喷镀表面膜滑动材料、滑动部件和滑动构件及采用它们的装置的制作方法

文档序号:5225438阅读:133来源:国知局
专利名称:喷镀表面膜滑动材料、滑动部件和滑动构件及采用它们的装置的制作方法
技术领域
本发明涉及谋求提高在如高表面压力·低速滑动、高速·高温滑动、高表面压力·高速滑动等那样的苛刻条件下的耐烧结性和耐磨损性等的喷镀表面膜(皮膜)滑动材料、滑动部件和滑动构件以及采用了它们的装置。
背景技术
以前,作为能够在润脂间隔长或无润脂条件下使用的轴承,广泛实际提供的是含油滑动轴承,即在Cu系以及Fe系的多孔质烧结合金中的气孔中含有润滑油而构成。这里,对Cu系以及Fe系的多孔烧结合金的选定是根据油的润滑状况、滑动速度、滑动表面压力等条件来决定,在轻负载高速滑动条件下适合于采用青铜系的含油滑动轴承,在高表面压力低速滑动条件下适合于采用Fe-C、Fe-Cu、Fe-C-Cu系的含油滑动轴承(例如,参照日本粉末冶金工业会编著《烧结机械制品-其设计与制造》株式会社技术书院,昭和62年10月20日发行,p327-341)。另一方面,在高强度黄铜或青铜制的轴承材料中有序配置作为固体润滑剂的石墨片、使该石墨片含有润滑油而成的滑动轴承也被广泛使用。另一方面,作为谋求提高高表面压力·低速滑动下的滑动特性的现有技术在以下所示的各专利文献中被提出。
在专利第2832800号公报中公布了以下内容,在600kgf/cm2以上的高表面压力下,使动粘度为240cSt~1500cSt的润滑油含浸在滑动速度为1.2~3m/min的范围的滑动条件下所使用的铁系烧结体含油轴承中,并作为滑动轴承的铁系烧结体,较好是采用气孔率为5~30体积%、由铜粉末和铁粉末组成的复合烧结合金,同时,对滑动面施以浸碳、氮化或浸硫氮化处理。
另外,在特开平10-246230号公报中公布了一种在30MPa以上的表面压力下保持良好的滑动轴承,该滑动轴承如下构成在铁碳素合金基材中含有马氏体、并且分散铜粒子和铜合金粒子之中至少一方而成的铁基烧结合金的气孔中,填充润滑组合物,该润滑组合物含有常温下以半固体或固体状态、滴点60℃以上的耐高压添加材料或固体润滑剂。
另外,在特公平6-6725号公报中公布了以下内容,通过对在含有5~30重量%的Ni、7~13重量%的Sn、0.3~2重量%的P的铜合金粉末中混合了1~5重量%的Mo和1~2.5重量%的石墨粉末构成的混合粉末进行加压烧结而得到用于压力机的抗磨板等上的具有适当的自润滑性的烧结铜合金。
另外,在特开平8-109450号公报中公布了含油轴承用耐磨损性烧结合金,其特征在于在有马氏体的铁碳素合金基材中分散Cu粒子或Cu合金粒子,Cu的含有量为7~30重量%,同时,分散5~30重量%的作为比所述铁碳素合金基材更硬的相的、具有特定组成的合金粒子,且其气孔率为8~30体积%。而且,在该含油轴承用耐磨损性烧结合金中,通过使大量软质的Cu粒子分散到马氏体相中来改善溶合性,并且通过分散比基材的马氏体更硬的合金粒子来降低基材的塑性形变,同时减轻滑动时施加在基材合金上的负担,在高表面压力下也得到了耐磨损性。还有,在这里,作为所述合金粒子,在该专利文献中例举了①含有0.6~1.7重量%的C、3~5重量%的Cr、1~20重量%的W、0.5~6重量%的V的Fe基合金粒子(高速钢(high speed steel)粉末粒子)、②含有0.6~1.7重量%的C、3~5重量%的Cr、1~20重量%的W、0.5~6重量%的V、20%重量%以下的Mo以及/或者Co的Fe基合金粒子(高速钢(含Mo、Co的高速钢)粉末粒子)、③含有55~70重量%的Mo的Mo-Fe粒子(钼铁合金)、④含有5~15重量%的Cr、20~40重量%的Mo、1~5重量%的Si的Co基合金粒子(堆积喷镀用耐热耐磨损性合金粉、captial公司制、商品名称kopameti)另外,在本申请人以前的专利申请特开2001-271129号公报中公布了具有以下特征的滑动轴承,即,在组织中至少分散了β相的(α+β)二相组织,或者由β相组织构成的Cu-Al-Sn系烧结滑动材料中,也可以在该组织中含有各种金属间化合物等硬质分散材料、石墨等固体润滑剂,还有,该Cu-Al-Sn系烧结滑动材料与铁系的里衬金属的内周面一体化使得维持例如在压入作业机连结装置中之时的轴承钢性和压入力。在该滑动轴承中,由于上述Cu-Al-Sn系含油烧结材料比含有上述专利文献4的马氏体的轴承材料更软质,并且与滑动对象部件(作业机连结销等)的溶合性优良,从而成为以原来的铁碳素合金基材的轴承材料不能够达成的、适宜于以极慢的滑动速度(0.6m/min以下),并且在直到1200kgf/cm2的高表面压力下使用的极为优良的滑动轴承。
另外,在特开平7-166278号公报公布了以下内容,通过在含有4~12重量%的Sn或它与0.1~10重量%的Pb的青铜系以及/或者铅青铜系烧结材料中添加0.5~5重量%的Mo或0.5~15重量%的Fe-Mo,能够得到具备优良的润滑性能、对油具备亲和性、低摩擦系数以及高耐磨损性的烧结滑动材料。
一方面,作为在高速·高温·油润滑条件下所使用的例如涡轮增压器的浮动轴套用滑动材料多采用比较软质的铅青铜溶制材料(例如LBC2~5),但是从在高温滑动条件下的耐腐蚀性(低温腐蚀性)的观点来看,较好是采用含有Pb的易切削黄铜系或高强度黄铜合金等(例如,参照特开平5-36486号公报)。另外,作为该浮动轴套用滑动材料,也可以考虑Al青铜系溶制材料(例如,参照特开平5-214468号公报)。
另一方面,作为在高表面压力·高速滑动条件下所使用的例如发动机金属,通过Sn等软金属在铅青铜系烧结轴套的滑动面形成覆盖层就能够改善溶合性并提高流体润滑性。
另外,在同样用于高表面压力·高速滑动条件下所使用的油压泵/马达的结构部件之中,在高表面压力·高速条件下滑动的部件(以下称为‘滑动部件’)是以铸包法等使铅青铜一体化了的材料作为构成材料,尤其是在苛刻的条件下所使用的滑动部件,是例如以高强度黄铜那样的高强度,耐烧结性、耐磨损性优良的材料用作构成材料(例如,参照日本非铁金属铸造物协会编辑的《铜合金铸造物的加工工程·数据手册》素型材料中心,昭和63年7月30日发行,p134-p155)。
一般说来,在含油滑动轴承中能达成流体润滑状态是极为罕见的,尤其是,在极其缓慢的滑动速度、高表面压力条件下,通过了烧结材料中的气孔的油压的下降而导致在轴承面(滑动面)润滑油的膜厚薄到该轴承面的厚度的程度或者在其以下,多数情况下,成为伴随着固体摩擦(胶粘)的边界润滑滑动条件。因此,例如在油压挖掘机等建设机械的作业机连结部,表面压力为300kgf/cm2以上时在滑动速度为0.01-2m/min的滑动条件下所使用的滑动轴承(轴套、止推轴承等),其耐烧结性、耐磨损性很大程度上由该滑动轴承的材料功能(组成和组织)所决定。
然而,在上述文献(日本粉末冶金工业会编著《烧结机械制品-其设计与制造》株式会社技术书院,昭和62年10月20日发行,p327-341)中的Cu系以及Fe系得多孔烧结合金中,从图21(引自日本粉末冶金工业会编著《烧结机械制品-其设计与制造》株式会社技术书院,昭和62年10月20日发行,p337,图6.19‘烧结轴承应用例’)所示的普通所用的含油滑动轴承的适用范围可以清楚地看出,存在着滑动速度为0.01-2m/min且表面压力为300kgf/cm2以上的极慢的滑动速度、高表面压力条件下不能够适应的问题。
另外,对由铜粉末和铁粉末组成的复合烧结合金施以浸碳、氮化等表面处理而得到的专利第2832800号公报中的复合烧结合金材料、以及在气孔中填充耐高压添加材料等并具备马氏体组织的特开平10-24623号公报中的铁基烧结合金材料也明显在极慢的滑动速度(0.01-2m/min)下有不能发挥充分的滑动性能的问题。
另外,使用于压力机的耐磨板等上并具有合适的自润滑性的特开平6-6725号公报中的烧结铜合金材料,在因极慢的滑动速度以及高表面压力而难以形成润滑油膜的滑动条件下,由于容易发生与配合部件的局部金属接触,从而具有难以得到足够的耐烧结性和耐磨损性的问题。再有,分布在该烧结铜合金材料中的石墨或MoS2等软质固体润滑剂的添加量超过2.5重量%的场合,存在其强度明显下降的问题。
另外,上述特开平8-109450号公报中的含油轴承用耐磨损性烧结合金,使大量软质的Cu粒子分布在马氏体相中的同时,通过在其中也分散比基材的马氏体更硬的合金粒子,来减轻基材的塑性变形,同时,减轻滑动时施加在基材合金上的负担,然而,在一种合金中使软质的Cu粒子的分布和硬质的合金粒子的分布(5~30重量%)共存是有边界的,由于滑动时施加在基材合金的负担集中在其硬质合金粒子上,从而存在难以得到足够的改善耐胶粘性的效果。再有,通过大量添加比基材的马氏体更硬的无自润滑性的合金粒子,存在滑动对象材料因胶粘磨损而显著地被损害,同时,滑动面的温度上升而易于产生烧结现象的问题。再有,存在以该含油轴承用耐磨损性烧结合金作为构成材料的轴承轴套价格昂贵的问题。还有,虽然研究了以相互滑动成对的廉价的滑动材料分担滑动功能的任务,来降低费用、提高滑动性能以及改善维护性等,但至今尚未解决。
