JPS62218538A - Ａｌ−Ｓｎ系軸受合金 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明はＡｌ−Ｓｎ系軸受合金に係り、詳しくは、７ト
リツクス中にＳｉ粒子が球状若しくはそれに近い形状に
析出され、しかも、高速・高角荷運転が可能で、なかで
も、高油温下において特に耐疲労性且つ耐焼付性、耐摩
耗性にすぐれるＡｌ−Ｓｎ系軸受合金に係る。

従　　来　　の　　技　　術 最近の自動車用エンジンは、小型化、省燃費、高出力の
ものとなり、これにともなって軸受にかかる荷重が増加
すると共に、潤滑油の温度が上昇し、軸受の使用条件は
〜酪化の一途をたどっている。この点から、従来例の多
元系やＡｌ系等では、軸受台金の表面にはオーバーレイ
メッキ等によりＰｂ−Ｓｎ系等の表面層が形成されてい
るが、この構造の軸受では、潤滑面の高温化により疲労
や焼付現象にみまわれ、上記の苛酷な使用条件に耐えら
れなくなっている。そこで最近は、オーバーレイメッキ
等によって表面層が形成されない軸受が求められている
。しかしながら、この種の軸受でも、上記の苛酷な使用
条件では、必ずしも安定した性能を発揮できないのが現
状である。

すなわち、表面にオーバーレイメッキ層を有する軸受は
、一般的には、ＪＩＳ　Ｈ５４０２、Ａ、ｌ−１（１０
％Ｓｎ、　０．７５％Ｃｕ、０．５％Ｎｉ、ＡｌＢａｊ
りや、ＪＩＳ　Ｈ５４０２、ＡＪ−２（６％Ｓｎ、　２
．５％Ｃｕ、　１．０ｎ旧、ＡｌＢａ／）等のＪＩＳ規
格、ＳＡＥ　７８０（６％ｓｎ、２％Ｓｉ、１％Ｃｕ、
　０，５％Ｎｉ、０．１％Ｔｉ、１Ｂａｆ）等のＳＡＥ
規格に示される通り、その軸受台金部分はＳｎ含有量が
比較的少ない低５ｎ−ｊｔｊ！合金から成って、これら
軸受合金部分の軸受面は何れもＰｂ−Ｓｎ系合金のオー
バーレイメッキ腎が形成されている。

しかし、これら軸受は、近年の高９荷、高温の使用条件
下では表面のオーバーレイメッキ層が摩滅して焼付きに
至り、使用に耐えられなくなっている。これに対し、表
面にオーバーレイメッキ岡を形成しない軸受は、ＳＡＥ
　７８３（２０％Ｓｎ。

０．５％Ｓｉ、　１．０％Ｃｔ＋、０．１％Ｔｉ、ＡＪ
！Ｂａ１３に示される通り、Ｓｎ含有量が多い高５ｎ−
Ａｌ合金から成っている。しかし、このようにＳｎが２
０％程度の如く多く含まれる合金は、硬度が低く、へ！
７トリツクスが弱くなるため、高負荷に耐えられない。

また、Ｓｎ含有量の多少に拘らず、ＡＪ−Ｓｎ系合金中
にｐｂを添加して潤滑性を増進させ、耐焼付性をもたせ
た軸受台金が、例えば、水野昂−著昭和２９年日刊工業
新聞社発行ｒ軸受台金ｊ第１３９頁に記載され、この軸
受台金は１０％Ｓｎ、　１，５％Ｃｕ、　０．５％Ｓｉ
を含むとともに３％ｐｂを添加して成るＡｊ！　−Ｓｎ
−Ｐｂ系合金である。

更に、口のｌ　−Ｓｎ−Ｐｂ系合金では、Ｐｂｔｆｊ／
とはほとんど固溶しないため、このｐｂの分散性の向上
のために、Ｓｂを添加したＡｌ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｓｂ系合
金が特公昭５２−１２１３１号に記載され、更に、Ａｌ
マトリックス強化のためにＣｒを添加したＡｌ−Ｓｎ−
Ｐｂ−３ｂ−Ｃｒ系合金が特公昭５８−１８９８５号に
記載されている。しかし、これらのＡｊ！　−Ｓｎ−Ｐ
ｂ系合金は通常運転時の潤滑性の向上を目的として開発
されたもので、高負荷運転条件では十分な耐疲労性を示
さない欠点がある。

