をほぼ再現する条件で銅系摺動材料の摺動
試験を本発明者等が行ったところ、潤滑油(ディーゼル
エンジンオイル、CD級、10W−30)の全酸価が次のよう
に著しく増大することが認められた。
従来のケルメット及び本出願人が提案した銅系摺動材
料は劣化潤滑油中下での耐食性が不十分である。特にピ
ストンピンブシュ、オートマチックトランスミッション
ブシュ等のすべり軸受の使用環境は、きびしさが増して
潤滑油中の硫黄と銅が反応し酸化銅を形成し摩耗が進行
し、また使用温度の上昇が著しいために油膜切れが摺動
部で生じ、焼付が発生する問題が生じている。また潤滑
油が硫黄系添加剤が含有しないかあるいは添加量が少な
い場合には、従来の鉛青銅もしくはりん青銅では硫黄に
よる腐食は起こらないが、より耐焼付性を高めることが
望まれる。
したがって、本発明は、硫黄系添加剤を添加した潤滑
油であって使用により劣化した潤滑油に対して抵抗性が
優れた銅系摺動材料を提供することを目的とする。
また、本発明は硫黄系添加剤を添加しないかもしくは
添加量が少ない潤滑油で潤滑される銅系摺動材料の耐焼
付性を高めることを目的とを他の目的とする。
さらに、本発明は銅系摺動材料の劣化潤滑油に対する
耐食性を向上する目的の表面処理法を提供することも目
的とする。
[発明の開示] 本発明者等は、上述のような観点から銅系摺動材料の
耐食性を改良するための研究を行い、適量のNiと少量の
Agを添加した銅が、硫黄系添加剤を添加した潤滑油が劣
化した状態で摺動されると、Niが銅の硫化を妨げまたAg
とSが銅の表面に濃縮してその後保護層として耐食性を
飛躍的に高めることを発見した。
さらに本発明者等は、銅合金に対するNi及び少量のAg
とSの添加が耐焼付性を飛躍的に高めることを発見し
た。
したがって、本発明により提供される摺動材料は、質
量百分率で、Ni:5%を越え50%以下、Ag:0.1〜2%を含
有し、残部実質的にCuからなり潤滑油に含有される硫黄
系添加剤に対する耐食性がすぐれた銅合金(以下「Ni−
Ag添加銅合金」と言う)からなるものである(以下、銅
合金の組成は質量百分率によるものとする)。
本発明に係る別の摺動材料は、Ni:5%を越え50%以
下、Ag:0.1〜2%、S:0.001〜1%を含有し、残部実質
的にCuからなり、耐焼付性がすぐれた銅合金(以下「Ni
−Ag−S添加銅合金」という)からなるものである。
本発明のこれら摺動材料は、摺動特性をさらに改良す
る成分を加えた下記の材料として具体化することができ
る。
(1) Sn:20%以下、 P :0.5%以下、 Al:5%以下、 Si:1%以下、 Mn:5%以下、 Zn:30%以下、 Fe:10%以下、 Sb:1%以下の1種又は2種以上を添加した銅合
金からなる摺動材料。
(2)総量で30%以下のPb及びBiの1種又は2種を添加
した銅合金からなる摺動材料。
(3)摺動材料全体(但し、下記(5)の裏金は除く)
に対して、質量百分率による総量で30%以下の黒鉛、Mo
S2,WS2及びBNの1種又は2種以上の固体潤滑剤と、残部
70%以上の銅合金粉末−但し、銅合金粉末の組成は銅合
金の総量に基く−との複合摺動材料。
(4)摺動材料全体(但し、下記(5)の裏金は除く)
に対して、質量百分率による総量で20%以下のAl2O3,Si
C,SiO2,Fe3P,AlN,Si3N4,TiC,WC,NiB及びFeBの1種又は
2種以上の硬質添加剤と、残部80%以上の銅合金粉末−
但し、銅合金粉末の組成は銅合金の総量に基く−との複
合摺動材料。
(5)裏金に焼結された摺動材料の空孔に樹脂が含浸さ
れた摺動材料。
(6)空孔が樹脂で含浸された焼結材料の表面が該樹脂
で被覆された摺動材料。
加えて本発明の摺動材料を、硫黄系添加剤を硫黄濃度
で0.3〜3質量%含有しかつ全酸価が5mgKOH/g以上の潤
滑油と接触させた後、摺動装置に組み込む本発明に係る
表面処理法が提供される。
以下、本発明を詳しく説明する。
まず、本発明のNi−Ag添加銅合金において、Niは銅合
金のマトリックス中に固溶してその硫化を妨げる成分で
ある。Niの含有量が5%以下ではその効果が少なく、一
方50%を超えると銅合金の摩擦係数が高くなり摩耗が起
こり易くなりまた耐焼付性が低下する。したがってNi含
