JPS6035978B2 - 耐摩耗性銅錫系焼結含油軸受材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は銅錫系焼絹舎油軸受材に関するものであり、既
存材料の組成にニッケルまたはコバルトを添加し、固体
潤滑剤として添加した鉛，黒鉛，二硫化モリブデン等と
共存させ、両者の相乗効果によってその耐摩耗性を大中
に向上させた軸受村を提供するものである。

焼結合油軸受村は、一般に相手材である軸に対して焼付
き難い基体合金相と、潤滑油を摺動面に供給する含油孔
の生成、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、摺動時の潤滑はこの両者によって維持され
る。

本発明煮らは、多６，黒鉛，二硫化モリブデンなどの固
体潤滑剤を添加した銅錫系競緒含油軸受の摺動面の観察
を行なったが、その結果、摺動面に露出するべき固体潤
滑剤の相当部分が基体合金の薄層で被われ、摺動面には
現われていないことを見出した。

これは基体合金の塑性変形によるものであって、折角添
加した固体潤滑剤が有効に作用できないことを意味して
いる。本発明はニッケルまたはコバルトの添加によつて
基体合金を強靭化してその塑性変形を防止し、もって固
体潤滑剤の機能を十分に発揮させようとするものであっ
て、２〜１５％の固体潤滑剤を含有する暁結材にニッケ
ルまたはコバルトの少なくとも一方を１〜２坪添、加す
ることをその要旨とするものである。

以下、本発明をその実施例について詳細に説明する。

先ず、粒度１００メッシュ以下の電解鋼粉末，１００メ
ッシュ以下の錫粉末，２００メッシュ以下のニッケル粉
末，二硫化モリブデン粉末および鉛粉末を用意し、これ
を第１表に示す各試料それぞれの割合に配合し、通常の
方法で成形・競給を行なって嫌結密度６．９夕／地の試
料５種類、即ち固体潤滑剤が二硫化モリブデン，鉛それ
ぞれの場合におけるニッケルの影響をみる試料および参
考試料として銅−錫合金を作成し、２号タービン油を含
浸して後述の摺動試験に供した。

なお表中の記号「本１」は「本発明材１」を、「比１」
は「比較材１」を略記したもので、他の３種もこれと同
様である。

・ 次に、上記の試料中本発明材１および比較材１について
、酒動の相手材にクロム鋼ＳＣｒ４２０の浸炭焼き入れ
村を使用し、面圧５ｋｇ／の，摺遠２４０肌／肌で５餌
時間の摺動試験を行ない、試験の前後における摺動面の
変化状況を比較した。

第１図〜第６図はその結果を示す顕微鏡写真であって、
第１図および第３図はそれぞれ比較材１の摺動試験の前
および後の，第５図は本発明材１の摺動試験後の摺動面
の金属組織を示す写真であり、また、第２図，第４図お
よび第６図は、それぞれ上述の第１図，第３図および第
５図と同一の視野において、摺動面における二硫化モリ
ブデンの状態を明らかにするためにその構成元素である
硫黄の特性×線による面分析を行なった結果を示す写真
であって、階視野中の白色部分が硫黄艮０ち二硫化モリ
ブデンの存在を示している。

これらの写真から、ニッケルを含まない比較材では摺動
試験後の摺動面には二硫化モリブデンの露出が極めて僅
かしか認められないのに対して、３％のニッケルを含む
本発明材の場合は、試験後にも二硫化Ｅリブデンの大部
分が摺動面に露出して認められ、潤滑剤として有効に作
用していることが推定される。

そこで次に、前記５種類の試料について下記の条件で酒
勤試験を行ない、各試料の摩耗量を対比した。

相手材・・・…軸受鋼ＳＵＪ２の熱処理材面圧……８ｋ
９／の 酒途・・・・・・２の／肋第７図はその結果
を示したもので、図中黒丸の曲線は従来材の試料を白丸
の曲線は本発明材の試料を表わしている。

このグラフは、銅−錫合金に対する固体潤滑剤の添加が
耐摩耗性の向上に有効であり、また鉛と二硫化モリブデ
ンとでは後者の方がより有効であるという従来の知見を
実証するとともに、固体潤階剤とニッケルの併用によっ
て耐摩耗性がさらに著しく向上することを示している。
これは前記の面分析の結果と併せ、ニッケルの添加によ
り基地が強趣化されて塑性流動し難くなったためと考え
られる。次に、二硫化モリブデンおよびニッケルの添加
量と摩耗量との関係を調べた結果を第８図に示した。

摺敷試験は相手材にＳＣｒ４２０の浸炭焼き入れ材を用
い、面圧５ｋｇ／の，摺速６００肌／側で１０ｑ時間連
続させたもので、図中ハッチングを施した部分は試験中
に焼きつきを生じた領域を示している。この結果から二
硫化モリブデンおよびニッケルの添加量は、好ましくは
前者が５〜１０％，後者が６〜１３％の範囲であり。

焼きつきを生じない最少必要量はそれぞれ２％および１
％であることがわかる。また、前者が１５％を超えると
材料の腕化が顕著になって摩耗が多くなり、また後者が
２０％を超えると基地の硬化が過大になって藤とのなじ
み性が低下する。そこでこの値をそれぞれの添加量の上
限と定めた。なお、銅錫系焼結合金における通常の錫添
加率は８〜１１％であるが、ニッケルがこの基地を強籾
化する効果（この効果については、コバルトもニッケル
と同等である。

）は、この組成の範囲外でも発現する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はいずれも顕微鏡写真であって第１図お
よび第２図は比較材１の摺動試験前の，第３図および第
４図は比較材１の酒動試験後の，第５図および第６図は
本発明材１の摺動試験後のそれぞれ金属組織および面分
析の結果を示す写真であり、第７図は各種試料の耐摩耗
性を比較したグラフ、第８図はニッケルおよび固体潤滑
剤の添加量と耐摩耗性との関係を示すグラフである。 葦図藁 雪 菱 図 ５ ６ 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重量比にてニツケルおよびコバルトの少なくとも一
   方１〜２０％と、固体潤滑剤として二硫化モリブデンお
   よび鉛の少なくとも一方２〜１５％とを含有することを
   特徴とする、耐摩耗性銅錫系焼結含油軸受材料。