この理由は、通常の運転下に比べると、高負荷運転下の
軸と軸受との潤滑機構は根本的に相違するからである。

そこで、高負荷運転下の潤滑機構につき、基本的な検討
が行なわれ、その一つとしてＡｌ−Ｓｎ系合金中に粗大
なＳｌを分散析出させたものが特開昭５８−６４３３（
５号によって提案されている。

この軸受は硬いＳｉ析出物により切削力を持たせたもの
であって、切削力を持つが故に、相手軸の表面凹凸部が
削られて平坦化し、軸受性能を向上させるものである。

更に詳しく説明すると、球状若しくは片状の黒鉛を析出
させた黒鉛鋳鉄から成る相手軸の表面には、研摩加工時
に脱落した黒鉛粒子のあとに凹部が残り、この凹部周囲
には硬く加工硬化したパリやエツジ等の凸部が生成して
いる。従って、上記の如きＡｌ−６ｎ系、ＡＪ−Ｓｎ−
Ｐｂ系等の軸受台金では、Ｃれら凹凸部により高負荷運
転時には異常摩耗が発生し易い。これに対し、上記の粗
大なＳｔを分散析出させた軸受台金では、硬いＳｉの析
出物により切削力が付与されているために、相手軸の凹
凸部分は機械的に切削されて平坦化され、これ故に、異
常摩耗や焼付きが起らない。

しかしながら、相手軸が黒鉛鋳鉄以外の場合には、高負
荷運転のときに、かえって粗大なＳｉ析出物によって相
手軸の表面が不規則にけずられ、焼付きが発生し、大き
な障害が生じる。

発明が解決しようとする問題点 本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、従来
例のＡｌ−Ｓｎ系軸受合金では、潤滑性向上のためにＳ
ｎやｐｂ等の含有量を高めたり、更に、へ！マトリック
スの強化を目的としてＯｒ。

Ｓｂ等やＭｎ％Ｎ１等の元素を添加していたが、これら
の元素によってへ！マトリックスの一度を増すことはで
きても、逆にＡ１合金が脆弱となり高負荷運転時には殆
んど高温下（１００〜２５０℃）での耐疲労性を示さな
いということが解った。そこでＳｉを球状に近い形で合
金中に析出させる口とにより耐焼付性、耐摩耗性の問題
点を解決することを目的とする。

従って、本発明は、最近のエンジンの高出力化に伴ない
、軸受部濁度が上昇する傾向にあり、特に、この高温で
の耐疲労性が強く要求されることに着目し、従来のＡｔ
マｉ・リックス強化元素を添加するのにも拘らず、Ａ１
合金の脆弱化を改善し、特に高温下での耐疲労性を高め
ると共に更に高い耐焼付性、耐摩耗性を具えるＡｌ−Ｓ
ｎ系軸受合金を提供する。

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 すなわち、本発明は、重量％で１〜２０％Ｓｎ。

０．１〜５％Ｐｂ、１〜１０％ＳｉならびにＣｕ、Ｍｇ
、Ｚｎのうち１種若しくは２種以上を合計で０．３〜３
．０％を含むと共に、Ｃｒ、　Ｍｎ、　Ｆｅ、　Ｎｉ、
　Ｃｏ、Ｔｉ％Ｖ、　Ｚｒのうち１種若しくは２種以上
を合計で０．０１〜１．０％含有し、残余が実質的に八
！から成るＡｌ　−Ｓｎ系軸受合金において、０．０１
〜０．１％のＳｂを添加してＡｌマトリックス中にＳｉ
粒子を球状、だ円状若しくは先端が丸味をおびる形状と
して分散、析出させることを特徴とする。

そこで、これら手段たる構成ならびにその作用について
更に詳しく説明すると、次の通りである。

まず、本発明は高温状態における耐疲労性を高めるため
に成されたものである。

すなわち、従来例においては、単に＾融点元素であるＣ
ｒ、　Ｃｏ、Ｎｉ等を添加し、高温強度を高め、高温下
で要さが急激に低下することを防止すると共に、耐摩耗
性を高めている。しかし、このように、Ａｌ　−Ｓｎ系
合金の１４潟状態における耐疲労性を高めるために、単
に＾融点元素を添加すると、硬さは増すが、合金が脆弱
となり、引張強度、伸びならびに衝撃値が低下する欠点
が生じ、軸受台金としての耐疲労性を高めるのに有効な
手段に到っていない。

