滑动部件制造技术

技术编号:5453596 阅读:148 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
充分发挥在Al系和Cu系轴承合金表面实施的固体润滑涂层的特性,提高滑动部件的特性。在Al系或Cu系轴承合金层上设置分散有用下式定义的相对C轴强度比为85%以上的固体润滑剂的树脂类涂层,相对C轴强度比=通过X射线衍射得到的(002)、(004)、(008)晶面的累积强度相对于(002)、(004)、(100)、(101)、(102)、(103)、(105)、(110)、(008)晶面的累积强度的百分比率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及滑动部件,更具体地说,涉及由为了改善滑动特性而形 成了含有固体润滑剂的涂层的铝系或铜系轴承合金形成的滑动部件,特 别是涉及用于内燃机的轴承等中的滑动部件。
技术介绍
专利文献1:日本特公平3-20451号公报公开的未涂布固体润滑剂 涂层的铝系轴承合金以Al-Sn-Si系作为基本成分,与淬火钢轴或铸铁轴 滑动。该铝系轴承合金含有3~20%的Sn、 0.1~1%的Zr、 1.5~8%的 Si、 0.2 ~ 2%的Cu和/或Mg、 V、 Nb、 Mo、 Co中的至少1种以上与Zr 的总量超过0.1%且为1%以下,对于施加大负荷的铝系轴承合金,为了确保磨合性,设置Sn、 Pb 等软质金属系贴面层(overlay)。专利文献2:日本特开平4-83914号公报 中提出了替代软质金属系贴面层的固体润滑剂涂层。该技术的后续改良 以"Aluminum Bearing Fitted With Solid-Lubriant Overlay"的名称发表在 Tribology学会第4报上。该轴承的涂层有时用0"02等摩擦调整剂置换 1~20%,含有MoS2、 BN、 WS2、石墨等固体润滑剂90 —55质量%和聚 酰亚胺类粘合剂10~45质量%。实验结果表明,与设置了铅合金系贴面 层的铝系轴承合金相比,固体润滑剂贴面层的耐疲劳性和耐磨损性大致 同等,抗咬合性得到显著改善。固体润滑剂的涂层是通过喷雾将固体润滑剂、稀释剂和聚酰亚胺类 树脂涂布到铝系轴承合金上,进行干燥、煅烧,由此粘附在底层的铝合 金上。进一步地,专利文献3:日本特许第3733539号公报中提出的带有 固体润滑贴面层的铝轴承,是在表面粗糙度为1.0jum以上 4.3iumRz 以下的铝系轴承合金的表面上设置了含有固体润滑剂98~55质量°/0和 热固化性树脂2 ~ 45质量°/。,膜厚为3 ~ 8 ili m且表面粗糙度为5 ju mRz 以下的涂层的轴承。该带有固体润滑贴面层的铝轴承的制造方法中,通 过对铝系合金轴承进行碱脱脂、水洗、热水洗涤将表面净化的同时调整表面粗糙度,然后与专利文献2同样地通过喷雾等成膜涂层。此外,对于涂层的特性考察如下(一)涂层中的固体润滑剂越多则磨合性越优异, (二)若涂层的厚度超过10jum则抗咬合性变差,(三)若涂层变薄则由于 滑动特性受到底层的铝合金的表面粗糙度的影响,抗咬合性变差。专利文献4:日本特许笫3133209号公报中提出的固体润滑贴面层 中,是含有选自MoS2、 WS2、 BN、石墨和碳纤维中的固体润滑剂70~ 97质量%和粘合剂3 ~ 30质量%的润滑膜形成用组合物,用于保持大量 的固体润滑剂的粘合剂由聚酰亚胺类树脂和包含具有环氧基的化合物 的膜形成辅助剂构成。该润滑膜形成用组合物通过喷雾在轴承合金表面 上成膜。专利文献5:日本特开2002-53883号公报中提出的固体润滑贴面层, 是含有聚酰胺酰亚胺树脂和分散在该聚酰胺酰亚胺树脂中的固体润滑 剂和耐磨损剂的滑动部件用组合物,聚酰胺酰亚胺树脂的特征在于,拉 伸强度为78.4 - 98MPa,纵向弹性模量为1960 ~ 2940MPa,伸长率为 10~20%。该树脂组合物,特别适合于活塞裙部那样在油中润滑下滑动的部 件。此外,树脂组合物通过喷雾成膜。专利文献6:日本特开2002-61652号公报中提出的固体润滑贴面层 的特征在于,树脂涂层含有25。C下的拉伸强度为70~ 110MPa、伸长率 为7~20%且200°(:下的拉伸强度为15MPa以上、伸长率为20%以上的 软质且高温下伸长率良好的热固化性树脂70 ~ 30vol%和固体润滑剂 30 70vol。/o(两者总计为100%),树脂涂层的维氏硬度Hv为20以下。