JPH05239696A - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
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- JPH05239696A JPH05239696A JP7856992A JP7856992A JPH05239696A JP H05239696 A JPH05239696 A JP H05239696A JP 7856992 A JP7856992 A JP 7856992A JP 7856992 A JP7856992 A JP 7856992A JP H05239696 A JPH05239696 A JP H05239696A
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- Japan
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- bearing alloy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 硬質物を分散したＳｎ基オーバレイの下地に
対する密着力を高める。 【構成】 アルミニウム系または銅系軸受合金上に中間
層を介して接着されたＳｎ基オーバレイが、Ｓｎ（合
金）に平均粒径が０．１〜５μｍでありかつ最大粒径が
油膜の厚さ以下の粒状硬質物が５〜５０体積％分散され
ている上層と、硬質物が分散されていないＳｎ（合金）
からなる下層とからなる。
対する密着力を高める。 【構成】 アルミニウム系または銅系軸受合金上に中間
層を介して接着されたＳｎ基オーバレイが、Ｓｎ（合
金）に平均粒径が０．１〜５μｍでありかつ最大粒径が
油膜の厚さ以下の粒状硬質物が５〜５０体積％分散され
ている上層と、硬質物が分散されていないＳｎ（合金）
からなる下層とからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動部材に関するもの
であり、さらに詳しく述べるならば、アルミニウム系ま
たは銅系軸受合金上に中間層を介してＳｎ基オーバレイ
を設けてなる摺動部材に関する。
であり、さらに詳しく述べるならば、アルミニウム系ま
たは銅系軸受合金上に中間層を介してＳｎ基オーバレイ
を設けてなる摺動部材に関する。
【０００２】
【産業上の利用分野】従来、裏金にバイメタル状に圧接
される軸受合金としては、アルミニウム合金系、ケルメ
ットと称される銅系合金、およびホワイトメタルまたは
バビットメタルと称される鉛系合金が知られているが、
１９８０年以降の日本における自動車用軸受では高速回
転および高出力運転条件下での潤滑油温度の上昇に伴う
疲労強度低下の問題から鉛系合金はほとんど使用され
ず、アルミニウム系合金及び銅系合金が専ら使用されて
いる。
される軸受合金としては、アルミニウム合金系、ケルメ
ットと称される銅系合金、およびホワイトメタルまたは
バビットメタルと称される鉛系合金が知られているが、
１９８０年以降の日本における自動車用軸受では高速回
転および高出力運転条件下での潤滑油温度の上昇に伴う
疲労強度低下の問題から鉛系合金はほとんど使用され
ず、アルミニウム系合金及び銅系合金が専ら使用されて
いる。
【０００３】一方、なじみ性を付与するためのオーバレ
イとしては鉛または鉛合金が使用されており、本出願人
もＰｂ−Ｓｎ−Ｉｎ−Ｃｕ系オーバレイ合金を特公昭６
０−４１６９５号にて提案した。さらにＰｂよりも耐食
性が優れているＳｎ基オーバレイも公知である。
イとしては鉛または鉛合金が使用されており、本出願人
もＰｂ−Ｓｎ−Ｉｎ−Ｃｕ系オーバレイ合金を特公昭６
０−４１６９５号にて提案した。さらにＰｂよりも耐食
性が優れているＳｎ基オーバレイも公知である。
【０００４】上記Ｐｂ基オーバレイ合金はなじみ性には
すぐれているものの、その反面高速回転および高出力運
転条件下ではたちまちに摩耗してしまうことがあった。
Ｐｂ−Ｓｎ系オーバレイ合金の耐摩耗性を向上するため
に、Ｓｉ3 Ｎ4 微粒子を電解液中に分散させ、電解液を
攪拌しながら青銅板にめっきを行い、Ｓｉ3 Ｎ4 微粒子
を分散させたＰｂ−Ｓｎ基オーバレイが発表されている
（日本金属学会春季大会講演概要（１９９０．４）（７
３２））。この発表論文では、Ｐｂ−Ｓｎ合金皮膜中の
Ｓｉ3 Ｎ4 含有量が記載されていないが、これと同一の
発表者他の発表（電気化学会秋季大会講演要旨集（１９
８９年）（１Ｅ１０））によると、Ｓｉ3 Ｎ4 含有量は
０．７８〜１．９８重量％である。
すぐれているものの、その反面高速回転および高出力運
