JPS61177349A - アルミニウム合金からなる軸受材を含む軸受 - Google Patents
アルミニウム合金からなる軸受材を含む軸受Info
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- JPS61177349A JPS61177349A JP61017711A JP1771186A JPS61177349A JP S61177349 A JPS61177349 A JP S61177349A JP 61017711 A JP61017711 A JP 61017711A JP 1771186 A JP1771186 A JP 1771186A JP S61177349 A JPS61177349 A JP S61177349A
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/003—Alloys based on aluminium containing at least 2.6% of one or more of the elements: tin, lead, antimony, bismuth, cadmium, and titanium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/012—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
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- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
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- Y10T428/12757—Fe
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- Organic Chemistry (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明はアルミニウム合金からなる軸受材を含む軸受に
関し、特に、薄膜軸受（ｔｈｉｎ ５ｈｅｌｌ ｂｅａ
ｒｉｎｇ）等において、焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）、
鋳造（ｃａｓｔｉｎｇ）、圧延（ｒｏｌｌｉｎｇ）等に
よって鋼バッキングに接合されるべきアルミニウム合金
の軸受材に関する。
関し、特に、薄膜軸受（ｔｈｉｎ ５ｈｅｌｌ ｂｅａ
ｒｉｎｇ）等において、焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）、
鋳造（ｃａｓｔｉｎｇ）、圧延（ｒｏｌｌｉｎｇ）等に
よって鋼バッキングに接合されるべきアルミニウム合金
の軸受材に関する。
従来の技術
すベシ軸受材において、しゅう励時に軸受材と相手方表
面の双方に摩耗及び焼付（すなわち、溶融による固５Ｉ
Ｐ）を生じさせない良好な表面特性が必要とされる。こ
のような表面特性を得るには、通常、軸受材合金が、柔
らかく低融点を有するか、或は低融点成分を含有するこ
とを必要とする。また、その合金は、相手方表面よりの
荷重（かかる荷重は元来周期的に負荷されることが多い
）に充分耐え、しかもその際に破損もしくは疲労の生じ
ない特性が必要とされる。通常かかる特性を得るために
は、前記合金が高強度であることが要求されるが、高強
度の合金は高剛性であるのが普通でちる。従って、所要
特性を得るためには、柔らかさと硬さとを均衡させる上
での妥協点を見い出さなければならない。
面の双方に摩耗及び焼付（すなわち、溶融による固５Ｉ
Ｐ）を生じさせない良好な表面特性が必要とされる。こ
のような表面特性を得るには、通常、軸受材合金が、柔
らかく低融点を有するか、或は低融点成分を含有するこ
とを必要とする。また、その合金は、相手方表面よりの
荷重（かかる荷重は元来周期的に負荷されることが多い
）に充分耐え、しかもその際に破損もしくは疲労の生じ
ない特性が必要とされる。通常かかる特性を得るために
は、前記合金が高強度であることが要求されるが、高強
度の合金は高剛性であるのが普通でちる。従って、所要
特性を得るためには、柔らかさと硬さとを均衡させる上
での妥協点を見い出さなければならない。
現在使用されているニンジン軸受材として確立されてい
るものに、３種のアルミニウム合金があり、それぞれア
ルミニウムと主添加成分としての軟質及び低融点金属と
から構成されている。この３種の合金とは、アルミニウ
ムーカドミウム、アルミニウムー錫、アルミニウムー鉛
である。
るものに、３種のアルミニウム合金があり、それぞれア
ルミニウムと主添加成分としての軟質及び低融点金属と
から構成されている。この３種の合金とは、アルミニウ
ムーカドミウム、アルミニウムー錫、アルミニウムー鉛
である。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記した従来のアルミニウム合金は、軸
受材として要求される特性を充分に確保することができ
