專利名稱：燒結(jié)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將金屬粉末壓粉成形后進(jìn)行燒結(jié)而得到的燒結(jié)軸承。
背景技術(shù)：
燒結(jié)軸承通過將金屬粉末壓粉成形后，以規(guī)定的溫度燒結(jié)而形成。例如專利文獻(xiàn)1 所示的燒結(jié)軸承作為對插入內(nèi)周的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的旋轉(zhuǎn)軸支承用而使用。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時， 浸漬在燒結(jié)軸承的內(nèi)部空孔中的油從表面開孔滲出，該油向燒結(jié)軸承與軸的滑動部供給， 由此來提高軸承與軸之間的潤滑性。作為形成燒結(jié)軸承的金屬粉末，若使用將不同種類的金屬粉末混合后的金屬粉末，則能夠得到有效利用各金屬粉末的材料特性的軸承。例如，上述專利文獻(xiàn)1的燒結(jié)軸承通過將含有Cu粉末和SUS鋼(不銹鋼，以下同樣)粉末的混合金屬粉末燒結(jié)而形成。這樣，通過含有硬度高的SUS鋼粉末，能夠提高軸承的表面、尤其是與旋轉(zhuǎn)軸滑動的軸承面的耐磨性，通過含有比較軟的Cu粉末，能夠提高燒結(jié)軸承的成形性。專利文獻(xiàn)1日本特開2006-214003號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2001-279349號公報但是，當(dāng)如上述那樣混合不同種類的金屬粉末而進(jìn)行燒結(jié)時，由于各金屬的特性， 存在對燒結(jié)軸承的性能帶來不良影響的情況。例如，在以比較低的溫度(800°C左右)燒結(jié)含有SUS鋼粉末的混合金屬粉末而形成燒結(jié)軸承的情況下，在SUS鋼粉末的粉末表面形成氧化膜，由于該氧化膜的影響，粉末彼此的結(jié)合力減弱而燒結(jié)軸承的強(qiáng)度可能不足。另一方面，若以比較高的溫度(例如1200°C )燒結(jié)該軸承，則雖然能夠抑制氧化膜的形成，但隨著燒結(jié)進(jìn)行而燒結(jié)軸承變得過于硬，之后的燒結(jié)軸承的精壓加工、動壓槽的形成等變得困難。 另外，在混合金屬粉末中含有Cu粉末的情況下，當(dāng)以超過Cu的熔點的溫度進(jìn)行燒結(jié)時，Cu 完全熔融而無法保持軸承的形狀，軸承的尺寸精度可能降低。例如，在專利文獻(xiàn)2中示出使用銅覆蓋鐵粉的燒結(jié)軸承。如此，若由銅覆蓋鐵粉的表面，則即使在以比較低的溫度進(jìn)行燒結(jié)的情況下，也能夠防止向鐵粉的表面形成氧化膜。 但是，由于該銅覆蓋鐵粉通過在鐵粉的表面鍍敷銅等而形成，鐵粉與銅的固接力不那么高， 因此在沖擊載荷的作用下鐵粉與銅容易剝離，可能導(dǎo)致軸承的強(qiáng)度不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于提供一種由不同種類的多種金屬材料形成，且能夠在不導(dǎo)致加工性的惡化、強(qiáng)度降低等的不良情況的情況下形成的燒結(jié)軸承。為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種燒結(jié)軸承，其通過將金屬粉末的壓縮成形體燒結(jié)而成，其中，所述燒結(jié)軸承使用了含有分離合金粉的金屬粉末，該分離合金粉具有由各粒子不同的金屬材料構(gòu)成的多個區(qū)域，且使各區(qū)域的界面的至少一部分合金化。如此，在本發(fā)明中，由于使用含有分離合金粉的金屬粉末，因此能夠有效利用構(gòu)成分離合金粉的各粒子的多種金屬材料的特性。并且，分離合金粉中由不同的金屬構(gòu)成的各區(qū)域的界面的至少一部分被合金化，因此各區(qū)域間的結(jié)合強(qiáng)度提高，燒結(jié)軸承的強(qiáng)度提高。例如，在分離合金粉具有由狗系金屬材料(含有狗作為主成分的金屬材料)構(gòu)成的區(qū)域的情況下，通過使狗在軸承面露出，能夠提高軸承面的耐磨性。尤其是使用SUS 鋼作為1 系金屬材料時，通過SUS鋼中含有的Cr，除了耐磨性外，還能夠得到耐腐蝕性的效果。