JPH03274237A - 銅基すべり軸受材料ならびにその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は銅基すべり軸受材料ならひにその製造方法に係
り、詳しくは、耐荷重性、ｆｔ４焼付性を維持し、なお
かつ耐剥離性の良好な銅基すべり軸受材料ならびにその
製造方法に係る。

従　　来　　の　　技　　術 従来、内燃機関等に使用されている銅基すへり軸受４半
割状若しくは円筒状の鋼板を１１金とし、これに銅系の
軸受台金を接合したものを基本とするものであるが、銅
系の軸受台金は相手軸との耐焼付性を確保するために裏
金鋼板とは密着しにくい鉛を含有させたものからなって
いる。しかし、この相手軸との耐焼付性を確保するため
に鉛を含む軸受材と裏金鋼板（以下、裏金という）との
密着性が弱く容易に剥離し、軸受使用時ばかりでなく、
軸受の酸形加工時にも軸受台金が裏金から剥１ｍすると
いう問題があった。

発明が解決しようとする課題 本発明は上記問題の解決を目的とし、具体的には、ｋ４
荷重性、耐焼付性をＳｔ持し、輪受使用時や成形加工時
の耐剥離性良好な銅基すべり軸受材料ならびにその製造
方法を提案することを目的とする。

課題を解決するための 手段ならびにその作用 すなわち、本発明は、鉛７．０〜２８．０ｗｔ％、錫１
２．０ｗｔ％以下を含む銅系合金焼結材間と裏金鋼板と
を鉛７．０ｗｔ％未Ｒ（０ｗ４％を含む）、錫１２．０
ｗｔ％以下を含む銅系合金焼結材からなる密ｉｌｌを介
して接合してなることをｖＩ黴とし、また、裏金鋼板の
一方の面に鉛７．０ｗｔ％未満（０ｗｔ％を含む）、錫
１２．０ｗｔ％以下を含み、残部が銅である銅系金属若
しくは合金粉末を散布し、還元性雰囲気下７５０〜１０
５０℃の温度で焼結した後、更にこの焼結材面上に鉛７
．０〜２８．０ｗｔ％、錫１２．０ｗｔ％以下を含み、
残部が銅である銅系金属若しくは合金粉末を散布し、還
元性雰囲気下７５０〜１０５０℃の温度で少なくとも１
回収玉ｆ［Ｌ、、裏金鋼板上の非鉄圓を複瘤とすること
を特徴とする。

以下、本発明の手段たる構成ならびにその作用について
説明すると、次の通りである。

本発明者は耐荷重性、耐焼付性ならびに針刺ｌＩＩ性良
好な銅基すべり軸受材料について検討したところ、軸受
台金焼結材間と裏金との間に鉛７、０ｗｔ％未満、錫１
２．０％以下を含み、残部が銅である銅系合金焼結材か
らなる密着間を設ければよいという知見を得た。

更に進んで研究開発を行ない、この研究に基づいて本発
明は成立したものである。

次に、銅基すベリ軸受材料の構成成分ならびにその限定
理由を述べる。なお、以下において、％はいずれも重ｌ
基準で示す。

銅系合金焼結材は鉛７．０〜２８．０％、錫１２．０％
以下を含み残部が銅である銅系合金焼結材から成り、こ
の焼結材に含有する鉛と錫は軸受合金の耐荷重性ならび
に耐焼付性を確保するために必要な成分である。しかし
、鉛が７．０％未満になると、耐焼付性が劣るようにな
り、逆に鉛が２８．０％を越えると、嗣荷圭性が悪くな
る。また、錫が１２．０％未満となるに従って銅−錫合
金（青銅）が純銅に近づくため、耐荷重性が低下するよ
うになり、逆に錫が１２．０％を越えると、脆い金属開
化合物が多くなり、かえって耐荷重性が悪くなる。従っ
て、適用する目的に合わせて上記合金範囲で合金の組成
を決める必要がある。

密着層は銅系合金焼結材と裏金との密着性を向上させる
ために設けるものであり、Ｙ！ｌｉ看園を構成する銅系
合金焼結材は軸受台金焼結材と裏金と密着しゃすい組成
のものでなければならない。そのためには密着性を阻害
する鉛は軸受台金焼結材より鉛の含有量が少なく構成す
る。つまり、軸受台金焼結材組成の鉛含有量の下限７％
禾′Ａ（０％を含む）とする。

裏金は炭素量が０．２％以下の低炭素鋼が用いられるが
、これは焼結性、密着性ならびに成形加工性の観点から
望ましい。以上説明した各ＩＦｉ威成分成分成分すベリ
軸受材料はその軸受台金側に鉛を主成分とする合金を電
気メツキによりオーバレイ順を形成させると、初１１１
１なじみ性や巽物理収性を向上させることができる。

