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JPH04350141A - 大型機関用軸受メタル - Google Patents

大型機関用軸受メタル

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JPH04350141A
JPH04350141A JP3017450A JP1745091A JPH04350141A JP H04350141 A JPH04350141 A JP H04350141A JP 3017450 A JP3017450 A JP 3017450A JP 1745091 A JP1745091 A JP 1745091A JP H04350141 A JPH04350141 A JP H04350141A
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layer
bearing
alloy
metal
bearing metal
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正 田中
Masaaki Sakamoto
雅昭 坂本
Yoshiaki Sato
善昭 佐藤
Masahiro Nakano
雅裕 中野
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Daido Metal Co Ltd
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Daido Metal Co Ltd
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は大型機関用軸受メタルの
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、本発明に関する先行技術と
して既に特公昭６１−１７８９３号、特公昭６１−６１
３８号を開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この先行技術は、非焼
付性、埋収性において良好であるが、最近の内燃機関の
急速な進歩に伴い、疲労強度において必ずしも満足され
ないケースも出てきており、さらに優れた疲労強度を持
つ軸受メタルが要求される様になってきた。
【０００４】本発明の目的は、前記問題点を解決して非
焼付性、疲労強度に優れた大型機関用軸受メタルを提供
することにある。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明の要旨とすると
ころは、特許請求の範囲（１）　〜（３）　に記載され
たとうりである。すなわち、 （１）　鋼裏金層、Ａｌ又はＡｌ合金接着層及び軸受合
金層の３層からなる大型機関用軸受メタルにおいて、前
記軸受合金層の組成が重量でＳｎ３５〜６５％、Ｂｉ０
．５〜１０％、Ｃｕ０．１〜１．５％、残部が実質的に
Ａｌから成る大型機関用軸受メタル。 （２）　鋼裏金層、Ａｌ又はＡｌ合金接着層及び軸受合
金層及びＰｂ又はＳｎ又はそれらの合金から成る表面層
の４層から成る大型機関用軸受メタルにおいて、前記軸
受合金層の組成が重量でＳｎ３５〜６５％、Ｂｉ０．５
〜１０％、Ｃｕ０．１〜１．５％残部が実質的にＡｌか
ら成る大型機関用軸受メタル。 （３）　特許請求の範囲第１項及び第２項記載の軸受合
金層の組成において、更にＭｎ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ａｇ、Ｍ
ｇ、Ｓｂ、Ｚｎ、の１種又は２種以上その総量が重量で
５％以下を含有する大型機関用軸受メタル。 鋼裏金の厚さは１〜２０ｍｍで、接着層の厚さは０．０
１〜０．１５ｍｍで、軸受合金層の厚さは０．２〜３ｍ
ｍで、表面層の厚さは１〜３０μｍであるのが好ましい
。
【０００６】
【作用】本発明の大型機関用軸受メタルの構造における
各層成分の限定理由とその作用効果を以下に列記する。 （１）　鋼裏金層 従来公知公用の鋼、例えばＪＩＳで規定された一般構造
用炭素鋼が使用される。 （２）　中間層 鋼裏金と軸受合金層との接着を良好にするためのもので
、従来公知公用の純Ａｌ又は強度の更に必要な時は添加
元素としてＣｕ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｚｎ等を１種又は２種以
上総量で０．１〜２重量％以下を添加したＡｌ合金を使
用できる。又、添加元素を添加する場合０．１％未満で
は添加の効果が出ず意味がなく、２％を超えると脆化し
て実用に適さない。
【０００７】（３）　軸受合金層 （ａ）　Ｓｎ：３５〜６５％ ３５％未満では、非焼付性、埋収性ともに不十分であり
、６５％を越えると疲労強度が不十分となる他、鋳造性
も阻害する。 （ｂ）　Ｂｉ：０．５〜１０％ ＢｉはＳｎと合金化し、Ｓｎの潤滑特性並びになじみ性
を向上させる。又、ＢｉがＳｎと合金化するとＳｎ層の
硬度は上昇し、これが疲労強度の向上に寄与する。従っ
て、Ａｌマトリックスの強度を変えることなく、言い換
えれば初期なじみ性を劣悪させることなく疲労強度が向
上する。又、０．５％未満では添加の効果はなく、１０
％を越えると融点が下がりすぎて製造上問題を生ずる。 （ｃ）　Ｃｕ：０．１〜１．５％ Ｃｕは軸受特性である疲労強度を向上させ、かつ、表面