另外,在本申请人以前的申请特开2001-271129号公报中所提出的Cu-Al-Sn系烧结滑动材料,不能够以原来的铁碳素合金基材的轴承材料来达成在极慢的滑动速度(0.6m/min以下)、并且在高至1200kgf/cm2的表面压力下可以使用的极其优良的轴承材料,由于在尘土侵入的使用环境下所必要的抗压力稍微不够,存在着在那种使用环境下易于磨损的问题。
另外,在特开平7-166278号公报中的烧结滑动材料中,以青铜合金相为母相的仅以占滑动面积的5面积%以下的Mo或15面积%以下的Fe-55~70重量%Mo(钼铁合金相)所形成的润滑功能,在所述作业机连结部那样的极慢的滑动速度·高表面压力条件下,不能防止因与对象部件局部的金属接触导致胶粘部的形成而胶粘磨损,存在不能够达到足够的耐溶合性、耐烧结性以及耐磨损性的问题,以及硬质的MoFe(钼铁合金)粒子对滑动对象材料产生显著的损害的问题。还有,容易想象通过使Mo的添加量在5重量%以上就能够改善滑动特性,但在该场合,会产生使该烧结滑动材料的组织强度下降的新问题。
另外,希望近年来对在用作涡轮增压器中浮动轴套的构成材料的合适的特公平5-36486号公报或特开平5-214468号公报中铅青铜系材料或含有铅的高强度黄铜系、Al青铜系滑动材料的要求是提高在更高速高温滑动下的耐烧结性和耐磨损性,同时,即使在涡轮增压器的启动时等润滑条件不好的条件下也能够发挥优良的而烧结性、耐磨损性以及耐腐蚀性,然而,这些滑动材料,(1)在滑动面附近形成Pb析出后的缺Pb层(参照图22(a)-(c)),另外(2)涡轮增压器停止工作后也因来自涡轮机的热传导而使轴承部的温度为300℃左右的高温,为此,由于残留在滑动面上的Pb痕迹上形成因与润滑油中的S的反应而形成的CuS或堆积淤泥的层(参照图23(a)-(b)),从而存在Pb的润滑能力降低并难以本质上改善耐烧结性和耐久性的问题。再有,从近年的环境问题的观点来看,存在材料中含有大量Pb的问题。
另外,在油压泵/马达中,由于近年来存在高压化、紧凑化的倾向,所以对构成该油压泵/马达的滑动部件虽然希望提高其耐烧结性以及耐磨损性,但对于所述文献(日本非铁金属铸造物协会编辑的《铜合金铸造物的加工工程·数据手册》素型材料中心,昭和63年7月30日发行,p134-p155)中的原有的铅青铜、青铜、黄铜系的滑动材料,存在实现高输出、紧凑化的强度、耐烧结性、耐磨损性方面上不充分的问题。

发明内容
本发明是鉴于以上所述的问题点所提出来的,其目的在于提供具有在高表面压力·低速滑动或摆动等极其恶劣的润滑条件下的耐烧结性和耐磨损性优良并且在高速·高温滑动以及高表面压力·高速滑动下滑动时的溶合性也优良的、表现出良好的耐烧结性和耐磨损性的喷镀表面膜滑动材料、滑动部件和滑动构件以及应用了它们的装置。
为了解决所述问题,本发明者们着眼于具有以下特性的没有形成合金的Mo金属相,1)对在与Fe等胶粘时产生的热有很强的耐力的同时也难以化学地与Fe等合金化;2)因与润滑油里所含有的S或周围气氛中的O2的反应易于在滑动面形成富有润滑性的表面膜(MoS2,MoO3);3)另外,由于易于形成富有润滑性的表面膜,即使是硬质的金属相,对对象材料的损害性也极少,结果发现将由Mo金属相组成的喷镀表面膜用作滑动材料的话能够得到良好的滑动特性。再有,着眼于含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之中一种以上的金属相以及/或者合金相来改善密接性、表面膜韧性以及致密性,同时Mo很昂贵,从经济的观点来考虑,发现以含有10体积%以上75体积%以下的Mo金属相或者合金相组成的喷镀表面膜也适合用作滑动材料。由此,基于这些发现完成了本发明。
为了达到所述上述目的,本发明的喷镀表面膜滑动材料的特征在于由Mo金属相、或者10体积%以上的Mo金属相和含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之中一种以上的金属相以及/或者合金相组成。
采用本发明,能够得到在高表面压力·低速滑动或摆动等极其恶劣的润滑条件下的耐烧结性和耐磨损性优良、同时在高速·高温滑动以及高表面压力·高速滑动下滑动时的溶合性优良的、表现出良好的耐烧结性和耐磨损性的滑动材料。还有,在本发明中,使Mo金属相的下限量为在润滑下的耐烧结性明显地开始改善的5体积%,但是很明显在10体积%更好。还有,在高速滑动下,由于在其滑动时的滑动面易于形成润滑油膜,在喷镀表面膜为多孔的场合,为了不使其润滑油从气孔中逃逸,较好是预先在其气孔中填充封孔剂。
在本发明中,优选含有10~50体积%的由W、Ti、Cr、Mo、V之中的至少一种以上的元素组成的特殊碳化物。
再有,在本发明中,优选分散10体积%以下范围的比母相更硬的Mo-Fe、Al-Fe、Ti-Fe等金属间化合物,TiN、CrN、Si3N4等氮化物以及/或者NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2、Al2O3等氧化物的硬质粒子。
通过采用上述那样的构成,由于能够使耐磨损性进一步提高,所以能够得到在例如油压挖掘机中作业机的滑动部位那样不能避免沙土等侵入的滑动条件下也能够适宜于使用的滑动材料。在这里,作为所述特殊碳化物的具体例子,可以例举出比较软的、耐热性和耐热冲击性优良的WC、W2C、Cr3C2、CrC、Cr23C、Fe3Mo3C、Fe3W3C、Mo2C、V4C3等。还有,使该特殊氮化物的含有量的下限为10体积%是由于考虑到例如高速钢等耐磨损钢中的碳化物量为10体积%左右。另外,使该特殊氮化物的含有量的上限为50体积%是由于考虑到在原来的耐磨损喷镀表面膜中维持高韧性的上限添加量为50体积%。一方面,使所述氮化物(TiN、CrN、Si3N4)以及/或者氧化物(NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2、Al2O3等)的硬质粒子的分布在10体积%以下是为了抑制对滑动对象材料的损害。还有,在需要进一步考虑对滑动对象材料的损害的场合,使该氮化物以及/或者氧化物的硬质粒子的分散在5体积%以下就可以。所需说明的是,为了改善喷镀表面膜的密接性、韧性、致密性,同时抑制对滑动对象材料的损害,而使上述Mo金属相为10~50%体积%,上述特殊碳化物(比较软的相)为10~50体积%,剩下的主要是含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之中一种以上的金属相或合金相,并且使上述硬质粒子以5体积%以下的范围分布就可以。
在本发明中,优选在上述Mo金属相中含有0.1~0.3重量%的氧,形成Mo氧化物。这样含在Mo金属相中的氧调整为0.1~0.3重量%来形成固体润滑性高的Mo氧化物的话,硬度被提高且使(Hv450~800)耐磨损性进一步提高,同时因Mo氧化物的自润滑作用而使耐烧结性得到显著改善,并且起到对软质的S45C等的损害性完全消失的效果。
假如上述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之中一种以上的金属相或合金相是更优良的滑动材料的话,能够降低上述Mo金属相的添加量娟 比较经济,另外能够得到更加优良的滑动特性。
对此,优选在本发明中,上述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之中一种以上的金属相或合金相由至少含有0.8重量%以下的C,10~40重量%的Cu,并且,含有5重量%以下范围的Si、Mn、Ni、Cr、Mo之中一种以上,剩余实质上为Fe与杂质组成的Fe基合金构成。
另外,在本发明中,上述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之中一种以上的金属相或合金相公布在本申请人以前的申请特开平9-49006号公报以及特开2002-180216号公报中,优选至少由含有2~16重量%的形成Fe3Al有序相的Al,同时,含有10~40重量%的Cu,0.8重量%以下的C,30重量%以下的(Ni+Co),1.5重量%以下的P,5重量%以下的(Mn+Cr+Mo)之中的一种以上,剩下的实质上为Fe与杂质的Fe基合金组成。
在这里,较好是在铁基合金相中添加10~40重量%的Cu。这样一来的话,由于形成分散有含马氏体相的Fe基合金相和Cu合金相的硬质合金层,能够进一步显著提高耐烧结性、耐磨损性以及喷镀表面膜的密接性。还有,Cu添加量的下限值是由Fe-Cu系相图以及固/液边界组成所决定的,Cu添加量的上限值是由因马氏体相的减少而Fe基合金的硬度下降的观点来决定的。另外,含有碳的量较好是得到足够的马氏体硬度的0.1重量%以上,另外,含有碳的量的上限值较好是取到马氏体相的硬度几乎饱和的0.8重量%。另外,通过使Al和Ni、Co、Zn、Mn之中的一种以上共存,由于因Fe3Al、FeAl型有序相的二相分离反应而能够显著硬化,很明显碳并不是必不可少的。
