JPH11117044A - 初期なじみ性のすぐれた遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料製軸受 - Google Patents
初期なじみ性のすぐれた遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料製軸受Info
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- JPH11117044A JPH11117044A JP27882997A JP27882997A JPH11117044A JP H11117044 A JPH11117044 A JP H11117044A JP 27882997 A JP27882997 A JP 27882997A JP 27882997 A JP27882997 A JP 27882997A JP H11117044 A JPH11117044 A JP H11117044A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 初期なじみ性のすぐれた遊離黒鉛析出型鉄系
焼結材料製軸受を提供する。 【解決手段】 軸受を、重量％で、Ｃ：１〜３％、Ｓ：
０．０５〜１％、Ｂ：０．０５〜１％、Ｃｕ：０．５〜
４％、Ｍｎ：０．４〜２％を含有し、さらに必要に応じ
て、Ｎｉ：１〜５％および／またはＭｏ：０．５〜２％
を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成、並
びに実質的にパーライト相、ベーナイト相、およびマル
テンサイト相のうちの少なくともいずれかからなる主体
相と、析出遊離黒鉛と、フェライト相と、気孔からなる
組織を有し、これらの割合が、光学顕微鏡による組織観
察で、析出遊離黒鉛：５〜３５面積％、フェライト相：
３〜２０面積％、気孔：２〜１５面積％、主体相：残
り、を満足する遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料で構成して
なる。
焼結材料製軸受を提供する。 【解決手段】 軸受を、重量％で、Ｃ：１〜３％、Ｓ：
０．０５〜１％、Ｂ：０．０５〜１％、Ｃｕ：０．５〜
４％、Ｍｎ：０．４〜２％を含有し、さらに必要に応じ
て、Ｎｉ：１〜５％および／またはＭｏ：０．５〜２％
を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成、並
びに実質的にパーライト相、ベーナイト相、およびマル
テンサイト相のうちの少なくともいずれかからなる主体
相と、析出遊離黒鉛と、フェライト相と、気孔からなる
組織を有し、これらの割合が、光学顕微鏡による組織観
察で、析出遊離黒鉛：５〜３５面積％、フェライト相：
３〜２０面積％、気孔：２〜１５面積％、主体相：残
り、を満足する遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料で構成して
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高荷重高速摩擦
条件下ですぐれた初期なじみ性を示し、かつ強度と耐摩
耗性にもすぐれた遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料製軸受
（以下、黒鉛析出材料軸受と云う）に関するものであ
る。
条件下ですぐれた初期なじみ性を示し、かつ強度と耐摩
耗性にもすぐれた遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料製軸受
（以下、黒鉛析出材料軸受と云う）に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平８−４１６１０号公
報に記載される通り、重量％で（以下、％の表示は重量
％を意味する）、 Ｃ：１．１〜４％、 Ｓ：０．０２〜０．５％、 Ｂ：０．０１〜０．５％、 Ｃｕ：０．５〜４％、 を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成、並
びに実質的にパーライトの素地に、気孔と共に微細な遊
離黒鉛が析出した組織を有する、高強度とすぐれた耐摩
耗性を有する遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料（以下、黒鉛
析出材料と云う）が知られている。
報に記載される通り、重量％で（以下、％の表示は重量
％を意味する）、 Ｃ：１．１〜４％、 Ｓ：０．０２〜０．５％、 Ｂ：０．０１〜０．５％、 Ｃｕ：０．５〜４％、 を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成、並
びに実質的にパーライトの素地に、気孔と共に微細な遊
離黒鉛が析出した組織を有する、高強度とすぐれた耐摩
耗性を有する遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料（以下、黒鉛
析出材料と云う）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の各種駆動
装置の高出力化および高速化はめざましく、これに伴な
い、駆動装置の構造部材である回転軸は高負荷の状態で
高速回転することになり、この結果相手部材である軸受
は、高荷重高速摩擦条件にさらされることになるが、上
記の従来黒鉛析出材料で軸受を構成した場合、これが高
荷重高速摩擦条件下におかれると、上記の通り強度と耐
摩耗性にすぐれているものの、反面初期なじみ性の低い
ものであるために、軸受面に偏摩耗が発生し易く、発生
した偏摩耗は、特に高荷重高速摩擦条件下では、その進
行が著しく促進されるようになることから、比較的短時
間で使用寿命に至るのが現状である。
装置の高出力化および高速化はめざましく、これに伴な
い、駆動装置の構造部材である回転軸は高負荷の状態で
高速回転することになり、この結果相手部材である軸受
は、高荷重高速摩擦条件にさらされることになるが、上
記の従来黒鉛析出材料で軸受を構成した場合、これが高
荷重高速摩擦条件下におかれると、上記の通り強度と耐
摩耗性にすぐれているものの、反面初期なじみ性の低い
ものであるために、軸受面に偏摩耗が発生し易く、発生
した偏摩耗は、特に高荷重高速摩擦条件下では、その進
行が著しく促進されるようになることから、比較的短時
間で使用寿命に至るのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、高荷重高速摩擦条件下でもすぐ
れた初期なじみ性を示す軸受を開発すべく、特に強度と
耐摩耗性のすぐれた上記の従来黒鉛析出材料に着目し、
研究を行なった結果、予め所定のＳ含有量としたアトマ
イズドＦｅ−Ｓ合金粉末に、所定量の銅粉、さらに必要
に応じてＮｉ粉末および／またはＭｏ粉末を配合し、混
合した後、これを拡散焼鈍炉で所定温度に所定時間保持
して、前記Ｆｅ−Ｓ合金粉末の表面に銅粉、さらに必要
に応じてＮｉ粉末および／またはＭｏ粉末が均等に分散
分布した状態で、前記表面部に部分拡散付着した部分拡
散合金化粉末とし、これに所定量のＢ源としての六方晶
窒化硼素（以下、ｈＢＮで示す）粉末、および所定量の
黒鉛粉末とＦｅ−Ｍｎ合金粉末を配合し、潤滑剤として
０．７５％のステアリン酸亜鉛を添加して混合して混合
粉末とし、この混合粉末を用いて加圧成形した圧粉体
を、還元性雰囲気中、相対的に高い焼結温度である１１
００〜１２５０℃の範囲内の所定温度に加熱して、前記
部分拡散合金化粉末に黒鉛粉末を十分に固溶させ、さら
にＦｅ−Ｍｎ合金粉末および銅粉、必要に応じてＮｉ粉
末および／またはＭｏ粉末も固溶させ、この状態から望
ましくは４０℃／ｍｉｎ．以下の冷却速度で冷却する焼
結を施すことにより軸受を製造すると、前記ＢおよびＳ
が、前記焼結温度で固溶した黒鉛を冷却時に遊離黒鉛と
して析出するのを著しく促進するように作用し、一方Ｍ
ｎはＣｕとの共存においてフェライト相の形成を促進
し、Ｃｕはそのまま固溶して強度の向上にも寄与し、さ
らに必要に応じて含有されるＮｉおよびＭｏもそれぞれ
固溶して靭性および強度を向上させることから、製造さ
れた軸受は、実質的にパーライト相、ベーナイト相、お
よびマルテンサイト相のうちの少なくともいずれかから
なる主体相と、析出遊離黒鉛と、フェライト相と、気孔
からなる組織を有する黒鉛析出材料で構成されるように
なり、この結果基本的に前記主体相と析出遊離黒鉛によ
って高強度とすぐれた耐摩耗性が確保され、また特に前
記フェライト相によってすぐれた初期なじみ性が確保さ
れることから、高荷重高速摩擦条件下でもすぐれた軸受
性能を長期に亘って発揮するという研究結果を得たので
ある。
上述のような観点から、高荷重高速摩擦条件下でもすぐ
れた初期なじみ性を示す軸受を開発すべく、特に強度と
耐摩耗性のすぐれた上記の従来黒鉛析出材料に着目し、
研究を行なった結果、予め所定のＳ含有量としたアトマ
イズドＦｅ−Ｓ合金粉末に、所定量の銅粉、さらに必要
に応じてＮｉ粉末および／またはＭｏ粉末を配合し、混
合した後、これを拡散焼鈍炉で所定温度に所定時間保持
して、前記Ｆｅ−Ｓ合金粉末の表面に銅粉、さらに必要
に応じてＮｉ粉末および／またはＭｏ粉末が均等に分散
分布した状態で、前記表面部に部分拡散付着した部分拡
散合金化粉末とし、これに所定量のＢ源としての六方晶
窒化硼素（以下、ｈＢＮで示す）粉末、および所定量の
黒鉛粉末とＦｅ−Ｍｎ合金粉末を配合し、潤滑剤として
０．７５％のステアリン酸亜鉛を添加して混合して混合
粉末とし、この混合粉末を用いて加圧成形した圧粉体
を、還元性雰囲気中、相対的に高い焼結温度である１１
００〜１２５０℃の範囲内の所定温度に加熱して、前記
部分拡散合金化粉末に黒鉛粉末を十分に固溶させ、さら
