滑动轴承的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及滑动轴承。
【背景技术】
[0002] 专利文献1记载了具备轴瓦、A1基中间层以及A1基轴承合金层的滑动轴承。专 利文献1通过在A1基轴承合金层析出金属间化合物，提高滑动轴承的疲劳强度。专利文献 1记载了以下事项：虽然形成了硬的A1基中间层，但当该A1基中间层的厚度为10~20ym 时，由于A1基中间层的缓冲性，因此能使密合性良好（参照专利文献1的表2、0043段）。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本特开2010-242854号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 在专利文献1中，由于在A1基轴承合金层中形成金属间化合物的成分，在A1基中 间层中也与A1基轴承合金层同等的程度（50~150% )地含有（参照专利文献1的权利要 求6)，因此在A1基中间层也形成有金属间化合物。该金属间化合物与基质的亲和性差，并 且构成韧性低的硬质相。因此，存在如下问题：在A1基轴承合金层和A1基中间层这两者中 容易以金属间化合物、其界面为起点形成因疲劳而导致的裂纹。
[0008] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能抑制因疲劳而导致的裂 纹的滑动轴承。
[0009] 用于解决问题的方案
[0010] 为达成上述目的，本发明的滑动轴承具备轴套、轴瓦以及中间层。轴套含有：3wt% 以上且12. 5wt%以下的Sn、lwt%以上且8wt%以下的Si、0. 05wt%以上且3wt%以下的 Cr、0. 05wt%以上且0? 3wt%以下的Zr、0.Olwt%以上且0? 5wt%以下的Ti、3wt%以下的Cu 或Mg、以及Owt%以上且9wt%以下的Bi，剩余部分由A1和不可避免的杂质构成，并且，Cr 中的10wt%以上且90wt%以下与A1形成金属间化合物，Cr中的剩余部分与A1形成固溶 体。通过由Cr中的10wt%以上且90wt%以下与A1形成硬质的金属间化合物，由此，能增 大轴套的硬度，能提高耐疲劳性。进而，通过由Cr中未形成金属间化合物的剩余部分与A1 形成固溶体，由此，能强化基质，能提高耐疲劳性。
[0011] 中间层由A1合金在轴瓦和轴套之间形成为厚度为20ym以上、维氏硬度为30以 上且80以下，其中，在该A1合金中，含有0.Olwt%以上的选自Zn、Cu、Mg、Li、Mn、V、Zr、Fe、 Mo、Co、Ni、Hf、Sc、Ti、W中的至少一种的固溶成分，固溶成分的总量与A1形成固溶体。通 过由固溶成分与A1形成固溶体，由此能强化基质，能提高耐疲劳性。进而，由于固溶成分的 总量与A1形成固溶体，因此不会形成固溶成分与A1的金属间化合物，从而能防止金属间化 合物、其界面在疲劳时成为裂纹的起点、通过点。即，能防止在轴套中产生的裂纹在中间层 传播。另外，由于通过将中间层的维氏硬度抑制在80以下，能确保中间层的延展性、韧性， 因此能防止在轴套中产生的裂纹在中间层传播。进而，由于中间层的厚度为20ym以上，因 此能防止在轴套中产生的裂纹传播至中间层与轴瓦的界面，能提高耐疲劳性。
[0012] 轴套通过含有3wt%以上的Sn，从而能确保润滑性，能提高耐热粘性。轴套通过含 有lwt%以上的Si，从而能够通过Si粒子以及含有Si的金属间化合物粒子使轴套的硬度 增大，提高耐疲劳性。轴套通过含有9wt%以下的Bi，从而能使与铁的附着性低的Bi作为 第二相析出，能提高耐热粘性。然而，也可以不含有Bi，Bi的含量也可以是Owt%。进而， 轴套通过含有0. 05wt%以上且3wt%以下的Cr、0. 05wt%以上且0. 3wt%以下的Zr、3wt% 以下（比Owt%大）的Cu，从而能固溶强化轴套，并且，通过包含这些成分的金属间化合物 能对轴套进行析出强化。另外，轴套通过含有3wt%以下（比Owt%大）的Mg，从而能对轴 套进行固溶强化。进而，轴套通过含有〇.oiwt%以上且0. 5wt%以下的Ti，从而能通过在 凝固初期微细地分散金属间化合物（Al3Ti)使其析出而成为A1的析出核心，从而将Al(a 相）微细化。
