JP3861771B2 - 平軸受およびその製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受合金が鋼板に接合されているPbフリー複層摺動部品である平軸受およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
複層摺動部品のブッシュとは、鋼板に軸受合金が張り合わされた複層材を円筒状に形成したものである。ブッシュは機械的強度の高い鋼板を裏金として使用しているため、ボールベアリングやローラーベアリングに比べて高荷重に耐えられるという特長を有している。従って、ブッシュはブルドーザーやパワーシャベル等の建設機械における下転輪のように高荷重がかかる部分や、荷重がかかるとともに高速回転する自動車の動力部の軸受として多く使用されている。
【0003】
また複層摺動部品の平軸受とは、鋼板を軸受合金が張り合わされた平板状に形成したもので、高荷重下で使用されている摺動部品である。従って、平軸受は、コンプレッサー、油圧機器において高荷重のかかる摺動部分として多く使用されている。
【0004】
ブッシュや平軸受に用いられていた従来の軸受合金は、鉛青銅、燐青銅、高力黄銅等、Cu主成分の軸受合金であった。また従来から軸受特性を向上させる目的で、これらの軸受合金に黒鉛粉末や二硫化モリブデンのような固体潤滑材を混合したり、特開昭55-134102号公報、同55-4415号公報に提案されているようなCuメッキがなされた固体潤滑材を混合したりした複層摺動部品がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで鉛青銅の複層摺動部品は、地球環境問題に影響があることからその使用が規制されるようになってきた。つまり鉛青銅からなる複層摺動部品を組み込んだ自動車や建設機械が古くなって解体されたとき、鉄、アルミニューム、銅等の金属は回収されて再使用されるが、複層摺動部品は、軸受合金が鋼板と金属的に接合されていて、これらを分離できないため、埋め立て処分されていた。この埋め立て処分された複層摺動部品に、近時の酸性度の高くなった酸性雨が接触して複層摺動部品から鉛成分を溶出させ、地下水を汚染するようになる。こうして鉛で汚染された地下水を長年にわたって飲用すると、人体や家畜に鉛成分が蓄積されて鉛中毒をおこす恐れがあるとされている。
【0006】
また燐青銅と高力黄銅は、コンプレッサーや油圧機械に使用する平軸受として機能を十分満足していなかった。なぜならばコンプレッサーや油圧機械では、稼動し始めるときに高荷重がかかることがあるが、燐青銅や高力黄銅ではこの瞬時にかかる高荷重に対応することができず、焼付をおこしてしまうからである。
【0007】
従来の固体潤滑剤を混合した軸受合金は、高荷重がかかると、衝撃により亀裂が入り、根こそぎ取りさられたり、磨耗して焼き付けをおこしたりすることがあった。またCuメッキを施した固体潤滑剤では亀裂や剥離等はおこりにくいが、軸受特性がバラツクという問題があった。特開昭55-134102号公報、同55-4415号公報のCuメッキ潤滑剤含有の軸受は、圧粉焼結であるため、機械強度が弱く、高荷重のかかる建設機械のブッシュには到底使用できなかった。
【0008】
本発明は、軸受特性向上に効果のある鉛を含有していないにもかかわらず、鉛青銅軸受と同等以上の軸受け特性を有し、しかも高速・高荷重のかかるコンプレッサー平軸受けとして使用できる複層摺動部品を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが従来の軸受合金の問題点について鋭意研究を行ったところ次のようなことが分かった。燐青銅や高力黄銅が高荷重に対して焼付をおこすのは、潤滑性が悪いためである。つまりこれらの合金には潤滑性を良好にする固体潤滑剤が存在しないことが原因となっている。また固体潤滑剤を添加した従来の軸受が亀裂や剥離をおこすのは、鋼板との接合強度が十分でないからである。即ち、黒鉛や二硫化モリブデン等の固体潤滑剤は軸受合金や鋼板と金属的に接合しないため、この部分の接合強度が弱くなるわけである。
【0010】
固体潤滑剤含有でも、Cuメッキした固体潤滑剤であれば、Cuメッキが軸受合金や鋼板と金属的に接合するため、Cuメッキしない固体潤滑剤含有の軸受よりも接合強度は強い。しかしながら、このCuメッキ含有軸受は、軸受特性にバラツキが生じるという問題があった。これは、Cuメッキ固体潤滑剤とCu粉、Sn粉等を混合するときに、それぞれの粉末の比重が相違すること、および機械的な攪拌では偏りがあること、等が原因となっている。さらに従来のCuメッキ固体潤滑剤含有の軸受は、混合粉を型で圧粉成形して焼結したもの、つまり焼結による粉末同士の結合だけであるため、十分な機械的強度が得られない。
【0011】
