JPS6055582B2 - アルミニウム軸受材料 - Google Patents
アルミニウム軸受材料Info
- Publication number
- JPS6055582B2 JPS6055582B2 JP1524282A JP1524282A JPS6055582B2 JP S6055582 B2 JPS6055582 B2 JP S6055582B2 JP 1524282 A JP1524282 A JP 1524282A JP 1524282 A JP1524282 A JP 1524282A JP S6055582 B2 JPS6055582 B2 JP S6055582B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- alloy
- less
- aluminum
- aluminum bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミニウム−スズ（Ｓｎ）系軸受材料に関す
るものである。
るものである。
さらに詳しくはＡｌ−Ｓｎ系軸受合金中に含まれる低融
点材料を改良し、かつ硬質物を合金中に多量に分散させ
てなる耐摩耗性にすぐれたＡｌ−Ｓｎ系軸受合金を裏金
に圧接してなるアルミニウム軸受材料を提供することに
ある。従来のアルミニウム軸受材料としては、主として
Ａｌ−Ｓｎ系軸受材料が使用されているが、この軸受材
料は最近の自動車用内燃機関がより高速、高荷重の条件
下で使用されると軸と軸受との間に介在する潤滑油膜が
薄くなつて軸と軸受の直接接触が生じやすくなり、その
結果軸受の摩耗量が多くなつたり焼付にいたることがあ
る。そこて本性発明は軸と軸受が直接接触を起しても充
分な耐摩耗性を持つと同時に耐荷重性にもすぐれたＡｌ
−Ｓｎ系軸受材料を提供することにある。
点材料を改良し、かつ硬質物を合金中に多量に分散させ
てなる耐摩耗性にすぐれたＡｌ−Ｓｎ系軸受合金を裏金
に圧接してなるアルミニウム軸受材料を提供することに
ある。従来のアルミニウム軸受材料としては、主として
Ａｌ−Ｓｎ系軸受材料が使用されているが、この軸受材
料は最近の自動車用内燃機関がより高速、高荷重の条件
下で使用されると軸と軸受との間に介在する潤滑油膜が
薄くなつて軸と軸受の直接接触が生じやすくなり、その
結果軸受の摩耗量が多くなつたり焼付にいたることがあ
る。そこて本性発明は軸と軸受が直接接触を起しても充
分な耐摩耗性を持つと同時に耐荷重性にもすぐれたＡｌ
−Ｓｎ系軸受材料を提供することにある。
すなわち、Ｎを実質上残部として５ｎ３〜４０％、鉛（
Ｐｂ）０．１〜５．０％未満、アンチモン（５ｂ）０．
１〜３％未満及び硬質物生成用としての、シリコン（Ｓ
ｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ
）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナ
ジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニオブ（Ｎｂ）の１
種または２種以上を合計で３．０％を越え１０．０％以
下添加した軸受合金（合金１）を裏金に圧接してなるア
ルミニウム軸受材料。合金１にＣｕおよび（または）Ｍ
ｇを０．１〜３．０％添加した軸受合金（合金２）を裏
金に圧接してなるアルミニウム軸受材料を提供するもの
である。
Ｐｂ）０．１〜５．０％未満、アンチモン（５ｂ）０．
１〜３％未満及び硬質物生成用としての、シリコン（Ｓ
ｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ
）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナ
ジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニオブ（Ｎｂ）の１
種または２種以上を合計で３．０％を越え１０．０％以
下添加した軸受合金（合金１）を裏金に圧接してなるア
ルミニウム軸受材料。合金１にＣｕおよび（または）Ｍ
ｇを０．１〜３．０％添加した軸受合金（合金２）を裏
金に圧接してなるアルミニウム軸受材料を提供するもの
である。
次に本件に係るＡｌ−Ｓｎ合金に添加した各種元素１の
特性を示すとＳｎ■潤滑を主目的として添加される元素
である。
特性を示すとＳｎ■潤滑を主目的として添加される元素
である。
このＳｎはＡｌ中に微細に分散する程潤滑性を確保しな
がら全般の機械的強度を保つ。３％以下では潤ｉ滑の効
果がなく、４０％以上では全般が軟らかくなつて耐荷重
性がなくなる。
がら全般の機械的強度を保つ。３％以下では潤ｉ滑の効