転条件下ではたちまちに摩耗してしまうことがあった。
Ｐｂ−Ｓｎ系オーバレイ合金の耐摩耗性を向上するため
に、Ｓｉ3 Ｎ4 微粒子を電解液中に分散させ、電解液を
攪拌しながら青銅板にめっきを行い、Ｓｉ3 Ｎ4 微粒子
を分散させたＰｂ−Ｓｎ基オーバレイが発表されている
（日本金属学会春季大会講演概要（１９９０．４）（７
３２））。この発表論文では、Ｐｂ−Ｓｎ合金皮膜中の
Ｓｉ3 Ｎ4 含有量が記載されていないが、これと同一の
発表者他の発表（電気化学会秋季大会講演要旨集（１９
８９年）（１Ｅ１０））によると、Ｓｉ3 Ｎ4 含有量は
０．７８〜１．９８重量％である。
【０００５】さらに、特開平３−２１９０９８号による
と、裏金鋼板に、順次、銅合金またはアルミニウム合金
からなる軸受層、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ａｇまたは
これらの金属を主成分とする合金からなる中間メッキ
層、Ｐｂを主成分とする複合メッキ皮膜を形成してな
り、複合メッキ皮膜は、Ｓｎ，Ｉｎ，Ｓｂおよび／また
はＣｕを２〜３０重量％、最大径１５μｍのＢＮ，Ｔｉ
Ｎ，ＡｌＮ，ＣｕＮ，ＳｉＣ，ＴｉＣ，Ｂ4 Ｃ，Ｔａ
Ｃ，ＭｏＳ2 ，ＷＳ2 などの無機物粒子を０．３ー２５
容量％含有する摺動部材が公知である。
と、裏金鋼板に、順次、銅合金またはアルミニウム合金
からなる軸受層、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ａｇまたは
これらの金属を主成分とする合金からなる中間メッキ
層、Ｐｂを主成分とする複合メッキ皮膜を形成してな
り、複合メッキ皮膜は、Ｓｎ，Ｉｎ，Ｓｂおよび／また
はＣｕを２〜３０重量％、最大径１５μｍのＢＮ，Ｔｉ
Ｎ，ＡｌＮ，ＣｕＮ，ＳｉＣ，ＴｉＣ，Ｂ4 Ｃ，Ｔａ
Ｃ，ＭｏＳ2 ，ＷＳ2 などの無機物粒子を０．３ー２５
容量％含有する摺動部材が公知である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平１−２１２７２
９号公報の軸受を鋼、鋳鉄などの軸と直接接触させて使
用すると、軸受の繊維が軸からの荷重を支えると共に相
手軸表面の凹凸をラッピングして荒さを小さくする。こ
の結果軸受と軸は良好な流体潤滑条件で摺動するように
なる。一方軸受自体のなじみ性はＰｂ合金が相手軸によ
り摩耗することにより発揮される。
９号公報の軸受を鋼、鋳鉄などの軸と直接接触させて使
用すると、軸受の繊維が軸からの荷重を支えると共に相
手軸表面の凹凸をラッピングして荒さを小さくする。こ
の結果軸受と軸は良好な流体潤滑条件で摺動するように
なる。一方軸受自体のなじみ性はＰｂ合金が相手軸によ
り摩耗することにより発揮される。
【０００７】しかしながら、特開平１−２１２７２９号
公報の摺動部材はなじみ性などの特性が十分ではない。
すなわち、繊維は摺動方向に配向させると摺動中にほと
んど脱落しないが、実際には理想的な配向は困難である
から、脱落した繊維が異物となって軸受と軸の摩耗を起
こす。さらに脱落した繊維が油膜厚さより厚いと軸受損
傷の原因となる。加えて、無機化合物繊維を分散したＰ
ｂ合金をアルミニウム、銅合金または中間層にめっきす
ると、無機化合物繊維／Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ合金界面での
接合力が低いために、めっき皮膜の密着力が低下する。
公報の摺動部材はなじみ性などの特性が十分ではない。
すなわち、繊維は摺動方向に配向させると摺動中にほと
んど脱落しないが、実際には理想的な配向は困難である
から、脱落した繊維が異物となって軸受と軸の摩耗を起
こす。さらに脱落した繊維が油膜厚さより厚いと軸受損
傷の原因となる。加えて、無機化合物繊維を分散したＰ
ｂ合金をアルミニウム、銅合金または中間層にめっきす
ると、無機化合物繊維／Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ合金界面での
接合力が低いために、めっき皮膜の密着力が低下する。
【０００８】さらに、特開平３−２１９０９８号による
と、Ｐｂを主成分とする複合メッキ皮膜はＮｉ，Ｃｏ，
Ｆｅ，Ｃｕ，Ａｇまたはこれらの金属を主成分とする合
金からなる中間メッキ層にメッキされている。この中間
メッキ層は通常のＰｂ合金オーバレイに対しては十分な
接着力を与えるが、無機化合物を分散したＰｂ複合メッ
キ皮膜については接着力が十分ではない。
と、Ｐｂを主成分とする複合メッキ皮膜はＮｉ，Ｃｏ，
Ｆｅ，Ｃｕ，Ａｇまたはこれらの金属を主成分とする合
金からなる中間メッキ層にメッキされている。この中間
