JPH0810012B2 - Bearing material - Google Patents

Bearing material

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JPH0810012B2
JPH0810012B2 JP61066138A JP6613886A JPH0810012B2 JP H0810012 B2 JPH0810012 B2 JP H0810012B2 JP 61066138 A JP61066138 A JP 61066138A JP 6613886 A JP6613886 A JP 6613886A JP H0810012 B2 JPH0810012 B2 JP H0810012B2
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bearing
lining layer
alloy
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hardness
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
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    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2204/20Alloys based on aluminium
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、裏金と、高温強度の大きい、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
グ層を有する軸受材料に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bearing material having a backing metal and a lining layer made of an Al bearing alloy having high strength at high temperature, that is, having a small decrease in hardness even at high temperatures.

「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(例えば
特公昭58−14866号公報)は既に知られており、更に裏
金鋼板と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介在させた軸受材料(例えば
特公昭37−15014号公報、特公昭44−28174号公報)は既
に知られている。
"Conventional Technology" Conventionally, a bearing material (for example, Japanese Patent Publication No. 58-14866) in which a backing made of a steel plate and a lining layer made of an Al bearing alloy having a high temperature hardness are pressure-bonded is already known. Bearing materials in which an intermediate layer made of Al or an Al alloy is interposed between a backing steel plate and a lining layer made of an Al bearing alloy (for example, Japanese Patent Publication Nos. 37-15014 and 44-28174) are already known. ing.

特公昭58−14866号公報のアルミニウム軸受合金は、
重量%でSn3.5〜35%,Cr0.1%〜1%,Si1〜10%,Mn,Sb,
Ti,Ni,Fe,Zr,Mo,Co,の1種又は2種以上を1〜10%でそ
の総量が10%以下、および残部がAlからなり、さらに必
要に応じて、Cu及び/又はMgを3.0%以下、或いはこれ
に代えて、又はこれとともに、Pb,Bi,Inの1種又は2種
以上を9%以下添加したことを要旨とするものである。
The aluminum bearing alloy of Japanese Patent Publication No. 58-14866 is
Sn3.5〜35%, Cr0.1% 〜1%, Si1〜10%, Mn, Sb,
1 to 10% of Ti, Ni, Fe, Zr, Mo, Co, and 1 to 10% of the total amount of which is 10% or less, and the balance of Al, and further Cu and / or Mg, if necessary. Is 3.0% or less, or instead of or in addition to this, one or two or more kinds of Pb, Bi, In is added by 9% or less.

特公昭37−15014号公報の軸受製造用複合金属ストリ
ップは、錫を含有しない、または本質的に錫を含有しな
いアルミニウムまたはアルミニウム合金とアルミニウム
−錫合金のストリップを圧延機に通し最初の通過で本質
的に寸法を減らすことによって両者を圧延結合させるこ
と、そのようにしてつくられた二枚重ねのストリップの
錫のないまたは本質的に錫のない表面と鋼のストリップ
を圧延機に通し最初の通過で本質的に寸法を減らすこと
によって上記表面の鋼をストリップに圧延結合させるこ
と、結合の行われる予定の表面における圧延結合段階に
先立って各ストリップがそれぞれ適当に製造されること
からなる、複合金属ストリップの製造方法を要旨とする
ものである。
Japanese Patent Publication No. 37-15014 discloses a composite metal strip for producing a bearing, which is essentially made of a strip of aluminum or aluminum alloy and aluminum-tin alloy that does not contain tin, or essentially contains tin, through a rolling mill. Roll-bonding the two by reducing the dimensions of the two, the essentially tin-free or essentially tin-free surface of the double-layered strip thus produced and the strip of steel being passed through the rolling mill in the first pass. Of the composite metal strip, which comprises rolling-bonding the steel of said surface into strips by means of a mechanical reduction, each strip being appropriately manufactured prior to the rolling-bonding step on the surface to be joined. The main point is the manufacturing method.

