KR20070033058A - SLIDING BEARING SINTERED WITH Fe COMPOUND ON STEEL BASE - Google Patents

SLIDING BEARING SINTERED WITH Fe COMPOUND ON STEEL BASE Download PDF

Info

Publication number
KR20070033058A
KR20070033058A KR1020050087223A KR20050087223A KR20070033058A KR 20070033058 A KR20070033058 A KR 20070033058A KR 1020050087223 A KR1020050087223 A KR 1020050087223A KR 20050087223 A KR20050087223 A KR 20050087223A KR 20070033058 A KR20070033058 A KR 20070033058A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
iron
sintered
steel
layer
sliding bearing
Prior art date
Application number
KR1020050087223A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이재우
조형철
노창원
Original Assignee
주식회사 에스.오.비
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스.오.비 filed Critical 주식회사 에스.오.비
Priority to KR1020050087223A priority Critical patent/KR20070033058A/en
Publication of KR20070033058A publication Critical patent/KR20070033058A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1095Construction relative to lubrication with solids as lubricant, e.g. dry coatings, powder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/128Porous bearings, e.g. bushes of sintered alloy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14Special methods of manufacture; Running-in
    • F16C33/145Special methods of manufacture; Running-in of sintered porous bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2206/00Materials with ceramics, cermets, hard carbon or similar non-metallic hard materials as main constituents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00Shaping
    • F16C2220/20Shaping by sintering pulverised material, e.g. powder metallurgy

Abstract

A sliding bearing sintered with Fe compound on a steel base is provided to uniform and stabilize a sintered metal crystal to increase high load-resistance and wearing-resistance. A sliding bearing sintered with Fe compound on a steel base includes steel bases(13), an adhesion layer(X), and a friction layer(Y). The adhesion layer is sintered on friction surfaces of the steel bases with ferro-metal powders to a certain thickness. The friction layer is sintered on an upper surface of the adhesion layer simultaneously forming the adhesion layer. In the friction layer, solid lubrication agent particulates(10a,10b) having a particle size of 0.04mm ~ 2mm are arranged in the ferro-metal powders at predetermined gaps. The solid lubrication agent is at least one or two agents selected from graphite, MoS2, and WS2.

Description

강철기재 철계소결재 미끄럼베이링{SLIDING BEARING SINTERED WITH Fe COMPOUND ON STEEL BASE}SLIDING BEARING SINTERED WITH Fe COMPOUND ON STEEL BASE}

도 1은 본 발명에 따른 평판형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링의 사시도이다.1 is a perspective view of a flat plate steel-based iron-based sintered sliding bearing according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 부시형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링의 사시도이다.Figure 2 is a perspective view of a bush-type steel base iron sintered sliding bearing according to the present invention.

도 3a 내지 도 3e는 도 1에 도시된 평판형 미끄럼베어링의 제조 단계에서 입상 고체윤활제를 배열하는 방법을 보여주는 공정도이다.3A to 3E are process drawings showing a method of arranging the granular solid lubricant in the manufacturing step of the flat sliding bearing shown in FIG. 1.

도 4a 내지 도 4e는 도 2에 도시된 부시형 미끄럼베어링의 제조 단계에서 입상 고체윤활제를 배열하는 방법을 보여주는 공정도이다.Figures 4a to 4e is a process chart showing a method for arranging the granular solid lubricant in the manufacturing step of the bush-type sliding bearing shown in FIG.

도 5는 본 발명에 따른 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링의 제조 방법을 보여주는 순서도이다.Figure 5 is a flow chart showing a method of manufacturing a steel-based iron-based sintered sliding bearing according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *             Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10a, 10b, 20a, 20b : 입상(粒狀) 고체윤활제 11, 21 : 소결금속10a, 10b, 20a, 20b: granular solid lubricant 11, 21: sintered metal

12, 22 : 접합면 13, 23 : 강철기재12, 22: joint surface 13, 23: steel substrate

14, 24 : 철계금속분말 15 : 하부금형14, 24: ferrous metal powder 15: lower mold

16, 26 : 측부금형 17, 27 : 펀처16, 26: side mold 17, 27: puncher

18, 28 : 프레스 25 : 코어금형18, 28: press 25: core mold

본 발명은 입상 고체윤활제를 규칙적으로 배열한 미끄럼베이링에 관한 것으로, 더 상세하게는 철계 금속분말에 입상(粒狀)의 흑연, 입상의 이황화몰리브덴 (MoS2) 또는 입상의 이황화텅스텐 (WS2) 등 고체윤활제의 입상체를 배열하여 강재기재 표면에 소결 접합한 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to sliding bearings in which regular solid lubricants are regularly arranged, and more particularly, granular graphite, granular molybdenum disulfide (MoS 2 ) or granular tungsten disulfide (WS 2 ) in an iron-based metal powder. The present invention relates to a steel-based iron-based sintered sliding bearing in which sintered and bonded granular bodies of solid lubricants, etc., are sintered to the surface of steel materials.

일반적으로 미끄럼베어링은 강철기재나 철계 소결층 상면에 철계합금, 동계합금, 알루미늄계 합금, 구리-납계 합금, 합성수지 복합재 등의 오버레이층을 형성한 기계 요소로, 주로 중장비, 프레스, 사출기, 차량, 공작기계, 산업 기계 등에서 저널이나 왕복 장치의 지지부 또는 슬라이딩부로 사용되며, 그 형태 및 기능에 따라 부시형(원통형, 반원통형)과 평판형으로 나누어 진다. 이 가운데 본 발명은 특히 강철기재 상면에 철계 금속분말과 고체윤활제를 소결접합하여 오버레이층을 형성함으로써, 고하중을 견디도록한 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링에 관한 것이다.In general, sliding bearings are mechanical elements in which overlay layers such as iron alloys, copper alloys, aluminum alloys, copper-lead alloys, and synthetic resin composites are formed on the upper surface of steel substrates or iron-based sintered layers. It is used as supporting part or sliding part of journal or reciprocating device in machine tool, industrial machine, etc., and divided into bush type (cylindrical type, semi-cylindrical type) and flat type according to its shape and function. In particular, the present invention relates to a steel-based iron-based sintered sliding bearing to withstand high loads by forming an overlay layer by sintering and joining the iron-based metal powder and a solid lubricant on the upper surface of the steel substrate.