有量は5%を超え50%以下の範囲が好ましく、より好ま
しくは7〜30%である。
Ni含有量を変化させたCu−Ni合金試料を180℃のギヤ
油(S含有量:約0.65%)に24時間浸漬し、その後試料
表面のX線回折を行いCu2Sのピーク強度を測定した。そ
の測定結果を表2に示す。
表2によりNiを5%以上Cu合金に添加すると,ギヤ油
中のSとの反応により生成されるCu2Sが激減することが
明らかである。この原因は、Cuに固溶したNiはその添加
量とともにCuの活量を増加させ、活量が増大したCuとS
が反応するために高いエネルギが必要となり、硫化物生
成反応が起こり難くなるためと考えられる。このような
原因によりNi添加量が多ければ多い程CuとSとの反応が
生じ難くなると考えられる。
Agは銅合金のマトリックスに固溶して耐焼付性を高め
る元素である。特に、摺動材料の摺動条件が流体潤滑か
ら境界潤滑に移行して焼付易い潤滑状態となると、Agの
効果が顕著になる。さらにマトリックスに均一に固溶し
た溶質Agが硫黄系添加剤の硫黄と反応してAg−S濃縮層
を形成して耐食性を飛躍的に向上する。一方、Cu−Ag共
晶を構成する微細Ag粒子は溶質Agほど活発ではないが、
やはり一部Ag−S濃縮層を形成する。
したがって、Agを添加した銅系摺動材料を劣化潤油中
で使用すると、劣化により生成した硫黄系酸と摩擦によ
る熱によりAgとSとの濃縮層が摺動面に形成される。摺
動後の本発明材料の表面をSIMS(2次イオン質量分析Se
condary Ion Mass Spectroscopy)法で分析し、Ag濃縮
領域とS濃縮領域を確定すると、これらがほぼ一致して
おりAgとSが供試材料の同じ部位に濃縮していることが
確認できる。このような濃縮層ではAgとS濃度がCuマト
リックス中よりも著しく高められているので、容易に分
析によりAgとSの検出が可能である。この濃縮層は最大
で0.2μm程度と非常に薄いので物質構造の同定が困難
であるが、硫化銀が生成されまた濃縮層中のCuの濃度は
50%程度以下に希釈されていると考えられる。
本発明のNi−Ag添加銅合金及びNi−Ag−S添加銅合金
においてAgが0.1%未満では、Ag−S濃縮層の形成が顕
著でなく、一方Agが2%を超えると、Cuマトリックス中
に形成されるAgの析出相が粗大化して摺動面でのAgの分
布が不均一になるので、Ag添加の効果が減少する。した
がって、本発明においてはAgは0.1〜2%の範囲内とす
ることが好ましい。より好ましいAg含有量は02〜1.5%
であり、最も好ましくは0.5〜1.0%である。
Ag−S濃縮層は潤滑油が新鮮な時期では生成が認めら
れない。潤滑油が劣化すると、劣化により生成する硫黄
系酸と銅合金との反応、即ち腐食が始が始まる。したが
って、Ag−S濃縮層生成部位と腐食が起こり易い摺動部
位とは一致することになる。Ag−S濃縮層は、銅合金と
相手部材との摩擦にもかかわらず、摺動面に安定的に存
在し、Ag−S濃縮層はほとんど、潤滑油中へ溶解せず、
摺動面から機械的に脱落せず、摺動面から内部へ向かっ
て成長せず、AgとSへの分解はほとんど起こらない。し
たがって劣化油中での腐食が抑制される。
Ag以外にもSとの親和力がある程度ある元素、例えば
Zn,Pb等はいずれも上述のように安定しかつ上記した機
能をもつ濃縮層を形成する。一旦Ag−S濃縮層が形成さ
れた部位と別の場所で腐食が起こるとその部位でAg−S
濃縮層が形成される。このようにAg−S濃縮層は腐食が
起こり易い任意の部位に局部的に生成し、腐食が起こら
ない部位では生成しない。
上記組成の残部はFe,S,Oなどの銅に通常含まれる不純
物である。銅の純度は竿銅、電気銅、電解精製銅,OFHC
(Oxygen Free High Conductivity Copper)などいずれ
であってもよい。なお、Ni−Ag添加銅合金の不純物とし
て許容されるSはCuに対して殆ど固溶度がないために、
Cu−S二次相として存在する。
本発明の摺動材料に適用される潤滑油の基油は全く制
限がないが、添加剤として硫黄系添加剤を含有してい
る。硫黄系添加剤は、(ポリ)サルファイド(スルフィ
ド)、スルフォネート、スルフィネート、スルフェネー