なかった。
受材として要求される特性を充分に確保することができ
なかった。
本発明は、従来の合金よりも優れた軸受特性を付与する
ことができるアルミニウム合金を開発せんとする試みの
結果創作されたものである。
ことができるアルミニウム合金を開発せんとする試みの
結果創作されたものである。
問題点を解決するための上段、・“・
この上記従来の問題を解決するために、本発明は、露出
面側に内張υを施こすことなく鋼バッキングに接合され
た軸受材を備える軸受であって、前記軸受材が、４−９
重量％のビスマスと、１−４．５重量％の珪素と、０−
１．７重量幅の銅と、０−２５５重量％鉛と、伐シアμ
ミニウムとからなる組成を有することを特徴とする軸受
を提供するものである。
面側に内張υを施こすことなく鋼バッキングに接合され
た軸受材を備える軸受であって、前記軸受材が、４−９
重量％のビスマスと、１−４．５重量％の珪素と、０−
１．７重量幅の銅と、０−２５５重量％鉛と、伐シアμ
ミニウムとからなる組成を有することを特徴とする軸受
を提供するものである。
作用
以上の構成において、ビスマスは従来のものよシ優れた
耐焼付性を付与し、一方、珪素は高硬度粒子をアルミニ
ウム母材（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｍａｔｒｉｘ）内で微細
に分散させることによって、軸受材全体としての耐摩耗
性を高めるものである。また、銅は、軸受材の表面特性
を劣化させることなく、少量であっても所要の強度を付
与し、さらに、鉛は、ビスマスによって改善された表面
特性を一層改善する作用がある。
耐焼付性を付与し、一方、珪素は高硬度粒子をアルミニ
ウム母材（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｍａｔｒｉｘ）内で微細
に分散させることによって、軸受材全体としての耐摩耗
性を高めるものである。また、銅は、軸受材の表面特性
を劣化させることなく、少量であっても所要の強度を付
与し、さらに、鉛は、ビスマスによって改善された表面
特性を一層改善する作用がある。
実施例
以下、本発明の実施例について、より詳細に説明する。
本発明は、アルミニウムと４重量％以上のビスマスを含
有する軸受材を採用するが、ビスマス成分は通常８重量
憾以王であるが、ある特定の目的によっては１２２重量
％で増量できる。アルミニウム成分は、軸受成分の残部
の大部分を占めており、通常少なくとも５０重量憾含ま
れる。
有する軸受材を採用するが、ビスマス成分は通常８重量
憾以王であるが、ある特定の目的によっては１２２重量
％で増量できる。アルミニウム成分は、軸受成分の残部
の大部分を占めており、通常少なくとも５０重量憾含ま
れる。
アルミニウムービスマス合金は、試験により現在使用さ
れている合金よりも耐焼付性において優れていることが
証明された。ビスマス添加を増量するにしたが、表面性
能は向上するが、鋳造工程によって、アルミニウム合金
中に含ませ得るビスの マスの添加量に実施上限界がある。すなわち、溶△ 渦中にてのアルミニウムとビスマスの非ｆｉ和性により
、許容温度範囲内で、ビスマスを８４以上溶体化するの
は不可能である。より高いビスマス含有量の合金製造方
法は焼結法が最適である。
れている合金よりも耐焼付性において優れていることが
証明された。ビスマス添加を増量するにしたが、表面性
能は向上するが、鋳造工程によって、アルミニウム合金
中に含ませ得るビスの マスの添加量に実施上限界がある。すなわち、溶△ 渦中にてのアルミニウムとビスマスの非ｆｉ和性により
、許容温度範囲内で、ビスマスを８４以上溶体化するの
は不可能である。より高いビスマス含有量の合金製造方
法は焼結法が最適である。
しかしながら４−５１１量憾のビスマス添加添加するだ
けで、現在使用されている標準的なアルミニウム合金よ
りも軸受表面特性が優れていることが、試験によシ判明
している。この表面特性は鉛を少 □ｌ°追加添加すれ
ば、さらに高めることができる。
けで、現在使用されている標準的なアルミニウム合金よ
りも軸受表面特性が優れていることが、試験によシ判明
している。この表面特性は鉛を少 □ｌ°追加添加すれ
ば、さらに高めることができる。
合金に十分な摩耗抵抗を与えるためには、アルミニウム
母材内に高硬度粒子を微細に分散させる働きのある元素
を少量添加するのが有利である。
母材内に高硬度粒子を微細に分散させる働きのある元素
を少量添加するのが有利である。
との目的に合った優れた元素としては珪素がある。
珪素はまた強度と表面特性をも向上させる。
さらに、エンジン軸受材の重要な特性として、運転中に
負荷される繰返し荷重に対する耐性も要求される。この
目的で、アルミニウム合金に強化成分を添加することが
できる。このような強化成分の一つとしては銅があり、
１重量参前後の少量添加にて表面特性に害を与えること
なく、必要な強度を付与できる。その他、強化成分及び
／又は高硬度粒子形成成分としてニッケル、マンガン、
クロム、亜鉛、アンチモンをそれぞれ単独又は組合せで
添加してもよい。また、錫を少量添加することによシ耐
蝕性を向上させることができる。
負荷される繰返し荷重に対する耐性も要求される。この
目的で、アルミニウム合金に強化成分を添加することが
できる。このような強化成分の一つとしては銅があり、
１重量参前後の少量添加にて表面特性に害を与えること
なく、必要な強度を付与できる。その他、強化成分及び
／又は高硬度粒子形成成分としてニッケル、マンガン、
クロム、亜鉛、アンチモンをそれぞれ単独又は組合せで
添加してもよい。また、錫を少量添加することによシ耐
蝕性を向上させることができる。
以上のようにして得られたアルミニウムービスマス系合
金は、現在なとんどのエンジン軸受に使用されている高
価な鉛−錫合金板を内張フする必要すく、エンジン軸受
内において、十分な性能を発揮できる。
金は、現在なとんどのエンジン軸受に使用されている高
価な鉛−錫合金板を内張フする必要すく、エンジン軸受
内において、十分な性能を発揮できる。
以下、本発明のより具体的実施例につき説明す゛る。
具体的実施例
下記組成範囲のアルミニウムービスマス系合金軸受材は
許容可能な軸受特性を確保できる。
許容可能な軸受特性を確保できる。
ビ ス マ ス ： ４ − １２
重量係珪 素： Ｏ−４，５／１銅
： ｏ −３ｔｔ鉛
： Ｏ−３／／ アルミニウム：残 部 好ましい範囲は、 ビヌ マ ヌ：４−９ 重量憾 珪 素： １ − ４．５ １
／銅 ： ｏ −Ｌ７
ｎ鉛 ： ｏ −１５ｕアルミニウ
ム：残 部 最良の性能が得られると予想される組成範囲は、ビスツ
ス：４．２５−７ 重量憾珪 素： ２−
２．５ 重量憾銅 ： ０．７−
１．３ ／／鉛 ： １．２５−２
に３ ｎアルミニウム：残 部 上記に示した３種類の範囲の組成に、さらに、ニッケル
、マンガン、クロム、錫、アンチモン、亜鉛からなるグ
ループより選択した１以上の耐蝕性成分、強化成分、高
硬度粒子形成成分をさらに添加してもよい。そして、そ
の際には、ニッケル、マンガン、クロムの場合は各々１
重量係以下の添以下の試験成績表には、実際に行なった
軸受表面特性試験の結果を、合金軸受材の引張強度に関
する測定値と伴に記載している。耐焼付特性は、実験室
条件下で公知の標準試験法を用いて決定した。すなわち
、軸受材サンプｙ１２潤滑不足状態で回転する鋼製軸に
押付け、もしサンプμが初期荷重で鋼製軸に焼付くこと
なく３０分以上耐えることができた場合には、背型を次
のレベ／’ （２０ｌｂｇ 、の増加）まで増加し、さ
らに３０分間鋼製軸の押付は回転を継続する。以後、荷
重を順次増加させて、。
重量係珪 素： Ｏ−４，５／１銅
： ｏ −３ｔｔ鉛
： Ｏ−３／／ アルミニウム：残 部 好ましい範囲は、 ビヌ マ ヌ：４−９ 重量憾 珪 素： １ − ４．５ １
／銅 ： ｏ −Ｌ７
ｎ鉛 ： ｏ −１５ｕアルミニウ
ム：残 部 最良の性能が得られると予想される組成範囲は、ビスツ
ス：４．２５−７ 重量憾珪 素： ２−
２．５ 重量憾銅 ： ０．７−
１．３ ／／鉛 ： １．２５−２
に３ ｎアルミニウム：残 部 上記に示した３種類の範囲の組成に、さらに、ニッケル
、マンガン、クロム、錫、アンチモン、亜鉛からなるグ
ループより選択した１以上の耐蝕性成分、強化成分、高
硬度粒子形成成分をさらに添加してもよい。そして、そ
の際には、ニッケル、マンガン、クロムの場合は各々１
重量係以下の添以下の試験成績表には、実際に行なった
軸受表面特性試験の結果を、合金軸受材の引張強度に関
する測定値と伴に記載している。耐焼付特性は、実験室
条件下で公知の標準試験法を用いて決定した。すなわち
、軸受材サンプｙ１２潤滑不足状態で回転する鋼製軸に
押付け、もしサンプμが初期荷重で鋼製軸に焼付くこと
なく３０分以上耐えることができた場合には、背型を次
のレベ／’ （２０ｌｂｇ 、の増加）まで増加し、さ
らに３０分間鋼製軸の押付は回転を継続する。以後、荷
重を順次増加させて、。
以上の操作を繰返す。
１ ２．９９ −４．３２０．０２ − １６．４１
９ ４０２ ３．３４ −０．１３０．０１ −
１２．３０６ ６０Ａ −−０，６１，０２０４８
ｎ １７．１６３ ６０Ｂ −−０，５１，０２
０’ｌＳｎ １７，２４３ ６０３ ５．８１ −
２．１１０．０１ − １６．４６８ ６０４
６．４９ − ＺＯ９０，０１−１６，６０２８０５１
０−５５−Ｚ４３０．０１５．２５４Ｚｎ １８．２１
５ ８０６ ８．９５ − Ｚ２９０．０５５．３０
１Ｓｂ１４，４０８ １００７ ８．００１０１１．２
６０．０２ − １４，９９５ Ｚｏ。
９ ４０２ ３．３４ −０．１３０．０１ −
１２．３０６ ６０Ａ −−０，６１，０２０４８
ｎ １７．１６３ ６０Ｂ −−０，５１，０２
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２．１１０．０１ − １６．４６８ ６０４
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０−５５−Ｚ４３０．０１５．２５４Ｚｎ １８．２１
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１Ｓｂ１４，４０８ １００７ ８．００１０１１．２
６０．０２ − １４，９９５ Ｚｏ。
８ ６．９６ −０．１６０．０１ − １１，７２