特公昭44−28174号公報のベアリング製造用合成材料
は、高錫アルミニウム合金の表面層をスチール裏板の面
に接着させてなるベアリング製造用合金材料を生産する
方法にして、スチールストリップと、高錫アルミニウム
合金ストリップと、これらの中間アルミニウム箔ストリ
ップとをロール加圧し、而して上記高錫アルミニウム合
金のストリップ及びスチールストリップの少なくとも一
方を約230℃を越えない温度にまで加熱する方法を要旨
とするものである。
Japanese Patent Publication No. 44-28174 discloses a synthetic material for manufacturing bearings, which is a method for producing an alloy material for manufacturing bearings in which a surface layer of a high tin aluminum alloy is adhered to the surface of a steel backing plate. A method of roll-pressing a tin aluminum alloy strip and these intermediate aluminum foil strips and heating at least one of the high tin aluminum alloy strip and the steel strip to a temperature not exceeding about 230 ° C. To do.

「発明が解決しようとする問題点」 上記公知の各アルミニウム軸受合金はそれぞれ従来の
ものに対して優れた性能を有するものであるが、近年の
内燃機関のように小型化・高出力化が要求されるように
なると、軸受材料はより高荷重、高温度の条件下で使用
されることとなり、このような悪条件下では従来の軸受
材料は疲労破損、異常摩耗、焼付け等を起こしてトラブ
ルの要因となっていた。
[Problems to be Solved by the Invention] Although each of the known aluminum bearing alloys has excellent performance as compared with the conventional ones, it is required to have a smaller size and a higher output like the internal combustion engines of recent years. If so, the bearing material will be used under conditions of higher load and temperature, and under such adverse conditions, conventional bearing materials will suffer fatigue damage, abnormal wear, seizure, etc. It was a factor.

特公昭58−14866号公報のアルミニウム軸受合金は、
裏金鋼板との密着力が充分でなく、疲労強度の面で問題
があった。
The aluminum bearing alloy of Japanese Patent Publication No. 58-14866 is
There was a problem in terms of fatigue strength due to insufficient adhesion to the backing steel plate.

また、特公昭37−15014号公報および特公昭44−28174
号公報の軸受材料は、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層の軸受材料であるが、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層軸受材料で疲労強度の向上はさほど
認められなかった。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
層ともに柔くなってしまうことがあると考えられる。
Further, Japanese Patent Publication No. 37-15014 and Japanese Patent Publication No. 44-28174
The bearing material of the publication is a three-layer bearing material in which an intermediate layer made of Al or Al alloy is provided between a back metal and a lining layer made of Al bearing alloy. The layer is provided for the purpose of increasing the adhesive strength when the adhesion strength between the backing metal and the lining layer is small, that is, when it is difficult to firmly adhere the lining layer to the backing metal. It was not intended to improve the fatigue strength, and as shown in the experimental results below, the fatigue strength of the conventionally known three-layer bearing material was not so much improved. This is because the high temperature hardness of the lining layer and the high temperature hardness of the intermediate layer used in the conventional three-layer bearing material are about the same, and both the lining layer and the intermediate layer may become soft under high temperature conditions. it is conceivable that.

「問題点を解決するための手段」 本発明者等はこれらの問題点を解決するために、より
高温での強度の向上、耐焼付性の向上、疲労強度の増大
を図るため、より効果的な組合せを見出した。すなわ
ち、特公昭58−14866号公報のアルミニウム軸受合金の
ような、高温硬さの大きいAl軸受合金をライニング層と
し、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に着目
してなされたものである。
“Means for Solving Problems” In order to solve these problems, the inventors of the present invention are more effective in improving strength at higher temperatures, seizure resistance, and fatigue strength. We have found various combinations. That is, an Al bearing alloy having a large high temperature hardness, such as the aluminum bearing alloy of Japanese Patent Publication No. 58-14866, is used as a lining layer, and a substantial amount of a high temperature hardness smaller than that of the lining layer between the back metal and the lining layer. This is done by paying attention to the fact that the fatigue strength is further improved by providing an intermediate layer made of pure Al or an Al alloy.

