燃料泵用烧结轴承及其制造方法与流程

文档序号:15615279发布日期:2018-10-09 21:13阅读:169来源:国知局

本发明涉及耐蚀性和耐磨损性优异、具有高强度的燃料泵用烧结轴承及其制造方法。



背景技术:

以往,例如,作为燃料使用汽油、轻油等的发动机使用电动燃料泵。近年来,具有使用汽油、轻油等的燃料的电动燃料泵的发动机在世界各地得到广泛使用,所使用的汽油、轻油等的品质在世界各地区不同,使用低劣的汽油的地区也多。作为低劣的汽油的一种公知有包含有机酸的汽油和生物燃料,而在电动燃料泵使用铜系烧结轴承的情况下,由于这样的低劣汽油内包含的有机酸、生物燃料而使铜系烧结轴承腐蚀。该腐蚀是在轴承表面作开口的气孔的开口部周边和该气孔的内面、以及内置于轴承的内部、且从表面连通到内部的气孔的内面等处进行而使轴承的强度下降,铜系烧结轴承的寿命缩短。

而且,近年来,机动车等的发动机的小型化、轻量化显著,伴随于此,燃料泵也要求小型化和轻量化,装入其内的烧结轴承也要求紧凑化。例如,在电动燃料泵中,为了在确保喷出性能的同时实现小型化,有必要提高转速,伴随于此,被取入到燃料泵内的汽油等的燃料以高压且高速通过窄间隙的流通路径,在这样的条件下,要求烧结轴承紧凑化以及进一步的高强度和耐磨损性、摩擦特性和耐腐蚀性。因此,以往的铜系烧结轴承尽管具有高强度,然而特别是在耐腐蚀性方面还不够。

作为这样的用途使用的烧结轴承,例如在专利文献1中公开了cu-ni-sn-c-p系的烧结轴承。

另一方面,作为机械特性和耐蚀性优异的烧结轴承,公知有铝青铜系的烧结轴承。在该烧结轴承中,存在的问题是,由于在烧结时升温的过程中表面生成氧化铝膜而阻碍铝的扩散,因而无法容易得到具有足够的耐腐蚀性和强度的烧结体。为了改善所述问题,在专利文献2中公开了含有烧结铝的铜合金用混合粉末及其制造方法相关的技术。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本特许第4521871号公报

【专利文献2】日本特开2009-7650号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

在专利文献1记载的cu-ni-sn-c-p系的烧结轴承中,提高了强度和耐磨损性,然而不能说在耐蚀性方面是足够的。并且,由于含有稀有金属ni,因而在成本方面也存在问题。

专利文献2记载的含有铝的铜合金粉末的成型性和烧结性优异,然而作为使用该含有铝的铜合金粉末的铝青铜系烧结轴承,为了得到满足稳定的耐腐蚀性、机械特性、紧凑化、低成本化的适合大量生产的制品,需要进一步的探讨。

鉴于以往的问题,本发明的目的是提供一种使耐腐蚀性和强度、耐磨损性等的机械特性提高、并实现紧凑化、低成本化的燃料泵用铝青铜系烧结轴承,以及提供一种生产性良好、低成本、适合于大量生产的燃料泵用铝青铜系烧结轴承的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人在铝青铜系烧结轴承及其制造方法中,为了提高轴承功能,并且实现紧凑化、低成本化、生产性的提高,以有效利用由烧结引起的膨胀的新颖的想法作为前提条件,在所述的总是与汽油接触的环境下的燃料泵用烧结轴承中,为了抑制由低劣的汽油引起的硫化腐蚀、由有机酸和生物燃料引起的腐蚀、而且,为了确保初期磨合、耐久性等的性能,进行各种探讨和试验评价,通过获得以下的知识,达成了本发明。

(1)在铝的配合量与硫化腐蚀性的关系中,铝的配合量越多,则耐腐蚀性就越提高。这认为是,当铝的配合量增多时,向铜的扩散增进,耐腐蚀性提高。

(2)在铝的配合量与有机酸腐蚀性的关系中,铝的配合量越多,则耐腐蚀性就下降。不过,由于铝的配合量是9.0质量%附近,因而重量变化率变得平稳。

(3)在铝的配合量与铝青铜组织的关系中,铝的配合量越多,则β相的比例就越多。β相在565℃共析转变,成为α相和γ相,铝的配合量越多,则γ相的比例就越多。由于γ相使耐有机酸腐蚀性、初期磨合性下降,因而在作为铜源使用铝-铜合金粉末、不添加铜单质的粉末的情况下,将γ相与α相之比设定为0<γ相/α相≤0.10。

(4)在烧结温度与耐腐蚀性的关系中,当升高烧结温度时,铝的扩散增进,耐腐蚀性提高。

(5)认为作为添加剂的磷可以利用烧结过程的铝的扩散促进来减少铝量,可以削减使耐腐蚀性和初期磨合劣化的铝组织的γ相的析出。

(6)在铝的配合量与初期磨合时间和摩擦系数的关系中,铝的配合量与初期磨合时间和摩擦系数为正比关系。这认为,当铝的配合量增加时,γ相增加。

作为用于达到上述的目的的技术手段,本发明是一种燃料泵用烧结轴承,其含有8.5重量%~10重量%的铝和0.1重量%~0.6重量%的磷,剩余部分的主要成分为铜,含有不可避免的杂质,其特征在于,该烧结轴承具有将铝-铜合金烧结而成的组织,而且所述烧结轴承的表层部的气孔比内部的气孔小。由此,可以提高耐腐蚀性和强度、耐磨损性等的机械特性、油膜形成性、保油性,并且实现紧凑化、低成本化。

并且,作为燃料泵用烧结轴承的制造方法的本发明是一种燃料泵用烧结轴承的制造方法,所述燃料泵用烧结轴承含有8.5重量%~10重量%的铝和0.1重量%~0.6重量%的磷,剩余部分的主要成分为铜,含有不可避免的杂质,其特征在于,所述制造方法使用铝-铜合金粉、电解铜粉和磷-铜合金粉作为原料粉末,且至少包含:成型工序,成型出在原料粉末内添加有烧结助剂的压坯;烧结工序,从所述压坯得到具有铝-铜合金组织的烧结体;以及精整工序,对所述烧结体进行尺寸整形。由此,可以实现生产性良好、低成本、适合于大量生产的燃料泵用铝青铜系烧结轴承的制造方法。由此制造的燃料泵用烧结轴承可以提高耐腐蚀性和强度、耐磨损性等的机械特性、油膜形成性、保油性,并且实现紧凑化。