[0013] 本发明的滑动轴承具备轴套、轴瓦以及中间层。轴套含有：3wt%以上且7wt%以 下的Sn、lwt%以上且8wt%以下的Si、0. 05wt%以上且3wt%以下的Cr、0. 05wt%以上且 0? 3wt%以下的Zr、0.Olwt%以上且0? 5wt%以下的Ti、3wt%以下的Cu或Mg、以及Owt% 以上且9wt%以下的Bi，剩余部分由A1和不可避免的杂质构成，并且，Zr中的10wt%以上 且90wt%以下与A1形成金属间化合物，Zr中的剩余部分与A1形成固溶体。通过由Zr中 的10wt%以上且90wt%以下与A1形成硬质的金属间化合物，能增大轴套的硬度，能提高耐 疲劳性。进而，通过由Zr中未形成金属间化合物的剩余部分与A1形成固溶体，能强化基质 (matrix)，能提高耐疲劳性。
[0014] 轴套通过含有3wt%以上的Sn，从而能确保润滑性，能提高耐热粘性。另外，通过 将轴套含有的Sn设为7wt%以下，从而能确保高温下的耐疲劳性。轴套通过含有lwt%以 上的Si，从而能通过Si粒子以及含有Si的金属间化合物粒子使轴套的硬度增大，提高耐 疲劳性。轴套通过含有9wt%以下的Bi，从而能使与铁的附着性低的Bi作为第二相析出， 能提高耐热粘性。然而，也可以不含有Bi，Bi的含量也可以是Owt%。进而，轴套通过含有 0? 05wt%以上且3wt%以下的Cr、0. 05wt%以上且0? 3wt%以下的Zr、3wt%以下（比Owt% 大）的Cu，从而能对轴套进行固溶强化，并且，能够通过包含这些成分的金属间化合物对轴 套进行析出强化。另外，轴套通过含有3wt%以下（比Owt%大）的Mg，从而能对轴套进行 固溶强化。进而，轴套通过含有0.Olwt%以上且0. 5wt%以下的Ti，从而能通过在凝固初期 微细地分散金属间化合物（Al3Ti)使其析出而成为A1的析出核心，从而将A1 (a相）微细 化。
【附图说明】
[0015] 图1是连杆用的滑动轴承的立体图。
[0016] 图2的（2A)是对疲劳试验进行说明的示意图，图2的（2B)是对热粘试验进行说 明的示意图。
【具体实施方式】
[0017] 此处，按照下述的顺序对本发明的实施方式进行说明。
[0018] A.第一实施方式：
[0019] (A1)滑动轴承的结构：
[0020] (A2)滑动轴承的制造方法：
[0021] (A3)实验结果：
[0022] B.第二实施方式：
[0023] (B1)滑动轴承的结构：
[0024] (B2)滑动轴承的制造方法：
[0025] (B3)实验结果：
[0026] C.其他实施方式：
[0027] A.第一实施方式：
[0028] (A1)滑动轴承的结构：
[0029] 图1是本发明的一个实施方式的滑动轴承1的立体图。滑动轴承1包含轴瓦10、 中间层11以及轴套12。滑动轴承1为将圆筒径向二等分后的半切形状的金属部件，截面 为半圆弧形。在两个滑动轴承1组合成圆筒形的状态下，安装在汽车发动机的连杆上。由 通过组合两个滑动轴承1而形成的圆柱形的中空部分，轴支承作为对象轴2 (点阴影）的曲 轴。对象轴2的外径形成为比滑动轴承1的内径稍小。在形成于对象轴2的外周面和滑动 轴承1的内周面之间的间隙提供有润滑油（发动机油（engineoil))。对象轴2以与滑动 轴承1的曲率中心一致的旋转轴为中心进行旋转。此时，对象轴2的外周面在滑动轴承1 的内周面上滑动。
[0030] 滑动轴承1具有按照距离曲率中心从远到近的顺序，按顺序层叠有轴瓦10、中间 层11以及轴套12的构造。因此，轴瓦10构成滑动轴承1的最外层，轴套12构成滑动轴承 1的最内层。轴瓦10、中间层11以及轴套12分别在圆周方向上具有一定的厚度。轴瓦10 的厚度为1.3mm，中间层11的厚度为50ym，轴套12的厚度为0.35mm。轴套12的曲率中 心侧的表面半径为（滑动轴承1的内径）45_。需要说明的是，只要根据连杆、对象轴2的 形状来决定滑动轴承1的形状即可，滑动轴承1的宽度可以是10~300_之间的任意值， 滑动轴承1的外径可以是25~1000mm之间的任意值，滑动轴承1的整体厚度可以是1~ 20mm之间的任意值。另外，轴套12的厚度可以是0? 05~10mm之间的任意值，中间层11的 厚度可以是〇. 02~2_之间的任意值。以下，内侧指滑动轴承1的曲率中心侧，外侧指滑 动轴承1的曲率中心的相反侧。轴套12的内侧表面构成对象轴2的滑动面。
[0031] 轴瓦10由低碳钢形成，所述低碳钢含有0. 15wt%的C、0. 06wt%的Mn，剩余部分由 Fe和不可避免的杂质构成。此外，轴瓦10只要由能通过轴套12支承来