本発明の軸受材料は、裏金と、少なくとも3〜35wt%
のSnおよび0.1〜10wt%のZr、V、Nb、Mo、Coの少なく
とも1種以上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、中間層の厚さをライニ
ング層の厚さよりも薄くしたものを基本とし、必要に応
じ上記ライニング層にSi、Mn、Sb、Ti、Ni、Feの少なく
とも1種以上を添加し、或いはこれに代えて又はこれと
ともに、Cu、Mgの少なくとも1種以上を、或いはこれに
代えて又はこれとともに、Pb、Bi、T1、Cd、Inの少なく
とも1種以上を添加できるものである。なお、用途に応
じ上記中間層にSi等、Cu等、Pb等を添加することができ
る。
The bearing material of the present invention comprises a backing metal and at least 3 to 35 wt%.
Of Sn and 0.1-10 wt% of Zr, V, Nb, Mo, and Co, and a lining layer made of an Al bearing alloy having a high high temperature hardness, and interposed between the back metal and the lining layer. An intermediate layer made of Al or Al alloy having a high temperature hardness smaller than that of the lining layer is provided, and the thickness of the intermediate layer is basically thinner than that of the lining layer, and if necessary, Si, Mn in the lining layer. , Sb, Ti, Ni, Fe, at least one or more, or instead of, or together with, at least one or more of Cu, Mg, or instead or together with Pb, Bi, T1 At least one of Cd, In and Cd can be added. In addition, Si, Cu, Pb, etc. can be added to the intermediate layer depending on the use.

本発明のアルミニウム軸受合金におけるSnは潤滑を主
目的として添加される元素であって、3wt%未満では潤
滑の効果がなく、35wt%を越えると全体に軟らかくなっ
て耐荷重性が低下する。Snの好ましい添加量は、3.5〜2
0%で、より好ましい添加量は、5〜15%である。
Sn in the aluminum bearing alloy of the present invention is an element added for the main purpose of lubrication. If it is less than 3 wt%, the effect of lubrication is not exerted, and if it exceeds 35 wt%, it becomes soft as a whole and the load resistance is lowered. The preferable addition amount of Sn is 3.5 to 2
At 0%, a more preferable addition amount is 5 to 15%.

Zr,V,Nb,Mo,Coは高温硬さの改良を主目的として添加
される元素であって、0.1wt%高温硬さの改良は期待で
きず、10wt%を越えて添加すると析出物が析出しすぎて
軸受合金としては硬くなりすぎる。好ましい添加量の範
囲は0.2〜3%で、さらに好ましい添加量の範囲は0.3〜
1%である。
Zr, V, Nb, Mo and Co are elements added mainly for the purpose of improving the high temperature hardness, and improvement in the 0.1 wt% high temperature hardness cannot be expected.If added in excess of 10 wt%, precipitates will form. It will precipitate too much and become too hard as a bearing alloy. The preferable range of addition is 0.2 to 3%, and the more preferable range is 0.3 to
1%.

なお、Zr,V,Nb,Mo,Coの添加による高温強度の維持、
組織の微細効果等は後述する。
In addition, maintaining high temperature strength by adding Zr, V, Nb, Mo, Co,
The fine effect of the texture will be described later.

Cu,Mgの添加量は0.2%〜2%で、これは高温下での強
度の低下をより小さくするために添加するものである。
0.2%未満ではその効果がそれ程期待できず、2%を越
えて添加すると硬くなりすぎて圧延性を阻害する上、耐
蝕性が低下する。さらに好ましい範囲は0.2〜1.5%で、
最も好ましい範囲は0.5〜1.2%である。
The addition amount of Cu and Mg is 0.2% to 2%, which is added in order to further reduce the decrease in strength at high temperature.
If it is less than 0.2%, the effect cannot be expected so much, and if it is added in excess of 2%, it becomes too hard and hinders the rolling property, and the corrosion resistance decreases. A more preferable range is 0.2 to 1.5%,
The most preferred range is 0.5 to 1.2%.

中間層のAl合金に添加する場合のこのCu,Mgは上記と
同じ目的で添加することができる。
When added to the Al alloy of the intermediate layer, Cu and Mg can be added for the same purpose as described above.

