JPS6031894B2 - 軸受用高力アルミニウム合金 - Google Patents
軸受用高力アルミニウム合金Info
- Publication number
- JPS6031894B2 JPS6031894B2 JP53007850A JP785078A JPS6031894B2 JP S6031894 B2 JPS6031894 B2 JP S6031894B2 JP 53007850 A JP53007850 A JP 53007850A JP 785078 A JP785078 A JP 785078A JP S6031894 B2 JPS6031894 B2 JP S6031894B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- strength
- bearings
- present
- aluminum alloy
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は強力且つ耐熱性のすぐれた軸受用アルミニウム
合金に関する。
合金に関する。
近年アルミニウム合金が各種工業に進出するに伴なし・
軸受用材料としての用途も盛んになってきている。
軸受用材料としての用途も盛んになってきている。
しかし乍ら、従来より使用されているＡ夕−Ｓｎ系を主
体とする軸受用アルミニウム合金は同じく軸受材として
用いられる高力黄鋼、リン青銅などの銅合金材に較べて
強度が低いので、例えば船舶、車輪等の内燃機関用すべ
り軸受等荷重軸受に対する軸受材として使用する場合に
はアルミニウム合金材単独で用いることには問題があり
、鋼を裏金とする合せ材として用いられることが多い。
しかし乍らこの合せ材によるものはアルミニウムと鋼と
の接合の技術的困難性などによって製造が著しく面倒で
あるばかりでなくコスト的にも不利である。
体とする軸受用アルミニウム合金は同じく軸受材として
用いられる高力黄鋼、リン青銅などの銅合金材に較べて
強度が低いので、例えば船舶、車輪等の内燃機関用すべ
り軸受等荷重軸受に対する軸受材として使用する場合に
はアルミニウム合金材単独で用いることには問題があり
、鋼を裏金とする合せ材として用いられることが多い。
しかし乍らこの合せ材によるものはアルミニウムと鋼と
の接合の技術的困難性などによって製造が著しく面倒で
あるばかりでなくコスト的にも不利である。
一方アルミニウム合金中Ａ〆一Ｚｎ−Ｍｇ系合金は比較
的高強度のアルミニウム合金として知られており一部ソ
リッドタィプの軸受材として用いられる場合もあるが、
高温特性や耐摩耗性がおとり、軸受材としての性能にい
まひとつ欠ける欠点がある。しかし乍ら本発明者らはＡ
そ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金の軸受特性と強度特性に注目し、
これにさらに耐熱性および耐摩耗性と軸受特性を付与す
ることによって強力なソリッドタィプのアルミニウム合
金軸受材を提供することについて鋭意研究を進めた結果
本発明を完成したものであって、本発明はＺｎ３〜１０
％，Ｍｇ０．６〜１．５％，Ｓｉｌ〜４％，Ｍｎｏ．４
〜１．０％およびＣｕｏ．２〜０．６％，を必須成分と
し、これにさらにＰｂｏ．５〜３％，Ｓｎｏ．５〜３％
，Ｃｒｏ．０５〜０．３％，Ｚｒｏ．０５〜０．２５％
，Ｔｉｏ．２％以下およびＢＯ．０５％以下のうちの１
種または２種以上を選択成分として含有し、残部Ａ夕お
よび不純物よりなる軸受用高力アルミニウム合金である
。
的高強度のアルミニウム合金として知られており一部ソ
リッドタィプの軸受材として用いられる場合もあるが、
高温特性や耐摩耗性がおとり、軸受材としての性能にい
まひとつ欠ける欠点がある。しかし乍ら本発明者らはＡ
そ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金の軸受特性と強度特性に注目し、
これにさらに耐熱性および耐摩耗性と軸受特性を付与す
ることによって強力なソリッドタィプのアルミニウム合
金軸受材を提供することについて鋭意研究を進めた結果
本発明を完成したものであって、本発明はＺｎ３〜１０
％，Ｍｇ０．６〜１．５％，Ｓｉｌ〜４％，Ｍｎｏ．４
〜１．０％およびＣｕｏ．２〜０．６％，を必須成分と
し、これにさらにＰｂｏ．５〜３％，Ｓｎｏ．５〜３％
，Ｃｒｏ．０５〜０．３％，Ｚｒｏ．０５〜０．２５％
，Ｔｉｏ．２％以下およびＢＯ．０５％以下のうちの１
種または２種以上を選択成分として含有し、残部Ａ夕お
よび不純物よりなる軸受用高力アルミニウム合金である
。
本発明合金はほぼ黄鋼に匹敵する強度と良好な耐摩耗性
を有し、さらに耐熱性にもすぐれているので軸受材とし
て好適であるといえる。
を有し、さらに耐熱性にもすぐれているので軸受材とし
て好適であるといえる。
次に本発明合金についてその合金成分元素の添加理由を
