滑动轴承组件制造技术

本发明专利技术提供降低Cu的使用量而降低制造成本且使对基体的固接性高的硫化物分散的建筑机械的接头用的滑动轴承组件。本发明专利技术是用于建筑机械的接头的滑动轴承组件，至少由轴和作为滑动轴承的铁类烧结件所组成的轴衬构成，关于轴衬的整体组成构成为，按质量比计量，Cu：0.1~10%，C：0.2~1.2%，Mn：0.03~0.9%，S：0.36~1.68%，剩余部分：Fe和不可避免的杂质，示出在以马氏体组织为主的基体中气孔分散且硫化物粒子析出并分散的金属组织，硫化物粒子相对于基体而以1~7 %体积的比例分散。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动轴承组件
本专利技术涉及利用粉末冶金法的滑动轴承组件，尤其是，涉及在高表面压力下使用的建筑机械的接头用的滑动轴承组件。
技术介绍
一般而言，建筑机械的液压挖掘机的接头或起重机的臂支撑接头，插入轴承的轴在既定的转动角度的范围内重复地相对地摇动，承受60MPa以上的高表面压力。因此，作为这种轴承组件，使用利用耐磨损性优异的材料的滑动轴承组件，使粘度高的润滑油或润滑脂、蜡等介入滑动面而使用。在这样的滑动轴承组件中，由于即使在高表面压力下使用，也通过防止金属接触，从而抑制磨损而得到顺利的轴承作用，因而要求润滑油向滑动面的供给变得充分。因此，碳钢的热处理品或高强度黄铜等材料适用于滑动轴承组件所使用的轴衬，近年来，如例如专利文献1等所记载的含有10~30%重量的Cu的烧结材料的适用也具体化。现有技术文献专利文献1：日本特开平11-117940号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题通常，如果在用于滑动轴承组件的轴衬的铁基烧结合金中含有大量Cu，则软质的铜相或铜合金相分散于铁基体中，由此，能够缓和对对方部件的攻击性并适度地变形，因而与对方部件的融合性提高。另一方面，如果铜相或铜合金相分散于铁基体中，则铁基烧结合金的强度下降。另外，近年来，由于铜基体金属的价格上涨，因而在像专利文献1那样使用10~30%重量的Cu的技术中，制造成本变得较贵而不实用。然而，如果减少Cu的含有量，则分散于铁基体中的铜相或铜合金相变少，产生耐磨损性下降且对对方部件的攻击性提高等问题。与此相对的是，存在将硫化锰粉末添加于原料粉末而使硫化锰相分散于基体中的技术，但在该技术中，硫化锰对基体的固接性低，在滑动时有可能脱落，并且，硫化锰粉末阻碍原料粉末的烧结，因而烧结合金的强度变低。出于这些问题，本专利技术的目的在于，提供降低Cu的使用量而降低制造成本并使对基体的固接性高的硫化物分散的建筑机械的接头用的滑动轴承组件。用于解决课题的方案本专利技术的滑动轴承组件是用于建筑机械的接头的滑动轴承组件，其特征在于，至少由轴和作为滑动轴承的铁类烧结件所组成的轴衬构成，轴衬的整体组成构成为，按质量比计量，Cu：0.1~10%，C：0.2~1.2%，Mn：0.03~0.9%，S：0.36~1.68%，剩余部分：Fe和不可避免的杂质，示出在以马氏体组织为主的基体中气孔分散且硫化物粒子析出并分散的金属组织，硫化物粒子相对于基体而以1~7%体积的比例分散。以下，关于本专利技术的滑动轴承组件的轴衬，将数值限定的根据与本专利技术的作用一起说明。此外，在以下的说明中，“%”意味着“%质量”。本专利技术的滑动轴承组件的轴衬以强度比Cu更高的Fe作为主要成分，以基体组织作为铁基体(铁合金基体)。轴衬的金属组织作为硫化物和气孔分散于该铁基体中的组织。铁基体由铁粉末形成。而且，气孔起因于粉末冶金法而产生，对原料粉末进行压粉成形时的粉末之间的空隙残留于通过原料粉末的结合而形成的铁基体中。一般而言，铁粉末起因于制法而含有0.03~1.0%左右的Mn，因此，铁基体含有微量的Mn。而且，通过供给S，从而能够作为固体润滑剂而使硫化锰等硫化物粒子析出于基体中。在此，由于硫化锰微细地析出于基体中，因而对改善切削性有效果，但对于有助于滑动特性，由于过于微细，因而滑动特性改善效果小。因此，在本专利技术中，除了与在基体中微量地含有的Mn反应的部分的S之外，进一步赋予S，使该S与作为主要成分的Fe结合而形成硫化铁(FeS)。因此，析出于基体中的硫化物粒子以通过作为主要成分的Fe而生成的硫化铁为主，一部分成为通过作为不可避免的杂质的Mn而生成的硫化锰。硫化铁是作为固体润滑剂而适合于提高滑动特性的大小的硫化物粒子，与作为基体的主要成分的Fe结合而形成，因而能够均匀地析出并分散于基体中。如上所述，在本专利技术中，除了与基体中所含有的Mn结合的S之外，进一步供给S，使该S与作为基体的主要成分的Fe结合而使硫化物析出。