にＦｅ−Ｍｎ合金粉末および銅粉、必要に応じてＮｉ粉
末および／またはＭｏ粉末も固溶させ、この状態から望
ましくは４０℃／ｍｉｎ．以下の冷却速度で冷却する焼
結を施すことにより軸受を製造すると、前記ＢおよびＳ
が、前記焼結温度で固溶した黒鉛を冷却時に遊離黒鉛と
して析出するのを著しく促進するように作用し、一方Ｍ
ｎはＣｕとの共存においてフェライト相の形成を促進
し、Ｃｕはそのまま固溶して強度の向上にも寄与し、さ
らに必要に応じて含有されるＮｉおよびＭｏもそれぞれ
固溶して靭性および強度を向上させることから、製造さ
れた軸受は、実質的にパーライト相、ベーナイト相、お
よびマルテンサイト相のうちの少なくともいずれかから
なる主体相と、析出遊離黒鉛と、フェライト相と、気孔
からなる組織を有する黒鉛析出材料で構成されるように
なり、この結果基本的に前記主体相と析出遊離黒鉛によ
って高強度とすぐれた耐摩耗性が確保され、また特に前
記フェライト相によってすぐれた初期なじみ性が確保さ
れることから、高荷重高速摩擦条件下でもすぐれた軸受
性能を長期に亘って発揮するという研究結果を得たので
ある。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、 Ｃ：１〜３％、 Ｓ：０．０５〜１％、 Ｂ：０．０５〜１％、 Ｃｕ：０．５〜４％、 Ｍｎ：０．４〜２％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｎｉ：１〜５％および／またはＭｏ：０．５〜２％、 を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成、並
びに実質的にパーライト相、ベーナイト相、およびマル
テンサイト相のうちの少なくともいずれかからなる主体
相と、析出遊離黒鉛と、フェライト相と、気孔からなる
組織を有し、これらの割合が、光学顕微鏡による組織観
察で、 析出遊離黒鉛：５〜３５面積％、 フェライト相：３〜２０面積％、 気孔：２〜１５面積％、 主体相：残り、 を満足する黒鉛析出材料で構成してなる、初期なじみ性
のすぐれた黒鉛析出材料製軸受に特徴を有するものであ
る。
なされたものであって、 Ｃ：１〜３％、 Ｓ：０．０５〜１％、 Ｂ：０．０５〜１％、 Ｃｕ：０．５〜４％、 Ｍｎ：０．４〜２％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｎｉ：１〜５％および／またはＭｏ：０．５〜２％、 を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成、並
びに実質的にパーライト相、ベーナイト相、およびマル
テンサイト相のうちの少なくともいずれかからなる主体
相と、析出遊離黒鉛と、フェライト相と、気孔からなる
組織を有し、これらの割合が、光学顕微鏡による組織観
察で、 析出遊離黒鉛：５〜３５面積％、 フェライト相：３〜２０面積％、 気孔：２〜１５面積％、 主体相：残り、 を満足する黒鉛析出材料で構成してなる、初期なじみ性
のすぐれた黒鉛析出材料製軸受に特徴を有するものであ
る。
【０００６】つぎに、この発明の黒鉛析出材料製軸受に
おいて、これを構成する黒鉛析出材料の成分組成および
組織割合を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ） Ｃ Ｃ成分には、主体相を形成すると共に、ＢおよびＳの共
存作用で微細な遊離黒鉛として析出して耐焼付性と耐摩
耗性を向上させる作用があるが、その含有量が１％未満
では、析出遊離黒鉛の割合が５面積％未満となってしま
い、前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量
が３％を越えると焼結材料の密度が低下するようになっ
て強度および耐摩耗性が低下することから、その含有量
を１〜３％と定めた。
おいて、これを構成する黒鉛析出材料の成分組成および
組織割合を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ） Ｃ Ｃ成分には、主体相を形成すると共に、ＢおよびＳの共
存作用で微細な遊離黒鉛として析出して耐焼付性と耐摩
耗性を向上させる作用があるが、その含有量が１％未満
では、析出遊離黒鉛の割合が５面積％未満となってしま
い、前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量
が３％を越えると焼結材料の密度が低下するようになっ
て強度および耐摩耗性が低下することから、その含有量
を１〜３％と定めた。
【０００７】（ｂ） ＳおよびＢ これらの成分には、共存して固溶した黒鉛を冷却過程で
微細な遊離黒鉛として析出するのを促進させる作用があ
り、この場合前記作用を十分に発揮させるには、Ｓ成分
については原料粉末としてＦｅ中にＳを所定量含有させ
