[发明专利]铜类烧结滑动部件

说明书

（本申请是2007年1月15日递交的发明名称为“铜类烧结滑动部件”的申请200780003067.9的分案申请）

技术领域

本发明涉及铜类烧结滑动部件，详细地说，涉及分散含有固体润滑材料的铜类烧结滑动部件和多层铜类烧结滑动部件。

背景技术

作为铜类烧结滑动部件（轴承），已知含有石墨、铅等固体润滑材料的Cu-Sn-固体润滑材料类的烧结滑动部件。另外，以提高耐负载为目的，已知在钢板等轴套（裏金）的表面上一体地形成上述烧结材料的烧结层的多层烧结滑动部件。例如，提出了在铜类合金烧结层和钢板轴套多层一体化而构成的多层铜类烧结滑动部件中，该铜类烧结合金属包含1～11重量%的锡，1～30重量%的铅，0.5～5重量%的球状碳，剩余的实质上由铜构成的多层铜类烧结滑动部件（参照专利文献1）。

作为固体润滑材料的铅，作为在与配合材料的滑动中，磨合性优异，提高耐烧接性的物质，是铜类烧结滑动部件的重要成分。但是，近年来，考虑到环境问题等，有不得不放弃铅的使用的状况。

专利文献1：日本特开平7-138681号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供在不含铅的铜类烧结滑动部件中，能够发挥与含有铅的铜类烧结滑动部件相同以上的滑动特性，并能够作为含油烧结滑动部件而适当地使用，并且在润滑油的使用困难的高温区域或干燥摩擦条件下也能够适当地使用的铜类烧结滑动部件。此外，另一目的是提供在高负载条件下具有优异的滑动特性的多层烧结滑动部件。

本发明者们重复各种研究的结果是得到如下的认识。即，发现通过在Cu-Sn基质（matrix）中含有特定量的锰（Mn）成分和固体润滑材料成分，能够发挥与含有铅的铜类烧结滑动部件相同以上的滑动特性，可以作为含油烧结滑动部件而适当地使用。

本发明是基于上述的见解而完成的，其第一要点是存在铜类烧结滑动部件，其特征在于，由0.5～20重量%的锡、0.1～35重量%的锰、2～25重量%的固体润滑材料和剩余部分的铜构成。

此外，第二要点是存在多层铜类烧结滑动部件，其特征在于，在使铜类合金烧结层和金属制轴套一体化构成的多层铜类烧结滑动部件中，所述铜类合金烧结层由0.5～20重量%的锡、0.1～35重量%的锰、2～25重量%的固体润滑材料和剩余部分的铜构成。

根据本发明，可以发挥与含有铅的铜类烧结滑动部件同等以上的滑动特性，并且当然可以作为含油烧结滑动部件使用，即使在润滑油的使用困难的高温区域中的干燥摩擦条件下的使用和高负载条件下的使用中，也能够发挥优异的滑动特性。

具体实施方式

以下，详细说明本发明。首先，对铜类烧结滑动部件进行叙述。本发明的铜类烧结滑动部件由0.5～20重量%的锡、0.1～35重量%的锰、2～25重量%的固体润滑材料和实质上为铜的剩余部分构成。

锡（Sn）成分与主成分的铜（Cu）合金化而形成Cu-Sn合金（青铜）。Sn成分强化Cu-Sn合金基质的固溶，提高其强度和硬度等机械强度，而且，提高作为烧结滑动部件的耐负载性，耐磨损性和耐烧接性。Sn成分的含有量为0.5～20重量%，优选为5～20重量%。在Sn的含有量小于0.5重量%的情况下，强化Cu-Sn合金基质的效果不足，此外，在含有量超过20重量%的情况下，有Cu-Sn合金基质变脆的缺点。

锰（Mn）成分相对于主成分的Cu成分形成全率固溶体。Mn成分主要是对Cu-Sn合金基质的固溶强化有帮助，能够有效地发挥机械强度和耐磨损性提高的效果。当Mn成分的含有量超过10重量%时，在Cu-Sn合金基质中，析出硬质的Cu-Sn-Mn相。但是，该硬质相在与后述的固体润滑材料共存下，起到提高耐磨损性的作用。另一方面，当Mn成分的含有量在0.1重量%时，开始显现强化Cu-Sn合金基质的作用和提高耐磨损性的作用，当含有量为0.5重量%时，这些作用显著地显现出来，而且，到35重量%为止发挥这些作用。但是，在Mn成分的含有量超过35重量%的情况下，硬质相的析出量过多，即使固体润滑材料的含有量多，耐磨损性也恶化，特别是存在损伤配合材料表面的情况。因此，Mn成分的含有量为0.1～35重量%，优选为0.5～20重量%。