종래, 고내하중성 및 고내마모성을 달성하기 위하여, 탄소강 또는 스테인레스강 등으로 된 강철기재 표면에 철계금속분말(철분말을 중심으로 하여 구리, 니켈, 주석 등 다른 금속분말을 혼합한 것)과 흑연, 이황화몰리브덴, 이황화텅스텐 등 고체윤활제의 미세분말을 혼합한 고체윤활제혼합금속분말을 프레스 또는 압연롤러 등으로 압착 성형한 후 소결로 내부에 넣고 가스분위기하에서 고온으로 소결하여 만들어지는 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링이 다수 소개되어 있다. 이들 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링에서 가장 큰 기술적 문제는 강철기재(이를 "강철이면금속"이라고도 함)와 소결재(소결합금층)간의 접합이다. 강철기재와 소결재간의 접합성에 손상이 없어야만 다량의 흑연, 이황화몰리브덴이 포함된 철계소결합금층의 성형 및 소결이 가능하며, 구조용 목적으로의 실제 사용이 가능하기 때문이다. 따라서, 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링에 관한 발명은 대부분 마찰측에 다량의 고체윤활제를 포함하면서도 동시에 강철기재와 소결재간의 접합성을 좋게 하는데 그 초점이 모아져 있다.Conventionally, in order to achieve high load resistance and high wear resistance, iron-based metal powder (mixed with other metal powders such as copper, nickel, tin, etc.) and graphite on a steel substrate surface made of carbon steel or stainless steel, etc. Steel-based iron-based sintering material made by pressing and molding solid lubricant mixed metal powder mixed with fine powder of solid lubricant such as molybdenum disulfide and tungsten disulfide by pressing or rolling roller, and then sintering in a sintering furnace Many sliding bearings are introduced. The biggest technical problem in these steel-based iron-based sintered bearings is the joining between the steel substrate (also referred to as "steel if metal") and the sintered material (sintered alloy layer). It is possible to form and sinter the iron-based alloying layer containing a large amount of graphite and molybdenum disulfide only without damaging the bonding property between the steel substrate and the sintered material, and the practical use for structural purposes is possible. Therefore, most of the inventions related to steel-based iron-based sintered bearings include a large amount of solid lubricant on the friction side, and at the same time, the focus is on improving the adhesion between the steel-based steel and the sintered material.

그 일 예가 한국특허공보 등록번호 제10-286246호 발명에 기재되어 있다. 제10-286246호 발명은 "강철이면금속과; 상기 강철이면금속에 1065℃-1095℃에서 소결과 동시에 접합되며, 동 10-30중량부, 나머지가 철로 이루어진 철계소결합금층과; 그리고, 상기 철계소결합금층에 함유된 건식윤활제을 포함하여 이루어지며; 상기 건식윤활제는 흑연 0.1 중량부 내지 6.5 중량부 또는 이황화몰리브덴 0.1 중량 부 내지 7.0 중량부 중의 적어도 어느 하나인 것"을 특징으로 하는 미끄럼 베어링을 개시하고 있다. 또한, 제10-286246호 발명은 "성형장치의 형틀에 구리도금처리된 강철이면금속을 삽입하는 단계와: 상기 코어와 강철이면금속과의 사이에 동이 10~30중량부, 흑연이 0.1 내지 6.5중량부, 이황화몰리브덴 0.1 중량부 내지 7.0중량부 그리고 잔부가 철로 조성된 금속혼합분말을 채운 다음 형틀의 상단에 상부가압부재를 삽입하는 단계와; 상기 상부가압부재 또는 하부가압부재를 각각 50-300kg/㎠의 압력으로 선택적으로 가압하여 상기 금속혼합분말을 성형하는 단계와: 상기 성형단계에서 생성된 성형체를 강철이면금속과 함께 소정의 가스분위기하에서 1065-1095℃의 온도로 3-25분간 유지시킴으로써 상기 성형체를 소결합금층으로 소결함과 동시에 강철이면금속에 접합시키는 단계"를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 미끄럼베어링 제조방법이 개시되어 있다.An example thereof is described in Korean Patent Publication No. 10-286246. No. 10-286246 is "steel back metal; and the steel back metal is bonded at the same time and sintered at 1065 ℃ -1095 ℃, 10-30 parts by weight of the iron-based alloying layer consisting of iron; and, And a dry lubricant contained in the iron-based alloying layer; wherein the dry lubricant is at least one of 0.1 parts by weight to 6.5 parts by weight of graphite or 0.1 parts by weight to 7.0 parts by weight of molybdenum disulfide. It is starting. In addition, the present invention No. 10-286246 is "the step of inserting a copper-plated steel if the metal into the mold of the molding apparatus: 10-30 parts by weight of copper, 0.1 to 6.5 graphite between the core and the steel if the metal A part by weight, 0.1 to 7.0 parts by weight of molybdenum disulfide and the remainder are filled with a metal mixed powder composed of iron, and then inserting an upper pressure member at the top of the mold; 50-300 kg of the upper pressure member or the lower pressure member, respectively Selectively pressurizing at a pressure of / cm < 2 > to form the metal mixed powder: by holding the molded product produced in the forming step together with the steel, if the metal, at a temperature of 1065-1095 DEG C under a predetermined gas atmosphere for 3-25 minutes. A sliding bearing manufacturing method is disclosed, comprising a step of sintering the molded body with a small alloy layer and simultaneously bonding the metal to the metal.

상기 제10-286246호 발명은 강철이면금속과 소결합금층간의 접합이 잘 이루어 지게 하기 위하여, 고체윤활제인 흑연 또는 이황화몰리브덴분말의 조성비를 각각 0.1 중량부 내지 6.5 중량부 또는 이황화몰리브덴 0.1 중량부 내지 7.0 중량부로 한정하고, 철분말에 혼합되는 동분말의 조성비를 10-30중량부로 한정하며, 소결온도를 동의 융점인 1083℃ 전후의 30℃ 범위로 제한하여 고상소결 및 액상소결의 천이영역에서 소결이 이루어지게 한 점에 그 특징이 있다고 주장한다.In order to achieve good bonding between the metal and the small bond layer, the composition ratio of graphite or molybdenum disulfide powder, which is a solid lubricant, is 0.1 parts by weight to 6.5 parts by weight or 0.1 parts by weight of molybdenum disulfide, respectively. It is limited to 7.0 parts by weight, the composition ratio of copper powder mixed with iron powder is limited to 10-30 parts by weight, and the sintering temperature is limited to the range of 30 ° C around 1083 ° C, which is the melting point of copper, to sinter in the transition region of solid state sintering and liquid phase sintering It is argued that this is what makes this happen.

