《烧结轴承及其制造方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《烧结轴承及其制造方法.pdf（22页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104204247A43申请公布日20141210CN104204247A21申请号201380014056622申请日20130313201205571120120313JP201205570920120313JP201304422420130306JP201304422720130306JPC22C9/01200601B22F5/00200601C22C1/08200601C22C9/1020060171申请人NTN株式会社地址日本大阪72发明人神纳诚森夏比古伊藤容敬74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人海坤54发明名称烧结轴承及其制造方法57摘要本。
2、发明涉及含有312质量的铝和00505质量的磷、将余量的主成分设为铜且含有不可避免的杂质的烧结轴承1，该烧结轴承1具有利用添加至原料粉末中的烧结助剂将铝铜合金烧结而成的组织，且使烧结轴承1的表层部气孔DB、DO小于内部气孔DI。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014091286PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0570792013031387PCT国际申请的公布数据WO2013/137347JA2013091951INTCL权利要求书2页说明书15页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书15页附图4页10申请公布号CN10420。
3、4247ACN104204247A1/2页21一种烧结轴承，其特征在于，含有312质量的铝和00505质量的磷、将余量的主成分设为铜且含有不可避免的杂质，该烧结轴承具有利用添加在原料粉末中的烧结助剂将铝铜合金烧结而成的组织，且使所述烧结轴承的表层部气孔小于内部气孔。2根据权利要求1所述的烧结轴承，其中，在原料粉末中添加有14质量的硅和052质量的锡作为所述烧结助剂。3根据权利要求1所述的烧结轴承，其中，相对于所述铝、磷和将余量的主成分设为铜的原料粉末以及不可避免的杂质的总计100质量，添加有总计为00502质量的氟化铝和氟化钙作为所述烧结助剂。4根据权利要求3所述的烧结轴承，其中，还添加有24。
4、质量的锌。5根据权利要求3或4所述的烧结轴承，其中，还添加有053质量的硅。6根据权利要求1和权利要求35中任一项所述的烧结轴承，其中，所述铜的原料粉末以电解铜粉为主体。7根据权利要求16中任一项所述的烧结轴承，其中，相对于所述原料粉末和不可避免的杂质的总计100质量，添加有15质量的石墨。8根据权利要求17中任一项所述的烧结轴承，其中，所述烧结轴承的表层具有压缩层，该压缩层的密度比1高于内部的密度比2，所述密度比1为80195，且所述压缩层的深度的平均值T与所述轴承面的内径尺寸D1之比T/D1为1/100T/D11/15。9根据权利要求18中任一项所述的烧结轴承，其中，所述烧结轴承的外表面中。
5、，轴承面的气孔大于其他外表面的气孔。10根据权利要求19中任一项所述的烧结轴承，其中，所述烧结轴承为含油轴承。11根据权利要求1以及权利要求39中任一项所述的烧结轴承，其被用于燃料泵，且将铝含量设为89质量。12一种烧结轴承的制造方法，其特征在于，所述烧结轴承含有312质量的铝和00505质量的磷、将余量的主成分设为铜且含有不可避免的杂质，该制造方法至少包括对向原料粉末中添加了烧结助剂而成的压粉体进行成形的压粉工序；由所述压粉体得到具有将铝铜合金烧结而成的组织的烧结体的烧结工序；和将所述烧结体进行尺寸整形的精压工序。13根据权利要求12所述的烧结轴承的制造方法，其中，相对于所述铝、磷和将余量的。
6、主成分设为铜的原料粉末以及不可避免的杂质的总计100质量，添加有总计为00502质量的氟化铝和氟化钙作为所述烧结助剂。14根据权利要求12或13所述的烧结轴承的制造方法，其中，所述铜的原料粉末以电解铜粉为主体。15根据权利要求1215中任一项所述的烧结轴承的制造方法，其中，相对于所述原料粉末和不可避免的杂质的总计100质量，添加有15质量的石墨。16根据权利要求1215中任一项所述的烧结轴承的制造方法，其中，所述精压工序的模具由挤压模、一对冲头、以及冲芯构成，权利要求书CN104204247A2/2页3利用所述冲头和挤压模由烧结体的轴方向两侧和外径侧进行压缩，由此利用冲芯对所述烧结体的内径侧进。