但是，如果析出并分散于基体中的硫化物粒子的量低于1%体积，则未得到充分的润滑作用，滑动特性下降。另一方面，随着硫化物粒子的量增加，轴衬的润滑作用提高，但硫化物的量相对于基体而过多，轴衬的强度下降。因此，为了得到耐受60MPa的高压的强度，有必要使硫化物粒子的量成为7%体积以下。即，基体中的硫化物粒子的量相对于基体而成为1~7%体积。为了得到以该量的硫化铁为主体的硫化物，S量在整体组成中为0.36~1.68%质量。如果S量低于0.36%质量，则难以得到期望的量的硫化物粒子，如果超过1.68%质量，则硫化物粒子过剩地析出。S以容易分解的硫化铁粉末的形态赋予，通过将硫化铁粉末添加至以铁粉末为主体的原料粉末中而赋予。在该情况下，硫化铁粉末在烧结时分解，由此，供给S，S与硫化铁粉末的周围的Fe结合而生成FeS，并且，在与Fe之间产生共晶液相，成为液相烧结而促进粉末粒子之间的晶颈的生长。另外，从该共晶液相起，S在铁基体中均匀地扩散，S的一部分与铁基体中的Mn结合，作为硫化锰而析出于铁基体中，并且，残余的S作为硫化铁而析出于铁基体中。这样，关于硫化锰和硫化铁等硫化物，使基体中的Mn或Fe与S结合而析出于铁基体中，因而与添加硫化物而分散的现有的方法相比而均匀地分散。另外，由于硫化物析出并分散，因而牢固地固接于基体，在滑动时不容易脱落，长期发挥优异的滑动特性。而且，如上所述，成为液相烧结，并且，原料粉末彼此的扩散良好地进行，因而铁基体的强度提高，铁基体的耐磨损性提高。所以，关于本专利技术的滑动轴承组件的轴衬，不仅牢固地固接于气孔中和粉末晶粒边界，而且还牢固地固接于基体的固体润滑剂均匀地分散于基体中，滑动特性和基体强度改善，耐磨损性提高。本专利技术的滑动轴承组件的轴衬，即使在60MPa的高表面压力下，也能够使用，因而铁基体作为以马氏体为主体的金属组织。在此，所谓以马氏体为主体的金属组织，意味着，按截面面积率计量，铁基体的60%以上成为马氏体，优选为80%以上。即，马氏体是硬且强度高的组织，通过由这样的马氏体构成基体组织的60%以上，从而即使在高表面压力作用的滑动条件下，也能够防止基体的塑性变形而得到良好的滑动特性。最优选使基体组织的全部成为马氏体，但铁基体的一部分也可以成为索氏体、屈氏体、贝氏体等的金属组织。在图1中示出本专利技术的滑动轴承组件的轴衬的金属组织的一个示例。图1(a)是金属组织照片，图1(b)是使图1(a)的金属组织照片中的硫化物的位置成为灰色且使气孔的位置成为黑色而示出的示意图。在图1(b)中，白色的部分是基体组织的部分，如从图1(a)的金属组织照片所得知，该部分成为马氏体相。关于硫化物(灰色部分)，得知，一部分存在于气孔中，但大部分分散于基体中，析出并分散于基体中。在本专利技术的滑动轴承组件的轴衬中，为了强化铁基体，使Cu和C固溶于铁基体而用作铁合金。Cu固溶于铁基体而有助于铁基体的强化。为了强化该基体，Cu量需要成为0.1%质量以上。另外，如果使Cu量成为3.5%质量以上，则过饱和的Cu作为软质的Cu相而析出并分散于基体中，因而能够缓和对对方件的攻击性。另外，由析出于Fe基体中的Cu在周围的Fe与Cu之间形成成为硫化物的析出的起点的界面。因此，由于含有Cu而导致硫化物更容易析出并分散于基体中，硫化物不是存在于气孔中那样的形态，而是成为牢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑动轴承组件，是用于建筑机械的接头的滑动轴承组件，至少由轴和作为滑动轴承的铁类烧结件所组成的轴衬构成，所述轴衬的整体组成构成为，按质量比计量，Cu：0.1~10%，C：0.2~1.2%，Mn：0.03~0.9%，S：0.36~1.68%，剩余部分：Fe和不可避免的杂质，示出在以马氏体组织为主的基体中气孔分散且硫化物粒子析出并分散的金属组织，所述硫化物粒子相对于所述基体而以1~7%体积的比例分散。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.25 JP 2012-2104991.一种滑动轴承组件，是用于建筑机械的接头的滑动轴承组件，至少由轴和作为滑动轴承的铁类烧结件所组成的轴衬构成，所述轴衬的整体组成构成为，按质量比计量，Cu：0.1~10%，C：0.2~1.2%，Mn：0.03~0.9%，S：0.36~1.68%，剩余部分：Fe和不可避免的杂质，示出在以马氏体组织为主的基体中气...

【专利技术属性】
技术研发人员：德岛秀和，河田英昭，深江大辅，马渡理，秋田秀树，菅谷诚，佐藤晓子，五木田修，樱井茂行，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP