JPS5881946A - Al系焼結軸受合金およびその製造方法 - Google Patents
Al系焼結軸受合金およびその製造方法Info
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- JPS5881946A JPS5881946A JP17702681A JP17702681A JPS5881946A JP S5881946 A JPS5881946 A JP S5881946A JP 17702681 A JP17702681 A JP 17702681A JP 17702681 A JP17702681 A JP 17702681A JP S5881946 A JPS5881946 A JP S5881946A
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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
【発明の詳細な説明】
この発明は、At系焼結軸受合金特にソリッドブッシン
グタイプの焼結軸受合金およびその製造方法に関する。
グタイプの焼結軸受合金およびその製造方法に関する。
従来、ソリッドブッシングタイプのAt系焼結軸受合金
としては、 (イ)A4−8n系焼結合金 (ロ) 紅系焼結体の空孔にpbやホワイトメタルを溶
浸し九合金 fう At−Cu −Pb系焼結合金 等が開発されている。
としては、 (イ)A4−8n系焼結合金 (ロ) 紅系焼結体の空孔にpbやホワイトメタルを溶
浸し九合金 fう At−Cu −Pb系焼結合金 等が開発されている。
しかし、(イ)の人t −an系焼結合金性強度的には
比較的弱く、軸受特性としてはいまだ不十分で一層の改
良が望まれている。また、(→のムL系焼結体の空孔に
pbやホワイトメタルを溶浸し九合金は軸受特性には優
れているが、焼結工種のほかに溶浸工程が別に必要であ
ること、溶浸時のpb蒸気が身体に悪影響を及ぼしたり
、溶浸時の寸法変化が大きくなったりすることなどの欠
点がある。
比較的弱く、軸受特性としてはいまだ不十分で一層の改
良が望まれている。また、(→のムL系焼結体の空孔に
pbやホワイトメタルを溶浸し九合金は軸受特性には優
れているが、焼結工種のほかに溶浸工程が別に必要であ
ること、溶浸時のpb蒸気が身体に悪影響を及ぼしたり
、溶浸時の寸法変化が大きくなったりすることなどの欠
点がある。
さらに、(ハ)のAL −Cu −Pb系焼結合金は、
pbが粒内に粒状で分布するのみであって粒界に網目状
には分布しないので軸受特性が不十分であること、また
、強度的にも不十分なものしか得られないことなどの問
題点がある。
pbが粒内に粒状で分布するのみであって粒界に網目状
には分布しないので軸受特性が不十分であること、また
、強度的にも不十分なものしか得られないことなどの問
題点がある。
一方、ソリッドブッシングタイプではなく、鋼などのパ
ックメタル上に粉末圧延等によりAt系粉末をライニン
グするタイプのものでは、At−Pb −8n −Si
−Cu系の合金粉あるいは混合粉から優れ友軸受特性
を持つ合金を得ることが行われているが、これもあくま
でパックメタル上への粉末圧延という工程を加えること
により得られるものであり、AL −Pb −Sn −
Si −Cu系の合金粉あるいは混合粉を単に成形・焼
結するだけではソリッドブッシングタイプの軸受合金と
して満足できる強度ならびに軸受特性は得られないもの
であこの発明は、軸受特性および強度に優れた紅系焼結
軸受合金およびその製造方法を提供することを目的とし
、合金組成は、重量%で、Pb:3〜15チ、si :
2〜81 Mg : 0.3〜2 %。
ックメタル上に粉末圧延等によりAt系粉末をライニン
グするタイプのものでは、At−Pb −8n −Si
−Cu系の合金粉あるいは混合粉から優れ友軸受特性
を持つ合金を得ることが行われているが、これもあくま
でパックメタル上への粉末圧延という工程を加えること
により得られるものであり、AL −Pb −Sn −
Si −Cu系の合金粉あるいは混合粉を単に成形・焼
結するだけではソリッドブッシングタイプの軸受合金と
して満足できる強度ならびに軸受特性は得られないもの
であこの発明は、軸受特性および強度に優れた紅系焼結
軸受合金およびその製造方法を提供することを目的とし
、合金組成は、重量%で、Pb:3〜15チ、si :
2〜81 Mg : 0.3〜2 %。
Cu:0.5〜6チ、Sn : Pb量の5〜309b
、および残部実質的にAtからなるものとし、その組織
は、PbがA/=系マトリックスの粒内に粒状として分
布していると共にマトリックス粒界にも網目状に分布し
ているものとし、さらに当該軸受合金の製造方法として
、Pb t 81 t Mg t Cu 、 sn s
pよびAtt−含む金属粉末を、陶については陶粉末単
独又はAj−均合金粉末として、Pbについては前記各
金属のうち少くともAtとの合金粉末として、Sl e
Cu 、 Snおよび前記淘あるいはpbとの合金だ