优选的是,上述的铝-铜合金的组织具有α相。α相对耐有机酸腐蚀性、初期磨合性是有效的。

优选的是,上述的铝-铜合金的组织(以下,也称为铝青铜组织)在使用铝-铜合金粉作为原料粉末、并且不添加铜单质的粉末的情况下,将γ相与α相之比即γ相/α相设定为0<γ相/α相≤0.10。若是0<γ相/α相≤0.10的范围,则耐有机酸腐蚀性、初期磨合性优异。

优选的是,作为上述的石墨的配合量,针对含有铝、磷且剩余部分的主要成分为铜的原料粉末以及不可避免的杂质的合计100重量%,添加3重量%~10重量%,例如,能够使用添加有3重量%~10重量%的石墨。在不到3重量%时,作为燃料泵用烧结轴承,得不到由石墨添加引起的润滑性、耐磨损性的提高效果。另一方面,当超过5重量%时,担心例如铝向铜的扩散开始受到阻碍。当石墨的添加量超过10重量%时,铝向铜的扩散受到阻碍,因而需要考虑。关于耐磨损性,当使石墨的添加量增加时,耐磨损性提高,然而由于石墨的添加量10重量%而使磨损量稍多,材料强度的下降被认为是原因。

优选的是,上述的所述石墨粉做成使用树脂粘合剂将天然石墨、或人造石墨的细粉造粒后粉碎、粒径145目以下的石墨粉末。一般,石墨添加4重量%以上时无法成型,然而通过使用造粒石墨能够成型。

优选的是,在上述的燃料泵用烧结轴承中不添加作为烧结助剂的锡。由于锡妨碍铝的扩散,因而是不优选的。

在上述的燃料泵用烧结轴承中,铝的含量为9重量%~9.5重量%是更优选的。作为燃料泵用烧结轴承,若铝的含量是8.5重量%~10重量%,则能够使用,9重量%~9.5重量%是最佳的范围。

优选的是,作为上述的烧结助剂,针对由所述铝-铜合金粉、电解铜粉和磷-铜合金粉构成的原料粉末的合计100重量%,添加氟化铝和氟化钙合计0.05重量%~0.2重量%。当不到0.05重量%时,作为烧结助剂的效果不够,得不到致密且具有适当的强度的烧结体。另一方面,当超过0.2重量%时,即使过度添加,作为烧结助剂的效果也达到最大限度,从成本观点来看,限制到0.2重量%以下是优选的。

优选的是,将上述的电解铜粉的平均粒径d2与铝-铜合金粉的平均粒径d1之比即d2/d1设定为2~3。当比d2/d1在该范围内时,可以使铝充分扩散到铜内,耐腐蚀性优异。

优选的是,上述的电解铜粉由粉末形状不同的电解铜粉构成,将纵横比小于2的电解铜粉的比例w2与纵横比是2以上的电解铜粉的比例w1之比即w2/w1设定为3~9。纵横比是2以上的电解铜粉尽管在用于铝的扩散方面是效地的,然而成型性差。当比w2/w1不到3时,从成型性方面看不是优选的,另一方面,当超过9时,由于铝的扩散不够,因而不是优选的。这里,纵横比是指粉末的长轴长度除以粉末的厚度得到的比。

作为燃料泵用烧结轴承的制造方法的第2发明是一种燃料泵用烧结轴承的制造方法,所述燃料泵用烧结轴承含有8.5重量%~10重量%的铝和0.1重量%~0.6重量%的磷,剩余部分的主要成分为铜,含有不可避免的杂质,其特征在于,所述制造方法使用未添加铜单质的粉末的铝-铜合金粉和磷-铜合金粉作为原料粉末,且至少包含:成型工序,成型出在原料粉末内添加有烧结助剂的压坯;烧结工序,从所述压坯得到具有铝-铜合金组织的烧结体;以及精整工序,对所述烧结体进行尺寸整形。这里,不添加作为原料粉末的铜单质的粉末是按照容许在制造现场中不可避免地含有的铜单质的粉末的意义来使用的。

作为上述的制造方法的第2发明也可以实现生产性良好、低成本、适合于大量生产的燃料泵用铝青铜系烧结轴承的制造方法。并且,由此制造的燃料泵用烧结轴承可以提高耐腐蚀性和强度、耐磨损性等的机械特性、油膜形成性、保油性,并且实现紧凑化。而且,由于不添加铜单质的粉末,因而大致没有铜单质偏析的部分,避免了由该部分引起的腐蚀的发生,并且提高了铝-铜合金粉的逐粒的耐腐蚀性,从而即使在更严酷的使用环境下也可以确保耐腐蚀性。

优选的是,作为上述的原料粉末的铝-铜合金粉是7重量%~11重量%铝-铜合金粉末,更优选的是,作为上述的原料粉末的铝-铜合金粉是例如8~10重量%铝-铜合金粉末。在这些情况下,提高了铝-铜合金粉的逐粒的耐腐蚀性,提高了燃料泵用烧结轴承整体的耐腐蚀性。

发明的效果

本发明的燃料泵用烧结轴承可以使耐腐蚀性和强度、耐磨损性等的机械特性、油膜形成性、保油性提高,并实现紧凑化、低成本化。并且,本发明的燃料泵用烧结轴承的制造方法可以实现一种生产性良好、低成本、适合于大量生产的燃料泵用铝青铜系烧结轴承的制造方法。

而且,根据作为不添加铜单质的粉末、而使用铝-铜合金粉的制造方法的第2发明,大致没有铜单质偏析的部分,避免了由该部分引起的腐蚀的发生,并且提高了铝-铜合金粉的逐粒的耐腐蚀性,从而即使在更严酷的使用环境下也可以确保耐腐蚀性。

