KR20120136402A - Aluminum alloy bearing - Google Patents
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Abstract
알루미늄 합금 베어링은 1.0~10.0중량%의 Si를 포함하며 Si입자가 분산한다.이 알루미늄 합금 베어링에 있어서 Si입자의 (111) 면의 회절 강도 비가 0.6이상 인것을 특징으로 한다.The aluminum alloy bearing contains 1.0 to 10.0% by weight of Si and the Si particles are dispersed. The aluminum alloy bearing is characterized in that the diffraction intensity ratio of the (111) plane of the Si particles is 0.6 or more.
Description
본 발명은 내마모성을 가지면서도 내소부성(耐燒付性)이 뛰어난 알루미늄 합금 베어링과 관련되어 내연기관용의 엔진 베어링으로서 양호한 알루미늄 합금 베어링에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
종래, 내연기관용의 엔진 베어링에는 내마모성이나 내소부성이 요구되고 있으며 이러한 요구를 충족하기 위해서 백메탈(裏金)층과 알루미늄 베어링 합금층 사이에 중간층을 마련한 알루미늄 합금 베어링이 이용되고 있다. 이 알루미늄 베어링 합금층으로서 예를 들면 일본특허공개공보 제2003-119530호(특허문헌1)에는 Al 매트릭스 중에 작은 Si입자와 큰 Si입자를 적당한 비율로 혼재시켜 내피로성을 향상시키면서 내마모성도 향상할 수 있는 Si입자 함유 알루미늄 합금 베어링(Al-Sn-Si 베어링 합금)이 제안되고 있다.Background Art Conventionally, engine bearings for internal combustion engines require abrasion resistance and sinter resistance, and aluminum alloy bearings having an intermediate layer provided between a back metal layer and an aluminum bearing alloy layer have been used to satisfy these requirements. As this aluminum bearing alloy layer, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-119530 (Patent Document 1) contains small Si particles and large Si particles in an appropriate ratio in an Al matrix to improve fatigue resistance and improve wear resistance. Si particle-containing aluminum alloy bearings (Al-Sn-Si bearing alloys) have been proposed.
그런데, 특허문헌 1에 개시된 기술은 Si입자의 크기에 주목해서 내피로성 및 내마모성을 향상시키는 것이었다. 그렇지만, 요즈음의 엄격한 사용 환경하에서는 조립시의 미스얼라이먼트나, 경량화 및 컴팩트화에 의한 하우징의 강성 부족에 의해 베어링이 변형되어버리는 일이 자주 있었다. 그러한 경우, 축과 접촉하는 빈도가 높아져 발열함으로써 베어링 재료 강도가 저하되고 크랙이 발생하며 유막이 끊어져 마침내는 늘어 붙을(燒付) 우려가 있다.By the way, the technique disclosed by
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로 그 목적으로 하는 바는 재료 강도의 저하에 따른 크랙 발생을 막는 것으로서 유막의 끊어짐을 회피하여 양호한 내소부성을 가지는 알루미늄 합금 베어링을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an aluminum alloy bearing having good sinter resistance by avoiding breakage of the oil film by preventing crack generation due to a decrease in material strength.
상기한 목적을 달성하기 위해서 청구항 1과 관련되는 발명은 1.0~10.0중량%의 Si를 포함하며 Si입자가 분산하는 알루미늄 합금 베어링에 있어서 상기 Si입자의 (111) 면의 회절강도비(回折强度比)가 0.6 이상인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the invention according to
청구항 2와 관련되는 발명은 청구항 1에 기재된 알루미늄 합금 베어링에 있어서 그 알루미늄 합금 베어링이 베어링 표면 및 두께 방향으로 상기 베어링 표면보다 더 깊은 위치의 베어링 내부를 가지며, 상기 베어링 표면에서의 상기 Si입자의 (111) 면의 회절강도와, 상기 베어링 내부에서의 상기 Si입자의 (111) 면의 회절강도의 비(Dr)는 0.8≤Dr≤1.2인 것을 특징으로 한다.According to the second aspect of the present invention, in the aluminum alloy bearing according to
청구항 3과 관련되는 발명은 청구항 1 또는 2에 기재된 알루미늄 합금 베어링에 있어서 아래의 (가)~(다) 중 어느 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로 한다.The invention according to claim 3 contains at least one of the following items (a) to (c) in the aluminum alloy bearing according to
(가)Cu, Zn, Mg 중에서 선택된 1종 이상을 총량으로 0.1~7.0중량%.(A) 0.1 to 7.0% by weight in total of one or more selected from Cu, Zn, and Mg.
