JPH04297540A - Ａｌ−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受材 - Google Patents
Ａｌ−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受材Info
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- JPH04297540A JPH04297540A JP8790891A JP8790891A JPH04297540A JP H04297540 A JPH04297540 A JP H04297540A JP 8790891 A JP8790891 A JP 8790891A JP 8790891 A JP8790891 A JP 8790891A JP H04297540 A JPH04297540 A JP H04297540A
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡｌ−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受
材に係り、詳しくは、高速、高負荷連続運転時にすぐれ
、なかでも高温領域において、耐荷重性、耐焼付性なら
びに耐摩耗性を有するＡｌ−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受材に係る
。
材に係り、詳しくは、高速、高負荷連続運転時にすぐれ
、なかでも高温領域において、耐荷重性、耐焼付性なら
びに耐摩耗性を有するＡｌ−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受材に係る
。
【０００２】
【従来の技術】最近の自動車エンジンは小型化、省燃費
、高出力のものとなり、これにともなって軸受にかかる
荷重が増加すると共に、潤滑油の温度が上昇し、潤滑油
も高温化になり、疲労や焼付現象にみまわれ、上記の苛
酷な使用条件に耐えられなくなっている。例えば、高負
荷連続運転時オイルバン内のオイルは１３０℃以上にも
達する為、Ａｌ−Ｓｎ系合金では高温下では硬さが急激
に低下し、かつ疲労強度も低下するという問題があった
。
、高出力のものとなり、これにともなって軸受にかかる
荷重が増加すると共に、潤滑油の温度が上昇し、潤滑油
も高温化になり、疲労や焼付現象にみまわれ、上記の苛
酷な使用条件に耐えられなくなっている。例えば、高負
荷連続運転時オイルバン内のオイルは１３０℃以上にも
達する為、Ａｌ−Ｓｎ系合金では高温下では硬さが急激
に低下し、かつ疲労強度も低下するという問題があった
。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題解決
を目的とし、具体的には、Ａｌ−Ｓｎ系合金ベアリング
の高負荷連続運転時の熱影響問題に着目してなされたも
ので、Ｖを添加する事により熱処理による硬度低下を防
止し、エンジンに組付けられ、使用される時も高温、高
負荷下においても急激な軟化が生じない安定した性能を
保持する事ができるＡｌ−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受材を提供す
ることを目的とする。
を目的とし、具体的には、Ａｌ−Ｓｎ系合金ベアリング
の高負荷連続運転時の熱影響問題に着目してなされたも
ので、Ｖを添加する事により熱処理による硬度低下を防
止し、エンジンに組付けられ、使用される時も高温、高
負荷下においても急激な軟化が生じない安定した性能を
保持する事ができるＡｌ−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受材を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は重量
％で、３〜３５％Ｓｎ、０．１〜１１％Ｓｉ、０．１〜
１０％Ｐｂを含み、Ｃｕ、Ｍｇ若しくはＺｎのうち１種
または２種以上を単味または合量で０．１〜２％を含み
、更に、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｆｅ、
Ｗ、Ｂｅ若しくはＣｒのうち１種若しくは２種以上を単
味または合量で０．１〜１％を含むと共に、０．０５〜
０．５％のＶを含み残余が実質的にＡｌからなることを
特徴とする。
％で、３〜３５％Ｓｎ、０．１〜１１％Ｓｉ、０．１〜