けでは不足するAjについて絋、それぞれ単独の粉末あ
るいはこれら成分同士の組合せによる合金粉末あるいは
前記のpb 1含む合金粉末例えばAA −Pb −S
n −Si −Cu系合金粉末としてあらかじめ調整し
、次いでこれらの金属粉末を混合して成形し、次いで焼
成して製造するようKして前述の問題点を解決し九もの
である。
、および残部実質的にAtからなるものとし、その組織
は、PbがA/=系マトリックスの粒内に粒状として分
布していると共にマトリックス粒界にも網目状に分布し
ているものとし、さらに当該軸受合金の製造方法として
、Pb t 81 t Mg t Cu 、 sn s
pよびAtt−含む金属粉末を、陶については陶粉末単
独又はAj−均合金粉末として、Pbについては前記各
金属のうち少くともAtとの合金粉末として、Sl e
Cu 、 Snおよび前記淘あるいはpbとの合金だ
けでは不足するAjについて絋、それぞれ単独の粉末あ
るいはこれら成分同士の組合せによる合金粉末あるいは
前記のpb 1含む合金粉末例えばAA −Pb −S
n −Si −Cu系合金粉末としてあらかじめ調整し
、次いでこれらの金属粉末を混合して成形し、次いで焼
成して製造するようKして前述の問題点を解決し九もの
である。
この発明によるAt系焼結軸受合金の大きな特徴は、A
t系マトリックス中のpbの分布状況にある。すなわち
、この発明によるAt系焼結軸受合金は、後で詳述する
第1図および第2図に示すように、PbFiM系マトリ
ックスの粒内に粒状となって存在すると共に粒界に沿っ
て網目状にも分布している。
t系マトリックス中のpbの分布状況にある。すなわち
、この発明によるAt系焼結軸受合金は、後で詳述する
第1図および第2図に示すように、PbFiM系マトリ
ックスの粒内に粒状となって存在すると共に粒界に沿っ
て網目状にも分布している。
これに反してAt系焼結体にPbあるいはホワイトメタ
ルを溶浸させた合金の場合は、Pbは空孔中にのみ存在
するだけであり、tft、、、AA −Cu −pb系
焼結合金の場合は、Pbは粒界に塊状となって点在する
だけである。
ルを溶浸させた合金の場合は、Pbは空孔中にのみ存在
するだけであり、tft、、、AA −Cu −pb系
焼結合金の場合は、Pbは粒界に塊状となって点在する
だけである。
そのため、ホワイトメタル溶浸材やAt−Cu −pb
系焼結合金に比較して、この発明による軸受合金は、軸
受特性に好影響を与えるpbがより均一に分布している
ので、少ないpb添加量でホワイトメタル溶浸材に匹敵
する軸受特性が得られるという利点がある。
系焼結合金に比較して、この発明による軸受合金は、軸
受特性に好影響を与えるpbがより均一に分布している
ので、少ないpb添加量でホワイトメタル溶浸材に匹敵
する軸受特性が得られるという利点がある。
次に、この発明による軸受合金の各成分を前記の範囲(
重量gI)に限定した理由とその作用効果についてまと
めて列記する。
重量gI)に限定した理由とその作用効果についてまと
めて列記する。
(1)pb:3〜15%
pbはAAに添加することにより潤滑効果を高め、軸受
特性を向上させる。しかし、Pbの添加量が3−未満で
は添加の効果が期待できず、またpb添加量が15%を
超えるとpbが均一に細かく分散した合金粉末の製造が
困難となるため、最終的な製品のpbの分布が不均一に
なること、および粒界に沿って網目状に分布するpbの
量が多くなりすぎるため強度が弱くなってしまうことな
どの欠点が生じる。したがって、3〜15チの範囲とす
るのが、特に好ましい範囲は7〜101sである。
特性を向上させる。しかし、Pbの添加量が3−未満で
は添加の効果が期待できず、またpb添加量が15%を
超えるとpbが均一に細かく分散した合金粉末の製造が
困難となるため、最終的な製品のpbの分布が不均一に
なること、および粒界に沿って網目状に分布するpbの
量が多くなりすぎるため強度が弱くなってしまうことな
どの欠点が生じる。したがって、3〜15チの範囲とす
るのが、特に好ましい範囲は7〜101sである。
(2)st:2〜8チ
Atマトリックス中に硬さの大きい81粒子が細かく点
在することにより、表面の軟らかいAtマトリックスの
みが摩耗してミクロ的に表面が凹凸状となり、凸部のS
iは非凝着性を維持しながら高荷重に耐え、凹部が油溜
めの如き役割を果し、高荷重、薄油膜、更に金属接触に
も耐えるという効果をも九らす。また、81はAtマト
リックス中に固溶することにより、あるいは鞠と結びつ
いてMg5Sit−析出することにより強度を向上させ
る。
在することにより、表面の軟らかいAtマトリックスの
みが摩耗してミクロ的に表面が凹凸状となり、凸部のS
iは非凝着性を維持しながら高荷重に耐え、凹部が油溜
めの如き役割を果し、高荷重、薄油膜、更に金属接触に
も耐えるという効果をも九らす。また、81はAtマト
リックス中に固溶することにより、あるいは鞠と結びつ
いてMg5Sit−析出することにより強度を向上させ
る。
しかし、Sl添加量が2−未満では上記した耐摩耗性の
