滑动部件及其制造方法技术

将铁系和铜系的原料粉末（１）、（２Ａ）、（２Ｂ）填充到成型模具的填充部，加压该原料粉末（１）、（２Ａ）、（２Ｂ）而成型压粉体（６），烧结该压粉体（６）制造轴承。铜系原料粉末是径厚比大于铁系原料粉末（１）的扁平粉（２Ｂ），通过振动在滑动面（５１）侧使铜系扁平粉（２Ｂ）偏析。得到的轴承的滑动面（５１）被铜覆盖，从滑动面（５１）向内部铁的比例变高。旋转轴相对被铜覆盖的滑动面（５１）滑动，旋转轴和滑动面（５１）的摩擦系数低，可进行顺滑的旋转。同时，利用铁可得到所规定的强度和耐久性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴承等。
技术介绍
作为这种的滑动部件，有支撑旋转轴的轴承，作为该轴承的制法，压缩以金属为主原料的原料粉末，形成压粉体后，烧结该压粉体而成的烧结浸油轴承被广泛使用。该烧结浸油轴承使用铁系或铜系的原料粉末成形，虽然使用铁系的原料粉末则得到强度上优异的轴承，但是一般地旋转轴使用钢等铁系材料，这样轴承和旋转轴使用同种材料时，摩擦阻力变大，招致溶着磨耗发生，耐久性受损。另一方面，如果使用铜系的原料粉末，则轴承和旋转轴的摩擦阻力极小，但轴承侧的磨耗变大，损害耐久性。这样，对于烧结浸油轴承，也与一般的轴承同样地进行可削减摩擦阻力和提高耐久性的制品的开发，例如知道将镀铜或铜合金的铁粉用于原料粉末的烧结浸油轴承，该轴承通过铜和铁混合的结构，与过去比可谋求摩擦阻力削减和耐久性提高。另外，特公昭63-24041号公报中提出了在制造烧结机械部件时向构成基体的原料粉中以2a＜r大小的箔状粉的形式添加形成第2相的原料的烧结部件的制造法，根据该制造法，能够用显著少于过去法的添加量的第2相成分高效率地被覆烧结部件表面，在铁系原料粉中以箔状粉添加铜的场合，得到表面富集铜的烧结品。可是，对于轴承等，近年除了关于磨耗和寿命的要求，还对发生噪声的要求提高，例如要求在摄氏-40度的低温状态起动时不发生噪声的性能，过去的部件难以适应该要求。本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供可谋求摩擦阻力削减和耐久性提高、能够防止起动噪声发生的。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术的滑动部件是将铁系和铜系的原料粉末填充到成型模具的填充部，加压该原料粉末成型压粉体，烧结该压粉体而成的该滑动部件，其中上述铜系原料粉末含有铜或铜合金的扁平粉，上述扁平粉的最大投影面积的平均值大于上述铁系原料粉末的最大投影面积的平均值，在表面侧偏析出铜。根据上述构成，使用铜的扁平粉或铜合金的扁平粉，将该扁平粉和其他的原料粉末填充至填充部，使用振动·静电·磁力等，将扁平粉偏析于表面侧，由此得到的滑动部件表面侧被铜覆盖，形成从表面侧向内部铜的比例变低、同时铁的比例变高的浓度梯度。因此，在采用该滑动部件构成轴承的场合，旋转体相对被铜覆盖的表面侧滑动，旋转轴和表面侧的摩擦系数低，可进行顺滑的旋转，同时，通过铁得到规定的强度和耐久性。另外，该结构中，即使旋转体滑动的表面侧磨耗，由于在表面侧之下以规定的比例含有铜，因此滑动部分的耐久性优异。另外，本专利技术的滑动部件，上述扁平粉的径厚比大于上述铁系原料粉末。另外，本专利技术的滑动部件，滑动部的表面铜被覆率为60％以上，能将滑动部的摩擦系数抑制得极低。而且，如果滑动部的表面铜被覆率为90％以上，则更理想。另外，本专利技术的滑动部件，上述滑动部是圆筒状的滑动面，成为利用滑动面旋转支撑旋转轴的轴承。为达到上述目的，本专利技术的滑动部件的制造方法，是将铁系和铜系的原料粉末填充到成型模具的填充部，加压该原料粉末而成型压粉体，烧结该压粉体而成的滑动部件的制造方法，在该制造方法中，上述铜系的原料粉末含有铜或铜合金的扁平粉，上述扁平粉的最大投影面积的平均值大于上述铁系的原料粉末的最大投影面积的平均值，在上述压粉体的表面侧偏析出上述填充部内的上述扁平粉。根据上述构成，使用铜或铜合金的扁平粉，将该扁平粉和其他的原料粉末填充至填充部，使用振动·静电·磁力等，将扁平粉偏析于表面侧，由此得到的滑动部件表面侧被铜覆盖，形成从表面侧向内部，铜的比例变低、同时铁的比例变高的浓度梯度，得到摩擦系数低、耐久性优异的滑动部件。另外，本专利技术的滑动部件的制造方法，上述扁平粉的径厚比大于上述铁系的原料粉末。