果がなく、４０％以上では全般が軟らかくなつて耐荷重
性がなくなる。
Ｐｂ■
潤滑を主目的として添加される元素であるが、Ｓｎ以上
に潤滑性にすぐれた材料である。
に潤滑性にすぐれた材料である。
またＳｎとともに存在させると一部Ｓｎ−Ｐｂの合金元
素を作りＳｎ，．Ｐｂより融点の低い元素が存在するこ
とになつて金属接触が生じた場合には、特に潤滑性の効
果が発揮される。
素を作りＳｎ，．Ｐｂより融点の低い元素が存在するこ
とになつて金属接触が生じた場合には、特に潤滑性の効
果が発揮される。
０．１％以下では潤滑の効果がなく５．０％以上では分
散性が低下し、鋳造性が悪くなる。
散性が低下し、鋳造性が悪くなる。
Ｓｂ：
Ｐｂを比較的微細に分散させる効果がありまたＳｎとＰ
ｂとともに存在させるとＳｎ−Ｐｂ−Ｓｂの合金を作つ
て融点及び硬度の高い軟質金属を存在させる。
ｂとともに存在させるとＳｎ−Ｐｂ−Ｓｂの合金を作つ
て融点及び硬度の高い軟質金属を存在させる。
このことは軟質材の耐荷重性、高温特性を改良すること
になる。また余分なＳｂは、Ａｌ−Ｓｂｌに−Ｓｂ−Ｓ
ｉ等の析出物を作り、この析出物は非常に硬いため、こ
れが適度に分散すると耐荷重性の向上と耐摩耗性の向上
につながる。この意味で０．１％以上添加すれば上記を
満足し、３．０％以上になると析出物が多くなりすぎる
。
になる。また余分なＳｂは、Ａｌ−Ｓｂｌに−Ｓｂ−Ｓ
ｉ等の析出物を作り、この析出物は非常に硬いため、こ
れが適度に分散すると耐荷重性の向上と耐摩耗性の向上
につながる。この意味で０．１％以上添加すれば上記を
満足し、３．０％以上になると析出物が多くなりすぎる
。
Ｃｕ●Ｍｇ：
Ａ１地を強化し耐荷重性、疲労強度の点で軸受が高温（
２００℃以上）にさらされた場合の硬さの低下を防止す
る。
２００℃以上）にさらされた場合の硬さの低下を防止す
る。
０．１％以下では効果がなく３．０％以上ではに地が硬
くなりすぎる。
くなりすぎる。
Ｓｉ，．Ｎｉ，．Ｍｎ，．Ｆｅ．．Ｚｒ．．ＭＯ，．Ｃ
Ｏｌ■、Ｎｂ：これら元素を（一般的に母合金で添加）
Ａ１とともに鋳造することにより、晶出物、析出物が生
じさせ、これらはすべて硬質物ビッカース硬さで＊８数
百以上であるため合金全体の硬さの向上と耐摩耗を向上
させる。
Ｏｌ■、Ｎｂ：これら元素を（一般的に母合金で添加）
Ａ１とともに鋳造することにより、晶出物、析出物が生
じさせ、これらはすべて硬質物ビッカース硬さで＊８数
百以上であるため合金全体の硬さの向上と耐摩耗を向上
させる。
この意味で３．０％以下では効果があまり期待できなく
、また１０．０％以上では硬くなりすぎて相手軸を摩耗
させてしまう欠点がある。
、また１０．０％以上では硬くなりすぎて相手軸を摩耗
させてしまう欠点がある。
尚これら添加物元素の互の合金化した元素またはＮと合
金化した元素を添加させてもよい。ここで好ましい範囲
は Ｓｉ等：３．０〜６．０％ これらのＡｌ−Ｓｎ合金を裏金に圧接してなる軸受材料
はＡ１−Ｓｎ合金単体に比べ耐荷重性が著しく向上し、
機械的性質も向上する。
金化した元素を添加させてもよい。ここで好ましい範囲
は Ｓｉ等：３．０〜６．０％ これらのＡｌ−Ｓｎ合金を裏金に圧接してなる軸受材料
はＡ１−Ｓｎ合金単体に比べ耐荷重性が著しく向上し、
機械的性質も向上する。
このため軸受を小型化あるいは材料厚さを減少させるこ
とができる。また裏金に炭素鋼など低級材を用いること
ができ、大幅なコストダウンにも貢献する。
とができる。また裏金に炭素鋼など低級材を用いること
ができ、大幅なコストダウンにも貢献する。
一般的には裏金としては鋼板が望ましいが、必要に応じ
て各種選択してもよい。本発明の軸受材料は前記の如き
組成のＡｌ−Ｓｎ合金を裏金に圧接したので密着性．耐
疲労性にも優れており、特に内燃機関に使用される軸受
の如く各種性能を同時に要求される軸受に好適である。
次に実施例によつて本発明を説明する。
て各種選択してもよい。本発明の軸受材料は前記の如き
組成のＡｌ−Ｓｎ合金を裏金に圧接したので密着性．耐
疲労性にも優れており、特に内燃機関に使用される軸受
の如く各種性能を同時に要求される軸受に好適である。
次に実施例によつて本発明を説明する。
次表は本発明に係る合金１〜８、比較用として９〜１１
の化学成分値を示すものである。合金１から８迄は、ガ
ス炉においてＡ１地金を溶解し次にに−Ｓ栂合金やＡｌ
−Ｃｕ母合金、に一Ｍｇ母合金、Ａ１−Ｓｉ母合金、Ｎ
−Ｍｎ母合金、に一Ｎｉ母合金、に−Ｆｅ母合金、Ａｌ
−Ｚｒ母合金、に−ＣＯ母合金等を目的成分に応じて溶
解し最後にＳｎおよびＰｂを添加したのち脱ガス処理を
し、金型に鋳造を行なつたものでその後圧延と焼鈍（３
５０℃）を繰り返して試料を作り、硬さの測定を行なつ
た。
