JPS586955A - 耐疲労性と非焼付性のすぐれたアルミニウム軸受合金 - Google Patents

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】 本発明は、アルミニウム軸受合金の改良に関するもので
ある。

従来のアルミニウム軸受合金としては、７例えば特公昭
５２ｔ１２１３１号公報（以下、先願発明という）に示
される（１）Ａｌ　−Ｓｎ　−Ｐｂ　−Ｓｂ　−Ｃｕ系
合金。（２）前記（１）の合金にＮｉ、Ｍｎ、　Ｓｉ、
のいずれか１種を添加してなる合金。（３）前記（１）
の合金にＴｉ−を添加してなる合金。（４）前記（２）
の合金にＴ１を添加してなる合金の発明が存在するが、
この公知の発明合金は、すべり軸受特性にとって極めて
重要な耐疲労性と非焼付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ともない、より性能のすぐれ
たすべり軸受が要求されるようになってきた。

費うて、本発明の目的は、先願発明のアルミニウム軸受
合金よりも、耐疲労性と非焼付性の一層すぐれたアルミ
ニウム軸受合金を提供することにある。この目的を達成
するための本発明の合金系とするところはＡニー５ｎ−
Ｐｂ−８ｂ−Ｏｕ−８ｉ、系合金にＭｎ、■、Ｃｒ、　
Ｉｊ、Ｍｇ、　Ｎ１ｔＤ少なくとも１種を緯加してなる
合金であって、更に詳しくは、重量百分率でＳｎ６〜４
０％、ＰｂＯ０１〜１０％、ｓｂｏ、１〜３％、ＣｕＯ
１２〜５％、ＳｉＯ，１〜′６九を必須成分とし、この
他に任意添加成分としテＭｎ、■、Ｃｒ、　Ｔｉ、、Ｍ
ｇ、　Ｎ＝のうち少なくとも一種を０．０１〜６％含有
し、残部は不可避的不純物とＡ１とからなる耐疲労性と
非焼付性のすぐれたアルミニウム軸受合金である。

次に、本発明のアルミニウム軸受合金の各成分組成を、
前記特許請求の範囲に記載のごとく限定する理由（上限
、下限の決定理由ンと、その作用効果（相乗作用と相乗
効果を含む）について、まとめて列記する。

（１ン　Ｓｎ”：　３〜４０重量％ この合金からなる軸受の埋収性、非焼付性、なじみ性な
どの表面性能を改善し、軟軸の使用を可能とする。５ｎ
ｊＸ未満ではその効果はうすく、また５ｎ４０Ｘを越え
ると合金の機械的性質を著しく低下させる。

（２）　　Ｐｂ　：　（Ｊ、　１〜１０重量％親油性、
非焼付性および切削性を改善する。

この場合、０．１％未満では添加の効、果がなく、１０
Ｘ以上になるとＡ１マトリックス中に微細かつ均一に分
散させることが非常に困難となる。

（８）　　Ｓｂ　：　０．１〜６重量％ＰｂをＡ工合金
中に微細かつ均一に分散させ駅ことに役立ち、さらにＡ
ｌ系軸受合金中のアルミマトリックスの機械的性能、伸
び、引張強度、疲労強度などをも改善する。０．１％未
満では添加の効果がうすく、また６％を越えると合金の
機械的性質、特に伸びを減じ硬度を上げて軸受性能を低
下させるので好ましくない。

（４）　　Ｃｕ　：　０．　’；！　〜５　ｌｉ　１Ｘ
Ａ１マド１ｒソクスの機械的強度を改善するのに役立っ
て、かかる合金軸受の耐荷重性、耐疲労性などの機械的
性質を改善する。０．２％未満では合金の耐疲労性、耐
荷重性を著しく低下させ、５％を越えると著しく展延性
が悪くなり、塑性加工性が低下する。

（５）　　Ｓ：Ｌ　：　０．１〜６重量％アルミマトリ
ックスの耐クリープ性および非焼付性を改善するために
使用されるもので　　　　　１１，６あって、０．１％
未満であっては添加した効果が認められず、前記性質を
改、善することかできない。また、３％を越えてしまっ
たのでは、延性が減少し塑性加工性の低下をきたす。

（６）　　Ｍｎ、　Ｖ、Ｏｒ、　Ｔｊ−１Ｍｇ、Ｎｉノ
うち少なくとも１種＝０．０１〜６重量％ ０．０１％未満では本発明の目的とする耐疲労性と非焼
付性の改善効果かうすく、また、６％を越えると合金自
体がもろくなる。なお、この任意添加成分の適量は、２
種以上の添加成分の適量は、２種以上の添加成分の相乗
作用と相乗効果により、また前記（１）〜（５）の必須
成分との相乗作用と相乗効果により決定されたものであ
る。また添加成分のうち、特ｖＣＴｉ。