(나)Mn, V, Mo, Cr, Co, Fe, Ni, W 중에서 선택된 1종 이상을 총량으로 0.01~3.0중량%.(B) 0.01 to 3.0% by weight in total of one or more selected from Mn, V, Mo, Cr, Co, Fe, Ni, and W.
(다)B, Ti, Zr 중에서 선택된 1종 이상을 총량으로 0.01~2.0중량%.(C) 0.01 to 2.0% by weight of one or more selected from B, Ti, and Zr as a total amount.
청구항 1과 관련되는 발명에 있어서는 결정 방위를 밀러 지수로 나타낸 Si입자의 (111)면의 회절강도비가 0.6이상으로 함으로써 양호한 내소부성을 얻을 수 있었다. 이것은 내마모성을 확보하면서 늘어 붙는 것을 방지하기 위해서는 마찰 계수를 저감시켜서 마찰열을 감소시킴으로써 재료 강도의 저하에 의한 크랙 발생을 막고 따라서 유막 끊어짐을 회피할 수 있다고 생각되는바, Si입자의 결정 방위의 적정화, 즉 Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 높으면 마찰 계수가 저감되며, Si입자와 축의 접촉에 기인한 마찰에 따른 발열을 감소시키는 것으로 강도 저하에 의한 크랙 발생을 막고 유막 끊어짐을 회피하여 내소부성의 향상을 도모할 수 있기 때문이다.In the invention according to
여기서, Si입자의 (111)면의 회절 강도비는,Here, the diffraction intensity ratio of the (111) plane of the Si particles is
(111) 면의 X선 회절의 피크 강도=P1Peak intensity of X-ray diffraction of (111) plane = P1
(220) 면의 X선 회절의 피크 강도=P2Peak intensity of X-ray diffraction of (220) plane = P2
(311) 면의 X선 회절의 피크 강도=P3Peak intensity of X-ray diffraction of (311) plane = P3
(331) 면의 X선 회절의 피크 강도=P4로 했을 경우에,When the peak intensity of the (331) plane X-ray diffraction is set to P4,
(111) 면의 회절강도비=P1/(P1+P2+P3+P4)로 나타난다. 다른 피크 강도[(400) 면, (511) 면, (440) 면 등]은 피크 강도가 낮고, 백그라운드와 겹쳐져 버려 오차가 크기 때문에 포함하지 않는다.The diffraction intensity ratio of the (111) plane is represented by P1 / (P1 + P2 + P3 + P4). Other peak intensities ((400) plane, (511) plane, (440) plane, etc.) are not included because they have a low peak intensity, overlap with the background, and have a large error.
그런데, Si입자가 분산하는 알루미늄 합금에 압연을 시행하면, Al 매트릭스 중에 분산해 있는 Si입자에 응력이 걸린다. 본 발명자들은 거기에 주목해서 후술하는 제조 방법도 찾아냈다. Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 0.6이상으로 하는 방법으로서, 예를 들면 연속 주조법에 의해 초기 빌릿의 Al 매트릭스의 결정립 사이즈를 30~50㎛로 한 것에 결정립을 소멸시키는 압연을 시행하는 것에 의해 실현할 수 있음을 알아냈다. 그리고, 반드시 연속 주조법으로 한정하지 않고, 결정립 사이즈 30~50㎛의 것을 제조할 수 있는 방법이면 주지의 다른 방법을 채용해도 된다. 결정립의 소멸은 결정립계가 과밀해져 단면 에칭 조직상에서 결정립계를 확인하지 못하는 것을 의미한다.By the way, when rolling is carried out to the aluminum alloy which Si particle disperse | distributes, a stress is applied to Si particle disperse | distributing in an Al matrix. The present inventors paid attention to this and found the manufacturing method mentioned later. As a method in which the diffraction intensity ratio of the (111) plane of the Si particles is 0.6 or more, for example, by performing continuous rolling method, the grain size of the Al matrix of the initial billet is set to 30 to 50 µm, and rolling is carried out to eliminate the grains. It was found that it can be realized. And if it is not necessarily limited to a continuous casting method and a method which can manufacture the thing of 30-50 micrometers of crystal grain sizes, you may employ | adopt another well-known method. Dissipation of grains means that grain boundaries become so dense that grain boundaries cannot be identified on the cross-sectional etching structure.