ト、図2に示すフェネート系,(ジ)チオフォスフェー
ト化合物、チオケトン、チオアセタール、チオカルボン
酸とその誘導体、スルホキシドとその誘導体、スルフォ
ニル、スルフィニル、スルフェニル、ZnDTP等の化合物
がある。
すなわち、これらの有機硫黄化合物は何れも摺動温度
である100〜160℃において腐食性がある硫酸もしくはそ
の同等物に分解し、この酸と銅合金表面との反応により
Ag−S濃縮層が生成される。
Ni−Ag添加銅合金を潤滑する潤滑油に添加される硫黄
系添加剤の添加量は特に制限がなく、酸化防止などの所
期の目的を達成するあればよい。この程度の量では銅合
金は腐食しないが、摺動中に腐食性硫黄化合物が生成
し、その濃度が高まるのでAg−S濃縮層が生成される。
また、従来は銅合金の腐食の懸念から採用がためらわれ
ていた高濃度に硫黄系添加剤を基油に添加しても支障は
ない。
Ni−Ag−S添加銅化合物では以下説明するように、S
がAg−S濃縮層を形成するので、潤滑油は硫黄系添加剤
を含有する必要なく、あるいはその含有量が硫黄換算で
0.3%以下と少なくともよい。
Ni−Ag−S添加銅合金に含有されるNiは銅合金のマト
リックス中に固溶してその構成成分であるSとCuとの硫
化腐食反応を妨げてAgと結合できる状態のSを多くする
成分である。Niの含有量が5%以下ではその効果が少な
く、一方50%を超えると銅合金の摩擦係数が低下し摩耗
が起こり易くなりまた耐焼付性が低下する。したがって
Ni含有量は5%を超え50%以下が好ましく、より好まし
くは7〜30%である。
本発明のNi−Ag−S添加銅合金に合金成分として添加
されるSはAg−S濃縮層を形成する。すなわち、予めS
を0.001%以上に銅合金母材に添加しておくと摺動中の
摩擦熱によりAgがSと摺動面で結合して、Ag−S濃縮層
が薄く表面を覆い、CuSの形成を遅らせかつそれ自身の
良好な摺動特性により耐焼付性を高める。しかしながら
Sの含有量が0.5%を超えると、銅合金の強度が著しく
低下するために好ましくない。より好ましいSの含有量
は0.005〜0.1%である。
Ni−Ag−S添加銅合金が硫黄系添加剤を含有する潤滑
油中で使用される場合はAg−S濃縮層が劣化潤滑油に対
して優れた耐食性を発揮する。
本発明の合金の成分元素の機能を発揮するためには、
焼結、鋳造もしくは鋳造後焼鈍を行えばよい。部品の形
状を得るために塑性加工及び/又は機械加工を適宜行う
ことができる。
本発明においては、上記添加元素の作用を損なうよう
な元素、例えばSと極めて結合し易いCaなどを添加しな
い限り、その他の元素を添加して、下記のように摺動特
性の向上をもたらすことができる。Sn,P,Al,Si,Mn,Zn,F
e,SbはCuマトリックスを強化することにより耐焼付性及
び耐磨耗性を高める。さらに、SiとMnは相互に金属間化
合物を形成して耐焼付性及び耐磨耗性を高める。Pは脱
酸により溶質酸素濃度を低下させることによりAg,Sの作
用を強化することが考えられる。しかしながら、Snが20
%を超え、Pが0.5%を超え、Alが5%を超え、Siが1
%を超え、Mnが5%を超え、Znが30%を超え、Feが10%
を超え、Sbが1%を超えると、Cu本来の延性が損なわれ
るので、これらの値を上限とすることが必要である。ま
たこれらの添加元素の総量は30%以下とすることが好ま
しい。好ましい含有量は、Snは1〜10%,Pは0.2〜0.4
%、Alは1〜5%、Siは0.1〜1.5%、Mnは1〜3%、Cr
は1〜2%,Niは1〜5%、Mgは1〜2%、Znは15〜25
%、Sbは0.1〜3%である。
Pb及びBiはなじみ性及び異物埋収性を高める元素であ
る。これらの元素はCuマトリックス中に二次相粒子とし
て存在するので、凝着が起こり易い部位に優先的に存在
しているのではない。これに対して本発明のAg−S濃縮
層は潤滑油の劣化が始まってあるいは摩擦により摺動部
が高温になってから生成されるので、直ちにその効果は
現れないが凝着が生じ易い場所に優先的に形成される。
したがってPb又はBi,S及びAgを共存させると摺動部材の
使用初期から使用後かなりの時間が経過したときまで優
れた摺動性能が実現される。
