本發(fā)明專利技術(shù)提供一種軸承裝置，其中，提高以硬質(zhì)鋼軸為匹配軸的Al-Sn-Si系合金滑動軸承的耐磨損性。本發(fā)明專利技術(shù)的軸承裝置由至少表面的硬度為Hv500以上的鋼軸與使用鋁系合金的滑動軸承的組合構(gòu)成，所述鋁系合金含有Si：2~10%質(zhì)量和Sn：10~18%質(zhì)量，余量由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，其特征在于，所述鋁系合金的組織為，Sn相的%體積相對于Si粒子(其中，其平均粒徑為4~10μm)的%體積為50%以上，另外，其特征在于，所述鋁系合金的硬度為Hv45以上。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種軸承裝置，其由安裝于汽車用自動變速器(AT)或各種輔件的旋轉(zhuǎn)軸和支撐它的滑動軸承構(gòu)成，若更詳細(xì)地?cái)⑹觯瑒t涉及一種軸承裝置，其中旋轉(zhuǎn)鋼軸通過調(diào)質(zhì)、表面硬化處理等得到硬化，在苛刻的滑動條件下滑動。
技術(shù)介紹
專利文獻(xiàn)I :日本特開平2-102912號，其中公開了將S45C調(diào)質(zhì)軸(硬度HRc55)與鋁系合金滑動軸承組合的軸承裝置。專利文獻(xiàn)2 :日本特開平2-57653號公報涉及將調(diào)質(zhì)鋼軸(S45C，HRc=55)與鋁合金滑動軸承組合的軸承裝置，該鋁合金為如下的鋁合金在以％重量計(jì)含有7 20%的Sn、O. Γ5%的Pb、I 10%的Si以及合計(jì)為O. 3 3. 0%的Cu,Mg,Zn中的I種或2種以上，同時含 有合計(jì)為O. 01 I. 0%的Cr、Mn、Fe、Ni、Co、Ti、V、Zr中的I種或2種以上，剩余實(shí)質(zhì)上由Al構(gòu)成的Al-Sn系軸承合金中，添加O. 0Γ1%的Sb，在Al基質(zhì)中使Si粒子以球狀、橢圓狀或前端帶有圓形的形狀分散、析出。專利文獻(xiàn)I提出的帶有圓形的Si粒子實(shí)現(xiàn)理想的點(diǎn)接觸狀態(tài)，此外通過添加Sb實(shí)現(xiàn)基底的強(qiáng)化。該鋁合金的硬度為Ην40多。專利文獻(xiàn)3 日本特開平6-235038號公報也涉及將調(diào)質(zhì)鋼軸(S45C，HRc=55)與鋁合金滑動軸承組合的軸承裝置，該鋁合金如下形成以％重量計(jì)含有7 20%的311，0.廣5%的Pb，I 10%的Si, O. 01 I. 0%的Cr、Mn、Fe、Ni、Co、Ti、V、Zr中的I種或2種以上，同時含有合計(jì)為O. 3^3. 0%的Zn和Mg，此外含有O. θΓθ. 1%的Sb，剩余實(shí)質(zhì)上由Al構(gòu)成，在Al基質(zhì)中使Si粒子以球狀、橢圓狀或前端帶有圓形的形狀分散、析出，與該Si粒子毗鄰地使Sn-Pb合金粒子析出。該合金的硬度為Ην40弱。專利文獻(xiàn)4 :日本特許第3472284號涉及“鋁系軸承合金，其特征在于，含有I. 5^8%質(zhì)量的Si,余量實(shí)質(zhì)上由Al構(gòu)成,相對于存在于滑動表面的Si粒子的總面積,粒徑不足4 μ m的Si粒子的面積占20 60%，粒徑為4 20 μ m的Si粒子的面積占40%以上。”，粒徑為Γ20μπι的Si粒子(面積比為40%以上)有助于耐磨損性，粒徑不足4μπι的Si粒子(面積比為20 60%)有助于耐疲勞性。耐磨損性試驗(yàn)在反復(fù)啟動-停止的條件下進(jìn)行，說明粒徑為Γ20 μ m的Si粒子承受匹配軸的載荷，未發(fā)生陷入Al基質(zhì)或脫落。對于實(shí)施例中的匹配材料S55C (調(diào)質(zhì)狀態(tài)無記載)示出優(yōu)異的耐磨損性。^mmi社a法人自動皐技衞會學(xué)衛(wèi)讓■會前刷集(社團(tuán)法人汽車技術(shù)協(xié)會學(xué)術(shù)演講會預(yù)印本)No. 46-99，211射耗性向上7兒5合金軸受(D開発.(耐磨損性提高的鋁合金軸承的開發(fā))”研究了對于淬火鋼制匹配軸(Hv72(T850)，Al-Sn-Si合金的耐磨損性，進(jìn)行如下考察。“隨著磨損的推進(jìn)，僅較軟的鋁合金基質(zhì)磨損，在滑動面發(fā)生Si的濃集。若滑動表面的Si量增加，則Si所承受的載荷分擔(dān)也增多，軸承的磨損得到抑制，但在粒徑小的情況或硬度低的情況下，由于因滑動導(dǎo)致的Si的脫落和因磨損的推進(jìn)導(dǎo)致的Si的濃集重復(fù)發(fā)生，所以表面的Si濃度不變，從而磨損推進(jìn)。另一方面，在粒徑大、硬度高的情況下，由于Si牢固地保持于合金中，不發(fā)生脫落，所以磨損難以推進(jìn)。” 基于該考察，開發(fā)了具有Al-4. 5Sn-2. 7Si_l. 5Cu_0. 2Cr_0. 15Zr的組成的軸承合金。該合金的特點(diǎn)如下所示。(I)將鋁軸承合金中作為硬質(zhì)物含有的Si的大小設(shè)定為平均粒徑5. 5 μ m，將合金硬度設(shè)定為53HV的開發(fā)材料相對于現(xiàn)有材料示出3 4倍的耐磨損性。