한편, Si입자가 (111) 면에 벽개면(壁開面)을 가지고 있다. 그 때문에, 상기 압연을 시행하면 Si입자에 응력이 더해지면 Si의 (111) 면이 효율적으로 증가한다고 생각할 수 있다. 그리고, Si입자 자체의 단단함은 1000HV 정도로 매우 단단하며, 또한 벽개면의 거칠기는 그 뒤에 완성되는 제품의 표면 거칠기보다 충분히 더 평활하기 때문에 마찰 계수가 낮아지고 이 때문에 마찰열이 저감되어 재료 강도의 저하에 의한 크랙 발생을 막아, 따라서 유막 끊어짐을 회피할 수 있다.Si particles, on the other hand, have cleaved surfaces on the (111) plane. Therefore, it can be considered that the above-mentioned rolling increases the (111) plane of Si efficiently when stress is added to the Si particles. In addition, the rigidity of the Si particles themselves is very hard, such as 1000 HV, and the roughness of the cleaved surface is sufficiently smoother than the surface roughness of the finished product thereafter, so that the coefficient of friction is lowered, and thus the frictional heat is reduced, resulting in a decrease in material strength. It is possible to prevent the occurrence of cracks, thereby avoiding oil film breakage.
그리고, Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 0.6 미만이면, 전술한 특허문헌 1에 개시되는 Si입자를 포함한 알루미늄 베어링 합금이 갖는 축의 랩핑 효과나 내마모성 향상의 효과를 얻을 수 있지만 마찰열의 저감 효과는 매우 낮다.And if the diffraction intensity ratio of the (111) plane of Si particle is less than 0.6, the effect of the lapping effect and the improvement of abrasion resistance of the shaft which the aluminum bearing alloy containing Si particle disclosed in the above-mentioned
또한, 청구항 2와 관련되는 발명에 대해서는 베어링 표면에서의 Si입자의 (111) 면의 회절강도와, 베어링 내부에서의 Si입자의 (111) 면의 회절 강도와의 비 (Dr)는 0.8≤Dr≤1.2로 규정한다.In addition, about invention which concerns on
알루미늄 합금 베어링은 계속적인 사용에 의해서 변형이 반복된다. 그리고, 베어링 표면과 베어링 내부에서 내부 응력의 차이가 크면, 그들 사이에서 큰 상대적 내부 응력이 발생해서 비틀림 에너지가 집중하게 된다. 거기에 변형에 의한 비틀림 에너지가 더해져 알루미늄 합금 베어링이 견딜 수 있는 한계를 넘으면, 알루미늄 합금 베어링에 있어서의 크랙의 요인이 된다. 한편, 알루미늄 합금 베어링을 가능한 한 두께 방향에 수직인 방향의 길이의 변화량을 작게 하는 상태로 압연함으로써 베어링 표면과 베어링 내부와의 내부 응력의 차이는 감소한다.Aluminum alloy bearings are repeatedly deformed by continuous use. And, if the difference in internal stress between the bearing surface and the inside of the bearing is large, a large relative internal stress occurs between them and the torsional energy is concentrated. If the torsional energy due to deformation is added to it and exceeds the limit that the aluminum alloy bearing can withstand, it causes a crack in the aluminum alloy bearing. On the other hand, by rolling the aluminum alloy bearing in a state in which the change amount of the length in the direction perpendicular to the thickness direction is as small as possible, the difference in the internal stress between the bearing surface and the inside of the bearing is reduced.