Ag−Pb及びAg−Bi二元系合金はいずれもAg低濃度側に
共晶点がある共晶系の状態図を作る。Ag添加量が約0.1
%以上では実用合金でもこれらの共晶中にAgが存在する
が、凝着が起こり易い部位の分析をするとAgは共晶に濃
縮していず、共晶組織よりは著しく広い面積においてS
とともに濃縮されている。
本発明の銅合金に複合成分として添加される黒鉛、Mo
S2,WS2及びBNは固体潤滑剤であり、潤滑作用により焼付
を防止し、Ag−S濃縮層形成時点を遅らせ、摺動材料の
寿命を延長する。但し、固体潤滑剤の添加量が総量で30
%を超えると焼結合金の強度が低下する。より好ましい
添加量は10〜20%である。
本発明の銅合金に複合成分として添加されるAl2O3,Si
C,SiO2,Si3N4,Fe3P,AlN,TiC,WC,NiB及びFeBは何れも硬
質物であり耐摩耗性を高める。硬質物の添加量は20%を
超えると焼結合金の強度が低下する。より好ましい添加
量は5〜12%である。
本発明の銅系摺動材料を焼結材料の形態とする場合に
は、焼結空孔に樹脂を含浸させることが好ましい。この
含浸樹脂としては摺動材料として使用されるほとんどの
樹脂を使用することができるが、PI(ポリイミド)、ポ
リアミドイミド(PAI)、PEI(ポリエーテルイミド)、
PEEK(ポリエーテルケトン),芳香族PA(ポリアミ
ド),フェノール樹脂、エポキシ樹脂、PTFE(ポリテト
ラフルオロエチレン)、及びフッ素樹脂(PFA(テトラ
フルオロエチレンパーフロオロアルキルビニルエーテル
共重合体)、ETFE(テトラフルオロエチレン−エチレン
共重合体),FEP(テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体)などを好ましく使用すること
ができる。樹脂の量は摺動材料の総量に対して30〜80質
量%であることが好ましく、より好ましくは40〜60質量
%である。焼結材料の空孔率は70〜20体積%であること
が好ましく、より好ましくは60〜40体積%である。
Ni及びAgを含有し、必要によりその他の元素を含有す
る本発明の焼結銅合金製造用粉末は鋳塊粉砕法またはア
トマイズ法により作ることが好ましい。鋳塊粉砕法の場
合は、鋳塊を700℃以上の温度から20℃/分以上の冷却
速度で冷却することにより、粉末中Agをできるだけ多量
に固溶させかつ固溶しないAgは微細粒子として分散させ
ることができる。アトマイズ粉は銅合金液体を1000℃/
秒以上の高速で冷却することにより同様にAgを固溶させ
かつ微細分散させることができる。
本発明に係るNi−Ag添加銅合金及びNi−Ag−S添加銅
合金をあらかじめ表面処理することによりAg−S濃縮層
を形成することができる。すなわち、硫黄系添加剤を硫
黄濃度で0.3〜3重量%含有しかつ全酸価が5mgKOH/g以
上の潤滑油と80℃以上の温度で接触させることによりあ
らかじめ摺動材料の表面にAg−S濃縮層を形成し、その
後摺動装置に組み込むことにより安定した耐食性を得る
ことができる。ここで全酸価はJISC2101により測定さ
れ、潤滑油20gを100mlの混合溶媒を加えた後アルカリ滴
定剤としてのN/20水酸化カリウム標準液と試薬としての
アルカリブルー6Bを使用して中和滴定を行い、中和に必
要としたN/20水酸化カリウム標準液の量(mg)により表
したものである。
上記の方法はAg−S濃縮層が前述の意味で安定してい
ることを利用して耐食性を高めたものである。なお、こ
の方法で使用する硫黄系添加剤はスラッジ防止等のエン
ジン等の性能向上には直接寄与しなくともよい。好まし
い接触条件は100〜150℃、30分〜24時間である。
[発明を実施する最良の形態] 実施例1 実施例において耐焼付性を調査した試験法は以下のとお
りである。
試験機:図1に示すもの すべり速度:15m/s 荷重:荷重漸増(ステップ式)50kgf/10min 油種:10W−30CC級(S含有量0.5%) 油温:室温 相手材:S55C焼入れ(Hv550〜650)、粗さ;0.5〜0.8μ
mRz 図1において、1は給油パッド、2は油圧シリンダ
ー、3はテストピース、4はディスク、5はバランスウ
ェイト、6はロードセルである。試験結果を図3(表