胺二脂,使高速下的初期磨合性良好。涂层的制造'方法用与^利二献3 同样的方法进行,进一步地,除了喷雾法之外,还可以举出辊转印法、 转鼓(tumbling)法、浸渍法、刷涂法、印刷法等。专利文献7:日本特开2004-263727号公报中提出的带有固体润滑 贴面层的铝轴承与专利文献6相同,但是树脂的玻璃化转变温度为150 。C以上。作为铜系滑动轴承合金,以往主要使用Cu-Pb系,但是由于Pb带 来环境污染,提出了将Pb替换为Bi的Cu-Bi系滑动轴承合金。例如专 利文献8:日本特开昭56-142839号公报、专利文献9:日本特开平11-293368号公报、非专利文献1: Tribologist , Vol.5 l/No.6/2006 "B论添加Ut銅系焼結合金w通電摩擦特性,,第456 ~ 462页中说明了具体的材冲+。曰本特公平3-20451号公报 曰本特开平4-83914号公报 曰本特许第3733539号公报 曰本特许第3133209号公报 日本特开2002-53883号公报 日本特开2002-61652号公才艮 日本特开2004-263727号公报 日本特开昭56-142839号公报 日本特开平11-293368号公才艮 利文献 1: Tribologist "B论添加U:銅系焼結合金co通電摩擦特性,,第456 ~ 462页非专利文献 2 : Tribologist Vol.50/No.9/2005 "工yi;y^"^/-通称:"^一O50年^振f9返3.,,第664页专利文献1 专利文献2 专利文献3 专利文献4 专利文献5 专利文献6 专利文献7 专利文献8 专利文献9 非专Vol.51/No.6/200
技术实现思路
非专利文献 2 : Tribologist Vol. 50/No. 9/2005 , "工yyy^ryyy-通称:"^一O50年&振^)返5.,,第664页中说明了 1500cc发 动机在从1960年到2000年的40年期间如何变化,由此可知发动才几重 量从约170kg减轻至约100kg,另一方面,输出功率从约50PS增加至约 100PS,随之轴承负荷增大至约1~约5PS/cm2。当然这种趋势即使是 1500cc以外的排气量的发动机,在2000年以后仍然持续。此外,40年 间进行了很多技术改良,由此高圆周速度、高表面压力条件下的滑动性 能得到改善。近年的汽车发动机中进一步进行高圆周速度化、高表面压 力化。进一步地,近年来,由于耗油量增大,5W-20、 0W-20改质油等 低粘度发动机油在一般乘用车中也被实用化,由此产生油膜厚度的减 少。关于固体润滑贴面层的改善,如专利文献3~7中所述,提出了很 多提案,但是得不到高圆周速度、高表面压力条件下使用时经常期待的 特性,产生咬合(焼付)等故障。本来固体润滑剂通常具有的低摩擦性或磨合性利用了固体润滑剂在特定的晶面上非常容易滑动的性质。即,分散在涂层中的固体润滑剂 粒子若受到来自对偶轴的负荷,则在其特定晶面上产生滑动,发生变形、 破坏,随之涂层整体流动,从而实现低摩擦性或磨合性。因此,无论固 体润滑剂的上述特定晶面在涂层内朝着哪个方向,都会在特定晶面上产 生滑动,但是如上所述,在高圆周速度、高表面压力下的滑动中,得不 到预期的滑动性能。本申请人持续认真改善带有固体润滑贴面层的轴承,在该过程中发 现,抗咬合性在高表面压力和高圆周速度的滑动条件下具有固体润滑剂 的晶体本文档来自技高网
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【技术保护点】
滑动部件,其特征在于,在铝系或铜系轴承合金层上,设置分散有用下式定义的相对C轴强度比为85%以上的固体润滑剂的树脂系涂层, 相对C轴强度比=通过X射线衍射得到的(002)、(004)、(008)晶面的累积强度相对于(002)、(004 )、(100)、(101)、(102)、(103)、(105)、(110)、(008)晶面的累积强度的百分比率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:神谷莊司樱井辅有村光典
申请(专利权)人:大丰工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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