즉, 알루미늄 합금 베어링은 베어링 표면과 베어링 내부에서 변화량의 차이가 작은 상태로 압연함으로써 크랙의 발생이 회피되고, 소부(늘어붙음)에 대한 내구성이 향상한다. 베어링 성능상, 특히 두께방향 중앙에서 상대부재로 슬라이딩시키는 면 측에 있어서 베어링 표면과 베어링 내부로 변화량의 차이를 작게 하는 것이 바람직하다. 베어링 내부의 위치는 알루미늄 합금 베어링의 두께 방향 대략 중앙위치에 설정할 수 있다. 변화량의 차이가 작은 상태로 압연되어 있을 때, 베어링 표면에서의 Si입자의 (111) 면의 회절 강도와, 베어링 내부에서의 Si입자의 (111) 면의 회절 강도의 비(Dr)는 1에 가까운 값이 된다. 이때, 이 회절 강도의 비(Dr)가 0.8≤Dr≤1.2이면, 변화량의 차이가 작은 상태로 압연되게 되고, 베어링 표면과 베어링 내부에서 내부 응력의 차이는 작아진다. 따라서, 이 회절 강도의 비(Dr)를 규정함으로써 소부에 대한 내구성, 즉 내소부성을 높일 수 있다.That is, the aluminum alloy bearing is rolled in a state where the difference in the amount of change between the bearing surface and the inside of the bearing is small, so that the occurrence of cracks is avoided, and the durability against burning (stretching) is improved. In terms of bearing performance, it is preferable to reduce the difference in the amount of change between the bearing surface and the inside of the bearing, particularly at the surface side that slides from the center in the thickness direction to the mating member. The position inside the bearing can be set at approximately the center position in the thickness direction of the aluminum alloy bearing. When the difference in the amount of change is rolled in a small state, the ratio (Dr) of the diffraction intensity of the (111) plane of the Si particles on the bearing surface and the diffraction intensity of the (111) plane of the Si particles inside the bearing is equal to one. It will be close. At this time, when the ratio Dr of the diffraction intensity is 0.8 ≦ Dr ≦ 1.2, the difference in the amount of change is rolled in a small state, and the difference in the internal stress in the bearing surface and the inside of the bearing becomes small. Therefore, by defining the ratio (Dr) of the diffraction intensity, durability against burning, that is, baking resistance can be increased.
알루미늄 합금 베어링은 높은 베어링 성능을 발휘하기 위해서 강철 백메탈, 경우에 따라서는 다른 부재도 적층한 형태로 할 수 있다. 알루미늄 합금 베어링이 그러한 복합재료로 이루어지는 경우에 특히 후술되는 제조 방법이 효과적이다. Aluminum alloy bearings may be formed by laminating steel back metals and, in some cases, other members in order to exhibit high bearing performance. The manufacturing method described later is particularly effective when the aluminum alloy bearing is made of such a composite material.
회절 강도의 비(Dr)를 제어하기 위해서는, 예를 들면 압연 롤의 상측 롤과 하측 롤의 속도가 다른 이주속(異周速) 롤을 이용할 수 있다. 또한, 알루미늄 합금 베어링으로 이루어지는 부재나 롤의 표면의 거칠기를 조정함으로써 마찰 계수를 제어해서 압연해도 된다. 이와 같이 이주속 롤을 이용하거나 표면의 거칠기를 조정하거나 해서 변화량을 제어해 알루미늄 합금 베어링에 주는 내부 응력을 제어할 수 있다. 그 때문에 그와 같은 압연에 의해서 Si입자에 적절히 응력을 더할 수 있을 뿐만 아니라, 알루미늄 합금 베어링의 베어링 표면과 베어링 내부와의 내부 응력의 차이를 작게 할 수 있다.In order to control the ratio Dr of the diffraction intensity, for example, a migration speed roll having a different speed between the upper roll and the lower roll of the rolling roll can be used. Moreover, you may roll by controlling a friction coefficient by adjusting the roughness of the surface of a member which consists of aluminum alloy bearings, or a roll. In this way, the internal stress applied to the aluminum alloy bearing can be controlled by controlling the amount of change by using the migration speed roll or adjusting the surface roughness. Therefore, not only can a stress be added to Si particle suitably by such rolling, but the difference of the internal stress between the bearing surface of an aluminum alloy bearing and the inside of a bearing can be made small.
그리고 또한 청구항 3에 기재되는 발명과 같이 각종의 금속 원소를 포함시켜 Al 매트릭스의 강도 및 내열성의 향상을 도모할 수 있다.In addition, as in the invention described in claim 3, various metal elements can be included to improve the strength and heat resistance of the Al matrix.
도 1은 마모시의 조건을 나타내는 개략도이고,
도 2는 소부시의 조건을 나타내는 개략도이고,
도 3은 실시예품 및 비교예품의 시험결과를 나타내는 도면이다.1 is a schematic diagram showing conditions at the time of wear,
2 is a schematic diagram showing conditions of baking;
3 is a view showing test results of Examples and Comparative Examples.
본 실시형태와 관련되는 알루미늄 합금 베어링(1)을 아래에서 설명하는 순서로 제작했다. 우선, 연속 주조기에 의해서 초기 빌렛의 Al 매트릭스의 결정립 사이즈를 30~50㎛로 제조했다. 그 뒤 소정의 두께가 될 때까지 압연을 반복하고, 이 신장비를 2~8배로 하는 압연 공정에서 결정립을 1회 이상 소멸시켜 알루미늄 베어링 합금판을 얻었다. 또한, 압연 공정에 있어서 압연 롤의 상측 롤과 하측 롤을 다른 속도, 예를 들면 하측 롤을 상측 롤의 2% 증속해서 압연하는 것, 및/또는 재료 표면을 거칠게 함으로써 마찰 계수를 높게 하면서 압연함에 따라 표면 근방과 내부의 소정 위치와의 내부 응력의 차이를 작게 하면서도 알루미늄 베어링 합금판에 내부 응력을 보다 많이 주었다. 그 결과, 알루미늄 베어링 합금판에 내부 비틀림을 보다 많이 줄 수 있어 보다 효율적으로 결정립을 소멸시킬 수 있었다. 덧붙여 압연 공정의 도중에 분할 억제를 위한 비틀림 제거의 소둔처리를 실시해도 괜찮다.The aluminum alloy bearing 1 which concerns on this embodiment was produced in the order demonstrated below. First, the grain size of the Al matrix of the initial billet was manufactured to 30-50 micrometers by the continuous casting machine. Then, rolling was repeated until it became predetermined thickness, and the crystal grain was dismissed one or more times in the rolling process which makes this
상기와 같이 소정의 두께까지 압연된 알루미늄 베어링 합금판을 강철 백메탈에 압접해서 바이메탈을 제조한다. 이때, 접착층이 되는 알루미늄판을 알루미늄 베어링 합금판과 강철 백메탈 사이에 끼워 넣어서 압접해도 된다. 그리고, 압접 후에 접착력을 높이기 위해 및 비틀림 제거를 위한 소둔처리를 행하고, 필요에 따라서 알루미늄 베어링 합금판을 강화하기 위한 용체화 처리 등의 열처리를 실시해도 된다. 또한, 바이메탈에 압연을 시행해도 된다. 상기와 같이 제조한 바이메탈을 반원 통 모양으로 가공하여 하프 베어링으로 하였다.As described above, the aluminum bearing alloy sheet rolled to a predetermined thickness is pressed against the steel back metal to produce a bimetal. At this time, the aluminum plate serving as the adhesive layer may be sandwiched between the aluminum bearing alloy plate and the steel back metal to be pressed. After annealing, annealing may be performed to increase the adhesive force and to remove the torsion, and may be subjected to heat treatment such as solution treatment to reinforce the aluminum bearing alloy plate as necessary. Moreover, you may roll on bimetal. The bimetal manufactured as described above was processed into a semi-cylindrical shape to obtain a half bearing.
제조된 하프 베어링을 이용해 X선 회절에 의해 Si입자의 피크 강도를 측정했다. 그리고, 이와 같이 측정한 하프 베어링의 도 1에서 나타내는 시험 조건으로 마모시험을 수행하고 도 2에서 나타내는 시험 조건으로 소부시험을 실시했다. 마모 시험은 기동 정지를 수행하여 축과의 접촉을 적극적으로 수행함으로써 마모량(㎛)을 측정하고 내마모성을 평가하는 것이다. 또한, 소부시험은 베어링 내면에 하중을 부가하고 소정의 시험 시간에 소부되지 않은 최대면압(MPa)을 내소부성으로서 평가하는 것이다.The peak intensity of the Si particles was measured by X-ray diffraction using the manufactured half bearing. And the abrasion test was done on the test conditions shown in FIG. 1 of the half bearing measured in this way, and the baking test was done on the test conditions shown in FIG. The abrasion test is to perform a start stop and actively perform contact with the shaft to measure the amount of wear (µm) and to evaluate the wear resistance. In addition, the baking test applies a load to the bearing inner surface and evaluates the maximum surface pressure MPa not baked at a predetermined test time as the baking resistance.
그러나, 출원인이 상기의 마모시험 및 소부시험을 수행했는데, Si입자의 (111) 면의 회절 강도 비가 0.6이상의 하프 베어링에서는 충분히 만족할 수 있는 내마모성과 내소부성을 가지는 것을 확인할 수 있었고, 또한 청구항 2에 나타내는 비(Dr)를 충족하는 하프 베어링에 대해서도 충분히 만족할 수 있는 내마모성과 내소부성을 가지는 것을 확인할 수 있었으며, 또한 청구항 3에 나타내는 금속 원소를 포함한 하프 베어링에 있어서도 충분히 만족할 수 있는 내마모성과 내소부성을 가지는 것임을 확인할 수 있었다.However, the applicant performed the above abrasion test and quenching test, and it was confirmed that the half-bearing having a diffraction intensity ratio of the (111) plane of the Si particles having satisfactory wear resistance and seizure resistance in the half bearing of 0.6 or more. It was confirmed that the half bearing satisfying the ratio (Dr) also had satisfactory wear resistance and seizure resistance, and also had satisfactory wear resistance and seizure resistance in the half bearing including the metal element of claim 3. It could be confirmed.
한편, Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 0.6 미만인 하프 베어링에서는, 내마모성에서는 만족할 수 있는 것도 있지만, 내소부성이 떨어지는 것으로 확인되었다.On the other hand, in the half-bearing whose diffraction intensity ratio of the (111) plane of Si particle | grains is less than 0.6, although it may be satisfied with abrasion resistance, it was confirmed that baking resistance is inferior.
구체적인 평가의 결과를 도 3을 근거로 하여 설명한다.The result of a specific evaluation is demonstrated based on FIG.
실시예품 1~7은 전술한 것처럼 제작해서 준비했다. 비교예품 1은 결정립을 소멸시키지 않는 종래의 압연 공정을 이용해서 똑같이 준비했다.Examples 1-7 were produced and prepared as mentioned above. Comparative Example 1 was prepared in the same manner using a conventional rolling process that does not dissipate crystal grains.
우선, Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 내마모성 및 내소부성에 주는 영향을 검토하기 위해서 실시예품 7과 비교예품 1을 대비하였다. 실시예품 7은 Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 0.62이다. 이 실시예품 7은 마모량 14㎛이며, 소부되지 않은 최대면압이 90MPa였다. 이에 대해, 비교예품 1은 Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 0.53이다. 그리고 표준 시료의 경우, Si입자의 (111) 면의 회절강도비는 0.51이며, 비교예품 1에 가깝다. 이 비교예품 1은 마모량이 18㎛이며, 소부되지 않은 최대면압이 70MPa였다. 이 실시예품 7과 비교예품 1의 대비로부터, 오차를 고려해서 Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 0.6이상이면, 내마모성 및 내소부성이 모두 향상되는 것을 알 수 있다. 이와 같이, Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 0.6이상인 실시예품 1에서 7은 모두 비교예품 1과 비교해서 내마모성 및 내소부성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.First, Example 7 and Comparative Example 1 were compared to examine the effect of the diffraction intensity ratio on the (111) plane of the Si particles on the wear resistance and the seizure resistance. In Example 7, the diffraction intensity ratio of the (111) plane of the Si particles was 0.62. This Example 7 had a wear amount of 14 µm, and the maximum surface pressure not baked was 90 MPa. In contrast, Comparative Example 1 has a diffraction intensity ratio of 0.53 on the (111) plane of Si particles. In the case of the standard sample, the diffraction intensity ratio of the (111) plane of the Si particles was 0.51, which is close to Comparative Example 1. In Comparative Example 1, the wear amount was 18 µm and the maximum surface pressure not baked was 70 MPa. From the comparison between Example 7 and Comparative Example 1, it can be seen that both the wear resistance and the baking resistance are improved when the diffraction intensity ratio of the (111) plane of the Si particles is 0.6 or more in consideration of the error. As described above, it was confirmed that the Examples 1 to 7 in which the diffraction intensity ratio of the (111) plane of the Si particles were 0.6 or more improved in the wear resistance and the baking resistance as compared with the Comparative Example 1.
Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 0.7 이상이면, 특히 내마모성에 대해서 바람직한 것임도 확인할 수 있었다.When the diffraction intensity ratio of the (111) plane of the Si particles is 0.7 or more, it was also confirmed that it is particularly preferable for wear resistance.