メッキ層は通常のＰｂ合金オーバレイに対しては十分な
接着力を与えるが、無機化合物を分散したＰｂ複合メッ
キ皮膜については接着力が十分ではない。
【０００９】以上のようにＰｂ複合メッキ皮膜の接着力
が不十分であると、該皮膜に分散された無機化合物がそ
の性能を発揮せず、耐摩耗性、耐焼付性、なじみ性など
の性能が不十分になる。さらに、Ｐｂ複合メッキ皮膜の
硬質物を耐食性にすぐれたＳｎ基オーバレイに分散させ
たとしても、やはり分散無機化合物がその性能を発揮せ
ず、耐摩耗性、耐焼付性、なじみ性などの性能が不十分
になると考えられる。
が不十分であると、該皮膜に分散された無機化合物がそ
の性能を発揮せず、耐摩耗性、耐焼付性、なじみ性など
の性能が不十分になる。さらに、Ｐｂ複合メッキ皮膜の
硬質物を耐食性にすぐれたＳｎ基オーバレイに分散させ
たとしても、やはり分散無機化合物がその性能を発揮せ
ず、耐摩耗性、耐焼付性、なじみ性などの性能が不十分
になると考えられる。
【００１０】したがって本発明はこの点を解決すること
ができるＳｎ基オーバレイを備えた摺動部材を提供する
ことを目的とする。
ができるＳｎ基オーバレイを備えた摺動部材を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる摺動部材
は、アルミニウム系または銅系軸受合金上に中間層を介
してＳｎ基オーバレイを設けてなる摺動部材において、
前記オーバレイが、Ｓｎに、または７５％以上のＳｎを
含有するＳｎ基軸受合金に平均粒径が０．１〜５μｍで
ありかつ最大粒径が油膜の厚さ以下の粒状硬質物が５〜
５０体積％分散されている上層と、硬質物が分散されて
いないＳｎからなる、または７５％以上のＳｎを含有す
るＳｎ基軸受合金からなる下層とからなることを特徴と
する。
は、アルミニウム系または銅系軸受合金上に中間層を介
してＳｎ基オーバレイを設けてなる摺動部材において、
前記オーバレイが、Ｓｎに、または７５％以上のＳｎを
含有するＳｎ基軸受合金に平均粒径が０．１〜５μｍで
ありかつ最大粒径が油膜の厚さ以下の粒状硬質物が５〜
５０体積％分散されている上層と、硬質物が分散されて
いないＳｎからなる、または７５％以上のＳｎを含有す
るＳｎ基軸受合金からなる下層とからなることを特徴と
する。
【００１２】以下、本発明の構成を説明する。アルミニ
ウム系軸受合金は、例えば、軟質相形成のためのＺｎ，
Ｓｎ，Ｐｂ，Ｉｎの１種以上を３０％以下、固溶または
時効析出強化元素としてＣｕ，Ｍｇなどを５％以下、疲
労強度向上のためのＣｒなどを５％以下、共晶または初
晶形成のためのＳｉを３０％以下、及び／又は硬質物
（元素または金属間化合物からなる二次相）を形成する
Ｍｏ，Ｗ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｒなどの重金属元素を５％以
下含有するものを使用することができる。軸受合金層
は、通常の工業的製法では裏金鋼板上に鋳造又は焼結さ
れる。
ウム系軸受合金は、例えば、軟質相形成のためのＺｎ，
Ｓｎ，Ｐｂ，Ｉｎの１種以上を３０％以下、固溶または
時効析出強化元素としてＣｕ，Ｍｇなどを５％以下、疲
労強度向上のためのＣｒなどを５％以下、共晶または初
晶形成のためのＳｉを３０％以下、及び／又は硬質物
（元素または金属間化合物からなる二次相）を形成する
Ｍｏ，Ｗ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｒなどの重金属元素を５％以
下含有するものを使用することができる。軸受合金層
は、通常の工業的製法では裏金鋼板上に鋳造又は焼結さ
れる。
【００１３】銅合金は、青銅系及び鉛青銅系のいずれも
使用することができ、これらの合金にＩｎ，Ｔｌ，Ｐ，
Ａｇ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ａｌなどを必要により５％以下添加
した合金を添加した合金も使用することができる。
使用することができ、これらの合金にＩｎ，Ｔｌ，Ｐ，
Ａｇ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ａｌなどを必要により５％以下添加
した合金を添加した合金も使用することができる。
【００１４】銅もしくはアルミニウム軸受合金とオーバ
レイとの中間に設けられる中間層は、Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，特にアルミニウム合金及び銅合金に対する密着性が
特にすぐれた金属であるＮｉ又はＣｕあるいはこれらを
主成分とする合金の電気メッキもしくは無電解メッキ層
