專利名稱：Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及位于表層的高強(qiáng)度且耐磨耗性、耐熱性、耐腐蝕性優(yōu)異的Al青銅燒結(jié)合金層經(jīng)由中間層在鋼襯墊上一體接合的多層燒結(jié)滑動(dòng)材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為先行技術(shù)文獻(xiàn)，例如在下述的專利文獻(xiàn)I中公開有一種技術(shù)，其是將Cu或Cu合金的粉末散布在鋼襯墊上后，進(jìn)行燒結(jié)，在所得到的燒結(jié)材料表面散布Al或Al合金的粉末，壓力復(fù)合后進(jìn)行燒結(jié)，由此得到致密燒結(jié)的Al青銅燒結(jié)軸承材料，但該技術(shù)利用的是，表層部的高濃度Al向Cu合金燒結(jié)層擴(kuò)散，因此Cu燒結(jié)層的厚度，由于燒結(jié)溫度會(huì)導(dǎo)致在燒結(jié)表層部和下層部容易發(fā)生Al濃度的偏差，另外，伴隨著輕而易飛散的粉塵爆發(fā)的危險(xiǎn)，需要考慮處理Al或高濃度Al合金的粉末的工序中的安全的設(shè)備。此外，因?yàn)檫€需要使 散布在Cu合金燒結(jié)層上的易流動(dòng)的粉末層高效率地加壓壓縮的技術(shù)，所以也有不易利用這一問題。另外，在下述的專利文獻(xiàn)2中，作為三層構(gòu)造的軸承的制法，公開有一種技術(shù)，其是在金屬基體上散布粘接層用粉末，再在其上散布表面層用軸承材料，實(shí)施燒結(jié)后軋制，將軸承材料層提高到鍛造的密度，粘接金屬基體，但在該方法中，散布狀態(tài)的Al青銅燒結(jié)材料粉末在燒結(jié)時(shí)于粉末表層形成熱的穩(wěn)定的氧化Al皮膜,不進(jìn)行燒結(jié)，即使實(shí)施加壓處理，也得不到具有致密的強(qiáng)度的Al青銅燒結(jié)合金層。此外，在下述的專利文獻(xiàn)3中，作為與專利文獻(xiàn)2的三層構(gòu)造的軸承的制法類似的制法，公開有一種多層粉末金屬Cu合金軸承制造法，其是在金屬基體上設(shè)置粉末Cu合金的第一層，在其上設(shè)置與第一層的組成不同的粉末Cu合金第二層，在一次燒結(jié)后進(jìn)行冷卻，架上壓縮輥，實(shí)施二次燒結(jié)而成。但是，這里所公開的方法的情況是，鋼襯墊和第一層的Cu-Sn合金的燒結(jié)/接合，如果是使一般的Cu-Sn合金的燒結(jié)溫度為一次燒結(jié)溫度，則容易取得，但使第二層為由Cu粉末和Al合金粉末的混合粉末構(gòu)成的Al青銅燒結(jié)材料粉末時(shí)，作為一次燒結(jié)后加壓壓縮，即使在還原氣氛中實(shí)施二次燒結(jié)，由于一次燒結(jié)時(shí)的加熱過程，Al青銅燒結(jié)材料粉末中的Al成分向Cu粒子的擴(kuò)散帶來的熔點(diǎn)上升仍會(huì)阻礙二次燒結(jié)時(shí)的液相燒結(jié)進(jìn)行，得不到作為目標(biāo)的Al青銅燒結(jié)合金的強(qiáng)度。另外，反之若過度降低一次燒結(jié)溫度，則存在如下問題鋼襯墊和第一層Cu-Sn合金的燒結(jié)密接強(qiáng)度降低，一次燒結(jié)后的加壓壓縮時(shí)，鋼襯墊和積層粉末層的剝離脫落，或在二次燒結(jié)時(shí)第一層與第二層的邊界部的燒結(jié)/接合進(jìn)行比鋼襯墊與第一層的燒結(jié)/接合強(qiáng)，發(fā)生密接不良。還有，本申請(qǐng)發(fā)明者等，在下述的專利文獻(xiàn)4中，作為含Al銅合金用混合粉末及其制造方法，提出有一種Al青銅燒結(jié)材料粉末，其是使I 12質(zhì)量％ Al和余量為Cu的粉末材料中，含有P 0. 05 I質(zhì)量％、Si 0. 05 4質(zhì)量％、Sn :0. I I質(zhì)量％，可以用900°C以下的溫度進(jìn)行燒結(jié)的Al青銅燒結(jié)材料粉末，但是將該Al青銅燒結(jié)材料粉末散布在鋼襯墊上，即使進(jìn)行加壓壓縮而提高散布的粉末層的密度后，再實(shí)施燒結(jié)處理，仍得不到與鋼襯墊接合一體化的粉末燒結(jié)層。這被認(rèn)為是由于，即使對(duì)鋼襯墊表面實(shí)施輕微的研磨和脫脂處理作為前處理，與粉末層的機(jī)械的結(jié)合仍弱，另外Al向與粉末層接觸的鋼襯墊面的擴(kuò)散在燒結(jié)開始前進(jìn)行，還原鋼襯墊表面而形成Al氧化皮膜，粉末層和鋼襯墊的燒結(jié)受到阻礙。