JPH02107731A - 耐摩耗性銅系焼結含油軸受材料 - Google Patents

耐摩耗性銅系焼結含油軸受材料

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JPH02107731A JP63259507A JP25950788A JPH02107731A JP H02107731 A JPH02107731 A JP H02107731A JP 63259507 A JP63259507 A JP 63259507A JP 25950788 A JP25950788 A JP 25950788A JP H02107731 A JPH02107731 A JP H02107731A
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、摺動相手軸を傷付けることがない耐摩耗性銅
系焼結含油軸受合金に関するものである。
〔従来の技術１ 焼結含油軸受は、一般に相手材である軸に対して焼き付
き難い基地合金相を有し、潤滑油を摺動面に供給する含
油孔を生成しており、また必要に応じてこれに固体潤滑
剤を添加したものであり、摺動時の潤滑はこれらによっ
て維持される。
このような銅錫系焼結含油軸受合金としては。
例えば本出願人による特公昭６０　＝　３５９７８号が
挙げられる。この合金は、摺動面状況に及ぼす基地合金
と固体潤滑剤について考察し、ニッケルまたはコバルト
を添加することによって基地合金を強靭化してその塑性
変形を防止し、以て固体潤滑剤がりｈ渠内に摺動面に現
れ固体潤滑機能を十分発揮させようとするものである。
具体的には２〜１５％の固体潤滑剤を含有する銅錫系材
料中にニッケルまたはコバルトの少なくとも一方を１〜
２０％添加した合金である。
この合金は１通常の固体潤滑剤を含む銅錫系焼結含油軸
受に比べ、軸受の摩耗量が極めて少ない材料である。
また、その製造方法は粒度１００メツシユ以下の電解銅
粉末、１００メツシユ以下の錫粉末、２００メツシユ以
下のニッケル粉末またはコバルト粉末、二硫化モリブデ
ン粉末および鉛粉末を上記組成になるよう配合し、通常
の方法で成形・焼結するものである。
［発明が解決しようとする課題１ 前述した従来の焼結含油軸受材料は、基地合金相を強化
したものであるから、相手軸に対して比較的アタック性
があり、軸をかじって損傷を与える結果、摩擦係数が増
大する傾向があった。
この現象は焼き入れされた軸受鋼やステンレス鋼製の軸
においては生じることがなく実用上なんら問題なかった
が、熱処理しない（以下、生材という）炭素鋼やステン
レス鋼では認められた。
生材軸はコストの面で有利であり、焼結含油軸受と組み
合わせて採用する産業界の傾向があり、アタック性の無
い材料が望まれていた。
本発明は上述の事情により成されたもので、従来材の軸
に対するアタック性を改良することを目的としたもので
ある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の焼結含油軸受材料は、固体潤滑剤を含む銅錫系
材料にコバルトを添加すると共に、そのコバルトを特定
の粒子径の形で分散させることを骨子とし、具体的には
錫２〜１１重量％と、コバル１〜１〜２０重量％と、固
体潤滑剤として二硫化モリブデン１．黒鉛および鉛の少
なくとも１種２〜ｔ５ｆｆｉｉ％とを含有し、コバルト
が平均粒径２０μｍ以下で分散している組織を有するこ
とを特徴とするものである６ 〔作用１ ついで、構成要件の作用について説明する。
銅錫系焼結合金における通常の錫添加率は８〜１１重］
Ｕ％であるが、本発明においては後述するコバルトの添
加によりこの基地を強靭化する効果によって、２〜１１
重１％錫の範囲が適用できる。
装造する際に、原料は銅粉と錫粉を混合したものでも合
金粉の形でも差は認められない。
コバルトは！および錫と一部合金となり、細かく分散し
た組織構成にすることにより、基地を補強する作用をす
る。このときコバルトは好ましい粒子径と添加量とがあ
る。粒子径を大きい状態で分散させると、生材軸と摺動
する際にコバルト粒子の作用が大き過ぎて軸を傷付は易
くなり、平均粒子径を２０μｍ以下にすることが必要で
あるにのためコバルトは、モ均粒子径が２０ＬＬｍ以下
のコバルト粉末の形で添加するか、このコバルト粉末を
青銅合金粉または銅粉に冶金的に付着させた粉末が用い
られる。合金粉の形では分散組織は得られない。
また、添加量は１〜２０重量％の範囲が良好であり、１
重量％より少ないと所望する基地の強化が無く、２０重
１％を越えると生材軸を傷付は易くなる。
固体潤滑剤は一般的な二硫化モリブデン、鉛、黒鉛を採
用し、各々単独でも混ぜ合わして用いても同じ作用をす
る９添加量は２〜１５ｆｆｊ量％の範囲であり、効果と
