[發明專利]燒結軸承及其制造方法

有效

• 申請號: 201610806753.0
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN106402145B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 伊藤容敬;清水素直;島津英一郎;奧野孝洋
• 申請（專利權）人: NTN株式會社
• 主分類號: F16C17/02
• 分類號: F16C17/02;F16C33/10;F16C33/12;F16C33/14;B22F5/00;B22F7/00;B22F1/00;C22C38/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉影娜

本發明目的在于提供一種削減銅的使用量而能夠實現低成本化，另一方面具備良好的初期磨合特性、消音性且高耐久性的燒結軸承。將包含鐵粉、扁平銅粉、低熔點金屬粉和石墨的原料粉填充于模具中，以使扁平銅粉附著于模具成形面的狀態成形壓粉體。接著，通過使壓粉體中的鐵不與碳反應而燒結，得到具有以鐵素體相形成鐵組織且銅含量均勻的基體部S2，和覆蓋基體部S2的表面且銅含量比基體部S2大的表面層S1的燒結軸承1。

本申請是申請號：201280045531.1，PCT申請號：PCT/JP2012/073848，申請日：2012.9.18，發明名稱：“燒結軸承及其制造方法”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及含有燒結金屬的燒結軸承及其制造方法。

背景技術

作為搭載于例如硬盤驅動器等信息設備的精密小型馬達用軸承，有使用消音性優異的燒結軸承的情況。伴隨著近年的馬達的高性能化，在這種燒結軸承中要求將極限PV值提高至PV＞200MPa·m/min。另外，也同時需要削減扭矩變化(提高初期磨合特性)，提高耐久性(提高耐燒熔性)，提高消音性(改善聲響特性)等。

作為燒結軸承，鐵系燒結軸承是公知的，但在鐵系中雖然耐久性優異，但是有初期磨合特性和消音性差這樣的缺點。因此，作為精密小型馬達用的軸承使用青銅系燒結軸承的情況居多。作為青銅系燒結含油軸承的一例，例如在日本特開2001－107162號公報(專利文獻1)中公開了含有6～11重量％的Sn、1～5重量％的Fe和/或Ni，余量為銅的軸承(權利要求1)。

另外，在日本專利第3873275號(專利文獻2)中公開了，使用鐵系和銅系的原料粉末，并將銅系的原料粉末制成扁平粉，使銅在表面側偏析，從表面側朝向內部銅的比例變低并且鐵的比例變高的滑動部件(權利要求1)。另外，通過將銅系的原料粉末和鐵系的原料粉末填充于填充部并加以振動，使銅系的扁平粉在表面側偏析，以得到表面側被銅覆蓋，從表面側朝向內部鐵比銅的比例變高的形成有濃度梯度的軸承(段落0028)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001－107162號公報

專利文獻2：日本專利第3873275號公報

發明內容

發明所要解決的課題

近年銅的價格急劇上升，如專利文獻1中記載的包含大量的銅的青銅系燒結軸承無法達到低成本化的要求。另外，在青銅系燒結軸承中耐荷重性、耐久性存在困難。

另一方面，在專利文獻2記載的構成中，由于對包含扁平粉和銅粉的原料粉施加振動，因此成形工序復雜化。另外，有“即使旋轉體滑動的滑動面發生磨損，由于在滑動面之下按規定的比例包含銅，因此成為滑動部分的耐久性優異的構成”這樣的記載(段落0029等)，由這樣記載可以明確，是用銅抑制富含銅的表面層磨損后的對方材磨損的構成。在該構成中，如果想要使耐久性提高，則不得不增加銅的使用量，難以兼顧耐久性和低成本化。

因此，本發明目的在于提供一種削減銅的使用量而能夠實現低成本化，另一方面具備良好的初期磨合特性、消音性且高耐久性的燒結軸承及其制造方法。

用于解決課題的方法

為了達到上述目的，本發明的燒結軸承的特征在于，為含有鐵組織和銅組織的燒結軸承，其具備基體部和表面部：

所述基體部中，以低熔點金屬結合銅組織和鐵組織且以扁平銅粉形成銅組織的一部分或全部，同時以鐵素體相為主體形成鐵組織且銅含量是均勻的；所述表面層覆蓋基體部的表面且銅含量比基體部大。

在原料粉的成形時扁平銅粉具有附著于模具成形面的性質，因此成形后的壓粉體在表層包含大量的銅，而在芯部銅含量變少。因此，在燒結后的燒結體上形成銅含量多的表面層和與其相比銅含量少的基體部。