述べる。【１｝ Ｚｎ３〜１０％ Ｚｎは合金に軸受特性と強度を付与するものであり、３
％以下では軸受特性と強度増加効果少なく、また１０％
以上では合金が応力腐食を起し易くなる。
述べる。【１｝ Ｚｎ３〜１０％ Ｚｎは合金に軸受特性と強度を付与するものであり、３
％以下では軸受特性と強度増加効果少なく、また１０％
以上では合金が応力腐食を起し易くなる。
■ Ｍｇ０．６〜１．５％
ＭＳはＺｎおよびＳｉと共存することによって時効処理
による合金強度増大に効果を有するものである。
による合金強度増大に効果を有するものである。
０．６％以下では時効による増強効果が不充分であり、
１．５％以上では加工性が著しく阻害される。
１．５％以上では加工性が著しく阻害される。
｛３｝ Ｓｉｌ〜４％
Ｓｉは合金基質中に共晶として細かく均一に分散し、合
金強度を向上すると共に耐摩耗性向上に効果を有するほ
か、その一部はＭｇと結合して時効処理による強度増強
を果すものである。
金強度を向上すると共に耐摩耗性向上に効果を有するほ
か、その一部はＭｇと結合して時効処理による強度増強
を果すものである。
１％以下ではその効果が少なく、また４％以上では加工
性が低下する。
性が低下する。
【４）Ｍｎｏ．４〜１．０％
Ｍｎは合金中に不純物として存在するＦｅによって生ず
る針状Ａ夕−Ｆｅ−Ｓｉ化合物を球状化する性質を有し
、これによって合金に強鞠性を付与し、また熱処理によ
って生ずる微細析出物が材料に耐熱性を付与する。
る針状Ａ夕−Ｆｅ−Ｓｉ化合物を球状化する性質を有し
、これによって合金に強鞠性を付与し、また熱処理によ
って生ずる微細析出物が材料に耐熱性を付与する。
しかして０．４％以下では上記の効果が充分に発揮され
ず、また１％以上では銭塊鋳造時にＭｎの粗大晶出物を
生ずるので材料製造上好ましくない。【５ー Ｃｕｏ．
２〜０．６％ Ｃｕは基質アルミニウム中に固落して強度を高めまた耐
摩耗性を向上さす効果を有する。
ず、また１％以上では銭塊鋳造時にＭｎの粗大晶出物を
生ずるので材料製造上好ましくない。【５ー Ｃｕｏ．
２〜０．６％ Ｃｕは基質アルミニウム中に固落して強度を高めまた耐
摩耗性を向上さす効果を有する。
０．２％以下ではその効果少なく、一方０．６％以上と
なると耐食性が劣化する。
なると耐食性が劣化する。
上記は本発明合金において必須合金成分として加えられ
る合金元素についてその添加理由について述べたもので
あるが、本発明においては軸受使用の目的に応じて、（
６）以下にその添加理由を示す選択合金成分の１種また
は２種以上を補助的に添加することによって軸受材とし
ての性能を一層効果的に発揮するものである。
る合金元素についてその添加理由について述べたもので
あるが、本発明においては軸受使用の目的に応じて、（
６）以下にその添加理由を示す選択合金成分の１種また
は２種以上を補助的に添加することによって軸受材とし
ての性能を一層効果的に発揮するものである。
■ Ｐｂｏ．５〜３％
Ｐｂはアルミニウム中に殆んど固溶することなく単体で
結晶粒界に沿って分布し、合金に耐暁付性を与えまたご
み埋収性を付与する効果を有する。
結晶粒界に沿って分布し、合金に耐暁付性を与えまたご
み埋収性を付与する効果を有する。
しかして０．５％以下ではその効果がなく、また３％以
上では合金が脆くなり加工性を低下する。‘７’Ｓｎｏ
．５〜３％ Ｓｎはアルミニウム基質中にほとんど固溶せず単体で網
目状乃至は小粒状に分布し、合金の耐疲労性を向上さす
ものであり、０．５％以下ではその効果に乏しく、また
３％以上では合金が脆くなり加工性を低下する。
上では合金が脆くなり加工性を低下する。‘７’Ｓｎｏ
．５〜３％ Ｓｎはアルミニウム基質中にほとんど固溶せず単体で網
目状乃至は小粒状に分布し、合金の耐疲労性を向上さす
ものであり、０．５％以下ではその効果に乏しく、また
３％以上では合金が脆くなり加工性を低下する。
■ Ｃｒｏ．０５〜０．３％
Ｚｒｏ．０５〜０．２５％
Ｃｒ，Ｚｒはアルミニウム合金の再結晶防止作用を有し
、従って高温における材料の強度低下を防止する効果を
有する。
、従って高温における材料の強度低下を防止する効果を
有する。
Ｃｒ，Ｚｒとも０．０５％以下ではその効果が不充分で
あり、またそれぞれの上限値以上を添加してもこれ以上
の効果は期待たれず、しかも往々にして鋳造時にこれら
の元素の巨大晶を晶出して材料欠陥を生ずる原因となる
。■ Ｔｊｏ．２％以下 ＢＯ．０５％以下 Ｔｉ，Ｂはアルミニウム鋳造組織を微細化して常温強度
を向上し「加工性改善にも効果を有する。
あり、またそれぞれの上限値以上を添加してもこれ以上
の効果は期待たれず、しかも往々にして鋳造時にこれら
の元素の巨大晶を晶出して材料欠陥を生ずる原因となる
。■ Ｔｊｏ．２％以下 ＢＯ．０５％以下 Ｔｉ，Ｂはアルミニウム鋳造組織を微細化して常温強度
を向上し「加工性改善にも効果を有する。