Si,Mn,Sb,Ti,Ni,Fe、は耐摩耗性を向上させる目的で
添加するもので、上記Zr,V,Nb,Mo,Coの少なくとも1種
以上との総量が10wt%以下である。0.2%未満では析出
量が少なくて耐摩耗性の有効な向上が認められず、逆に
10%を越えて添加すると析出物が析出しすぎ、圧延性が
悪くなって圧延、焼鈍の繰り返しが困難となり、Snの微
細化が妨げられるからである。さらに好ましい範囲は0.
5〜5%で、最も好ましい範囲は1.5〜3%である。
Si, Mn, Sb, Ti, Ni and Fe are added for the purpose of improving wear resistance, and the total amount of at least one of Zr, V, Nb, Mo and Co is 10 wt% or less. . If it is less than 0.2%, the amount of precipitation is small and effective improvement of wear resistance is not observed.
This is because if it is added in excess of 10%, precipitates will be excessively deposited, the rolling property will deteriorate, and it will be difficult to repeat rolling and annealing, and the refinement of Sn will be hindered. A more preferable range is 0.
5 to 5%, and the most preferable range is 1.5 to 3%.

さらに本発明は、必要に応じてSnの潤滑金属としての
性能を改良するためにPb、Bi、Tl、Cd、Inを1種又は2
種以上を総量で9wt%以下添加したもので、0.1%未満で
は実質的に潤滑性の改善効果は期待できず、逆に9%を
越えて添加すると軟らかくなりすぎ対疲労性が悪くな
る。さらに好ましい範囲は0.5〜5%で、最も好ましい
範囲は1〜3%である。
Furthermore, the present invention uses one or two of Pb, Bi, Tl, Cd and In to improve the performance of Sn as a lubricating metal, if necessary.
The total amount of the seeds is 9 wt% or less. If it is less than 0.1%, the effect of improving the lubricity cannot be expected. On the contrary, if it exceeds 9%, it becomes too soft and the fatigue resistance deteriorates. A more preferable range is 0.5 to 5%, and a most preferable range is 1 to 3%.

「作用」 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て中間層の厚さをライニ
ング層の厚さよりも薄くすと、高温状態において、ライ
ニング層は硬さがそれほど低下しないのに対し、中間層
の硬さが大きく低下して高温硬さの小さい中間層が高温
硬さの大きさライニング層に対するクッション材として
作用するようになり、これによって疲労強度が向上する
ものと考えられる。また、特に中間層が純粋なAl又はこ
れに近いAl合金からなっているとライニング層の放熱性
が良好となり、これも疲労強度の向上に役立つものと考
えられる。
"Operation" When the thickness of the intermediate layer is made thinner than the thickness of the lining layer by interposing the intermediate layer having the low temperature hardness between the back metal and the lining layer having the high temperature hardness, the lining layer is While the hardness does not decrease so much, the hardness of the intermediate layer decreases greatly and the intermediate layer with low high temperature hardness acts as a cushioning material for the lining layer with high temperature hardness, which results in fatigue strength. Is expected to improve. Further, especially when the intermediate layer is made of pure Al or an Al alloy close to this, the heat dissipation of the lining layer is improved, which is also considered to be useful for improving fatigue strength.

次に各添加元素の作用について説明する。 Next, the action of each additive element will be described.

Zr,V,Nb,Mo,CoはAl中に固溶することによってAlの再
結晶温度を上げ、かつ固溶すること自体でAl地の硬さを
上昇させるが、これと同時に数回の圧延によっても鋳造
時に比して硬さが上昇する。再結晶温度を上げること
は、内燃機関の軸受がさらされる高温領域でも安定した
機械的性質を維持させるために効果があり、特に硬さに
ついては、高温下での硬さの低下を少なくして高温領域
での軸受強度の向上をもたらす。また固溶限を過ぎて析
出するAl−Zr、Al−V、Al−Nb、Al−Mo、Al−Coの金属
間化合物は、高温でも安定して存在しこのためこの析出
物が細かく分散することは再結晶温度を上げ高温硬さの
維持を助けるので、これが適量分散することは良い効果
を生じる。
Zr, V, Nb, Mo, and Co raise the Al recrystallization temperature by forming a solid solution in Al, and the solid solution itself raises the hardness of the Al base. Also increases the hardness compared to during casting. Increasing the recrystallization temperature is effective in maintaining stable mechanical properties even in the high temperature region where the bearings of the internal combustion engine are exposed, and especially with regard to hardness, decrease in hardness at high temperature is reduced. It brings about the improvement of bearing strength in the high temperature region. Further, the intermetallic compounds of Al-Zr, Al-V, Al-Nb, Al-Mo, and Al-Co which precipitate beyond the solid solution limit are stable even at high temperatures, and therefore these precipitates are finely dispersed. This raises the recrystallization temperature and helps maintain the high temperature hardness, so that a proper amount of this dispersion has a good effect.