若該狗系金屬材料的表面的至少一部分由其它金屬材料覆蓋，則能夠減少狗在粉末表面露出的面積，因此能夠抑制粒子表面的氧化膜的形成，能夠防止氧化膜引起的粉末彼此的結(jié)合力的降低，進(jìn)而能夠防止燒結(jié)軸承的強(qiáng)度降低。并且，通過抑制氧化膜的形成，能夠在比較低的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，因此燒結(jié)軸承的硬度不會過度變高，精壓加工、動壓槽形成等的加工容易。另外，在分離合金粉具有由Cu系金屬材料(含有Cu作為主成分的金屬材料)構(gòu)成的區(qū)域的情況下，由于Cu比SUS鋼等軟，因此能夠提高金屬粉末的壓粉加工、精壓加工等的加工性，能夠提高軸承的尺寸精度。并且，通過使比較軟的Cu在軸承面露出，能夠提高與對象材料(例如軸構(gòu)件)的滑動性。上述那樣的分離合金粉例如能夠通過將各金屬材料以熔融狀態(tài)混合，之后噴霧該混合熔融金屬而使其冷卻固化的、所謂噴散法來制造。通過噴散法，能夠使不同的金屬材料充分地配合，因此容易發(fā)揮各金屬材料的特性。這樣的燒結(jié)軸承例如能夠作為在軸承面形成有使流體產(chǎn)生動壓作用的動壓產(chǎn)生部的流體動壓軸承而使用。發(fā)明效果如以上所示，根據(jù)本發(fā)明，能夠得到由不同種類的多種金屬材料形成，且能夠在不導(dǎo)致加工性的惡化、強(qiáng)度降低等的不良情況的情況下形成的燒結(jié)軸承。
具體實施例方式以下，基于附圖，說明本發(fā)明的實施方式。

圖1中示出本發(fā)明的一實施方式涉及的作為燒結(jié)軸承的軸承套筒1。軸承套筒1 形成為兩端開口的圓筒狀，裝入圖4及5所示的流體動壓軸承裝置100。軸承套筒1通過將含有分離合金粉的金屬粉末燒結(jié)而形成。具體而言，使用將由Cu系金屬材料覆蓋SUS鋼的表面的分離合金粉、純銅粉末、石墨粉末等混合后的金屬粉末而形成。軸承套筒1的內(nèi)周面Ia及下側(cè)端面Ic分別作為徑向軸承面及軸向軸承面而發(fā)揮功能。在沿軸承套筒1的內(nèi)周面Ia的軸向分離的兩個部位的區(qū)域形成有例如圖1(a)所示的人字形狀的動壓槽lal、la2來作為徑向動壓產(chǎn)生部。上側(cè)的動壓槽Ial相對于丘部(交叉影線區(qū)域)的軸向大致中央部的帶狀部分形成為非軸向?qū)ΨQ，且?guī)畈糠值纳蟼?cè)區(qū)域的軸向尺寸Xl比下側(cè)區(qū)域的軸向尺寸X2大(XI >X2)。下側(cè)的動壓槽la2形成為軸向?qū)ΨQ。在軸承套筒1的下側(cè)端面Ic形成有例如圖1 (b)所示的螺旋形狀的動壓槽Icl來作為軸向動壓產(chǎn)生部。并且，在軸承套筒1的外周面Id跨軸向全長而形成有任意根數(shù)的軸向槽ldl，在圖示例中，沿圓周等間隔地形成三根軸向槽ldl。圖2中示出分離合金粉10的一個粒子的剖視圖。該分離合金粉10具有由富含!^e 的狗系金屬材料(在本實施方式中為SUS鋼)構(gòu)成的第一區(qū)域11和富含Cu的Cu系金屬材料構(gòu)成的第二區(qū)域12。第一區(qū)域11與第二區(qū)域的界面的至少一部分被合金化。第一區(qū)域11作為核而大致配置在粒子的中央部，該第一區(qū)域11的表面由第二區(qū)域12覆蓋。由此， 分離合金粉10的粒子表面大致由第二區(qū)域12的Cu構(gòu)成，局部露出第一區(qū)域11的SUS鋼。圖3中示出軸承套筒1的軸承面A(徑向軸承面或軸向軸承面)的放大剖視圖。 如圖所示，在分離合金粉10的粒子間的間隙配置有純銅粉末13、石墨粉末14(圖中由黑點表示)。相鄰的分離合金粉10通過其表面的一部分熔融而直接結(jié)合，或經(jīng)由分離合金粉10 間的純銅粉末13而結(jié)合。分離合金粉10的第一區(qū)域11及第二區(qū)域12在軸承面A露出。 如此，通過由分離合金粉10形成軸承套筒1，能夠?qū)S承套筒1賦予SUS鋼和Cu這兩方的特性。即，如圖3所示，通過使SUS鋼(第一區(qū)域11)在軸承套筒1的表面、尤其在軸承面A 露出，能夠提高軸承面A的耐磨性。并且，通過使Cu (第二區(qū)域1 在軸承面A露出，能夠提高軸承面A與滑動對象材料(在本實施方中為軸構(gòu)件2，參照圖5)的滑動性。