再有,在本发明中,上述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之中一种以上的金属相或合金相也可以是由以下(A)-(F)的任何一种组成。
(A)至少含有5~15重量%的Sn的青铜基合金;(B)至少含有2~10重量%的Sn、2~14重量%的Al,同时含有10重量%以下范围的Si、Fe、Ni、Co、Mn、Ti、P、Zn之中一种以上并且在其组织中含有Cu-Al系β相的Cu基合金;(C)至少含有10~35重量%的Zn,同时含有10重量%以下的Al、Si、Fe、Ni、Co、Mn、Ti、Sn之中一种以上的Cu-Zn基合金;(D)至少含有35~65重量%的Zn,同时含有10重量%以下的Al、Si、Fe、Ni、Co、Mn、Ti、Sn之中一种以上并且在其组织中含有Cu-Zn系β相以及/或者γ相的Cu-Zn基合金;(E)至少含有50重量%以下的(Cr+Al+Si+Ti)的Ni基合金;(F)至少含有30重量%以下的Al、Cu、Mg、Sn、Sb、Ti、Fe、Ni的Zn基合金。
采用这样的构成,由于能够确保更加良好的滑动特性,同时减少Mo金属相的添加量,所以能够起到降低费用的效果。
在这里,所述青铜基合金是具有优良的耐烧结性并且与钢的结合性良好的Cu基合金材料,也可以是添加了例如P、Pb、Ti、Ni、Si、Al、Mn、Fe、Zn等常用的各种合金元素的青铜材料。另外,所述Cu基合金是本申请人在以前的申请特开2001-271129号公报中所提出来的,例如,明显可以添加Ti、Si、Fe、Mn、Ni、Co、P、Zn等合金元素。另外,所述Cu-Zn基合金是广泛应用于例如油压挖掘机的作业机用轴套、涡轮增压器中的浮动轴套、油压泵/马达中的滑动部件等的α相系的比较软质的材料。另外,通过在黄铜系中也采用含有α相以及/或者γ相的比较硬的材料,主要能改善耐磨损性和耐烧结性。另外,通过采用Ni基合金,主要改善密接性、耐热性、耐腐蚀性、耐磨损性。另外,通过在耐腐蚀性好但抗压力稍不够的Zn基合金中添加Al、Cu、Mg、Ti来提高抗压力,通过在该Zn基合金中添加Sn、Sb等来改善耐烧结性。
在本发明中,最好是含有5~30体积%的石墨、CaF2、MoS2等固体润滑剂。这样的话,由于能够进一步提高润滑性能,从而能够进一步提高耐烧结性。
其次,本发明的滑动部材的特征在于具有旋转以及/或者直线滑动机构的装置中的滑动构件基材的滑动面是以所述喷镀表面膜滑动材料形成的。
采用本发明的滑动部材,适合用作在机械装置中构成滑动部的滑动构件的构成材料。还有,在该滑动部材中,作为将所述喷镀表面膜滑动材料做成薄膜的方法可以举出能够调整环境气氛的等离子喷镀、电弧喷镀、火焰喷镀(包括高速火焰喷镀)、熔丝喷镀等。另外,所述滑动面可以做成所需的圆筒状、圆柱状、平面状、球面状等形状。
在本发明中,较好是在所述滑动构件基材中形成由Ni基合金或Cu或Cu基合金所成的底膜。这样做的话,即使在以需要高频淬火法或浸碳淬火法等表面处理法的部材为基材的场合,也能够确保喷镀表面膜良好的密接性。
在本发明中,较好是在所述喷镀表面膜滑动材料中的气孔中填充润滑油、由润滑油和蜡类组成的润滑组合物、以及蜡类之中的任何一种。这样做的话,就能够得到良好的润滑性能。
另外,在本发明中,使封孔剂含浸在所述喷镀表面膜滑动材料的气孔中来进行封孔处理的话,能够起到防止因该气孔而导致的腐蚀性问题的效果。再有,由于通过封孔处理改善了高速滑动时的流体润滑性,起到了降低应用于后述的油压泵或油压马达的活塞瓦,汽缸块、阀板等的摩擦系数的效果。还有,作为封孔剂可以是硅系、丙烯酸系、环氧系树脂等常用的有机材料或者水玻璃系的无机材料。
在本发明中,较好是所述滑动构件基材是以多孔烧结材料构成,同时,在该多孔烧结材料的气孔中填充润滑油、由润滑油和蜡组成的润滑组合物、以及蜡类之中的任何一种。这样一来的话,由于在构成基材的多孔烧结材料中储存了大量的润滑物,所以通过喷镀表面膜滑动材料可以对滑动面长时间供给润滑物。
其次,具有以所述喷镀表面膜滑动材料形成的滑动面的滑动构件可以是以下(1)~(7)的任何一个。
(1)用于作业机、悬挂装置、车体连结装置、履带行走装置等的轴承轴套、轴承销、止推轴承、履带轴套、或者履带销;
(2)用于履带行走装置的转轮装置的转轮轴、转轮辊、转轮轴套、或者止推轴套;(3)用于齿轮减速装置或者履带行走装置的转轮装置的油密封的浮动密封件;(4)用于涡轮增压器装置的浮动轴套、或者涡轮机轴;(5)发动机用阀门;(6)用于油压活塞泵以及油压活塞马达装置的缸体、阀板、摆动凸轮、起重机、活塞、活塞瓦、凸轮环、阀栓、活塞杆、或者驱动轴;(7)用于粉碎岩体用的楔形装置的楔子、或者楔子的导向件。
采用这种构成,能够提供具有在高表面压力·低速滑动或摆动等极其恶劣的润滑条件下的耐烧结性和耐磨损性优良、同时在高速·高温滑动以及高表面压力·高速滑动下滑动时的溶合性优良的、表现出良好的耐烧结性和耐磨损性的滑动构件。
其次,本发明的连结装置是,在将一侧的机械构成要件、和通过支撑在该侧的机械构成要件上的支撑轴以及嵌在该支撑轴之外的轴承轴套而配置在另一侧的机械构成要件可以相互旋转或者转动地连接起来的连结装置,或者将一侧的机械构成要件、和通过支撑在该侧的机械构成要件上的支撑轴以及嵌在该支撑轴之外的轴承轴套而配置在另一侧的机械构成要件可以相互旋转或者转动地连结起来、并且备有承受作用于所述一侧的机械构成要件和所述另一侧的机械构成要件之间的推力的止推轴承而成的连结装置中,其特征在于所述支撑轴、轴承轴套以及止推轴承之中的一种以上是以所述滑动部材为构成材料。
采用本发明,由于配置在装置的连接部位的支撑轴、轴承轴套、以及止推轴承之中的一种以上是以第14发明~第18发明的任何一个中的滑动部材为构成材料,所以能够做成适合于在高表面压力·低速滑动、高速·高温滑动、高表面压力·高速滑动等那样的苛刻的滑动条件下的连结装置。
在本发明中,较好是对所述一侧的机械构成要件在所述支撑轴的被支撑面形成所述喷镀表面膜滑动材料的膜。这样做的话,在大重量作用于支撑轴时,因该支撑轴的旋转微动或弯曲等而使得一侧的机械构成要件和支撑轴的被支撑面摩擦,也能够防止伴随着讨厌的异常声音的发生。在这里,形成于所述支撑轴的被支撑面的膜的喷镀表面膜滑动材料的Mo金属相由于支撑该支撑轴的一侧的机械构成要件的支撑部即使是如HRC25左右的S45C正火钢那样比较软的材料也具有完全不损害的特性,所以不需要对该支撑部的支撑面施以高频淬火等硬化热处理以改善耐烧结性和耐磨损性,显然具有成本上的优点。另外,将在所述支撑轴的被支撑面上成膜的喷镀表面膜滑动材料可以通过例如高速火焰喷镀法(HVOFHigh VelocityOxygen Fuel)形成气孔率1~15体积%的高密度的喷镀表面膜,这样高密度的喷镀表面膜仍维持含油性。
在本发明中,较好是以所述滑动部材为构成材料,所述轴承轴套是以气孔含有率为5~30体积%的Fe-C系、Fe-C-Cu系或者Cu-Sn系合金的烧结材料来构成的、并且在该气孔中填充了润滑油或润滑组合物而成,或者是以气孔含有率为5~30体积%的Fe-C系、Fe-C-Cu系或者Cu-Sn系合金的烧结材料来构成的、并且在该气孔中填充了润滑油或润滑组合物的同时,分散固体润滑剂而成。
在本发明中,通过以所述滑动部件用作支撑轴的构成材料,来使该支撑轴承担一部分滑动功能。因此,作为该支撑轴的滑动对象可以采用比较廉价的轴承轴套,从而能够降低成本。另外,在本发明中,由于轴承轴套是由能够储存大量润滑油或润滑组合物的含油烧结材料构成,所以能够使对滑动面的润滑油的供给长时间稳定,能够大幅地延长润脂间隔。再有,在本发明中,由于使与轴承轴套比较、一般容易取出的支撑轴担当一部分滑动功能,所以通过在滑动功能降低时用新品更新该支撑轴或者在磨损的部分形成所述喷镀表面膜材料的薄膜来进行修补和循环使用就能够容易恢复滑动功能。因此,能够使维修性显著提高。
还有,在本发明中,较好的是在所述烧结材料的基材组织中含有50体积%以上的马氏体相的硬质的材料,也可以进一步对该滑动面施以浸碳淬火处理、气体软氮化、氮化、浸硫、浸硫氮化等表面处理。还有,也可以适量在该基材组织分散所述的碳化物、氮化物、氧化物、磷化物、工具钢粉末、超硬、Co基合金、钼铁合金、铬铁合金、石墨、CaF2等的硬质粒子、固体润滑粒子。另外,由于在所述支撑轴上成膜的喷镀表面膜滑动材料的膜厚比较薄,所以从尽可能不磨损该表面膜的观点来看,将硬质粒子分散到构成所述轴承轴套的烧结材料的基材组织中的场合,较好是使该被分散的硬质粒子保持在5体积%以下。另外,较好是使在成膜于所述支撑轴的喷镀表面膜滑动材料中含有所述第2发明的WC等特殊碳化物,而使该喷镀表面膜滑动材料的耐磨损性进一步提高。
再有,较好是使所述轴承轴套或止推轴承具有更优越的耐磨损性。
对此,在本发明中,较好是使所述轴承轴套以至少含有2~16重量%的形成Fe3Al有序相的Al,同时,含有10~40重量%的Cu,1.5重量%以下的C,20重量%以下的Ni,1.5重量%以下的P之一种以上而成的多孔Fe基合金系烧结滑动材料来构成。
另外,所述轴承轴套也可以以至少含有2~10重量%的Sn、2~14重量%的Al、并且在其组织中含有Cu-Al系β相的多孔Cu基合金系烧结滑动材料构成。