7、行整形。17根据权利要求1216中任一项所述的烧结轴承的制造方法，其中，通过增加或减少所述挤压模的内径尺寸和所述烧结体的外径尺寸的尺寸差以及所述冲芯的外径尺寸与所述烧结体的内径尺寸的尺寸差，设定所述烧结体的表面气孔的大小。18根据权利要求1215中任一项所述的烧结轴承的制造方法，其中，在所述烧结工序中使用网带式连续炉。19根据权利要求1215以及权利要求18中任一项所述的烧结轴承的制造方法，其中，所述烧结工序中的烧结温度为850950。20根据权利要求1215、权利要求18以及权利要求19中任一项所述的烧结轴承的制造方法，其中，将所述烧结工序中的烧结气氛设为还原气氛，将烧结时间设为1060分钟。
8、。权利要求书CN104204247A1/15页4烧结轴承及其制造方法技术领域0001本发明涉及耐腐蚀性以及耐磨损性优异、且具有高强度的烧结轴承及其制造方法。背景技术0002一直以来，例如在将汽油、轻油等用作燃料的发动机中使用马达式燃料泵。近年来，具备了使用汽油、轻油等燃料的马达式燃料泵的发动机在世界各地被广泛使用，所使用的汽油、轻油等的品质在世界各地有所不同，大多地区使用的是粗劣的汽油。作为粗劣的汽油的一种，已知含有有机酸的汽油，在马达式燃料泵中使用铜系烧结轴承时，铜系烧结轴承会被所述粗劣汽油中包含的有机酸腐蚀。该腐蚀存在于轴承表面开口的气孔的开口部周围以及该气孔的内表面，甚至还存在于轴承的内。
9、部，而且在贯通表面至内部的气孔的内表面等处进行所述腐蚀，致使轴承的强度降低，铜系烧结轴承的寿命变短。0003而且，近年来较为注重汽车等的发动机的小型化、轻量化，与此相伴，也要求燃料泵小型化以及轻量化，这就要求装载在其中的烧结轴承也紧凑化。例如，在马达式燃料泵中，为了确保喷出性能且实现小型化，必须提高转数，与此相伴，装载在燃料泵内的汽油等燃料就需高压且快速地通过狭小的间隙的流路，在此条件下，就要求烧结轴承紧凑化以及更高的高强度及耐磨损性。因此，现有的铜系烧结轴承虽具有高强度，但耐磨损性并不充分。0004作为用于上述用途的烧结轴承，例如，专利文献1中公开了一种CUNISNCP系烧结轴承。0005另。
10、一方面，作为机械特性和耐腐蚀性优异的烧结轴承，已知铝青铜系的烧结轴承。该烧结轴承存在如下问题烧结时生成且覆盖含有铝的铜合金粉末的氧化铝会阻碍烧结，因此，不能容易地获得具有充分强度的烧结体。为改善上述问题，专利文献2中公开了一种涉及含有烧结铝的铜合金用混合粉末及其制造方法的技术。0006现有技术文献0007专利文献0008专利文献1日本专利第4521871号公报0009专利文献2日本特开20097650号公报发明内容0010发明要解决的问题0011专利文献1中记载的CUNISNCP系烧结轴承虽然提高了强度及耐磨损性，但在耐腐蚀性方面，却不能称得上充分。此外，由于含有稀有金属NI，因此在成本方面存。
11、在问题。0012专利文献2中记载的含有铝的铜合金粉末尽管成形性以及烧结性优异，但作为使用了该含有铝的铜合金粉末的铝青铜系烧结轴承，要想获得满足稳定的机械特性、紧凑化、低成本化的适于大量生产的制品，还需要进一步研究。说明书CN104204247A2/15页50013鉴于现有的问题，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀性及强度、耐磨损性等机械特性得到了提高，并且实现了紧凑化、低成本化的铝青铜系烧结轴承，以及提供一种能够以高生产率、低成本且适于大量生产的铝青铜系烧结轴承的制造方法。0014解决问题的方法0015本发明人为实现上述目的而进行了反复研究，结果发现了下述新的思路对于铝青铜系烧结轴承而言，为实现轴。
12、承功能的提高以及紧凑化、低成本化而有效利用烧结产生的膨胀的新思路；以及对于铝青铜系烧结轴承的制造方法而言，为实现高生产率、低成本且适于大量生产的制造方法而有效地利用烧结产生的膨胀的新思路。0016作为实现上述目的的技术手段，本发明为一种烧结轴承，其特征在于，含有312质量的铝和00505质量的磷，将余量的主成分设为铜且含有不可避免的杂质，该烧结轴承具有利用添加在原料粉末中的烧结助剂将铝铜合金烧结而成的组织，且使烧结轴承的表层部气孔小于内部气孔。由此可以使得耐腐蚀性、强度、耐磨损性等机械特性以及油膜形成性、保油性得到提高，并且可谋求紧凑化、低成本化。0017另外，作为烧结轴承的制造方法的本发明为。