これに対し、本発明は、高温、高荷重下の苛酷な条件に
好適な軸受台金を提供するもので、まず、本発明ではＳ
ｂを必須成分として添加し、このＳｂをＳｉに作用させ
、鋳造時点よりＳｉ結晶の球状化を計り、更に、熱処即
によりＣの８１結晶の球状化を高め、これにより、Ａｊ
　−８％合金の引張強度、伸びならびに衝撃強さを高め
る。

すなわち、一般的に云って、耐疲労強さは材料の引張強
さ、伸び、衝撃強さ、組織的構造等に起因するものであ
って、単に軸受成分の添加によっては解決できないとさ
れている。この点について、本発明者等が研究を重ねた
ところ、このようなＳｂの作用を知見し、これにもとす
いて本発明は成されたものである。また、本発明は、添
加元素として上記の如き高融重元素をＡｔ−８％合金に
添加しても、Ｓｂの添加によって機械的特性の低下を防
止することができるので、高温下での機械的特性を急激
に低下させることがない。このような本発明の特徴は高
温、高荷重下で疲労試験を行なった結果、疲労強度の向
上が認められたことでも裏付ける口とができる。

また、本発明は、表面の組織構成の面で高温、高負荷条
件に適合し、これにより表面性能が著しく高められてい
る。

一般的に、焼付現象はそれに達する過程が複雑で多くの
条件が相乗的に作用して達するため、一義的に把握する
ことは困難であると云われている。しかし、表面にＰｂ
−８％合金のオーバーレイメッキ回を形成したＣｕ−Ｐ
Ｉ）系軸受合金は高荷重運転下ではこのメッキ圓が摩滅
し焼付きに至るのに対し、Ａｌ　−Ｓｎ−Ｐｂ系合金で
あって、Ｓｉ。

Ｃｕ等を含む軸受は表面にオーバーレイメッキ■が形成
されていないのにも拘らず、焼付きに至らない現象が存
在する。

そこで、本発明者等はこの現象に着目し、両軸受を構造
的に比較検討した。すなわち、第３図は表面にオーバー
レイメッキ回を有する軸受の一部の拡大断面図であり、
第４図はＡｌ−Ｓｎ−ｐｂ金合金あって、表面にオーバ
ーレイメツキーがなくしだもＳｉ、Ｃｕ等を含む軸受の
一部の拡大断面図である。第３図から明らかな如く、こ
の軸受は表面のオーバーレイメッキ＠４、合金ｗ５なら
びに裏金６から成って、口のオーバーレイメッキ＠４の
全表面によって軸荷重が支持される。これに対し、第４
図に示す如（、Ａｊ−Ｓｎ−ｐｂ系合金でＳｔ、Ｃｕ等
を含む軸受は合金ｗ５と裏金６とから成って、口の合金
図５の７トリツクス中に棒状や片状のＳｉ粒子２が析出
している。従って、この軸受では相手軸の荷重は硬いＳ
ｉ粒子２で支えられ、しかも、Ｓｉ粒子がＬ記の如く切
削力を持っている。

要するに、両者の差は面接触と点接触であり、口の差に
よって潤滑、摩擦面の温度上昇において決定的な相違と
なっている。つまり、第３図に示す軸受のように、面接
触では、高速、高負荷条件下で摩擦面の温度は急速に上
昇するのに対し、第４図に示す軸受のように点接触では
、合金層５の表゛面と相手軸表面との間に間隙が形成さ
れ、この間隙の油膜にはあまり大きな荷重がかからない
ため、十分な潤滑が保持され、摩擦面の温度上昇はおさ
えられる。

更に進んで、本発明者等は、第４図に示す如き点接触に
よる軸荷重の支持が高荷重下の潤滑にきわめて有効であ
るという基本的見地に立って、その効果を最大限に生か
すための組成ならびに構造について研究し、本発明に係
る軸受台金を完成するに至ったのである。

具体的に示すと、本発明者等はＡｌ　−Ｓｎ−Ｐｂ系合
金であって、ＳｉやＣＩＪ等を含む軸受台金におけるＳ
ｉの析出形態に着目し、その形態の潤滑面におよぼす効
果について調査研究を進めたところ、 第１に、Ｓｉは融点が高い安定物質であり、かつ、非金
属的性質が強く、相手軸の主成分の「ｅに２００℃〜５
００℃程度の高温状態で接触しても、仝〈拡散若しくは
溶解を起さないことから、軸荷重の点支持手段はＳｉが
きわめて好適である口とがわかった。

