JPH04110438A - 耐疲労性と非焼付性に優れたアルミニウム基軸受合金 - 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】 （ｌ上亘五皿次１ 本発明は、３ｎ、Ｐｂ、ＣＩＪ、Ｓｂを含ム７　ルミニ
ウム基軸受合金の改良に関するものである。。

従来の技術、および発明が解決しようとする課題従来の
アルミニウム基軸受合金として、例えば特公昭６２１４
０２４号公報に示されるものが知られている。３この合
金は、Ｓｎ３〜４０％、Ｐｂ０．１〜１０％、ＣＬＪｏ
、２〜５％、ｓｂｏ、１〜３％、ｓ：ｏ、１〜ａ％の他
に、Ｍｎ、。

Ｖ、Ｍｇ、Ｎｉの１種以上を０．０１〜３％含右してい
る。

これら公知の合金は、すべり軸受にとって重要な特性で
ある耐疲労性と非焼付性において優れたものをもってい
るが、近年にｄ３りる内燃機関の高連化、高出力化の進
展に伴い、より優れたすべり軸受が要求されるようにな
ってきた。

本発明の目的は、従来の同種軸受合金よりし一層優れた
耐疲労性と非焼付性を右するアルミニウム基軸受合金を
提供することにある。

課題を解決するための手段 この［１的は、耐疲労性と非焼イ］性に優れた以下のア
ルミニウム基軸受合金を提供することによって達成され
る。

■　重量％テＳ　ｎ　３　”　’Ｉ　Ｏ％、Ｐｂ０．１
〜１０％、ＣＩＪｏ、１−５％、Ｓｂ０．１〜３％の他
にその総量が０．０５〜１％であって、 −「１およびＢが共存し、残部が実質的にＡ１からなる
耐疲労性と非焼付性に優れたアルミニウム基ｉｌ＋口受
合金。

■　−に記■の合金に、さらに０．１〜５％のＳが添加
されてなる耐疲労性と非焼イ」性に優れたアルミニウム
基１１！１１受合金。

■　上記■の合金に、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｎ、７ｒ、に
ｒ、［ｅのうち１種または２種以上か合泪伍で０５０１
〜３％添加されてなる耐疲労性と非焼付性に優れたアル
ミニウム基軸受合金３゜■　−［量比■の合金に、０．
１〜５％の３ｉと、その合計量が０．０１〜３％である
Ｍｑ、、Ｎ：、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、　Ｆｅのうちの
１種または２種以上とが添加されてなる耐疲労性と非焼
付性に優れたアルミニウム基軸受合金。

次に、本発明のアルミニウム基軸受合金の各成分組成を
前記のように限定する理由（上、下限（１ｆ１の限定理
由）とその作用、効果についてまどめて列記する。

■Ｓｎ：３〜４０重量％ 軸受としての非焼イ」性、なじみ性、押収性などの表面
性能を改善する。３ｎの添加量が３％未満では前述の効
果は小さく、また４０％を超えると合金の機械的性質が
著しく低下する。

■Ｐｂ：０．１〜１０重量％ 非焼イ］性、切削性ｄ３よび親Ｘ！＋性を改善する。。

ｐｂの添加量が０．１％未満では、前述の効果はＩｌｌ
］侍Ｃさず、１０％を超えると、へ１７１〜リンクス中
に微細かつ均一にｐｂを分散さＵることが非常に困難に
なる。

■Ｃｕ：０．１〜５重量％ ＡＡ７１へワックスの機械的強度を向上させ、軸受の１
１荷重性、耐疲労性などの機械的性質を改善する。、　
（’、：　ｔ−＋の添加量が０．１％未満では、合金の
耐荷重性、耐疲労性の向上は期待できず、５％を超える
と著しく展延性が悪くなり、塑性加工性がイ氏下する。

■Ｓｂ：０．１〜３重介％ △β中にＰ　ｂを微細かつ均一に分散さ１士る効果があ
り、さらにＡ１７１−ワックスの機械的性質を改”、！
’１−ｊｌ−る。Ｓ　ｂ　ｆ７）添加量が０．１％未満
では、前）４（のダノ果は小さく、また３％を超えると
、機械的セｌ′（ｉ＋、１２１（こ（申ひを減じるの−
（”θ了；」、しくない。

（！リー１１および［３；紐１〒ｔＴ０．０５〜１重量
％式：　　　　−−−−（’）　、　１−・（−’　−
３５か・・満足され［ｉ　　−１ｆ”３ ！〕 なければならない。

硬質金属間化合物（１−ｌ　Ｖ　２５００・〜３５００
）］−１１３２を生成し、これが均一分散Ｊることによ
り合金の強度が向−１ニする。また、Ｔ　ｉ　Ｂ　２は
マイクロ組織を微細化するため、硬度の上昇はあっても
伸びを低下さＵることはない、　−ｌ　ｉおよびＢの総
量が０４０５％以下では、上記のような効果は小さく、
一方１％を超えると脆り４【す、塑性加工性が悪くなる
。添加元素の多い本台金系にあっては、　　　　〈０．
１では効果がなく、０，３５７　＋　−ｌ−Ｂ を超えるとＴ　ｉ　Ｂ　２の形の化合物が生成しない。