なお、本発明の合金成分以外の成分として、ＪＩＳ規格
に定められている地金に含まれている成分ならびに含有
量は本発明を制限するものではない。

次に、本発明の製造方法について説明する。

炭素量が０．２％以下の低炭素の帯鋼上に７．０％未満
の鉛、１２．０％以下の錫を含み、残部が鋼である銅系
金属若しくは合金粉末または錫１２．０％以下、残部が
銅である銅系金属若しくは合金粉末（−１００メツシユ
）を散布して所望の厚さとする。

次いで、これを還元性雰囲気下７５０〜１０５０℃の温
度で例えば１０分間焼結し冷却する。次いで、この焼結
面に鉛７．０〜２８．０％、錫１２．０％以下、残部が
銅である金属若しくは合金粉末（−１００メツシユ〉を
散布して所望の厚さとする。次いで、これを還元性雰囲
気下７５０〜１０５０℃の温度で例えば１０分間焼結し
冷却するが、心髄に応じ２００℃以下の温度で適当な圧
下率で緻密化する。

以上のようにした得られた焼結材を少なくとも１回収上
還元性雰囲気下７５０〜１０５０℃の温度で焼結した後
、２００℃以下の温度で圧延し、所定の厚さとすればよ
い。

なお、焼結材の焼結温度を７５０〜１０５０℃とした理
由は７５０℃未満では十分な焼結が得られず、また、１
０５０℃を越えると青銅部の一部から溶融し、良好な焼
結材が得られないからである。

以上のようにして銅！！すべり軸受材料を製造すると、
８５看冒が鉛の含有量の少ないか若しくは鉛を含有しな
い銅系合金から形成されるため、軸受台金と裏金鋼板と
の密着性が向上し、耐剥離性が向上する。

以下、実施例によって更に説明する。

実施例１゜ 炭素量が０．１０％の帯鋼上に錫１０％の組成となる銅
−錫金属粉末（−１００メツシユ）を０．１５ｍ厚さで
散布しプロパン分解ガスの還元性雰囲気中で９００℃、
１０５ｆ間焼結・冷′ｆ！１後、その上に鉛８％、錫４
％、残部が銅である合金粉末（−１００メツシユ）ヲ０
．４１１１ｊ）さて散布しプロパン分解ガスの還元性雰
囲気中で９００℃、１０分間焼結後２００℃以下の温度
で緻密化のため３％圧下した。その後再びプロパン分解
ガスの還元性雰囲気中で９００℃、１０分間焼結後２０
０℃以下の温度で所定の厚さに圧延で仕上げた。

実施例２゜ 炭素量が０．１０％の帯鋼上に錫１０％の組成となる銅
−錫金属粉末１１００メツシュ〉を０．１５Ｍ厚さで散
布しプロパン分解ガスの還元性雰囲気中で８５０℃、１
０分ｍ焼結・冷却後その上に鉛１６％、錫６％、残部が
銅である合金粉末（−１００メツシユ）を０．４１１厚
さで散布しプロパン分解ガスの還元性雰囲気中で８５０
℃、１０分ｍ焼結後２００℃以下の温度で緻密化のため
３％圧下した。その後再びプロパン分解ガスの還元性雰
囲気中で８５０℃、１０分間ＷｔＭ’４１１２００℃以
下の温度で所定の厚さに圧延で仕上げた。

実施例３゜ 炭ｊｌｔｉ１ｔｆｏ、１０％の帯鋼上に９９．５％の銅
金属粉末（−１００メツシユ）を０．１５ｍ厚さで散布
しプロパン分解ガスの還元性雰囲気中で１０００℃、１
０分間焼結・冷却後その上に鉛２４％、錫２％、残部が
銅である合金粉末（−１００メツシユ）を０．４ｍｊｌ
さで散布しプロパン分解ガスの還元性雰囲気中で８５０
℃、１０分ｍ焼結後２００℃以下の温度で緻密化のため
３％圧下した。その後再びプロパン分解ガスの還元性雰
囲気中で８５０℃、１０分間焼結後２００℃以下の温度
で所定の厚さに圧延で仕上げた。

また、本発明材と比較するために以下比較例と比較した
。

比較例１゜ 炭ｓ量が０，１０％の？ｌ）鋼上に鉛８％、錫４％、残
部銅の合金粉末（−１００メツシユ）を０．５５１１１
厚さで散布し、プロパン分解ガスの還元性雰囲気中で９
００℃、１０分間焼Ｍ＠２００℃以下の温度で緻密化の
ため３％圧下した。その後再びプロパン分解ガスの還元
性雰囲気中で９００℃、１０分間焼結１１２００℃以下
の温度で所定の厚さに圧延で仕上げた。