層との接着力を改善するが、０．１％未満では添加の効
果がなく１．５％を越えて添加すると合金硬度が大きく
なりすぎて、初期なじみ性、埋収性を劣悪させる。しか
も、延性を阻害するため製造も困難となる。 （ｄ）　Ｎｉ、Ｓｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｚｎの
１種又は２種以上 その総量：５％以下 Ａｌマトリックスの機械的強度を向上させる目的で添加
含有させるもので前記総量が５％を超えると初期なじみ
性と埋収性を劣悪させるから５％を上限とした。
【０００８】（４）　表面層 非焼付性、埋収性及び初期なじみ性等を向上させるため
に設けるもので、Ｐｂ、Ｓｎ又はそれらの合金を主成分
とし、性能向上の為Ｃｕ　　ａｎｄ／ｏｒＩｎを添加元
素として加えても良い。又、軸受合金層と表面層の接着
を良好にする目的で軸受合金層と表面層との間にニッケ
ルメッキ等の薄層を設ける場合もある。又、前記表面層
の被覆手段として電気メッキ以外にもＰＶＤ等により接
着することも可能である。
【０００９】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。表１及び表２は、本発明の軸受メタルに使用
した軸受合金層と従来の軸受合金層の化学成分を示した
ものである。表１及び表２の組成の合金板と、Ａｌ箔と
を重ね合わせて圧延機に通して圧延結合して厚さ１ｍｍ
の複合板とし、この複合板と厚さ２ｍｍの鋼裏金とを重
ね合わせたものをロール圧接して厚さ１．６５ｍｍの三
層の複合体（軸受合金層＋Ａｌ中間接着層＋鋼裏金層）
を得た。この時の軸受合金層の厚さは０．４２〜０．４
３ｍｍであり、Ａｌ中間層の厚さは０．０２〜０．０３
ｍｍであり鋼裏金層の厚さは１．２ｍｍであった。この
三層の複合体をプレス加工して直径５３ｍｍで長さ１７
ｍｍの半円形の軸受メタルを得（又は、更に公知のホウ
フッ化浴中で前記軸受合金表面上に表面層を電気メッキ
手段により被覆して２０μｍの厚さの表面層を有する四
層の複合体を得）、それらを焼付試験、疲労試験に使用
した。図１、２に三層および四層の軸受メタルの拡大断
面図を示す。 １は鋼裏金層、２はＡｌ接着層、３は軸受合金層、４は
表面層である。表３に疲労試験の条件を，表４に焼付試
験の条件を示す。表５は疲労試験の結果、表６は焼付試
験の結果をそれぞれ示した。
【００１０】
【発明の効果】本発明は以下の様な優れた効果を奏する
。 （１）　表５の疲労試験結果より、本発明のどの軸受も
従来の軸受と比べて疲労強度が向上していることがわか
る。 これはＢｉを添加しＳｎと合金化させることによりＳｎ
層の硬度が上昇して、これが疲労強度向上に寄与してい
るからと言える。従来、高Ｓｎを含むＡｌ軸受合金は、
Ｓｎの多さ故に疲労強度が低下する傾向にあった。しか
し、本発明のようにＢｉを添加することにより、これを
抑制することができた。 （２）　表６の焼付試験結果より、本発明のどの軸受も
従来の軸受と比べて非焼付性が向上していることがわか
る。 これは添加されたＢｉがＳｎと合金化し、Ｓｎの潤滑特
性を改善したためである。 （３）　以上の試験結果より、本発明の軸受は従来の軸
受と比べて疲労強度、焼付性能ともに向上している。 （４）　よって本発明品は初期の目的を達成することが
できる。すなわち、より優れた疲労強度、非焼付性が要
求される様な最近の大型機関用軸受メタルに適用できる
ものである。
【００１１】
【表１】本発明の軸受メタル
【００１２】
【表２】先行技術の軸受メタル
【００１３】
【表３】疲労試験条件
【００１４】
【表４】焼付試験条件
【００１５】
【表５】疲労試験結果 ＊灰色部分は、試験結果がこの灰色部分の範囲内で変動
していたことを示す。
【００１６】
【表６】焼付試験結果 ＊灰色部分は、試験結果がこの灰色部分の範囲で変動し
ていたことを示す。
【００１７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の３層軸受メタルの断面図である。
【図２】本発明の４層軸受メタルの断面図である。
【符号の説明】
１　　鋼裏金層 ２　　Ａｌ接着層 ３　　軸受合金層 ４　　表面層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　鋼裏金層、Ａｌ、又はＡｌ合金接着層
    及び軸受合金層の３層からなる大型機関用軸受メタルに
    おいて、前記軸受合金層の組成が重量でＳｎ３５〜６５
    ％、Ｂｉ０．５〜１０％、Ｃｕ０．１〜１．５％、残部
    が実質的にＡｌから成る大型機関用軸受メタル。
  2. 【請求項２】　　鋼裏金層、Ａｌ又はＡｌ合金接着層及
    び軸受合金層及びＰｂ又はＳｎ又はそれらの合金から成
    る表面層の４層から成る大型機関用軸受メタルにおいて
    、前記軸受合金層の組成が重量でＳｎ３５〜６５％、Ｂ
    ｉ０．５〜１０％、Ｃｕ０．１〜１．５％残部が実質的
    にＡｌから成る大型機関用軸受メタル。
  3. 【請求項３】　　特許請求の範囲第１項及び第２項記載
    の軸受合金層の組成において、更にＭｎ、Ｎｉ、Ｓｉ、
    Ａｇ、Ｍｇ、Ｓｂ、Ｚｎ、の１種又は２種以上その総量
    が重量で５％以下を含有する大型機関用軸受メタル。
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