另外,较好是在所述止推轴承的滑动面上形成以至少含有10~50体积%的Mo金属相、10~50体积%的W、Ti、Cr、Mo、V等的特殊碳化物、剩下的由含有Ni、Cr、Cu、Co、Fe之中的一种以上的金属相或合金相组成的喷镀表面膜。还有,作为止推轴承的滑动对象材料最好不是同种喷镀表面膜滑动材料,而利用被热处理硬化(例如,淬火回火、浸碳淬火回火处理等)了的硬质钢明显经济性好。
并且,本发明的连结装置适合用于履带式下部行走体中的连接杆、该下部行走体中的转轮、支撑推土机车体的平衡器、以及翻斗车等的悬挂装置之中任一种的连结部位的连结装置。
其次,本发明的涡轮增压器装置是,在形成于支撑体上的轴承面和涡轮的轴部之间插入有浮动轴套而成的涡轮增压器装置,其特征在于在所述浮动轴承的外周面以及内周面,或者在所述浮动轴套的外周面以及涡轮的轴部的外周面形成所述喷镀表面膜滑动材料的膜。
采用本发明,由于插入在形成于支撑体上的轴承面和涡轮的轴部之间的浮动轴承的外周面以及内周面,或者在该浮动轴套的外周面以及涡轮的轴部的外周面形成所述喷镀表面膜滑动材料的膜,所以能够得到耐烧结性和耐磨损性优良的涡轮增压器装置。还有,在该涡轮增压器装置中,涡轮的轴部和浮动轴套之间的间隙,以及浮动轴套和支撑体之间的间隙分别被严格控制,通过高速旋转时的润滑油的流体润滑性得以确保,使一般由钢制的涡轮的轴部或铸铁制的支撑体的热膨胀差不会导致与浮动轴套的间隙量发生很大的变化,还增大滑动抵抗性来防止发热等缺点。因此,作为本发明中的浮动轴套的基材,从经济的观点来看较好是采用热膨胀系数为1.1~1.5×10-5的钢、铸铁、Fe系烧结材料。另外,作为浮动轴套的基材采用能够含有润滑油的多孔Fe基合金系烧结材料的话,就具有能够防止在工作初期不能供给足够润滑油的状态的胶粘的优点,接着,本发明的发动机用阀门装置,其特征在于在备有对发动机燃烧室进行开关的阀门和引导该阀门的动作的阀门导向件而构成的发动机用阀门装置中,在与所述阀门导向件滑动连接的所述阀门滑动面上形成有所述喷镀表面膜滑动材料的膜。
采用本发明,明显能够得到耐烧结性和耐磨损性优良的发动机用阀门装置,能够减少原来阀门导向件的基材中大量添加的Pb或者无Pb化。
接着,本发明的油压活塞泵以及/或者油压活塞马达装置的特征在于,至少组装进了一个所述滑动构件。
采用本发明,能够使该油压活塞泵以及/或者油压活塞马达装置高压化、高速化以及紧凑化。还有,在斜轴式油压活塞泵以及/或者油压活塞马达中,由于活塞杆和驱动轴的球面部处的滑动速度为0.1m/sec以下、极慢,在其滑动面的润滑状态易于成为边界润滑,因此会有易于产生异常声音的缺点。为此,在斜轴式油压活塞泵以及/或者油压活塞马达中组装进了在活塞杆头部的球面部或驱动轴球面凹部形成本发明的喷镀表面膜滑动材料的膜而成的滑动构件,这是极好的一种方式。
接着,本发明的岩体粉碎用楔形装置其特征在于在备有接受来自推力发生装置的推力的楔子,和配置成夹着该楔子的一对楔子导向件,通过以所述推力发生装置来使所述楔子相对于所述楔子导向件滑动,由这些楔子导向件将来自该推力发生装置的推力变换到横方向扩宽力,由该横方向扩宽力粉碎岩体而能够进行切割岩体的作业,这样所构成的岩体粉碎用楔形装置中,在所述楔子或者楔子导向件的滑动面形成所述喷镀表面膜滑动材料的膜。
采用本发明,能够得到更大的切割力,同时,能够大幅地削减运转成本。
接着,本发明的浮动密封装置其特征在于形成有由至少10~50体积%的Mo金属相,10~50体积%的W、Ti、Cr、Mo、V等的特殊碳化物,剩余的为含有Ni、Cr、Cu、Co、Fe之中的一种以上的金属相或合金相所组成的喷镀表面膜。
通常,作为浮动密封件用的是高碳素高Cr铸钢,多数情况下至少其密封面的硬度被调整到HRC60以上,但从近年来车体的高速化和耐久性的提高的观点来看,希望开发出具有更加优良的耐烧结性和耐磨损性的浮动密封件。在本发明中,由于在密封面形成有由至少10~50体积%的Mo金属相,10~50体积%的W、Ti、Cr、Mo、V等的特殊碳化物,剩余的为含有Ni、Cr、Cu、Co、Fe之中的一种以上的金属相或合金相所组成的喷镀表面膜,所以能够提供具有更加优良的耐烧结性和耐磨损性的浮动密封装置。还有,在本发明中,为了防止通过喷镀表面膜滑动材料中具有通气性的气孔而使水等侵入,较好是由树脂溶浸来对喷镀表面滑动材料施以封孔处理。另外,作为喷镀表面滑动材料的成膜方法较好是易于形成高密度的喷镀表面膜高速火焰喷镀(HVOFHigh Velocity Oxygen Fuel)。另外,由于含有所述Ni、Cr、Cu、Co、Fe的一种以上的金属相或合金相需要具有耐腐蚀性优良并且坚硬,所以较好是在Ni-Cr合金系中含有至少Al、Si、Ti、B的一种以上的合金相,或者在Fe中含有至少Co、Ni、Cr、Al之中的一种以上的合金相。


图1是本发明的第1实施方式的液压挖掘机的整体立体图(a),以及说明铲斗连结部的分解立体图(b)。
图2是本发明的第1实施方式的铲斗连结装置的简略结构说明图。
图3是作业机轴套的结构说明图(a)以及止推轴承的结构说明图(b)。
图4是本发明的第2实施方式的铲斗连结装置的简略结构说明图。
图5(a)(b)是表示作业连结销的其他实施例的图。
图6是履带组件的简略结构说明图(a)以及说明平衡器机构的模式图(b)。
图7是悬挂装置的重要部结构说明图(a)以及转轮装置的重要部结构说明图(b)。
图8是本发明的第4实施方式的涡轮增压器装置的简略结构说明图。
图9(a)(b)是图8中H部的放大图。
图10是本发明的第5实施方式的发动机用阀门装置的简略结构说明图。
图11是本发明的第6实施方式的斜板式油压活塞泵的重要部结构说明图。
图12是局部剖开活塞瓦来表示的侧视图(a)、(a)中的P-P向视图(b)以及其他实施例的局部剖开活塞瓦来表示的侧视图(c)。
图13是本发明的第7实施方式的斜板式液压活塞泵的重要部结构说明图(a)以及(a)中Q部的放大图(b)。
图14是本发明的第8实施方式的破碎岩石用楔形装置的简略结构说明图。
图15是表示轴承试验用轴承轴套的形状的图。
图16是表示各种材料的耐胶粘性评价的图。
图17是表示各种表面膜的耐烧边界表面压力的图。
图17是表示Mo金属相的添加量和耐烧边界表面压力的关系的图。
图19是说明恒速摩擦磨耗试验条件和试验片形状的图。
图20是表示Mo金属相的添加量和耐烧边界表面压力的关系的图。
图21是表示以前的烧结轴承的例子的图。
图22是表示以前的涡轮增压器中的浮动轴套的滑动面附近的组成图像的图(a)、表示Pb分布状态的图(b)、表示Fe分布的图(c)。
图23是表示以前的涡轮增压器中的浮动轴套的滑动面附近的组成图像的图(a)、表示Pb分布状态的图(b)、表示S分布的图(c)。
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的喷镀表面膜滑动材料、滑动部件和滑动构件以及应用了于它们的装置的具体实施方式
进行说明。
(第1实施方式)
图1分别表示本发明的第1实施方式的液压挖掘机的整体立体图(a),以及说明铲斗连结部的分解立体图(b)。另外,图2是本发明的第1实施方式的铲斗连结装置的简略结构说明图。还有,图3分别表示作业机轴套的结构说明图(a)以及止推轴承的结构说明图(b)。
本实施方式的液压挖掘机1的作业机2,从上部旋转体3开始,分别由起重臂连结装置7、前臂连结装置8以及铲斗连结装置9依次连结起重臂4、前臂5以及铲斗6而构成。各连结装置7、8、9基本上为同一种结构,例如铲斗连结装置9,主要具备作业机连结销10以及作业机轴套11。下面,参照图2对配置在前臂5以及铲斗6的连结部位的铲斗连结装置9A的详细结构进行说明。
上述铲斗连结装置9A具有轴承12、12,该轴承12、12,可以转动地连结铲斗(一侧的机器构成要件)6和前臂(另一侧的机器构成要件)5,且支承作用于铲斗6和前臂5之间的推力负载,该前臂5通过被支撑在该铲斗6上形成的托座6a、6a上的作业机连结销(支撑轴)10以及外嵌入作业连机连结销10的作业机轴套(轴承)11、11而配置。在该托座连结装置9A上,作业机轴套11、11被压入前臂5的前端部,作业机连结销10由销固定用螺栓13固定在托座6a上。另外,符号14表示密封装置。另外,符号15以及16分别表示润滑油供给口以及润滑油供给路径。
上述作业机连结销10包括具有轴功能的钢制基材17、由在该基材17上成膜的表1中No.1~16之中任何一个喷镀表面膜滑动材料18形成的滑动面19、19。在该作业机连结销10中,上述滑动面19、19被配置在与上述托座6a相对的该作业机连结销10的被支撑面部位上。
表1
[注释1]特殊碳化物是至少由W、Ti、Cr、Mo、V中的一种以上的元素构成。
硬质粒子是由比母相硬质的Mo-Fe、Al-Fe、Ti-Fe等金属化合物,TiN、CrN、Si3N4等氮化物以及/或者NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2、Al2O3等氧化物构成。
金属相以及/或者合金相是由含有Fe、Co、Cr、Cu、Zn的一种以上的元素构成,由以下的(a)~(h)的任何一个构成。
