[發明專利]滑動構件及使用該滑動構件的軸承裝置

有效

• 申請號: 201310681976.5
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103912584A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 戶田和昭;栗本覺;久保田寬隆;長崎忠利
• 申請（專利權）人: 大同金屬工業株式會社
• 主分類號: F16C33/12
• 分類號: F16C33/12;C22C13/00;C22C13/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 馮雅

技術領域

本發明涉及滑動構件及使用該滑動構件的軸承裝置。

背景技術

以往，軸承裝置中所用的滑動構件不使用有可能招致環境污染的Pb、As或Cd，且要求更長的使用壽命。專利文獻1中，提出了在作為所謂的Sn基白合金的Sn-Sb-Cu中添加Co、Mn、Sc、Ge等金屬元素及稀土類元素的方案。由此，專利文獻1中，Sn基白合金的Sn母相中析出的Cu-Sn及Sn-Sb等金屬間化合物相的微細化和倒角得到促進。其結果是，專利文獻1中實現了由Sn基白合金形成的合金層的強度的提高。

可是，如果對滑動構件施加反復的負荷，則由于疲勞而產生裂紋，該疲勞裂紋自相對于對象構件滑動的滑動面向里襯金屬層側進展到Sn基的Sn母相。此時，Sn母相和Sn-Sb化合物相的交界部分的強度低，所以會有疲勞裂紋容易經過該交界部分而進一步發展的問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本專利特表2011-513592號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

于是，本發明的目的在于提供抑制疲勞裂紋的進展、進而壽命長的滑動構件及使用該滑動構件的軸承裝置。

解決技術問題所采用的技術方案

為了解決上述問題，本實施方式的滑動構件具備里襯金屬層和由以Sn為主的合金形成且層疊于上述里襯金屬層的軸承合金層。所述軸承合金層包含由Sn形成的Sn母相和異形金屬間化合物相，其中該異形金屬間化合物相分散于上述Sn母相中，當將截面中的作為周圍的長度的周長記作Lc、將截面中的外接圓的直徑記作D時，D為80μm以上、Lc/D為350％以上。

滑動構件的軸承合金層在Sn母相中包含異形金屬間化合物相。Sn母相可以是Sb、Bi等固溶于Sn而成的相。作為該異形金屬間化合物相，在與自里襯金屬層向滑動面的方向平行的觀察截面中，外接圓的直徑D為80μm以上，并且該異形金屬間化合物相的周長Lc與外接圓的直徑D的比例、即Lc/D為350％以上。換言之，異形金屬間化合物相具有相對于其尺寸充分長的周長Lc。這意味著異形金屬間化合物相與Sn母相的交界部分呈現比以往的金屬間化合物相更復雜的凹凸形狀。由此，異形金屬間化合物相表示與圓形狀、方形狀或針形狀等形狀的通常的金屬間化合物相相比，具有規定的尺寸且呈現歪斜形狀的金屬間化合物相。

如上所述，在軸承合金層的表面、即與對象構件的滑動面上產生的疲勞裂紋在里襯金屬層側向軸承合金層內進展。特別是Sn母相中析出有金屬間化合物相時，Sn母相與金屬間化合物相的交界部分的強度低，所以疲勞裂紋容易經過該交界部分而進展。相對于此，如本實施方式所述，通過將金屬間化合物相達到規定的尺寸并制成歪斜的形狀，使得Sn母相與異形金屬間化合物相的交界部分的形狀變得復雜并且形成足夠的總長，可抑制疲勞裂紋的進展。即、這是因為本實施方式中，在軸承合金層中疲勞裂紋進展的路徑與通常的金屬間化合物相的情況相比變得復雜并且變長。若詳細描述，則是因為本實施方式中Sn母相與異形金屬間化合物相的交界部分中的疲勞裂紋不容易貫通。因此，疲勞裂紋自軸承合金層的滑動面到里襯金屬層為止所需的時間被延長。因此，可抑制疲勞裂紋的進展，且可提供壽命長的滑動構件。不存在異形金屬間化合物相而是存在金屬間化合物相時也無妨。

此外，本實施方式中，所述異形金屬間化合物相的上述外接圓的直徑D的平均值是100μm以上300μm以下。

上述截面中，如果外接圓的直徑D的平均值達到100μm以上，則因異形金屬間化合物相而復雜化了的疲勞裂紋的路徑相對于軸承合金層的厚度也整體形成更優選的長度。另一方面，異形金屬間化合物相比Sn母相更硬。因此，如果考慮對對象構件的攻擊性，則較好是外接圓的直徑D的平均值為300μm以下。因此，通過使用外接圓的直徑D來規定異形金屬間化合物相的尺寸，可以抑制疲勞裂紋的進展，且使壽命延長。

還有，本實施方式中，上述異形金屬間化合物相的總數中的50％以上是兩種以上的金屬間化合物相的集合體；當將構成上述異形金屬間化合物相的n(n≥2)種金屬間化合物相分別記作第一金屬間化合物相～第n金屬間化合物相時，構成作為集合體的上述異形金屬間化合物相的上述金屬間化合物相中，第k金屬間化合物相(2≤k≤n)比第k-1金屬間化合物相小，且上述第k金屬間化合物相比上述第k-1金屬間化合物相硬，第二金屬間化合物相與第一金屬間化合物相鄰接。