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I特開2001_303107號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特公昭57-42681號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特表2005-506445號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開2009-7650號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，提供一種解決所述背景技術(shù)欄中所述的技術(shù)性的問題點(diǎn)，能夠經(jīng)濟(jì)且安全地制造的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法,和由該制造方法制造的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，本發(fā)明者等發(fā)現(xiàn)，著眼于高強(qiáng)度且耐磨耗性、耐熱性、耐腐蝕性優(yōu)異的Al青銅,將由該Al青銅構(gòu)成的Al青銅燒結(jié)合金層一體接合在鋼襯墊上，由此能夠制造出一種Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，其可以面向現(xiàn)有的Cu系燒結(jié)合金滑動(dòng)材料所不能利用的嚴(yán)酷的用途展開利用，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，其特征在于，具有如下三層構(gòu)造在鋼襯墊上形成有由Cu-Sn燒結(jié)合金層構(gòu)成的中間層；在其上形成有作為滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)合金層。另外，本發(fā)明根據(jù)具有上述的特征的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，其中，所述滑動(dòng)層由2 12質(zhì)量％的Al、5質(zhì)量％以下的石墨和余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。此外，本發(fā)明根據(jù)具有上述特征的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，其中，所述滑動(dòng)層還含有O. 5 5質(zhì)量％的Si、0. 5 3質(zhì)量％的Sn、0. 05 O. 4質(zhì)量％的P。另外，用于制造上述的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的本發(fā)明的方法，其特征在于，包括如下工序在鋼襯墊上散布構(gòu)成中間層的含有8 12質(zhì)量％的Sn的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末作為第一粉末層，在其上散布作為滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)材料粉末而形成第二粉末層后，在還原性或惰性氣體氣氛下以550 750°C的溫度范圍進(jìn)行一次燒結(jié)，使所述第一粉末層的燒結(jié)與鋼襯墊的燒結(jié)/接合和與凝集固化的第二粉末層的邊界部的燒結(jié)進(jìn)行的工序，以及，對(duì)于所述的鋼襯墊上的多層材料，實(shí)施加壓壓縮的致密化處理后，使二次燒結(jié)條件為還原性或惰性氣氣氛下，超過中間層Cu-Sn合金的固相線溫度的840 950°C，借助從所述第一粉末層發(fā)生的過渡性的液相，促進(jìn)所述第二粉末層的燒結(jié)進(jìn)行和經(jīng)由中間層的鋼襯墊與滑動(dòng)層的燒結(jié)/ 一體化接合，在鋼襯墊的最表層形成致密的Al青銅燒結(jié)合金層的工序。另外，本發(fā)明根據(jù)具有上述特征的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法，其中，所述Al青銅燒結(jié)材料粉末的Al源由含有50質(zhì)量％以上的Cu的Cu-Al合金粉末構(gòu)成，該Al青銅燒結(jié)材料粉末由2 12質(zhì)量％的Al、5質(zhì)量％以下的石墨和余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外，本發(fā)明根據(jù)具有上述特征的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法，其中，所述Al青銅燒結(jié)材料粉末還含有O. 5 5質(zhì)量％的Si、0. 5 3質(zhì)量％的Sn、0. 05 O. 4質(zhì)量％的P。另外，本發(fā)明是以上述Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法形成中間層時(shí)所使用的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末，其特征在于，該粉末含有8 12質(zhì)量％的Sn，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外，本發(fā)明是以上述Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法形成滑動(dòng)層時(shí)所使用的Al青銅燒結(jié)材料粉末，其特征在于，該粉末由2 12質(zhì)量％的Al、5質(zhì)量％以下的石墨和余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外，本發(fā)明根據(jù)上述Al青銅燒結(jié)材料粉末，其中，還含有O. 5 5質(zhì)量％的Si、O. 5 3質(zhì)量％的Sn、0. 05 O. 4質(zhì)量％的P。本發(fā)明的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，因?yàn)樵诟邚?qiáng)度下耐磨耗性、耐熱性、耐腐蝕性優(yōu)異，所以可以面向要求有這些物性的用途展開利用?！?br>