である。中間層のメッキ厚さは０．５〜３μｍであるこ
とが好ましい。
レイとの中間に設けられる中間層は、Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，特にアルミニウム合金及び銅合金に対する密着性が
特にすぐれた金属であるＮｉ又はＣｕあるいはこれらを
主成分とする合金の電気メッキもしくは無電解メッキ層
である。中間層のメッキ厚さは０．５〜３μｍであるこ
とが好ましい。
【００１５】中間層に接着されるオーバレイ層の上層は
耐摩耗性に優れた硬質物分散型ＳｎまたはＳｎ合金より
なる。このＳｎ（合金）に分散される硬質物が繊維もし
くはホィスカーであると、その長軸方向と摺動方向が直
交すると摺動中に硬質物が軸による力を受けて脱落しや
すい。これを避けるためには繊維等の配向を調整すれば
よいが、オーバレイの通常の製法であるメッキでは配向
の調整はできない。したがって、本発明では硬質物は粒
状物を使用することにより硬質物の脱落を防止する。粒
状とは長径が短径より２倍以下の粒子を言う。硬質物と
は、硬さがＨｖ７００以上であり、かつメッキ液に溶解
せず安定な物質である。その例は、Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2
Ｏ3 ，ＳｉＣ，ＢＮ，ＷＣ，ＴｉＣなどである。特に好
ましい硬質物はＳｉ3 Ｎ4 である。
耐摩耗性に優れた硬質物分散型ＳｎまたはＳｎ合金より
なる。このＳｎ（合金）に分散される硬質物が繊維もし
くはホィスカーであると、その長軸方向と摺動方向が直
交すると摺動中に硬質物が軸による力を受けて脱落しや
すい。これを避けるためには繊維等の配向を調整すれば
よいが、オーバレイの通常の製法であるメッキでは配向
の調整はできない。したがって、本発明では硬質物は粒
状物を使用することにより硬質物の脱落を防止する。粒
状とは長径が短径より２倍以下の粒子を言う。硬質物と
は、硬さがＨｖ７００以上であり、かつメッキ液に溶解
せず安定な物質である。その例は、Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2
Ｏ3 ，ＳｉＣ，ＢＮ，ＷＣ，ＴｉＣなどである。特に好
ましい硬質物はＳｉ3 Ｎ4 である。
【００１６】さらに本発明においては、硬質物の平均粒
径が０．１〜５μｍでありかつ最大粒径が油膜の厚さ以
下とする。平均粒径とは、個々の粒子の最大径と最小径
の和を０．５倍した値を全粒子について算術平均した値
である。硬質物の平均粒径が０．１μｍ未満であるとオ
ーバレイの耐摩耗性が不足し、平均粒径が５μｍを越え
るとオーバレイのなじみ性が不足する。好ましい硬質物
の平均粒径は０．５〜２μｍである。また本発明におい
ては硬質物が脱落した場合にも軸受または軸を疵つけな
いように、硬質物の最大寸法すなわち最大粒子の最大径
は油膜の厚さ以下でなければならない。油膜厚さとは軸
受の設計において規定される軸と軸受の間の間隙寸法で
あり、現在のところ通常１〜５μｍであるが、年々薄く
なる傾向にある。かかる間隙はオーバレイのなじみがで
きた後の流体潤滑あるいは混合潤滑状態における油膜の
厚さとほぼ等しい。上述のように硬質粒子寸法を定める
と、脱落した硬質粒子は油膜の内部を、軸とも軸受とも
接触せずにあるいは接触したとしてもこれらを疵付けず
に、流れ、摺動面の領域外に排出される。また脱落粒子
が再び摺動面領域に巻き込まれることがあるが、同様に
再排出される。
径が０．１〜５μｍでありかつ最大粒径が油膜の厚さ以
下とする。平均粒径とは、個々の粒子の最大径と最小径
の和を０．５倍した値を全粒子について算術平均した値
である。硬質物の平均粒径が０．１μｍ未満であるとオ
ーバレイの耐摩耗性が不足し、平均粒径が５μｍを越え
るとオーバレイのなじみ性が不足する。好ましい硬質物
の平均粒径は０．５〜２μｍである。また本発明におい
ては硬質物が脱落した場合にも軸受または軸を疵つけな
いように、硬質物の最大寸法すなわち最大粒子の最大径
は油膜の厚さ以下でなければならない。油膜厚さとは軸
受の設計において規定される軸と軸受の間の間隙寸法で
あり、現在のところ通常１〜５μｍであるが、年々薄く
なる傾向にある。かかる間隙はオーバレイのなじみがで
きた後の流体潤滑あるいは混合潤滑状態における油膜の
厚さとほぼ等しい。上述のように硬質粒子寸法を定める
と、脱落した硬質粒子は油膜の内部を、軸とも軸受とも
接触せずにあるいは接触したとしてもこれらを疵付けず
に、流れ、摺動面の領域外に排出される。また脱落粒子
が再び摺動面領域に巻き込まれることがあるが、同様に
再排出される。
【００１７】加えて本発明においては、硬質物の体積割