附图说明

图1是示出使用本发明的第1实施方式的燃料泵用烧结轴承的燃料泵的概要的纵剖视图。

图2是本发明的第1实施方式的燃料泵用烧结轴承和基于本发明的第1实施的制造方法的燃料泵用烧结轴承的纵剖视图。

图3a是将图2的a部的金属组织放大后的示意图。

图3b是将图2的b部的金属组织放大后的示意图。

图3c是将图2的c部的金属组织放大后的示意图。

图4是示出针对铝的配合量与硫化腐蚀性的关系的试验结果的曲线图。

图5是示出针对铝的配合量与有机酸腐蚀性的关系的试验结果的曲线图。

图6是示出针对铝的配合量与铜离子溶出量的关系的试验结果的曲线图。

图7是示出针对铝的配合量与初期磨合时间的关系的试验结果的曲线图。

图8是示出针对铝的配合量与摩擦系数的关系的试验结果的曲线图。

图9是说明图2的燃料泵用烧结轴承的制造工序的图。

图10是原料粉末的混合机的概要图。

图11是网带式连续炉的概要图。

图12a是示出将烧结体放置在精整加工的金属模具内的状态的图。

图12b是示出芯下降的状态的图。

图12c是示出精整加工结束的状态的图。

图13是示出精整工序中的制品的压缩状态的图。

图14是含油装置的概要图。

图15是示出针对本发明的第2实施方式的燃料泵用烧结轴承的铝的配合量与有机酸腐蚀性的关系的试验结果的曲线图。

图16是示出针对本发明的第2实施方式的燃料泵用烧结轴承的铝的配合量与铜离子溶出量的关系的试验结果的曲线图。

具体实施方式

以下,根据附图对针对本发明的燃料泵用烧结轴承的第1实施方式和针对其制造方法的第1实施方式进行说明。图1~图8示出针对燃料泵用烧结轴承的第1实施方式,图9~图14示出针对制造方法的第1实施方式。

图1是示出使用本发明的第1实施方式的燃料泵用烧结轴承的燃料泵的概要的纵剖视图。电动燃料泵40在圆筒状的金属制壳体41的上部装入有马达部42,在其下侧装入有泵部43。在壳体41的上端部铆接固定有合成树脂制马达罩45。在壳体41的下端部安装有金属制泵罩46和泵主体47。在壳体41内的马达罩45和泵罩46之间形成有马达部室48,在泵罩46与泵主体47之间形成有泵部室49。泵罩46形成将马达部室48与泵部室49分隔的分隔壁。

在马达部室48内配置有马达的电枢50。电枢50的轴52的上下端部分别经由滑动轴承1、2旋转自如地支撑在马达罩45和泵罩46上。该滑动轴承1、2是本实施方式的燃料泵用烧结轴承。

在壳体41的内周面,相对于电枢50的外周面隔开预定间隔固定有磁铁55。在马达罩45内,在由弹簧57施力的状态下装入有与电枢50的整流子50a滑接的电刷56。电刷56经由扼流线圈58与外部连接端子(省略图示)导通。在马达罩45内设置有连接通到燃料喷射阀的燃料供给管(省略图示)的喷出口70。在该喷出口70内,在由弹簧72朝封闭方向施力的状态下装入有阻止燃料的倒流的止回阀71。

在泵部43的泵罩46与泵主体47之间插设有板74,泵部室49被分隔成2个室。在该各室内分别配置有叶轮75。两个叶轮75与轴52的下端部连结,由马达部42驱动旋转。在泵主体47内设置有吸入口76,在泵罩46内设置有流通口77。

燃料泵40通过马达部42使泵部43的叶轮75旋转。由此,燃料箱内的燃料从吸入口76被泵送到泵部室49,该燃料经过泵部43的流路从泵罩46的流通口77进入到马达部室48,从喷出口70被喷出。因此,使电枢50的轴52旋转自如地支撑的本实施方式的燃料泵用烧结轴承1、2处于与燃料(例如,汽油)总是接触的环境下。图1所示的燃料泵40是例如燃料泵40浸在汽油等的液体燃料中的箱内方式的燃料泵40。

这里对燃料泵的种类进行说明,作为燃料泵,例如列举有箱内方式的燃料泵、箱外方式的燃料泵这两种方式的燃料泵。

箱内方式的燃料泵是在汽油等的液体状燃料液中浸渍有燃料泵本身来使用的方式的燃料泵。因此,例如箱内方式的燃料泵使用的烧结轴承1、2也可以不一定含油,然而为了将初始磨损抑制得少,优选的是,箱内方式的燃料泵使用的烧结轴承1、2使用含油的烧结轴承。

与此相对,箱外方式的燃料泵是不在汽油等的液体状燃料液中浸渍燃料泵本身而在大气中使用的方式的燃料泵。例如箱外方式的燃料泵使用的烧结轴承也可以不一定含油,然而为了将初始磨损抑制得少,优选的是,箱外方式的燃料泵使用的烧结轴承含油。

图2示出本实施方式的燃料泵用烧结轴承的纵剖视图。燃料泵用烧结轴承(以下也简称为烧结轴承)1形成为在内周具有轴承面1a的圆筒状。在烧结轴承1的内周插入电枢50(参照图1)的轴52,在该状态下使轴52旋转时,保持在烧结轴承1的无数的空孔内的润滑油伴随温度上升而渗出到轴承面1a。利用该渗出的润滑油,在轴52的外周面与轴承面1a之间的轴承间隙内形成油膜,轴52由轴承1能够相对旋转地支撑。由于烧结轴承2与烧结轴承1的形状或尺寸等不同而在功能上相同,因而以烧结轴承1为例进行说明,在图2中一并标上标号2,省略烧结轴承2的说明。

本实施方式的燃料泵用烧结轴承1是这样形成的:将混合有各种粉末的原料粉末填充到金属模具内,将其压缩形成压坯,之后将压坯烧结。

原料粉末是将铝-铜合金粉末、铜粉末、磷-铜合金粉末、石墨粉末和作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙混合而成的混合粉末。以下详细描述各粉末。

[铝-铜合金粉末]

将40~60重量%铝-铜合金粉末粉碎,进行粒度调整。铝-铜合金粉末的粒径是100μm以下,平均粒径是35μm。这里,在本说明书中,平均粒径是指通过激光衍射而测定的粒径的平均值。具体地,使用(株)岛津制作所制sald-3100,使5000粉末采用通过激光衍射而测定时的粒径的平均值。

通过使用铝-铜合金粉末,产生出石墨、磷等的添加剂的效果,作为烧结轴承,耐腐蚀性、强度、滑动特性等优异。并且,由于进行合金化,因而不存在伴随比重小的铝单质粉体的飞散的处置上的问题。

铝青铜组织,其α相的硫化物腐蚀最大,针对有机酸腐蚀的耐腐蚀性和初期磨合优异。通过使用40~60重量%铝-铜合金粉末,即使添加石墨,也获得强度,能够制造烧结轴承。当组织为γ相时,耐磨损性优异,然而耐有机酸腐蚀性和初期磨合劣化。优选的是,铝青铜组织将γ相与α相之比即γ相/α相设定为0.10≤γ相/α相≤0.25。当γ相/α相的比不到0.10时,耐磨损性下降而不是优选的,另一方面,当超过0.25时,初期磨合性、耐有机酸腐蚀性下降,因而不是优选的。

[铜粉末]

