JPS597324B2

JPS597324B2 - 銅系、鉄系複合層焼結含油軸受の製造法

Info

Publication number: JPS597324B2
Application number: JP5947981A
Authority: JP
Inventors: 弘柳山; 正吉岩間; 茂幸橘
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1981-04-20
Filing date: 1981-04-20
Publication date: 1984-02-17
Also published as: JPS5723001A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、内周側を銅系焼結材料、外周側を鉄系焼結
材料で複合層焼結含油軸受を製造する方法に関するもの
である。

焼結含油軸受を製造する場合に内周側部分を銅系焼結材
料、外周側部分を鉄系焼結材料にするなど、銅系、鉄系
焼結材をそれぞれ一部分に用いて複合層焼結含油軸受を
得ることが行なわれている。

この場合に成形用型のある部分に銅系焼結材料、他の部
分に鉄系焼結材料を装入し、同時に圧縮成形して銅系、
鉄系複合成形体をつくり、この成形体を焼結する方法が
ある。しかしこの方法では銅系焼結材料に適する焼結温
度はその成分にもよるが一般的に９００℃以下であり、
この温度を超えると、寸法の不均一性の増大、結晶の粗
大化による強度低下、孔の分布または大きさの変化、著
しい場合には融解などの好ましくない特性変化を生じ、
また従来の鉄系焼結材料に適する焼結温度は一般的に１
０００℃〜１１５０℃程度で、この温度以下では十分な
強さが得られないため、銅系焼結材料に適する温度が焼
結したのでは、鉄系焼結材料の強さが不十分であり、鉄
系焼結材料に適する温度で焼結したのでは、銅系焼結材
料が前記のような好ましくない特性になるという欠点が
ある。また、複合層焼結含油軸受を得る方法として、鉄
系焼結材料部分のみを予め成形、焼結し、これを別に成
形した銅系焼結材料部分と組合わせて焼結する方法があ
る。しかしこの方法では、焼結を２回する必要があり、
しかも、銅系、鉄系焼結材料部分の接合強さが不安定で
ある上に、軸受の形状によつては製造が困難な場合があ
るなどの欠点がある。さらに銅系焼結材料部分と鉄系焼
結材料部分とをそれぞれ別個に成形、焼結し、これらの
部分を圧入などによつて組立てる方法もあるが、この方
法では成形、焼結工程が２重になるのでコスト高になる
欠点がある。

前述したことから、銅系焼結材料と鉄系焼結材料とから
複合焼結含油軸受をつくる場合に、銅系および鉄系焼結
材料部分を同時に成形体で組合わ．せて同時に焼結す
ることが、両焼結材料の安定した接合を得るなどのため
に望ましい。

しかし、銅系焼結材料の焼結に適する温度は、その融点
との関係もあつて大幅な成分の変更、従つて特性の変更
なしに鉄系焼結材料の焼結に適する温度まで上１昇さ
せることができない。そこでこの発明は、銅系焼結材料
の焼結に適する温度で十分な強さが得られる鉄系焼結材
料を用いて同時焼結を行うことにより、前述した従来の
欠点を解消し、安定した銅系、鉄系複合層焼結含１油
軸受を経済的に製造できる方法を提供するものである。

すなわち、この発明は銅系、鉄系複合層焼結含油軸受に
おいて、銅系焼結材料からなる内周側、成形体と、ＢＯ
．Ｏｌ〜１％、ＰＯ．Ｏ２〜３％、Ｓｎ２Ｏ．５〜１０
％の１種又は２種以上を含有し、残りが実質的にＦｅで
ある鉄系焼結材料からなる外周側成形体とを同時に焼結
することを特徴とする銅系、鉄系複合層焼結含油軸受の
製造法を要旨とするものである。

２以下この発明
につき図面を参照して詳述する。第１図は１００メツシ
ユのＦｅ（還元鉄）にこの発明の前記添加物を加えた場
合の焼結温度℃と圧環強さ（Ｋｇ／Ｍ７ｉ）との関係線
図を示し、Ｆｅに対して０．１％のＰ（赤燐）を添加し
た線ａ、２％３Ｓｎ（Ｓｎ粉末）を添加した線ｂ、０
．１％のＢを添加（Ｆｅ−Ｂ母合金として添加）した線
ｃは、それぞれＦｅのみの線ｄに対して銅系焼結材料の
焼結に適する７６『Ｃ〜８２０℃の焼結温度範囲での強
さが増大していることがわかる。また第１３図において
、０．１％のＰと２％のＳｎを添加した☆？線Ｇ，．Ｆ
ｅに対して０．１％のＢと０．１％のＰを添加した線ｅ
１及びＦｅに対して０．１％のＢと１％のＳｎを添加し
た線ｆにおいても上記温度範囲で圧環強さが増大してい
る。さらに、Ｆｅに対して０．１％のＢｌＯ．ｌ％のＰ
及び１％のＳｎを添加した線ｈは、上記温度範囲で圧環
強さがさらに増大している。