た溶湯からアトマイズ法により形成したＦｅ−Ｓ合金粉
末を用い、またＢ成分はｈＢＮ粉末を原料粉末として用
いるのが望ましく、したがって、その含有量がＳおよび
ＢのいずれかでもＳ：０．０５％未満およびＢ：０．０
５％未満になると５面積％以上の析出遊離黒鉛の形成は
困難となることから、所望の耐摩耗性が得られないばか
りでなく、脆い粒界セメンタイトが析出するようにな
り、一方その含有量がいずれかでもＳ：１％およびＢ：
１％を越えると焼結性が阻害され、かつ析出遊離黒鉛が
３５面積％を越えて高くなってしまい、強度が低下する
ようになることから、その含有量をＳ：０．０５〜１
％、Ｂ：０．０５〜１％と定めた。なお、望ましくは
Ｓ：０．１〜０．３％、Ｂ：０．０５〜０．２％の含有
がよい。
微細な遊離黒鉛として析出するのを促進させる作用があ
り、この場合前記作用を十分に発揮させるには、Ｓ成分
については原料粉末としてＦｅ中にＳを所定量含有させ
た溶湯からアトマイズ法により形成したＦｅ−Ｓ合金粉
末を用い、またＢ成分はｈＢＮ粉末を原料粉末として用
いるのが望ましく、したがって、その含有量がＳおよび
ＢのいずれかでもＳ：０．０５％未満およびＢ：０．０
５％未満になると５面積％以上の析出遊離黒鉛の形成は
困難となることから、所望の耐摩耗性が得られないばか
りでなく、脆い粒界セメンタイトが析出するようにな
り、一方その含有量がいずれかでもＳ：１％およびＢ：
１％を越えると焼結性が阻害され、かつ析出遊離黒鉛が
３５面積％を越えて高くなってしまい、強度が低下する
ようになることから、その含有量をＳ：０．０５〜１
％、Ｂ：０．０５〜１％と定めた。なお、望ましくは
Ｓ：０．１〜０．３％、Ｂ：０．０５〜０．２％の含有
がよい。
【０００８】（ｃ） Ｃｕ Ｃｕ成分には、Ｍｎとの共存においてフェライト相の形
成を促進し、もって初期なじみ性を向上させるほか、主
体相およびフェライト相に固溶して軸受の強度を向上さ
せる作用があるが、その含有量が１％未満では前記作用
に所望の向上効果が得られず、一方その含有量が４％を
越えても前記作用により一層の向上効果は現われず、加
えて焼結時の膨張量が大きくなって寸法精度低下の原因
となることから、その含有量を１〜４％と定めた。望ま
しくは１〜３％の含有がよい。
成を促進し、もって初期なじみ性を向上させるほか、主
体相およびフェライト相に固溶して軸受の強度を向上さ
せる作用があるが、その含有量が１％未満では前記作用
に所望の向上効果が得られず、一方その含有量が４％を
越えても前記作用により一層の向上効果は現われず、加
えて焼結時の膨張量が大きくなって寸法精度低下の原因
となることから、その含有量を１〜４％と定めた。望ま
しくは１〜３％の含有がよい。
【０００９】（ｄ） Ｍｎ Ｍｎ成分には、上記の通りＣｕとの共存においてフェラ
イト相の形成を促進し、もって初期なじみ性を向上させ
る作用があるが、その含有量が０．４％未満ではフェラ
イト相の割合が３面積％未満となってしまい、所望の初
期なじみ性を確保することができず、一方その含有量が
２％を越えると、フェライト相の割合が２０面積％を越
えて高くなり過ぎてしまい、耐摩耗性が急激に低下する
ようになることから、その含有量を０．４〜２％と定め
た。なお、望ましくは０．８〜１．５％の含有がよい。
イト相の形成を促進し、もって初期なじみ性を向上させ
る作用があるが、その含有量が０．４％未満ではフェラ
イト相の割合が３面積％未満となってしまい、所望の初
期なじみ性を確保することができず、一方その含有量が
２％を越えると、フェライト相の割合が２０面積％を越
えて高くなり過ぎてしまい、耐摩耗性が急激に低下する
ようになることから、その含有量を０．４〜２％と定め
た。なお、望ましくは０．８〜１．５％の含有がよい。
【００１０】（ｅ） Ｎｉ Ｎｉ成分には、主体相およびフェライト相に固溶して軸
受の靭性を向上させる作用があるので、必要に応じて含
有されるが、その含有量が１％未満では所望の靭性向上
効果が得られず、一方その含有量が５％を越えると、オ
ーステナイト相が多く残留するようになり、これが強度
および耐摩耗性低下の原因となることから、その含有量
を１〜５％と定めた。望ましくは１〜３％の含有がよ
い。
受の靭性を向上させる作用があるので、必要に応じて含
有されるが、その含有量が１％未満では所望の靭性向上
効果が得られず、一方その含有量が５％を越えると、オ
ーステナイト相が多く残留するようになり、これが強度
および耐摩耗性低下の原因となることから、その含有量
を１〜５％と定めた。望ましくは１〜３％の含有がよ
い。
【００１１】（ｅ） Ｍｏ Ｍｏ成分には、主体相およびフェライト相に固溶して軸
受の強度を向上させる作用があるので、必要に応じて含
有されるが、その含有量が０．５％未満では所望の強度
向上効果が得られず、一方その含有量が２％を越える
と、圧粉体のプレス成形性が低下し、軸受の高密度化が
図れず、所望の強度および靭性を確保することができな