(a)至少含有0.8重量%以下的C、10~40重量%的Cu的Fe基合金;(b)至少含有2~16重量%的形成Fe3Al有序相的Al,并且,含有10~40重量%的Cu;0.8重量%以下的C;30重量%以下的Ni;1.5重量%以下的P之中一种以上的Fe基合金;(c)至少含有5~15%重量的Sn的青铜基合金;(d)至少含有2~10重量%的Sn,2~14重量%的Al,而且其组织中含有Cu-Al系β相的Cu基合金;(e)至少含有10~35重量%的Zn,并且,含有10重量%以下范围的Al、Si、Fe、Ni、Co、Mn的一种以上的Cu-Zn基合金;(f)至少含有35~65重量%的Zn,并且,含有10重量%以下范围的Al、Si、Fe、Ni、Co、Mn的一种以上、而且其组织中含有Cu-Al系β相以及/或者含有γ相的Cu-Zn基合金;(g)至少含有50重量%以下范围的(Cr+Al)Ni基合金;(h)至少含有30重量%以下范围的Al、Cu、Mg、Sn、Sb、Ti、Fe、Ni的一种以上的Zn基合金。
另外,如图3(a)所示,上述各作业机轴套11具备赋予滑动轴承功能的圆筒状的基材20、由在该基材20的内圆周面上成膜的表1的No.1~16之中任何一个喷镀表面膜滑动材料21形成的滑动面22而构成。在该作业机轴套11中,上述基材20由多孔质Fe系烧结材料做成。
另外,如图3(b)所示,上述各止推轴承12,具备钢制的空心圆板状的基材23、和由在该基材23表面上成膜的表1的No.1~16之中任何一个喷镀表面膜滑动材料24形成的滑动面25,并被赋予以滑动接触支承从铲斗(转动体)6施加给前臂5的推力负载的滑动轴承功能。
采用本实施方式,由于作业机轴套11的滑动面22是由表1的No.1~16之中任何一个喷镀表面膜滑动材料21所形成的,所以,能够成为用在高面压·低速滑动的苛刻的滑动条件下的合适的连结装置。另外,由于作业机轴套11的基材20是以能够大量储藏润滑油或者润滑组织物的多孔质Fe系烧结材料构成,所以可以长时间地稳定地向滑动面22供给润滑油,能够大幅地延长供脂间隔。另外,在作业机连结销10的被支撑面部位,由于配置由表1的No.1~16之中任何一个喷镀表面膜滑动材料18形成的滑动面19,所以,当大的负载作用于该作业机连结销10时,利用该作业机连结销10的略微转动或弯曲等,即使上述托座6a和作业机连结销10的被支撑面部摩擦,也能防止随之产生烦人的噪音。
另外,在本实施方式中,在上述作业机连结销10上成膜的喷镀表面膜滑动材料18,虽然可以是多孔体、高密度体的任意一个,不过,从耗损寿命的观点来看,其喷镀表面膜增厚大多不利,因此,为了进一步提高耐磨损性,其喷镀表面膜滑动材料18最好用高密度的,并且最好使由一种以上的W、Ti、Cr、Mo、V等构成的碳化物、Fe3P(磷铁化合物)或NiAl、CaF2等硬质粒子分散到表面膜中去。另外,上述作业机连结销10大多数场合需要施以高频淬火回火或浸碳淬火回火等热处理以提高强度,或者在使所述喷镀表面膜滑动材料18硬质化的场合,会担心该喷镀表面膜的密接性变差,在该场合,较好是预先在该作业机连接杆10的原材料上喷镀处理密接性优良的Ni基合金或Cu基合金后形成喷镀表面膜滑动材料膜。
(第2实施方式)图4是表示本发明的第2实施方式的铲斗连结装置的简略结构说明图。另外,在本实施方式的铲斗连结装置9B中,除了作业机连结销以及作业机轴套的结构不同以外,其基本结构与上面的实施方式相同。因此,下面只对本实施方式特有的部分进行说明,对于与上面的实施方式相同的部分,图中赋予同一符号而省略其详细地说明。
本实施方式的作业机连结销26包括具有轴功能的钢制基材27;由在该基材27上成膜的表1的No.1~16之中任意一个喷镀表面膜滑动材料28形成的滑动面29,该滑动面29至少分别配置与上述托座6a相对的该作业机连结销26的被支撑面部位、以及与作业机轴套30的滑动接触面上而构成。
一方面,作业机轴套30以硬质的铁系烧结含油轴承材料为主体,至少成为滑动面的内侧表层部是用多孔的Fe-C系、Fe-C-Cu系、或者Cu-Sn系合金烧结滑动材料,并且在Fe-C系、Fe-C-Cu系、或者Cu-Sn系合金烧结滑动材料的气孔中填充润滑油等润滑组合物而构成。
采用本实施方式,由于使作业机连结销26承担部分滑动功能,所以,作为该作业机连结销26的滑动对象,可以采用比较便宜的作业机轴套30,从而能够低成本化。另外,由于作业机轴套30是以能够大量储存润滑油或润滑组合物的含油烧结材料构成,所以,能够长时间地稳定地向滑动面22供给润滑油,能够大幅地延长供脂间隔。并且,在本实施方式中,与作业机轴套30比较,由于一般情况下,使容易摘下来的作业机连结销26兼有滑动功能,所以,滑动功能降低时,将其作业机连结销26更换成新品,或者,在磨损的部分,通过使上述喷镀表面膜滑动材料28成膜修补再利用,就能够很容易地恢复滑动功能。因此,能够使维修性显著提高。另外,作为本实施方式的作业机轴套30当然也可以由耐烧结性更加优良的已知多孔质滑动材料构成。
另外,对于第1实施方式以及第2实施方式中的各自的作业机连结销10、26,尽管形成如图5所示的那样的润滑油供给路径31或同图(b)所示的那样的润滑油储存部32,但从轻量化和润滑性能的长期维持的观点看是理想的。
另外,图6(a)所示的履带式下部行走体中的履带组件33、同图(b)所示的支撑推土机车身的平衡器机构34、图7(a)所示的翻斗车等悬挂(suspension)装置35,以及图7(b)所示的履带式下部行走体的转轮装置36的各自连接部位的连结结构与第1实施方式和第2实施方式的铲斗连结装置9(9A/9B)的基本结构相类似。即,成为可以相互转动或旋转地连结以下部件的结构,即一侧的机器构成要件(一侧的固定环37、主机架41、车身框架45、转轮定位器(retainer)49)、和通过支撑在该一侧的机器构成要件上的支撑轴(履带销38、平衡器销42、悬挂装置支撑销46、转轮轴50)及其从外嵌入支撑轴的轴承轴套(履带轴套39、平衡器轴套43、球面轴套(自由度为2)47,转轮轴套(带凸缘的轴套)51)配置的另一侧的机器构成要件(另一侧的固定环40、平衡器杆44、悬挂装置48、转轮辊52)。因此,作为这些连结部位的连结装置,由于与第1实施方式以及第2实施方式一样适用于本发明的连结装置,所以,能够获得与这些实施方式一样的作用效果。另外,在图6(a)(b)以及图7(a)(b)中,用记号G表示的部位,是表1的No.1~16之中任意一个喷镀表面膜滑动材料成膜的最佳部位。
(第3实施方式)其次,对本发明的第3实施方式进行说明。本实施方式是本发明应用于图7(b)所示的转轮装置36中的浮动密封装置的例子。
本发明实施方式的转轮装置36,如上所述,为可以相互旋转地连结转轮定位器49和转轮辊52的结构,该转轮辊52通过支撑在该转轮定位器49上的转轮轴50以及嵌入该转轮轴50外的转轮轴套(带凸缘的轴套)51配置。在该转轮装置36中,浮动密封装置53具有配置成密封面相接的一对密封环54、54、和嵌入各密封环54外的O形圈55,由压缩安装的O形圈55的弹力将相向配合的密封面推向转轮轴50的轴方向,而以适当的表面压力一边接触一边进行滑动,以构成防止来自外部的水等的进入和来自内部的润滑油的泄漏的结构。并且,在一对密封环54、54中的至少之一的密封环54的密封面上形成至少由含有10~50体积%的Mo金属相,10~50体积%的W、Ti、Cr、Mo、V等特殊碳化物,剩余的为一种以上的Ni、Cr、Cu、Co、Fe的金属相或者合金相构成的喷镀表面膜。
采用本实施方式,能够提供耐烧结性和耐磨损性更加优良的浮动密封装置53。另外,在本实施方式中,为了防止水等通过喷镀表面膜中的有通气性的气孔而进入,最好对喷镀表面膜滑动材料实施树脂溶浸的封孔处理。另外,考虑到以前的密封圈以高Cr铸铁材料构成时,很明显含有上述一种以上的Ni、Cr、Cu、Co、Fe的金属相或者合金相必须具有耐腐蚀性且高硬度(Hv700以上)。因此,所述含有一种以上的Ni、Cr、Cu、Co、Fe的金属相或者合金相,例如,最好是Cr、Al、Si、Mo之中的一种以上的合金构成的Ni-Cr基合金,或者是Cr、Ni、Al、Si之中的一种以上的合金构成的Fe基合金。
(第4实施方式)图8是表示本发明的第4实施方式的涡轮增压器装置的简略结构说明图。
本实施方式的涡轮增压器装置56主要具备涡轮机轴57、以该涡轮机轴57连结的涡轮机叶轮58以及压缩机叶轮59、插在形成于中心外壳(支撑体)60的轴承面和涡轮轴57之间的浮动轴套61,并且,通过利用来自未图示的发动机的排气来使涡轮机叶轮58旋转,使配置在与该涡轮机叶轮58同轴上的压缩机叶轮59旋转,然后来自该压缩机叶轮59的大量空气就被送入发动机的燃烧室。
在本实施方式中,如图9(a)所示那样,在与形成于所述中心外壳60上的轴承面滑动接触的浮动轴套61的外周面以及与所述涡轮机轴57滑动接触的浮动轴套61的内周面分别形成表1的No.1~No.16之中任何一种喷镀表面膜滑动材料62的膜。还有,符号63所示的是供油孔。
