專利名稱：滑動軸承用鋁合金、滑動軸承及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滑動軸承用鋁合金、滑動軸承及其制造方法，更詳細(xì)地講，涉及通過成形和熱處理使調(diào)質(zhì)狀態(tài)和尺寸適合滑動軸承的Al-Mg-Cr-Zr系鋁合金壓延板。作為滑動軸承用鋁合金壓延材料而標(biāo)準(zhǔn)化的材質(zhì)有如下材質(zhì)
5ΛΕ780: 7.0% Sn-1,0% Cu-1.6% Ni-0.6% Si-1.0% MgSAE781: 6.25% Sn-1.0% Cu-0.5% Ni-1.5% Si近年來，汽車用內(nèi)燃機(jī)有小型化、高效化的傾向，滑動軸承的寬度變窄，軸承承受的負(fù)荷應(yīng)力逐漸升高。而且，因潤滑油的低粘度化使?jié)櫥湍ぷ儽。S與軸承的接觸頻率升高，造成軸承表面的溫度上升。滑動軸承用鋁合金的開發(fā)是在這種趨勢下進(jìn)行的。
背景技術(shù)：
本申請人在專利文獻(xiàn)I :專利第3868630號中提出了“滑動軸承用鋁合金，其特征為含有I 15重量％ Sn、l 8重量％ Si,O. 05 O. 3重量％ Cr,O. 05 O. 3重量％Zr，其余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，壓延后進(jìn)行300 400°C的低溫退火和400 480°C的高溫退火(條件是低溫退火與高溫退火的溫度差為10°C以上)而成為退火調(diào)質(zhì)狀態(tài)，Al-Cr金屬間化合物主要在鋁的晶粒邊界析出，Al-Zr金屬間化合物主要在鋁晶粒內(nèi)的亞晶界析出，在高面壓下的耐疲勞性優(yōu)異”(權(quán)利要求I)。專利文獻(xiàn)I的滑動軸承用鋁合金意欲在軸承表面溫度高的條件下使用，因此，進(jìn)行組織控制以幫助提高析出的Al-Cr和Al-Zr系金屬間化合物在高溫下的耐疲勞性，另外Si形成具有防膠合效果的硬質(zhì)顆粒。再者，作為任意成分添加的Pb或Sn也提高了耐膠合性。專利文獻(xiàn)2 :日本特開2007-107589號公報是為了改良耐成穴性，更詳細(xì)地說解決涂布層的剝離。為了提高由固體潤滑劑和樹脂粘合劑構(gòu)成的樹脂涂布層與鋁合金的粘接強(qiáng)度，使鋁合金的Sn含量在O 2質(zhì)量％的范圍內(nèi)。該文獻(xiàn)中還說明了作為鋁合金，以總量為 O. I 20 質(zhì)量 ％ 含有 Si、Cu、Ni、Cr、Zn、Mn、Ti、B、Zr、Mg、V、Pb 和/或 Bi。這些元素中Si、Pb、Bi以外的元素(下稱“ Si等元素”)固溶于招基(aluminium matrix),或者形成與Al的金屬間化合物而析出。實施例中將Sn、Cu、Si、Zn、Pb、Mn用作添加元素，但沒有添加Mg的例子。專利文獻(xiàn)2的制造方法是將將鋁合金鋳造材料壓延成形的鋁合金板輥壓接合在鋼板(襯墊金屬)上制造雙金屬的方法，故Si等元素在這些制造階段固溶或析出。但是未說明具體的固溶、析出條件。而且，專利文獻(xiàn)2中將雙金屬壓制加工為半圓筒狀、機(jī)械加工為規(guī)定的部件尺寸后，形成樹脂涂布層，在230 250°C下煅燒I時間。專利文獻(xiàn)3 :專利第3958515號公報涉及多層軸承，其多層結(jié)構(gòu)的各層為鋼襯墊金屬、鋁合金中間層和鋁基軸承合金層。鋁基軸承合金層含有O. I 7質(zhì)量％選自Cu、Zn、Mg和Si的I種以上的金屬元素，以介由鋁合金中間層與鋼襯墊金屬接合的狀態(tài)在400°C以上、進(jìn)行溶體化處理。因此，雖然介由中間層將軸承合金層與襯墊金屬接合后進(jìn)行溶體化處理，但通過溶體化處理發(fā)生了下述變化。