各下限値以下ではその効果が少なく、上限値以上では却
って強度が低下するので好ましくない。本発明合金によ
って軸受材を得るに際しては、綾魂を押出、鍛造等の一
般的な加工法によって任意の形状に仕上げ、これを４５
０〜５３０℃の温度で熔体化処理を施した後１５０〜２
００００の温度において数時間乃至１項欧時間の人工時
効処理を施すことによって軸受村としてすぐれた強度を
付与することができる。
って強度が低下するので好ましくない。本発明合金によ
って軸受材を得るに際しては、綾魂を押出、鍛造等の一
般的な加工法によって任意の形状に仕上げ、これを４５
０〜５３０℃の温度で熔体化処理を施した後１５０〜２
００００の温度において数時間乃至１項欧時間の人工時
効処理を施すことによって軸受村としてすぐれた強度を
付与することができる。
次に本発明について実施例に基づいて説明する。
第１表は本実施例に使用した合金の化学組織を示したも
のである。実施番号１〜５は本発明合金について、また
実施番号６および７は比較のため使用した従来合金につ
いての化学組成を示す。
のである。実施番号１〜５は本発明合金について、また
実施番号６および７は比較のため使用した従来合金につ
いての化学組成を示す。
第１表
第２表は第１表に示した合金を９８肋？のピレツトに半
連続鋳造し、その銭魂を５３０℃に８時間均熱処理した
後、押出加工によって断面が３５肋×１４側の押出材と
し、次いで該押出材を５３０℃に１時間総体化処理した
後水焼入し、次いで１７０ｏｏに１０時間保持する人工
時効処理を行った試料について常温における機械的性質
を測定した結果を示たものである。
連続鋳造し、その銭魂を５３０℃に８時間均熱処理した
後、押出加工によって断面が３５肋×１４側の押出材と
し、次いで該押出材を５３０℃に１時間総体化処理した
後水焼入し、次いで１７０ｏｏに１０時間保持する人工
時効処理を行った試料について常温における機械的性質
を測定した結果を示たものである。
第２表
第２表より本発明合金（実施番号１〜５）は従来合金（
実施番号６および７）に較べて常温における抗張力、耐
力伸びの何れの値も高く、このことは高荷重ソリッド軸
受材として適したすぐれた強鞠性を有する合金であるこ
とが判る。
実施番号６および７）に較べて常温における抗張力、耐
力伸びの何れの値も高く、このことは高荷重ソリッド軸
受材として適したすぐれた強鞠性を有する合金であるこ
とが判る。
また第３表は同上試料中、本発明合金（実施番号２およ
び４）と従来合金（実施番号６）とについて、常温、１
５０ｑｏ，２００ｑｏおよび２５０ｑ○の各温度におけ
る抗張力を測定した結果である。第３表 第３表より本発明合金は従来合金に較べて高温における
抗張力が高く、このことは本発明合金が高速高荷重運転
によって軸受部分に生ずる或程度の発熱に対して充分に
耐えうるものであることが判る。
び４）と従来合金（実施番号６）とについて、常温、１
５０ｑｏ，２００ｑｏおよび２５０ｑ○の各温度におけ
る抗張力を測定した結果である。第３表 第３表より本発明合金は従来合金に較べて高温における
抗張力が高く、このことは本発明合金が高速高荷重運転
によって軸受部分に生ずる或程度の発熱に対して充分に
耐えうるものであることが判る。
第４表は鋼環、試験片線接触式のティムケン試験機によ
る試料の耐摩耗性試験結果を示したものである。
る試料の耐摩耗性試験結果を示したものである。
試験条件は鋼環（荷重４．５４ｋ９）を試験片上に設置
し回転速度８０仇．ｐ．ｍ．（周速２．０７ｍ／ｍｉｎ
）で１０分間廻転させ、そのときの試験片上に生じた摩
耗痕の面積を測定した。第４表 第４表より本発明合金（実施番号１および２）は従来金
（実施番号６および７）に較べ摩耗痕面積が小ご〈耐摩
耗性においても良好であることが判る。
し回転速度８０仇．ｐ．ｍ．（周速２．０７ｍ／ｍｉｎ
）で１０分間廻転させ、そのときの試験片上に生じた摩
耗痕の面積を測定した。第４表 第４表より本発明合金（実施番号１および２）は従来金
（実施番号６および７）に較べ摩耗痕面積が小ご〈耐摩
耗性においても良好であることが判る。
以上述べた諸種試験結果を総合すると本発明合金は従来
合金に較べて常温高温何れにおいてもはるかに強度高く
また級性においてもすぐれており、且つ耐摩耗性も良好
であるのでアルミニウム合金軸受、殊にソリッドタィプ
の軸受材として好適であるといえる。
合金に較べて常温高温何れにおいてもはるかに強度高く
また級性においてもすぐれており、且つ耐摩耗性も良好
であるのでアルミニウム合金軸受、殊にソリッドタィプ
の軸受材として好適であるといえる。
Claims (1)
- １ Ｚｎ３〜１０％，Ｍｇ０．６〜１．５％，Ｓｉ１〜
４％，Ｍｎ０．４〜１．０％，Ｃｕ０．２〜０．６％，
を必須成分として含有し、さらにＰｂ０．５〜３％，Ｓ
ｎ０．５〜３％，Ｃｒ０．０５〜０．３％，Ｚｒ０．０
５〜０．２５％，Ｔｉ０．２％以下、Ｂ０．０５％以下