２ １２０９ ６．８９ Ｌ３０ Ｚ３１ Ｌｌｌ
−２３，５７９１２０１０４，４７１３０１４６０，６
３−１９，３６２１４０１１７，４７１５０２，２９０
，０２２嗟Ｓｂ １３．８８０ １６０表中アμミニ
ウムー２０１ Ｍ合金ＮａＡとＮａＢは２製造者で製造
されておシ現在使用されているものの標準的なものであ
る。これらのアルミニウムー２０４錫合金はエンジン軸
受として世界的にもつとも広く使用されているアルミニ
ウム合金であろう。
２ １２０９ ６．８９ Ｌ３０ Ｚ３１ Ｌｌｌ
−２３，５７９１２０１０４，４７１３０１４６０，６
３−１９，３６２１４０１１７，４７１５０２，２９０
，０２２嗟Ｓｂ １３．８８０ １６０表中アμミニ
ウムー２０１ Ｍ合金ＮａＡとＮａＢは２製造者で製造
されておシ現在使用されているものの標準的なものであ
る。これらのアルミニウムー２０４錫合金はエンジン軸
受として世界的にもつとも広く使用されているアルミニ
ウム合金であろう。
上記表により、本発明の軸受合金は、アルミニウムー２
０嗟錫合金に比し、優れた表面特性と引張強度を持つこ
とがわかる。また、表面特性と引張強度は鉛を少量添加
することにより向上されることがわかる。
０嗟錫合金に比し、優れた表面特性と引張強度を持つこ
とがわかる。また、表面特性と引張強度は鉛を少量添加
することにより向上されることがわかる。
発明の効果
本発明の軸受材を鋼バッキングに接合した軸受により、
焼付もなくかつ又内張り板の必要もなく、エンジンを安
定して長期間運転できる。
焼付もなくかつ又内張り板の必要もなく、エンジンを安
定して長期間運転できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、露出面側に内張りを施こすことなく鋼バッキングに
接合された軸受材を備える軸受であって、前記軸受材が
、４−９重量％のビスマスと１−４．５重量％の珪素と
、０−１．７重量％の銅と０−２．５重量％の鉛と、残
りアルミニウムとからなる組成を有することを特徴とす
る軸受。 ２、ビスマスが４．２５−７重量％、珪素が２−２．５
重量％、銅が０．７−１．３重量％、鉛が１．２５−２
．３重量％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。 ３、軸受材が、さらに、ニッケル、マンガン、クロム、
錫、アンチモン 亜鉛よりなるグループから選択した少
なくとも１つの成分を含んでおり、その含有量が各成分
につき、ニッケル、マンガン、クロムの場合には１重量
％以下で、錫、アンチモン、亜鉛の場合には５重量％以
下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
２項に記載の軸受。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US697158 | 1985-02-01 | ||
| US06/697,158 US4590133A (en) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | Bearing material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61177349A true JPS61177349A (ja) | 1986-08-09 |
Family
ID=24800046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61017711A Pending JPS61177349A (ja) | 1985-02-01 | 1986-01-28 | アルミニウム合金からなる軸受材を含む軸受 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4590133A (ja) |
| EP (1) | EP0190691B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61177349A (ja) |
| DE (1) | DE3669894D1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3185219B2 (ja) * | 1990-11-30 | 2001-07-09 | 大豊工業株式会社 | アルミニウム系軸受合金 |
| US5770323A (en) * | 1991-02-20 | 1998-06-23 | T & N Technology Limited | Bearings |
| GB9103481D0 (en) * | 1991-02-20 | 1991-04-10 | T & N Technology Ltd | Bearings |
| IL123503A (en) | 1998-03-01 | 2001-01-11 | Elecmatec Electro Magnetic Tec | Aluminum-bismuth bearing alloy and methods for its continuous casting |