3)に示す。
実施例2 表2の本発明材料3及び比較例材料14をコネクティン
グロッドのピストンブシュに加工し、実車のエンジンに
組み込んで30000kmの走行試験を行った。使用したエン
ジンオイルは7.5w−30SE級であり、S含有量は1.5%、
使用中の推定最高温度は150〜200℃であった。なお走行
期間中エンジンオイルの交換は行わなかった。
本発明材料を使用したブシュは試験後も表面は金属銅
色を呈していたが、比較例材料を使用したブシュは黒変
しておりまた摩耗量が前者の2.5倍であった。
[産業上の利用可能性] 以上説明したように本発明の銅系摺動材料は潤滑油中
の硫黄による耐硫化性腐食に優れており、しかも耐焼付
性は従来の鉛青銅やりん青銅よりも優れているという画
期的材料である。しがたって本願冒頭で説明した各種部
品に本発明の銅系摺動材料は極めて適している。
図面の簡単な説明 図1は焼付試験機を示す図である。
図2はフェネート系化合物の化学式である。
図3は試験結果を示す表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 1/00 - 49/14 F16C 33/12

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】質量百分率で、Ni:5%を越え50%以下、A
    g:0.1〜2%を含有し、残部実質的にCuからなり、潤滑
    油に含有される硫黄系添加剤に対する耐食性がすぐれた
    銅合金からなる摺動材料。
  2. 【請求項2】Ni含有量が7〜30%、Ag含有量が0.5〜1
    %である請求項1記載の摺動材料。
  3. 【請求項3】前記銅合金が質量百分率で、 Sn:20%以下、 P :0.5%以下、 Al:5%以下、 Si:1%以下、 Mn:5%以下、 Zn:30%以下、 Fe:10%以下、 Sb:1%以下、 の1種又は2種以上をさらに含有することを特徴とする
    請求項1又は2記載の摺動材料。
  4. 【請求項4】前記銅合金が質量百分率による総量で30%
    以下のPb及びBiの1種又は2種を含有することを特徴と
    する請求項1から3までの何れか1項記載の摺動材料。
  5. 【請求項5】摺動材料の総量に対して、質量百分率によ
    る総量で30%以下の割合の黒鉛、MoS2,WS2及びBNの1種
    又は2種以上の固体潤滑剤と、70%以上残部の割合の請
    求項1から4までの何れか1項記載の銅合金粉末−但し
    銅合金粉末の組成は銅合金総量に基く−との焼結材料で
    ある摺動材料。
  6. 【請求項6】摺動材料の総量に対して、質量百分率によ
    る総量で20%以下の割合のAl2O3,SiC,SiO2,Fe3P,AlN,Si
    3N4,TiC,WC,NiB及びFeBの1種又は2種以上の硬質添加
    剤と、80%以上残部の割合の請求項1から4までの何れ
    か1項記載の銅合金粉末−但し銅合金粉末の組成は銅合
    金総量に基く−との焼結材料である摺動材料。
  7. 【請求項7】裏金に焼結され、焼結空孔に樹脂が含浸さ
    れたことを特徴とする請求項1から6までの何れか1項
    記載の摺動材料。
  8. 【請求項8】前記樹脂の割合が前記裏金を除く摺動材料
    の総量に対して30〜80質量%である請求項7記載の摺動
    材料。
  9. 【請求項9】前記樹脂で含浸された焼結材料の表面が該
    樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項7又は8
    記載の摺動材料。
  10. 【請求項10】質量百分率で、Ni:5%を越え50%以下、
    Ag:0.1〜2%、及びS:0.001〜1%を含有し、残部実質
    的にCuからなり、耐焼付性にすぐれた銅合金からなる摺
    動材料。
  11. 【請求項11】Ni含有量が7〜30%、Ag含有量が0.5〜
    1%、S含有量が0.005〜1%である請求項10記載の摺
    動材料。