圖I是用于說明本發(fā)明的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法的工序圖。圖2是由本發(fā)明的制造方法制造的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的截面的模式圖。圖3是進(jìn)行鋼襯墊與Al青銅燒結(jié)合金層的燒結(jié)/接合性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)的180度圓形彎曲加工試驗(yàn)片形狀的模式圖。圖4是銷盤方式的摩擦磨耗試驗(yàn)的模式圖。符號(hào)說明I Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料2滑動(dòng)層(Al青銅燒結(jié)合金層)3中間層(Cu-Sn燒結(jié)合金層)4鋼襯墊
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，在鋼襯墊上，經(jīng)由Cu-Sn燒結(jié)合金層所構(gòu)成的中間層，在其上形成有作為滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)合金層而成為三層構(gòu)造，Al青銅燒結(jié)合金層與鋼襯墊一體化接合，因此與歷來已知的Cu系燒結(jié)合金滑動(dòng)材料相比，高強(qiáng)度且耐磨耗性、耐熱性、耐腐蝕性優(yōu)異。本發(fā)明的滑動(dòng)層，優(yōu)選由2 12質(zhì)量％的Al、5質(zhì)量％以下的石墨及余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Al的含量脫離上述范圍時(shí)，得不到充分的硬度、延展性和耐腐蝕性，石墨的含量超過5質(zhì)量％時(shí)，得不到實(shí)用上需要的滑動(dòng)層的機(jī)械的強(qiáng)度。還有，所謂“不可避免的雜質(zhì)”，就是不是刻意添加的，而是在各原料的制造工序等中不可避免地混入的雜質(zhì)，其總和通常為O. 3質(zhì)量％以下，在對(duì)本發(fā)明的作用不會(huì)造成影響的程度。本發(fā)明的滑動(dòng)層，優(yōu)選還含有O. 5 5質(zhì)量％的Si、O. 5 3質(zhì)量％的Sn、O. 05 O. 4質(zhì)量％的P，通過含有O. 5 5質(zhì)量％的Si，高溫耐磨耗性提高，含有O. 5 3質(zhì)量％的Sn和O. 05 O. 4質(zhì)量％的P時(shí)，利用Si、Sn與P的協(xié)同效果，用于形成滑動(dòng)層的燒結(jié)容易。
其次，對(duì)用于制造上述Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的本發(fā)明的制造方法進(jìn)行說明。首先，最初向鋼襯墊上，作為中間層，散布與鋼襯墊的燒結(jié)密接性良好，且適用于一次燒結(jié)的加熱溫度過程為不阻礙Al青銅燒結(jié)材料粉末的二次燒結(jié)時(shí)的液相燒結(jié)進(jìn)行的750°C以下的溫度，作為鋼襯墊的程度的可以燒結(jié)/接合的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末作為第一粉末層，在其上散布作為滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)材料粉末作為第二粉末層后，在還原性或惰性氣體氣氛下以550 750°C的溫度范圍進(jìn)行一次燒結(jié)，一定程度上使之進(jìn)行至第一粉末層的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末之間，與鋼襯墊的燒結(jié)和凝集固化的第二粉末層的邊界部的燒結(jié)(一次燒結(jié)工序)。然后，接著對(duì)于在實(shí)施了一次燒結(jié)的鋼襯墊上形成的多層粉末層實(shí)施壓縮處理，提高多層粉末層的密度，其后，在還原性或惰性氣體氣氛下使二次燒結(jié)加熱至840 950°C的溫度，利用從第一粉末燒結(jié)層發(fā)生的過渡性的液相，促進(jìn)不容易燒結(jié)的第二粉末層的燒結(jié)，同時(shí)，經(jīng)由中間層與鋼襯墊的燒結(jié)/接合也得到促進(jìn)，在最表層致密形成與鋼襯墊一體接合的Al青銅燒結(jié)合金層(二次燒結(jié)工序)。