は先願発明合金においても使用されているように、０．
０１〜１％の含有範囲において結晶微細化−剤としての
作用効果を７有することはもちろんである。

このように、前記任意添加成分の１種または２種以上の
場合における合計量は、０．０１〜６重量九の範囲が最
も好成績が得られた。

（７）不可避的不純物について二 製造上、どうしても避けられない不純物、例えばＦθな
どがあけられる。

以下、実施例をあげて、具体的に説明する。

実施例 第１表に示す化学成分の本発明合金、先願発明合金を、
それぞれ帯板とし、この帯板を鋼板上に重ね合わせ、圧
延機に通して圧着（−圧接）ライニングし、しかる後、
軸受成形機を用いて、軸受内径４０ｍｍ、幅Ｉ　Ｚｌ　
ｍｍ、ライニング（本発明合金）厚０．６皿からなる半
円筒形の複合軸受（（すべり軸受：平軸受）を製造した
。

これら複合軸受の疲労試験結果を第２表に、まだ焼付試
験結果を第６表にそれぞれ示しだ。

ｋお、疲労試験と焼付試験の試験条件を、それぞれ第４
表と第５表に示す。

第２表の疲労試験結果を分析すると、試料羨１６の先願
発明合金（第１表参照）に、さらに添加成分として重量
でＳｉ２．５％、Ｍｎ　０．３％、Ｎｔｈ−１，０％、
Ｖ　０．５　’Ａ、Ｍｇ　Ｑ、６％、Ｔｉ０．０５％を
含有させてなる試料４４の本発明合金（第１表参照）は
、必須成分と添加元素との相乗作用によリ、軸受荷重４
５０　、ｋｇ／ｃｍ２においても依然として疲労せずと
いうすぐれた効果を有し、一方の試料扁１６の先願発明
合金は軸受荷重４００ｋｇ／ｃｍ２の時点で、すでに疲
労していた。また第６表の焼付試験結果を分析すると、
試料屋１６の先願発明合金は軸受荷重３００　ｋｇ／ｃ
ｍ２で焼付きを生じたのに比して、試料Ａ４の本発明合
金は軸受荷重が１００ｋｇ／ｃｍ２も高イ４００　ｋｇ
／Ｑｍ２で、はじめて焼付きを生じた。

また、第２表の疲労試験結果を分析すると、試料Ａ１６
の先願発明合金（第１表参照）に、さらに添加成分とし
て、重量でＳｉ　２．５％、Ｍｎ０１３％、Ｎ１ｆ１．
ｏ％、■、Ｍｇ、　ＣｒヲソｔＬ−’ｔ’ｈ　Ｏ，３％
を含有してなる試料Ａ５の本発明合金（第１表参照）は
、必須成分と添加成分との相乗作用により、軸受荷重４
５０ｋｇ／ｃｍ２においても依然として疲労せずという
、すぐれた効果を有し、一方の試料Ａ１６の先願発明゛
合金は、軸受荷重４　（］　Ｏｋｇ／ｃｍ２の時点です
でに疲労していた。また第６表の焼付試験結果を分析す
ると、試料Ａ焼付きを生じたのに比して、試料Ａ５の本
発明合金は軸受荷重が１５０ｋｇ／ｃｍ２も高い４５０
ｋｇ／ｃｍ２で、はじめて焼付きを生じた。

また、第２表の疲労試験結果を分析すると、試料屋２２
の先願発明合金に、さらにＮｉ、■、Ｍｇを重量でそれ
ぞれ０．５％とＴｈ０．０５％加えた試料Ａ８のいわゆ
る本発明合金は、必須成分と添加成炉との相乗作用によ
り、軸受荷重４．００ｋｇ／ｃｍ２において、はじめて
疲労を生じだのに対し、一方の試料屋２２の先願発明合
金は軸受荷重３５０　ｋｇ／ｃｍ２において、すでに疲
労していたのである。まだ、第６表の焼付試験結果を分
析すると、試料Ａ２２の先願発明合金は軸受荷重４５０
　ｋｇ／ｃｍ２で焼付きを生じたのに対して、試料Ａ８
の本発明合金は軸受荷重がさらに１００ｋｇ／ｃｍ２も
高い５５０　ｋｇ／ｃｍ２ト１／’１　ウ高ｍ　３］ｉ
　ｆ　ｔｒｉ　Ｕめで焼付きを生じた。　　　　　　　
　　　　　　　　゛また、試料Ａ２３の先願発明合金に
、さらに重量で８１２．５−％、Ｍｎ　Ｏ，５Ｘを含有
させた試料屋・１１のいわゆる本発明合金は、必須成分
と添加成分は相乗作用により軸受荷重３５０■／Ｃｍ２
において、はじめて疲労を生じたのに比して、一方の試
料盃２６の先願発明合金は軸受荷重６００ｋｇ／ｃｍ２
において、すでに疲労していだのである。

また第３表の焼付試験結果を分析すると、試料扁２３の
先願発明合金は軸受荷重５５０ｋｇ／Ｃｍ２で焼付きを
生じたのに対して、試料屋１１の本発明合金は軸受荷重
が更に５　Ｑ　ｋｇ　７ｃｍ２高い６００　ｋｇ／ｃｍ
２という高荷重で、はじめて焼付きを生じた。