| US6409966B1 (en) | 1998-05-19 | 2002-06-25 | Reynolds Metals Company | Free machining aluminum alloy containing bismuth or bismuth-tin for free machining and a method of use |
| US6510726B1 (en) | 1998-12-23 | 2003-01-28 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Bismuth tracer bearings |
| US6315947B1 (en) | 2000-05-23 | 2001-11-13 | Reynolds Metals Company | Free-machining aluminum alloy and method of use |
| BR0213146B1 (pt) * | 2001-10-08 | 2012-02-07 | mancal e método de produzir um mancal. | |
| DE102004045110B3 (de) * | 2004-09-17 | 2006-01-19 | Daimlerchrysler Ag | Hochverschleißfeste und dauerfeste Lagerbeschichtung für Kurbelwellen- und Pleuellager |
| DE102004055228B4 (de) * | 2004-11-17 | 2010-09-30 | Daimler Ag | Thermisch gespritzte Lagerschalen für Pleuel |
| DE102005001537B3 (de) * | 2005-01-13 | 2006-05-18 | Ks Gleitlager Gmbh | Gleitlagerverbundwerkstoff |
| AT504220B1 (de) * | 2006-12-13 | 2008-04-15 | Miba Gleitlager Gmbh | Gleitlager |
| DE102007033563A1 (de) | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Ks Gleitlager Gmbh | Gleitlagerverbundwerkstoff |
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| US9850588B2 (en) | 2015-09-09 | 2017-12-26 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Bismuth electroplating baths and methods of electroplating bismuth on a substrate |
| DE102017113216A1 (de) | 2017-06-15 | 2018-12-20 | Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co. Kg | Monotektische Aluminium-Gleitlagerlegierung und Verfahren zu seiner Herstellung und damit hergestelltes Gleitlager |
| CN108247298A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-06 | 苏州虎伏新材料科技有限公司 | 一种用于制备滑动轴承瓦块的双金属材料及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US2026540A (en) * | 1933-09-18 | 1936-01-07 | Aluminum Co Of America | Free cutting alloys |
| DE943855C (de) | 1936-12-17 | 1956-06-01 | Ver Deutsche Metallwerke Ag | Verwendung einer Aluminiumlegierung als Lagermetall |
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| US2752240A (en) * | 1952-12-27 | 1956-06-26 | Gen Motors Corp | Aluminum base alloy bearing |
| FR1089882A (fr) | 1952-12-27 | 1955-03-22 | Gen Motors Corp | Alliage d'aluminium et coussinet ou palier fabriqué à l'aide de cet alliage |
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