本発明は軸受合金の組織を均一にするとともに、さらに強度を持たせるようにしたものであって、具体的には、 Snが5〜20質量%、残部CuからなるCu主成分の合金粉末100体積部に対してCuメッキされた固体潤滑剤粉末1〜50体積部からなる混合粉末を予備焼結・粉砕して得られた粉砕粉末が鋼板に焼結されているとともに、Cu主成分の合金粉末とCuメッキされた固体潤滑剤粉末とが金属的に接合していることを特徴とするコンプレッサーの斜板用平軸受である。
【0012】
また本発明の複層摺動部品を得る方法は、(a)Snが5〜20質量%、残部CuからなるCu主成分の合金粉末100体積部とCuメッキされた固体潤滑剤粉末1〜50体積部を混合した混合粉を得る混合工程、(b)該混合粉を750〜850℃の還元雰囲気中で焼結を行って焼結塊を得る仮焼結工程、(c)焼結塊を粉砕装置で300μm以下の粉末に粉砕する粉砕工程、(d)粉砕粉を鋼板上に均一に散布する散布工程、(e)粉砕粉が散布された鋼板を800〜880℃の還元雰囲気中で加熱して粉砕粉同士および粉砕粉と鋼板とを接合して軸受合金面と鋼板からなる複層材を得る焼結工程、(f)前記複層材を押圧して軸受合金面を緻密化する一次押圧工程、(g)軸受合金面が緻密化された複層材を840〜880℃の還元雰囲気中で加熱する焼鈍工程、(h)焼鈍された複層材を再度押圧して所定の機械的強度の複層摺動部品を得る二次押圧工程、からなっている。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の複層摺動部品は、従来のCuメッキ固体潤滑剤含有軸受のようにCu粉末、Sn粉末の単体金属粉を混合したものではなく、CuとSnを完全に合金にした合金粉末を使用し、該合金粉末と鋼板とを接合するものである。本発明では、Cu-Sn合金中のSnの含有量が5質量%よりも少ないと十分な硬さが得られず、しかるにSnの含有量が20質量%を超えると脆くなる。
【0014】
本発明の複層摺動部品に用いる固体潤滑剤はCuメッキされた黒鉛粉末、二硫化モリブデン粉末、或はこれらの混合物であり、固体潤滑剤の混合割合は、Cu-Sn合金粉末100体積部に対して1〜50体積部である。この混合割合が1体積部よりも少ないと十分な摩擦特性が得られず、早期に焼付が発生し、50体積部を超えると、軸受合金の機械的強度が十分に得られなくなる。
【0015】
本発明の複層摺動部品の製造方法における仮焼結工程での温度が750℃よりも低いと粉末同士間の接合強度が十分とならない。しかるに仮焼結温度が850℃よりも高くなると固体潤滑剤をメッキしたCuがCu-Sn合金粉中に拡散して消失してしまい、Cu-Sn合金粉と固体潤滑剤が接合できなくなって分離してしまう。
【0016】
この仮焼結で得られた焼結塊をミルのような粉砕装置で粉末状に粉砕する。Cuメッキ固体潤滑剤とSn-Cu合金粉とは比重が異なり、また機械で攪拌したぐらいではCuメッキ固体潤滑剤はCu-Sn合金粉と均一に混ざらない。しかしながら混合粉を仮焼結してから粉砕すると、固体潤滑剤は全体に均一に存在するようになる。この粉砕粉の粒度は300μm以下にする。該粉末粒度が300μmよりも大きいと、軸受の空隙が多くなって軸を保持する特性が弱くなってしまう。本発明に使用して好適な粉砕粉の大きさは、100μm近辺のものである。
【0017】
粉砕した粉末を鋼板上に散布してから行う焼結の温度が800℃よりも低いと合金粉末同士および合金粉末と鋼板との接合強度が十分とならず、880℃を超えると鉄と銅との金属間化合物が生成して接合強度が低下する。
【0018】
焼結で得られた複層材を一次押圧するが、これは軸受合金面を緻密化するためである。複層材への押圧力は150〜250トンが適している。
【0019】
軸受合金面を緻密化した複層材を840℃〜880℃で焼鈍を行う。ここにおける焼鈍とは、一次押圧で加工硬化しすぎた複層材を適当な硬度まで下げるとともに、押圧で生じた剥離部分を再焼結して接合強度を上げることにある。焼鈍温度が840℃よりも低いと十分な焼鈍が行えず、しかるに880℃よりも高いと鋼板の硬度が下がって機械的強度が弱くなってしまう。
【0020】
そして焼鈍後の複層材に対して二次押圧を行う。ここでの二次押圧は、焼鈍工程で下がりすぎた硬度を所定の硬度に上げて機械的強度を上げ、さらに所定の厚さ近くまで押圧して、その後の機械加工での工程をしやすくすることにある。
【0021】
【実施例】
本発明の実施例、比較例の軸受合金の組成を表1に示す。
【0022】
【表1】
Figure 0003861771
【0023】
次に本発明の複層摺動製品の製造方法について説明する。ここではカーエアコン用コンプレッサーの斜板に使用する平軸受の製造方法について説明する。斜板は表裏に軸受面を形成するため、片面に一次散布・焼結を行った後、もう一方の面にも二次焼結を行うが、二次散布・焼結は一時散布・焼結と同一作業であるため説明は省略する。
【0024】
(a)混合工程:Snが10質量%、残部Cuからなる合金粉末100体積部に対して、Cuメッキされた黒鉛粉末を4体積部の割合で混合する。