さらに、上記析出物がAl地金中に細かく分散して存在
すると、その金属間化合物が直接的にはAl粒界の移動、
つまりSn粒子の粗大化を防ぎ、このことは圧延、焼鈍の
繰り返しによって微細化されたSn粒子をそのままに保つ
ことにつながり、前記種々の効果を持つのである。また
sn粒子が微細なまま保存されてAl地金中に存在するとい
うことは、同時に232℃という低い融点をもつSn粒子の
高温化での溶出現象を防止するためにも効果的である。
Furthermore, if the precipitate is present in a finely dispersed state in the Al base metal, the intermetallic compound directly moves Al grain boundaries,
That is, coarsening of the Sn particles is prevented, which leads to keeping the Sn particles that have been made fine by repeating rolling and annealing, and has the various effects described above. Also
The fact that sn particles are preserved in a fine state and exist in Al ingot is also effective in preventing elution phenomenon of Sn particles having a low melting point of 232 ° C at high temperature.

このような効果はCrにも若干あるがCrの場合には450
℃30分でSnの粗大化が始まるのに対し、Zr,V,Nb,Mo,Co
の場合には500℃30分でもSnの粗大化を阻止する能力が
ある。
There is some such effect in Cr, but in the case of Cr it is 450
While coarsening of Sn begins at 30 ℃ for 30 minutes, Zr, V, Nb, Mo, Co
In the case of, it has the ability to prevent the coarsening of Sn even at 500 ° C for 30 minutes.

また、Cuの強度に関する効果はZr,V,Nb,Mo,Coと同時
に添加して生じるもので、Cu単独では高温下での強度の
上昇の効果は期待できない。すなわちCuはAl中に添加し
た場合に圧延時の硬さの上昇が大きく、同一圧延率でも
他の元素を添加したAl材料に比し、硬さの上昇は顕著で
あるが、200℃近くまで加熱すると容易に軟化し、高温
強度の維持はできない。これに対してZr,V,Nb,Mo,Coの
1種以上とCuとを同時に添加すると、Cuの添加によって
圧延時に高くなった硬さが焼鈍してもZr,V,Nb,Mo,Coの
添加効果によりあまり低下しない。このため強度の高い
アルミニウム軸受合金が得られ、かつこの強度は高温下
においても従来のこの種の合金のように大きく低下する
ことがない。
Further, the effect of Cu strength occurs when Zr, V, Nb, Mo, and Co are added at the same time, and Cu alone cannot be expected to have the effect of increasing strength at high temperatures. That is, Cu has a large increase in hardness during rolling when added to Al, and the increase in hardness is remarkable compared to Al materials added with other elements even at the same rolling rate, but up to near 200 ° C. When heated, it softens easily and cannot maintain high-temperature strength. On the other hand, when at least one of Zr, V, Nb, Mo, Co and Cu are added at the same time, even if the hardness increased during rolling due to the addition of Cu is annealed, Zr, V, Nb, Mo, Co The effect does not decrease much. Therefore, an aluminum bearing alloy having high strength can be obtained, and this strength does not drop significantly even at high temperatures unlike the conventional alloys of this type.