費用を勘案すると２〜１０重ｆｆ１％が好ましい。２市
川％より一λないと潤滑効果が認められず、１５重重遣
を越えると材料の強度が低くなり好ましくない。
［実施例１ 次に、本発明を実施例に基づいて説明する。
下記に示す原料粉を準備した。コバルト粉；よ４ｆ１頚
で、Ａで示した粉末が従来用いていたものである。
（１）Ｃｕ−９％Ｓｎ合金扮　−１００メツシユ（２゛
電解銅粉　　　　　　　−１００メツシユ（３）錫粉　
　　　　　　　　−２００メツシユ（４ニッケル扮　　
　　　　−２００メツシユ（５コバルト粉　　　第１表
に示す粒度分布のＡ−Ｄの４種類 （６）亜鉛　　　　　　　　　−２５０メツシユ（７）
二硫化モリブデン扮　　−１００メツシユ（８）黒鉛粉
　　　　　　　　−１００メツシユこれらの粉末を第２
表に示す組成になるように配合し、押型で軸受形状に成
形したのちアンモニア分解ガス中、温度７８０°Ｃで焼
結した。そしてサイジングして密度６．５　ｇ　／　ｃ
　ｍ’の所定寸法とし、粘度グレード６８相当のタービ
ン曲を含浸して試料に供した。
第２表において、Ｍｏ　Ｓ　２は二硫化モリブデン、Ｃ
は黒鉛を表わし、Ｃｕは省略しである。またＣ０ＩＩｉ
ｉｌのＡ−Ｄは第１表と同じである。
これらの各試料について、軸受耐久試験を行った。用い
た軸は構造用炭素ｍ５４５ｃの生材で、滑り速度５ｍ／
ｍｉｎ、荷重２ｋｇｆ／ｃｍ”、軸受周辺の温度１６０
℃の条件にて２００時間運転した。
その試験結果および各試料の表面硬さ測定結果を第３表
に示す。
試料ｌと２は、従来材を代表とする軸受材の基地強化元
素の比較であり、両者とも軸受の摩耗は少ないが、相手
軸を傷付けた。
第１図は、試験前後の軸表面粗さを例示したもので番号
１〜５は第２表および第３表と対応しており、それぞれ
左側に示した試験前の粗さのもの（Ａ）が試験後右側に
示す粗さＣＢ）になったことを示したものである。いず
れも面粗さが小さくなり凹形に摩耗していることを示し
ている。第１図の縦の目盛は０．２　ａｍ、横の目盛は
０．５　ｍ　ｍである。
詳細に観察すると、ニッケル添加は硬さが高く軸を傷付
けやすい性質が大きい傾向がある。これはニンケルはコ
バルトに比べ、銅および錫と合金化し易いため、硬い金
属間化合物となっていると考察される。
試料Ｎｏ、２〜５はコバルｌ−の粒度の影響を現してお
り、従来の粒度（Ａで示す）によるものより細かい粒度
において良好な結果を示していることが分かる。特に平
均粒径２０μｍ以下の試料Ｎ。
４．５が優れている。なお、コバルトの粒度は特性Ｘ線
による面分析および線分析によって測定することができ
、原料粉末の粒度測定値とほぼ一致する。
試料Ｎｏ、６．７は、３種類の固体潤滑剤を用い添加量
が多い実施例で、硬さは低いが軸受性能が優れているこ
とが分かる。
試料Ｎｏ、５．８．９は、コバルトの添加量の効用を比
較したもので、添加量が多くなると共に硬さが高くなる
が、軸の摩耗は認めない。
試料Ｎｏ、ｌＯは、錫量を減らし、コバルト量を増加し
たものであるが、良い結果を示している。
なお、試料Ｎｏ、６〜ＩＯの軸表面粗さは、試料Ｎｏ、
４ｊ５よび試料Ｎｏ−５と同様な波形を示したので、第
１図では省略しである。
一方、これらの軸受試料を軸受鋼５ＵＪ２の熱処理材で
作った軸で同様な試験を行ったが、いずれの試料も軸、
軸受ともに損傷がなく、硬い軸では差異が認められなか
った。
第　　１ 表 ［発明の効果］ 以上、説明したように本発明は先に開発した特公昭６０
−３５９７８号記載の焼結含油軸受材を改良し、基地強
化付与元素をコバルト、その平均粒径を２０１１ｍ以下
に限定したものであるから。
用いられる軸の材質が生材でも傷付けることがなく、ま
た、熱処理材にも採用できるので、広範囲の用途に用い
られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第［図は軸受試験前後の軸表面粗さ測定結果を示すチャ
ー１・である。 出　願　人　　日立粉末冶金株式会社 代 理 人

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １　錫２〜１１重量％と、コバルト１〜２０重量％と、
    固体潤滑剤として二硫化モリブデン、黒鉛および鉛の少
    なくとも１種２〜１５重量％とを含有し、コバルトが平
    均粒径２０μｍ以下で分散している組織を有することを
    特徴とする耐摩耗性銅系焼結含有軸受材料。
JP63259507A 1988-10-17 1988-10-17 耐摩耗性銅系焼結含油軸受材料 Expired - Fee Related JPH0765133B2 (ja)

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