(b)仮焼結工程:前記混合工程で得られた混合粉を800℃の還元雰囲気中で加熱して焼結塊を製造する。
(c)粉砕工程:焼結塊をハンマーミルで粉砕して粒径が200μm以下の粉末を製造する。
(d)散布工程:厚さ5.0mm、直径80mmの鋼板上に粉砕した粉末を厚さ0.8mmで均一に散布する。
(e)焼結工程:粉砕粉が散布された鋼板を還元雰囲気の加熱炉中860℃で加熱して粉末同士、粉末と鋼板を接合して軸受合金面と鋼板からなる複層材を得る。
(f)一次押圧工程:前記複層材をプレスにより200トンで押圧し、焼結後の軸受面を緻密化する。
(g)焼鈍工程:軸受面が緻密化された複層材を水素雰囲気の加熱炉中で860℃で15分間加熱する。
(h)二次押圧工程:焼鈍した複層材をプレスにより180トンで押圧し、所定の機械的強度を有する平軸受を得る。その後、精密旋盤で切削して平軸受を製造した。
【0025】
本発明の平軸受および従来の平軸受の軸受特性を図1に示す。焼付荷重の測定は摩擦試験機を用い、ドライで行った。摩擦係数の測定は、軸受形状が平軸受であり、試験方法はスラスト試験機を用い、周速2.31m/secで行った。図1からも明らかなように本発明実施例の複層摺動部品は従来の複層摺動部品よりも軸受特性に優れていることが分かる。
【0026】
【発明の効果】
本発明の複層摺動部品は、従来のCu主成分の複層摺動部品よりも軸受特性に優れており、またCuメッキ粉が混合された摺動部品より機械的特性が強い。従って、コンプレッサー平軸受用いても長期間安定した軸受特性を維持できるものである。そして本発明の摺動複層部品の製造方法は黒鉛粉末や二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を軸受合金面に均一に存在させることができるため安定した品質の摺動複層部品を得ることができるという従来にない優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例と比較例における軸受特性のグラフ

Claims (4)

  1. Snが5〜20質量%、残部CuからなるCu主成分の合金粉末100体積部に対してCuメッキされた固体潤滑剤粉末1〜50体積部からなる混合粉末を予備焼結・粉砕して得られた粉砕粉末が鋼板に焼結されているとともに、Cu主成分の合金粉末とCuメッキされた固体潤滑剤粉末とが金属的に接合していることを特徴とするコンプレッサーの斜板用平軸受。
  2. 前記Cuメッキされた固体潤滑剤粉末は、黒鉛粉末、二硫化モリブデン粉末、或は黒鉛粉末と二硫化モリブデン粉末の混合粉末であることを特徴とする請求項1記載の平軸受
  3. (a)Snが5〜20質量%、残部CuからなるCu主成分の合金粉末100体積部とCuメッキされた固体潤滑剤粉末1〜50体積部を混合した混合粉を得る混合工程、(b)該混合粉を750〜850℃の還元雰囲気中で焼結を行って焼結塊を得る仮焼結工程、(c)焼結塊を粉砕装置で300μm以下の粉末に粉砕する粉砕工程、(d)粉砕粉を鋼板上に均一に散布する散布工程、(e)粉砕粉が散布された鋼板を800〜880℃の還元雰囲気中で加熱して粉砕粉同士および粉砕粉と鋼板とを接合して軸受合金面と鋼板からなる複層材を得る焼結工程、(f)前記複層材を押圧して軸受合金面を緻密化する一次押圧工程、(g)軸受合金面が緻密化された複層材を840〜880℃の還元雰囲気中で加熱する焼鈍工程、(h)焼鈍された複層材を再度押圧して所定の機械的強度の複層摺動部品を得る二次押圧工程、からなることを特徴とするコンプレッサーの斜板用平軸受の製造方法。
  4. 前記Cuメッキされた固体潤滑剤粉末は、黒鉛粉末、二硫化モリブデン粉末、或は黒鉛粉末と二硫化モリブデン粉末の混合粉末であることを特徴とする請求項3記載の平軸受の製造方法。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100614022B1 (ko) * 2002-01-18 2006-08-22 가부시끼가이샤 리켄 용사 피스톤 링
US7255933B2 (en) * 2002-08-23 2007-08-14 Senju Metal Industry Co., Ltd. Multi-layer sliding part and a method for its manufacture
EP1508693B1 (en) * 2003-08-18 2015-08-12 Senju Metal Industry Co., Ltd. Multi layer sliding part and a method for its manufacture
JP2006037179A (ja) * 2004-07-28 2006-02-09 Taiho Kogyo Co Ltd 耐焼付性に優れたPbフリー銅合金系複合摺動材
WO2006032068A1 (de) * 2004-09-23 2006-03-30 Arc Seibersdorf Research Gmbh Selbstschmierender bronze-matrix-verbundwerkstoff