首先，說明了鋁基軸承合金層的Cu、Zn、Mg、Si等元素固溶于Al基中，通過其后的急冷提高鋁基軸承合金層的強(qiáng)度，提高軸承的耐疲勞性。需說明的是，耐疲勞性的試驗是在給油溫度100°C下進(jìn)行的。鋁合金中間層中，在襯墊金屬ー側(cè)Al-Fe-Si系化合物防止生成脆的Al-Fe系化合物。另外，實施例中Mg在Al合金中的最大添加量為I. 5%。進(jìn)ー步說明了專利文獻(xiàn)3的鋁基軸承合金可以含有下述成分，因此可以理解為這些成分也通過400°C以上的溶體化處理固溶于Al基中。而且，鋁合金也可以進(jìn)行溶體化處理，進(jìn)行人エ時效處理。(I) 3 20質(zhì)量％ 的 Sn;
(2)總量為O.I 7質(zhì)量％的選自Cu、Zn、Mg、Si的I種以上的元素； (3)總量為O.01 3質(zhì)量％的選自Mn、V、Mo、Cr、Co、Fe、Ni、W的I種以上的元素；
(4)總量為0.01 2質(zhì)量％的選自B、Ti、Zr的I種以上的元素；
(5)總量為3質(zhì)量％以下的選自Pb、Bi、In的I種以上的元素。專利文獻(xiàn)4 :日本特開2010-77506號與本申請的優(yōu)先權(quán)日的關(guān)系相當(dāng)于未公開的在先申請，涉及含有I. 5 7. O質(zhì)量％ Mg、用于汽車車體的外側(cè)板等的成形用鋁合金，含有Fe、Si、Mn、Cr、Zr、V及Ti作為任意成分，但從這些任意成分中選擇Cr、Zr時，含有O. 3質(zhì)量％以下的Cr和O. 3質(zhì)量％以下的Zr。專利文獻(xiàn)4中記載的鋁合金壓延板的制造方法為鑄塊的均質(zhì)化處理、熱軋(厚度3. 5mm)、伴隨中間退火的冷軋(厚度Imm)、溶體化處理、平整冷軋，根據(jù)情況在最后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理(50 80°C )。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I:日本專利第3868630號說明書；
專利文獻(xiàn)2 :日本特開2007-107589號公報；
專利文獻(xiàn)3:日本專利第3958515號說明書；
專利文獻(xiàn)4:日本特開2010-77506號公報。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
專利文獻(xiàn)I提案的鋁基滑動軸承材料設(shè)想軸承表面的溫度為180°c以下(段落編號0004)，為確保高溫強(qiáng)度添加了 Cr或Zr等過渡金屬，使這些金屬與Al的金屬間化合物析出，但軸承的表面溫度達(dá)到180 200°C吋，因強(qiáng)度不足有產(chǎn)生疲勞之虞。專利文獻(xiàn)I說明的滑動軸承用鋁合金的調(diào)質(zhì)狀態(tài)在下一段中引用。組成與本發(fā)明相同的鋁合金在T4或T6調(diào)質(zhì)狀態(tài)下拉伸強(qiáng)度約為300 MPa，但本發(fā)明的鋁合金的強(qiáng)度不進(jìn)行上述的熱處理，為其一半以下。相當(dāng)于這種強(qiáng)度特性的調(diào)質(zhì)狀態(tài)是除去了加工變形后進(jìn)ー步進(jìn)入過時效區(qū)域的狀態(tài)。這種狀態(tài)在本發(fā)明中稱為退火調(diào)質(zhì)。具體來說，是壓延后進(jìn)行了 300 400°C、優(yōu)選320 380°C的低溫退火和400 480°C、優(yōu)選420 480°C的高溫退火(條件是低溫與高溫退火的溫度差為10°C以上)的狀態(tài)。