  12. 【請求項12】前記銅合金が質量百分率で、 Sn:20%以下 P :0.5%以下 Al:5%以下 Si:1%以下 Mn:5%以下 Zn:30%以下 Fe:10%以下 Sb:1%以下 の1種又は2種以上をさらに含有することを特徴とする
    請求項10又は11記載の摺動材料。
  13. 【請求項13】前記銅合金が質量百分率による総量で30
    %以下のPb及びBiの1種又は2種を含有することを特徴
    とする請求項10から12までの何れか1項記載の摺動材
    料。
  14. 【請求項14】質量百分率による総量30%以下の割合の
    黒鉛、MoS2,WS2及びBNの1種又は2種以上の固体潤滑剤
    と、摺動材料の総量に対して残部70%以上の割合の請求
    項10から13までの何れか1項記載の銅合金の粉末−但し
    銅合金粉末の組成は銅合金総量に基く−の焼結材料であ
    る摺動材料。
  15. 【請求項15】摺動材料の総量に対して、質量百分率に
    よる総量で20%以下の割合のAl2O3,SiC,SiO2,Fe3P,AlN,
    Si3N4,TiC,WC,NiB及びFeBの1種又は2種以上の硬質添
    加剤と、残部80%以上の割合の請求項10から13までの何
    れか1項記載の銅合金の粉末−銅合金粉末の組成は銅合
    金総量に基く−の焼結材料である摺動材料。
  16. 【請求項16】裏金に焼結され、焼結空孔に樹脂が含浸
    されたことを特徴とする請求項10から15までの何れか1
    項記載の摺動材料。
  17. 【請求項17】前記樹脂の割合が前記裏金を除く摺動材
    料の総量に対して30〜80質量%である請求項16記載の摺
    動材料。
  18. 【請求項18】前記樹脂で含浸された焼結材料の表面が
    該樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項16又は
    17記載の摺動材料。
  19. 【請求項19】請求項1から8まで及び10から17までの
    何れか1項記載の摺動材料を、硫黄系添加剤を硫黄濃度
    で0.3〜3質量%含有しかつ全酸価が5mgKOH/g以上の潤
    滑油中と接触させた後、摺動装置に組み込むことを特徴
    とする摺動材料の表面処理方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103468992A (zh) * 2013-08-02 2013-12-25 北京科技大学 一种铜基复合材料摩擦块的连续气压烧结方法

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10287940A (ja) * 1997-04-16 1998-10-27 Toyota Motor Corp 耐食性に優れたCu系材料
JPH11293368A (ja) * 1998-04-07 1999-10-26 Daido Metal Co Ltd 銅系摺動合金
US6059901A (en) * 1998-09-21 2000-05-09 Waukesha Foundry, Inc. Bismuthized Cu-Ni-Mn-Zn alloy
US6132487A (en) * 1998-11-11 2000-10-17 Nikko Materials Company, Limited Mixed powder for powder metallurgy, sintered compact of powder metallurgy, and methods for the manufacturing thereof
JP3421724B2 (ja) * 1999-09-13 2003-06-30 大同メタル工業株式会社 銅系摺動材料
JP2001141183A (ja) * 1999-11-12 2001-05-25 Ebara Corp 摺動部材及びその製造方法
US6926779B1 (en) 1999-12-01 2005-08-09 Visteon Global Technologies, Inc. Lead-free copper-based coatings with bismuth for swashplate compressors