さらにPbの潤滑性に関する効果はZr,V,Nb,Mo,Coの1
種以上と同時に添加して尚一層の効果がある。すなわ
ち、Al−Sn系軸受合金の中にPbを単独で加えると、Al−
Sn系合金中へ合金化されてSnの融点が低くなってしまう
という欠点が避けられない。これに対し、Zr,V,Nb,Mo,C
oを添加することによってSn粒を微細化し、かつその組
織を高温でも維持できるようにしておくと、Pbを加えて
も上記のような弊害は生ぜずに潤滑性を改善することが
できると共に、耐疲労性の向上を図ることができる。
Furthermore, the effect of Pb on lubricity is one of Zr, V, Nb, Mo, and Co.
It is even more effective if added at the same time as the seeds or more. That is, if Pb alone is added to the Al-Sn bearing alloy, Al-
There is an unavoidable drawback that the melting point of Sn becomes low due to alloying into the Sn-based alloy. On the other hand, Zr, V, Nb, Mo, C
If Sn grains are refined by adding o and the structure can be maintained even at high temperature, lubricity can be improved without causing the above-mentioned adverse effects even if Pb is added, Fatigue resistance can be improved.

Siはそれ自体の硬さが高くて鋳造性に優れており、ま
たその析出物はビッカース硬さで約1000にも達して非常
に硬いため、軸との摺動による軸受の摩耗を著しく減少
させることができる。軸よりも軟らかに軸受ではその軸
受面が切削されることになり、この状況が進行すると軸
受表面粗さが粗くなったり、軸と軸受とのクリアランス
が増大して油膜が構成されなくなり、軸と軸受との直接
接触、つまり金属接触が多く起って焼付に至るようにな
るが、上記析出物は焼入れ鋼軸は勿論、鋳鉄軸よりも硬
いため、鋳鉄軸を使用した場合の耐摩耗性の向上並びに
耐焼付性の向上に特に効果がある。
Si itself has a high hardness and is excellent in castability, and since its precipitate reaches a Vickers hardness of approximately 1000 and is extremely hard, it significantly reduces the wear of the bearing due to sliding with the shaft. be able to. The bearing surface of the bearing is cut softer than the shaft.As this situation progresses, the surface roughness of the bearing becomes rough, or the clearance between the shaft and the bearing increases, and the oil film is no longer formed. Direct contact with the bearing, that is, a large amount of metal contact will cause seizure, but since the above precipitates are harder than the cast iron shaft as well as the hardened steel shaft, the wear resistance when using the cast iron shaft It is particularly effective in improving the seizure resistance and seizure resistance.

「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図で明らかなよう
に、中間層2の厚さはライニング層3に対し薄く設定し
てある。
[Examples] The present invention will be described below with reference to the illustrated examples. In FIG. 1, 1 is a backing plate made of a steel plate, 2 is an intermediate layer made of Al or Al alloy having a low high temperature hardness, and 3 is a high temperature hardness.
A lining layer made of an Al bearing alloy, the back metal 1, the intermediate layer 2 and the lining layer 3 are pressed together to form a bearing material 4. As is clear from FIG. 1, the thickness of the intermediate layer 2 is set thinner than that of the lining layer 3.

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、実施例では、第1図に示すように
中間層2の厚さはライニング層3の数分の1の厚さにな
っている。
The intermediate layer 2 having a low high temperature hardness is substantially pure Al,
For example, it may consist of commercially pure Al, or it may be added with a total amount of 0.1 to 2% Cu, Mg, or both. In the embodiment, the thickness of the intermediate layer 2 is a fraction of the thickness of the lining layer 3 as shown in FIG.

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/c
m2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であった。
Next, the effects of the present invention will be described with reference to experimental results. This experiment was carried out by using a rotary load tester to measure how much the fatigue resistance of a sample provided with the intermediate layer 2 and a sample not provided with the intermediate layer 2 (both produced as sliding bearings) were improved.
The shaft is rotated at 8000 rpm and the surface pressure of the sample to be measured is 300 kg / c.
This is a measurement of the time required for fatigue to occur in the sample when a rotational load of m 2 is applied. At this time, the oil temperature was 160 ° C and the lubricating oil was 7.5w-30.

下記第1表は、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。
Table 1 below shows the composition of the lining layer 3 made of the Al bearing alloy having a high high temperature hardness in the samples used in the above experiments, and the experimental results for each sample. Is used as the intermediate layer 2 having a small thickness of 50 .mu.m.

第1表において、試料1〜24は本発明品、試料25〜28
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ったことを意味している。
In Table 1, Samples 1 to 24 are products of the present invention, Samples 25 to 28
Is a comparative material. Also, in the fatigue time column, 20 or more or
The description of 30 or more means that fatigue did not occur even after 20 hours or 30 hours.