該低 溫退火使Al-Cr金屬間化合物析出，另一方面，高溫退火使Al-Zr金屬間化合物析出。若脫離該條件，則Al-Cr金屬間化合物在高溫退火中粗大化，并且一部分固溶；另一方面，Al-Zr金屬間化合物在低溫退火中析出少。因此，有必要分別在高溫和低溫下進(jìn)行退火。另外，從上述理由來看，優(yōu)選先進(jìn)行低溫退火，后進(jìn)行高溫退火。即使將該順序顛倒，在高溫退火中一部分固溶的Al-Cr金屬間化合物也析出，但析出量變少。優(yōu)選低溫退火在30分鐘 5小時的范圍內(nèi)進(jìn)行，高溫退火在30 5小時的范圍內(nèi)進(jìn)行。專利文獻(xiàn)I中暗示了其提案的鋁合金在180 200°C下強(qiáng)度不足。另外，以3質(zhì)量％以下添加Cu、Mg等固溶范圍廣的成分,還以I 8質(zhì)量％的Si作為必須成分,若同時添加Mg和Si進(jìn)行鑄造，則因Mg2Si共晶，雖然強(qiáng)度高但是脆，因此制品的加工困難。專利文獻(xiàn)2提出了可以提高耐成穴性的涂布層，其基底的鋁合金網(wǎng)羅大范圍的組成，其中也包含作為滑動軸承不實用的組成。專利文獻(xiàn)2的鋁合金的最終熱處理是樹脂涂層的煅燒，在230 250°C進(jìn)行I時間。該熱處理在T6處理中相當(dāng)于人工時效。
專利文獻(xiàn)3提案的專利文獻(xiàn)3的實施例的軸承合金的拉伸強(qiáng)度為180 190MPa左右，在軸承承受的載荷高時或使用溫度達(dá)到180 200°C的環(huán)境下，有合金的強(qiáng)度不足的情況。認(rèn)為這種高溫強(qiáng)度不足是固溶體型或者人工時效型合金的特質(zhì)。一般認(rèn)為I臺汽車在將成形用鋁合金例如用于車體的一部分時，其使用重量壓倒性地多于發(fā)動機(jī)金屬的使用重量。在這種背景下討論專利文獻(xiàn)4，雖然其提供了可以量產(chǎn)高M(jìn)g-Al合金壓延板的技木，但其是量產(chǎn)寬幅的成形用鋁合金壓延板的技術(shù)，不適合滑動軸承這種窄幅壓延材料的少量生產(chǎn)。而且,專利文獻(xiàn)4中，未對Al-Mg系鋁合金中所含的Cr、Zr等兀素的存在形態(tài)進(jìn)行調(diào)質(zhì)以提聞滑動軸承的性能。如上所述，專利文獻(xiàn)2、3導(dǎo)致滑動軸承的高溫強(qiáng)度不足。另ー方面，專利文獻(xiàn)I中提案的、段落編號0010中引用的Al-Zr-Cr系鋁合金的退火調(diào)質(zhì)技術(shù)提高了滑動軸承的高溫強(qiáng)度，但未確保在180 200°C左右必要的高溫強(qiáng)度。因此，本發(fā)明的目的在于提供高溫強(qiáng)度和耐疲勞性優(yōu)異的滑動軸承用鋁合金及滑動軸承。一般來說，Al-Mg系合金中，若Mg含量升高，則成形性降低，需要進(jìn)行熱軋等。然而，熱軋機(jī)本身昂貴，因附帯加熱爐或冷卻壓延板的冷床等，設(shè)備投資増大。因此，本發(fā)明的目的在于提供不需要新的設(shè)備投資，用一般的滑動軸承制造設(shè)備來制造Mg含量高的Al-Mg系合金系滑動軸承的方法。解決課題的手段