그러나, 동의 조성비를 제한하고 소결을 동의 융점 부근의 온도에서 하는 미 끄럼베어링용 철계 소결합금 제조 방법은 이미 제10-286246호 발명의 출원 이전 부터 사용되어 오던 기술(일본 특허출원 제95-224746호 참고)이고, 고체윤활제의 조성비를 제한한 것도 철분말에 동 및 고체윤활제를 분말 형태로 혼합하여 소결로 밖에서 가압 성형한 후, 이를 소결로에서 가스분위기 또는 진공압력하에서 소결할 경우에만 의미가 있는 것이다. 즉, 고체윤활제를 철 및 동의 혼합분말에 분말 형태로 혼합하지 않거나, 소결로 내부에서 가압 성형과 소결을 동시 수행한다면, 상기 제10-286246호 발명에 따른 조성비나 소결온도의 제한은 아무 의미가 없는 것이다. 오히려, 상기 제10-286246호 발명에 따르면, 고체윤활제의 함량이 지나치게 적게 되어, 윤활성이 떨어지고 고하중하에서 상대재(저널 또는 왕복 장치 등)와의 소부(늘어 붙는 성질)가능성이 클 뿐만 아니라, 동의 침출로 인하여 소결합금층이 불균일하게 되고 치밀도가 떨어 지는 문제점이 있다. 즉, 고체윤활제를 분말 형태로 금속분말에 혼합하여 소결하면서 소결과정에 소결재에 대한 가압이 없을 경우, 강철이면금속이 존재하더라도 소결체 내의 3차원적 그물망(network)구조의 금속부분(철합금부)이 미세한 고체윤활제의 분포로 인해 연속적으로 유지되지 않으며 그 결과로서 소결금속조직이 불연속적이고 불균일하게 되어 경도 및 강도가 약해지고, 허용지지하중 300-500kg/㎠이상(최대 700kg/㎠이상)의 고하중 및 가혹환경용 베어링으로서 사용하기 어려워진다. 베어링에 있어서 통상 고체윤활제로 사용되고 있는 흑연 또는 이황화몰리브덴은 금속성분이 아닌 무기질로서 소결을 방해, 억제하는 물질로 기능할 뿐만 아니라 비부피(단위 중량당 부피)가 크기 때문에 철분말혼합체에 수 중량%만 분말 형태로 포함되어도 있어도 그 성형 및 소결을 근본적으로 어렵 게 만들기 때문에 만일 소결이 부분적으로 된다고 하더라도 그 부위는 강도 측면에서 매우 취약하여 구조용도로 사용하기 어렵다. 더욱이 이 비금속 무기재질 성분들은 철계합금층에 포함되어 소결접합될 때 접합계면에 해당하는 강철이면금속과 소결합금층 사이에도 다른 부분에서와 동일한 조성비로 존재하기 때문에 이 자체가 계면접합방해물질로 작용하게 되는 것이다. 따라서 고체윤활제를 분말 형태로 금속분말에 혼합하여 강철이면금속에 소결접합할 경우에는 고체윤활제의 첨가량을 미량으로 제한 할 수 밖에 없는 것이다. 이처럼 고체윤활제의 첨가량이 제한될 경우 미끄럼베어링의 윤활성이 불충분하여 상대재에 응착되기 쉽고, 무급유 윤활 시간이 짧으므로 윤활오일이나 그리스와 같은 습식윤활제를 다시 함침시켜야 하는 것이다. However, a method for producing iron-based small alloys for sliding bearings, which limits the copper composition ratio and sinters at a temperature near the melting point of copper, is a technique that has already been used before the filing of the invention of No. 10-286246 (Japanese Patent Application No. 95-224746). Restriction of the composition ratio of the solid lubricant is meaningful only when the copper powder and the solid lubricant are mixed in powder form with iron powder and pressure-molded outside the sintering furnace, and then sintered under the gas atmosphere or vacuum pressure in the sintering furnace. will be. That is, if the solid lubricant is not mixed with the mixed powder of iron and copper in the form of powder, or if pressure molding and sintering are performed simultaneously in the sintering furnace, the restriction of the composition ratio or the sintering temperature according to the invention of No. 10-286246 has no meaning. It is not there. Rather, according to the invention of No. 10-286246, the content of the solid lubricant is too low, the lubricity is poor, and the possibility of burning (stretching property) with the counterpart (journal or reciprocating device) under high load is not only high, Due to leaching, there is a problem in that the small-bonded gold layer is uneven and the density is lowered. That is, when the solid lubricant is mixed with the metal powder in the form of powder and sintered, and there is no pressure on the sintering material during the sintering process, even if there is a metal, the metal part of the three-dimensional network structure in the sintered body (iron alloy part) ) Is not maintained continuously due to the distribution of fine solid lubricants, resulting in discontinuous and non-uniform sintered metal structures, resulting in weak hardness and strength, and lowering of allowable loads of 300-500kg / ㎠ or more (maximum 700kg / ㎠ or more). It is difficult to use as a bearing for heavy and harsh environments. Graphite or molybdenum disulfide, which is usually used as a solid lubricant in bearings, is a non-metallic mineral that functions as a material that prevents and suppresses sintering, and because it has a specific volume (volume per unit weight), only several weight percent of the iron powder mixture is used. Even if contained in powder form, the molding and sintering are fundamentally difficult, so even if the sintering is partially, the part is very weak in strength and difficult to use for structural purposes. Moreover, these non-metallic inorganic materials are used as interfacial bonding barriers because they are included in the iron alloy layer and sintered together. Will be done. Therefore, when the solid lubricant is mixed with the metal powder in the form of powder and sintered to the metal, the amount of addition of the solid lubricant is inevitably limited. When the amount of the solid lubricant is limited, the sliding bearings are insufficient in lubricity and are easily adhered to the counterpart. Since the oil-free lubrication time is short, the wet lubricant such as lubricating oil or grease needs to be impregnated again.

상술한 제10-286246호 발명의 문제점을 해결하고자 안출된 것이 한국특허공보 등록번호 제10-496655호 발명이다.It is the invention of Korea Patent Publication No. 10-496655 to solve the problems of the above-described invention 10-286246.

제10-496655호 발명은 금속판에 윤활특성이 우수한 금속혼합분말을 견고하게 소결 접합시킬 목적으로 "흑연, 구리, 철 등으로 이루어진 금속혼합분말을 금속판 이면에 도포한 후, 단결단계와 압연단계 등을 통하여 미끄럼베어링을 성형 생산하는 미끄럼베어링의 제조방법에 있어서, 상기 금속판의 표면에 흑연이 포함되지 않은 비흑연혼합금속분말을 도포하는 접합소재 도포단계와; 도포된 상기 비흑연혼합금속분말 위에 흑연의 분포가 점진적으로 증가되도록 흑연혼합금속분말을 적층되게 도포하는 베어링소재 도포단계를 포함하는 것"을 특징으로 하는 미끄럼베어링의 제 조방법을 개시하고 있다.The invention of No. 10-496655 discloses that a metal mixed powder made of graphite, copper, iron, etc. is coated on the back of the metal plate for the purpose of sintering and bonding the metal mixed powder having excellent lubricating properties to the metal plate. Claims [1] A method of manufacturing a sliding bearing for molding and manufacturing a sliding bearing, the method comprising: applying a bonding material to a non-graphite mixed metal powder containing no graphite on a surface of the metal plate and graphite on the coated non-graphite mixed metal powder; And a bearing material coating step of coating the graphite mixed metal powder in such a manner that the distribution of the particles is gradually increased. &Quot;