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在上述本發(fā)明的制法中，在鋼襯墊上，作為中間層使用含有8 12質(zhì)量％的Sn的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末(含有8 12質(zhì)量％的Sn，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成)，利用與Al無論液相、固相在熱力學(xué)上均強(qiáng)烈互相排斥的Sn的特性，和避免Al青銅燒結(jié)材料粉末層和鋼襯墊的接觸的物理上的屏障設(shè)置的協(xié)同效果，抑制Al向鋼襯墊的擴(kuò)散，經(jīng)550 750°C的溫度范圍下的一次燒結(jié)，能夠得到即使在作為后工序的加壓壓縮工序中利用輥軋機(jī)也不會(huì)剝離的與鋼襯墊的燒結(jié)/接合。另外，比起表層的Al青銅燒結(jié)材料粉末層先行燒結(jié)的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末層，其與Al青銅燒結(jié)材料粉末層在邊邊界部的密接性也高。經(jīng)過一次燒結(jié)而形成于鋼襯墊上的Cu-Sn燒結(jié)合金層和Al青銅燒結(jié)材料粉末的凝集固化層，即使作為加壓壓縮處理使用輥軋機(jī)也不會(huì)從鋼襯墊上脫落，容易被壓縮，未燒結(jié)狀態(tài)的Al青銅燒結(jié)材料粉末層被提高至充分燒結(jié)進(jìn)行的密度。此外在加熱至840 950°C的二次燒結(jié)工序中，利用從第一粉末燒結(jié)層發(fā)生的過渡性的液相，不容易燒結(jié)的第二粉末層的燒結(jié)促進(jìn)，與此同時(shí)，經(jīng)由中間層與鋼襯墊的燒結(jié)/接合也得到促進(jìn)，能夠得到在最表層具有致密地與鋼襯墊一體接合的Al青銅燒結(jié)合金層的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料。在本發(fā)明中，通過使用于形成中間層的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末的Sn下限為8質(zhì)量％，在一次燒結(jié)的加熱過程不會(huì)對(duì)Al青銅燒結(jié)材料的燒結(jié)造成影響的550 750°C的溫度范圍，鋼襯墊與中間層的燒結(jié)/接合進(jìn)行，能夠得到加壓壓縮工序所要求的鋼襯墊和中間層的接合強(qiáng)度，另外，在二次燒結(jié)中，利用過渡性的液相，不容易燒結(jié)的第二粉末層的燒結(jié)促進(jìn)和經(jīng)由中間層而使Al青銅燒結(jié)材料粉末層和鋼襯墊的燒結(jié)促進(jìn)所需要的量的Cu-Sn液相發(fā)生。另外，通過使Sn上限為12質(zhì)量％，中間層的脆弱的金屬間化合物的析出被防止，能夠防止所得到的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料變形加工時(shí)的鋼襯墊與中間層的龜裂剝尚。另外，在本發(fā)明中，通過使作為滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)材料粉末的Al源成為含有50質(zhì)量％以上的Cu的Cu-Al合金粉末，能夠避免處理時(shí)伴有危險(xiǎn)的高濃度Al粉末的使用，提高安全性。另外，通過使Al的含量為2 12質(zhì)量％，能夠得到作為Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)部材所要求的硬度、延展性和耐腐蝕性。另外，在本發(fā)明中，為了實(shí)現(xiàn)耐磨耗性的提高，優(yōu)選在5質(zhì)量％以下含有石墨，這是為了確保隨著石墨添加而來的實(shí)用上需要的滑動(dòng)層的機(jī)械的強(qiáng)度。另外在本發(fā)明中，通過使上述的Al青銅燒結(jié)材料粉末含有O. 5 5質(zhì)量％的Si，從而在燒結(jié)時(shí)降低Cu或Cu合金的熔點(diǎn)，作為液相燒結(jié)促進(jìn)所得到的燒結(jié)合金層的滑動(dòng)特性，能夠使高溫耐磨耗性提高。此外，通過含有O. 5 3質(zhì)量％的Sn和O. 05 O. 4質(zhì)量％的P，借助在一次燒結(jié)時(shí)，含有Sn的該第二粉末層的凝集固化促進(jìn)，以及在二次燒結(jié)時(shí)，Si、Sn與P的協(xié)同效果帶來的該粉末層的液相結(jié)晶溫度向低溫側(cè)轉(zhuǎn)變，能夠?qū)崿F(xiàn)易燒結(jié)化。以下，對(duì)于本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖I是用于說明本發(fā)明的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法的工序圖，圖2是以本發(fā)明的制造方法制造的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的截面的模式圖。