铜粉末有雾化粉、电解粉、粉碎粉,然而为了使铝充分扩散到铜内,树枝状的电解粉是有效的,成型性、烧结性、滑动特性优异。因此,在本实施方式中,使用电解粉作为铜粉。并且,为了使铝充分扩散到铜内,优选的是,使用粉末形状不同的2种电解铜粉,将纵横比小于2的电解铜粉的比例w2与纵横比是2以上的电解铜粉的比例w1之比即w2/w1设定为3~9。纵横比是2以上的电解铜粉尽管在用于铝的扩散方面是有效的,然而成型性差。当比w2/w1不到3时,从成型性方面看不是优选的,另一方面,当超过9时,由于铝的扩散不够,因而不是优选的。

在本实施方式中,电解铜粉的平均粒径使用85μm的平均粒径。优选的是,将上述的电解铜粉的平均粒径d2与铝-铜合金粉的平均粒径d1之比即d2/d1设定为2~3。当比d2/d1在该范围内时,可以使铝充分扩散到铜内,耐腐蚀性优异。因此,在本实施方式中,将铝-铜合金粉的平均粒径设定为35μm,将电解铜粉的平均粒径d2设定为85μm。不过,不限于此,铝-铜合金粉末的平均粒径能够使用20μm~65μm左右的平均粒径,电解铜粉的粒径是200μm以下,平均粒径能够使用60μm~120μm左右的平均粒径。

[磷合金粉末]

磷合金粉末使用7~10重量%磷-铜合金粉末。磷具有提高烧结时的固液相间的润湿性的效果。磷的配合量优选是0.1重量%~0.6重量%,具体地是0.1~0.4重量%。当不到0.1重量%时,固液相间的烧结促进效果缺乏,另一方面,当超过上述的0.6重量%优选0.4重量%时,烧结过度进行,铝偏析,γ相的析出增加,烧结体变脆。

[石墨粉末]

石墨主要作为游离石墨存在于分散分布于坯体的气孔内,向烧结轴承赋予优异的润滑性,有助于提高耐磨损性。石墨的配合量针对含有铝、磷且剩余部分的主要成分为铜的原料粉末和不可避免的杂质的合计100重量%,优选是3重量%~10重量%,也可以是例如3~5重量%。当不到3重量%时,作为燃料泵用烧结轴承,得不到由石墨添加产生的润滑性、耐磨损性的提高效果。另一方面,当超过5重量%时,担心例如铝向铜的扩散开始受到阻碍。当石墨的添加量超过10重量%时,材料强度下降,阻碍铝向铜的扩散,因而不是优选的。一般,石墨添加4重量%以上时无法成型,然而通过使用造粒石墨能够成型。在本实施方式中,石墨粉末使用利用树脂粘合剂将天然石墨、或人造石墨的细粉造粒后粉碎、粒径145目以下的石墨粉末。

[氟化铝和氟化钙]

铝-铜合金粉末在烧结时在其表面生成的氧化铝的皮膜显著阻碍烧结,而作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙在铝-铜合金粉末的烧结温度850~900℃时熔融的同时逐渐蒸发,保护铝-铜合金粉末的表面并抑制氧化铝的生成,从而促进烧结并增进铝的扩散。氟化铝和氟化钙由于在烧结时蒸发、挥发,因而几乎不残留在烧结轴承的制成品内。

作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙针对含有铝、磷且剩余部分的主要成分为铜的原料粉末和不可避免的杂质的合计100重量%,优选是添加合计0.05重量%~0.2重量%左右。当不到0.05重量%时,作为烧结助剂的效果不够,得不到致密且具有适当的强度的烧结体。另一方面,当超过0.2重量%时,即使过度添加,作为烧结助剂的效果也达到最大限度,从成本观点来看,限制到0.2重量%以下是优选的。

在本实施方式的燃料泵用烧结轴承和后述的制造方法中,以铝含量是8.5重量%~10重量%、磷是0.1~0.4重量%、剩余部分的主要成分为铜的比例,将铝-铜合金粉末、电解铜粉末和磷合金粉末进行混合,针对该合计100重量%,以石墨的配合量为3~5重量%的方式混合石墨粉末来做成原料粉末。将作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙添加合计0.05重量%~0.2重量%,为了使成型性容易,将硬脂酸锌、硬脂酸钙等的润滑剂添加0.1~1重量%。

详细说明如下,例如,在本实施方式的燃料泵用烧结轴承和后述的制造方法中,以铝含量是8.5~10重量部、磷是0.1~0.4重量部、剩余部分的主要成分为铜的比例,将铝-铜合金粉末、电解铜粉末和磷合金粉末进行混合,针对该合计100重量部,以石墨的配合量为3~5重量部的方式混合石墨粉末来做成原料粉末。石墨的配合量针对含有铝、磷且剩余部分的主要成分为铜的原料粉末和不可避免的杂质的合计100重量部,优选是3~10重量部,也可以采用例如3~5重量部。当不到3重量部时,作为燃料泵用烧结轴承,得不到由石墨添加产生的润滑性、耐磨损性的提高效果。另一方面,当超过5重量部时,担心例如铝向铜的扩散开始受到阻碍。当石墨的添加量超过10重量部时,材料强度下降,阻碍铝向铜的扩散,因而不是优选的。一般,石墨添加4重量部以上时无法成型,然而通过使用造粒石墨能够成型。在本实施方式中,石墨粉末使用利用树脂粘合剂将天然石墨、或人造石墨的细粉造粒后粉碎、粒径145目以下的石墨粉末。将作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙添加合计0.05~0.2重量部,为了使成型性容易,将硬脂酸锌、硬脂酸钙等的润滑剂添加0.1~1重量部。

图3是示出本实施方式的烧结轴承的剖面的金属组织的示意图。图3a是将图2的a部放大后的图。同样,图3b是将图2的b部放大后的图,图3c是将图2的c部放大后的图。即,图3a示出内径侧的轴承面的表层部的金属组织,图3b示出内部的金属组织,图3c示出外径面的表层部的金属组织。如图3a、图3b、图3c所示,附上阴影线的3是铝-铜合金组织,在表面和内部气孔的周围存在氧化铝皮膜4。因此,耐蚀性和耐磨损性优异。尽管省略了图示,然而在铝-铜合金组织3的粒界部存在许多磷。由于游离石墨5分布在气孔内,因而润滑性、耐磨损性优异。

如图3a所示,形成有在内径侧的轴承面形成的开放气孔db1和轴承面的表层的内部气孔db2。如图3b所示,在轴承内部形成有气孔di,如图3c所示,形成有在外径面形成的开放气孔do1和在外径面的表层形成的内部气孔do2。在轴承面形成的开放气孔db1、轴承面的表层的内部气孔db2、在轴承内部气孔di、在外径面形成的开放气孔do1和外径面的表层形成的内部气孔do2分别连通。