第２に、相手軸を油膜を介し点支持する場合、Ｓｉ粒子
はそのビッカース硬さが５９９にも達するほど硬く、し
かも、Ｓｉ粒子は化合物でないためもろさがなく、弾性
に富み、急激な変動荷重に耐えられることがわかった。

しかしながら、Ｓｉは上記の如き性質を持っているのに
も拘らず、結晶上が強く、Ａｌとの共晶析出形態でも、
板状若しくは棒状を呈し、軸受の製造過程で圧延や熱処
叩を経ても、その形状はわずか変化する程度である。こ
のため、Ｓｉ粒子の析出形態の制御を行なわない場合は
、第５図に示す如く、合金層でマトリックス１中に５ｉ
−ｐｂ合金粒子とともに析出するＳｉ粒子２は板状若し
くは棒状化し、Ｓｉ粒子２から離れてＳｎ　−ｐｂ合金
粒子３が存在している。この状態であると、硬いＳｉ粒
子２のエツジによって相手軸が削られできずつけられ易
く、かえって、潤滑性が低下し、焼付きが起こる。

この点から、本発明において潤滑性の飛躍的向上のため
に、Ｓｉ粒子から切削力を除去し、球状等の如くエツジ
部に丸味をおびさせるような形態に制御する。

すなわち、第１図は本発明の一つの実施例に係る軸受台
金の一部の拡大断面図であって、第１図に示す如く、合
金層において、そのマトリックス１中に分散析出する８
１粒子２は球状化し、この球状Ｓｉ粒子２によって点接
触の理想に近づけ、より潤滑性を高め且つ耐摩耗性を高
めることができる。また、高速かつ急激な高荷重がかけ
られても、相手軸をきずつけることがない。また、Ｓｉ
が球状化しているため、マトリックス中の切欠効果がな
く、強度的にも安定したマトリックスを得ることができ
、耐摩耗性にも優れる。

この８１粒子の球状化は、Ｓｔが析出する共晶点のＡ１
合金液相の性質を改善することによって達成でき、とく
に、その添加元素としてＳｂが有効である。

更に、Ｓｂを添加すると、５ｎ−Ｐｂ合金粒子３の析出
形態が変化し、第１図に示すようにＳｉの球状化粒子２
に５ｎ−Ｐｂ合金３がより隣接して存在するようになる
。この構造は、従来例のもの（例えば、第５図参照）に
比して、潤滑性能を飛躍的に向上させる。

また、以上のように表面性能を原理的に解決するほか、
マトリックスの高温での強化をはかる必要がある。

すなわち、Ａｌは熱に対して感受性が強く、１５０℃を
すぎると軟化してしまい（Ｈｖ１０以下）、強度を失な
ってしまう。この軟化の防止のために、析出硬化型のマ
トリックス強化元素として、例えば、Ｃｒ、　Ｍｎ、　
Ｆｅ、　Ｃｏ％Ｎｉ、Ｔｉ％Ｖ、　Ｚｒ等を添加し、こ
れら強化元素はその中の１種若しくは２種以上を選択し
、適切な熱処理を行なうと、高温での強度を更に上昇さ
せる口とができる。

以上の通り、本発明においては、単に従来のように素地
強化元素を添加するだ（プでなく、これら強化元素とと
もにＳｂを添加し、硬さのみでなく、引張強度、伸びを
従来より向上させ、耐疲労性を高め、高荷重運転下での
軸受性能の向上をはかるものであるが、その機構ととも
に各成分組成について説明すると、次の通りである。