采用本实施方式,由于在与形成于上述中心外壳60上的轴承面滑动接触的浮动轴套61的外周面、以及与上述涡轮轴57滑动接触的浮动轴套61的内周面,分别形成有表1的No.1~No.16之中的任何一种喷镀表面膜滑动材料62的膜,所以能够得到耐烧结性和耐磨损性优良的涡轮增压器56。并且,还具有以下优点,即,不会有在原来的含有Pb而带来的浮动轴套的问题,因缺Pb以及CuS的堆积而导致的润滑能力的下降,导致环境的恶化等。
还有,在本实施方式的涡轮增压器装置56中,涡轮轴57和浮动轴套61之间的间隙,以及浮动轴套61和中心外壳60之间的间隙分别被严格控制,通过高速旋转时的润滑油的流体润滑性得以确保,而与一般由钢制的涡轮轴57或铸铁制的中心外壳60的热膨胀差不会导致与浮动轴套61的间隙量发生很大的变化,还增大滑动抵抗性来防止发热等缺点。因此,作为本实施方式中的浮动轴套61的基材,从经济的观点来看较好是采用热膨胀系数为1.1~1.5×10-5的钢、铸铁、Fe系烧结材料。另外,这样,作为浮动轴套的基材采用能够含有润滑油的多孔Fe基合金系烧结材料的话,就具有能够防止在工作初期不能供给足够润滑油的状态的胶粘的优点,另外,在难以在所述浮动轴套61的内周面形成所述喷镀表面膜滑动材料62的膜的场合,如图9(b)所示那样,在与形成于上述中心外壳60上的轴承面滑动接触的浮动轴套61的外周面、以及与浮动轴套61的内周面滑动接触的上述涡轮轴57的外周面上,最好分别形成有表1的No.1~No.16之中的任何一种喷镀表面膜滑动材料62’的膜。这样一来,就可以得到与本实施方式同样的效果。
(第5实施方式)图10所示的是本发明第5实施方式的发动机用阀门装置的大致构造说明图。
本实施方式的发动机用阀门装置64具有对图示省略的发动机的燃烧室进行开关的阀门65,为了引导该阀门65的动作而安装在缸头66的所需部位的阀门导向件67,除此之外还有阀门垫片68,阀门弹簧69,以下图中省略了的摇臂、凸轮轴、凸轮轴·定时齿轮、定时传送带、曲轴·定时齿轮等。
所述阀门65备有阀门头65a、阀门面65b、阀门杆65c以及阀门杆终端65d各部位而构成。并且,在该阀门65中,在与所述阀门导向件67滑动连接的阀门杆65c的表面形成有表1的No.1~No.16之中的任何一种喷镀表面膜滑动材料70的膜。
采用本实施方式,当然能够得到可以帮助发动机的高旋转·高输出化的耐烧结性和耐磨损性优良的发动机用阀门装置64,还能够减少原来阀门导向件67的基材中大量添加的Pb或者可实现无Pb化。
(第6实施方式)图11所示的是本发明第6实施方式的斜板式油压活塞泵的主要部位构造的说明图。
在本实施方式的斜板式油压活塞泵71中,同轴配置有驱动轴72和缸体73,活塞瓦75具有嵌入与缸体73一同旋转的活塞74的一端的球状头部,并通过使活塞瓦75相对于倾斜配置在驱动轴72上的摆动凸轮76滑动,而使活塞74在缸体73内往返运动,这样使经由活塞板77的吸入口77a吸入的油处于高压状态再从该活塞板77的喷出口77b喷出。还有,通过沿与托板(cradle)94的滑动面的旋转来变更摆动凸轮76的倾斜,用于调整喷出的油量。
但是,斜板式油压活塞泵71的高输出化必须油压的高压化和高流量化,活塞瓦75与摆动凸轮76的滑动性的改善,以及通过摆动凸轮76与活塞74的倾斜角度变大来使高压油的喷出量增多是重要的。对此,在本实施方式中,在图12(a)、(b)各自中以符号H所示的活塞瓦75的滑动面上,形成有表1的No.1~No.16之中的任何一种喷镀表面膜滑动材料78的膜。这样,该斜板式油压活塞泵71的高输出化就成为可能。还有,以符号75a(79a)所示的是油供给路,以符号75b(79b)所示的是油润滑槽。
还有,在与本实施方式的斜板式油压活塞泵71样式不同的径向式油压活塞泵(省略图示)中,对于其活塞瓦79的滑动面H’(参照图12(c)),或者对于作为其活塞瓦79滑动对象的凸轮环(省略图示)的滑动面,或者对于缸体与阀芯(都省略图示)的滑动面,也与本实施方式同样通过形成有表1的No.1~No.16之中的任何一种喷镀表面膜滑动材料80的膜,就能够使该径向式油压活塞泵高输出化。另外,虽然省略以图示来详细说明,在使本实施方式的斜板式油压泵71以及径向式油压活塞泵各自和其基本构成为一个的斜板式油压马达以及径向式油压马达中,也当然可以沿着本发明的主要思想,能够得到同样的发明效果。
(第7实施方式)图13所示的是本发明第7实施方式的斜轴式油压活塞泵的主要部位构造的说明图,分别示出了(a)以及(a)中Q部分的放大图(b)。
在本实施方式的斜轴式油压活塞泵81中,缸体83相对于驱动轴82倾斜配置,在活塞杆84的一端具备与形成于该驱动轴82的圆板状端部82a的球面凹部嵌合的球状头部,利用驱动轴82的驱动,借助活塞杆84以及与该活塞杆84嵌入配合的活塞85使缸体83以中心轴86的轴心S为中心旋转,而使活塞85在缸体83内往返运动,这样来使经由阀门板87的吸入口87a吸入的油处于高压状态再从该阀门板87的喷出口77b喷出。
在所述活塞杆84以及中心轴86的各自的球状头部的球面部位的滑动速度极慢为0.1m/sec,由于在其滑动面的润滑状态易为边界润滑状态,所以原来存在易于产生异常声音的问题。对此,在本实施方式中,在活塞杆84以及中心轴86的各自的球状头部的球面部位形成表1的No.1~No.16之中的任何一种的喷镀表面膜滑动材料的膜(参照图13(b))。这样,就能够防止以前成问题的异常声音的发生。还有,通过在驱动轴82的板状端部82a中的球面凹部的球面部位形成上述喷镀表面膜滑动材料88的膜,也当然能够与本实施方式同样防止异常声音的发生。
(第8实施例)图14所示的是本发明的第8实施方式例的岩体粉碎用楔形装置的大致构造说明图。
实施方式例的岩体粉碎用楔形装置89具有接受来自油压缸(推力产生装置)90的推力的楔子91,和配置成夹住该楔子91的一对楔子导向件92,通过以所述油压缸90的驱动来使所述楔子91相对于所述楔子导向件92滑动,由这些楔子导向件92将来自该油压缸90的推力变换成横方向扩宽力,由该横方向扩宽力粉碎岩体而能够进行切割岩体的作业。
在这样所构成的岩体粉碎用楔形装置89中,在所述楔子91(也可以是楔子导向件92)的滑动面上形成表1的No.1~No.16之中任何一种喷镀表面膜滑动材料93的膜。这样就能够得到更大的切割力,同时,能够大幅地削减运转成本。
其次,参照附图来说明本发明的具体实施例。
实施例1[轴承试验1多层轴承轴的各种硬质表面膜的评价]在本实施例中,在各种多层轴承轴与图15所示的轴承轴套(S45C溶制材料)之间的轴承试验,该各种多层轴承轴,在S55C的轴承轴的外表面施以高频淬火回火(180℃×1hr、表面硬度HRC60)后在其外表面形成各种硬质表面膜,由此试验来调查各种硬质表面膜材料的耐热边界表面压力。在这里,作为所述各种硬质表面膜共有TiC、TiN、CrN、DLC(金刚石类碳)、镀Cr、WC20Cr7Ni以及Mo金属计7种。另外,在所述轴承轴套的内周面(滑动面)上施以高频淬火回火(180℃×1hr)处理,其内周面的硬度调整为Hv600(HRC55)。另外,在该轴承试验中,假设润滑性极端变差的条件,使各种多层轴承轴以高摆动角度(160°)、平均滑动速度为0.55m/min摆动,使润滑条件为最初仅涂抹市场销售的Li脂。并且,以所定的表面压力使各种多层轴承轴每摆动2000次,就使表面压力增加25kgf/cm2来升压,以摩擦系数超过0.3前的表面压力作为边界耐热表面压力来评价。其结果表示在图16。从该图16可知,作为耐胶粘性物质,Mo金属最好,其次是TiN、CrN的氮化物,另外TiC作为耐胶粘性物质很好。
另外,代替所述各种多层轴承轴,使用将磷酸锌化成表面膜、磷酸锰化成表面膜、镀Cr膜、Zn喷镀表面膜、Zn-20重量%Al-1重量%Cu-0.3重量%Mg喷镀表面膜、WC-20重量%Cr7重量%Ni等离子喷镀表面膜以及Mo金属(99%Mo)等离子喷镀表面膜分别形成于各所述轴承轴(表面硬度HRC55)的表面而制成的各种多层轴承轴,另外,代替所述轴承轴套(S45C,内周面硬度HRC55),使用在内周面不施以高频淬火回火处理的HRC25左右的正火材料制成的轴承轴套,再把试验条件变更为各摆动角度为10°、平均滑动速度为0.05m/min,进行与前面的轴承试验相同目的试验。其结果表示在图17。
从该图17可以清楚地看出磷酸锰表面膜、镀Cr膜、WC-20Cr7Ni喷镀表面膜(约Hv850)都在100kgf/cm2以下的表面压力进行烧结,尤其,在含有约45体积%的耐胶粘性优良的WC的WC-20Cr7Ni上也没有显示出所期望的耐胶粘性。明显可知这是因为仅以初期的油脂涂布有可能导致不能确保润滑性,而且也因为WC缺乏自润滑性。相对于此,Mo喷镀表面膜维持极低的摩擦系数的同时,直到约1250kgf/cm2都不会烧结,或者尽管是Hv550~750的硬质材料,也完全不对滑动对象的轴承轴套材料(S45C)产生损害。这是因为1)在表面膜中有5体积%左右的气孔,Mo本身有极优良的自润滑性,另外化学分析该喷镀表面膜的结果,2)成为固体润滑剂的Mo氧化物大量地分散(氧0.93重量%)。还有,在分散了10,20重量%Mo金属相的WC-10Cr10Ni超硬系喷镀表面膜中,通过使Mo金属相分散到该表面膜中,就能够改善该超硬系喷镀表面膜的耐胶粘性,当该超硬系喷镀表面膜在例如所述止推轴承或浮动密封件的滑动面上成膜比较理想。