13、烧结轴承的制造方法，其特征在于，所述烧结轴承含有312质量的铝和00505质量的磷、将余量的主成分设为铜且含有不可避免的杂质，该制造方法至少包括对向原料粉末中添加了烧结助剂而成的压粉体进行成形的压粉工序；由所述压粉体得到具有将铝铜合金烧结而成的组织的烧结体的烧结工序；和将所述烧结体进行尺寸整形的精压工序。由此，可以实现高生产率、低成本且适于大量生产的铝青铜系烧结轴承的制造方法。由此制造的烧结轴承耐腐蚀性、强度、耐磨损性等机械特性以及油膜形成性、保油性得到提高，并且可谋求紧凑化。0018铝的含量优选为312质量。若铝的含量低于3质量，则无法获得作为铝青铜系烧结轴承的耐腐蚀性、耐磨损性的效果，烧结。
14、体的膨胀也较小，另一方面，若铝的含量超过12质量，则变得不易烧结，强度下降，烧结体的膨胀变得过大，因此不优选。0019磷的配合量优选为00505质量。若低于005质量，则固相液相间的烧结促进效果欠缺，另一方面，若超过05质量，则过度烧结，铝发生偏析，相的析出增大，烧结体变脆，因此不优选。在铜和铝的合金相中，相在共析温度565下转变为相。0020通过向原料粉末中添加14质量的硅和052质量的锡作为上述的烧结助剂，可以促进烧结，提高强度。0021硅的配合量优选为14质量。若低于1质量，则产生的液相量较少，在低温下的液相烧结促进效果变得不充分，无法获得致密且具有适宜硬度的烧结体。另一方面，若超过4质。
15、量，则所得到的烧结体较硬且变脆，因此不优选。0022锡的配合量优选为052质量。若低于05质量，则无法获得通过添加锡粉末所带来的提高压粉密度的效果，另一方面，若超过2质量，则在晶粒间界析出高浓度的锡，烧结体的外观品质降低，不优选。0023此外，相对于上述铝、磷和将余量的主成分设为铜的原料粉末以及不可避免的杂质的总计100质量，添加有总计为00502质量的氟化铝和氟化钙作为上述烧结助剂，由此可以与烧结升温时生成的氧化铝反应，破坏氧化铝被膜而促进烧结。氟化铝和氟化钙的总配合量优选为00502质量。若低于005质量，则作为烧结助剂的效果不充分，无法获得致密且具有适宜硬度的烧结体。另一方面，若超过02。
16、质量，则即使添加更说明书CN104204247A3/15页6多量，作为烧结助剂的效果也达到极限，从成本的观点来看，优选截止至02质量以下。0024将上述氟化铝和氟化钙作为烧结助剂的情况下，优选添加24质量的锌。锌的熔点低，会促进铜、铝的烧结以及促进铝的扩散。耐腐蚀性更优异。若锌的配合量低于2质量，则无法获得促进铜、铝的烧结以及促进铝的扩散的效果。另一方面，若超过4质量，则在烧结时，锌蒸发而污染烧结炉，并且铝发生偏析，会妨碍扩散，不优选。0025进一步优选添加053质量的硅。硅相对于在烧结过程中形成的烧结进行阻碍相而使得铜硅系液相产生，促进烧结。硅会增进烧结过程中铝的扩散，因此，可减少铝量，削减。
17、相。硅的配合量优选为053质量。若低于05质量，则对烧结过程中铝的扩散的增进效果不充分，与此相伴，相的削减效果变得不充分。另一方面，若超过3质量，则烧结的升温时，硅发生反应，铝会氧化变黑，产生变色的不良状况。0026上述铜原料粉末优选以电解铜粉作为主体。电解铜粉为树枝状，因此，可以使铝充分地扩散至铜中，成形性、烧结性、滑动特性优异。0027相对于上述原料粉末和不可避免的杂质的总计100质量，可以添加15质量的石墨。由此，可以以游离石墨的形式存在于分散分布的气孔内，对烧结轴承赋予优异的润滑性，实现耐磨损性的进一步提高。石墨的配合量优选为15质量。若低于1质量，则无法获得通过添加石墨所带来的润滑性。
18、、耐磨损性的提高效果。另一方面，若超过5质量，则强度降低，不优选。0028上述烧结轴承的表层具有压缩层，该压缩层的密度比1高于内部的密度比2，优选将密度比1设定为80195，并且，将上述压缩层的深度的平均值T与所述轴承面的内径尺寸D1之比T/D1设定为1/100T/D11/15。在此，密度比以下述式表示。00291/01000030其中，1多孔体的密度、0假定该多孔体中不存在细孔时的密度0031通过以上构成，在紧凑化的设计中，可以使得强度、耐磨损性等机械特性得到提高，并且，耐腐蚀性、油膜形成性、保油性也得到提高。0032在上述烧结轴承的外表面中，优选设定轴承面的气孔大于其他外表面的气孔。由此，。