第１図に示す構成の軸受では、軸荷重をささえる潤滑面
はマトリックス１の表面から突出するＳｉ粒子２の先端
部であり、しかも、Ｓｉ粒子と相手軸との間に油膜が介
在し、流体潤滑が保たれている。しかし、急激な変動荷
重を受け、この油膜が破れ、局部的に境界潤滑に達し、
この時に、Ｓｉ粒子２の上面に５ｎ−Ｐｂ合金のフィル
ムが介在すれば、焼付きを防止でき、しかも、正常に油
膜が再生されて流体潤滑の状態にすみやかに復帰するこ
とができる。このときにも、第１図に示す構造であると
、Ｓｉ粒子２の近傍にＳｎ　−ｐｂ合金粒子３が存在し
、この合金は溶融状態でも潤滑油と親和性があり、口の
ため、油切れを起口しにくい。また、相手軸とＳｉ粒子
との摩擦で、Ｓｉ粒子が高温になっても、５ｉ−Ｐｂの
融解熱で熱吸収され、近傍のマトリックスのＡｌの合金
と相手軸との焼付きが起こりにくくなる。又、この時に
も第２図に示す如（、Ｓｉ粒子２に隣接する５ｎ−Ｐｂ
合金粒子３の少なくとも一部が液相化しており、この液
相３ａｆＳＩ粒子２の突出面に供給される。この供給量
は温度の上昇とともに４＋えて、Ｓｉ粒子２の潤滑面に
は常に５ｎ−ｐｂの液相３ａが介在するため、オーバー
ヒートを未然に防止できる。要するに、Ｓｉ粒子２が球
状化し、これに５ｎ−Ｐｂ合金粒子３が隣接する構造は
、境界潤滑状態（油膜が切れた）で非常に有効であり、
また、普通の流体潤滑状態でも、硬いＳｉ粒子２が相手
軸に適切になじみ、かつ、やわらかい５ｎ−ｐｂ＠にお
おわれ、これがショックアブソーバ−的な働きをする。

更に、すぐれた潤滑面を得る為にはＳｉ粒子や５ｎ−Ｐ
ｂ合金粒子を支持する強靭なマトリックスが必要である
。すなわち、前記特許請求の範囲に記載の如く限定する
理由と、その作用効果（相乗効果を含む）について各々
の元素について列記する。

（１１Ｓｎ７〜２０％： Ｓｎはｐｂと共にＡｌマトリックス中に分散して存在し
、軸受が基本的に必要とする耐焼付性、埋収性、なじみ
性を担う金属である。７％未満ではその耐焼付性の効果
が得られず、２０％以上ではＳｎ相が三次元的に連続化
し、強度をそこねる。

（２）　Ｐｂ　Ｏ，１〜５％： ｐｂは上記Ｓｎと共存し、Ｓｎの持つ耐焼付性、埋収性
、なじみ性の能力をより助士させ、かつ親油性、非凝着
性にすぐれ、少量の添加でも潤滑性能を飛躍的に向上さ
せる。その量は０．１％以下では上記効果を発揮できず
、５％以上は実質的にへ！マトリックス中にＳｎと共存
させ、均一に分散させることが事実上不可能となる。

（３）　Ｓｉ　１〜１０％： Ａｌ軸軸受非焼付性、耐荷重性、耐摩耗性を付与する重
要な元素で、１％以下では添加効果は認められず、１０
％以上では合金が硬くなり延性がなくなり、かえって耐
荷重性を阻害する。

（４）　Ｃｕ％Ｍｇ％Ｚｎのうち１種若しくは２Ｎ１以
上を合計で０．３〜３％： Ｃｕ、１ｇ％ＺｎはＡ！マトリックスを強化する基本的
元素で熱処理を適切に施すことで、その効果を発揮する
。その吊は０．３％以下では添加効果はみられず、又、
３％以、ＦではＡｌと化合物をつくり、かえって材料の
延性を阻害する。

（５）Ｏｒ％Ｍｎ％Ｆｅ％Ｎｉ、Ｃｏ、　Ｔｉ％Ｖ、　
Ｚｒのうち１種若しくは２種以上を合計で０．０１〜１
．０％：これらの元素は何れも化合物を作りやすい元素
で少量の添加でマトリックスの硬度や強度を上げること
ができる。特に、適量の添加によって耐疲労性や耐摩耗
性、高温での強度保持に有効である。添加量は０．０１
％以下ではその効果はなく、１％以上では化合物が粗大
化し、かえって合金強度を下げる。

（６）　Ｓｂ　Ｏ，０１〜０．１％： Ｓｂは８１粒子を球状、だ円状若しくは先端が丸味をお
びる形状として分散析出させる効果を持つ。この効果を
持たせる為には、０．０１〜０．１％の添加が最も好ま
しく、０．０１％以下ではＳｉ粒子の形状に影響を与え
ず、又、０．１％以上加えてもＳｎ相内部に析出し、Ｓ
ｉ粒子の改良には役にたたない。