另外,由于Mo金属喷镀表面膜是如上述那样硬质膜,因此明显即使土砂侵入滑动面其耐磨损性也优良,并且明显通过对Mo金属喷镀表面膜成膜而成的多层轴承轴和由组织里含有含油的廉价的马氏体的铁系多孔烧结材料所制作的轴承轴套进行组合而能够得到优良的连结装置(参照本发明第2实施方式)。另外,从所述轴承试验结果(参照图16),作为多层轴承轴较好是形成氮化物表面膜,但是其耐烧结性与Mo喷镀膜相比要低、同时其表面膜厚不能超过几个微米,而可以预测到砂土侵入了的场合磨损寿命不会长。因此,较好的方式是组合形成有氮化物表面膜的多层轴承轴和廉价的多孔含油烧结轴承。再有,通过Zn或Zn基合金喷镀表面膜也能够得到优良的耐烧结性改善的效果。
(实施例2)在本实施例中,使用由喷镀混合粉末在与实施例1相同的轴承轴上形成0.2mm厚的喷镀表面膜,并调整其表面粗糙度在3微米以下而成的各种多层轴承轴。该喷镀混合粉末是在Mo金属中除配合Cu、Ni金属之外,还配合以重量%表示的分别为95、90、80、70、50、20、5重量%的Cu-10Sn、Cu-30Zn、Cu-63Zn、Fe-0.6C-7Al-22Cu合金、Fe20Ni10Al合金粉末而得到的,另外,作为轴承轴套,如下相对于在#100目(mesh)以下的4600铁粉末中混合了0.7重量%的石墨粉末(平均颗粒度6微米,ronzaKS6)的混合粉末,混合添加相当于0.7重量%的有机润滑剂(akura蜡),以5吨/cm2的成型压力成型后,施以1150℃×2hr的真空烧结、以N2气淬火、200℃×1hr的回火处理,再施以含油处理后,进行机械加工做成与图15所示的轴承轴套相同的形状。在这里,轴承轴套的内周面的面的粗糙度通过旋床加工最后为3μm左右。另外,含有的润滑组合物是由5重量%的微晶石蜡和汽车齿轮润滑用润滑油(75W/90,耐高压添加剂S的添加量0.8重量%)组成的润滑组合物,通过在减压下加热到120℃使之液化的润滑组合物中溶浸烧结体来进行含油处理。另一方面,滑动条件与在实施例1的Mo金属喷镀表面膜处理所实施的条件(各摆动角度10°,平均滑动速度0.05m/min)相同。
在图18中给出了本实施例中轴承试验结果,从该结果可以清楚地看到,从Mo金属添加量在10%重量以上开始边界烧结表面压力急剧改善,到50%重量%该改善效果开始饱和,接近Mo金属优良的边界烧结表面压力。另外,清楚看到与Cu、Ni相比,通过选择Cu-Sn系、Cu-Zn系合金等滑动材料系合金相,就能够得到更加优良的滑动材料,通过进一步选择Fe20Ni10Al系合金就成为更加优良的滑动材料,但这正如在本申请人以前的申请特开平9-49006号公报以及特开2002-180216号公报中分别公开的那样,因Fe3Al或FeAl有序相的析出和二层分离而成为导致显著硬化的原因。另外,对前面的实施例1的Mo金属喷镀表面膜(参照图17)和其边界烧结表面压力进行比较的话,在本实施例中在1300kgf/cm2也没有达到烧结边界,其原因是1)以杨氏模量低的铁系烧结材料构成轴承轴套;2)由此对滑动面的润滑性较高。
(实施例3)恒定速度摩擦磨损试验在本实施例中,将在实施例2所使用的Cu-10Sn合金中Mo金属相分别为3、5、10、20、30、40、100重量%的各种喷镀表面膜材料喷镀在图19所示的试验片的滑动面,研究利用恒速摩擦磨损试验机的滴下润滑条件下的各种喷镀表面膜材料的耐烧结性。还有,滑动条件为,使施以在SCM415里的浸碳淬火回火处理而调整到表面硬度为HRC60、表面粗糙度为μm以下的旋转圆板以周速10m/sec旋转,并且将加热到60℃的#10的发动机油以5cm3/min滴下润滑滑动试验片的前面,与此同时测量摩擦系数和这时的磨损量,在以所定的表面压力下5分钟没有发生异常的场合,就以25kfg/cm2为单位升高表面压力,重复进行该操作,来研究边界耐热表面压力或发生异常磨损的边界表面压力。另外,作为比较材料使用了含有15重量%Pb的铅青铜溶制滑动材料(LBC4)和特殊高强度黄铜(P31C)。
从给出了该恒速摩擦磨损试验结果的图20可以看出,用5重量%Mo以上的添加量时,边界烧结表面压力急速改善,Mo金属相的下限添加量为5重量%,最好为10重量%,该改善效果在相当于50重量%Mo时饱和,接近Mo金属的优良的烧结表面压力从经济的观点来看最好是使Mo上限添加量为50重量%。
权利要求
1.一种喷镀表面膜滑动材料,其特征在于由Mo金属相、或者5体积%以上的Mo金属相和含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之一种以上的金属相以及/或者合金相组成。
2.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于含有10~50体积%的至少由W、Ti、Cr、Mo、V之中的一种以上的元素组成的特殊碳化物。
3.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于以10体积%以下范围分散比母相硬质的Mo-Fe、Al-Fe、Ti-Fe等金属间化合物,TiN、CrN、Si3N4等氮化物以及/或者NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2、Al2O3等氧化物的硬质粒子。
4.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于在所述Mo金属相中含有0.1~3.0重量%的氧,形成Mo的氧化物。
5.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于所述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之一种以上的金属相以及/或者合金相,是由Fe基合金组成的,该Fe基合金至少含有0.8重量%以下的C、10~40重量%的Cu,以及还含有5重量%以下范围的Mn、Ni、Cr、Mo之一种以上。
6.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于所述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之一种以上的金属相以及/或者合金相是由Fe基合金组成的,该Fe基合金至少含有形成Fe3Al有序相的2~16重量%的Al,并且含有10~40重量%的Cu、0.8重量%以下的C、30重量%以下的(Ni+Co)、1.5重量%以下的P、5重量%以下的(Mn+Cr+Mo)之中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于所述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之一种以上的金属相以及/或者合金相是由青铜基合金所组成的,该青铜基合金至少含有5~15重量%的Sn、并含有10重量%以下的P、Pb、Ti、Ni、Si、Al、Mn、Fe、Zn之中的一种以上。
8.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于所述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之一种以上的金属相以及/或者合金相是由Cu基合金所组成的,该Cu基合金至少含有2~10重量%的Sn、2~14重量%的Al,同时含有10重量%以下范围的Si、Fe、Ni、Co、Mn、Ti、P、Zn之一种以上,并且在其组织中含有Cu-Al系β相。
9.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于所述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之一种以上的金属相以及/或者合金相是由Cu-Zn基合金所组成的,该Cu-Zn基合金至少含有10~35重量%的Zn,同时含有10重量%以下范围的Al、Si、Fe、Ni、Co、Mn、Ti、Sn之一种以上。
10.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于所述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之一种以上的金属相以及/或者合金相是由Cu-Zn基合金所组成的,该Cu-Zn基合金至少含有35~65重量%的Zn,同时含有10重量%以下范围的Al、Si、Fe、Ni、Co、Mn、Ti、Sn之一种以上,并且在其组织中含有Cu-Zn系β相以及/或者γ相。