このように、第1表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3、10、12、18、20における疲労強度は中
間層2に設けることにより300%以上も向上し、本発明
の試料は全て200%以上の向上が認められる。
Thus, as can be understood from the experimental results in Table 1, the samples according to the present invention are remarkably improved in fatigue strength, and the fatigue strength in Samples 3, 10, 12, 18, and 20 is set in the intermediate layer 2. As a result, it is improved by 300% or more, and all the samples of the present invention show an improvement of 200% or more.

これに対し、Zr,V,Nb,Mo,Coの1種以上を含んでいな
い、したがって高温硬さの小さいライニング層3を有す
る比較材25〜28においては、最大でも試料28で示す171
%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。
On the other hand, in the comparative materials 25 to 28 having the lining layer 3 which does not contain one or more of Zr, V, Nb, Mo and Co, and therefore has a low high temperature hardness, the maximum amount of the sample 28 is 171.
It is recognized that the improvement of fatigue strength cannot be expected so much even when the intermediate layer 2 is provided as compared with the sample of the present invention.

「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った効果が得られるものである。
[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, the fatigue resistance can be significantly improved by providing the lining layer having a high high temperature hardness with the intermediate layer having a lower high temperature hardness. Has an unexpected effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す断面図である。 1……裏金、2……中間層 3……ライニング層、4……軸受材料 FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. 1 ... Back metal, 2 ... Intermediate layer 3 ... Lining layer, 4 ... Bearing material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−11182(JP,A) 特開 昭58−6955(JP,A) 特公 昭37−15014(JP,B1) 特公 昭52−30656(JP,B2) 特公 昭58−14866(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-55-11182 (JP, A) JP-A-58-6955 (JP, A) JP-B 37-15014 (JP, B1) JP-B 52- 30656 (JP, B2) JP 58-14866 (JP, B2)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】裏金と、少なくとも3〜35wt%のSnおよび
0.1〜10wt%のZr、V、Nb、Mo、Coの少なくとも1種以
上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、該中間層の厚さをライニング層の
厚さよりも薄くしたことを特徴とする軸受材料。
1. A back metal and at least 3-35 wt% Sn and
A lining layer made of an Al bearing alloy having a high temperature hardness and containing 0.1 to 10 wt% of at least one of Zr, V, Nb, Mo and Co, and the lining layer interposed between the back metal and the lining layer. A bearing material comprising an intermediate layer made of Al or an Al alloy having a lower high temperature hardness than that of the lining layer and having a thickness smaller than that of the lining layer.
【請求項2】ライニング層のAl軸受合金が、Si、Mn、S
b、Ti、Ni、Feの少なくとも1種以上を含み、かつこの
添加物と上記Zr、V、Nb、Mo、Coの少なくとも1種以上
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。
2. The Al bearing alloy of the lining layer is Si, Mn, S
Patents characterized by containing at least one or more of b, Ti, Ni and Fe, and the total amount of this additive and at least one or more of the above Zr, V, Nb, Mo and Co is 10 wt% or less. The bearing material according to claim 1.
【請求項3】ライニング層のAl軸受合金が、総量で0.1
〜2wt%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1に記載
の軸受材料。
3. The total amount of Al bearing alloy in the lining layer is 0.1.
The bearing material according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the bearing material contains one or both of Cu and Mg in an amount of ˜2 wt%.
【請求項4】ライニング層のAl軸受合金が、総量で9%
以下のPb、Bi、T1、Cd、Inを1種又は2種以上を含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のい
ずれか1に記載の軸受材料。
4. The total amount of Al bearing alloy in the lining layer is 9%.
The bearing material according to any one of claims 1 to 3, which contains one or more of the following Pb, Bi, T1, Cd, and In.
【請求項5】中間層のAl合金が、総量で0.1〜2%のC
u、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1に記載の軸受材
料。
5. The total amount of Al alloy in the intermediate layer is 0.1 to 2% of C.
The bearing material according to any one of claims 1 to 4, which contains one or both of u and Mg.
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