상기 제10-496655호 발명에 의하면, 흑연이 금속판과 소결합금층 사이에는 존재하지 않아 계면접합방해물질로 작용하지 않게 되어, 제10-286246호 발명 보다 계면접합성은 뛰어 나지만, 상기 제10-496655호 발명 역시 흑연을 분말 형태로 금속분말에 혼합하여 성형함으로써, 소결체 내의 3차원적 그물망(network)구조의 금속부분(철합금부)이 미세한 고체윤활제의 분포로 인해 연속적으로 유지되지 않으며 그 결과로서 소결금속조직이 불연속적이고 불균일하게 되어 경도 및 강도가 약해지고, 고하중 및 가혹환경용 베어링으로서 사용하기 어려워진다. 특히 분말형태의 흑연을 다량으로 함유한 채 금속 분말을 소결할 경우 흑연 분말이 소결을 방해, 억제하는 물질로 기능할 뿐만 아니라 성형 및 소결을 근본적으로 어렵게 만들기 때문에 만일 소결이 부분적으로 된다고 하더라도 그 부위는 강도 측면에서 매우 취약하여 구조용도로 사용하기 어렵다. 또한, 미세한 흑연분말은 균일한 분포가 어려워 소결체 일부분에 흑연분말끼리 접촉이 일어나 취약부분을 형성하게 되고, 이는 미끄럼베어링 사용 중 소결합금층의 파괴 원인이 되기도 한다.According to the invention of No. 10-496655, graphite does not exist between the metal plate and the small-bonded metal layer, so that it does not act as an interfacial bond preventing material, and the interface bonding property is superior to that of the invention of No. 10-286246, The invention is also formed by mixing graphite in a powder form to form a metal powder, so that the metal parts (iron alloy parts) of the three-dimensional network structure in the sintered body are not continuously maintained due to the distribution of the fine solid lubricant and as a result The sintered metal structure becomes discontinuous and nonuniform, leading to weak hardness and strength, making it difficult to use as a bearing for high loads and harsh environments. In particular, when sintering metal powders containing a large amount of graphite in powder form, the graphite powder not only functions as a material that prevents and suppresses sintering but also makes forming and sintering fundamentally difficult, even if sintering is partially. Is very weak in strength and difficult to use for structural purposes. In addition, the fine graphite powder is difficult to uniformly distribute the graphite powder in contact with a portion of the sintered body to form a fragile portion, which may cause breakage of the small-bonded alloy layer during the use of the sliding bearing.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 강철기재와의 소결금속간 접합성이 매우 뛰어나면서도, 마찰층에 고체 윤활제를 다량으로 함유할 수 있는 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, a steel-based iron-based sintered sliding bearing that can contain a large amount of solid lubricant in the friction layer, while having excellent bonding between the sintered metal and the steel substrate To provide.

본 발명의 다른 목적은 소결금속결정이 균일화되고 안정화되어 내고하중성 및 내마모성을 갖는 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a steel-based iron-based sintered sliding bearing having a high load resistance and abrasion resistance is uniform and stabilized sintered metal crystals.

상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 따른 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링은 Steel base iron-based sintered sliding bearing according to the present invention to achieve the above object is

강철기재; 상기 강철기재의 마찰측 표면상에 일정한 두께로 철계금속분말만으로 소결성형된 접합층; 및 상기 접합층 상면에 접합층과 동시에 소결성형되고, 철계금속분말에 입경 0.04mm - 2mm 크기의 입상(粒狀) 고체윤활제를 입자간에 일정한 간격이 유지되면서 규칙적으로 배열된 채 소결성형된 마찰층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Steel substrate; A bonding layer sintered and formed with only iron-based metal powder at a predetermined thickness on the friction side surface of the steel substrate; And a sintering molding on the bonding layer at the same time as the bonding layer, and a sintering-molding friction layer in which the granular solid lubricant having a particle size of 0.04 mm-2 mm in the iron-based metal powder is regularly arranged while maintaining a constant distance between the particles. It characterized by including.

상기 접합층의 소결에 사용되는 상기 철계금속분말은 250메시 이하로 미분화(微粉化)된 철분말에 동분말 10-30중량%, 니켈, 티타늄, 규소, 알루미늄, 코발트, 크롬, 망간 또는 주석 가운데서 선택된 1 또는 2 이상의 금속분말을 0.5-20중량% 더 함유하고, 상기 마찰층의 소결에 사용되는 철계금속분말은 아연, 납, 주석, 텅스텐, 몰리브덴 가운데서 선택된 1 또는 2 이상의 금속분말을 2-20중량% 더 함유한 것이 바람직하다.The iron-based metal powder used for the sintering of the bonding layer is 10-30% by weight of copper powder finely divided into 250 mesh or less, among nickel, titanium, silicon, aluminum, cobalt, chromium, manganese or tin. Further containing 0.5-20% by weight of one or more selected metal powder, the iron-based metal powder used for the sintering of the friction layer is 2-20 of one or more metal powder selected from zinc, lead, tin, tungsten, molybdenum It is preferable to contain more weight%.

또한, 상기 고체윤활제는 흑연(graphite), 이황화몰리브덴(MoS2) 또는 이황화텅스텐(WS2) 가운데서 선택된 1 또는 2이상의 고체윤활제이고, 상기 마찰층(Y)에 20체적% - 60체적% 함유된 것이 바람직하다.In addition, the solid lubricant is one or more solid lubricants selected from graphite, molybdenum disulfide (MoS 2 ) or tungsten disulfide (WS 2 ), 20 to 60% by volume contained in the friction layer (Y) It is preferable.

상기 입상 고체윤활제(10a, 10b, 20a, 20b) 배열은 단층 또는 복층(複層)으로 형성될 수 있다.The granular solid lubricants 10a, 10b, 20a, and 20b may be arranged in a single layer or a plurality of layers.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the steel-based iron-based sintered sliding bearing according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 평판형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링의 사시도를, 도 2는 본 발명에 따른 부시형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링의 사시도를 각각 나타낸다.1 is a perspective view of a flat-type steel-based iron-based sintered sliding bearing according to the present invention, Figure 2 is a perspective view of a bush-type steel-based iron-based sintered sliding bearing according to the present invention, respectively.

도 1을 참조하면, 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링을 제조하기 위해서는 평판형 강철기재(13) 표면에 입상 고체윤활제(10a, 10b)를 규칙적으로 배열한 철계소결층을 형성하다. 또한, 도 2를 참조하면 부시형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링을 제조하기 위해서는 원통형 강철기재(23) 내면에 입상 고체윤활제(20a, 20b)를 규칙적으로 배열한 철계소결층을 형성한다. 부시형 강철기재 철계소결재 미끄럼 베어링은 도 2에 도시된 바와 같은 원통형 이외에도 반원통형이 있을 수 있으나, 반원통형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링의 구조는 원통형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링을 반으로 잘라 놓은 것과 같고, 그 제조 방법도 원통형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링의 제조 방법이 그대로 적용될 수 있으므로 이하에서는 평판형과 원통형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링만을 설명하기로 한다.Referring to FIG. 1, in order to manufacture the steel-based iron-based sintered bearing, an iron-based sintered layer in which granular solid lubricants 10a and 10b are regularly arranged is formed on the flat steel substrate 13 surface. In addition, referring to Figure 2 in order to manufacture the bush-type steel-based iron-based sintered sliding bearing to form an iron-based sintered layer in which the granular solid lubricant (20a, 20b) regularly arranged on the inner surface of the cylindrical steel base (23). The bush-type steel-based sintered sliding bearing may have a semi-cylindrical shape in addition to the cylindrical as shown in FIG. 2, but the structure of the semi-cylindrical steel-based sintered sliding bearing is cut in half in the cylindrical steel-based sintered sliding bearing. It is the same as, and the manufacturing method is also applicable to the manufacturing method of the cylindrical steel-based iron-based sintered sliding bearing as it will be described below only flat plate and cylindrical steel-based iron-based sintered sliding bearing.