効果が発揮されず、8%を超えて添加すると粉末の成形
性が悪くなると共に、強度を逆に低下させてしまう。し
たがって、Sl含有量は2〜8チの範囲とするが、特に
好ましい範囲は3〜5−である。
効果が発揮されず、8%を超えて添加すると粉末の成形
性が悪くなると共に、強度を逆に低下させてしまう。し
たがって、Sl含有量は2〜8チの範囲とするが、特に
好ましい範囲は3〜5−である。
(3)Cu : OJ 〜6 %
CuはAAマトリックスの強度を上昇させる。そして特
に疲労強度を上昇させるには非常に有効であるが、硬く
なりすぎると馴染性に問題が生じる。
に疲労強度を上昇させるには非常に有効であるが、硬く
なりすぎると馴染性に問題が生じる。
すなわち、Cuの添加量が0.51未満であると強度を
向上させるという添加の効果がなく、また添加量が6チ
を超えると逆に強度が低下してしまうことの他、軸受と
してのなじみ性が悪くなってしまう。したがって、Cu
含有量は0.5〜6チの範囲とするが、特に好ましいの
は1〜3チである。
向上させるという添加の効果がなく、また添加量が6チ
を超えると逆に強度が低下してしまうことの他、軸受と
してのなじみ性が悪くなってしまう。したがって、Cu
含有量は0.5〜6チの範囲とするが、特に好ましいの
は1〜3チである。
(4)Mg : o、a〜2チ
狗はAt系粉末の焼結性を改善する。すなわちこの発明
による合金ではMxt添加することによって始めて成形
・焼結1楊のみである111fの強度が得られる。つま
り、MXt添加すると焼結温度でAt−Mg系の2元〜
多元液相が発生し、この液相がAt系粉末の表面をおお
っている酸化膜1抱き込む形となって、焼結が進行する
。また、発生した液相は後述するSnと一諸になって、
液相の状態になっているpbt粒界に沿って網目状に分
布させる働きもする。この狗の添加量としては、0.3
−未満では添加の効果がなく、一方、2−を超えて添加
すると逆に焼結後の強度が低下してしまう。したがって
、珈含有量は0.3〜296の範囲とするが、特に好ま
しいのは帆5〜tSである。
による合金ではMxt添加することによって始めて成形
・焼結1楊のみである111fの強度が得られる。つま
り、MXt添加すると焼結温度でAt−Mg系の2元〜
多元液相が発生し、この液相がAt系粉末の表面をおお
っている酸化膜1抱き込む形となって、焼結が進行する
。また、発生した液相は後述するSnと一諸になって、
液相の状態になっているpbt粒界に沿って網目状に分
布させる働きもする。この狗の添加量としては、0.3
−未満では添加の効果がなく、一方、2−を超えて添加
すると逆に焼結後の強度が低下してしまう。したがって
、珈含有量は0.3〜296の範囲とするが、特に好ま
しいのは帆5〜tSである。
(5) Sn : Pb添加量に対し5〜3θチSnは
pbの劣化潤滑油に対する耐食性を改善する一方、前述
し喪ように陶と一諸になってpb を粒界に沿って網目
状に分布させる働きをする。しかし、Sn添加量がpb
添加量に対し5qI11未満であるとpbの耐食性を改
善する効果が発揮されず、かつpbが十分粒界に沿って
廻らない。i7t、Sn添加量がpb添加量に対して3
0チを超えても耐食性は向上せず、かえって強度を下げ
てしまう。
pbの劣化潤滑油に対する耐食性を改善する一方、前述
し喪ように陶と一諸になってpb を粒界に沿って網目
状に分布させる働きをする。しかし、Sn添加量がpb
添加量に対し5qI11未満であるとpbの耐食性を改
善する効果が発揮されず、かつpbが十分粒界に沿って
廻らない。i7t、Sn添加量がpb添加量に対して3
0チを超えても耐食性は向上せず、かえって強度を下げ
てしまう。
し九がって、Snの含有量は5〜aO*とするが、特に
好ましいのはpbに対して10〜20%である。
好ましいのはpbに対して10〜20%である。
以上、各成分範囲の限定理由について説明したが、この
発明による合金において、Pbが粒内に微粒状として存
在するだけでなく、粒界に沿って網目状にも分布してい
るのは次の理由による。
発明による合金において、Pbが粒内に微粒状として存
在するだけでなく、粒界に沿って網目状にも分布してい
るのは次の理由による。
すなわち、Pbは少くともAAとの合金(AA−pb系
)例えばAt−Pb−81−8n系あるいはAt−Pb
−81−an。−Cu系のアトマイズ合金粉末の形で
添加すると、これらの合金粉末においてはpbはAAマ
トリックスにはほとんど固溶せず、粉末内部あるいは粉
末表面に微細粒の形で存在している。この合金粉末にM
gt−加えである温度で加熱することにより前述したよ
うK AL−Mg系の2元以上の共晶液相が発生して焼
結が進行する。この焼結温度は一般に500℃〜600
℃とpbの融点よりも高いため、粉末表面に存在してい
念、・pbは溶けて液相となる。また、粉末内部でも比
較的粉末表面に近い所にあったpbも、廻りの1トリツ
クスがAt−Mg系の2元以上の共晶液相として溶は出
すのに伴い一諸に液相となって溶けだす。
)例えばAt−Pb−81−8n系あるいはAt−Pb
−81−an。−Cu系のアトマイズ合金粉末の形で
添加すると、これらの合金粉末においてはpbはAAマ
トリックスにはほとんど固溶せず、粉末内部あるいは粉
末表面に微細粒の形で存在している。この合金粉末にM
gt−加えである温度で加熱することにより前述したよ
うK AL−Mg系の2元以上の共晶液相が発生して焼
結が進行する。この焼結温度は一般に500℃〜600
℃とpbの融点よりも高いため、粉末表面に存在してい
念、・pbは溶けて液相となる。また、粉末内部でも比
較的粉末表面に近い所にあったpbも、廻りの1トリツ
クスがAt−Mg系の2元以上の共晶液相として溶は出
すのに伴い一諸に液相となって溶けだす。
このような経過をへて液相となったpbは3nが存在し
ないとAA系マトリックスとの濡れ性が悪いため、粒界
に沿って網目状には廻らずに比較的大きな塊として粒界
のとζろど仁ろに点在する形となる。しかし、ここにS
nが存在するとpbとAt系マトリックスとの濡れ性が
よくなりpbは粒界に沿って網目状に廻る。
ないとAA系マトリックスとの濡れ性が悪いため、粒界
に沿って網目状には廻らずに比較的大きな塊として粒界
のとζろど仁ろに点在する形となる。しかし、ここにS
nが存在するとpbとAt系マトリックスとの濡れ性が
よくなりpbは粒界に沿って網目状に廻る。
以上述べたような理由により、アトマイズ合金粉末内部
のpbはそのまま微粒子の状態で残り、粉末表面あるい
は粉末表面に近いところにあったpbは溶は出すことに
より粒界に網目状に廻り、第1図(100倍)およびに
2図(400倍)に示すような組織となる。
のpbはそのまま微粒子の状態で残り、粉末表面あるい
は粉末表面に近いところにあったpbは溶は出すことに
より粒界に網目状に廻り、第1図(100倍)およびに
2図(400倍)に示すような組織となる。
また、Pbt 81 e Mg @ Cu 、 3nの
それぞれの元素について、純金属粉末の形で添加するか
、合金粉末の形で添加するか、また合金粉末の場合どの
ような種類の合金粉末がよいかについて以下に説明する
。
それぞれの元素について、純金属粉末の形で添加するか
、合金粉末の形で添加するか、また合金粉末の場合どの
ような種類の合金粉末がよいかについて以下に説明する
。
(a)Pb t Sl # sn :
pbはμ系マトリックス中の粒内にも存在させなければ
ならないと七から、少くともAtとの合金粉末すなわち
At−Pb系合金粉末にする必要がある。このAt−P
b系合金粉末の製造方法としては、例えば、ボールミル
等を用いた機械的混合法やアトマイズ法が考えられるが
、機械的混合法によってpbを微粒子の形でAAAtト
リックスに分散させる九めには極めて長時間の混合が必
要であるのに対して、アトマイズ法によればpb微粒子
がMマトリックス中に分散したAt−Pb系合金粉末が
比較的短時間にかつ安定的に得ることができる。したが
って、PbはA″t ’L pb系の2元以上のアトマ
イズ合金粉末の形で添加することが好ましいといえる。
ならないと七から、少くともAtとの合金粉末すなわち
At−Pb系合金粉末にする必要がある。このAt−P
b系合金粉末の製造方法としては、例えば、ボールミル
等を用いた機械的混合法やアトマイズ法が考えられるが
、機械的混合法によってpbを微粒子の形でAAAtト
リックスに分散させる九めには極めて長時間の混合が必
要であるのに対して、アトマイズ法によればpb微粒子
がMマトリックス中に分散したAt−Pb系合金粉末が
比較的短時間にかつ安定的に得ることができる。したが
って、PbはA″t ’L pb系の2元以上のアトマ
イズ合金粉末の形で添加することが好ましいといえる。
Slは硬さの大きなSi粒子を細かく点在させることに
より耐摩耗性を向上させる一方、Atマトリックス中に
固溶することにより強度も向上させる。そのため、Sl
はより均一に分布していることが好ましいことから、前
述したAj −Pb系に81を加えたAA−Pb−8t
系の三元以上のアトマイズ合金粉末の形で添加すること
が好ましいが、単独でも良い。
より耐摩耗性を向上させる一方、Atマトリックス中に
固溶することにより強度も向上させる。そのため、Sl
はより均一に分布していることが好ましいことから、前
述したAj −Pb系に81を加えたAA−Pb−8t
系の三元以上のアトマイズ合金粉末の形で添加すること
が好ましいが、単独でも良い。
Snはpbの劣化潤滑油に対する耐食性を改善する一方
、Pbf:Atマトリックスの粒界に沿って分布させる
働きをもつ。こめ働きをするにはSnはAtマトリック
ス中にできるだけ均一に分布してpbと結びついている
か、あるいは結びつきやすくなっていることが好ましい
。そのためにはSn純金属粉末や、At −Sn 2元
合金粉末の形より紘前述し7’jAt−Pb −81系
に5nt−加えたAA −Pb−31−Snの4元以上
のア)−vイズ合金粉末の形で添加することが好ましい
。
、Pbf:Atマトリックスの粒界に沿って分布させる
働きをもつ。こめ働きをするにはSnはAtマトリック
ス中にできるだけ均一に分布してpbと結びついている
か、あるいは結びつきやすくなっていることが好ましい
。そのためにはSn純金属粉末や、At −Sn 2元
合金粉末の形より紘前述し7’jAt−Pb −81系
に5nt−加えたAA −Pb−31−Snの4元以上
のア)−vイズ合金粉末の形で添加することが好ましい
。
したがって、以上の理由から、pb 、 SL 、 8
nはAA−Pb−8t−8nの4元以上のアトマイズ合
金粉末の形で添加するのがより好ましいといえる。
nはAA−Pb−8t−8nの4元以上のアトマイズ合
金粉末の形で添加するのがより好ましいといえる。
(b)Cu:
CuはAAマトリックスの強度を上昇させる。この強度
を向上させる働きの一つはマトリックス中に固溶するこ
とによりマトリックス自体の強度をあげるところにあり
、そのためには始めからCuを前述したAj −Pb
−SL −Sn合金粉に加えたAA −Pb −St
−Sn −Cu合金粉の形で添加することが好ましい。
を向上させる働きの一つはマトリックス中に固溶するこ
とによりマトリックス自体の強度をあげるところにあり
、そのためには始めからCuを前述したAj −Pb
−SL −Sn合金粉に加えたAA −Pb −St
−Sn −Cu合金粉の形で添加することが好ましい。
一方、Cuが強度向上をさせ暮働きの、もう一つは、狗
はど顕著ではないが、焼結性を改善することにより粒界
強度を向上させるところにあり、このためにはCuは焼
結温度で共晶液相を発生しやすい純Cu粉末かあるいは
At−Cu合金粉末の形で添加することが好ましい。
はど顕著ではないが、焼結性を改善することにより粒界
強度を向上させるところにあり、このためにはCuは焼
結温度で共晶液相を発生しやすい純Cu粉末かあるいは
At−Cu合金粉末の形で添加することが好ましい。
そこで、この両者の働きをうまく行なわせ、全体として
の合金の強度をもつとも高めるためにはCuをAj−P
b−8t −8n−Cuアトマイズ合金粉末の形と純C
uToるいはht −Cu合金粉末の形、02種類にわ
けてこれを混ぜたものとして添加する1ことがより好ま
しい。
の合金の強度をもつとも高めるためにはCuをAj−P
b−8t −8n−Cuアトマイズ合金粉末の形と純C
uToるいはht −Cu合金粉末の形、02種類にわ
けてこれを混ぜたものとして添加する1ことがより好ま
しい。
(c)Mg:
陶は焼結温度で紅−素糸の2元〜多元の共晶液相を発生
させ、との液相がAA系粉末の表面をおおっている酸化
膜の微細なりラックから中に入り込み、ついには酸化膜
を抱き込む形となって焼結が進行する。しかし、陶を*
t−Pb−81−cu −Sn −mのアトマイズ合金
粉の形で添加すると、ht−Mg系の共晶液相が十分発
生せず、焼結が進行しないため強度が向上しない。
させ、との液相がAA系粉末の表面をおおっている酸化
膜の微細なりラックから中に入り込み、ついには酸化膜
を抱き込む形となって焼結が進行する。しかし、陶を*
t−Pb−81−cu −Sn −mのアトマイズ合金
粉の形で添加すると、ht−Mg系の共晶液相が十分発
生せず、焼結が進行しないため強度が向上しない。
そこで、ht−Mg系の共晶液相を適量発生させ、焼結
性を改善して強度の優れたAA系焼結軸受合金を得る九
めには、淘はできるだけ活性の強い状態で添加すること
が望ましい。す−なわち、狗の活性は純淘粉が最も高く
、次いでμ−陶系の2元合金であり、後は陶に他の元素
を添加してゆくに従って活性拡低下していく。
性を改善して強度の優れたAA系焼結軸受合金を得る九
めには、淘はできるだけ活性の強い状態で添加すること
が望ましい。す−なわち、狗の活性は純淘粉が最も高く
、次いでμ−陶系の2元合金であり、後は陶に他の元素
を添加してゆくに従って活性拡低下していく。
以上のことから、陶の添加方法としては、純淘粉あるい
はAz−Mg系の合金粉末にする必要がある。そして、
特にAL −Mg合金粉を用いる場合は、融点が焼結温
fより10〜50℃程度低い組成の合金粉末が好ましい
。
はAz−Mg系の合金粉末にする必要がある。そして、
特にAL −Mg合金粉を用いる場合は、融点が焼結温
fより10〜50℃程度低い組成の合金粉末が好ましい
。
以上に実施例によりさらに詳細に説明する。
〈実施例〉
表IK本発明合金ならびに従来合金および比較合金のA
L系焼結軸受合金の化学成分を示す。
L系焼結軸受合金の化学成分を示す。
本発明合金ムロ〜19の製造方法の概略は以下に示すと
おりである。まず、備考欄に示し九合金粉末あるいは純
金属粉末を所定の割合になるよう秤量し死後、潤滑材と
して市販の脂肪酸系のワックスt−1,5重量−添加し
、これIv型プレンダで20分間混粉した。次いで、混
粉が終了した粉末を金型に装入して3.5 ton /
国”の加圧力で加圧して粉末成形体を作り、この粉末
成形体を露点−40℃のN、ガス中で400℃×1時間
の条件で脱ろうした後、570〜b 件で焼結して本発明合金による軸受と試験用板材とを製
造した。この場合、軸受は外径50■、内径40 as
、長さ35■の円筒状であり、試験用板材は厚さ5.