のうちの１種または２種以上を選択成分として含有し残
部Ａｌおよび不純物よりなる軸受用高力アルミニウム合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53007850A JPS6031894B2 (ja) | 1978-01-28 | 1978-01-28 | 軸受用高力アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53007850A JPS6031894B2 (ja) | 1978-01-28 | 1978-01-28 | 軸受用高力アルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54101706A JPS54101706A (en) | 1979-08-10 |
| JPS6031894B2 true JPS6031894B2 (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=11677089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53007850A Expired JPS6031894B2 (ja) | 1978-01-28 | 1978-01-28 | 軸受用高力アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6031894B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57163725A (en) * | 1979-09-28 | 1982-10-08 | Taiho Kogyo Co Ltd | Sliding bearing |
| JPS5698446A (en) * | 1980-01-10 | 1981-08-07 | Taiho Kogyo Co Ltd | Aluminum type bearing alloy |
| US4452866A (en) * | 1980-01-10 | 1984-06-05 | Taiho Kogyo Co., Ltd. | Aluminum-based alloy bearing |
| JPS58113342A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-06 | Toyota Motor Corp | アルミニウム軸受合金 |
| JPS6082643A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-10 | Showa Alum Corp | 延性に優れた耐食性高力アルミニウム合金 |
| JPS61117244A (ja) * | 1985-10-31 | 1986-06-04 | Taiho Kogyo Co Ltd | アルミニウム系摺動合金 |
| JPH036345A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Daido Metal Co Ltd | 耐疲労性と非焼付性にすぐれた摺動用アルミニウム基合金 |
| JPH0432710A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-04 | Tokuji Okada | 姿勢の検出方法およびその装置 |
| JPH05332364A (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-14 | Daido Metal Co Ltd | 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金軸受およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1558696A1 (de) * | 1967-02-24 | 1970-12-10 | Vaders Dr Eugen | Doppelmetall-Lagerschale aus Gusseisen oder Stahl und einer Aluminiumlegierung |
| JPS6041142B2 (ja) * | 1977-12-09 | 1985-09-14 | 株式会社日軽技研 | 軸受用アルミニウム合金 |
-
1978
- 1978-01-28 JP JP53007850A patent/JPS6031894B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54101706A (en) | 1979-08-10 |
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