合が５％〜２０％である。硬質物の体積が５％未満であ
るとオーバレイの耐摩耗性が不足し、２０％を越えると
オーバレイのなじみ性が不足する。好ましい硬質物の体
積割合は３〜１０％である。
合が５％〜２０％である。硬質物の体積が５％未満であ
るとオーバレイの耐摩耗性が不足し、２０％を越えると
オーバレイのなじみ性が不足する。好ましい硬質物の体
積割合は３〜１０％である。
【００１８】オーバレイ上層の厚みは通常５〜３０μｍ
であり、好ましくは１０〜２０μｍであるが、特にこの
厚みには限定されない。また、オーバレイのＳｎ以外の
金属元素としては、Ｐｂ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｌなどを１種
以上を合計量で２５％以下含有することができる。これ
らの元素の含有量合計が２５％を越えると、Ｓｎ合金の
融点が１８０℃以下となり、潤滑油の温度に近づきこの
ましくない。
であり、好ましくは１０〜２０μｍであるが、特にこの
厚みには限定されない。また、オーバレイのＳｎ以外の
金属元素としては、Ｐｂ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｌなどを１種
以上を合計量で２５％以下含有することができる。これ
らの元素の含有量合計が２５％を越えると、Ｓｎ合金の
融点が１８０℃以下となり、潤滑油の温度に近づきこの
ましくない。
【００１９】上記した硬質物をオーバレイ中に分散させ
るにはオーバレイめっき液中に硬質物を撹拌により分散
させた状態でめっきをする。
るにはオーバレイめっき液中に硬質物を撹拌により分散
させた状態でめっきをする。
【００２０】続いて、オーバレイの下層について説明す
る。この下層は硬質物を分散させないＳｎまたはＳｎ基
合金からなる。この下層は上層の密着強度を高めると共
に、上層が摩耗して露出したときになじみ作用を発揮す
るものである。オーバレイ下層の厚みは通常０．５〜１
０μｍであり、好ましくは１〜５μｍであるが、特にこ
の厚みには限定されない。また、オーバレイのＳｎ以外
の金属元素としては、Ｐｂ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｌなどを１
種以上合計量で２５％以下含有することができる。
る。この下層は硬質物を分散させないＳｎまたはＳｎ基
合金からなる。この下層は上層の密着強度を高めると共
に、上層が摩耗して露出したときになじみ作用を発揮す
るものである。オーバレイ下層の厚みは通常０．５〜１
０μｍであり、好ましくは１〜５μｍであるが、特にこ
の厚みには限定されない。また、オーバレイのＳｎ以外
の金属元素としては、Ｐｂ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｌなどを１
種以上合計量で２５％以下含有することができる。
【００２１】
【作用】硬質物を分散したＳｎ基オーバレイの下に硬質
物を分散しないＳｎ基オーバレイを設けることによっ
て、オーバレイの密着力が向上し、疲労及びキャビテー
ションによる剥離が発生しなくなり、硬質物の性能を一
層発揮できるようになった。また、硬質物はＳｎ合金マ
トリックスのなじみ性を実質的に失わせないので、オー
バレイに必要ななじみ性が確保される。
物を分散しないＳｎ基オーバレイを設けることによっ
て、オーバレイの密着力が向上し、疲労及びキャビテー
ションによる剥離が発生しなくなり、硬質物の性能を一
層発揮できるようになった。また、硬質物はＳｎ合金マ
トリックスのなじみ性を実質的に失わせないので、オー
バレイに必要ななじみ性が確保される。
【００２２】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳しく説明
する。 実施例１ 以下の構造のすべり軸受を製造した。 （１）裏金鋼板：ＳＰＣＣ （２）軸受：Ｃｕ−３．５Ｓｎ−２４Ｐｂ（厚み２００
μｍ裏金上は連続焼結によりバイメタルを形成） （３）中間層：Ｎｉ（厚み２μｍ；電気メッキ） （４）オーバレイ下層：Ｓｎ（厚み３μｍ；電気メッ
キ） （５）オーバレイ上層：Ｓｎに下記の硬質物としてＳｉ
3 Ｎ4 を５体積％分散させたもの（厚み１５μｍ；電気
メッキ） なお、オーバレイ上層の電気メッキ条件は以下のとおり
であり、電気メッキは硬質物が浴中に均一に浮遊してい
るように攪拌をしながら行った。 （ａ）電流密度：２Ａ／ｄｍ2 （ｂ）浴組成（主成分）：Ｓｎ（ＢＦ4 ）2 −１００
ｇ／Ｌ Ｐｂ（ＢＦ4 ）2 − ２ ｇ／Ｌ Ｈ（ＢＦ4 ）2 − ８０ ｇ／Ｌ 硬質物（Ｓｉ3 Ｎ4 ）−０．２ ｇ／ｌ （ｃ）浴温度：３０℃