5−の板状のものである。
おりである。まず、備考欄に示し九合金粉末あるいは純
金属粉末を所定の割合になるよう秤量し死後、潤滑材と
して市販の脂肪酸系のワックスt−1,5重量−添加し
、これIv型プレンダで20分間混粉した。次いで、混
粉が終了した粉末を金型に装入して3.5 ton /
国”の加圧力で加圧して粉末成形体を作り、この粉末
成形体を露点−40℃のN、ガス中で400℃×1時間
の条件で脱ろうした後、570〜b 件で焼結して本発明合金による軸受と試験用板材とを製
造した。この場合、軸受は外径50■、内径40 as
、長さ35■の円筒状であり、試験用板材は厚さ5.
5−の板状のものである。
なお、従来合金轟1,2および比較合金/I64゜5に
ついても上記と同じ方法で製造したものであり、従来合
金ム3は加圧力1−Ojon / (@”で加圧成形し
死後上記と同じ条件で脱ろうおよび焼結して多孔率15
−の焼結体をつくり、これKPb−3n合金の溶湯を高
圧により強制含浸させたものである。そして、本発明合
金の場合と同じ寸法の軸受および試験用板材を製造した
。
ついても上記と同じ方法で製造したものであり、従来合
金ム3は加圧力1−Ojon / (@”で加圧成形し
死後上記と同じ条件で脱ろうおよび焼結して多孔率15
−の焼結体をつくり、これKPb−3n合金の溶湯を高
圧により強制含浸させたものである。そして、本発明合
金の場合と同じ寸法の軸受および試験用板材を製造した
。
以上述べた方法により製造したA1〜ム19の合金につ
き、圧壌強さ、焼付荷重、摩擦係数、摩耗量を求めた。
き、圧壌強さ、焼付荷重、摩擦係数、摩耗量を求めた。
ここで、圧環強さはJIS Z 2507の規定に準じ
念方法で試験した。また、焼付荷重。
念方法で試験した。また、焼付荷重。
摩擦係数の測定条件を表2に、摩耗量の測定条件を表3
に示す。
に示す。
表 2 ゛
表 3
このようにして得られた各合金A1〜419の圧環強さ
、焼付荷重、摩擦係数、摩耗量の値を表4に示す。なお
、試験片は、圧環強さについては前記円筒状の軸受を使
用し、他の試験については前記試験用板材から断面5×
5蛎の角柱状に切出したものを使用した。さらに、屈1
2の合金について顕微鏡写真で組織を調べたうその結果
を第1図(100倍)および第2図(400倍)に示す
。
、焼付荷重、摩擦係数、摩耗量の値を表4に示す。なお
、試験片は、圧環強さについては前記円筒状の軸受を使
用し、他の試験については前記試験用板材から断面5×
5蛎の角柱状に切出したものを使用した。さらに、屈1
2の合金について顕微鏡写真で組織を調べたうその結果
を第1図(100倍)および第2図(400倍)に示す
。
表4より次のようなことが明らかである。
A1合金は11− Sn系焼結合金であるが、この合金
の欠点はソリッドブッシングタイプとした時の圧環強さ
が不足することである。そして、焼付荷重、摩擦係数は
比較的良好な傾向を示すが、マトリックス強度が低い九
めに摩耗量が多くなっている。
の欠点はソリッドブッシングタイプとした時の圧環強さ
が不足することである。そして、焼付荷重、摩擦係数は
比較的良好な傾向を示すが、マトリックス強度が低い九
めに摩耗量が多くなっている。
A2合金は人L −Pb −Cu系の焼結含油タイプの
合金であるが、この合金の欠点は、含油タイプの念め空
孔が多く強度が弱いこと、ならびにpbの分布が粒界に
塊状となって点在しているだけの喪めpbの潤滑効果が
十分に上らず摩耗特性も悪くなっていることである。
合金であるが、この合金の欠点は、含油タイプの念め空
孔が多く強度が弱いこと、ならびにpbの分布が粒界に
塊状となって点在しているだけの喪めpbの潤滑効果が
十分に上らず摩耗特性も悪くなっていることである。
A3合金はAz−st−cu−Mg焼結体の空孔にpb
−Sn合金を溶浸し念ものであり、この合金は強度な
らびに摩耗特性とも比較的優れ九特性を示す、しかし、
とのム3合金は前述したように製造方法に問題がある。
−Sn合金を溶浸し念ものであり、この合金は強度な
らびに摩耗特性とも比較的優れ九特性を示す、しかし、
とのム3合金は前述したように製造方法に問題がある。
すなわち、製造に際して溶浸工程例えばオートクレーブ
で加圧しながらpb を含浸したり、スーパーヒートし
てpb t−含浸し九すする工程が別に必要であること
、溶浸工程での寸法変化が大きいことなど−の問題点が
ある。
で加圧しながらpb を含浸したり、スーパーヒートし
てpb t−含浸し九すする工程が別に必要であること
、溶浸工程での寸法変化が大きいことなど−の問題点が
ある。
44、A5合金はともに本発明の比較例としてあげたも
ので、ム4合金は淘添加をゼロとし、A5合金はS1添
加をゼロとした場合の特性を示し友ものである。その結
果、ム4合金では造ヲ添加していないので焼結が十分に
行なわれないため、圧環強さおよび摩耗特性とも極めて
低い値しか出ていない。また、J65合金はSt無添加
の場合であるが、51t−添加しないとSlのマトリッ
クスへの固溶あるいはMg 、S iの析出による強度
上昇がはかれないため圧環強さがいま一歩であり、かつ
初晶Stによる耐摩耗性上昇が期待できないことから、
摩耗量も比較的大きくなっている。
ので、ム4合金は淘添加をゼロとし、A5合金はS1添
加をゼロとした場合の特性を示し友ものである。その結
果、ム4合金では造ヲ添加していないので焼結が十分に
行なわれないため、圧環強さおよび摩耗特性とも極めて
低い値しか出ていない。また、J65合金はSt無添加
の場合であるが、51t−添加しないとSlのマトリッ
クスへの固溶あるいはMg 、S iの析出による強度
上昇がはかれないため圧環強さがいま一歩であり、かつ
初晶Stによる耐摩耗性上昇が期待できないことから、