１０％Ｐｂを含み、Ｃｕ、Ｍｇ若しくはＺｎのうち１種
または２種以上を単味または合量で０．１〜２％を含み
、更に、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｆｅ、
Ｗ、Ｂｅ若しくはＣｒのうち１種若しくは２種以上を単
味または合量で０．１〜１％を含むと共に、０．０５〜
０．５％のＶを含み残余が実質的にＡｌからなることを
特徴とする。
【０００５】
【作用】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。
について説明すると、次の通りである。
【０００６】本発明者等は熱処理による硬度低下を防止
し、かつエンジンに組付けられた時も急激に軟化を生じ
ない軸受合金材について検討したところ、従来から公知
のＡｌ−Ｓｎ系合金に比べＶを添加することによって、
硬さが上昇し、特に、高温時における硬度低下が少ない
事が認められた。また、動荷重疲労試験を行なったとこ
ろ、高油温下での疲労強度の向上が確認された。
し、かつエンジンに組付けられた時も急激に軟化を生じ
ない軸受合金材について検討したところ、従来から公知
のＡｌ−Ｓｎ系合金に比べＶを添加することによって、
硬さが上昇し、特に、高温時における硬度低下が少ない
事が認められた。また、動荷重疲労試験を行なったとこ
ろ、高油温下での疲労強度の向上が確認された。
【０００７】従来例において、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ等を添
加し、高温下で硬さが急激に低下する事を防止している
。しかし、このようなＡｌ−Ｓｎ系合金の高温状態にお
ける耐疲労性を高めるためには、単に高融点元素を添加
して硬さを増加させることによっては達成できず、かえ
って、合金が脆弱になって引張強度、伸びならびに衝撃
値が低下する。
加し、高温下で硬さが急激に低下する事を防止している
。しかし、このようなＡｌ−Ｓｎ系合金の高温状態にお
ける耐疲労性を高めるためには、単に高融点元素を添加
して硬さを増加させることによっては達成できず、かえ
って、合金が脆弱になって引張強度、伸びならびに衝撃
値が低下する。
【０００８】この点について本発明では高温、高荷重下
の苛酷な条件に好適な軸受合金を提供する為にＶを必須
成分として添加した。このことによって靭性を損なう事
なく引張強度、伸びならびに衝撃強さを保持する。さら
に、高温時での硬度低下が少ない。また、動荷重疲労試
験を行なったところ、高油温下での疲労強度の向上が確
認された。
の苛酷な条件に好適な軸受合金を提供する為にＶを必須
成分として添加した。このことによって靭性を損なう事
なく引張強度、伸びならびに衝撃強さを保持する。さら
に、高温時での硬度低下が少ない。また、動荷重疲労試
験を行なったところ、高油温下での疲労強度の向上が確
認された。
【０００９】
【実施例】以下実施例により本発明を詳しく説明する。
【００１０】まず、表１に示す組成のＡｌ−Ｓｎ系軸受
合金を連続鋳造により厚さ上下面１ｍｍ面削し、続いて
、冷間圧延により２ｍｍの厚さまで圧下した。この状態
で３００〜３５０℃の熱処理を行なって、歪を除去し、
その後、純Ａｌの薄い板を介して裏金の鉄板に圧着させ
て厚み１．５０ｍｍの軸受を得た。これらの軸受のうち
で供試材Ｎｏ１〜５はＶを含まない従来例の供試材であ
り、Ｎｏ６〜４６は本発明の実施例に係るもので１１％
Ｓｎ、２．０％Ｐｂ、３．０％Ｓｉ、０．２５Ｖのほか
、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｆｅ、Ｗ、Ｂ
ｅ、Ｃｒを少量添加したものである。これらの各供試材
は軸受として使用される。常温及び２００℃の機械的性
質を見るために、引張強度、伸びならびに硬さの試験を
行ない、これを表２に示した。
合金を連続鋳造により厚さ上下面１ｍｍ面削し、続いて
、冷間圧延により２ｍｍの厚さまで圧下した。この状態
で３００〜３５０℃の熱処理を行なって、歪を除去し、
その後、純Ａｌの薄い板を介して裏金の鉄板に圧着させ
て厚み１．５０ｍｍの軸受を得た。これらの軸受のうち
で供試材Ｎｏ１〜５はＶを含まない従来例の供試材であ
り、Ｎｏ６〜４６は本発明の実施例に係るもので１１％
Ｓｎ、２．０％Ｐｂ、３．０％Ｓｉ、０．２５Ｖのほか
、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｆｅ、Ｗ、Ｂ
ｅ、Ｃｒを少量添加したものである。これらの各供試材