JP2001240925A (ja) * 2000-02-29 2001-09-04 Daido Metal Co Ltd 銅系摺動材料
US6543333B2 (en) 2001-06-01 2003-04-08 Visteon Global Technologies, Inc. Enriched cobalt-tin swashplate coating alloy
JP2003172254A (ja) * 2001-12-06 2003-06-20 Sanden Corp 斜板式圧縮機
US6740428B2 (en) * 2002-03-19 2004-05-25 Daido Metal Company Ltd. Slide member
JP2003293056A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Nippon Mining & Metals Co Ltd プレス加工性に優れたりん青銅条
JP2004270013A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Mitsubishi Materials Corp Cu基焼結合金とその製造方法並びに純水用モータに用いる軸受
JP4410612B2 (ja) * 2004-06-10 2010-02-03 大豊工業株式会社 燃料噴射ポンプ用Pbフリー軸受
JP5076276B2 (ja) * 2005-01-17 2012-11-21 オイレス工業株式会社 複層摺動部材
JP4667977B2 (ja) * 2005-06-27 2011-04-13 Dowaメタニクス株式会社 スリーブ用銅合金材及びその製造方法並びにスリーブ
US20070287983A1 (en) * 2006-06-07 2007-12-13 Richard Worthington Lodge Absorbent article having an anchored core assembly
CN101541989B (zh) 2006-08-05 2014-05-28 大丰工业株式会社 无铅铜合金滑动材料
US8679641B2 (en) * 2007-01-05 2014-03-25 David M. Saxton Wear resistant lead free alloy bushing and method of making
US20080218125A1 (en) * 2007-03-09 2008-09-11 Ravi Prakash Bansal Battery Charging System
US8047825B2 (en) * 2007-04-09 2011-11-01 United Technologies Corporation Fluoropolymer-containing films for use with positive-displacement fluid pumps
EP2239345B1 (en) 2008-01-23 2014-11-26 Taiho Kogyo Co., Ltd Process for production of sintered copper alloy sliding material and sintered copper alloy sliding material
JP5363031B2 (ja) * 2008-05-29 2013-12-11 日精樹脂工業株式会社 射出成形機の関節部構造
WO2010021017A1 (ja) * 2008-08-18 2010-02-25 三菱電機株式会社 油入電気機器の診断方法、その診断方法を実施するための診断装置およびその診断装置を備えた油入電気機器
DE102011007362A1 (de) * 2011-04-14 2012-10-18 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh Verfahren zur Herstellung eines bleifreien Gleitlagermaterials
JP5403636B2 (ja) * 2011-08-22 2014-01-29 大同メタル工業株式会社 銅系摺動材料