本發(fā)明的滑動軸承用鋁合金的特征在干由具有如下組成的鋁合金壓延板構(gòu)成含有3 7質(zhì)量％ Mg,O. I O. 3質(zhì)量％ Cr和O. I O. 3質(zhì)量％ Zr，其余部分由Al和含有Sn、Bi、Si、Pb、Fe、Ti、B的不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，上述鋁合金的主要組織由固溶了 Mg的Al基和Cr微粒及Zr微粒構(gòu)成。本發(fā)明的滑動軸承的特征在干上述滑動軸承用鋁合金粘接在由低碳鋼板構(gòu)成的襯墊金屬上，并且優(yōu)選在與配對軸接觸的表面被覆有厚度為2 10 μ m的覆層，該覆層由作為固體潤滑劑的MoS2與聚酰胺酰亞胺和聚酰亞胺的之一或兩者構(gòu)成。本發(fā)明的滑動軸承的制造方法的特征在于將組成為含有3 7質(zhì)量％ Mg、0. I O. 3質(zhì)量％ Cr和O. I O. 2質(zhì)量％ Zr，其余部分由Al和含有Sn、Bi、Si、Pb、Fe、Ti、B的不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋁合金連續(xù)鑄造至厚度為14 18 mm，在對連續(xù)鋳造板實施冷軋、壓延至最終的滑動軸承厚度的過程中，依次實施300°C以上不足420°C的低溫退火與420°C以上450°C以下的高溫退火(條件是低溫退火與高溫退火的溫度差為10°C以上)，之后將壓延板壓接在由低碳鋼板構(gòu)成的襯墊金屬上。下面，按照鋁合金組成、鋁合金組織、滑動軸承以及制造方法的順序?qū)Ρ景l(fā)明詳細(xì)地進(jìn)行說明。鋁合金組成
本發(fā)明的滑動軸承用鋁合金中所含的Mg除了與雜質(zhì)化合而析出的少量外，都固溶在Al基中，提高了基體強(qiáng)度，提高了軸承的高溫強(qiáng)度和耐疲勞性。不過，另一方面，Mg與不可避免的雜質(zhì)中所含的Sn、Bi、Pb、Si的化合物析出，但這些化合物不能提高特性。為了使施加高負(fù)荷應(yīng)力的汽車用內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的連桿大端部用軸承、主軸承和一般產(chǎn)業(yè)用機(jī)械中所用的徑向軸承獲得必要的強(qiáng)度，必要的添加量為3 7質(zhì)量％。添加量為3質(zhì)量％以下時，只 能獲得與現(xiàn)有技術(shù)同樣的強(qiáng)度；另一方面，為7質(zhì)量％以上，則軸承的強(qiáng)度過高，運(yùn)轉(zhuǎn)初期必要的適應(yīng)性降低，同時加工性降低。而且，如下所述，本發(fā)明的鋁合金中未添加提高抗膠合性的Si,故Mg在合金表面生成抗膠合性良好的化合物。Cr將合金內(nèi)的位錯釘扎(O 二 >々'' )，同時抑止因晶粒的粗大化而引起的疲勞破壞。獲得該效果的必要的添加量為0. I 0. 3質(zhì)量％，更優(yōu)選Cr量為0. I 0. 2質(zhì)量％。Zr與Cr同樣地析出而獲得釘扎效果。獲得該效果的必要的添加量為0. I 0. 3質(zhì)量％，更優(yōu)選Zr量為0. I 0. 2質(zhì)量％。上述成分以外的成分是Al和上述的不可避免的雜質(zhì)，特別是形成Mg2Si的Si、因形成軟質(zhì)成分而導(dǎo)致強(qiáng)度降低的Pb、Sn、Bi等需要盡可能抑制得較低。另外，若添加錫(Sn)，則Mg與Sn生成化合物的同時強(qiáng)度提高。然而，本發(fā)明的目標(biāo)基本上是用固溶Mg來提高特性，故將Sn作為雜質(zhì)。作為雜質(zhì)，PbFMO. 1%、Fe不足0.3%、Sb不足0. 1%、Ti不足0. 3%是代表性的，更少量的其他雜質(zhì)極少量存在。另一方面，Cu、Ni、Zn、Mn、V等不防礙Mg的固溶，故多少允許其存在。其總量優(yōu)選為I. 0質(zhì)量％以下。鋁合金組織