19、可以使内径面侧的轴承面的耐腐蚀性、油膜形成性得到提高，另一方面，可以提高接近封孔状态的外径面、端面的耐腐蚀性、保油性。0033通过将上述烧结轴承设为含油轴承，可以从开始运行就获得良好的润滑状态。作为润滑剂，可以使用矿物油、聚烯烃PAO、酯、液态油脂等。0034作为燃料泵用烧结轴承，铝的含量优选为89质量。由此来抑制粗劣汽油导致的硫化腐蚀以及有机酸腐蚀，且初期磨合、耐久性等性能优异。0035作为上述烧结轴承的制造方法，优选在上述精压工序的模具由挤压模、一对冲头、以及冲芯构成，利用所述冲头和挤压模由烧结体的轴方向两侧和外径侧进行压缩，由此利用冲芯对所述烧结体的内径侧进行整形。由此，可以有效地利用铝。
20、铜系烧结轴承的烧结产生的膨胀，对烧结轴承进行尺寸整形，同时形成所需的气孔。0036可通过增加或减少上述挤压模的内径尺寸和烧结体的外径尺寸的尺寸差以及冲芯的外径尺寸与烧结体的内径尺寸的尺寸差，设定烧结体的表面气孔的大小。由此可以容易地控制烧结轴承表面的气孔大小。说明书CN104204247A4/15页70037另外，通过在上述烧结工序中使用网带式连续炉，可以谋求生产率的进一步提高以及成本降低，并且，在烧结轴承的功能方面，可以充分确保强度。0038具体而言，通过将烧结工序中的烧结温度设为850950，将烧结气氛设为还原气氛，将烧结时间设为1060分钟，可以减少网带式连续炉的负荷，实现稳定的品质、制。
21、造方法。0039发明效果0040本发明的烧结轴承，可以使得耐腐蚀性、强度、耐磨损性等机械特性、油膜形成性以及保油性得到提高，并且，可以谋求紧凑化、低成本化。另外，本发明的烧结轴承的制造方法，可以实现高生产率、低成本且适于大量生产的铝青铜系烧结轴承的制造方法。附图说明0041图1是本发明的烧结轴承的第13实施方式所涉及的烧结轴承以及基于本发明的制造方法的第13实施方式所涉及的制造方法的烧结轴承的纵向剖面图。0042图2A是将图1的A部的金属组织扩大了的示意图。0043图2B是将图1的B部的金属组织扩大了的示意图。0044图2C是将图1的C部的金属组织扩大了的示意图。0045图3是用于说明上述烧结。
22、轴承的制造工序的图。0046图4是原料粉末的混合机的概要图。0047图5是网带式连续炉的概要图。0048图6A是用于说明精压工序的图0049图6B是用于说明精压工序的图。0050图6C是用于说明精压工序的图。0051图7是表示精压工序中的制品的压缩状态的图。0052图8是含油装置的概略图。0053图9是燃料泵的纵向剖面图。具体实施方式0054以下将基于附图对本发明的烧结轴承的第1实施方式以及制造方法的第1实施方式进行说明。将烧结轴承的第1实施方式示于图1和图2中，制造方法的第1实施方式示于图38中。0055如图1所示，烧结轴承的第1实施方式所涉及的烧结轴承1形成为在内周具有轴承面1A的圆筒状。。
23、将轴2插入烧结轴承1的内周，若在该状态下使轴2旋转，则保持在烧结轴承1的多个空孔中的润滑油伴随着温度上升而渗出至轴承面1A。通过该渗出的润滑油，在轴2的外周面和轴承面1A之间的轴承间隙形成油膜，轴2可相对旋转地被轴承1支撑。0056本实施方式的烧结轴承1可通过下述形成将混合有各种粉末的原料粉末填充至模具，将其压缩成形为压粉体后，通过烧结压粉体来形成。0057原料粉末是以铜粉末，包含铜、铝以及铝铜合金组成的粉末，硅粉末，锡粉末，磷合金粉末和石墨粉末为主成分的混合粉末。0058各粉末的详情如下所述。说明书CN104204247A5/15页80059铜粉末0060铜粉末可以使用作为烧结轴承用途而常用。
24、的球状、树枝状的铜粉，可以使用例如还原粉、电解粉、水雾化粉等。关于粒度，通过了100目网的粉末中通过了350目网的粉末比率为40以下。0061包含铜、铝和铝铜合金组成的粉末0062是在还原性或不活泼气氛中对4060质量的铝合金粉末和将余量设为铜粉末的混合粉末进行加热处理，然后进行粉碎，而粒度得到调整的包含铜、铝和铝铜合金组成的粉末下文也称作铝铜合金粉末。铝铜合金粉末优选的粒度是，通过了80目网的粉末中通过了350目网的粉末比率为60以下。通过使用铝铜合金粉末，可以改善由粉末的硬度引起的成形性降低所致的压粉体强度不足的问题，不存在比重较小的铝单质粒子飞散所伴生的操作方面的问题。0063关于铝铜合。