くなることから、その含有量を０．５〜２％と定めた。
望ましくは１〜１．５％の含有がよい。
受の強度を向上させる作用があるので、必要に応じて含
有されるが、その含有量が０．５％未満では所望の強度
向上効果が得られず、一方その含有量が２％を越える
と、圧粉体のプレス成形性が低下し、軸受の高密度化が
図れず、所望の強度および靭性を確保することができな
くなることから、その含有量を０．５〜２％と定めた。
望ましくは１〜１．５％の含有がよい。
【００１２】なお、軸受を構成する焼結材料の気孔割合
は、原則として圧粉体のプレス成形圧力によって調整す
ることができるが、その割合が１５面積％を越えると軸
受の強度が急激に低下するようになり、一方その割合を
２面積％未満にすることはプレス成形だけでは技術的に
困難であることから、その割合を２〜１５面積％、望ま
しくは２〜１０面積％と定めた。
は、原則として圧粉体のプレス成形圧力によって調整す
ることができるが、その割合が１５面積％を越えると軸
受の強度が急激に低下するようになり、一方その割合を
２面積％未満にすることはプレス成形だけでは技術的に
困難であることから、その割合を２〜１５面積％、望ま
しくは２〜１０面積％と定めた。
【００１３】
【発明の実施の形態】ついで、この発明の黒鉛析出材料
製軸受を実施例により具体的に説明する。原料粉末とし
て、いずれも粒度が−３００メッシュで、それぞれＳ含
有量が０．１％、０．２％、および０．３％のＦｅ−Ｓ
合金粉末の表面部に、それぞれ所定量の銅粉、銅粉とＮ
ｉ粉末、銅粉とＭｏ粉末、さらに銅粉とＮｉ粉末とＭｏ
粉末が均一に分散分布した状態で部分拡散付着してなる
各種の部分拡散合金化粉末、ｈＢＮ粉末、黒鉛粉末、Ｆ
ｅ−Ｍｎ合金（Ｍｎ：８０％含有）粉末を用意し、これ
ら原料粉末を表１，２に示される配合組成に配合し、潤
滑剤としてステアリン酸亜鉛：０．７５％を加えてＶ型
回転混合機中で３０分間混合した後、５〜７ｔｏｎ ／
ｃｍ2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、ついでメッシュ
ベルト式連続焼結炉にて、アンモニア分解ガス雰囲気
中、１１００〜１２５０℃の範囲内の所定温度に２５分
間保持後、３５℃／ｍｉｎ．の冷却速度で室温まで冷却
の条件で焼結することにより、実質的に上記配合組成と
同じ成分組成、並びに光学顕微鏡（倍率：１００倍）で
観察した組織写真による計測で表１，２に示される割合
の組織を有し、かつＪＩＳ・Ｚ２５５０に規定される寸
法の引張試験片および外径：１８ｍｍ×内径：８ｍｍ×
長さ：８ｍｍの寸法をもった本発明黒鉛析出材料製軸受
（以下、本発明軸受という）１〜１９をそれぞれ製造し
た。また、比較の目的で、原料粉末として、いずれも−
３００メッシュの粒度を有するＢおよびＳの含有量を種
々変化せしめた各種のＦｅ−Ｂ−Ｓ合金粉末、銅粉、お
よび黒鉛粉末を用意し、これら原料粉末を表２に示され
る配合組成に配合する以外は同一の条件で従来黒鉛析出
材料製軸受（以下、従来軸受という）１〜９をそれぞれ
製造した。なお、上記従来軸受１〜９は、上記の特開平
８−４１６１０号公報に記載される黒鉛析出材料に相当
する材料で構成されたものである。
製軸受を実施例により具体的に説明する。原料粉末とし
て、いずれも粒度が−３００メッシュで、それぞれＳ含
有量が０．１％、０．２％、および０．３％のＦｅ−Ｓ
合金粉末の表面部に、それぞれ所定量の銅粉、銅粉とＮ
ｉ粉末、銅粉とＭｏ粉末、さらに銅粉とＮｉ粉末とＭｏ
粉末が均一に分散分布した状態で部分拡散付着してなる
各種の部分拡散合金化粉末、ｈＢＮ粉末、黒鉛粉末、Ｆ
ｅ−Ｍｎ合金（Ｍｎ：８０％含有）粉末を用意し、これ
ら原料粉末を表１，２に示される配合組成に配合し、潤
滑剤としてステアリン酸亜鉛：０．７５％を加えてＶ型
回転混合機中で３０分間混合した後、５〜７ｔｏｎ ／
ｃｍ2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、ついでメッシュ
ベルト式連続焼結炉にて、アンモニア分解ガス雰囲気
中、１１００〜１２５０℃の範囲内の所定温度に２５分
間保持後、３５℃／ｍｉｎ．の冷却速度で室温まで冷却
の条件で焼結することにより、実質的に上記配合組成と
同じ成分組成、並びに光学顕微鏡（倍率：１００倍）で
観察した組織写真による計測で表１，２に示される割合
の組織を有し、かつＪＩＳ・Ｚ２５５０に規定される寸
法の引張試験片および外径：１８ｍｍ×内径：８ｍｍ×
長さ：８ｍｍの寸法をもった本発明黒鉛析出材料製軸受
（以下、本発明軸受という）１〜１９をそれぞれ製造し
た。また、比較の目的で、原料粉末として、いずれも−
３００メッシュの粒度を有するＢおよびＳの含有量を種
々変化せしめた各種のＦｅ−Ｂ−Ｓ合金粉末、銅粉、お
よび黒鉛粉末を用意し、これら原料粉末を表２に示され
る配合組成に配合する以外は同一の条件で従来黒鉛析出