并且，通過由含有比較軟的Cu的材料形成軸承套筒1，能夠提高軸承套筒1的加工性，提高尺寸精度。接著，示出軸承套筒1的形成方法的一例。首先，形成分離合金粉10。分離合金粉10能夠例如通過將各金屬材料(在本實施方式中為1^、Cr以及Cu)以熔融狀態(tài)混合后，噴霧該混合熔融金屬而使其冷卻固化的所謂噴散法來制造。作為噴散法，可以適用利用氣體噴霧熔融金屬的氣體噴散法和利用水噴霧熔融金屬的水噴散法。圖2所示的分離合金粉10通過氣體噴散法制造，主要集中在中央部的SUS鋼(第一區(qū)域11)的外周由Cu(第二區(qū)域12)覆蓋，整體呈大致球形。需要說明的是，作為SUS鋼，可以使用鐵氧體系、馬氏體系、奧氏體系中的任一種，SUS鋼中的Cr和Ni 的配合量可根據(jù)要求的軸承特性任意選擇。在制造分離合金粉10時，若調(diào)整以熔融狀態(tài)混合的各金屬材料的配合比例，則能夠任意設(shè)定成為核的金屬材料和覆蓋其表層的金屬材料等。例如，當(dāng)Cu的混合比例比!^e 多時，如圖2所示，能夠得到SUS鋼(第一區(qū)域11)為核且由Cu(第二區(qū)域12)覆蓋其表面的分離合金粉10。此時，若主成分金屬(在本實施方式中為狗及Cu)的配合量過于少，則該金屬固溶于其它金屬中，可能無法形成分離合金粉，因此主成分金屬的配合量需要設(shè)定為彼此不固溶的程度的比例。接著，通過模成形將上述的含有分離合金粉10的混合金屬粉末壓粉成形為規(guī)定形狀。該混合金屬粉末中除分離合金粉10以外，例如還可適當(dāng)含有純銅粉末、石墨粉末、Sn 以及 ^-Ρ混合粉。表1中示出混合金屬粉末的組成的例子。另外，表2中示出通過氣體噴散法制造的分離合金粉10的合金組成的例。表1
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)軸承，其通過將金屬粉末的壓縮成形體燒結(jié)而成，其中，所述燒結(jié)軸承使用含有分離合金粉的金屬粉末，該分離合金粉具有由各粒子不同的金屬材料構(gòu)成的多個區(qū)域，且各區(qū)域的界面的至少一部分合金化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)軸承，其中， 分離合金粉具有由狗系金屬材料構(gòu)成的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燒結(jié)軸承，其中， 狗系金屬材料為SUS鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的燒結(jié)軸承，其中，在分離合金粉中，狗系金屬材料的表面的至少一部分由其它金屬材料覆蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的燒結(jié)軸承，其中， 分離合金粉具有由Cu系金屬材料構(gòu)成的區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的燒結(jié)軸承，其中， 分離合金粉通過噴散法制造而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的燒結(jié)軸承，其中，所述燒結(jié)軸承作為流體動壓軸承使用，在軸承面形成有使流體產(chǎn)生動壓作用的動壓產(chǎn)生部。
8.一種流體動壓軸承裝置，其具備權(quán)利要求1 7中任一項所述的燒結(jié)軸承和插入在燒結(jié)軸承的內(nèi)周中的軸構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燒結(jié)軸承。通過將分離合金粉(10)作為燒結(jié)材料使用，能夠有效利用不同種類的金屬材料(例如SUS鋼和Cu)的特性。另外，由于由不同的金屬構(gòu)成的各區(qū)域的界面的至少一部分被合金化，因此各區(qū)域間的結(jié)合強(qiáng)度提高，燒結(jié)軸承的強(qiáng)度提高。
文檔編號B22F1/00GK102202819SQ20098014348
公開日2011年9月28日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者倉田規(guī)義, 伊藤冬木, 岡村一男, 川村誠(死亡) 申請人:Ntn株式會社