烧结轴承1在后述的制造方法(参照图13)中,在烧结后对轴承的外径面1b和内径侧的轴承面1a的双方进行精整加工。然后,铝青铜系烧结轴承由于通过烧结而膨胀,因而将轴承的外径面1b以比内径侧的轴承面1a大的量进行精整。因此,外径面1b侧的表层部的气孔do(参照图3c)比轴承面1a侧的表层部的气孔db(参照图3a)被压裂得多。当将外径面1b侧的表层部的气孔do、轴承面1a侧的表层部的气孔db以及未被压裂的轴承内部的气孔di(参照图3b)的大小进行比较时,成为do<db<di的关系。由于成为这样的关系,因而在轴承面1a侧,可以提高耐蚀性、油膜形成性,另一方面,在接近封孔状态的外径面1b侧或端面1c侧,可以提高耐蚀性、保油性。

在烧结轴承1的气孔do、db、di内浸渍润滑油。由此,可以得到从运转开始时起良好的润滑状态。作为润滑油,可以使用矿物油、聚α烯烃(pao)、酯、液状油脂等。不过,对于轴承的使用用途来说,不一定需要浸渍润滑油。

图2用阴影线示出烧结轴承1的表层的压缩层。阴影线仅附给轴承1的半径方向的上侧一半,下侧一半省略图示。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αo和轴承面1a侧的表层的压缩层pb的密度比αb均比内部的密度比αi高,密度比αo、αb均被设定为80%≤αo且αb≤95%的范围。当密度比αo和αb不到80%时,轴承强度不够,另一方面,当超过95%时,含油量不足,不是优选的。

然后,将外径面1b侧的表层的压缩层po的深度的平均值设定为to,将轴承面1a侧的表层的压缩层pb的深度的平均值设定为tb,将与轴承面的内径尺寸d1之比分别设定为to/d1和tb/d1,则设定为1/100≤to/d1和tb/d1≤1/15是优选的。这里,密度比α由下式表示。

α(%)=(ρ1/ρ0)×100

式中,ρ1:多孔质体的密度,ρ0:在假定为该多孔质体没有细孔的情况下的密度,当to/d1和tb/d1不到1/100时,气孔的压裂不够,另一方面,当超过1/15时,气孔过度压裂,是不优选的。

下面,根据图4~图8说明在达成本实施方式之前的验证结果。图4、图5、图7和图8中的虚线x1~x4表示各自的试验项目的容许水平。

图4示出对铝(al)的配合量与硫化腐蚀性的关系作了试验后的结果。可以确认出,铝的配合量越多,则耐腐蚀性就越提高。从该试验结果知道的是,针对燃料泵用烧结轴承的耐硫化腐蚀性,铝的配合量需要是8.5重量%以上。

[试验条件]

·溶剂:向市销汽油内添加300ppm硫磺。

·温度:80℃

·时间:300小时

·试验方法:浸渍

图5示出对铝的配合量与有机酸腐蚀性的关系作了试验后的结果。知道的是,铝的配合量越多,耐腐蚀性就下降。不过,从铝的配合量9.0质量%附近起,重量变化率变得平稳。铝的配合量越多则重量变化率越大的主要原因被认为是铜离子和铝离子的溶出,该铜离子和铝离子的溶出变多的主要原因被认为是由于铝组织的γ相的析出变大。从该试验结果知道的是,针对燃料泵用烧结轴承的耐有机酸腐蚀性,铝的配合量需要是10重量%以下。

[试验条件]

·溶剂:浓度2%的有机酸。

·温度:50℃

·时间:100小时

·试验方法:浸渍

图6示出对铝的配合量与铜离子溶出量的关系作了试验后的结果。可以确认出,铝的配合量越多,铜离子的溶出量就越减少,从铝的配合量8.5质量%附近起,铜离子的溶出量急剧减少。铜离子溶出量减少的主要原因被认为是当铝的配合量增加时扩散进展充分。从该试验结果还知道的是,铝的配合量需要是8.5重量%以上。

[试验条件]

·溶剂:浓度2%的有机酸。

·温度:50℃

·时间:100小时

·试验方法:浸渍

图7示出对铝的配合量与初期磨合时间的关系作了试验后的结果。可以确认出,铝的配合量与初期磨合时间为正比关系。这被认为是由于当铝的配合量增加时,在铝组织内硬质的γ相增加。从该试验结果知道的是,针对燃料泵用烧结轴承的初期磨合,铝的配合量需要是10重量%以下。

[试验条件]

·pv值:50mpa·m/min

·试样尺寸:内径5mm×外径10mm×宽度7mm

·试验时间:30分钟

图8示出对铝的配合量与摩擦系数的关系作了试验后的结果。可以确认出,铝的配合量与摩擦系数为正比关系。这被认为是由于当铝的配合量增加时,在铝组织内硬质的γ相增加。知道的是,当铝的配合量10重量%以下时,针对容许水平x4足够有余裕。

[试验条件]

·pv值:50mpa·m/min

·试样尺寸:内径5mm×外径10mm×宽度7mm

·试验时间:30分钟

表1示出对第1实施方式中的燃料泵用烧结轴承的硬度作了测定后的结果。表1所示的硬度值是根据试验荷载25g时的维氏硬度(hv:vickershardness)作了评价后的值。以下,针对硬度值,使用基于维氏硬度(hv)的值进行说明。并且,作为比较,将铜系烧结轴承的硬度作为比较例1一并记载。

【表1】

如表1所示,铜系烧结轴承的硬度是70~80,而第1实施方式中的燃料泵用烧结轴承的硬度是例如120~220,从该结果可以判定出,第1实施方式中的燃料泵用烧结轴承是与铜系烧结轴承相比耐磨损性优异的烧结轴承。这是因为,软相的α相的硬度是120~140,硬相的γ相的硬度是200~220,第1实施方式中的燃料泵用烧结轴承的任一相的硬度都比铜系烧结轴承的硬度硬。

从图4~图8和表1所示的试验结果可以确认出,作为燃料泵用烧结轴承,只要是铝的配合量是8.5重量%~10重量%就能够使用,9.0~9.5重量%是最佳的铝的配合量。

下面,说明针对燃料泵用烧结轴承的制造方法的第1实施方式。经过图9所示的原料粉末准备工序s1、成型工序s2、烧结工序s3、精整工序s4、含油工序s5来制造。

[原料粉末准备工序s1]