材料製軸受（以下、従来軸受という）１〜９をそれぞれ
製造した。なお、上記従来軸受１〜９は、上記の特開平
８−４１６１０号公報に記載される黒鉛析出材料に相当
する材料で構成されたものである。
【００１４】ついで、上記引張試験片を用い、引張強さ
を測定して強度を評価し、また５５ｍｍ×１０ｍｍ×１
０ｍｍの寸法をもった試験片を用いて、シャルピー衝撃
値を測定して靭性を評価した。上記の各種軸受のそれぞ
れに直径：８ｍｍ×長さ：５０ｍｍの寸法をもったＳ４
５Ｃの炭素鋼製軸を挿通し（軸受と軸間のクリアラン
ス：約２５μｍ）、前記軸の両端部を５ｍｍの間隔をも
って支持し、前記軸受には直下より７４ｋｇｆ／ｃｍ2
の面圧で高負荷をかけて定置し、潤滑剤としてグリース
を使用し、前記軸の周速を３００ｍ／ｍｉｎ．とする高
速回転条件で摩耗試験を６０分間行い、初期なじみ性を
評価した。初期なじみ性の評価は、試験後の軸受を長さ
方向に縦断し、断面下側端面にそって長さ方向に摩耗量
を連続的に測定し、最大摩耗量と最小摩耗量をピックア
ップし、これを算出することにより行った。これらの結
果を表３に示した。
を測定して強度を評価し、また５５ｍｍ×１０ｍｍ×１
０ｍｍの寸法をもった試験片を用いて、シャルピー衝撃
値を測定して靭性を評価した。上記の各種軸受のそれぞ
れに直径：８ｍｍ×長さ：５０ｍｍの寸法をもったＳ４
５Ｃの炭素鋼製軸を挿通し（軸受と軸間のクリアラン
ス：約２５μｍ）、前記軸の両端部を５ｍｍの間隔をも
って支持し、前記軸受には直下より７４ｋｇｆ／ｃｍ2
の面圧で高負荷をかけて定置し、潤滑剤としてグリース
を使用し、前記軸の周速を３００ｍ／ｍｉｎ．とする高
速回転条件で摩耗試験を６０分間行い、初期なじみ性を
評価した。初期なじみ性の評価は、試験後の軸受を長さ
方向に縦断し、断面下側端面にそって長さ方向に摩耗量
を連続的に測定し、最大摩耗量と最小摩耗量をピックア
ップし、これを算出することにより行った。これらの結
果を表３に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【発明の効果】表１〜３に示される結果から、本発明軸
受１〜１９は、いずれも実質的にパーライト相、ベーナ
イト相、およびマルテンサイト相のうちの少なくともい
ずれかからなる主体相と、析出遊離黒鉛と、フェライト
相と、気孔からなる組織を有する黒鉛析出材料で構成さ
れ、軸受に要求される十分な強度と靭性を具備し、さら
に高荷重高速摩耗条件にもかかわらず、軸受面における
最大摩耗量と最小摩耗量の差がきわめて小さく、これは
均等な摩耗を示し、初期なじみ性のきわめてすぐれてい
る状態を示すものであり、しかも耐摩耗性にもすぐれ、
一方従来軸受１〜９は、いずれもパーライト組織を示
し、高荷重高速摩耗条件では局部的に摩耗にバラツキが
生じ、これが偏摩耗の原因となって使用寿命の短命化を
もたらすことが明らかである。上述のように、この発明
の黒鉛析出材料軸受は、高荷重高速摩耗条件下において
もすぐれた初期なじみ性を示し、すぐれた軸受特性を長
期に亘って発揮するので、各種駆動装置の高出力化およ
び高速化に満足に対応し、かつ省力化にも役立つなど工
業上有用な特性を有するのである。
受１〜１９は、いずれも実質的にパーライト相、ベーナ
イト相、およびマルテンサイト相のうちの少なくともい
ずれかからなる主体相と、析出遊離黒鉛と、フェライト
相と、気孔からなる組織を有する黒鉛析出材料で構成さ
れ、軸受に要求される十分な強度と靭性を具備し、さら
に高荷重高速摩耗条件にもかかわらず、軸受面における
最大摩耗量と最小摩耗量の差がきわめて小さく、これは
均等な摩耗を示し、初期なじみ性のきわめてすぐれてい
る状態を示すものであり、しかも耐摩耗性にもすぐれ、
一方従来軸受１〜９は、いずれもパーライト組織を示
し、高荷重高速摩耗条件では局部的に摩耗にバラツキが
生じ、これが偏摩耗の原因となって使用寿命の短命化を
もたらすことが明らかである。上述のように、この発明
の黒鉛析出材料軸受は、高荷重高速摩耗条件下において
もすぐれた初期なじみ性を示し、すぐれた軸受特性を長
期に亘って発揮するので、各種駆動装置の高出力化およ
び高速化に満足に対応し、かつ省力化にも役立つなど工
業上有用な特性を有するのである。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ：１〜３％、 Ｓ：０．０５〜１％、 Ｂ：０．０５〜１％、 Ｃｕ：０．５〜４％、 Ｍｎ：０．４〜２％、 を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成、並
びに実質的にパーライト相、ベーナイト相、およびマル
テンサイト相のうちの少なくともいずれかからなる主体
相と、析出遊離黒鉛と、フェライト相と、気孔からなる
組織を有し、これらの割合が、光学顕微鏡による組織観