CN104024615B (zh) * 2011-12-28 2016-08-17 本田技研工业株式会社 用于内燃发动机的活塞
JP5984633B2 (ja) 2012-11-16 2016-09-06 大同メタル工業株式会社 複層摺動部材
JP6440297B2 (ja) 2014-09-04 2018-12-19 株式会社ダイヤメット Cu基焼結軸受
JP6468766B2 (ja) * 2014-09-11 2019-02-13 株式会社ダイヤメット 耐食性、耐熱性、耐摩耗性に優れた焼結摺動材及びその製造方法
WO2016046578A1 (en) * 2014-09-25 2016-03-31 Drvar Antun Device for lowering the pour point of crude oil or heavy fuel oil
RU2732888C2 (ru) 2015-03-18 2020-09-24 Материон Корпорейшн Магнитные медные сплавы
JP6620391B2 (ja) 2016-03-04 2019-12-18 株式会社ダイヤメット Cu基焼結摺動材およびその製造方法
CN107460364A (zh) * 2017-08-07 2017-12-12 苏州列治埃盟新材料技术转移有限公司 一种用于轴瓦的连续铸造合金材料及其制备方法
CN108642319A (zh) * 2018-05-30 2018-10-12 苏州列治埃盟新材料技术转移有限公司 一种用于耐磨齿轮的连续铸造铜合金材料及其制造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE271341C (ja) *
JPS5329131B2 (ja) * 1973-11-24 1978-08-18
JPS5814501B2 (ja) * 1976-11-10 1983-03-19 本田技研工業株式会社 高温摺動部材
JPS53113876A (en) * 1977-03-15 1978-10-04 Daido Metal Co Ltd Metallbacked slideerequired member
JPS5776142A (en) * 1980-10-30 1982-05-13 Hitachi Chem Co Ltd Abrasion-resistant copper-tin alloy
US4641976A (en) * 1984-02-09 1987-02-10 Smith International, Inc. Copper-based spinodal alloy bearings
JPS6293327A (ja) * 1985-10-21 1987-04-28 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk コンミテ−タ用材料
JPS63133027A (ja) * 1986-11-26 1988-06-04 Terumo Corp 電子体温計
JPH0735513B2 (ja) * 1990-02-27 1995-04-19 大同メタル工業株式会社 摺動部材およびその製造方法
JP2910415B2 (ja) * 1992-05-20 1999-06-23 三菱マテリアル株式会社 半導体装置のタングステン基焼結合金製放熱構造部材

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103468992A (zh) * 2013-08-02 2013-12-25 北京科技大学 一种铜基复合材料摩擦块的连续气压烧结方法
CN103468992B (zh) * 2013-08-02 2015-04-08 北京科技大学 一种铜基复合材料摩擦块的连续气压烧结方法

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Publication number Publication date
US5938864A (en) 1999-08-17
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