在原料粉末准备工序s1中,准备和生成烧结轴承1的原料粉末。原料粉末向将40~60重量%铝-铜合金粉末设定为17~20重量%、将7~10重量%磷-铜合金粉末设定为2~4重量%、将电解铜粉末设定为剩余重量%的合计100重量%添加作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙合计0.05重量%~0.2重量%,添加石墨粉末3~5重量%,为了使成型性容易而添加硬脂酸锌、硬脂酸钙等的润滑剂0.1~1重量%。通过添加润滑剂,可以使后述的压坯顺利离型,可以避免伴随离型的压坯的形状的崩溃。具体地,将上述的原料粉末投入到例如图10所示的v型混合器10的罐体11内,使罐体11旋转并均匀混合。

例如,针对将40~60重量%铝-铜合金粉末设定为17~20重量%、将7~10重量%磷-铜合金粉末设定为2~4重量%、将电解铜粉末设定为剩余重量%的合计100重量%(不含有石墨部分)的合金部分,使铝的含合量为例如8.5重量%以上10重量%以下,具体地为9重量%以上9.5重量%以下。

例如,原料粉末能够使用这样的原料粉末:向将40~60重量%铝-铜合金粉末设定为17~20重量部、将7~10重量%磷-铜合金粉末设定为2~4重量部、将电解铜粉末设定为剩余重量部的合计100重量部添加作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙合计0.05~0.2重量部,添加石墨粉末3~5重量部、例如3~5重量部,为了使成型性容易而添加硬脂酸锌、硬脂酸钙等的润滑剂0.1~1重量部而得到的原料粉末。

例如,针对将40~60重量%铝-铜合金粉末设定为17~20重量部、将7~10重量%磷-铜合金粉末设定为2~4重量部、将电解铜粉末设定为剩余重量部的合计100重量部(不含有石墨部分)的合金部分,使铝的含合量为例如8.5重量部以上10重量部以下,具体地为9重量部以上9.5重量部以下。

[成型工序s2]

在成型工序s2中,通过对上述的原料粉末进行压粉,形成呈烧结轴承1的形状的压坯1’(参照图13)。压坯1’是以通过在烧结温度以上进行加热而形成的烧结体1”的密度比α为70%以上且80%以下的方式被压缩成型的。在图13中,为了简便,将压坯附上标号1’,将烧结体附上标号1”。

具体地,例如在以伺服马达作为驱动源的cnc挤压机内放置将仿照压坯形状的腔体划定而成的成型金属模具,将填充在腔体内的上述的原料粉末以200~700mpa的加压力进行压缩,从而使压坯1’成型。在压坯1’的成型时,成型金属模具也可以加温到70℃以上。

在本实施方式的燃料泵用烧结轴承1的制造方法中,通过使用铝-铜合金粉末作为铝源,改善了由起因于流动性的成型性的下降引起的压坯的强度不足的问题,不存在伴随比重小的铝单质粒子的飞散的处置上的问题。并且,生产效率良好,适合于大量生产。

[烧结工序s3]

在烧结工序s3中,以烧结温度对压坯1’进行加热,使邻接的原料粉末之间烧结接合,从而形成烧结体1”。使用图11所示的网带式连续炉15,将压坯1’大量投入到网带16内,形成烧结体1”。由此,可以实现稳定的品质、制造方法。

在烧结工序中重要的是,使铝充分扩散到铜内并提高耐腐蚀性,以及通过使铝青铜组织为α相来提高耐腐蚀性和轴承性能(初期磨合)。当为γ相时变硬,耐腐蚀性优异,然而耐有机酸腐蚀性下降。因此,判别出,需要以尽量抑制γ相的析出的方式减少铝量。

而且,优选的是,铝组织将γ相与α相之比即γ相/α相设定为0.10≤γ相/α相≤0.25。当γ相/α相的比不到0.10时,耐磨损性下降而不是优选的,另一方面,当超过0.25时,初期磨合性、耐有机酸腐蚀性下降,因而不是优选的。

作为满足上述的烧结条件,烧结温度优选是900~950℃,更优选是900~920℃(例如920℃)。并且,气氛气体采用氢气、氮气或者它们的混合气体,烧结时间是长的耐腐蚀性良好,对于燃料泵用烧结轴承来说,优选是20~60分(例如,30分)。

铝-铜合金粉末当为共晶温度548℃以上时发生各种液相。当液相发生时膨胀,由于发生的液相而形成烧结颈,达到致密化,尺寸逐渐收缩。在本实施方式中,通过使用网带式连续炉15进行烧结,使得烧结体1”的表面氧化,烧结受到阻碍而达不到致密化,尺寸处于膨胀状态。不过,由于烧结体1”的内部未氧化而被烧结,因而可以充分确保烧结体1”的强度。由于使用网带式连续炉15,因而从压坯1’的投入到取出缩短烧结时间,可以大量生产,可以实现成本降低。并且,在烧结轴承的功能方面,可以充分确保强度。

在上述的烧结工序中,由于所添加的磷合金粉末发挥效果,因而可以形成良好品质的烧结体。利用磷,提高烧结时的固液相间的润湿性,得到良好的烧结体。作为磷的配合量,优选的是0.1重量%~0.6重量%,具体地是0.1~0.4重量%。当不到0.1重量%时,固液相间的烧结促进效果缺乏,另一方面,当超过上述的0.6重量%优选0.4重量%时,得到的烧结体偏析而变脆。

而且,石墨主要作为游离石墨存在于分散分布于坯体的气孔内,向烧结轴承赋予优异的润滑性,有助于提高耐磨损性。石墨的配合量针对含有铝、磷且剩余部分的主要成分为铜的原料粉末和不可避免的杂质的合计100重量%,优选是3重量%~10重量%,也可以是例如3~5重量%。当不到3重量%时,作为燃料泵用烧结轴承,得不到由石墨添加产生的润滑性、耐磨损性的提高效果。另一方面,当超过5重量%时,担心例如铝向铜的扩散开始受到阻碍。当石墨的添加量超过10重量%时,材料强度下降,阻碍铝向铜的扩散,因而不是优选的。一般,石墨添加4重量%以上时无法成型,然而通过使用造粒石墨能够成型。在本实施方式中,石墨粉末使用利用树脂粘合剂将天然石墨、或人造石墨的细粉造粒后粉碎、粒径145目以下的石墨粉末。

[精整工序s4]