察で、 析出遊離黒鉛：５〜３５面積％、 フェライト相：３〜２０面積％、 気孔：２〜１５面積％、 主体相：残り、 を満足する遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料で構成したこと
を特徴とする初期なじみ性のすぐれた遊離黒鉛析出型鉄
系焼結材料製軸受。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｃ：１〜３％、 Ｓ：０．０５〜１％、 Ｂ：０．０５〜１％、 Ｃｕ：０．５〜４％、 Ｍｎ：０．４〜２％、 を含有し、さらに、 Ｎｉ：１〜５％、 を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成、並
びに実質的にパーライト相、ベーナイト相、およびマル
テンサイト相のうちの少なくともいずれかからなる主体
相と、析出遊離黒鉛と、フェライト相と、気孔からなる
組織を有し、これらの割合が、光学顕微鏡による組織観
察で、 析出遊離黒鉛：５〜３５面積％、 フェライト相：３〜２０面積％、 気孔：２〜１５面積％、 主体相：残り、 を満足する遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料で構成したこと
を特徴とする初期なじみ性のすぐれた遊離黒鉛析出型鉄
系焼結材料製軸受。 - 【請求項３】 重量％で、 Ｃ：１〜３％、 Ｓ：０．０５〜１％、 Ｂ：０．０５〜１％、 Ｃｕ：０．５〜４％、 Ｍｎ：０．４〜２％、を含有し、さらに、 Ｍｏ：０．５〜２％、 を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成、並
びに実質的にパーライト相、ベーナイト相、およびマル
テンサイト相のうちの少なくともいずれかからなる主体
相と、析出遊離黒鉛と、フェライト相と、気孔からなる
組織を有し、これらの割合が、光学顕微鏡による組織観
察で、 析出遊離黒鉛：５〜３５面積％、 フェライト相：３〜２０面積％、 気孔：２〜１５面積％、 主体相：残り、 を満足する遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料で構成したこと
を特徴とする初期なじみ性のすぐれた遊離黒鉛析出型鉄
系焼結材料製軸受。 - 【請求項４】 重量％で、 Ｃ：１〜３％、 Ｓ：０．０５〜１％、 Ｂ：０．０５〜１％、 Ｃｕ：０．５〜４％、 Ｍｎ：０．４〜２％、 を含有し、さらに、 Ｎｉ：１〜５％、 Ｍｏ：０．５〜２％、 を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成、並
びに実質的にパーライト相、ベーナイト相、およびマル
テンサイト相のうちの少なくともいずれかからなる主体
相と、析出遊離黒鉛と、フェライト相と、気孔からなる
組織を有し、これらの割合が、光学顕微鏡による組織観
察で、 析出遊離黒鉛：５〜３５面積％、 フェライト相：３〜２０面積％、 気孔：２〜１５面積％、 主体相：残り、 を満足する遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料で構成したこと
を特徴とする初期なじみ性のすぐれた遊離黒鉛析出型鉄
系焼結材料製軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27882997A JPH11117044A (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 初期なじみ性のすぐれた遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料製軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27882997A JPH11117044A (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 初期なじみ性のすぐれた遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料製軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11117044A true JPH11117044A (ja) | 1999-04-27 |
Family
ID=17602742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27882997A Withdrawn JPH11117044A (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 初期なじみ性のすぐれた遊離黒鉛析出型鉄系焼結材料製軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11117044A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008050651A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Ihi Corp | 耐焼付き性鋳鉄 |