25、金粉末的组成，优选铝的范围为4060质量。对于含有低于40质量的铝的粉末而言，会使铜粉末混合比率的减少所带来的加压成形时压粉体密度的降低减少，并且因生成高熔点合金相而使低温烧结时铜硅系液相的生成量减少，烧结促进元素的添加效果变小。另一方面，对于含有超过60质量的铝的粉末而言，未和铜粒子反应的铝粒子增加，因而未反应的铝粒子飞散，相应地产生操作方面的问题。0064在本实施方式的烧结轴承和后述的制造方法中，以铝含量为310质量、硅14质量、锡052质量、磷00505质量以及余量的主成分为铜的比例，将铜粉末、铝铜合金粉末以及后述的磷合金粉末、硅粉末、锡粉末混合，以相对于上述总计100质量，石墨的配合量。
26、为15质量的方式混合石墨粉末，并将其设为原料粉末。0065磷合金粉末0066磷会提高烧结时的固相液相之间的润湿性，使添加硅粉末所产生的液相产生温度移向低温侧，抑制氮化物被膜的生成。磷的配合量优选为00505质量。若低于005质量，则固相液相之间的烧结促进效果欠缺，另一方面，若超过05质量，则过度烧结，铝发生偏析，相增加，烧结体变脆。0067硅粉末0068硅作为烧结助剂而添加。硅相对于烧结过程中形成的烧结进行阻碍相，使铜硅系液相产生，促进烧结。硅的配合量优选为14质量。若低于1质量，则产生的液相量减少，在低温下的液相烧结促进效果变得不充分，无法获得致密且具有适宜的硬度的烧结体。另一方面，若超过4。
27、质量，则过度烧结，铝发生偏析，相增加，烧结体变脆。0069锡粉末0070锡作为烧结助剂而添加。锡具有如下效果弥补添加硅粉末所伴生的成形性降低，此外与磷相同地，使得因添加硅粉末而生成的液相产生温度降低。锡的配合量优选为052质量。若低于05质量，则无法获得通过添加锡粉末所带来的压粉密度的上升效果，另一方面，若超过2质量，则在晶粒间界析出高浓度的锡，烧结体的外观品质降低，不优选。0071石墨粉末0072石墨主要以游离石墨的形式存在于分散分布于基体的气孔内，赋予烧结轴承以优异的润滑性，有助于提高耐磨损性。关于石墨的配合量，优选相对于铝、硅、锡、磷、铜以及不说明书CN104204247A6/15页9可。
28、避免的杂质的总计100质量为15质量。若低于1质量，则无法获得通过添加石墨带来的润滑性、耐磨损性的提高效果。另一方面，若超过5质量，则强度降低，不优选。0073图2表示本实施方式所涉及的烧结轴承的剖面的金属组织的示意图。图2A为将图1的A部扩大了的图。同样地，图2B和图2C是分别将图1中的B部和图1中的C部扩大了的图。即，图2A表示内径侧的轴承面的表层部的金属组织，图2B表示内部的金属组织，图2C表示外径面的表层部的金属组织。如图2A、图2B和图2C所示，带有影线的3为铝铜合金组织，在表面和内部气孔周围存在氧化铝被膜4。因此，耐腐蚀性和耐磨损性优异。虽省略了图示，但铝铜合金组织3的晶粒间界部存。
29、在大量锡、磷，硅散布存在。在气孔内分布有游离石墨5，因此润滑性、耐磨损性优异。0074如图2A所示，形成有在内径侧的轴承面所形成的开放气孔DB1和轴承面的表层的内部气孔DB2。如图2B所示，在轴承内部形成气孔DI，如图2C所示，形成有在外径面上形成的开放气孔DO1和在外径面的表层所形成的内部气孔DO2。在轴承面上所形成的开放气孔DB1、轴承面的表层的内部气孔DB2、轴承内部的气孔DI、形成在外径面上的开放气孔DO1以及在外径面的表层所形成的内部气孔DO2彼此连通。0075在后述的制造方法参照图7中，烧结轴承1在烧结后，对轴承的外径面1B和内径侧的轴承面1A这两者进行精压加工。然后，铝青铜系烧结。
30、轴承通过烧结而膨胀，因此，与内径侧的轴承面1A相比，轴承的外径面1B被实施了更大量的精压。因此，与轴承面1A侧的表层部的气孔DB参照图2A相比，外径面1B侧的表层部的气孔DO参照图2C更多地被压坏。若将外径面1B侧的表层部的气孔DO、轴承面1A侧的表层部的气孔DB以及未被压坏的轴承内部的气孔DI参照图2B的大小进行比较，则形成DODBDI的关系。由于形成这样的关系，因此可使得轴承面1A侧的耐腐蚀性、油膜形成性得到提高，另一方面，可使得接近封孔状态的外径面1B侧以及端面1C侧的耐腐蚀性、保油性得到提高。0076烧结轴承1的气孔DO、DB、DI内含浸有润滑油。由此，可从开始运行时起就获得良好的润滑。
31、状态。作为润滑油，可以使用矿物油、聚烯烃PAO、酯、液态油脂等。但是，根据轴承的使用用途，并非必须含浸润滑油。0077图1中以影线表示烧结轴承1的表层的压缩层。仅在轴承1的半径方向的上半侧部分示出了影线，下半侧部分省略了图示。烧结轴承1的表层具有压缩层。外径面1B侧的表层的压缩层PO的密度比O以及轴承面1A侧表层的压缩层PB的密度比B均高于内部的密度比I，密度比O、B均被设定在80O及B95的范围内。若密度比O和B低于80，则轴承强度变得不充分，另一方面，若其超过95，则含油量不足，不优选。在本说明书中，将O和B统称为。0078而且，若将外径面1B侧的表层的压缩层PO的深度的平均值设为TO、将。