接下來，對由組織的角度來看的本發(fā)明的鋁合金進(jìn)行說明。本發(fā)明的鋁合金中，大部分的Mg固溶于鋁基中。在經(jīng)過后述的退火步驟的鋁合金基的EPMA組織中檢測出無數(shù)的Cr和Zr微粒，顯示這些微粒析出。需說明的是，Cr在低溫退火中析出，Zr在高溫退火中析出。這些Cr、Zr微粒將晶粒邊界或亞晶界釘扎，防止因其粗大化而引起疲勞破壞。本發(fā)明中Cr、Zr微粒是可以在后述的顯微鏡倍率以上觀察的。另夕卜，構(gòu)成鋁合金的元素的主要組織如上所述，對高溫強(qiáng)度或耐疲勞性的提高作出貢獻(xiàn)。作為涉及上述以外的雜質(zhì)元素形成的化合物，Mg2Si, Mg-Sn, Al-Fe等通過X射線衍射被檢測出來。這些化合物未對上述的特性提高作出貢獻(xiàn)，另外Mg2Si、Mg-Sn即使減少鋁基的固溶Mg量也導(dǎo)致高溫強(qiáng)度的降低，故排除在主要組織之外?；瑒虞S承
上述本發(fā)明的滑動軸承用鋁合金壓延板(所謂的襯里)優(yōu)選可以制造壓接在由碳含量為0. I 0. 3質(zhì)量％的低碳構(gòu)成的鋼襯墊金屬上的雙金屬，用作加工成半圓筒狀或圓筒狀的滑動軸承。特別是，利用本發(fā)明的滑動軸承在最高使用溫度達(dá)到180 200°C時也可使用。此處的最高使用溫度是軸承適用的發(fā)動機(jī)達(dá)到最高轉(zhuǎn)數(shù)時軸承表面的最高溫度。一般來說，鋁合金的溫度升高，則強(qiáng)度降低?，F(xiàn)有技術(shù)中制造的滑動軸承用鋁合金未設(shè)想最高使用溫度上升到200°C左右，而且，還是在設(shè)想軸承承受的面壓為40 60MPa左右的基礎(chǔ)上設(shè)定了合金強(qiáng)度。本發(fā)明的滑動軸承的特征在于在“鋁合金組織”一段中說明的組織即使在上述最高使用溫度下也得以維持、且具有即使在軸承面壓上升至80 100 MPa左右的內(nèi)燃機(jī)中也可使用的強(qiáng)度。然而，滑動軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)初期無法避免與配對軸的接觸，局部產(chǎn)生高面壓。因此，通過在與配對軸接觸的鋁合金的表面賦予涂布了固體潤滑劑MoS2與樹脂的混合液的層，可以提高滑動軸承的適應(yīng)性，結(jié)果緩和了局部應(yīng)力而可以緩和疲勞破壞，同時獲得了防止運(yùn)轉(zhuǎn)初期的膠合的效果。樹脂優(yōu)選聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚酰 亞胺(PI)等。還優(yōu)選涂層中的MoS2的量為60 90質(zhì)量％。固體潤滑劑可以與MoS2組合或者另外使用石墨。制造方法
對本發(fā)明的滑動軸承用鋁合金的制造方法進(jìn)行說明。通過連續(xù)鑄造具有規(guī)定組成的鋁合金，制造厚14 18mm的鑄造板。在該狀態(tài)下，添加元素Mg成為固溶于鋁基的狀態(tài)，還抑制鑄造時結(jié)晶物的生成。之后，分多步冷軋至襯里的厚度。在冷軋階段的中間，進(jìn)行I次以上去應(yīng)力退火。為了進(jìn)一步成為退火調(diào)質(zhì)狀態(tài)，進(jìn)行400°C以上不足420°C的低溫?zé)崽幚砗?20°C以上450°C以下的高溫?zé)崽幚?。低溫退火與高溫退火的溫度差需要至少在10°C。可以進(jìn)行低溫、高溫退火來代替去應(yīng)力退火。先進(jìn)行低溫退火，再進(jìn)行高溫退火。這些退火可以在同一中間階段進(jìn)行，或者先進(jìn)行低溫退火，再進(jìn)行冷軋，接著進(jìn)行高溫退火。另外，高溫退火也可以是冷軋階段的最終熱處理。加熱、保持在上述退火溫度后的冷卻在退火爐內(nèi)的爐冷時進(jìn)行。爐冷的特征如下(I)本發(fā)明中將與Mg化合的元素的量抑制得較低，故冷卻過程中不發(fā)生損害Mg固溶Al基的效果的析出。(2)不進(jìn)行使Mg等過飽和固溶的強(qiáng)制冷卻，故最終階段即使進(jìn)行涂布層的烘烤仍保持Mg的固溶狀態(tài)。將通過上述方法制造的襯里與低碳鋼疊合、棍軋來制造雙金屬。發(fā)明效果