は軸受として使用される。常温及び２００℃の機械的性
質を見るために、引張強度、伸びならびに硬さの試験を
行ない、これを表２に示した。
【００１１】なお、各供試材は裏当金を機械加工により
削除して、Ａｌ−合金部分のみとし、試験片の形状はＪ
ＩＳ Ｚ ２２０１の５号に示すものとした。これ
らの結果のうち、供試材Ｎｏ６〜４６は従来材に比べ高
温において伸びを損なわずに、強度に優れており、Ｖの
添加効果がうかがえる。
削除して、Ａｌ−合金部分のみとし、試験片の形状はＪ
ＩＳ Ｚ ２２０１の５号に示すものとした。これ
らの結果のうち、供試材Ｎｏ６〜４６は従来材に比べ高
温において伸びを損なわずに、強度に優れており、Ｖの
添加効果がうかがえる。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に、供試材の耐焼付性を耐摩耗性を知る
ために、鈴木式摩擦摩耗試験を用いて試験し、試験条件
は以下の通りである。
ために、鈴木式摩擦摩耗試験を用いて試験し、試験条件
は以下の通りである。
【００１４】摩擦速度 ４ｍ／ｓｅｃ相 手 材
Ｓ４５Ｃ、硬さＨＲＣ＝５５ 面粗さ０．８
〜１．０Ｓ 使用オイル ＳＡＥ、２０Ｗ−４０ 油 温 １５０±５℃ 焼付荷重 １００Ｋｇ／ｃｍ２から１０Ｋｇ／ｃ
ｍ２から１０Ｋｇ／ｃｍ２Ｓｔｅｐで焼付きに至るまで
１５分間に面圧をさげてゆき、焼付きをおこした面圧を
焼付荷重とする。 耐摩耗性 一方、耐摩耗性をみるために、１００
Ｋｇ／ｃｍ２一定で６時間試験し、その後の重量変化を
みる。
Ｓ４５Ｃ、硬さＨＲＣ＝５５ 面粗さ０．８
〜１．０Ｓ 使用オイル ＳＡＥ、２０Ｗ−４０ 油 温 １５０±５℃ 焼付荷重 １００Ｋｇ／ｃｍ２から１０Ｋｇ／ｃ
ｍ２から１０Ｋｇ／ｃｍ２Ｓｔｅｐで焼付きに至るまで
１５分間に面圧をさげてゆき、焼付きをおこした面圧を
焼付荷重とする。 耐摩耗性 一方、耐摩耗性をみるために、１００
Ｋｇ／ｃｍ２一定で６時間試験し、その後の重量変化を
みる。
【００１５】この結果を表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】これによれば、供試材Ｎｏ６〜４６は何れ
も従来材に比べ良好な耐焼付性、耐摩耗性を示しており
、Ｖの添加により表面性能も向上していることがわかる
。
も従来材に比べ良好な耐焼付性、耐摩耗性を示しており
、Ｖの添加により表面性能も向上していることがわかる
。
【００１８】次に、各供試材と半円筒ベアリングが製品
形状に加工し、最終的なベアリングの疲労テストを行な
ったところ、表２に示す結果を得た。これは実際のエン
ジンの条件とほぼ同じようにベアリングをコンロッドに
固定し、軸に偏心荷重をかけて、以下の条件で耐久テス
トを維持した時間の長さで評価するテストである。テス
ト条件は以下の通りである。
形状に加工し、最終的なベアリングの疲労テストを行な
ったところ、表２に示す結果を得た。これは実際のエン
ジンの条件とほぼ同じようにベアリングをコンロッドに
固定し、軸に偏心荷重をかけて、以下の条件で耐久テス
トを維持した時間の長さで評価するテストである。テス
ト条件は以下の通りである。
【００１９】面 圧 ７００Ｋｇｆ／ｃｍ
２回 転 数 ４０００ｒ．ｐ．ｍ．相手材料
ＦＣＤ７０、アラサ０．８〜１．５Ｓ使用オイル
ＳＡＥ、２０Ｗ−４０ 油 温 １５０℃±５℃
２回 転 数 ４０００ｒ．ｐ．ｍ．相手材料
ＦＣＤ７０、アラサ０．８〜１．５Ｓ使用オイル
ＳＡＥ、２０Ｗ−４０ 油 温 １５０℃±５℃
【００２０】なお、このテスト時間の上限は３００時間
とし、Ｎ＝５の平均値を表２に示した。この結果、何れ
も比較例の従来材に比べ、長い耐久時間を示しており、
本発明に係る合金はすぐれた耐疲労性を示している。
とし、Ｎ＝５の平均値を表２に示した。この結果、何れ
も比較例の従来材に比べ、長い耐久時間を示しており、
本発明に係る合金はすぐれた耐疲労性を示している。
【００２１】
【発明の効果】以上詳しく説明してきたように、本発明
は重量％で、３〜３５％Ｓｎ、０．１〜１１％Ｓｉ、０
．１〜１０％Ｐｂを含み、Ｃｕ、Ｍｇ若しくはＺｎのう
ち１種または２種以上を単味または合量で０．１〜２％
を含み、更に、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｈｆ、
Ｆｅ、Ｗ、Ｂｅ若しくはＣｒのうち１種若しくは２種以
上を単味または合量で０．１〜１％を含むと共に、０．
０５〜０．５％のＶを含み残余が実質的にＡｌからなる
ことを特徴とする。