比較例２゜ 炭素量が０．１０％の帯鋼上に鉛１６％、錫６％、残部
銅の合金粉末（−１００メツシユ）を０．５５ｍ厚さで
散布し、プロパン分解ガスの還元性雰囲気中で８５０℃
、１０分間焼結後２００℃以下の温度で緻密化のため３
％圧下した。そのＩＩ再びプロパン分解ガスの還元性雰
囲気中で８５０℃、１０分間焼結後２００℃以下の温度
で所定の厚さに圧延で仕上げた。

比較例３゜ 炭素量が０．１０％の帯鋼上に鉛２４％、錫２％、残部
銅の合金粉末（−１００メツシユ）を０．５５關厚さで
散布し、プロパン分解ガスの還元性雰囲気中で８５０℃
、１０分間焼結後２００℃以下の温度で緻密化のため３
％圧下した。その後再びプロパン分解ガスの還元性雰囲
気中で８５０℃、１０分間焼結後２００℃以下の温度で
所定の厚さに圧延で仕上げた。

これらの実施例と比較例の耐剥離性を評価するために、
タガネによって裏金と軸受台金との密着界面をはつるチ
ーゼルテストと称する密着性評価試験と短間状の試験材
料片の合金側を外側にして１８０゛折り曲げ評価試験を
実施した。

その結果を第１表に示す。実施例はいずれもチゼルによ
る＠看性評価と１８０°折り曲げ評価で比較例よりも同
等以上に良好であることを示し耐剥離性が従来の比較例
よりも向上している。

第　　１ 表 〈発明の効果〉 以上詳しく説明したように、本発明は鉛７．０〜２８．
０％、錫１２．０％以下を含む銅系合金焼結材間と裏金
鋼板とを鉛７．０％未ｍ（０％を含む）、錫１２．０％
以下を含む銅系合金焼結材からなる密ｗｌｌを介して接
合してなることを特徴とし、また、裏金鋼板の一方の面
に鉛７．０％未満（０％を含む）、ｔ１１２．０％以下
を含み、残部が銅である銅系金属若しくは合金粉末を散
布し、還元性雰囲気下７５０〜１０５０℃の温度で焼結
した後、更にこの焼結材面上に鉛７．０〜２８．０％、
錫１２．０％以下を含み、残部が銅である銅系金属若し
くは合金′１３）末を散布し、還元性雰囲気下７５０〜
１０５０℃の温度で少なくとも１回以上焼結し、裏金鋼
板上の非鉄層を複閣とすることを特徴とする。

従って、輪受台金焼結材と裏金との間に密着間を設け、
しかも、この密１１１１は軸受台金焼結材に含有する鉛
含有ｍより少ないが若しくは鉛を含有しない銅系合金か
らなるため、耐荷重性、耐焼付性がＩｌｉ持されると共
に耐剥離性に優れた効果を有する。

また、製造においては銅帯上に軸受台金焼結材に含有す
る鉛の含有量より少ないか若しくは鉛を含有しない銅系
金属若しくは合金粉を散布し焼結するようにしたため、
裏金と畜看圓側界面において鉛相が少ない耐剥離性にす
ぐれたものが容易に得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）鉛７．０〜２８．０ｗｔ％、錫１２．０ｗｔ％以下
   を含む銅系合金焼結材層と裏金鋼板とを鉛７．０ｗｔ％
   未満（０ｗｔ％を含む）、錫１２．０ｗｔ％以下を含む
   銅系合金焼結材からなる密着層を介して接合してなるこ
   とを特徴とする銅基すべり軸受材料。 ２）裏金鋼板の一方の面に鉛７．０ｗｔ％未満（０ｗｔ
   ％を含む）、錫１２．０ｗｔ％以下を含み、残部が銅で
   ある銅系金属若しくは合金粉末を散布し、還元性雰囲気
   下７５０〜１０５０℃の温度で焼結した後、更にこの焼
   結材面上に鉛７．０〜２８．０ｗｔ％、錫１２．０ｗｔ
   ％以下を含み、残部が銅である銅系金属若しくは合金粉
   末を散布し、還元性雰囲気下７５０〜 １０５０℃の温度で少なくとも１回以上焼結し、裏金鋼
   板上の非鉄層を複層とすることを特徴とする銅基すべり
   軸受材料の製造方法。