する。 実施例１ 以下の構造のすべり軸受を製造した。 （１）裏金鋼板：ＳＰＣＣ （２）軸受：Ｃｕ−３．５Ｓｎ−２４Ｐｂ（厚み２００
μｍ裏金上は連続焼結によりバイメタルを形成） （３）中間層：Ｎｉ（厚み２μｍ；電気メッキ） （４）オーバレイ下層：Ｓｎ（厚み３μｍ；電気メッ
キ） （５）オーバレイ上層：Ｓｎに下記の硬質物としてＳｉ
3 Ｎ4 を５体積％分散させたもの（厚み１５μｍ；電気
メッキ） なお、オーバレイ上層の電気メッキ条件は以下のとおり
であり、電気メッキは硬質物が浴中に均一に浮遊してい
るように攪拌をしながら行った。 （ａ）電流密度：２Ａ／ｄｍ2 （ｂ）浴組成（主成分）：Ｓｎ（ＢＦ4 ）2 −１００
ｇ／Ｌ Ｐｂ（ＢＦ4 ）2 − ２ ｇ／Ｌ Ｈ（ＢＦ4 ）2 − ８０ ｇ／Ｌ 硬質物（Ｓｉ3 Ｎ4 ）−０．２ ｇ／ｌ （ｃ）浴温度：３０℃
【００２３】内径４２ｍｍ幅１７ｍｍの半円状に成形し
た素材上に以上の方法でめっきを施し、試験片とした。
軸受性能の評価は以下の試験で行った。焼付試験 往復動荷重試験機 荷重：漸増 回転数：３０００ｒｐｍ 試験時間：１５．５時間 相手軸：Ｓ５５Ｃ（焼入：粗さ０．８μｍＲｚ） 潤滑：１０Ｗ−３０ＳＥ級：油温：１２０℃ 油膜厚さ：５μｍ
た素材上に以上の方法でめっきを施し、試験片とした。
軸受性能の評価は以下の試験で行った。焼付試験 往復動荷重試験機 荷重：漸増 回転数：３０００ｒｐｍ 試験時間：１５．５時間 相手軸：Ｓ５５Ｃ（焼入：粗さ０．８μｍＲｚ） 潤滑：１０Ｗ−３０ＳＥ級：油温：１２０℃ 油膜厚さ：５μｍ
【００２４】疲労試験 往復動荷重試験機 荷重：５００ｋｇ／ｃｍ2 回転数：３０００ｒｐｍ 試験時間：１５．５時間 相手軸：Ｓ５５Ｃ（焼入：粗さ０．８μｍＲｚ） 潤滑：１０Ｗ−３０ＳＥ級：油温：１２０℃ 油膜厚さ：５μｍ
【００２５】油煮試験 油種：１０Ｗ−３０ＳＥ級 温度：１８０℃ 時間：５００時間
【００２６】キャビテーション試験 振動数：１００Ｈｚ 液体：潤滑油（１０Ｗ−３０ＳＥ級）：油温：１２０℃ 試験片：液体中に浸漬し同じ液体に先端が浸漬された超
音波発生器からの振動が液体を伝わって試験片に達する
ようにした。
音波発生器からの振動が液体を伝わって試験片に達する
ようにした。
【００２７】試験結果を以下に示す。 No めっき成分（ｗｔ％） 焼付荷重 重量減少 Ｓｎ Ｐｂ Ｉｎ （ｋｇ／ｃｍ2 ） （ｍｇ） １ 残 − １．０ ９５０ １１．３ ２ 残 ０．５ １．０ １９００ １２．２ ３ 残 １．０ １．０ １０００ １８．３ ４ 残 ５．０ １．０ １０００ ２９．２ ５ 残 １０．０ １．０ １０００ ３８．７ ６ 残 １９．０ １．０ １０５０ ４８．９ ７ 残 ５．０ − ９５０ ２８．５ ８ 残 ５．０ １０．０ １０５０ ３１．２ ９ 残 ５．０ １５．０ １０００ ４３．８ １０ 残 ５．０ １５．０ １１００ ４５．２ １１＊ 残 ２５．０ − ９５０ ６２．６ １２＊ 残 １８．０ ７．０ ８００ ５２．２ １３＊ 残 ８０．０ １０．０ ９５０ １０２．８ １４＃ 残 １０．０ １．０ １０００ ２５１．３ １５＃ 残 １０．０ １．０ ７００ ３６．４ 備考：＊は比較例である。１４＃は硬質物を含有しない
比較例である。１５＃は硬質物（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を２５体
積％含有する比較例である。
比較例である。１５＃は硬質物（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を２５体
積％含有する比較例である。
【００２８】以上の結果より、硬質物を含有させかつＳ
ｎ基合金の合金元素量を２５％以下とすることにより良
好な耐焼付性および耐食性が得られることがわかる。
ｎ基合金の合金元素量を２５％以下とすることにより良
好な耐焼付性および耐食性が得られることがわかる。
【００２９】実施例２ 以下に示す硬質物を含有する試料（オーバレイの金属組
成は工業用Ｓｎが１００％）につき実施例１と同様の方
法で作成し、同様の焼付試験及び耐摩耗性試験（荷重を
１ｔｏｎ（一定）、回転数を１３００ｒｐｍとした以外
は焼付試験と同一の条件）を行った。試験結果を以下に
示す。
成は工業用Ｓｎが１００％）につき実施例１と同様の方
法で作成し、同様の焼付試験及び耐摩耗性試験（荷重を
１ｔｏｎ（一定）、回転数を１３００ｒｐｍとした以外
は焼付試験と同一の条件）を行った。試験結果を以下に
示す。