도 1 또는 도 2를 참조하면, 본 발명의 특징은 탄소강이나 스테인레스강 등 강철기재(13, 23)의 마찰측 표면상에 일정한 두께로 철계금속분말(14, 24)만으로 소결성형된 접합층(X)을 형성하고, 상기 접합층(X) 상면에 접합층(X)과 동시에 마찰층(Y)을 소결성형하되, 상기 마찰층(Y)은 철계금속분말(14, 24)에 입경 0.04mm - 2mm 크기의 입상(粒狀) 고체윤활제(10a, 10b, 20a, 20b)가 입자간에 일정한 간격이 유지되면서 규칙적으로 배열된 채 소결성형된 데 있다. 1 or 2, the present invention is characterized in that the bonding layer sintered and formed only with the iron-based metal powders 14 and 24 to a certain thickness on the friction side surfaces of the steel substrates 13 and 23 such as carbon steel or stainless steel ( X) is formed and the friction layer (Y) is sintered and formed simultaneously with the bonding layer (X) on the bonding layer (X), wherein the friction layer (Y) has a particle diameter of 0.04 mm in the ferrous metal powders (14, 24). -2mm granular solid lubricants (10a, 10b, 20a, 20b) are sintered and formed in regular order while maintaining a constant gap between the particles.

상기 접합층(X)에는 흑연, 이황화몰리브덴, 이황화텅스텐 등의 고체윤활제가 전혀 포함되지 않기 때문에 강철기재와의 접합면(12, 22)에서 접합이 잘 이루어질 뿐만 아니라, 소결금속조직의 강도 및 내고하중성이 매우 커지게 된다. 상기 접합층(X)의 소결에 사용되는 상기 철계금속분말(14, 24)은 250메시 이하로 미분화(微粉化)된 철분말을 사용함으로써, 접합층의 소결금속(11, 21) 조직을 치밀하게 하고, 소결시 접합층(X)의 수축이 적게 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 접합층(X)과 강철기재(13, 23)간의 접합성이 향상 된다. 또한, 상기 접합층(X)의 소 결에 사용되는 상기 철계금속분말(14, 24)에는 동분말 10-30중량%를 첨가하여 소결금속조직을 치밀하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 접합층(X)의 소결에 사용되는 상기 철계금속분말(14, 24)에는 니켈, 티타늄, 규소, 알루미늄, 코발트, 크롬, 망간 또는 주석 가운데서 선택된 1 또는 2 이상의 금속분말을 0.5-20중량% 더 첨가하여 내고하중성을 얻음과 동시에 강철기재(13, 23)와 접합층(X)이 접합면(12, 22)에서 밀착하기에 알맞는 소결 온도를 얻는 것이 바람직하다. Since the bonding layer (X) does not contain any solid lubricants such as graphite, molybdenum disulfide, and tungsten disulfide, the bonding layer X is well bonded at the joining surfaces 12 and 22 with the steel substrate, and the strength and strength of the sintered metal structure. The loadability becomes very large. The iron-based metal powders 14 and 24 used for the sintering of the bonding layer X use iron powder finely divided to 250 mesh or less, thereby densifying the structure of the sintered metals 11 and 21 of the bonding layer. It is preferable that the shrinkage of the bonding layer X during sintering be reduced. By doing so, the bonding between the bonding layer X and the steel substrates 13 and 23 is improved. In addition, it is preferable to add 10-30% by weight of copper powder to the iron-based metal powders 14 and 24 used in the sintering of the bonding layer X to densify the sintered metal structure. In addition, the iron-based metal powder (14, 24) used for the sintering of the bonding layer (X) is 0.5-20 of one or two or more metal powders selected from nickel, titanium, silicon, aluminum, cobalt, chromium, manganese or tin. It is preferable to obtain a sintering temperature suitable for bringing the steel substrates 13 and 23 and the joining layer X into close contact at the joining surfaces 12 and 22 while at the same time adding a weight percent to obtain a high load resistance.

상기 마찰층(Y)은 윤활성이 좋을 뿐만 아니라, 내마모성이 좋고 상대재와의 응착성이 적어야 한다. 이를 위하여, 상기 마찰층(Y)의 소결에 사용되는 철계금속분말(14, 24)에는 아연, 납, 주석, 텅스텐, 몰리브덴 가운데서 선택된 1 또는 2 이상의 금속분말을 2-20중량% 더 첨가하는 것이 바람직하다. 이들 금속은 철응착성을 경감하는 금속분말로 작용할 뿐만 아니라, 마찰층(Y)의 치밀화와 내마모성 향상에 기여한다.The friction layer (Y) is not only good lubricity, but also good wear resistance and low adhesion to the counterpart. To this end, the iron-based metal powders (14, 24) used for the sintering of the friction layer (Y) is to add 2-20% by weight of one or more metal powders selected from zinc, lead, tin, tungsten and molybdenum. desirable. These metals not only act as metal powders to reduce iron adhesion, but also contribute to the compaction of the friction layer Y and the improvement of wear resistance.