在圖I中，本發(fā)明的制造方法，是在鋼襯墊(例如，帶鋼)上散布作為中間層的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末，在其上散布作為滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)材料粉末，形成由這樣的多個(gè)層構(gòu)成的粉末層后，用一次燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)后進(jìn)行冷卻，對(duì)于所得到的多層材料利用輥軋機(jī)，實(shí)施Cu-Sn燒結(jié)合金層的致密化和凝集固化的Al青銅燒結(jié)材料粉末層的高密度化后，再用二次燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)后，進(jìn)行冷卻，制造Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料。還有，在二次燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)之后，為了調(diào)整滑動(dòng)層的Al青銅合金層的致密化和形成層厚，也可以再實(shí)施輥車L。以上述的制造方法制造的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，如圖2所示，制作為如下三層構(gòu)造的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料1，即在鋼襯墊4之上作為中間層層疊有Cu-Sn燒結(jié)合金層3，此外在該中間層的上，作為滑動(dòng)層又層疊有Al青銅燒結(jié)合金層2。在此，在滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)合金中，為了提高強(qiáng)度、硬度和耐熱性，也可以含有Ni、Co、Fe、Mo的至少I種在5質(zhì)量％以下。這些元素即使添加也不會(huì)對(duì)本發(fā)明的效果造成不良影響，而能夠提高Al青銅燒結(jié)合金的強(qiáng)度、硬度和耐熱性。另外，滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)合金，此外為了提高潤滑性和耐磨耗性，除了石墨以外，也可以含有WS2、MoS2等的固體潤滑材和碳化物、氮化物、氧化物、硅化物、硼化物等的至少I種在5質(zhì)量％以下。還有，滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)合金的厚度，在中間層和滑動(dòng)層的邊界鄰域有伴隨燒結(jié)/接合而來的兩層成分的擴(kuò)散層，期望滑動(dòng)層為50 μ m以上，另外，期望中間層的Cu-Sn燒結(jié)合金的厚度為100 μ m以上。通過達(dá)到100 μ m以上，Al向鋼襯墊與中間層的界面的擴(kuò)散得到抑制，此外與形成于上層的Al青銅燒結(jié)合金的液相燒結(jié)也得到促進(jìn)，能夠得到經(jīng)由中間層的鋼襯墊和滑動(dòng)層的強(qiáng)固的接合。實(shí)施例接下來，參照表I 表5、圖3、圖4，對(duì)于本發(fā)明的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料及其制造方法的具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。實(shí)施例I表示，以壓縮成形機(jī)進(jìn)行的作為非連續(xù)性的制作的、適合于鋼襯墊的厚度大的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法的優(yōu)選的一例，實(shí)施例2表示，對(duì)于所述的圖I的連續(xù)性地供給的鋼襯墊，進(jìn)行得用所對(duì)應(yīng)的輥軋機(jī)的加壓壓縮，制造Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的方法的一例。在本實(shí)施例中，作為基體的鋼襯墊，使用冷軋鋼板(JISG3141)，對(duì)于各鋼襯墊實(shí)施前處理，即實(shí)施用400號(hào)的研磨紙使表面粗糙化和利用丙酮進(jìn)行的脫脂凈化處理。另外，向鋼襯墊上散布的中間層燒結(jié)材料粉末和滑動(dòng)層燒結(jié)材料粉末，預(yù)先根據(jù)表I和表2調(diào)配混合各原料粉末而加以準(zhǔn)備。還有，以高比率調(diào)配合的Cu原料粉末，考慮到散布時(shí)的各燒結(jié)材料粉末的流動(dòng)性，而利用表觀密度高的電解銅粉末。還有，表I中的“-150 μ m”表示通過150 μ m的篩網(wǎng)眼的粒徑150 μ m以下的粉末。表I
權(quán)利要求