在精整工序s4中,对通过烧结与压坯1’相比较膨胀的烧结体1”进行尺寸整形。图12示出精整工序s4的详情。精整加工的金属模具由模20、上冲头21、下冲头22和芯23构成。如图12a所示,在芯23和上冲头21后退到上方的状态下,在下冲头22上放置烧结体1”。如图12b所示,最初芯23进入到烧结体1”的内径,之后,如图12c所示,利用上冲头21将烧结体1”压入到模20内,利用上下冲头21、22进行压缩。由此,对烧结体1”的表面进行尺寸整形。通过精整加工,对膨胀的烧结体1”的表层的气孔进行压裂,在制品内部与表层部产生密度差。

图13示出通过精整加工压缩烧结体1”的状态。精整加工前的烧结体1”由双点划线表示,精整加工后的制品1由实线表示。如双点划线所示,烧结体1”在径方向和宽度方向上膨胀。因此,烧结体1”的外径面1b比内径侧的轴承面1a压缩得多。其结果是,外径面1b侧的表层的气孔do(参照图3c)比内径侧的轴承面1b的表面的气孔db(参照图3a)压裂得多,针对未压裂的轴承内部的气孔di(参照图3b),成为do<db<di的关系。由于成为这样的关系,因而在内径侧的轴承面1a,可以提高耐蚀性、油膜形成性。另一方面,在接近封孔状态的外径面1b或端面1c,可以提高耐蚀性、保油性。

上述的精整工序的金属模具由模20、一对冲头21、22和芯23构成,使用冲头21、22和模20从烧结体1”的轴方向两侧和外径侧压缩,使用芯23对烧结体1”的内径侧进行整形,从而可以有效利用由铝青铜系烧结轴承的烧结引起的膨胀,与烧结轴承1的尺寸整形一起形成期望的气孔。

并且,通过加减上述的模20的内径尺寸与烧结体1”的外径尺寸的尺寸差以及芯23的外径尺寸与烧结体1”的内径尺寸的尺寸差,可以设定烧结体1”的表面的气孔的大小。由此,可以容易控制烧结轴承1的表面的气孔的大小。而且,尽管省略了图示,然而通过使轴承面1a(参照图13)进行旋转精整,可以减小轴承面1a的气孔。

[含油工序s5]

含油工序s5是润滑油浸渍在制品1(烧结轴承)内的工序。图14示出含油装置。将制品1投入到含油装置25的箱26内,之后,将润滑油27注入到箱26内。然后,通过对箱26内进行减压,使润滑油27浸渍在制品1的气孔do、db、di(参照图3)内。由此,可以得到从运转开始时起良好的润滑状态。作为润滑油,可以使用矿物油、聚α烯烃(pao)、酯、液状油脂等。不过,只要根据轴承的使用用途来实施即可,不一定需要实施。

使用以上的工序制造的本实施方式的烧结轴承1可以提高耐蚀性和强度、耐磨损性等的机械特性、油膜形成性、保油性,并且实现紧凑化、低成本化。作为燃料泵用烧结轴承,抑制了由低劣的汽油引起的硫化腐蚀、由有机酸和生物燃料引起的腐蚀、而且,初期磨合、耐久性等的性能优异。

下面,对针对本发明的燃料泵用烧结轴承的第2实施方式和针对制造方法的第2实施方式进行说明。在第1实施方式的燃料泵用烧结轴承和制造方法中,作为成为铝源和铜源的原料粉末,使用了铝-铜合金粉末和电解铜粉,而在第2实施方式中,与第1实施方式的不同点是,不添加铜单质的电解铜粉,而使用铝-铜合金粉末。

针对更严酷的使用环境,得到的发现是,当添加铜单质的粉末时,产生铜偏析的部分,因而耐腐蚀性有问题。基于这一发现各种探讨的结果是,根据使用铝-铜合金粉末而不添加铜单质的粉末作为成为铝源和铜源的原料粉末的想法,达成了本实施方式。

本实施方式的燃料泵用烧结轴承和制造方法中的铝含量是8.5重量%~10重量%、磷是0.1~0.4重量、剩余部分的主要成分为铜的组成与第1实施方式相同。然而,原料粉末不同如下。即,不添加铜单质的电解铜粉,而以成为所述组成的比例将铝-铜合金粉末和磷合金粉末进行混合,针对该合计100重量%,以石墨的配合量为3~5重量%的方式混合石墨粉末而得到原料粉末。并且,将作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙添加合计0.05重量%~0.2重量%,而且,为了使成型性容易,将硬脂酸锌添加0.1~1重量%。

例如,能够使用燃料泵用烧结轴承和制造方法中的铝含量是8.5~10重量部、磷是0.1~0.4重量部、根据需要石墨的配合量是3~10重量部、例如3~5重量部、剩余部分的主要成分为铜的组成的原料粉末。在该情况下,例如原料粉末如下。即,不添加铜单质的电解铜粉,而以成为所述组成的比例将铝-铜合金粉末和磷合金粉末进行混合,针对该合计100重量部,以石墨的配合量为3~10重量部、例如3~5重量部的方式混合石墨粉末而得到原料粉末。石墨的配合量针对含有铝、磷且剩余部分的主要成分为铜的原料粉末和不可避免的杂质的合计100重量部,优选是3~10重量部,也可以采用例如3~5重量部。当不到3重量部时,作为燃料泵用烧结轴承,得不到由石墨添加产生的润滑性、耐磨损性的提高效果。另一方面,当超过5重量部时,担心例如铝向铜的扩散开始受到阻碍。当石墨的添加量超过10重量部时,材料强度下降,阻碍铝向铜的扩散,因而不是优选的。一般,石墨添加4重量部以上时无法成型,然而通过使用造粒石墨能够成型。在本实施方式中,石墨粉末使用利用树脂粘合剂将天然石墨、或人造石墨的细粉造粒后粉碎、粒径145目以下的石墨粉末。并且,将作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙添加合计0.05~0.2重量部,而且,为了使成型性容易,将硬脂酸锌添加0.1~1重量部。

作为铜源使用铝-铜合金粉末、不添加铜单质的粉末的本实施方式的铝青铜组织优选将γ相与α相之比即γ相/α相设定为0<γ相/α相≤0.10。若是0<γ相/α相≤0.10的范围,则耐有机酸腐蚀性、初期磨合性优异。

本实施方式的烧结轴承的剖面的金属组织与图3的示意图所示的第1实施方式相同,因而引用针对图3所述的内容,省略重复说明。

并且,本实施方式的烧结轴承1的表层的压缩层的状态也与图2所示的第1实施方式的烧结轴承相同,因而引用针对图2所述的内容,省略重复说明。

下面,根据图15和图16说明在达成本实施方式之前的验证结果。图15中的虚线x2表示试验项目的容许水平。尽管省略图示,然而针对铝的配合量与硫化腐蚀性的关系,与第1实施方式中的烧结轴承相比第2实施方式中的烧结轴承被确认了良好的结果。并且,针对初期磨合时间的关系和摩擦系数的关系,第1实施方式中的烧结轴承的试验结果与第2实施方式中的烧结轴承的试验结果被认为是大致同等的结果,因而这里省略其详细说明。