(2)耐磨損性提高的機(jī)制被認(rèn)為是由于在滑動面濃集的Si牢固地保持于合金中，從而可支撐載荷。(3)即使在5. 5μπι的平均粒徑下，也可通過重新研究組織和合金強(qiáng)度，得到在往 復(fù)運(yùn)動載荷下與現(xiàn)有材料同等，在旋轉(zhuǎn)載荷下優(yōu)于現(xiàn)有材料的耐疲勞性，對于耐咬粘性也得到優(yōu)于現(xiàn)有材料的結(jié)果。需說明的是，上述開發(fā)合金的特性以Al-12. 5Sn-2. 7Si_l. 8Pb_lCu_0. 2Cr為比較合金進(jìn)行評價。本申請人作為申請人之一的專利文獻(xiàn)5 :日本特開2004-28278號公報所提出的軸承裝置中，軸為具有由珠光體和先共析鐵素體(面積分率為3%以下)或珠光體構(gòu)成的組織，未實(shí)施高頻淬火或表面硬化處理的非調(diào)質(zhì)型鋼材制曲柄軸。曲柄軸的表面粗糙度為RzO. 5μπι以下。滑動軸承中，由Si構(gòu)成或含有Si、硬度為Ην900以上的硬質(zhì)物分散于Al基質(zhì)中，存在于滑動面的上述硬質(zhì)物的大小為6μπι以下。非調(diào)質(zhì)鋼的組織由硬度為Ην700左右的滲碳體和硬度為Ην15(Γ300的鐵素體構(gòu)成。本申請人作為專利技術(shù)人之一的專利文獻(xiàn)6 :日本特開2004-28276號公報所提出的軸承裝置的軸與專利文獻(xiàn)2相同，Al系合金中，由Si構(gòu)成或含有Si、硬度為Ην900以上的硬質(zhì)物分散于Al基質(zhì)中，同時Si含量為廣4%質(zhì)量。另外，專利文獻(xiàn)4和5的實(shí)施方式中的Al系合金以％質(zhì)量計(jì)含有除2 20%的Sn外，還有Γ3%的Pb,O. 5 2%的Cu,O. Γ %的Cr,O. 5 2%的Mg以及O. Γ %的選自Zr、Mn、V、Ti和/或B的I種或2種以上。由于上述Al合金中含有的Si為硬質(zhì)，所以該Si粒子的大小使非調(diào)質(zhì)鋼制軸的表面平滑化，使耐磨損性和咬粘性良好。若對上述與Si粒子有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行整理，則明確如下的技術(shù)水平。在匹配材料為非調(diào)質(zhì)鋼的專利文獻(xiàn)5、6中說明，由于匹配軸軟，所以鋁合金的Si粒子具有匹配軸的精研(lapping)作用。在專利文獻(xiàn)1、2和3中說明，Al合金中的Si粒子與匹配軸的淬火鋼軸保持點(diǎn)接觸狀態(tài)。近年來，由于ATF的低粘度化和各種泵的小型化，滑動條件變得苛刻，對耐磨損性、耐咬粘性等滑動特性的要求不斷提高。專利文獻(xiàn)4中采用的啟動-停止模式的苛刻的磨損試驗(yàn)條件雖然遵循了這樣的趨勢，但并未提及鋼軸的調(diào)質(zhì)狀態(tài)，而敘述了 Si粒子在滑動過程中被保持于Al基質(zhì)中。在與專利文獻(xiàn)4基本同一年代發(fā)表的非專利文獻(xiàn)I被認(rèn)為是發(fā)表以下內(nèi)容的最初的文獻(xiàn)匹配軸為淬火S55C，在滑動面中Al、Sn等優(yōu)先被匹配軸刮除，結(jié)果產(chǎn)生Si的濃集。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)I :日本特開平2-102912號公報 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平2-57653號公報專利文獻(xiàn)3 :日本特開平6-235038號公報 專利文獻(xiàn)4 :日本特許第3472284號說明書 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2004-28278號公報 專利文獻(xiàn)6 :日本特開2004-28276號公報 專利文獻(xiàn)7 :美國專利第4471029號 非專利文獻(xiàn) 非專利文獻(xiàn)I :社團(tuán)法人汽車技術(shù)協(xié)會學(xué)術(shù)演講會預(yù)印本No. 46-99，211耐磨損性提高的鋁合金軸承的開發(fā)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的課題 在非專利文獻(xiàn)I中雖然通過防止Si粒子從鋁合金的基質(zhì)脫落來實(shí)現(xiàn)在苛刻的滑動條件下的耐磨損性的提高，但Sn含量低至4. 5%，可知耐磨損性的提高不充分。另外，以調(diào)質(zhì)鋼為匹配材料的專利文獻(xiàn)2和3的鋁合金含有Pb，硬度低。因此，本專利技術(shù)的目的在于提供在苛刻的滑動條件下發(fā)揮優(yōu)異的耐磨損性的Al-Sn-Si系軸承合金滑動軸承與硬質(zhì)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：阪本真一郎，小山淳，
申請(專利權(quán))人：大豐工業(yè)株式會社，
類型：
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。