| JP2011094167A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Diamet:Kk | 鉄銅系焼結摺動部材およびその製造方法 |
| WO2014017456A1 (ja) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | Ntn株式会社 | 焼結軸受 |
| WO2014156856A1 (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Ntn株式会社 | 焼結軸受の製造方法、焼結軸受、およびそれを備えた振動モータ |
| JP2014209023A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-11-06 | Ntn株式会社 | 振動モータ |
| JP2014219097A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-11-20 | Ntn株式会社 | 焼結軸受の製造方法 |
| WO2015050200A1 (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-09 | Ntn株式会社 | 焼結軸受、およびその製造方法 |
| CN105593543A (zh) * | 2013-10-03 | 2016-05-18 | Ntn株式会社 | 烧结轴承及其制造方法 |
| CN106011650A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-10-12 | 苏州市虎丘区浒墅关弹簧厂 | 一种耐疲劳的弹簧材料 |
| JP2017161072A (ja) * | 2017-03-17 | 2017-09-14 | Ntn株式会社 | 焼結軸受 |
| JP2019113188A (ja) * | 2019-02-22 | 2019-07-11 | Ntn株式会社 | 焼結軸受 |
| JP2021001686A (ja) * | 2020-09-02 | 2021-01-07 | Ntn株式会社 | 焼結軸受 |
-
1997
- 1997-10-13 JP JP27882997A patent/JPH11117044A/ja not_active Withdrawn
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107252888A (zh) * | 2012-07-26 | 2017-10-17 | Ntn株式会社 | 烧结轴承 |
| CN104487721A (zh) * | 2012-07-26 | 2015-04-01 | Ntn株式会社 | 烧结轴承 |
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| JP2014209023A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-11-06 | Ntn株式会社 | 振動モータ |
| WO2014156856A1 (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Ntn株式会社 | 焼結軸受の製造方法、焼結軸受、およびそれを備えた振動モータ |
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| US10536048B2 (en) | 2013-03-25 | 2020-01-14 | Ntn Corporation | Method for manufacturing sintered bearing, sintered bearing, and vibration motor equipped with same |
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| JP2019113188A (ja) * | 2019-02-22 | 2019-07-11 | Ntn株式会社 | 焼結軸受 |
| JP2021001686A (ja) * | 2020-09-02 | 2021-01-07 | Ntn株式会社 | 焼結軸受 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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