32、轴承面1A侧的表层的压缩层PB的深度的平均值设为TB，并将其与轴承面的内径尺寸D1的比分别设为TO/D1和TB/D1，则优选设定为1/100TO/D1以及TB/D11/15。在此，密度比以下述式表示。00791/01000080其中，1多孔体的密度、0假定该多孔体中不存在细孔时的密度0081若TO/D1和TB/D1低于1/100，则气孔压坏变得不充分，另一方面，若超过1/15，则气孔过度压坏，不优选。需要说明的是，在本说明书中将TO和TB统称为T。说明书CN104204247A7/15页100082接着，对烧结轴承的制造方法的第1实施方式进行说明。如图3所示，经过原料粉末准备工序S1、压粉工序。
33、S2、烧结工序S3、精压工序S4、含油工序S5来制造。0083原料粉末准备工序S10084在原料粉末准备工序S1中，准备、生成烧结轴承1的原料粉末。关于原料粉末，相对于81质量的铜粉末、12质量的50质量铝铜合金粉末、3质量的硅粉末、1质量的锡粉末、和3质量的8质量磷铜合金粉末的共计100质量，添加了3质量的石墨粉末，且为使成形性变得容易而添加了硬脂酸锌、硬脂酸钙等润滑剂05质量。通过添加润滑剂，可以使后述的压粉体顺利地脱模，且可以避免伴随脱模的压粉体形状的崩塌。具体而言，将上述原料粉末M投入例如图4所示的V型混合机10的缸体11中，使缸体11旋转而均匀混合。0085压粉工序S20086在压粉。
34、工序S2中，通过将上述原料粉末压粉，而形成变为烧结轴承1形状的压粉体1参照图7。对压粉体1在烧结温度以上进行加热，并对由此形成的烧结体1”进行压缩成形，使其密度比为70以上且80以下。在图7中，为简便起见，将压粉体的符号1、烧结体的符号1”合并记载。0087具体而言，在例如以伺服马达作为驱动源的CNC压制机内设置模仿压粉体形状的划分模腔而成的成形模具，在200700MPA的压力下，对填充在模腔内的上述原料粉末进行压缩，由此形成压粉体1。在压粉体1的成形中，成形模具可被加温至70以上。0088在本实施方式的烧结轴承1的制造方法中，通过使用铝铜合金粉末作为铝源，从而因流动性引起成形性降低所导致的压。
35、粉体强度不足的问题得到了改善，不存在与比重较小的铝单质粒子飞散所相伴的操作方面的问题。此外，生产效率好，适宜大量生产。0089烧结工序S30090在烧结工序S3中，在烧结温度对压粉体1进行加热，使得相邻接的原料粉末之间烧结结合，由此形成烧结体1”。使用图5所示的网带式连续炉15，在金属带16上大量投入压粉体1，为尽可能地防止氧化，在作为还原气氛的氮气以及氢气的混合气体气氛下、或者在氮气气氛下，在850950例如900将压粉体1加热1060分钟，由此形成烧结体1”。由此可以减少网带式连续炉的负荷，实现稳定的品质、制造方法。0091若铝铜合金粉末达到共晶温度548以上，则产生各种液相。若产生液相则。
36、发生膨胀，利用产生的液相形成烧结颈，实现致密化，尺寸发生收缩。在本实施方式中，通过使用网带式连续炉15进行烧结，烧结体1”的表面被氧化，烧结受到阻碍而无法实现致密化，尺寸处于膨胀的状态。但是，烧结体1”的内部被烧结而未发生氧化，可以充分确保烧结体1”的强度。因为使用了网带式连续炉15，因此缩短了从投入压粉体1直至取出的烧结时间，可以实现大量生产，可谋求成本降低。另外，在烧结轴承的功能面，可以充分确保强度。0092在上述烧结工序中，所添加的磷合金粉末、锡粉末、硅粉末和石墨粉末发挥下述的协同效果，由此可形成高品质的烧结体。首先，利用磷，提高烧结时固相液相之间的润湿性，具有使添加硅粉末所产生的液相产。
37、生温度移向低温侧的效果，因此，可获得良好的烧结体。作为磷的配合量，优选为00505质量。若低于005质量，则固相液相之间的烧结促进效果欠缺，另一方面，若超过05质量，则获得的烧结体变脆。另外，作为烧结助剂的硅，相对于烧结过程中形成的烧结进行阻碍相，使铜硅系液相产生，促进烧结。硅的配合量说明书CN104204247A108/15页11优选为14质量。若低于1质量，则产生的液相量较少，低温下的液相烧结促进效果变得不充分，无法获得致密且具有适宜硬度的烧结体。另一方面，若超过4质量，则得到的烧结体较硬且变脆。0093此外，作为烧结助剂的锡发挥如下效果弥补添加硅粉末所伴生的成形性的降低，此外与磷相同地，。