此情况下，通过振动将扁平粉偏析于压粉体的表面侧。另外，本专利技术的滑动部件的制造方法，上述扁平粉的径厚比为10以上，当施加振动时，扁平粉良好地偏析于表面侧，得到表面侧的铜浓度高的滑动部件。而且，如果上述扁平粉的径厚比为20-50，则更理想。另外，本专利技术的滑动部件的制造方法，上述扁平粉的比例是全体的20-70重量％，当扁平粉的比例小于20重量％时，表面侧上的铜的比例降低，摩擦阻力变大，当超过70重量％时，全体中显示出的铜系的比例变多，对强度不利。因此，通过采用上述比例，可得到削减摩擦阻力、并且强度上优异的滑动部件。而且，如果上述扁平粉的比例定为全体的20-40重量％，则更理想。另外，本专利技术的滑动部件的制造方法，上述扁平粉的最大投影面积的平均值是上述铁系的原料粉末的最大投影面积的平均值的3倍以上，由于最大投影面积之差大，因此易偏析，此外在成形模具的填充部，因为扁平粉的面易添加成包围填充部的面，在此状态下施加振动等，因而扁平粉添加成包围填充部的面，在压粉体的表面侧铜易偏析。附图的简单说明图1是说明本专利技术的制造方法的流程图。图2同上，是铁系的原料粉末的正视图。图3同上，表示铜系的扁平粉，图3(A)是侧面图，图3(B)是正视图。图4同上，是表示最大投影面积的说明图。图5同上，是轴承的斜视图。图6同上，是成形模具的截面图。图7同上，是压粉体的截面图，放大显示局部。图8同上，是将说明表面铜被覆率的测定方法的滑动部件的表面彩色照片图案化的说明图，图8(A)表示测定状态，图8(B)表示分别涂画分格的状态。专利技术的具体实施例方式以下参看附图说明本专利技术的实施方案。图1-图8表示本专利技术的一种实施方案。首先，说明本专利技术的制造方法。作为材料，将铁系的原料粉末1和铜系的原料粉末2和其他微量的原料粉末3以规定的比例混合(S1)。如图2所示，铁系的原料粉末1使用雾化粉等大致球状的不规则形状粉。另外，如图2和图3所示，在铜系的原料粉末2使用作为原料粉末的不规则形状粉2A和扁平粉2B。铁系的原料粉末1使用铁或铁合金的粉末，铜系的原料粉末2使用铜或铜合金的粉末。另外，其他的原料粉末3使用锡、碳、磷或锌的粉末。扁平粉2B的径厚比(直径D/厚度T)为10以上、优选为20-50。另外，扁平粉2B的最大投影面积M的平均值大于铁系的原料粉末1的最大投影面积m的平均值，优选扁平粉2B的最大投影面积M的平均值为铁系的原料粉末1的最大投影面积m的平均值的3倍。最大投影面积是投影于平面上的面积达到最大的面积。另外，材料全体中的扁平粉2B的比例为20-70重量％，优选为20-40重量％。上述扁平粉2B的径厚比大于上述铁系的原料粉末1的径厚比。例如，作为其优选的材料成分，铜的原料粉末2是45-50重量％，锡的原料粉末3是1-3重量％，碳的原料粉末3是0.2-0.7重量％，磷的原料粉末3是0.2-0.6重量％，锌的原料粉末3是1-3重量％，余量是铁的原料粉末1，使用的原料粉末全体的铜扁平粉2B的比例是20-40重量％。这样，扁平粉2B的比例为20-40重量％的场合，铜的不规则形状粉2A的比例为15-30重量％。如图5所示，轴承5成为大致圆筒形，在其中央形成作为旋转体的旋转轴(未图示)旋转滑动的大致圆筒状的滑动面51，在该作为滑动部的滑动面51的纵向两侧设有平行且平坦的端面52、53，其外周面54形成为圆筒状。图6表示成形模具11的一例，该成形模具11以上下方向为轴方向(压制上下轴方向)，具备模头12、心棒13、下冲头14和上冲头15。模头12大致为圆筒形状，大致圆柱形状的心棒13同轴地位于该模头12内。下冲头14大致为圆筒形状，从下方上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑动部件，其特征在于，是将铁系和铜系的原料粉末填充到成型模具的填充部，加压该原料粉末而成型压粉体，烧结该压粉体而成的，在该滑动部件中，上述铜系的原料粉末含有铜或铜合金的扁平粉，上述扁平粉的最大投影面积的平均值大于上述铁系的原料粉末的最大投影面积的平均值，在表面侧铜偏析。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水辉夫，丸山恒夫，
申请(专利权)人：三菱综合材料PMG株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]