상기 마찰층(Y)에 입상으로 배열된 고체윤활제는 흑연(graphite), 이황화몰리브덴(MoS2) 또는 이황화텅스텐(WS2) 가운데서 선택된 1 또는 2이상의 고체윤활제가 바람직하다. 또한, 상기 입상 고체윤활제(10a, 10b, 20a, 20b)는 상기 마찰층(Y)의 전체 체적에 대하여 20체적% - 60체적% 함유된 것이 바람직하다. 이 처럼 넓은 범위를 갖는 함량의 고체윤활제(10a, 10b, 20a, 20b)를 마찰층에 포함할 수 있 는 이유는 고체윤활제를 입상화하여 일정한 간격을 두고 규칙적으로 배열함으로써, 마찰층(Y)에서 철계금속분말의 소결이 방해 받지 않게 되며, 결과적으로 소결금속(11) 결정이 균일화되고 안정화 될 뿐만 아니라, 고체윤활제 입자끼리의 인접이 차단되어 취약부분이 발생하지 않기 때문이다. 즉, 마찰층(Y)에 입상 고체윤활제(10a, 10b, 20a, 20b)를 규칙적으로 배열함으로써, 마찰층(Y)의 소결금속 강도 및 경도가 매우 커지기 때문에 조직의 연화 없이 많은 양의 고체 윤활제(10a, 10b, 20a, 20b)를 포함할 수 있게 되는 것이다. Solid lubricants arranged in granular form in the friction layer (Y) is preferably one or more solid lubricants selected from graphite, molybdenum disulfide (MoS 2 ) or tungsten disulfide (WS 2 ). In addition, the particulate solid lubricant (10a, 10b, 20a, 20b) is preferably contained 20% by volume to 60% by volume relative to the total volume of the friction layer (Y). The reason for including a wide range of solid lubricants (10a, 10b, 20a, 20b) in the friction layer is that the solid lubricant is granulated and regularly arranged at regular intervals, the friction layer (Y) This is because the sintering of the iron-based metal powder is not disturbed, and as a result, the sintered metal 11 crystals are not only uniform and stabilized, but also adjacent areas of the solid lubricant particles are blocked, so that a weak portion does not occur. That is, by regularly arranging the granular solid lubricants 10a, 10b, 20a, and 20b in the friction layer Y, since the strength and hardness of the sintered metal in the friction layer Y become very large, a large amount of solid lubricant without softening the structure (10a, 10b, 20a, 20b) will be included.

상기 마찰층(Y)에 배열되는 입상 고체윤활제(10a, 10b, 20a, 20b)는 마찰층 표면에 단층으로 형성될 수도 있으나, 윤활능력을 장시간 유지할 수 있게 하기 위하여 2층 내지 4층의 복층(複層)으로 형성되는 것이 바람직하다. 도 1 내지 도 4e에는 편의상 2층의 입상 고체윤활제 배열을 예시적으로 도시하였다.Granular solid lubricants (10a, 10b, 20a, 20b) arranged in the friction layer (Y) may be formed as a single layer on the surface of the friction layer, but in order to maintain lubricating ability for a long time, two to four layers of multilayer ( It is preferable that it is formed by i). 1 to 4E exemplarily illustrate an arrangement of two-part solid lubricants for convenience.

이하에서는 상술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링의 제조 방법을 도 3a 내지 도 5를 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a steel-based iron-based sintered sliding bearing according to the present invention having the above-described structure will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 5.

도 3a 내지 도 3e는 도 1에 도시된 평판형 미끄럼베어링의 제조 단계에서 입상 고체윤활제를 배열하는 방법을 보여주는 공정도를, 도 4a 내지 도 4e는 도 2에 도시된 부시형 미끄럼베어링의 제조 단계에서 입상 고체윤활제를 배열하는 방법을 보여주는 공정도를, 도 5는 본 발명에 따른 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링의 제조 방법을 보여주는 순서도를 각각 나타낸다.Figures 3a to 3e is a flow chart showing a method for arranging the granular solid lubricant in the manufacturing step of the flat sliding bearing shown in Figure 1, Figures 4a to 4e is a manufacturing step of the bush-type sliding bearing shown in FIG. Figure 5 is a flow chart showing a method of arranging the granular solid lubricant, Figure 5 shows a flow chart showing a method for producing a steel-based iron-based sintered sliding bearing according to the present invention.

먼저 도 3a 내지 도 3e와 도 5를 참조하여, 2층의 입상 고체윤활제 배열을 갖는 평판형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링의 제조 방법을 설명한다.First, referring to FIGS. 3A to 3E and 5, a method of manufacturing a plate-type steel-based iron-based sintered bearing bearing having a two-layer granular solid lubricant arrangement will be described.

도 3a 내지 도 3e와 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 평판형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링을 제조하기 위해서는 우선 평판형의 강철기재(13)와 상기의 철계금속분말(14)과 입상 고체윤활제(10a, 10b)를 준비한다(100, 101, 102, 103). 이 때 입상 고체윤활제는 인조흑연입자 등을 채로 쳐서 크기 별로 분류한 후 동일한 크기를 모은 것을 사용할 수 있다. 또한, 프레스(18)에 결합된 펀처(17)로 가압하여 강철기재 상면에 철계금속분말(14) 및 입상 고체윤활제의 압착성형체를 형성할 수 있는 금형을 준비한다. 상기 금형은 도 3a 내지 도 3e에 도시된 바와 같이 가압 후 해체하기 용이하게 강철기재(13)를 올려 놓을 수 있는 하부금형(15)과 철계금속분말(14)의 측면을 강철기재(13)의 측면과 일치하게 성형할 수 있는 측부금형(16)으로 분리되는 것이 바람직하다. Referring to Figures 3a to 3e and 5, in order to manufacture a flat plate steel-based iron-based sintered bearing in accordance with the present invention first of the plate-shaped steel base 13 and the iron-based metal powder 14 and the granular solid Lubricants 10a and 10b are prepared (100, 101, 102, 103). In this case, the granular solid lubricant may be classified by size by tapping artificial graphite particles and the like and then collecting the same size. In addition, by pressing the puncher 17 coupled to the press 18 to prepare a mold capable of forming a pressing molded body of the iron-based metal powder 14 and the granular solid lubricant on the upper surface of the steel substrate. As shown in FIGS. 3A to 3E, the lower mold 15 and the iron-based metal powder 14, which can put the steel base 13 on the steel base 13, can be easily disassembled after pressing. It is preferred to be separated into side molds 16 which can be molded in conformity with the sides.

평판형의 강철기재(13), 철계금속분말(14), 입상 고체윤활제(10a, 10b) 및 금형(15, 16)이 준비되면, 도 3a에 도시된 바와 같이, 하부금형(15) 상면에 강철기재(13)를 올려 놓고, 다시 강철기재(13) 상면에 상기한 접합층(X) 성형용 철계금속분말(14)을 도포한다.When the flat steel substrate 13, the iron-based metal powder 14, the granular solid lubricant (10a, 10b) and the mold (15, 16) is prepared, as shown in Figure 3a, the upper surface of the lower mold (15) The steel base 13 is placed, and the iron-based metal powder 14 for forming the bonding layer X is coated on the upper surface of the steel base 13 again.

다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 접합층(X) 성형용 철계금속분말(14) 상에 내측 배열을 이룰 입상 고체윤활제(10b)를 배치한다. 이 때, 입상 고체윤활제(10b)를 일정한 간격을 갖게 규칙적으로 배열하는 방법으로 여러가지를 방법을 사용할 수 있는 데, 그 하나는 입상 고체윤활제(10b)가 통과할 수 있는 눈을 가진 채를 먼저 철계금속분말(14)에 올려놓고, 그 위에 입상 고체윤활제(10b)를 뿌린 후 붓으로 쓸어 주는 것이다.Next, as shown in FIG. 3B, the granular solid lubricant 10b is arranged on the ferrous metal powder 14 for forming the bonding layer (X). At this time, various methods can be used as a method of regularly arranging the granular solid lubricant 10b at regular intervals, one of which is iron-based first with an eye through which the granular solid lubricant 10b can pass. Put on the metal powder (14), and sprinkled with a granular solid lubricant (10b) on it and sweep it with a brush.

다음, 상기 내측 배열 입상 고체윤활제(10b) 위에 상기한 마찰층(Y) 성형용 철계금속분말(14)을 도포하고(도 3c), 다시 그 위에 외측 배열을 이룰 입상 고체윤활제(10a)를 배치한다. 이렇게 함으로써 강철기재(13)의 접합면에 철계금속분말(14)만을 일정두께로 도포하고, 그 외측에 입상 고체윤활제(10a, 10b)를 규칙적으로 배열하면서 금속분말(14)을 더 도포하는 공정(104)이 완료된다.Next, apply the above-described iron-based metal powder 14 for forming the friction layer (Y) on the inner granular solid lubricant 10b (FIG. 3C), and again arrange the granular solid lubricant 10a to form an outer array thereon. do. In this way, only the iron-based metal powder 14 is applied to the joint surface of the steel base 13 at a predetermined thickness, and the metal powder 14 is further applied while regularly arranging the granular solid lubricants 10a and 10b on the outside thereof. 104 is completed.

다음, 상기 철계금속분말(14) 및 입상 고체윤활제(10a, 10b)를 펀처가 결합된 프레스로 가압하여 강철기재 상면에 철계금속분말(14) 및 입상 고체윤활제(10a, 10b)의 압착성형체를 형성하고(105), 강철기재와 함께 소결로에 넣고 소결한다(106).Next, the iron-based metal powder 14 and the granular solid lubricants 10a and 10b are pressurized by a press combined with a puncher, thereby compressing the molded product of the iron-based metal powder 14 and the granular solid lubricants 10a and 10b on the upper surface of the steel base. It forms (105), puts in a sintering furnace with a steel base and sinters (106).

이하에서는 도 4a 내지 도 4e와 도 5를 참조하여, 2층의 입상 고체윤활제 배 열을 갖는 부시형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a bush-type steel-based iron-based sintered bearing bearing having a two-layer granular solid lubricant array will be described with reference to FIGS. 4A to 4E and FIG. 5.

도 4a 내지 도 4e와 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 부시형 강철기재 철계소결재 미끄럼베어링을 제조하기 위해서는 우선 원통형의 강철기재(23)와 상기의 철계금속분말(24)과 입상 고체윤활제(20a, 20b)를 준비한다(100, 101, 102, 103). 이 때 고체윤활제를 입상화하는 방법은 위에서 설명한 바와 같다. 또한, 프레스(28)에 결합된 펀처(27)로 가압하여 강철기재(23) 내측에 철계금속분말(24) 및 입상 고체윤활제(20a, 20b)의 압착성형체를 형성할 수 있는 금형을 준비한다. 상기 금형은 도 4a 내지 도 4에 도시된 바와 같이 강철기재(23)를 삽입할 수 있는 측부금형(26)과, 압착성형체 내부에 공동(空洞)을 형성할 수 있는 코어(core)를 갖는 코어금형(25)으로 분리되는 것이 바람직하다. 4a to 4e and 5, in order to manufacture a bush-type steel-based iron-based sintered sliding bearing according to the present invention first of the cylindrical steel base 23 and the iron-based metal powder 24 and the granular solid lubricant (20a, 20b) are prepared (100, 101, 102, 103). At this time, the method of granulating the solid lubricant is as described above. In addition, by pressing the puncher (27) coupled to the press 28 to prepare a mold capable of forming a compression molded body of the iron-based metal powder 24 and the granular solid lubricant (20a, 20b) inside the steel substrate (23). . The mold has a core having a side mold 26 into which the steel base 23 can be inserted, and a core capable of forming a cavity in the press-molded body, as shown in FIGS. 4A to 4. It is preferable to separate into the mold 25.

원통형의 강철기재(23), 철계금속분말(24), 입상 고체윤활제(20a, 20b) 및 금형(25, 26)이 준비되면, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 코어금형(25) 및 측부금형(26)을 조립하고, 코어금형(25)의 코어가 원통형 강철기재(23) 중심에 오도록 강철기재(23)를 측부금형에 삽입한 후, 코어금형(25)의 코어 외측과 원통형 강철기재(23) 내측간에 형성되는 공간에 바닥으로 부터 철계금속분말(24)을 도포하면서, 코어의 외면에 인접한 둘레에 외측 배열 입상 고체윤활제(20a)와 내측 배열 입상 고체윤활제(20b)를 순차적으로 쌓아 나아 간다(104). 이 때도 입상 고체윤활제(20a, 20b)가 통과할 수 있는 눈이 원형으로 배치된 채를 이용하면 용이하게 입 상 고체윤활제 배열을 얻을 수 있다.When the cylindrical steel base 23, the iron-based metal powder 24, the granular solid lubricant (20a, 20b) and the mold (25, 26) is prepared, as shown in Figure 4a to 4d, the core mold 25 And assembling the side mold 26, inserting the steel base 23 into the side mold so that the core of the core mold 25 is centered on the cylindrical steel base 23, and then the outer side of the core of the core mold 25 and the cylindrical shape. While applying the iron-based metal powder 24 from the bottom to the space formed between the inner side of the steel substrate 23, the outer arrayed granular solid lubricant 20a and the inner arrayed granular solid lubricant 20b are sequentially disposed around the outer surface of the core. (104). In this case, when the eyes through which the granular solid lubricants 20a and 20b can pass are arranged in a circular shape, the granular solid lubricant arrangement can be easily obtained.

다음, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 철계금속분말(24) 및 입상 고체윤활제(20a, 20b)를 펀처가 결합된 프레스로 가압하여 원통형 강철기재(23) 내측에 철계금속분말(24) 및 입상 고체윤활제(20a, 20b)의 압착성형체를 형성하고(105), 원통형 강철기재(23)와 함께 소결로에 넣고 소결한다.Next, as shown in Figure 4e, the iron-based metal powder 24 and the granular solid lubricant (20a, 20b) by pressing a punch combined with the iron-based metal powder 24 and the inside of the cylindrical steel base 23 A press-formed product of the granular solid lubricants 20a and 20b is formed 105, and together with the cylindrical steel base 23 is placed in a sintering furnace and sintered.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 강철기재와의 소결금속간 접합성이 매우 뛰어나면서도, 마찰층에 고체 윤활제를 다량으로 함유할 수 있게 되어, 별도의 습식 윤활제를 함침시키지 않아도 윤활성이 매우 뛰어날 뿐만 아니라, 상대재에의 응착없이 윤활능력을 장시간 유지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 소결금속조직이 매우 치밀하고 연속적이고 균일하게 형성되어, 고하중을 견뎌 낼 수 있을 뿐을 뿐만 아니라 내마모성을 갖는 장점이 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the bonding layer between the sintered metal and the steel substrate can be very excellent, and the friction layer can contain a large amount of solid lubricant, so that the lubricity is excellent even without impregnating a separate wet lubricant. In addition, there is an effect that can maintain the lubrication ability for a long time without adhesion to the counterpart. In addition, according to the present invention, the sintered metal structure is formed very dense, continuous and uniform, not only can withstand high loads, but also has an advantage of having wear resistance.