は重量％で、３〜３５％Ｓｎ、０．１〜１１％Ｓｉ、０
．１〜１０％Ｐｂを含み、Ｃｕ、Ｍｇ若しくはＺｎのう
ち１種または２種以上を単味または合量で０．１〜２％
を含み、更に、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｈｆ、
Ｆｅ、Ｗ、Ｂｅ若しくはＣｒのうち１種若しくは２種以
上を単味または合量で０．１〜１％を含むと共に、０．
０５〜０．５％のＶを含み残余が実質的にＡｌからなる
ことを特徴とする。
【００２２】本発明に係るアルミニウム軸受合金はエン
ジンに組付けられ、高温、高負荷運転時でも急激に軟化
する事なく、かつ耐疲労性に優れているという効果があ
る。
ジンに組付けられ、高温、高負荷運転時でも急激に軟化
する事なく、かつ耐疲労性に優れているという効果があ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、３〜３５％Ｓｎ、０．１〜
１１％Ｓｉ、０．１〜１０％Ｐｂを含み、Ｃｕ、Ｍｇ若
しくはＺｎのうち１種または２種以上を単味または合量
で０．１〜２％を含み、更に、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ
、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｆｅ、Ｗ、Ｂｅ若しくはＣｒのうち１種
若しくは２種以上を単味または合量で０．１〜１％を含
むと共に、０．０５〜０．５％のＶを含み残余が実質的
にＡｌからなることを特徴とする硬度低下の少ないＡｌ
−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8790891A JPH04297540A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | Ａｌ−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8790891A JPH04297540A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | Ａｌ−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04297540A true JPH04297540A (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=13928017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8790891A Pending JPH04297540A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | Ａｌ−Ｓｎ−Ｐｂ系軸受材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04297540A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6607615B1 (en) * | 1997-10-31 | 2003-08-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Extruded material of aluminum alloy for structural members of automobile body and method of manufacturing the same |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP8790891A patent/JPH04297540A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6607615B1 (en) * | 1997-10-31 | 2003-08-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Extruded material of aluminum alloy for structural members of automobile body and method of manufacturing the same |
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