摩耗量も比較的大きくなっている。
一方、厘6〜屈19は本発明合金であるが、圧環強さ、
焼付荷重、摩擦係数、摩耗量はそれぞれに若干の差異は
あるもののすべて良好な値を示している。ま九、第1図
および第2図からも明らかなように、PbがAt系マト
リックスの粒内に微細に分布しているのみならずマトリ
ックス粒界にも網目状に分布している。そして、他の本
発明合金についてもはソ同様の組織管示してい良。
焼付荷重、摩擦係数、摩耗量はそれぞれに若干の差異は
あるもののすべて良好な値を示している。ま九、第1図
および第2図からも明らかなように、PbがAt系マト
リックスの粒内に微細に分布しているのみならずマトリ
ックス粒界にも網目状に分布している。そして、他の本
発明合金についてもはソ同様の組織管示してい良。
なお、崖6および扁7はpb添加量のそれぞれ下限およ
び上限の合金、A8およびム9はS1添加量のそれぞれ
下限および上限の合金、A10およびAllはpb添加
量を7−としたときのSn添加量のそれぞれ下限および
上限の合金、A12はCu添加量の下限の合金、ム13
はl612に純Cu粉を2.5−添加した合金(純Cu
粉を添加することによって圧環強さが上昇)、414お
よびム15は狗添加量のそれぞれ下限および上限の合金
、l616はA15の合金の陶の添加方法を純金属造粉
からAt−Mg合金粉に変えた合金(強度。
び上限の合金、A8およびム9はS1添加量のそれぞれ
下限および上限の合金、A10およびAllはpb添加
量を7−としたときのSn添加量のそれぞれ下限および
上限の合金、A12はCu添加量の下限の合金、ム13
はl612に純Cu粉を2.5−添加した合金(純Cu
粉を添加することによって圧環強さが上昇)、414お
よびム15は狗添加量のそれぞれ下限および上限の合金
、l616はA15の合金の陶の添加方法を純金属造粉
からAt−Mg合金粉に変えた合金(強度。
摩耗特性かわらず)、A17はPb 、 Sl 、 S
n 。
n 。
Cu、Kgとも添加量下限の合金、A18はpb 。
81 e 8n 、 Cu e Mgとも添加量上限の
合金、419は本発明合金の最も好ましいと思われる付
近の組成の合金である。
合金、419は本発明合金の最も好ましいと思われる付
近の組成の合金である。
以上説明してき友ように、この発明によれば、第1図お
よび第2図に示すように、PbがM系マるだけでなく、
マトリックス粒界にも網目状に分布している組織を有す
る合金であって、重量−で、Pb:a 〜15%、St
: 2〜8 S、 Mg : 0.3〜2f’4SC
u: 0.5〜6 %、3n : pb添加量に対し5
〜301および残部実質的にAjからなるAA焼結軸受
合金とし、さらに合金の製造に際しては淘およびpbに
ついて前述のように特定の成分で金属粉末tv4@t、
、次いでこれらの粉末を混合成形したのち焼成するよう
にしたから、焼結後の溶浸工程や、鍛造・押出等の工程
を加えずに強度ならびに耐摩耗性の優れた軸受合金が安
価にかつ安定的に得られるという効果が得られる。
よび第2図に示すように、PbがM系マるだけでなく、
マトリックス粒界にも網目状に分布している組織を有す
る合金であって、重量−で、Pb:a 〜15%、St
: 2〜8 S、 Mg : 0.3〜2f’4SC
u: 0.5〜6 %、3n : pb添加量に対し5
〜301および残部実質的にAjからなるAA焼結軸受
合金とし、さらに合金の製造に際しては淘およびpbに
ついて前述のように特定の成分で金属粉末tv4@t、
、次いでこれらの粉末を混合成形したのち焼成するよう
にしたから、焼結後の溶浸工程や、鍛造・押出等の工程
を加えずに強度ならびに耐摩耗性の優れた軸受合金が安
価にかつ安定的に得られるという効果が得られる。
また、本発明によれば、得られる合金の寸法収縮量が比
較的一定しており、かつサイジング特性が優れているこ
とから、寸法精度の極めて高いものが得られるという効
果もある。
較的一定しており、かつサイジング特性が優れているこ
とから、寸法精度の極めて高いものが得られるという効
果もある。
さらに、本発明合金は焼結のままの状態で使用すること
を基本としているが、さらに強度の高い合金が必要な場
合は、本発明合金に鍛造、押出しを加えることが可能な
ことはいうまでもない。
を基本としているが、さらに強度の高い合金が必要な場
合は、本発明合金に鍛造、押出しを加えることが可能な
ことはいうまでもない。
第1図は本発明合金の顕微鏡組織(X100 :アンエ
ツチ)の代表例を示す図、第2図は本発明合金の顕微鏡
組織(X400:アンエッチ)の代表例を示す図である
。 特許出願人 日産自動車株式会社
ツチ)の代表例を示す図、第2図は本発明合金の顕微鏡
組織(X400:アンエッチ)の代表例を示す図である
。 特許出願人 日産自動車株式会社
Claims (3)
- (1)重量−で、Pb : 3〜151Si:2〜81
Mg : 0.3〜2 i Cu : 0.5〜61
L Sn :Pb量に対し5〜301、および残部実質
的にAjからなり、Pbがμ系マトリックスの粒内に粒
状として分布していると共にマトリックス粒界にも網目
状に分布していることを特徴とする。U系焼結軸受合金
。 - (2) Pb I 81 tag tcu t Sn
およびAA’に含も金属粉末を、陶については単独又は
Mとの合金粉末として、Pl)Kついては前記各金属の
うち少くともμとの合金粉末として、81 、 Cu
、 amおよび前記μでは不足の場合の不足分μについ
ては単独またはyIIEを除く他の金属成分との合金粉
末として調整し、これら船末會混合して成形し、次いで
焼成することを特徴とするμ系焼結軸受合金の製造方法
。 - (3) CutAt−Pb−8n−81−Cm系のア