图15示出对铝的配合量与有机酸腐蚀性的关系作了试验后的结果。试验条件与图5相同。在图15中,◆符号是图5所示的第1实施方式的烧结轴承的试验结果,◇符号所示的本实施方式的烧结轴承可以确认出,在铝的配合量8.5重量%时,与第1实施方式相比有机酸耐腐蚀性进一步提高。认为由于不添加铜单质的粉末而使用铝-铜合金粉末作为成为铝源和铜源的原料粉末,因而大致没有铜单质偏析的部分,避免了由该部分引起的腐蚀的发生,提高了耐腐蚀性。加之,认为通过使用铝-铜合金粉末,提高了铝-铜合金粉末的逐粒的耐腐蚀性,提高了烧结轴承整体的耐腐蚀性。

图16示出对铝的配合量与铜离子溶出量的关系作了试验后的结果。试验条件与图6相同。在图16中,◆符号是图6所示的第1实施方式的烧结轴承的试验结果,◇符号所示的本实施方式的烧结轴承可以确认出,在铝的配合量8.5重量%时,与第1实施方式相比铜离子溶出量减少。

表2示出对第2实施方式中的燃料泵用烧结轴承的硬度作了测定后的结果。表2所示的硬度的评价方法等与表1所示的硬度的评价方法等相同,因而这里省略其详细说明。

【表2】

如表2所示,铜系烧结轴承的硬度是70~80,而第2实施方式中的燃料泵用烧结轴承的硬度是例如100~240,从该结果可以判定出,第2实施方式中的燃料泵用烧结轴承是与铜系烧结轴承相比耐磨损性优异的烧结轴承。这是因为,软相的α相的硬度是100~140,硬相的γ相的硬度是200~240,第2实施方式中的燃料泵用烧结轴承的任一相的硬度都比铜系烧结轴承的硬度硬。

从图15、图16和表2的试验结果可以确认出,本实施方式的燃料泵用烧结轴承即使在更严酷的使用环境下也可以确保耐腐蚀性。

下面,对针对制造方法的第2实施方式进行说明。该第2实施方式的制造方法也与图9所示的第1实施方式的烧结轴承的制造方法相同,因而引用所述的内容,仅说明原料粉末准备工序s1和成型工序s2的不同点。

在原料粉末准备工序s1中,准备烧结轴承1的原料粉末。原料粉末是针对将7重量%~11重量%铝-铜合金粉末、优选8~10重量%铝-铜合金粉末设定为90~97重量%、将7~10重量%磷-铜合金粉末设定为1~6重量%的合计100重量%,将石墨粉末添加3~5重量%,将作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙添加合计0.05重量%~0.2重量%,将作为用于使成型性容易的硬脂酸锌添加0.1~1重量%。7重量%~11重量%铝-铜合金粉末使用进行粉碎并进行了粒度调整后的铝-铜合金粉末。与第1实施方式一样,将上述的原料粉末投入到例如图10所示的v型混合器10的罐体11内,使罐体11旋转并混合均匀。

例如,针对将7重量%~11重量%铝-铜合金粉末设定为90~97重量%、将7~10重量%磷-铜合金粉末设定为1~6重量%的合计100重量%(不含有石墨部分)的合金部分,铝的含量是例如8.5重量%以上10重量%以下,具体地是9重量%以上9.5重量%以下。

例如,原料粉末使用针对将7重量%~11重量%铝-铜合金粉末、优选8~10重量%铝-铜合金粉末设定为90~97重量部、将7~10重量%磷-铜合金粉末设定为1~6重量部的合计100重量部,将石墨粉末添加3~10重量部、例如3~5重量部、将作为烧结助剂的氟化铝和氟化钙添加合计0.05~0.2重量部、将作为用于使成型性容易的硬脂酸锌添加0.1~1重量部得到的原料粉末。

例如,针对将7重量%~11重量%铝-铜合金粉末设定为90~97重量部、将7~10重量%磷-铜合金粉末设定为1~6重量部的合计100重量部(不含有石墨部分)的合金部分,铝的含量是例如8.5重量部以上10重量部以下,具体地是9重量部以上9.5重量部以下。

[成型工序s2]

在成型工序s2中,通过对上述的原料粉末进行压粉,形成呈烧结轴承1的形状的压坯1’(参照图13)。在本实施方式中,由于不添加铜单质的粉末而使用铝-铜合金粉末作为成为铝源和铜源的原料粉末,因而大致没有铜单质偏析的部分,避免了由该部分引起的腐蚀的发生。由此,提高了耐腐蚀性。并且,通过使用铝-铜合金粉末,提高了铝-铜合金粉的逐粒的耐腐蚀性,提高了燃料泵用烧结轴承整体的耐腐蚀性。

在基于本实施方式的制造方法的燃料泵用烧结轴承中,即使针对特别严酷的使用环境,也可以确保耐腐蚀性。并且,与第1实施方式的烧结轴承一样,可以提高强度、耐磨损性等的机械特性、油膜形成性、保油性,并且实现紧凑化、低成本化。

在以上的各实施方式的说明中,例示出将本发明应用于以轴承面1a为圆形状的圆形轴承的情况,然而本发明不限于圆形轴承,也可以同样应用于在轴承面1a或轴52的外周面设置有人字形沟、螺旋形槽等的动压产生部的流体动压轴承。

本实施方式的烧结轴承,例如根据燃料泵的种类等,能够使用不含有润滑油等的油类的燃料泵用烧结轴承、含有少量的润滑油的燃料泵用烧结轴承、充分含有润滑油的燃料泵用烧结轴承等的各种燃料泵用烧结轴承。

本发明并不限定于所述的实施方式,当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内进一步使用各种方式来实施,本发明的范围由权利要求范围表示,进一步包含权利要求范围记载的均等的意义和范围内的所有变更。

标号说明

1:燃料泵用烧结轴承;1’:压坯;1”:烧结体;1a:轴承面;1b:外径面;1c:端面;2:燃料泵用烧结轴承;3:铝铜合金组织;4:氧化铝膜;5:游离石墨;15:网带式连续炉;20:模;21:上冲头;22:下冲头;23:芯;40:燃料泵;52:轴;d1:轴承面的内径尺寸;db:气孔;di:气孔;do:气孔;ti:压缩层;to:压缩层。

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