11.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于所述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之一种以上的金属相以及/或者合金相是由至少含有50重量%以下的(Cr+Al+Si+Ti)的Ni基合金所组成的。
12.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于所述含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之一种以上的金属相以及/或者合金相是由至少含有30重量%以下范围的Al、Cu、Mg、Sn、Sb、Ti、Fe、Ni之一种以上的Zn基合金所组成。
13.根据权利要求1所述的喷镀表面膜滑动材料,其特征在于还含有5~30体积%的石墨、CaF2、MoS2等固体润滑剂。
14.一种滑动部材,其特征在于具有旋转以及/或者直线滑动机构的装置中的滑动构件基材的滑动面是由权利要求1~13中任何一项所述的喷镀表面膜滑动材料形成的。
15.如权利要求14所述的滑动部材,其特征在于在所述滑动构件基材上形成有由Ni或Ni基合金、或者Cu或Cu基合金所构成的底膜。
16.如权利要求14所述的滑动部材,其特征在于在所述喷镀表面膜滑动材料的气孔中填充润滑油、由润滑油与蜡类组成的润滑组合物、以及蜡类之中的任一种。
17.如权利要求14所述的滑动部材,其特征在于在所述喷镀表面膜滑动材料上的气孔中含浸封孔剂来施以封孔处理。
18.如权利要求16所述的滑动部材,其特征在于所述滑动构件基材是由多孔烧结材料构成,同时,在该多孔烧结材料的气孔中填充润滑油、由润滑油与蜡类组成的润滑组合物、以及蜡类之中的任一种。
19.一种滑动构件,其特征在于具有以权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动材料所形成的滑动面,该滑动构件是用于作业机、悬挂装置、车体连结装置、履带行走装置等上的轴承轴套、轴承销、止推轴承、履带轴套、或者履带销。
20.一种滑动构件,其特征在于具有以权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动材料所形成的滑动面,该滑动构件是用于履带行走装置的转轮装置的转轮轴、转轮辊、转轮轴套、或者止推轴套。
21.一种滑动构件,其特征在于具有以权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动材料所形成的滑动面,该滑动构件是用于齿轮减速装置或者履带行走装置的转轮装置的油密封的浮动密封件。
22.一种滑动构件,其特征在于具有以权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动材料所形成的滑动面,该滑动构件是用于涡轮增压器装置的浮动轴套、或者涡轮机轴。
23.一种滑动构件,其特征在于具有以权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动材料所形成的滑动面,该滑动构件是发动机用阀门。
24.一种滑动构件,其特征在于具有以权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动材料所形成的滑动面,该滑动构件是用于油压活塞泵以及/或者油压活塞马达装置上的缸体、阀板、摆动凸轮、托板、活塞、活塞瓦、凸轮环、阀栓、活塞杆、或者驱动轴。
25.一种滑动构件,其特征在于具有以权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动材料所形成的滑动面,该滑动构件是用于粉碎岩体用的楔形装置的楔子、或者楔子的导向件。
26.一种连结装置,在对一侧的机械构成要件、和通过支撑在该侧的机械构成要件上的支撑轴以及外套在该支撑轴上的轴承轴套而配置的另一侧的机械构成要件可以相互旋转或者转动地进行连结的连结装置中;或者对一侧的机械构成要件、和通过支撑在该一侧的机械构成要件上的支撑轴以及外套在该支撑轴上的轴承轴套而配置的另一侧的机械构成要件可以相互旋转或者转动地进行连结,并且具有支承作用于所述一侧的机械构成要件和所述另一侧的机械构成要件之间的止推负载的止推轴承的连结装置中,其特征在于所述支撑轴、轴承轴套以及止推轴承之中的一种以上是以权利要求14~18中任一项所述的滑动部材作为构成材料的。
27.如权利要求26所述的连结装置,其特征在于在所述支撑轴相对于所述一侧的机械构成要件的被支撑面上形成如权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动部件的膜。
28.如权利要求26所述的连结装置,其特征在于所述支撑轴以权利要求14~18中任意一项所述的滑动部材作为构成材料,所述轴承轴套是以气孔含有率为5~30体积%的Fe-C系、Fe-C-Cu系或者Cu-Sn系合金的烧结材料构成的,并且在该气孔中填充了润滑油或润滑组合物而成;或者是以气孔含有率为5~30体积%的Fe-C系、Fe-C-Cu系或者Cu-Sn系合金的烧结材料构成的,并且在该气孔中填充了润滑油或润滑组合物的同时、分散有固体润滑剂而成。
29.如权利要求28所述的连结装置,其特征在于所述轴承轴套以多孔Fe基合金系烧结滑动材料构成,该多孔Fe基合金系烧结滑动材料是至少含有2~16重量%的形成Fe3Al有序相的Al,并且,含有10~40重量%的Cu,1.5重量%以下的C,20重量%以下的Ni,1.5重量%以下的P之一种以上而成的。
30.如权利要求28所述的连结装置,其特征在于所述轴承轴套以多孔Cu基合金系烧结滑动材料构成,该多孔Cu基合金系烧结滑动材料至少含有2~10重量%的Sn、2~14重量%的Al、,并且在其组织中含有Cu-Al系β相。
31.如权利要求26所述的连结装置,其特征在于在所述止推轴承的滑动面上形成喷镀表面膜,该喷镀表面膜,由至少10~50体积%的Mo金属相、和10~50体积%的W、Ti、Cr、Mo、V等的特殊碳化物、剩下的含有Ni、Cr、Cu、Co、Fe之一种以上的金属相或合金相组成的。
32.如权利要求26所述的连结装置,其特征在于用作履带式下部行走体的连接杆、该下部行走体的转轮、支撑推土机车体的平衡器、以及翻斗车等的悬挂装置之任一种的连结部位的连结装置。
33.一种涡轮增压器装置,在支撑体上形成的轴承面和涡轮机的轴部之间插入浮动轴套而成,其特征在于在所述浮动轴承的外周面以及内周面,或者在所述浮动轴套的外周面以及涡轮机的轴部的外周面形成如权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动材料的膜。
34.一种发动机用阀门装置,具有对发动机燃烧室进行开关的阀门和引导该阀门的动作的阀门导向件,其特征在于在与所述阀门导向件滑动接触的所述阀门滑动面上形成有如权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动材料的膜。
35.一种油压活塞泵以及/或者油压活塞马达装置,其特征在于至少组装一个权利要求24所述的滑动构件。
36.一种岩体粉碎用楔形装置,具有接受来自推力发生装置的推力的楔子,和夹着该楔子配置的一对楔子导向件,通过以所述推力发生装置的驱动来使所述楔子相对于所述楔子导向件滑动,而由这些楔子导向件将来自该推力发生装置的推力变换成横方向的扩宽力,利用该横方向扩宽力破坏岩体来进行切割岩体的作业,其特征在于在所述楔子或者楔子导向件的滑动面上形成如权利要求1~13中任一项所述的喷镀表面膜滑动材料的膜。
37.一种浮动密封装置,其特征在于在密封面上形成有喷镀表面膜,该喷镀表面膜由至少10~50体积%的Mo金属相,10~50体积%的W、Ti、Cr、Mo、V等的特殊碳化物,剩余的为含有Ni、Cr、Cu、Co、Fe之一种以上的金属相或合金相所组成。
全文摘要
本发明的目的是提供在高表面压力·低速滑动、高速·高温滑动以及高表面压力·高速滑动下也表现出良好的耐烧结性和耐磨损性的喷镀表面膜滑动材料、滑动部材和滑动构件以及应用了它们的装置,在以作业机连结销来连结前臂和铲斗的铲斗连结装置中,使所述作业机连结销包括具有轴功能的钢制基材和以成膜于该基材上的喷镀表面膜滑动材料形成的滑动面,该滑动面至少分别配置在该作业机连结销相对于所述铲斗的被支撑面部位,以及与作业机轴套的滑动接触面上,同时,使所述喷镀表面膜滑动材料由Mo金属相,或10体积%以上的Mo金属相和含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn之中的一种以上的金属相或合金相组成。
文档编号F03C1/06GK1572893SQ20041004587
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月25日 优先权日2003年5月26日
发明者高山武盛, 大西哲雄, 冈村和夫 申请人:株式会社小松制作所
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