実施例 次に、本発明の実施例について説明する。

実施例１ まず、第１表に示す組成のＡｌ　−Ｓｎ系軸受合金を連
続鋳造により厚さ２０關の板状材として鋳造し、各鋳造
ビレットの上下面を１．Ｏｍ面面側続いて冷間圧延によ
り２Ｗの厚さまで圧下した。

この状態で３００〜３５０℃の熱処理を行なってひずみ
を除去し、その優、純Ａｌの薄い板を介して裏金の鉄板
に圧着させて厚み１，５０１１１の軸受を得た。

これらの軸受のうちで、供試材−１〜５は従来例の供試
材であり、Ｎ１．６〜２０は本発明に係るもので、この
中で、ＩＩ＠６〜１２はＳｉ球状化の為にＳｂを添加し
かつマトリックス強加の為にＣＵを加え、その他にＣｒ
、　Ｍｎ、　Ｆｅ、　Ｇｏ、Ｎ１をそれぞれ添加し、結
晶粒微細化のためにＴｉを少」添加したもの、供試材Ｎ
・１３〜２０は、上記添加元素を適切に組合わせ添加し
たものである。

これらの各供試材は、軸受として使用される常温及び２
００℃の機械的性質を見るために、引張強度、伸びなら
びに硬さの試験を行ない、これを第２表に示した。なお
、各供試材は裏当金を機械加工により削除してＡｌ　−
３％合金部分のみとし、試験片の形状はＪＩＳ　ｚ　２
２０１の５号に示すものとした。

これらの結果から、供試材６〜２０は従来材に比べ、高
温（２００℃）における強度低下が少なく、Ｃｕ、　Ｍ
ｇ、Ｚｎ及びＯｒ％Ｍｎ、　Ｆｅ、　Ｇｏ、Ｎｉ、　Ｔ
ｉ、　Ｖ。

Ｚｒの添加効果がうかがえる。すなわち、Ｓｉの球状化
及びマトリックス強化が相開されて強度や伸びが改善さ
れたものと考えられる。又、伸びも従来例に比べて向上
しており、高温での総合的な機械的性質は向上したと言
える。

次に、供試材の耐焼付性と耐摩耗性を知るために、静水
式摩擦摩耗試験機を用いて試験し、その試験条件は次の
通りであった。

マサツ速度　４ｍ／Ｓｅｅ 相手材３４５Ｇ、硬さ）ＩＲｃ−５５ 面アラサ０．８〜１．Ｏ８ 使用オイル　ＳＡＥ、　２（）Ｗ−４０油　　　潟　１
５０±５℃ 焼付荷重　１００に；ｔ／ａｇ’から１０ｋｇ＃　５ｔ
ｅｐで焼付きに至るまで１５分毎に面圧を上げてゆき、
焼付きをおこした面圧を焼付荷重とする 耐摩耗性　一方、耐摩耗性をみるために１００ｋｇ／Ｃ
ｌ２一定で６時間試験し、その後の重量変化をみる口の
結果を第２表に示す。

これによれば、供試材６〜２０の何れも従来材に比べ良
好な耐焼付性、耐摩耗性を示しており、Ｓｂ添加及びマ
トリックス強化元素添加により表面性能も向上している
ことがわかる。すなわち、本発明に係る合金はすぐれた
潤滑機構を有していることを示している。

次に、実際に、各供試材をベアリング形状に加工し、最
終的なベアリングの疲労テストを行なったところ、第２
表に示す結果を得た。これは実際のエンジンの条件とほ
ぼ同じようにベアリングをコンロッドに固定し、軸に偏
心荷重をかけて、以下の条件で耐久テストを行ない、焼
付きや破損を起さず、その性能を維持した時間の長さで
評価するテストである。

なお、テスト条件は次の通りである。

面　　　　　圧　　６００ｋｇｆ＃ 回転数４０００ｒ、ｐ、ｍ 相手材料　　ＦＣＤ　７０、アラサ０．８〜１．５Ｓ使
用オイル　ＳＡＥ　２０ｗ−４０ 油　　　　　温　　１５０℃±５℃ なお、このテスト時間の上限は３００時間とし、Ｎ−５
の平均値を第２表に示した。この結果、何れも比較例の
従来材に比べ長い耐久時間を示しており、本発明に係る
合金はすぐれた耐疲労性一方、従来例Ｎｅ２の合金と更
にＳｂを０．０３％添加した場合（供試材Ｉｔ　７　）
におけるＳｉの形態の変化を示すと、第６図ならびに第
７図の通りであった。すなわち、第６図ならびに第７図
は従来例の合金と本発明に係る合金の顕微鏡組織を示す
各説明図であって、とくに、それぞれの試料をＳｉ粒の
形状がわかるように深くエツチングし、電子顕微鏡を用
いて撮影したものである。これら図面から明確に解るよ
うに、第６図の如く、従来例では粒子２が全く球状化し
ていないのに反し、本発明ではＳｔ）の添加によりＳｉ
粒子２のエツジ部が球状化していることがわかる。

