JPH0553966B2 - - Google Patents
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- JPH0553966B2 JPH0553966B2 JP59199748A JP19974884A JPH0553966B2 JP H0553966 B2 JPH0553966 B2 JP H0553966B2 JP 59199748 A JP59199748 A JP 59199748A JP 19974884 A JP19974884 A JP 19974884A JP H0553966 B2 JPH0553966 B2 JP H0553966B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
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- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
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- B32B15/012—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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-
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- F16C2204/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、裏金と、高温硬さの大きい、つまり
高温状態でも硬さの低下の小さいAl軸受合金か
らなるライニング層とを有する軸受材料に関す
る。
高温状態でも硬さの低下の小さいAl軸受合金か
らなるライニング層とを有する軸受材料に関す
る。
「従来の技術」
従来、鋼板製の裏金と、高温硬さの大きいAl
軸受合金からなるライニング層とを圧着させた軸
受材料は既に知られており（特公昭58−504号公
報、特公昭58−2577号公報、特公昭58−14866号
公報等）、そのような高温硬さの大きいAl軸受合
金として、少なくとも３〜35wt％のSnおよび0.1
〜10wt％のCrを含むAl軸受合金を使用すること
できる。
軸受合金からなるライニング層とを圧着させた軸
受材料は既に知られており（特公昭58−504号公
報、特公昭58−2577号公報、特公昭58−14866号
公報等）、そのような高温硬さの大きいAl軸受合
金として、少なくとも３〜35wt％のSnおよび0.1
〜10wt％のCrを含むAl軸受合金を使用すること
できる。
上記Al軸受合金中に添加されるCrは、Al中に
固溶することによつてAlの再結晶温度を上げる
とともに固溶すること自体でAl地の硬さを上昇
させ、例えば内燃機関の軸受がさらされるような
高温領域でも安定した機械的性質を維持し、また
高温下での硬さの低下を少なくして高温領域での
軸受の軟化を防ぎ、ひいては疲労強度の向上をも
たらす。また固溶限を過ぎて析出するCr−Alの
金属間化合物はビツカース硬さで約370を示すの
で、この化合物が分散析出することは高温硬さの
維持を助ける。そして、Al地に上記金属間化合
物が細かく分散して存在するとAl粒界の移動を
妨げ、同時にAl結晶粒の成長を妨げてSn粒子の
移動、つまりSn粒子の粗大化を防ぎ、これによ
つても高温状態での硬さの低下を防止する。
固溶することによつてAlの再結晶温度を上げる
とともに固溶すること自体でAl地の硬さを上昇
させ、例えば内燃機関の軸受がさらされるような
高温領域でも安定した機械的性質を維持し、また
高温下での硬さの低下を少なくして高温領域での
軸受の軟化を防ぎ、ひいては疲労強度の向上をも
たらす。また固溶限を過ぎて析出するCr−Alの
金属間化合物はビツカース硬さで約370を示すの
で、この化合物が分散析出することは高温硬さの
維持を助ける。そして、Al地に上記金属間化合
物が細かく分散して存在するとAl粒界の移動を
妨げ、同時にAl結晶粒の成長を妨げてSn粒子の
移動、つまりSn粒子の粗大化を防ぎ、これによ
つても高温状態での硬さの低下を防止する。
「発明の特徴」
このように、上述した高温硬さの大きいAl軸
受合金はもともと疲労強度が大きいが、上記裏金
とライニング層との間に、ライニング層よりも高
温硬さの小さい実質的に純粋なAl又はAl合金か
らなる中間層を設けると、疲労強度が一層向上す
ることが確認された。
受合金はもともと疲労強度が大きいが、上記裏金
とライニング層との間に、ライニング層よりも高
温硬さの小さい実質的に純粋なAl又はAl合金か
らなる中間層を設けると、疲労強度が一層向上す
ることが確認された。
すなわち、軸、軸受、ハウジングの製造誤差等
から軸の傾き等の不整が存在した場合には、その
不整により軸とライニング層とに片当りが発生
し、その片当り部分に高い集中荷重が作用して耐
疲労性を低下させる。このような場合に、裏金と
高温硬さの大きいライニング層との間に高温硬さ
の小さい中間層を介在させると、高温状態におい
て、高温硬さの小さい中間層が高温硬さの大きい
ライニング層に対するクツシヨン材として作用す
るようになる。これにより上記ライニング層表面
の片当り状態が緩和されるので、高温硬さの大き
いライニング層はその本来の性能を発揮するよう
になり、したがつて優れた耐疲労性を確保するこ
とができる。
から軸の傾き等の不整が存在した場合には、その
不整により軸とライニング層とに片当りが発生
し、その片当り部分に高い集中荷重が作用して耐
疲労性を低下させる。このような場合に、裏金と
高温硬さの大きいライニング層との間に高温硬さ
の小さい中間層を介在させると、高温状態におい
て、高温硬さの小さい中間層が高温硬さの大きい
ライニング層に対するクツシヨン材として作用す
るようになる。これにより上記ライニング層表面
の片当り状態が緩和されるので、高温硬さの大き
いライニング層はその本来の性能を発揮するよう
になり、したがつて優れた耐疲労性を確保するこ
とができる。
なお、従来、裏金とAl軸受合金からなるライ
ニング層との間に、Al又はAl合金からなる中間
層を設けた３層の軸受材料は周知である。従来の
この種の軸受材料における中間層は、裏金とライ
ニング層との密着強度が小さい場合に、すなわち
ライニング層を裏金に強固に密着させることが困
難な場合にその密着強度を増大させる目的で設け
られたもので、本発明のように疲労強度の向上を
意図したものではなく、実際に後の実験結果で示
すように、従来周知の３層軸受材料では疲労強度
の向上はさほど認められなかつた。これは、従来
の３層軸受材料に用いられているライニング層の
高温硬さと中間層の高温硬さとが同程度であり、
高温条件下ではライニング層、中間層ともに柔く
なつてしまうからであると考えられる。
ニング層との間に、Al又はAl合金からなる中間
層を設けた３層の軸受材料は周知である。従来の
この種の軸受材料における中間層は、裏金とライ
ニング層との密着強度が小さい場合に、すなわち
ライニング層を裏金に強固に密着させることが困
難な場合にその密着強度を増大させる目的で設け
られたもので、本発明のように疲労強度の向上を
意図したものではなく、実際に後の実験結果で示
すように、従来周知の３層軸受材料では疲労強度
の向上はさほど認められなかつた。これは、従来
の３層軸受材料に用いられているライニング層の
高温硬さと中間層の高温硬さとが同程度であり、
高温条件下ではライニング層、中間層ともに柔く
なつてしまうからであると考えられる。
このように本発明は、裏金と、少なくとも３〜
35wt％のSnおよび0.1〜10wt％のCrを含む高温硬
さの大きいAl軸受合金からなるライニング層と、
上記裏金とライニング層との間に介在され、その
ライニング層よりも高温硬さの小さいAl又はAl
合金からなる中間層を設けたことを特徴とするも
ので、そのような構成とすることにより、従来に
も増して大きな疲労強度を得ることができる。
35wt％のSnおよび0.1〜10wt％のCrを含む高温硬
さの大きいAl軸受合金からなるライニング層と、
上記裏金とライニング層との間に介在され、その
ライニング層よりも高温硬さの小さいAl又はAl
合金からなる中間層を設けたことを特徴とするも
ので、そのような構成とすることにより、従来に
も増して大きな疲労強度を得ることができる。
「実施例」
以下図示実施例について本発明を説明すると、
第１図において、１は鋼板からなる裏金、２は高
温硬さの小さいAl又はAl合金からなる中間層、
３は高温硬さの大きいAl軸受合金からなるライ
ニング層で、それら裏金１、中間層２およびライ
ニング層３を相互に一体に圧接して軸受材料４と
して構成している。
第１図において、１は鋼板からなる裏金、２は高
温硬さの小さいAl又はAl合金からなる中間層、
３は高温硬さの大きいAl軸受合金からなるライ
ニング層で、それら裏金１、中間層２およびライ
ニング層３を相互に一体に圧接して軸受材料４と
して構成している。
上記高温硬さの小さい中間層２は実質的に純粋
なAl、例えば商業的に純粋なAlから構成するこ
とができ、或いはそれに総量で0.1〜２％のCu、
Mgの一方又は両方を添加してもよい。なお、用
途に応じて中間層２の厚さはライニング層３と同
程度までの厚さとしてもよいし、Si、Pb等を添
加してもよい。
なAl、例えば商業的に純粋なAlから構成するこ
とができ、或いはそれに総量で0.1〜２％のCu、
Mgの一方又は両方を添加してもよい。なお、用
途に応じて中間層２の厚さはライニング層３と同
程度までの厚さとしてもよいし、Si、Pb等を添
加してもよい。
また上記ライニング層３を構成する高温硬さの
大きいAl軸受合金としては、上述のように少な
くとも３〜35wt％のSnおよび0.1〜10wt％のCrを
含むAl軸受合金であることが必要であり、必要
に応じてこれにSi、Mn、Sb、Ti、Zr、Ni、Fe、
Nb、Ｖ、Mo、Coの１種又は２種以上を添加し
てもよい。これらの添加物を添加する場合には、
上記Crとの総量が10wt％以下であることが望ま
しい。
大きいAl軸受合金としては、上述のように少な
くとも３〜35wt％のSnおよび0.1〜10wt％のCrを
含むAl軸受合金であることが必要であり、必要
に応じてこれにSi、Mn、Sb、Ti、Zr、Ni、Fe、
Nb、Ｖ、Mo、Coの１種又は２種以上を添加し
てもよい。これらの添加物を添加する場合には、
上記Crとの総量が10wt％以下であることが望ま
しい。
さらに上記高温硬さの大きいAl軸受合金のそ
の他の添加物として、総量で0.1〜２％のCu、
Mgの一方又は両方を、また総量で９％以下の
Pb、Bi、Tl、Cd、Inを１種又は２種以上添加し
てもよい。
の他の添加物として、総量で0.1〜２％のCu、
Mgの一方又は両方を、また総量で９％以下の
Pb、Bi、Tl、Cd、Inを１種又は２種以上添加し
てもよい。
なお、少なくともAl軸受合金であるためには、
50％以上のAlを含有していることが必要である。
50％以上のAlを含有していることが必要である。
次に、本発明の効果を実験結果について説明す
る。この実験は、回転荷重試験機を用いて中間層
２を設けた試料と設けない試料（ともにすべり軸
受として製造）とについて耐疲労性がどの程度向
上するかを測定したもので、8000rpmで軸を回転
させ、測定すべき試料に面圧300Kg／cm2の回転荷
重を与えてその試料に疲労が生じるまでの時間を
測定したものである。このときの油温は160℃、
潤滑油は7.5W−30であつた。
る。この実験は、回転荷重試験機を用いて中間層
２を設けた試料と設けない試料（ともにすべり軸
受として製造）とについて耐疲労性がどの程度向
上するかを測定したもので、8000rpmで軸を回転
させ、測定すべき試料に面圧300Kg／cm2の回転荷
重を与えてその試料に疲労が生じるまでの時間を
測定したものである。このときの油温は160℃、
潤滑油は7.5W−30であつた。
第２図ａ，ｂは、それぞれ上記実験に使用した
試料における高温硬さの大きいAl軸受合金から
なるライニング層３の組成と、それぞれの試料に
対する実験結果とを示しており、また本実験では
高温硬さの小さい中間層２として商業的に純粋な
Alを使用し、その厚さを50μmとしている。な
お、第２図において、試料１〜45は本発明品、試
料46〜49は比較材である。また疲労時間の欄にお
いて20以上又は30以上と記載されているのは、20
時間又は30時間経過しても疲労が生じなかつたこ
とを意味している。
試料における高温硬さの大きいAl軸受合金から
なるライニング層３の組成と、それぞれの試料に
対する実験結果とを示しており、また本実験では
高温硬さの小さい中間層２として商業的に純粋な
Alを使用し、その厚さを50μmとしている。な
お、第２図において、試料１〜45は本発明品、試
料46〜49は比較材である。また疲労時間の欄にお
いて20以上又は30以上と記載されているのは、20
時間又は30時間経過しても疲労が生じなかつたこ
とを意味している。
第２図ａ，ｂの実験結果から理解されるよう
に、本発明に係る試料においては疲労強度の向上
がめざましく、試料12、14、27〜29、31、34、
35、39、40における疲労強度は中間層２を設ける
ことにより、300％以上も向上し、一般的には200
％以上の向上が認められる。他方、最小の効果し
か得られない試料21においても170％の向上が認
められている。
に、本発明に係る試料においては疲労強度の向上
がめざましく、試料12、14、27〜29、31、34、
35、39、40における疲労強度は中間層２を設ける
ことにより、300％以上も向上し、一般的には200
％以上の向上が認められる。他方、最小の効果し
か得られない試料21においても170％の向上が認
められている。
これに対し、特に0.1〜10wt％のCrを含んでい
ない、したがつて高温硬さの小さいライニング層
３を有する比較材46〜49においては、最大でも試
料49で示す143％の向上にすぎず、本発明の試料
に比較して中間層２を設けても疲労強度の向上が
さほど期待できないことが認められる。
ない、したがつて高温硬さの小さいライニング層
３を有する比較材46〜49においては、最大でも試
料49で示す143％の向上にすぎず、本発明の試料
に比較して中間層２を設けても疲労強度の向上が
さほど期待できないことが認められる。
「発明の効果」
以上のように、本発明によれば、高温硬さの大
きいライニング層にそれよりも高温硬さの小さい
中間層を設けると耐疲労性を大幅に向上させるこ
とができるという従来では予期されなかつた効果
が得られるものである。
きいライニング層にそれよりも高温硬さの小さい
中間層を設けると耐疲労性を大幅に向上させるこ
とができるという従来では予期されなかつた効果
が得られるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図ａ，ｂはそれぞれ本発明の効果を示す実験に用
いたライニング層の組成と実験結果とを示す図で
ある。 １……裏金、２……中間層、３……ライニング
層、４……軸受材料。
図ａ，ｂはそれぞれ本発明の効果を示す実験に用
いたライニング層の組成と実験結果とを示す図で
ある。 １……裏金、２……中間層、３……ライニング
層、４……軸受材料。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 裏金と、少なくとも３〜35wt％のSnおよび
0.1〜10wt％のCrを含む高温硬さの大きいAl軸受
合金からなるライニング層と、上記裏金とライニ
ング層との間に介在され、そのライニング層より
も高温硬さの小さいAl又はAl合金からなる中間
層を設けたことを特徴とする軸受材料。 ２ ライニング層のAl軸受合金が、Si、Mn、
Sb、Ti、Zr、Ni、Fe、Nb、Ｖ、Mo、Coの１種
又は２種以上を含み、かつこの添加物と上記Cr
との総量が10wt％以下であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の軸受材料。 ３ ライニング層のAl軸受合金が、総量で0.1〜
２％のCu、Mgの一方又は両方を含むことを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれ
かに記載の軸受材料。 ４ ライニング層のAl軸受合金が、総量で９％
以下のPb、Bi、Tl、Cd、Inを１種又は２種以上
