[發(fā)明專利]鐵銅基燒結含油軸承及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780033772.7
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN109562456B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設計）人: 石井義成;塚田康博;小畑智惠
• 申請（專利權）人: 大冶美有限公司
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;B22F1/00;C22C9/00;C22C33/02;C22C38/00;F16C33/12;F16C33/14
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 樸圣潔;康泉

本發(fā)明提供一種硬的鐵合金相少，且在汽車的電氣裝置用馬達輸出軸等的處于低旋轉且高載荷的使用條件下耐磨損性和價格性能比優(yōu)異的新的鐵銅基燒結含油軸承及其制造方法。在含有Cu：10～55質量％、Sn：0.5～7質量％、Zn：0～4質量％、P：0～0.6質量％及C：0.5～4.5質量％，剩余部分由Fe及不可避免的雜質構成的鐵銅基燒結含油軸承中，其已分散在金屬基體中的游離石墨的面積比率為5～35％，氣孔率為16％以上至25％以下，基體中的鐵合金相的硬度Hv為65～200。并且，在原料粉末中使用平均粒徑10～100μm的鱗狀石墨粉末和鱗片狀石墨粉末中的至少一種。

技術領域

本發(fā)明涉及一種在汽車電氣裝置用馬達的輸出軸等的低旋轉且高載荷的使用條件下使用的鐵銅基燒結含油軸承及其制造方法。

背景技術

近年來，鐵銅基燒結含油軸承被采用在汽車電氣裝置用馬達的輸出軸。作為鐵銅基燒結含油軸承，例如，已知被公開在專利文獻1和專利文獻3等中的軸承。如一廂式等的汽車那樣，用于大窗玻璃的電動窗和雨刷的馬達，為了應對比以往高的輸出，以往以上的載荷表面壓力被作用在輸出軸的軸承。進一步，由于這些馬達的輸出軸為200rpm以下的低轉速，不能充分形成燒結含油軸承特有的油膜，在軸和軸承之間進行金屬接觸的滑動，從而燒結含油軸承的耐磨損性成為問題。已知，在這樣的油潤滑效果差的滑動條件下，為了使鐵銅基燒結含油軸承持有潤滑性，需將石墨分散分布在軸承材料內。在含有石墨的鐵銅基燒結軸承的制造中，通過使用已添加混合石墨粉末的原料粉末、壓坯成型該原料粉末、燒結該成型體、尺寸調整、進行浸油的工序來進行。但是，由于材料組成為鐵銅基燒結合金，在燒結時，材料中的鐵粉末和石墨粉末發(fā)生反應，進而容易形成硬的鐵合金相。已形成有硬的合金相的鐵銅基燒結含油軸承，在如汽車的電氣裝置用馬達的輸出軸那樣的滑動條件下，多會發(fā)生使配合軸材料受損，進而由其受損的軸而使軸承進行磨損的問題。作為改善方案，雖具有將高硬度的淬火鋼材使用在軸的方法，但由于加大了成本，故使用了碳素鋼的軸。

需要說明的是，作為為了控制由鐵粉和石墨粉燒結引發(fā)的反應的以往技術，已知通過使用將2.0～9.0質量％的平均直徑為20～150μm的扁平狀的銅粉和1.5～3.7質量％的平均直徑為40～80μm的石墨粉添加混合在鐵粉中的原料粉末，且將燒結溫度設為950℃～1030℃，進而得到在軸承的內部以面積比率計鐵素體為20～85％和剩余部分由珠光體構成的鐵合金相(專利文獻2)。但是，由于珠光體為鐵和石墨進行反應的硬相，故不能充分地防止配合軸材料的損傷。

專利文獻1：日本特開2003-221606號公報

專利文獻2：日本特開2010-77474號公報

專利文獻3：日本特開2013-92163號公報

專利文獻4：國際公開第1999/008012號小冊子

發(fā)明內容

在此，本發(fā)明的目的在于提供一種硬的鐵合金相少，且在汽車的電氣裝置用馬達的輸出軸等的處于低旋轉且高載荷的使用條件下耐磨損性和價格性能比優(yōu)異的新的鐵銅基燒結含油軸承及其制造方法。

本發(fā)明的鐵銅基燒結含油軸承含有Cu：10～55質量％、Sn：0.5～7質量％、Zn：0～4質量％、P：0～0.6質量％及C：0.5～4.5質量％，剩余部分由Fe及不可避免的雜質構成，已分散在金屬基體中的游離石墨的面積比率為5～35％。

另外，本發(fā)明的鐵銅基燒結含油軸承的氣孔率為16％以上至25％以下。

另外，本發(fā)明的鐵銅基燒結含油軸承的基體中的鐵合金相的硬度Hv為65～200。

本發(fā)明的鐵銅基燒結含油軸承的制造方法具備如下工序：

以含有Cu：10～55質量％、Sn：0.5～7質量％、Zn：0～4質量％、P：0～0.6質量％及C：0.5～4.5質量％，剩余部分由Fe及不可避免的雜質構成的方式混合原料粉末，從而獲得混合粉末；