【００３０】 No 硬質物 粒径 添加量 摩耗量 焼付荷重 （μｍ） （ｖｏｌ％） （ｍｇ） （ｋｇ／ｃｍ2 ） １５ Ｓｉ3 Ｎ4 １ １ ５２．１ １０５０ １６ Ｓｉ3 Ｎ4 １ ２ ４１．２ １０００ １７ Ｓｉ3 Ｎ4 １ ５ ３７．１ ９５０ １８ Ｓｉ3 Ｎ4 １ １０ １８．３ ９００ １９ Ｓｉ3 Ｎ4 １ ２０ １２．２ ９００ ２０ Ｓｉ3 Ｎ4 ０．１ ５ ３９．２ １０００ ２１ Ｓｉ3 Ｎ4 ０．５ ５ ３５．３ １０５０ ２２ Ｓｉ3 Ｎ4 ３ ５ ２９．６ ９００ ２３ Ｓｉ3 Ｎ4 ５ ５ ２９．３ ８００ ２４ ＳｉＣ ５ ５ ２９．４ ９５０ ２５ Ａｌ2 Ｏ3 ５ ５ ３０．７ ９００ ２６ ＢＮ ５ ５ ３１．３ ９５０ ２７* Ｓｉ3 Ｎ4 ５ ０ １５７．２ １０５０ ２８* Ｓｉ3 Ｎ4 ５ ０．５ ９１．１ １０００ ２９* Ｓｉ3 Ｎ4 ５ ２５ １０．８ ７００ ３０* Ｓｉ3 Ｎ4 ０．０１ ５ １０８．３ ９５０ ３１* Ｓｉ3 Ｎ4 ７ ５ ３０．２ ６５０ ３２* Ｓｉ3 Ｎ4 １０ ５ ２７．２ ５５０ ３３* ＳｉＣウイスカ ５ ３０．３ ６５０ 備考：＊は比較例、その他は本発明実施例。硬質物形状
はＮｏ３３は直径１μｍ，長さ１０μｍのウイスカー、
その他は粒状。めっき成分はＳｎ−１０％Ｐｂ−１％Ｉ
ｎである。
はＮｏ３３は直径１μｍ，長さ１０μｍのウイスカー、
その他は粒状。めっき成分はＳｎ−１０％Ｐｂ−１％Ｉ
ｎである。
【００３１】以上のとおり、本発明の要件を満たす硬質
物分散オーバレイは耐摩耗性及び耐焼付性ともに優れて
いる。なお、比較例２７は硬質物を分散しない通常のオ
ーバレイに該当する。本発明実施例の焼付荷重はこの比
較例と同等あるいは僅かに低いが、摩耗量は大幅に減少
している。
物分散オーバレイは耐摩耗性及び耐焼付性ともに優れて
いる。なお、比較例２７は硬質物を分散しない通常のオ
ーバレイに該当する。本発明実施例の焼付荷重はこの比
較例と同等あるいは僅かに低いが、摩耗量は大幅に減少
している。
【００３２】実施例３ 実施例１のＮｏ．１９を５個と、この試料のオーバレイ
下層を削除した比較例試料５個につき定性剥離試験をス
クラッチ試験により行った。その結果、本発明実施例は
全数が剥離を起こさなかったが、比較例試料は４個が剥
離を起こした。剥離を起こさない１個の比較例試料にキ
ャビテーション試験及び疲労試験をを行ったところ、以
下の結果が得られた。
下層を削除した比較例試料５個につき定性剥離試験をス
クラッチ試験により行った。その結果、本発明実施例は
全数が剥離を起こさなかったが、比較例試料は４個が剥
離を起こした。剥離を起こさない１個の比較例試料にキ
ャビテーション試験及び疲労試験をを行ったところ、以
下の結果が得られた。
【００３３】 中間層 厚さ キャビテーション剥離面積 疲労剥離面積 実施例 ５μｍ １２ｍｍ2 １８ｍｍ3 比較例 ０μｍ ６８ｍｍ2 ６２ｍｍ3
【００３４】実施例４ 実施例１において、βナフトール、ゼラチン又はペプト
ンを５ｇ／Ｌ添加した組成のメッキ浴を用いてオーバレ
イを形成したところ、同様の結果が得られた。
ンを５ｇ／Ｌ添加した組成のメッキ浴を用いてオーバレ
イを形成したところ、同様の結果が得られた。
【００３５】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したためな
じみ性は従来のオーバレイとほぼ同等であり、その結果
耐焼付性が従来のオーバーレイとほぼ同等であり、耐摩
耗性が従来のオーバーレイより大幅に向上した。このよ
うな摺動部材は内燃機関のすべり軸受使用中に徐々に長
時間に亙って相手軸となじむ特長がある。したがって、
荷重が大である；回転速度が大であるなど使用条件が過
酷な運転条件でもオーバレイが急速に消失せず、適度の
速度で相手軸となじみ、軸受性能向上に寄与する。
じみ性は従来のオーバレイとほぼ同等であり、その結果
耐焼付性が従来のオーバーレイとほぼ同等であり、耐摩
耗性が従来のオーバーレイより大幅に向上した。このよ
うな摺動部材は内燃機関のすべり軸受使用中に徐々に長
時間に亙って相手軸となじむ特長がある。したがって、
荷重が大である；回転速度が大であるなど使用条件が過
酷な運転条件でもオーバレイが急速に消失せず、適度の
速度で相手軸となじみ、軸受性能向上に寄与する。
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウム系または銅系軸受合金上に
中間層を介してＳｎ基軸受合金からなるオーバレイを設
けてなる軸受材料において、前記オーバレイが、Ｓｎま
たはＳｎ基軸受合金（７５％以上のＳｎを含有する）に
平均粒径が０．１〜５μｍでありかつ最大粒径が油膜の
厚さ以下の粒状硬質物が５〜５０体積％分散されている