また、試料Ａ２４の先願発明合金に、さらに必須成分の
Ｐｂ４．０重量％加えて、合計でＰｂ９．０重量％とじ
、さらに添加成分として、Ｓｉ２．５重量％、Ｍｎ０．
３重量％、Ｎ：１１．０％、■、Ｍｇ、　Ｃｒをそれぞ
れ０．３重量％を添加含有させた試料屋□１５のいわゆ
る本発明合金は、必須成分と添加成分との相乗作用によ
り、軸受荷重３００ｋｇ１０ｍ２で疲労し、試料Ａ２４
のいわゆる先願発明合金と同一の疲労強度を示しだが、
第６表の焼付試験結果を分析す−あと、試料屋２４の先
願発明合金は、軸受荷重５５０ｋｇ／ｃｍ２で焼付きを
生じたのに対して、試料屋１５の本発明合金は軸受荷重
が更に５０　ｋｇ１０ｍ２高イ６００　ｋｇ／Ｃｍ２と
いう高荷重でも焼付かず、ただ単に合金変形（クリープ
）を認めたにすぎなかった。

第１表ないし第６表において、さらに注目すべきことは
、例えば試料Ａ１６の先願発明合金に、さらに必須成分
のＣｕを重量で３．０％加えて合計で４．０％とＳｉｏ
、ｓ％とし、本発明の添加成分の１部である鹿を０．５
％添加してなる試料屋１の本発明合金は、軸受荷重４５
０ｋｇ／ｃｍ２においても依然として疲労せずという、
すぐれた効果を有し、一方の試料Ａ１６の先願発明合金
は軸受荷重４００　ｋｇ／ｃｍ２ですでに疲労していた
。

また、焼付試験結果においては、試料扁１６の先願発明
合金は軸受荷重３００ｋｇ／ｃｍ２で焼付いたのに対し
て、試料Ａ１の本発明合金は、それより高い３５０ｋｇ
／ｃｍ２で焼付いたのである。

以上のごとく、本発明合金は、先願発明合金よりも耐疲
労性と非焼付性が著しく改１善されており、本発明の所
期の目的を達成することができる。

第　　　　２　　　　表 第　　　　６　　　　表 第４表 第　　　　５　　　　表 手続補正書（自発） 昭和５６年８゛月６．７日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１０６６７５号 ２、発明の名称 領ｌ募粧と扉礒符粁のすぐれたア７・ミニラム餐蔓客畜
６、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　　所　　　愛知県上筈毒甫罷医苓冨冒）番地４、補
正の対象 願書・明細書をタイプ印書に清書 ５、補正の内容 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　昭和５６年特許願第１０３６７５
号２、発明の名称 タイヒロウ七イ　　ビャヤツキ七イ　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　ジクウケゴワキン耐疲労性と非
焼付性のすぐれだアルミニウム軸受合金６、補正をする
者 事件との関係　　　特許出願人 ４、補正の対象 （υ　明細書「特許請求の範囲」の欄 （２）明細書「発明の詳細な説明」の欄昭和５６年８月
６１日付にて提、出９５用躾補、正書（願書・明細書を
タイプ印書に清書）を次のとおり補正します。

（１）　明細書の「特許請求の範囲」の欄を別紙のとお
り訂正します。

（２ン　　明細書の「発明の詳細な説明」の欄を次のと
おり訂正します。

（２，１）　　明細書第５頁第７行中「この任意添加成
分の適量は、」を削除する。

（、２，２）　　明細書第７頁第１行中「依然」を「依
然」と訂正する。

（２，３）　明細書第１５頁第４表を本手続裡正書添付
の第４表と差し替える。

（２゜４）　明細書第１６頁第５表を本手続補正書添付
の第５表と差し替える。

第　　　４　　　表 第　　　５　　　表 ２、特許請求の範囲 重量百分率でＳｎ３〜４０％、ＰｂＯ，１〜１０％、Ｓ
ｂＯ，１〜３％、Ｃｕ　ｏ、　２〜５％、ＳＬｏ、１〜
３％を必須成分とし、この他に任意添加成分としてＭｎ
。

■、Ｏｒ、Ｔｉ、塊、Ｎｉのうち少なくとも一種を０．
０１〜３％含有し、残部は不可避的不純物とＡ１とから
なる耐疲労性と非焼付性のすぐれたアルミニウム軸受合
金。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量百分率テｓｎ３〜４０Ｘ、　ＰｂＯ，１〜１０Ｘ％
   ＳｂＯ，，１〜３％、ＣｕＯ１２〜５ＸＳＳｉ０．１〜
   ６９６を必須成分とし、この他に任意添加成分としてＭ
   ｎ。 ■−１ＣｒＸＴｉ、鵜、Ｎｉのうち少なくとも一種を０
   ．０１〜３Ｘ含有し、残部は不可避的不純物とＡ１とか
   らなる耐疲労性と非疲労性のすぐれたアルミニウム軸受
   合金。