38、使得因添加硅粉末所生成的液相产生温度降低。锡的配合量优选为052质量。若低于05质量，则无法获得通过添加锡粉末所带来的压粉密度的上升效果，另一方面，若超过2质量，则在晶粒间界析出高浓度的锡，阻碍铝的扩散，不优选。0094如上所述在原料粉末M中添加有烧结助剂，因此，可以获得具有铝铜合金被烧结后的组织的烧结体1”，可以提高强度和耐腐蚀性。0095此外，石墨主要以游离石墨的形式存在于分散分布于基体的气孔内，赋予烧结轴承以优异的润滑性，有助于提高耐磨损性。关于石墨的配合量，优选相对于铝、硅、锡、磷、铜以及不可避免的杂质的总计100质量为15质量。若低于1质量，则无法获得通过添加石墨带来的润滑性、耐磨损。
39、性的提高效果。另一方面，若超过5质量，则强度降低，不优选。0096精压工序S40097在精压工序S4中，对通过烧结而与压粉体1相比较发生了膨胀的烧结体1”进行尺寸整形。图6中示出了精压工序S4的详情。精压加工的模具由挤压模20、上冲头21、下冲头22、以及冲芯23构成。如图6A所示，在冲芯23和上冲头21后退至上方的状态下，将烧结体1”设置在下冲头22上。如图6B所示，最初使冲芯23进入烧结体1”的内径，然后，如图6C所示，通过上冲头21将烧结体1”挤入挤压模20，并通过上下冲头21、22进行压缩。由此对烧结体1”的表面进行尺寸整形。通过精压加工，将膨胀了的烧结体1”表层的气孔压坏，在制品内部。
40、和表层部产生密度差。0098图7表示通过精压加工对烧结体1”进行压缩的状态。用2点虚线表示精压加工前的烧结体1”，实线表示精压加工后的制品1。如2点虚线所示，烧结体1”在径方向和宽度方向膨胀。因此，对于烧结体1”而言，与内径侧的轴承面1A相比，外径面1B被较多地压缩。其结果是，与内径侧的轴承面1B表层的气孔DB参照图2A相比，外径面1B侧的表层的气孔DO参照图2C更多地被压坏，相对于未被压坏的轴承内部的气孔DI参照图2B，形成DODBDI的关系。由于形成上述关系，因此，可使得内径侧的轴承面1A的耐腐蚀性、油膜形成性得到提高。另一方面，也使得接近封孔状态的外径面1B、端面1C的耐腐蚀性、保油性得。
41、到提高。0099上述精压工序的模具由挤压模20、一对冲头21、22以及冲芯23构成，通过利用冲头21、22和挤压模20由烧结体1”的轴方向两侧和外径侧进行压缩，从而利用冲芯23对烧结体1”的内径侧进行整形，由此有效地利用铝青铜系烧结轴承的烧结产生的膨胀，可实现烧结轴承1的尺寸整形并且形成所需的气孔。0100另外，可通过增加或减少上述挤压模20的内径尺寸与烧结体1”的外径尺寸的尺寸差以及冲芯23的外径尺寸与烧结体1”的内径尺寸的尺寸差，来设定烧结体1”的表面的气孔的大小。由此，可容易地控制烧结轴承1表面的气孔的大小。0101含油工序S50102含油工序S5是在制品1烧结轴承中含浸润滑油的工序。图。
42、8示出了含油装置。说明书CN104204247A119/15页12将制品1投入含油装置25的罐26内，然后，向罐26内注入润滑油27。然后，通过将罐26内减压，使润滑油27含浸至制品1的气孔DO、DB、DI参照图2内。由此，可以从开始运行起就获得良好的润滑状态。作为润滑油，可以使用矿物油、聚烯烃PAO、酯、液态油脂等。其中，只要根据轴承的使用用途来实施即可，未必必须实施该工序。0103通过以上所述工序所制造的本实施方式的烧结轴承1，耐腐蚀性、强度、耐磨损性等机械特性，油膜形成性，保油性得到提高，并且可谋求紧凑化、低成本化。0104接着对本发明的烧结轴承的第2实施方式以及制造方法的第2实施方式进。
43、行说明。第1实施方式中的烧结助剂为硅和锡，与其相对，不同点在于本实施方式的烧结轴承以及制造方法中采用氟化铝和氟化钙作为烧结助剂。0105本实施方式的烧结轴承以及制造方法中的原料粉末是，以第1实施方式中使用的铜粉末、铝铜合金粉末、磷合金粉末和石墨粉末、以及作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙作为主成分的混合粉末。关于铜粉末、铝铜合金粉末、磷合金粉末以及石墨粉末的内容，与第1实施方式相同，因此省略重复说明。0106在第2实施方式中，以铝含量为712质量、磷00505质量以及余量的主成分为铜的比例，将铜粉末、铝铜合金粉末以及磷合金粉末混合，相对于上述总计100质量，混合作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙总计005。