1.一種Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，其特征在于，具有如下的三層構(gòu)造在鋼襯墊上形成的由Cu-Sn燒結(jié)合金層構(gòu)成的中間層，和在其上形成的作為滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)合金層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，其特征在于，所述滑動(dòng)層含有2 12質(zhì)量％的Al、5質(zhì)量％以下的石墨，余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料，其特征在于，所述滑動(dòng)層還含有O. 5 5質(zhì)量％的Si、0. 5 3質(zhì)量％的Sn、0. 05 O. 4質(zhì)量％的P。
4.一種Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法，其特征在于，是用于制造Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的方法，該方法包括 在鋼襯墊上散布構(gòu)成中間層的含有8 12質(zhì)量％的Sn的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末作為第一粉末層，在其上散布構(gòu)成滑動(dòng)層的Al青銅燒結(jié)材料粉末而形成第二粉末層后，在還原性或惰性氣體氣氛下在550 750°C的溫度范圍進(jìn)行一次燒結(jié)，使所述第一粉末層的燒結(jié)與鋼襯墊的燒結(jié)、接合和與凝集固化的第二粉末層的邊界部的燒結(jié)進(jìn)行的工序；以及 對(duì)所述鋼襯墊上的多層材料，實(shí)施通過加壓壓縮進(jìn)行的致密化處理后，將在還原性或惰性氣體氣氛下、在超過中間層Cu-Sn合金的固相線溫度的840 950°C作為二次燒結(jié)條件，通過從所述第一粉末層發(fā)生的過渡性的液相，促進(jìn)所述第二粉末層的燒結(jié)的進(jìn)行和經(jīng)由中間層的鋼襯墊與滑動(dòng)層的燒結(jié)、一體化接合，在鋼襯墊的最表層形成致密的Al青銅燒結(jié)合金層的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述Al青銅燒結(jié)材料粉末的Al源由含有50質(zhì)量％以上的Cu的Cu-Al合金粉末構(gòu)成，該Al青銅燒結(jié)材料粉末含有2 12質(zhì)量％的Al、5質(zhì)量％以下的石墨，余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制造方法，其特征在于，所述Al青銅燒結(jié)材料粉末還含有O. 5 5質(zhì)量％的Si、0. 5 3質(zhì)量％的Sn、0. 05 O. 4質(zhì)量％的P。
7.—種Cu-Sn燒結(jié)材料粉末，其特征在于，是通過權(quán)利要求4所述的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法形成中間層時(shí)所使用的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末，其中，含有8 12質(zhì)量％的3]1，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
8.—種Al青銅燒結(jié)材料粉末，其特征在于，是通過權(quán)利要求4所述的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料的制造方法形成滑動(dòng)層時(shí)所使用的Al青銅燒結(jié)材料粉末，其中，含有2 12質(zhì)量％的Al、5質(zhì)量％以下的石墨，余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的Al青銅燒結(jié)材料粉末，其特征在于，還含有O.5 5質(zhì)量％的Si、0. 5 3質(zhì)量％的Sn、0. 05 O. 4質(zhì)量％的P。
全文摘要
本發(fā)明提供與鋼襯墊強(qiáng)固接合的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料及其制造方法。在鋼襯墊上散布構(gòu)成中間層的Cu-Sn燒結(jié)材料粉末作為第一粉末層，在其上散布Al青銅燒結(jié)材料粉末而形成構(gòu)成滑動(dòng)層的第二粉末層后，以還元性或惰性氣體氣氛在550～750℃的溫度范圍進(jìn)行一次燒結(jié)，使第一粉末層的燒結(jié)進(jìn)行，接著實(shí)施加壓壓縮后，在還原性或惰性氣體氣氛下，以840～950℃的溫度實(shí)施二次燒結(jié)，利用從第一粉末層發(fā)生過渡性的液相，促進(jìn)第二粉末層的燒結(jié)，和使經(jīng)由中間層的鋼襯墊與滑動(dòng)層間的燒結(jié)/接合更強(qiáng)固，得到在最表層形成有與鋼襯墊強(qiáng)固接合的Al青銅燒結(jié)合金層的Al青銅燒結(jié)合金滑動(dòng)材料。
文檔編號(hào)C22C9/02GK102886521SQ20121023853
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者高谷嚴(yán), 益岡佐千子 申請(qǐng)人:福田金屬箔粉工業(yè)株式會(huì)社