(I)將具有本發(fā)明的組成和組織的鋁合金在室溫 20(TC范圍內(nèi)進(jìn)行拉伸試驗，確認(rèn)與在專利文獻(xiàn)I的范疇內(nèi)的鋁合金比較，拉伸強(qiáng)度上升。此處Cr、Zr等在高達(dá)180°C的高溫區(qū)域的強(qiáng)度降低減少。另一方面，在180°C以上的高溫區(qū)域，比專利文獻(xiàn)I添加量大的Mg的固溶量增多，故高溫下的強(qiáng)度和交變應(yīng)力下的耐疲勞性提高。另外，在靜載荷下評價抗膠合性時，顯示與現(xiàn)有材料同等的抗膠合性。這是因為軸承表面的Mg比基體的Al容易氧化，在滑動表面形成MgO層，與配對軸的非粘結(jié)性提高。 在本發(fā)明的退火調(diào)質(zhì)狀態(tài)下Mg與雜質(zhì)元素Sn、Bi、Pb、Si等化合而析出，由于將雜質(zhì)量抑制得較低，故Mg的固溶狀態(tài)即使在高溫下實質(zhì)上也得以保持。而且，Cr、Zr退火析出而提高高溫強(qiáng)度。由這些結(jié)果來看，難以因組織變化而發(fā)生強(qiáng)度降低。 用軸承單體試驗機(jī)對本發(fā)明的滑動軸承進(jìn)行疲勞試驗時，在同一重復(fù)數(shù)下軸承內(nèi)面產(chǎn)生裂縫的面壓相對于專利文獻(xiàn)I的鋁合金上升約20MPa。根據(jù)該成果，在高的最高使用溫度下滑動軸承的使用成為可能。
(4)本發(fā)明的鋁合金不含軟質(zhì)成分，故適應(yīng)性不足。作為其對策，通過實施涂布層作為覆層可以提高適應(yīng)性。本發(fā)明的鋁合金壓延板處于退火調(diào)質(zhì)狀態(tài)，故不發(fā)生涂布層烘烤階段的人工時效。(5)在本發(fā)明中，將薄的連續(xù)鑄造板冷軋，因此即使沒有熱軋機(jī)設(shè)備的滑動軸承生產(chǎn)商也可以容易地制造壓延板。與襯墊金屬接合前通過進(jìn)行調(diào)節(jié)鋁合金特性的熱處理，使Cr和Zr等過渡金屬析出。因此，該方法通過在與襯墊金屬接合后進(jìn)行溶體化處理以調(diào)節(jié)鋁合金的特性，提高合金強(qiáng)度的方法，有可能降低制造成本。工業(yè)上制造的壓接板通常卷成卷狀(〕^力狀)，為了進(jìn)行溶體化處理需要大型的設(shè)備。另外，溶體化處理中合金的溫度管理是重要的質(zhì)量管理項目，對巨大的卷進(jìn)行溶體化處理的制造成本升高。
[圖I]是表I的No.3的鋁合金的顯微鏡照片(倍率X 1500)；
[圖2]是表I的No. 3的鋁合金的顯微鏡照片(倍率X 5000)；
[圖3]是圖2的視野中用EPMA觀察的元素分布；
[圖4]是表I的No. 12的鋁合金的顯微鏡照片(倍率X 1500)；
[圖5]是表I的No. 12的鋁合金的顯微鏡照片(倍率X 5000)；
[圖6]是圖5的視野中用EPMA觀察的元素分布；
[圖7]是表I的No. 17的鋁合金的顯微鏡照片(倍率X 1500)；
[圖8]是表I的No. 17的鋁合金的顯微鏡照片(倍率X 5000)；
[圖9]是圖8的視野中用EPMA觀察的元素分布；
[圖10]是顯示實施例2中疲勞試驗的結(jié)果的 [圖11]是顯示實施例3中疲勞試驗的結(jié)果的圖。
具體實施例方式實施例I
將表I所示組成的鋁合金連續(xù)鑄造至板厚15mm，冷軋至厚度6mm，進(jìn)行表I所示的低溫?zé)崽幚砗?，再冷軋至厚?mm，進(jìn)行表I所示的高溫?zé)崽幚怼Ｒ赃@樣的步驟對鋁合金板實施室溫和200°C的氣氛下的拉伸試驗。作為雜質(zhì)元素，結(jié)果示于表I “各種合金成分中室溫、高溫下的拉伸強(qiáng)度”中[表I]權(quán)利要求