第２図はＢ、Ｐの添加量％と圧遠強さ（Ｋ９／Ｍｍ）と
の関係線図、第３図はＳｎの添加量％と圧環強さ（Ｋ９
／Ｍ７ｉ）との関係線図を示す。これらの図かられかる
ように、Ｂは０．０１％から効果があり約０．２％で効
果がほぼ限界に達し、１％以上添加しても効果は増さな
い。Ｐは０．０２％から効果があり、１％以上になると
逆に強さが低下し始める。またＳｎは０．５％から効果
があるが１０％以上添加しても効果は増さない。従つて
Ｂ．Ｐ．Ｓｎの添加量は前記この発明の要旨の範囲に限
定される。なお、第１図ないし第３図において、使用し
たＢ，．Ｐ．Ｓｎは１００メツシユ（ただしＢの場合に
はＢ−Ｆｅ母合金が１００メツシユ）であり、強さの測
定に用いた試供品は、通常の焼結含油軸受と同様な方法
で成形、焼結を行なつた内径１５φ、外径２０φ、高さ
２０ｍＴＩＬのものであり、第２図、第３図における焼
結温度は７８０℃である。

この発明において、Ｂ．Ｐ．Ｓｎの２種以上を添加する
場合に、添加割合の上、下限は添加物それぞれの上、下
限まで許容されるが、好ましくは添加物の和が０．０５
％〜２．０％の範囲内である。この発明の鉄系焼結材料
に用いるＦｅは、Ｃ、Ｃｕ，．Ｎｉ，．ＭＯ，．Ｍｎ，
．Ｓなどの１種以上を含むことを許容する従来の鉄系焼
結材料に用いるものと同じである。従つて、この発明の
鉄系焼結材料に用いるＦｅは、例えば下表に示す日本粉
末冶金工業規格の各種のＦｅが用いられる。

これ等の鉄系焼結材料は、銅系焼結材料と共に成形し、
．あるいは銅系焼結材料と別個に成形して組合せ、焼結
温度が７００〜９００℃の銅系焼結材の焼結に適した温
度で同時焼結することによりそれ自体の十分な強さと銅
系焼結材料部分との十分な接合強さとを鉄系焼結材料部
分にもたせた所期の焼結含油軸受を得ることができ、両
焼結材料部分を別個に焼結し、これらを組合せるものに
比べ大幅なコストダウンがなされる。

なお、この場合に銅系焼結材料は通常用いられているも
のでよい。

実施例鉄系焼結材料として還元鉄粉（１００メツシユ）に黒鉛
粉末０．４％、フエロボロン粉（Ｂ２Ｏ％、１００メツ
シユ）１％（Ｂ量として０．２％相当）および潤滑材と
してステアリン酸亜鉛１％を混合して全体で１００％に
したものを用い、銅系焼結材料として電解銅粉（１００
メツシユ）に黒鉛粉１．５％アトマイズ錫粉（１００メ
ツシユ）および潤滑剤としてステアリン酸亜鉛１％を混
合したものを用いた。

鉄系焼結材料粉末１を外周側に銅系材料粉末２を内周側
にして、第４図に示す形状に成形圧３ｔ／Ｃｄで同時成
形し、この成形体を７８０℃の天然ガス分解ガス中で３
０分間焼結した後矯正、浸油して銅系、鉄系複合層焼結
含油軸受を製造した。得られた含油軸受は下記の特性を
示した。またこの含油軸受の組織は銅系部分と鉄系部分
の接合部が強固に接合され、両部分ともに均一で良好な
組織状態であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は鉄系焼結材料へＢ．Ｐ．Ｓｎを１種又は２種以
上添加した場合の影響を示す焼結温度圧環強ざ侍性線図
、第２図および第３図は鉄系焼結材料へＢ．Ｐ、および
Ｓｎを添加した場合の添加量の影響を示す添加量一圧環
強さ特性図、第４図はこの発明の一実施例によつて得ら
れる銅系、鉄系複合層焼結含油軸受を示す成形状態の側
断面図である。１・・・・・・鉄系材料粉末、２・・・・・・銅系材料
粉末。

Claims

【特許請求の範囲】１銅系、鉄系複合層焼結含油軸受において、銅系焼結
材料からなる内周側成形体と、Ｂ０．０１〜１％、Ｐ０
．０２〜３％、Ｓｎ０．５〜１０％の１種又は２種以上
を含有し、残りが実質的にＦｅである鉄系焼結材料から
なる外周側成形体とを同時に７００〜９００℃の温度で
焼結することを特徴とする銅系、鉄系複合層焼結含油軸
受の製造法。２上記外周側成形体は、上記内周側成形体と共に成形
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の銅系
、鉄系複合層焼結含油軸受の製造法。３上記外周側成形体は、上記内周側成形体と別個に成
形し、その後両成形体を組合せることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の銅系、鉄系複合層焼結含油軸受
の製造法。