44、02质量、石墨15质量，制成原料粉末。0107氟化铝和氟化钙0108关于含有铝的铜系合金粉末，在烧结时于其表面生成的氧化铝被膜会显著阻碍烧结，但作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙边在含有铝的铜系合金粉末的烧结温度850900下发生熔融边缓慢蒸发，从而保护含有铝的铜系合金粉末的表面，抑制氧化铝的生成，由此促进烧结，增进铝的扩散。氟化铝和氟化钙在烧结时蒸发、挥散，因此，在烧结轴承的成品中几乎没有残留。0109相对于铝、磷、将余量的主成分设为铜的原料粉末、以及不可避免的杂质的总计100质量，作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙优选以总计00502质量左右进行添加。若低于005质量，则作为烧结助剂的效果变得不充分，。
45、无法获得致密且具有适宜硬度的烧结体。另一方面，若超过02质量，则即使添加更多量，作为烧结助剂的效果也达到极限，从成本的观点来看，优选截止至02质量以下。0110本实施方式涉及的烧结轴承的剖面的金属组织，与图2的示意图所示的第1实施方式相同，因此，仅对主要部分进行说明，其他部分省去重复说明。如图2A、B、C所示，本实施方式的烧结轴承1中，带有影线的3为铝铜合金组织，在表面以及内部气孔周围存在氧化铝被膜4。因此，耐腐蚀性以及耐磨损性优异。尽管省略了图示，但在铝铜合金组织3的晶粒间界部存在磷。在气孔内分布有游离石墨5，因此润滑性、耐磨损性优异。0111另外，如图7所示，在本实施方式的烧结轴承1中，烧。
46、结后对轴承的外径面1B和内径侧的轴承面1A这两者均进行精压加工。然后，铝铜系烧结轴承通过烧结而膨胀，因此与内径侧的轴承面1A相比，轴承的外径面1B被实施了更大量的精压。因此，与轴承面1A侧的表层部的气孔DB参照图2A相比，外径面1B侧的表层部的气孔DO参照图2C更多地被压坏。若将外径面1B侧的表层部的气孔DO、轴承面1A侧的表层部的气孔DB以及未被压坏的轴承内部的气孔DI参照图2B的大小进行比较，则形成DODBDI的关说明书CN104204247A1210/15页13系。由于形成这样的关系，因此可使得轴承面1A侧的耐腐蚀性、油膜形成性得到提高，另一方面，可使得接近封孔状态的外径面1B侧以及端面。
47、1C侧的耐腐蚀性、保油性得到提高。使润滑油含浸至烧结轴承1的气孔DO、DB、DI内。由此，可以从开始运行起就获得良好的润滑状态。作为润滑油，可以使用矿物油、聚烯烃PAO、酯、液态油脂等。根据轴承的使用用途，未必必须含浸润滑油。0112此外，第2实施方式的烧结轴承1表层的压缩层的状态，也与图1所示的第1实施方式的烧结轴承相同。即，对于本实施方式的烧结轴承1而言，如图1所示，烧结轴承1的表层具有带有影线的压缩层。若以上述的密度比的式子表示，则外径面1B侧的表层的压缩层PO的密度比O以及轴承面1A侧的表层的压缩层PB的密度比B均高于内部的密度比I，密度比O、B均被设定在80O及B95的范围内。011。
48、3而且，若将外径面1B侧的表层的压缩层PO的深度的平均值设为TO、将轴承面1A侧的表层的压缩层PB的深度的平均值设为TB，并将其与轴承面的内径尺寸D1的比分别设为TO/D1和TB/D1，则设定为1/100TO/D1以及TB/D11/15。0114在制造方法的第2实施方式中，与图3所示的第1实施方式的烧结轴承的制造方法相同，因此，仅对原料粉末准备工序S1以及烧结工序S3中具体的不同内容进行说明。0115原料粉末准备工序S10116关于原料粉末，相对于剩余质量的铜粉末、1420质量的4060质量铝铜合金粉末、和24质量的8质量磷铜合金粉末的共计100质量，添加了共计00502质量的作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙、15质量的石墨粉末，且为使成形性变得容易而添加了硬脂酸锌、硬脂酸钙等润滑剂05质量。0117烧结工序S30118在烧结工序中，所添加的磷合金粉末、氟化铝和氟化钙发挥下述的效果，由此可形成高品质的烧结体。首先，具有利用磷来提高烧结时固相液相之间的润湿性的效果，因此可获得良好的烧结体。作为磷的配合量，优选为00505质量。若低于005质量，则固相液相之间的烧结促进效果欠缺，另一方面，若超过05质量，则获得的烧结体变脆。另外，作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙边在含有铝的铜系合金粉末的烧结温度850900下发生熔融，边缓慢蒸发，从而保护含有铝的铜系合金粉末的。