JPH04198440A - 焼結銅合金層を有する摺動部材 - Google Patents

焼結銅合金層を有する摺動部材

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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、自動車、産業機械、農業機械等におけるブツ
シュ、ワッシャーなどとして好適に使用される複合摺動
部材に係わり、特に潤滑条件の苛酷な境界潤滑状態にお
いて、従来品に比して良好な耐摩耗性を示す複合摺動部
材に関するものである。
従来技術、および発明が解決しようとする課題従来、前
記のブツシュ、ワッシャー等には、主として青銅、鉛青
銅、黒鉛含有青銅のような焼結銅合金が使用されており
、これらの合金は、潤滑油が存在する使用条件下では良
好な摺動性能を発揮する。しかしながら該合金は、境界
潤滑領域において、特に耐摩耗性に劣り、十分な摺動性
能が得られていなかった。
本発明は、斯かる技術的背景の下で創案されたものであ
り、境界潤滑条件下における耐摩耗性が改善された焼結
銅合金層を備える摺動部材を提供することをその目的と
する。
課題を解決するための手段 この目的は、焼結銅合金に硬質のＮｉ−Ｂ化合物を添加
することによって達成される。本発明摺動部材は、以下
の形態で提供される。
１、　鋼板製裏金と、該裏金の一方の面上に一体に設け
られた焼結銅合金層から成り、該焼結銅合金の組成が、
Ｓｎ：１〜１５％、Ｎｉ−Ｂ：１〜２０％、Ｐ：１１％
以下、Ｃｕ：残部（数字はいずれも重量％）であること
を特徴とする焼結銅合金層を有する摺動部材。
２、　　＠板製裏金と、該裏金の一方の面上に一体に設
けられた焼結銅合金層から成り、該焼結銅合金の組成が
、Ｓｎ：１〜１５％、Ｎｉ−８１〜２０％、Ｐｂ：１〜
３０％、Ｐ：１％以下、Ｃｕ：残部であることを特徴と
する焼結銅合金層を有する摺動部材。
３、　鋼板製裏金と、該裏金の一方の面上に一体に設け
られた焼結銅合金層から成り、該焼結銅合金の組成が、
Ｓｎ：１〜１５％、Ｎｉ　−Ｂ：１〜２０％、黒鉛・０
．５〜８％、Ｐ：１−％以下、Ｃｕ：残部であることを
特徴とする焼結銅合金層を有する摺動部材。
４、＃１板製裏金と、該裏金の一方の面上に一体に設け
られた焼結銅合金層から成り、該焼結銅合金の組成が、
Ｓｎ：１〜１５％、Ｎｉ　−Ｂ１−２０％、Ｐｂ：１〜
３０％、黒鉛。
０．５〜８％、Ｐ：１％以下、Ｃｕ：残部であることを
特徴とする焼結銅合金層を有する摺動部材。
以上において、Ｎｉ−Ｂ化合物としては、Ｂニア−１，
５％、Ｎｉコ残部なる組成のものを使用することが好適
であり、また裏金用鋼板としては、表面処理が施されて
いないもの、または銅めっきまたは銅合金めっきが施さ
れたものを使用することができる。
次に、焼結銅合金における各合金成分含有量の限定理由
を述べる。
■　５ｎ（１〜１．５％）：Ｓｎは、Ｃｕと合金化して
７トリツクスの強度を高める。１％未満では、材料強度
が不足するとともに耐摩耗性に劣り、１５％を超えると
、合金が脆弱になる。
■　黒鉛（屹　５〜８％）、黒鉛は、潤滑油膜が形成さ
れない金属接触の状態において、自己潤滑性を有する成
分として潤滑性能を発揮する。０．５％未満では潤滑作
用が不足し、８％を超えると、合金強度が極度に低下す
る。
■　Ｎｉ−Ｂ化合物（１〜２０％）：Ｎｉ−Ｂ化合物と
しては、Ｂ：７〜１５％、Ｎｉ：残部なる組成のものが
好適に使用される。その硬度はＨｖ　１．０００以上で
ある。Ｎｉ−Ｂ化合物は銅合金中に分散し、耐摩耗性を
向上させる。該化合物中のＢが７％以下では、Ｎｉ−Ｂ
化合物の他にＮｉ単体が共存し、耐摩耗材として不十分
である。Ｂが１５％を超えると、Ｎ４−Ｂ化合物の他に
Ｂが存在し、銅合金の焼結性が阻害される。Ｎｉ−Ｂ化
合物が１９６未満では、耐摩耗性向上に効果が少なく、
２０％を超えると、合金が脆弱になり、また相手摺動部
材に研摩摩耗を発生せしめる。
■　Ｐ（１％以下）：耐摩耗性および焼結性を向上させ
るために、１％以下を添加する。］％を超えると、機械
的性質のうち靭性が低下する。
■　Ｐｂ（１〜３０％）：Ｐｂは、軟質成分として潤滑