含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第３項のいずれかに記載の軸受材料。 ５ 中間層のAl合金が、総量で0.1〜２％のCu、
Mgの一方又は両方を含むことを特徴とする特許
請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載
の軸受材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59199748A JPS6179023A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 軸受材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59199748A JPS6179023A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 軸受材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6179023A JPS6179023A (ja) | 1986-04-22 |
| JPH0553966B2 true JPH0553966B2 (ja) | 1993-08-11 |
Family
ID=16412973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59199748A Granted JPS6179023A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 軸受材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6179023A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3764161D1 (de) * | 1986-05-14 | 1990-09-13 | Stromag Maschf | Hochelastische wellenkupplung. |
| JP2564012B2 (ja) * | 1989-11-27 | 1996-12-18 | 大同メタル工業 株式会社 | 強化中間接着層付アルミニウム基合金軸受 |
| JP2769101B2 (ja) * | 1993-12-27 | 1998-06-25 | 大同メタル工業株式会社 | 耐疲労性に優れたアルミニューム基合金軸受 |
| AT407532B (de) * | 1998-07-29 | 2001-04-25 | Miba Gleitlager Ag | Verbundwerkstoff aus zumindest zwei schichten |
| AT407404B (de) | 1998-07-29 | 2001-03-26 | Miba Gleitlager Ag | Zwischenschicht, insbesondere bindungsschicht, aus einer legierung auf aluminiumbasis |
| GB2380772B (en) | 2001-09-10 | 2004-06-09 | Daido Metal Co | Sliding member |
| GB2396192B (en) * | 2001-09-10 | 2004-11-24 | Daido Metal Co | Multi layered sliding material comprising a Bi-based and Ag alloy layer |
| DE102011003797B3 (de) * | 2011-02-08 | 2012-05-03 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh | Gleitlagerverbundwerkstoff |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57114633A (en) * | 1981-10-12 | 1982-07-16 | Taiho Kogyo Co Ltd | Composite aluminum-tin bearing alloy material |
| JPS59133371A (ja) * | 1983-01-20 | 1984-07-31 | N D C Kk | Ａｌ系軸受材料の製造方法 |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP59199748A patent/JPS6179023A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57114633A (en) * | 1981-10-12 | 1982-07-16 | Taiho Kogyo Co Ltd | Composite aluminum-tin bearing alloy material |
| JPS59133371A (ja) * | 1983-01-20 | 1984-07-31 | N D C Kk | Ａｌ系軸受材料の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6179023A (ja) | 1986-04-22 |
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