上層と、硬質物が分散されていないＳｎまたはＳｎ基軸
受合金（７５％以上のＳｎを含有する）からなる下層と
からなることを特徴とする摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7856992A JPH05239696A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7856992A JPH05239696A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 摺動部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239696A true JPH05239696A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=13665531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7856992A Pending JPH05239696A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05239696A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07252693A (ja) * | 1994-03-17 | 1995-10-03 | Daido Metal Co Ltd | 複合めっき皮膜を有するすべり軸受 |
| KR100751103B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2007-08-22 | 페데랄-모굴 비스바덴 게엠베하 | 슬라이드 베어링용 적층 복합재 |
| WO2008111617A1 (ja) | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Taiho Kogyo Co. Ltd. | すべり軸受 |
| CN102439183A (zh) * | 2009-04-28 | 2012-05-02 | 大丰工业株式会社 | 无铅铜系烧结滑动材料及滑动部件 |
| WO2019187448A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動部材及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP7856992A patent/JPH05239696A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07252693A (ja) * | 1994-03-17 | 1995-10-03 | Daido Metal Co Ltd | 複合めっき皮膜を有するすべり軸受 |
| KR100751103B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2007-08-22 | 페데랄-모굴 비스바덴 게엠베하 | 슬라이드 베어링용 적층 복합재 |
| WO2008111617A1 (ja) | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Taiho Kogyo Co. Ltd. | すべり軸受 |
| US8440322B2 (en) | 2007-03-12 | 2013-05-14 | Taiho Kogyo Co., Ltd. | Plain bearing |
| CN102439183A (zh) * | 2009-04-28 | 2012-05-02 | 大丰工业株式会社 | 无铅铜系烧结滑动材料及滑动部件 |
| WO2019187448A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動部材及びその製造方法 |
| JP2019173851A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動部材及びその製造方法 |
| EP3779218A4 (en) * | 2018-03-28 | 2021-12-08 | Daido Metal Company Ltd. | SLIDING ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD FOR IT |
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