の化学成分値を示すものである。合金１から８迄は、ガ
ス炉においてＡ１地金を溶解し次にに−Ｓ栂合金やＡｌ
−Ｃｕ母合金、に一Ｍｇ母合金、Ａ１−Ｓｉ母合金、Ｎ
−Ｍｎ母合金、に一Ｎｉ母合金、に−Ｆｅ母合金、Ａｌ
−Ｚｒ母合金、に−ＣＯ母合金等を目的成分に応じて溶
解し最後にＳｎおよびＰｂを添加したのち脱ガス処理を
し、金型に鋳造を行なつたものでその後圧延と焼鈍（３
５０℃）を繰り返して試料を作り、硬さの測定を行なつ
た。
次にこの試料をさらに圧延し、その後これらの合金と裏
金鋼板とを接着してバイメタル材とし、これを焼鈍した
後平面軸受に加工して摩擦試験を行なつた。また合金９
〜１１は、比較材の合金を上記合金と同一製造法て作成
して試料とし同一の試験を行なつた。第１図は上記合金
１ないし８の硬さをヴイツカース硬度で測定した結果を
示すものである。これらのグラフから明らかなように、
本発明に係る１〜８は比較材合金９〜１１に比してすべ
て同等または以上に硬度が高い。これは析出物の硬質物
のためである。また特にＣｕおよび（または）Ｍｇを添
加した合金は温度を上昇させて硬さを測定した第２図で
明らかな如く、高温度になつても硬さの低下が少ないこ
とが認められる。
金鋼板とを接着してバイメタル材とし、これを焼鈍した
後平面軸受に加工して摩擦試験を行なつた。また合金９
〜１１は、比較材の合金を上記合金と同一製造法て作成
して試料とし同一の試験を行なつた。第１図は上記合金
１ないし８の硬さをヴイツカース硬度で測定した結果を
示すものである。これらのグラフから明らかなように、
本発明に係る１〜８は比較材合金９〜１１に比してすべ
て同等または以上に硬度が高い。これは析出物の硬質物
のためである。また特にＣｕおよび（または）Ｍｇを添
加した合金は温度を上昇させて硬さを測定した第２図で
明らかな如く、高温度になつても硬さの低下が少ないこ
とが認められる。
このことは軸受が高温度で使用されても耐荷重性、耐摩
耗性を有することになるのである。これらの特性は裏金
と圧接することにより向上する。次に第３図は、本発明
に係る軸受材料２，４，７と比較材の軸受材料９，１０
，１１について摩擦試験を行なつたときの結果を示すも
のである。
耗性を有することになるのである。これらの特性は裏金
と圧接することにより向上する。次に第３図は、本発明
に係る軸受材料２，４，７と比較材の軸受材料９，１０
，１１について摩擦試験を行なつたときの結果を示すも
のである。
この実験は、軸回転数１０００ｒ．ｐ．ｍ．軸材として
Ｓ５５Ｃ焼入れ材を使用し、軸表面粗さを１Ｐ７ＴＬと
し、一定油温（１２０℃）の強制潤滑下において、荷重
を増加させた場合の摩耗量の変化の状態を測定した結果
を示すグラフである。このグラフによれば比較材の軸受
材料９，１０，１１と比し２，４，７は摩耗量が極めて
少ないことが認められ、優れた耐摩耗性を示している。
これはＡｌ地中に分散している硬質物の効果であると認
められる。
Ｓ５５Ｃ焼入れ材を使用し、軸表面粗さを１Ｐ７ＴＬと
し、一定油温（１２０℃）の強制潤滑下において、荷重
を増加させた場合の摩耗量の変化の状態を測定した結果
を示すグラフである。このグラフによれば比較材の軸受
材料９，１０，１１と比し２，４，７は摩耗量が極めて
少ないことが認められ、優れた耐摩耗性を示している。
これはＡｌ地中に分散している硬質物の効果であると認
められる。
なお、本発明に係る合金組成においてＡ１中には通常の
精錬技術ではどうしても避けられない不純物が含まれる
ことは勿論である。以上の通り本発明に係るＡｌ−Ｓｎ
系軸受材料はＳｂのＳｎ，．Ｐｂに与える微細化、強度
向上効果、析出物による耐摩耗性向上効果、またＳｉ，
．ＭｎｌＮｉ．．Ｆｅ，．Ｚｒ．．ＶｌＮｂ，．ＭＯｌ
ＣＯ等の添加による耐摩耗性の向上に加え、Ｐｂにより
なじみ性の向上、耐焼付性の向上を図ることができ、さ
らに裏金が圧接してあるので、耐荷重性向上効果を著し
くし、機械的性質の向上等を図ることができる。
精錬技術ではどうしても避けられない不純物が含まれる
ことは勿論である。以上の通り本発明に係るＡｌ−Ｓｎ
系軸受材料はＳｂのＳｎ，．Ｐｂに与える微細化、強度
向上効果、析出物による耐摩耗性向上効果、またＳｉ，
．ＭｎｌＮｉ．．Ｆｅ，．Ｚｒ．．ＶｌＮｂ，．ＭＯｌ
ＣＯ等の添加による耐摩耗性の向上に加え、Ｐｂにより
なじみ性の向上、耐焼付性の向上を図ることができ、さ
らに裏金が圧接してあるので、耐荷重性向上効果を著し
くし、機械的性質の向上等を図ることができる。
またコストダウンにも貢献する。前述の軸受材料の軸受
合金にＣｕおよび（または）Ｍｇを加えれば、さらに高
温強度が向上する。
合金にＣｕおよび（または）Ｍｇを加えれば、さらに高
温強度が向上する。
しかも前述の如き成分範囲では密着性、耐疲労性にも優