1.滑動軸承用鋁合金，其特征在于由具有如下組成的鋁合金壓延板構(gòu)成含有3 7質(zhì)量％ Mg,O. I O. 3質(zhì)量％ Cr和O. I O. 3質(zhì)量％ Zr，其余部分由Al和含有Sn、Bi、Si、Pb、Fe、Ti、B的不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，上述鋁合金的主要組織由固溶了 Mg的Al基和Cr微粒及Zr微粒構(gòu)成。
2.權(quán)利要求I記載的滑動軸承用鋁合金，其特征在于上述鋁合金壓延板為實施了3000C以上不足420°C的低溫退火和420°C以上450°C以下的高溫退火的退火調(diào)質(zhì)狀態(tài)，條件是低溫退火與高溫退火的溫度差為10°C以上。
3.權(quán)利要求I或2記載的滑動軸承用鋁合金，其中Cr含量為O.I O. 2質(zhì)量％、且Zr含量為O. I O. 2質(zhì)量％。
4.滑動軸承，其由權(quán)利要求I 3的任一項記載的滑動軸承用鋁合金與由低碳鋼板構(gòu)成的襯墊金屬粘接而成。
5.權(quán)利要求3記載的滑動軸承，其特征在于在與配對軸接觸的表面被覆有厚度為2 10 μ m的覆層，該覆層由作為固體潤滑劑的MoS2與聚酰胺酰亞胺和聚酰亞胺的之一或兩者構(gòu)成。
6.權(quán)利要求5記載的滑動軸承，其中MoS2的含量為60 90質(zhì)量％。
7.滑動軸承的制造方法，其特征在于將組成為含有3 7質(zhì)量％Mg、0. I O. 3質(zhì)量％ Cr和O. I 0.2質(zhì)量％ Zr，其余部分由Al和含有Sn、Bi、Si、Pb、Fe、Ti、B的不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋁合金連續(xù)鑄造至板厚為12 18mm，在對連續(xù)鑄造板實施冷軋、壓延至最終的滑動軸承厚度的過程中，依次實施300°C以上不足420°C的低溫退火與420°C以上450°C以下的高溫退火，條件是低溫退火與高溫退火的溫度差為10°C以上，之后將鋁合金壓延板壓接在由低碳鋼板構(gòu)成的襯墊金屬上。
8.權(quán)利要求7記載的滑動軸承的制造方法，其特征在于在與上述襯墊金屬壓接的上述鋁合金壓延板的表面被覆由作為固體潤滑劑的MoS2與聚酰胺酰亞胺和聚酰亞胺的之一或兩者構(gòu)成、厚度為2 10 μ m的覆層，之后進(jìn)行烘烤。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供確保退火調(diào)質(zhì)狀態(tài)的Al-Zr-Cr系鋁合金在180～200℃的高溫強(qiáng)度、耐疲勞性優(yōu)異的滑動軸承用鋁合金。解決上述課題的耐疲勞性優(yōu)異的滑動軸承用鋁合金由具有如下組成的Al合金壓延板構(gòu)成含有3～7質(zhì)量%Mg、0.1～0.3質(zhì)量%Cr和0.1～0.2質(zhì)量%Zr，其余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，并具有由固溶了Mg的Al基和Cr、Zr微粒構(gòu)成的組織。
文檔編號F16C33/14GK102762754SQ20108005943
公開日2012年10月31日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月26日
發(fā)明者富川貴志, 山本桂己, 阪本真一郎 申請人:大豐工業(yè)株式會社