다음으로 회절 강도의 비(Dr)가 내소부성에 주는 영향을 검토하기 위해서 실시예품 6과 실시예품 7을 대비한다. 실시예품 6은, 베어링 표면에서의 Si입자의 (111) 면의 회절 강도와 베어링 내부에 있어서의 Si입자의(111) 면의 회절 강도의 비(Dr)가 Dr=1.19이다. 이 실시예품 6은 소부되지 않은 최대면압이 100MPa이다. 이에 대해 실시예품 7은 이 회절 강도의 비(Dr)가 Dr=1.21이다. 이 실시예품 7은 소부되지 않은 최대면압이 90MPa이다. 이 실시예품 6과 실시예품 7의 대비로부터 회절 강도의 비(Dr)가 1.2 이하이면 내소부성이 향상하는 것을 알 수 있다.Next, Example 6 is compared with Example 7 in order to examine the effect of the ratio (Dr) of diffraction intensity on baking resistance. In Example 6, the ratio (Dr) of the diffraction intensity of the (111) plane of Si particles on the bearing surface and the diffraction intensity of the (111) plane of Si particles inside the bearing is Dr = 1.19. In Example 6, the maximum surface pressure not baked was 100 MPa. In contrast, in Example 7, the ratio (Dr) of the diffraction intensity was Dr = 1.21. In Example 7, the maximum surface pressure not baked was 90 MPa. From the comparison between Example 6 and Example 7, it can be seen that the baking resistance is improved when the ratio Dr of the diffraction intensity is 1.2 or less.
여기서, 도 3의 경우 회절 강도의 비(Dr)는 Dr={베어링 표면에서의 Si입자의 (111) 면의 회절 강도/베어링 내부에서의 Si입자의 (111) 면의 회절 강도}로서 산출한다.Here, in the case of FIG. 3, the ratio (Dr) of the diffraction intensity is calculated as Dr = {diffraction intensity of the (111) plane of the Si particles on the bearing surface / diffraction intensity of the (111) plane of the Si particles inside the bearing. .
이와 같이, 회절 강도의 비(Dr)를 0.8≤Dr≤1.2로 규정함으로써 내소부성이 향상하는 것을 확인할 수 있었다. 도 3에서 (Dr)는 1.00이상 1.19이하인 것이 보다 바람직한 것임도 확인할 수 있다.Thus, by specifying the ratio (Dr) of the diffraction intensity as 0.8≤Dr≤1.2, it was confirmed that the baking resistance was improved. In Figure 3 (Dr) can be confirmed that it is more preferable that the 1.00 or more and 1.19 or less.
그리고 또한, 각종의 금속 원소를 포함시킴으로써 Al매트릭스의 강도 및 내열성의 향상을 도모할 수 있다.In addition, by including various metal elements, the strength and heat resistance of the Al matrix can be improved.
Claims (3)
상기 Si입자의 (111) 면의 회절강도비가 0.6 이상인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 베어링.In the aluminum alloy bearing containing 1.0 to 10.0% by weight of Si and the Si particles are dispersed,
The aluminum alloy bearing, characterized in that the diffraction intensity ratio of the (111) plane of the Si particles is 0.6 or more.
상기 베어링 표면에서의 상기 Si입자의 (111) 면의 회절강도와, 상기 베어링 내부에서의 상기 Si입자의 (111) 면의 회절강도의 비(Dr)는
0.8≤Dr≤1.2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 베어링.The bearing of claim 1, wherein the aluminum alloy bearing has a bearing surface and a bearing interior at a position deeper than the bearing surface in the thickness direction,
The ratio (Dr) of the diffraction intensity of the (111) plane of the Si particles on the bearing surface and the diffraction intensity of the (111) plane of the Si particles inside the bearing is
Aluminum alloy bearing, characterized in that 0.8≤Dr≤1.2.
(가)Cu, Zn, Mg 중에서 선택된 1종 이상을 총량으로 0.1~7.0중량%.
(나)Mn, V, Mo, Cr, Co, Fe, Ni, W 중에서 선택된 1종 이상을 총량으로 0.01~3.0중량%.
(다)B, Ti, Zr 중에서 선택된 1종 이상을 총량으로 0.01~2.0중량%.The aluminum alloy bearing according to claim 1 or 2, wherein the aluminum alloy bearing contains any one or more of the following (A) to (C).
(A) 0.1 to 7.0% by weight in total of one or more selected from Cu, Zn, and Mg.
(B) 0.01 to 3.0% by weight in total of one or more selected from Mn, V, Mo, Cr, Co, Fe, Ni, and W.
(C) 0.01 to 2.0% by weight of one or more selected from B, Ti, and Zr as a total amount.
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