이상 본 발명을 첨부한 도면에 도시된 실시 예에 의하여 설명하였으나, 본 발명의 보호 범위를 이에 한정하고자 하는 것은 아니며, 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 기재된 사항 및 이에 균등한 모든 실시 예에 미친다고 해석하여야 한다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, the scope of protection of the present invention is not intended to be limited thereto, and the scope of protection of the present invention is set forth in the detailed description of the claims and all equivalent embodiments thereof. It should be interpreted as crazy.

Claims (4)

강철기재(13, 23);Steel substrates 13 and 23; 상기 강철기재(13, 23)의 마찰측 표면상에 일정한 두께로 철계금속분말(14, 24)만으로 소결성형된 접합층(X); 및A bonding layer (X) sintered and formed by only iron-based metal powders (14, 24) to a predetermined thickness on the friction side surfaces of the steel substrate (13, 23); And 상기 접합층(X) 상면에 접합층(X)과 동시에 소결성형되고, 철계금속분말(14, 24)에 입경 0.04mm - 2mm 크기의 입상(粒狀) 고체윤활제(10a, 10b, 20a, 20b)를 입자간에 일정한 간격이 유지되면서 규칙적으로 배열된 채 소결성형된 마찰층(Y);을 포함하는 것을 특징으로 하는 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링.Granular solid lubricants (10a, 10b, 20a, 20b) having a particle size of 0.04 mm-2 mm are sintered simultaneously with the bonding layer (X) on the upper surface of the bonding layer (X). The steel-based iron-based sintered material sliding bearing comprising a; sintered friction layer (Y) while being regularly arranged while maintaining a constant interval between the particles. 제 1 항에 있어서, 상기 접합층(X)의 소결에 사용되는 상기 철계금속분말(14, 24)은 250메시 이하로 미분화(微粉化)된 철분말에 동분말 10-30중량%, 니켈, 티타늄, 규소, 알루미늄, 코발트, 크롬, 망간 또는 주석 가운데서 선택된 1 또는 2 이상의 금속분말을 0.5-20중량% 더 함유하고, 상기 마찰층(Y)의 소결에 사용되는 철계금속분말(14, 24)은 아연, 납, 주석, 텅스텐, 몰리브덴 가운데서 선택된 1 또는 2 이상의 금속분말을 2-20중량% 더 함유한 것을 특징으로 하는 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링.The iron-based metal powders (14, 24) used for sintering the bonding layer (X) are 10-30% by weight of copper powder, nickel, Iron metal powders (14, 24) further containing 0.5-20% by weight of one or two or more metal powders selected from titanium, silicon, aluminum, cobalt, chromium, manganese or tin and used for sintering the friction layer (Y). A steel-based iron-based sintering material sliding bearing, characterized in that it further contains 2-20% by weight of one or two or more metal powders selected from among silver zinc, lead, tin, tungsten, and molybdenum. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 고체윤활제는 흑연(graphite), 이황화몰리브덴(MoS2) 또는 이황화텅스텐(WS2) 가운데서 선택된 1 또는 2이상의 고체윤활제이고, 상기 마찰층(Y)에 20체적% - 60체적% 함유된 것을 특징으로 하는 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링.The solid lubricant is one or more solid lubricants selected from graphite, molybdenum disulfide (MoS 2 ) or tungsten disulfide (WS 2 ), and the friction layer (Y) contains 20% by volume to 60% by volume. Steel-based iron-based sintered sliding bearing 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 입상 고체윤활제(10a, 10b, 20a, 20b) 배열은 단층 또는 복층(複層)으로 형성된 것을 특징으로 하는 강철기재 철계소결재 미끄럼베이링.The granular solid lubricant (10a, 10b, 20a, 20b) array is a steel-based iron-based sintered sliding bearing, characterized in that formed in a single layer or a double layer (複 層).
KR1020050087223A 2005-09-20 2005-09-20 SLIDING BEARING SINTERED WITH Fe COMPOUND ON STEEL BASE KR20070033058A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050087223A KR20070033058A (en) 2005-09-20 2005-09-20 SLIDING BEARING SINTERED WITH Fe COMPOUND ON STEEL BASE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050087223A KR20070033058A (en) 2005-09-20 2005-09-20 SLIDING BEARING SINTERED WITH Fe COMPOUND ON STEEL BASE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070033058A true KR20070033058A (en) 2007-03-26

Family

ID=41560636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050087223A KR20070033058A (en) 2005-09-20 2005-09-20 SLIDING BEARING SINTERED WITH Fe COMPOUND ON STEEL BASE

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070033058A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101321110B1 (en) Metallurgical composition of particulate materials, self-lubricating sintered product and process for obtaining self-lubricating sintered products
US6086257A (en) Sliding bearing and manufacturing method thereof
CN106041099B (en) A kind of high-strength antifriction bilayer iron-base powder metallurgy material and preparation method thereof
KR100841162B1 (en) Sintered metal parts and method for the manufacturing thereof
US6428744B1 (en) Sliding contact material, sliding contact element and producing method
JP3800510B2 (en) Powder compact, method for producing the same, and method for producing a porous sintered body
KR200404467Y1 (en) Sliding bearing with solid-state sintered layer
KR100707694B1 (en) Sliding bearing with solid-state sintered layer
KR100286246B1 (en) Side Bearing and Manufacturing Method Thereof
KR100790003B1 (en) Sliding bearing with oil pocket
KR100707691B1 (en) Sliding bearing with solid-state sintered layer
KR20070033058A (en) SLIDING BEARING SINTERED WITH Fe COMPOUND ON STEEL BASE
KR100644198B1 (en) Sliding bearing comprising of segment sintered material
KR200404483Y1 (en) Sliding bearing comprising of segment sintered material
CN1034854C (en) Method for mfg. of compound products by using powder metallurgy
JPH0238540A (en) Production of nongreased sliding material
KR200404484Y1 (en) Sliding bearing with solid-state sintered layer
JP4770667B2 (en) Iron-based powder mixture for warm mold lubrication molding
EP3052808B1 (en) Powder metal scrolls with modified tip designs
KR101075116B1 (en) Method of sintered sliding bearing
KR100789994B1 (en) Bush type sliding bearing comprising of sintered segments with sloped joining surface
CN1206068C (en) Stainless steel powder hot pressing shaping method
JPS6330526B2 (en)
JP6550224B2 (en) Sliding member and method of manufacturing the same
JP3931503B2 (en) Lubricant for warm mold lubrication, high-density iron-based powder molded body, and method for producing high-density iron-based sintered body

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E801 Decision on dismissal of amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20070615

Effective date: 20080528