性に効果を発揮する。また、潤滑油が存在する場合にお
いて、ｐｂは親油性の良好な成分として潤滑性に効果を
発揮する。１−％未満では該効果が不十分であり、３０
％を超えると、合金強度が低下し、摺動材料として不適
当である。
実施例 表１に示される試料１〜１２の各合金粉末を、予めその
表面に銅めっきが施された鋼板上に散布し、それを水素
雰囲気炉中で温度７００°Ｃ〜９００℃にて１０〜３０
分間加熱焼結した。焼結によって得た複合体に圧延およ
び再焼結処理を施した。
ここで、圧延とはロール圧延を指し、焼結銅合金層の密
度を高めるとともに、複合体としての所定の肉厚に仕上
げることを意味する。また、再焼結処理とは、水素雰囲
気炉中て温度７００℃〜９００℃にて１０〜３０分間加
熱し、焼結銅合金層の結合力を高める処理である。かく
して、得られた各複合摺動部材の寸法は、全肉厚２．２
ｍｍ、焼結銅合金層の厚さ０．６ｍｍ、幅１．００　ｍ
ｍであった。
試料１〜８は本発明に係わる複合摺動部材であり、試料
９〜１２は従来の複合摺動部材である。
各摺動部材の機械的性質（硬さ、引張り強度、鋼裏金と
合金層との接着強度）および摩耗性能を調べ、その結果
を表２、表３にそれぞれ示した。
表４は摩耗試験条件を示す。
表１ 表２ −］〇− −１，１− 表４ ［試験結果の評価］ 類似組成の従来品Ｎ０１０と本発明品Ｎα１とを表３に
示される摩耗試験結果で比較すると、Ｎｉ−Ｂ化合物を
５５重量％加えた前者（Ｎｏ、１０）に対する後者（Ｎ
ｏ、１）の摩耗量が約１／３０であることが判る。
また、従来品Ｎｏ、１１と本発明品Ｎｏ、　７とを対比
すると、Ｎｉ−Ｂ化合物３重量％を添加することによっ
て（Ｎｏ、７）、摩耗量が約１／７に減少しており、Ｎ
ｉ　−Ｂ化合物の添加が耐摩耗性を大幅に向上させるこ
とが判る。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、焼結銅合金層を有する
本発明摺動部材では、銅合金中にＮｉ−Ｂ化合物を含有
させたため、従来の青銅、鉛青銅、黒鉛含有青銅等の焼
結合金に比して耐摩耗性が良好である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）鋼板製裏金と、該裏金の一方の面上に一体に設け
    られた焼結銅合金層から成り、該焼結銅合金の組成が、
    Ｓｎ：１〜１５％、Ｎｉ−Ｂ：１〜２０％、Ｐ：１％以
    下、Ｃｕ：残部（数字はいずれも重量％）であることを
    特徴とする焼結銅合金層を有する摺動部材。
  2. （２）鋼板製裏金と、該裏金の一方の面上に一体に設け
    られた焼結銅合金層から成り、該焼結銅合金の組成が、
    Ｓｎ：１〜１５％、Ｎｉ−Ｂ：１〜２０％、Ｐｂ：１〜
    ３０％、Ｐ：１％以下、Ｃｕ：残部（数字はいずれも重
    量％）であることを特徴とする焼結銅合金層を有する摺
    動部材。
  3. （３）鋼板製裏金と、該裏金の一方の面上に一体に設け
    られた焼結銅合金層から成り、該焼結銅合金の組成が、
    Ｓｎ：１〜１５％、Ｎｉ−Ｂ：１〜２０％、黒鉛：０．
    ５〜８％、Ｐ：１％以下、Ｃｕ：残部（数字はいずれも
    重量％）であることを特徴とする焼結銅合金層を有する
    摺動部材。
  4. （４）鋼板製裏金と、該裏金の一方の面上に一体に設け
    られた焼結銅合金層から成り、該焼結銅合金の組成が、
    Ｓｎ：１〜１５％、Ｎｉ−Ｂ：１〜２０％、Ｐｂ：１〜
    ３０％、黒鉛：０．５〜８％、Ｐ：１％以下、Ｃｕ：残
    部（数字はいずれも重量％）であることを特徴とする焼
    結銅合金層を有する摺動部材。
  5. （５）Ｎｉ−Ｂ化合物が、Ｂ：７〜１５％、Ｎｉ：残部
    （数字は重量％）から成る請求項１ないし４のいずれか
    １項に記載された焼結銅合金層を有する摺動部材。
  6. （６）前記鋼板の焼結層が形成される表面に予め銅めっ
    きが施されていることを特徴とする請求項１ないし５の
    いずれか１項に記載された焼結銅合金層を有する摺動部
    材。
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