■Ｓｉ　　：０．”ｌ−５重量％ Ａ１７１〜リツクスに固溶する範囲においては、７１−
ワックスの強度向上、特に耐クリープ性の改善に奇Ｌｊ
づる。また、３ｉ粒子どじて晶出づ−る場合は、この粒
子が点在することによって表面の軟らかいへクマ１〜リ
ツクスのみ摩耗し、ミクロ的に凹凸状になる。凸部であ
る８１粒子が伺重に白１え、四部は油溜まりとして機能
−りるので非焼付性の向七につながる。細かく点在した
８１粒子は、相手軸（特に鋳造軸）表面のエツジやパリ
を研磨覆る＠ｊきを右づ−る。（い１）、相手軸が…製
軸の場合に（ま、特にＳｉの添加が過剰であると、逆に
Ｓｉ粒子が軸を傷つ（−Ｊる危険がある。Ｓｌの添１叫
量が０．１％未満では上記のような効果は期待できず、
また５％を超えると脆くなり、塑性加工性に劣る。

０Ｍ　（］、Ｎ　ｉ　、Ｖ、Ｍｎ、　７ｒ、Ｃｒ、Ｆｅ
のうら１種またＬＪ：　２種以上：合計量で０．０１〜
３重量７゜ ０．０１％未満では、本発明の目的とする耐疲労性と…
荷重性の改善効果が少なく、また３％を超えると、合金
自体が脆くなる。

実施例 表１に示す化学組成の本発明合金、従来合金でくれそれ
形成されｌζ帯板を用意した。該舟板を、△１１中層を
介して鋼板上に重ね、積層体を圧延機に通過せしめて−
・体に接合（圧延結合）し、しかる後、軸受成形機を用
いて、軸受内径５３配、幅１７ｍｍ、ライこング厚（前
記帯板の厚さ）０．３価からなる半円形の複合軸受を得
１こ。

これら複合軸受の疲労試験結果を表５に、また焼付試験
結果を表６と表７にそれぞれ示した３、疲労試験および
焼イ」試験の各試験架ヂ１は、それぞれ族２〜表４に示
されるとおりで６うる。

また、焼（＝Ｊ試験については、鋼製軸おＪ：び鋳鉄製
軸を用いて２種類の試験を行なった。

なお、本実施例ではＡＡ中間層を介して実施１）だが、
これに限定されるものではなく他のＮ　ｌ中５間層を用
いてもよい。

発明の効果 試験の結果、本発明によって以下のような優れた効果が
１（１られることが明らかとくｚつだ、３中　本発明の
合金は、従来合金に比べて耐疲労ゼｌが改善されている
。例えば、表５の試料Ｎｏ、　’Ｉ　−・１０は従来′
合金であるが、これらの合金にＴＢを添加してなる試料
Ｎｏ、　１１〜２０の本発明合金は従来品に化べ疲労強
度が向上していることが判る。また、試料Ｎｏ、　２１
〜２５の本発明合金も優れた耐疲労性を有する。

（２）　　焼付試験についても本発明の合金は従来の合
金に比べて非焼イ」性が改善されている。例えば、表５
．６にｄ３１ノる試料Ｎｏ、　１　＝　１０は従来合金
であるが、これらの合金にＴｉ、Ｂを添ＩＪ［：ｌ　Ｌ
）てなる試料１１〜２０の本発明合金は、全て従来合金
に比べ非焼付性に優れていることがＹｌする。試料Ｎｏ
、　２１−２５の本発明合金も優れｊこ非焼付性を持っ
ている３゜ （３）　　一般的にいって、鋼製軸に比べ鋳鉄製軸を用
いた焼付試験の方が低い焼イ」面圧となる。また。

鋳鉄製軸の場合は、Ｓ：を含有（）ている合金の方が焼
付きに難くなっている。これは前述のように鋳＠製軸表
面のパリ、エツジに対するＳｌの研磨効果によっている
。

以−にのように、本発明合金は従来合金より耐疲労性、
非焼付性が著しく改善されており、本発明の所期の目的
が達成される。

（評価法） 軸受面積の合金面において、 クラックの生じた面積が全体 の５％以上のものを疲労とす る。

（評価法） 軸受背面温度が２２０’Ｃ を超えるか、又は電流値 が２ＯＡを超えた場合焼 付とする。

□二〒〒〒〒」（：二□口【）　２２０　Ｃ堺ルよ：：
＝ 付とする。

表 ５：疲労試験結果 ］ 表 ７：焼付試験結果（鋳鉄製軸を用いた場合）表

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％でＳｎ３〜４０％、Ｐｂ０．１〜１０％、
   Ｃｕ０．１〜５％、Ｓｂ０．１〜３％の他にその総量が
   ０．０５〜１％であつて、 Ｂ 式：＝Ｂ／Ｔｉ＋Ｂ＝０．１〜０．３５を満足するＴｉ
   およびＢが共存し、残部が実質的にＡｌからなる耐疲労
   性と非焼付性に優れたアルミニウム基軸受合金。
2. （２）請求項１記載の合金に、さらに０．１〜５％のＳ
   ｉが添加されてなる耐疲労性と非焼付性に優れたアルミ
   ニウム基軸受合金。
3. （３）請求項１記載の合金に、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｎ、
   Ｚｒ、Ｃｒ、Ｆｅのうち１種または２種以上が合計量で
   ０．０１〜３％添加されてなる耐疲労性と非焼付性に優
   れたアルミニウム基軸受合金。
4. （４）請求項１記載の合金に、０．１〜５％のＳｉと、
   その合計量が０．０１〜３％であるＭｇ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍ
   ｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｆｅのうちの１種または２種以上とが
   添加されてなる耐疲労性と非焼付性に優れたアルミニウ
   ム基軸受合金。