JP5073925B2 (ja) * 2005-04-28 2012-11-14 大豊工業株式会社 鉛フリー銅系摺動材料
US8389129B2 (en) * 2010-07-09 2013-03-05 Climax Engineered Materials, Llc Low-friction surface coatings and methods for producing same
CN103447540A (zh) * 2013-09-10 2013-12-18 江苏三环实业股份有限公司 一种铅锭造粒生产线上的铅粒挤压机构
CN106687236B (zh) * 2014-09-19 2019-05-14 Ntn株式会社 滑动部件及其制造方法
KR102118595B1 (ko) 2015-04-24 2020-06-04 한온시스템 주식회사 양두 사판식 압축기 및 실린더 블록의 제작방법
JP6450670B2 (ja) * 2015-11-13 2019-01-09 新日本電工株式会社 ホウ化チタン含有粉末及びその製造方法並びに焼結金属の製造方法
JP6938086B2 (ja) * 2017-09-14 2021-09-22 大同メタル工業株式会社 摺動部材
CN111850527B (zh) * 2020-07-21 2021-05-11 湖南大学 一种镀铜二硫化钨的制备方法、镀铜二硫化钨及其应用

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US142186A (en) * 1873-08-26 Improvement in flux for smelting ores
US4243728A (en) * 1976-01-01 1981-01-06 Nihon Kogyo Kabushiki Kaisha Double-metal-coated metal sulfide powder and process of producing the same
JPS5494495A (en) * 1978-01-09 1979-07-26 Nippon Mining Co Ltd Granulation of metal sulfide powder
US4240830A (en) * 1978-11-30 1980-12-23 Westinghouse Electric Corp. Method for making sintered metal-coated graphite for high-current collector brushes
JPS55134103A (en) * 1979-04-03 1980-10-18 Dowa Mining Co Ltd Copper alloy blank for bearing
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
JPS5980521A (ja) * 1982-10-29 1984-05-10 N D C Kk Cu系軸受材料の製造法
US4582368A (en) * 1985-05-06 1986-04-15 Ndc Company, Ltd. Dry bearing
JPS63282221A (ja) 1987-05-15 1988-11-18 Hitachi Ltd 複合焼結材料の製造方法
JPH0443622Y2 (ja) 1988-03-04 1992-10-15
JPH05248441A (ja) 1991-12-04 1993-09-24 Ndc Co Ltd Cu系軸受材料
JPH05209207A (ja) * 1992-01-29 1993-08-20 Mitsubishi Materials Corp 軸 受
JP3013946B2 (ja) 1992-02-18 2000-02-28 大同メタル工業株式会社 耐焼付性に優れた多層複合摺動材料
JP3765071B2 (ja) 1997-10-23 2006-04-12 三井金属鉱業株式会社 複合焼結摺動材料
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
JP2001335812A (ja) 2000-03-24 2001-12-04 Senju Metal Ind Co Ltd 鉛フリー平軸受およびその製造方法
JP2002181047A (ja) 2000-12-13 2002-06-26 Senju Metal Ind Co Ltd スラスト軸受およびその製造方法
JP2002295473A (ja) 2001-03-28 2002-10-09 Senju Metal Ind Co Ltd 鉛フリージャーナル軸受

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