れている。
れている。
第１図は本発明に係るＮ−Ｓｎ系軸受合金と比較材の同
種軸受合金の硬度の様子をプロットしたグラフ。
種軸受合金の硬度の様子をプロットしたグラフ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量で錫３〜４０％、鉛０．１〜５％未満、アンチ
モン０．１〜３％未満、シリコン、ニッケル、マンガン
、鉄、ジルコニウム、モリブデン、コバルト、バナジウ
ム、ニオブの１種または２種以上を合計で３．０％を越
え１０．０％以下と残部が実質的にアルミニウムからな
るアルミニウム軸受合金を裏金に圧接してなるアルミニ
ウム軸受材料。 ２ 重量で錫３〜４０％、鉛０．１〜５％未満、アンチ
モン０．１〜３％未満、銅および（または）マグネシウ
ム０．１〜３．０％、シリコン、ニッケル、マンガン、
鉄、ジルコニウム、モリブデン、コバルト、バナジウム
、ニオブの１種または２種以上を合計で３．０％を越え
１０．０％以下と残部が実質的にアルミニウムからなる
アルミニウム軸受合金を裏金に圧接してなるアルミニウ
ム軸受材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1524282A JPS6055582B2 (ja) | 1979-08-30 | 1982-02-01 | アルミニウム軸受材料 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11148079A JPS5635744A (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Aluminum bearing alloy |
| JP1524282A JPS6055582B2 (ja) | 1979-08-30 | 1982-02-01 | アルミニウム軸受材料 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11148079A Division JPS5635744A (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Aluminum bearing alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57164952A JPS57164952A (en) | 1982-10-09 |
| JPS6055582B2 true JPS6055582B2 (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=28043517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1524282A Expired JPS6055582B2 (ja) | 1979-08-30 | 1982-02-01 | アルミニウム軸受材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055582B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0617529B2 (ja) * | 1986-03-18 | 1994-03-09 | エヌデ−シ−株式会社 | Ａｌ―Ｓｎ―Ｐｂ―Ｓｉ系軸受合金 |
| JPS6263637A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-20 | Taiho Kogyo Co Ltd | アルミニウム軸受合金 |
| JP2532778B2 (ja) * | 1991-10-02 | 1996-09-11 | 大同メタル工業株式会社 | 大型機関用軸受メタル |
| DE19833200A1 (de) | 1998-07-23 | 2000-01-27 | Ks Gleitlager Gmbh | Gleitlagerwerkstoff mit Aluminiumbasis |
| GB9823349D0 (en) | 1998-10-27 | 1998-12-23 | Glacier Vandervell Ltd | Bearing material |
-
1982
- 1982-02-01 JP JP1524282A patent/JPS6055582B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57164952A (en) | 1982-10-09 |
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