実施例２ 本発明に係る軸受台金が高融点金属等をＡｌマトリック
スの強化剤として添加して、合金の脆弱化を改善する効
果があるか否かを確認するため、代用特性として衝撃値
を測定し、Ｓｂの添加作用による改善効果を実験によっ
て求めた。

実験の供試材として、実施例１の第１表に示す従来材で
あるＳｂを含まないＮｏ、５と本発明に係るものである
＆＋、２０にて比較実験を行なった。

実験はＪＩＳ　Ｚ　２２４２、シャルピー衝撃試験方法
にて３号試験片（ｎ＝５）を作成して行なった。

実験の結果従来材は平均値０．８４ｋＱ・Ｉｌｌ／ａｉ
２であったが、本発明に係るものは平均値３．２０ｋｌ
Ｊ・Ｉｌｌ／Ｃ１２であり、明らかに本発明に係る軸受
合金は５ｂ７１ｉ加による改善効果が認められた。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明した通り、本発明は、重量％で７〜２０
％Ｓｎ、　０．１〜５％ｐｂ、１〜１０％Ｓｉならびに
ＣＵ％ＭＯ１２ｎのうち１挿若しくは２種以上を合計で
０．３〜３．０％を含むと共に、Ｃｒ、　Ｍｎ％Ｆｅ、
　Ｎｉ、　Ｇｏ、Ｔ＋％Ｖ％ｌｒのうち１種若しくは２
種以上を合計で０．０１〜１．０％含有し、残余が実質
的にＡｌから成るＡｊ？−Ｓｎ系軸受合金において、０
．０１〜０．１％のＳｂを添加してＡｌマトリックス中
にＳｉ粒子を球状、だ円状若しくは先端が丸味をおびる
形状として分散、析出させて成るもので、この構成によ
る本発明軸受合金は極めて、潤滑性に優れ、かつ、１０
０〜２５０℃の高温における機械的性質が極めて良好で
あり、高負荷運転による使用条件の苛酷さに十分に耐え
る軸受合金である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一つの実施例に係る軸受台金の一部の
拡大断面図、第２図は第１図に示す軸受台金の潤滑機構
の説明図、第３図ならびに第４図は従来例の軸受の一部
の各拡大断面図、第５図は第４図の軸受台金の一部の拡
大断面図、第６図は従来例に係る軸受台金の組織を示す
説明図、第１図は本発明に係る軸受台金の組織を示す説
明図である。 符号１・・・・・・７トリツクス　２・・・・・・Ｓｉ
粒子３・・・・・・５ｎ−Ｐｂ合金粒子 ３ａ・・・・・・５ｎ−Ｐｂ液相 ４・・・・・・オーバーレイメッキ層 ５・・・・・・軸受台金間　　６・・・・・・裏金特許
出願人　工ヌデーシー株式会判 代　理　人　弁理士　松　下　義　勝 弁護士　　副　　島　　文　　雄 ＩＩＩ図 ３５ｎ　−Ｐｂ　台＆１１−＋ ＠２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量％で７〜２０％Ｓｎ、０．１〜５％Ｐｂ、１〜１０
   ％ＳｉならびにＣｕ、Ｍｇ、Ｚｎのうち１種若しくは２
   種以上を合計で０．３〜３．０％を含むと共に、Ｃｒ、
   Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒのうち１種若
   しくは２種以上を合計で０．０１〜１．０％含有し、残
   余が実質的にＡｌから成るＡｌ−Ｓｎ系軸受合金におい
   て、０．０１〜０．１％のＳｂを添加してＡｌマトリッ
   クス中にＳｉ粒子を球状、だ円状若しくは先端が丸味を
   おびる形状として分散、析出させることを特徴とするＡ
   ｌ−Ｓｎ系軸受合金。