トマイズ合金粉末と純Cu粉あるいはμ−Cu合金粉と
を混ぜたものとして添加することを特徴とする特許請求
の範囲第(2)項記載のAt系焼結軸受合金の製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17702681A JPS5881946A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | Al系焼結軸受合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17702681A JPS5881946A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | Al系焼結軸受合金およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5881946A true JPS5881946A (ja) | 1983-05-17 |
Family
ID=16023851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17702681A Pending JPS5881946A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | Al系焼結軸受合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5881946A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6112844A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-21 | Nissan Motor Co Ltd | アルミニウム系押出軸受合金およびその製造方法 |
JPS63192837A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-10 | Nissan Motor Co Ltd | アルミニウム系軸受合金 |
US5104444A (en) * | 1988-08-05 | 1992-04-14 | Nissan Motor Company, Limited | Aluminum matrix bearing metal alloy |
US5292358A (en) * | 1989-12-29 | 1994-03-08 | Showa Denko K.K. | Sintered aluminum-alloy |
CN103260796A (zh) * | 2010-12-13 | 2013-08-21 | Gkn烧结金属有限公司 | 具有高导热性的铝合金粉末金属 |
CN108672696A (zh) * | 2013-09-13 | 2018-10-19 | Ntn株式会社 | Egr阀用烧结轴承及其制造方法 |
-
1981
- 1981-11-06 JP JP17702681A patent/JPS5881946A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6112844A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-21 | Nissan Motor Co Ltd | アルミニウム系押出軸受合金およびその製造方法 |
JPH0569894B2 (ja) * | 1984-06-26 | 1993-10-04 | Nissan Motor | |
JPS63192837A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-10 | Nissan Motor Co Ltd | アルミニウム系軸受合金 |
US5104444A (en) * | 1988-08-05 | 1992-04-14 | Nissan Motor Company, Limited | Aluminum matrix bearing metal alloy |
US5292358A (en) * | 1989-12-29 | 1994-03-08 | Showa Denko K.K. | Sintered aluminum-alloy |
CN103260796A (zh) * | 2010-12-13 | 2013-08-21 | Gkn烧结金属有限公司 | 具有高导热性的铝合金粉末金属 |
EP2651582A1 (en) * | 2010-12-13 | 2013-10-23 | GKN Sinter Metals, LLC | Aluminum alloy powder metal with high thermal conductivity |
EP2651582A4 (en) * | 2010-12-13 | 2014-07-09 | Gkn Sinter Metals Llc | PULVERULENT ALUMINUM ALLOY METAL WITH HIGH THERMAL CONDUCTIVITY |
US10058916B2 (en) | 2010-12-13 | 2018-08-28 | Gkn Sinter Metals, Llc | Aluminum alloy powder metal with high thermal conductivity |
CN108672696A (zh) * | 2013-09-13 | 2018-10-19 | Ntn株式会社 | Egr阀用烧结轴承及其制造方法 |
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