(57)【要約】【課題】層間の剥離を防止しつつ良好な耐疲労性を実現可能なオーバーレイを備えた摺動部材を提供する。【解決手段】ＢｉとＳｂの合金めっき被膜によって形成されたオーバーレイを備えた摺動部材であって、前記オーバーレイは、Ａｇを主成分とする中間層を介して、銅合金で形成されたライニングと接合されており、前記中間層は、Ａｇ−Ｓｎ合金によって形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢｉとＳｂの合金めっき被膜によって形成されたオーバーレイを備えた摺動部材であって、
前記オーバーレイは、Ａｇを主成分とする中間層を介して、銅合金で形成されたライニングと接合されており、
前記中間層は、Ａｇ−Ｓｎ合金によって形成されている、
ことを特徴とする摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢｉとＳｂの合金めっき被膜のオーバーレイを備えた摺動部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｃｕの含有量が０．１〜１０質量％であり、Ｓｂの含有量が０．１〜２０質量％であるＢｉ合金によってオーバーレイ層を形成することが知られている（特許文献１、参照。）。特許文献１においては、ＣｕがＢｉ合金の結晶組織を緻密にすることにより、オーバーレイ層の耐疲労性が向上することが開示されている。また、特許文献１において、Ｓｂを添加することにより、オーバーレイ層の低融点化を防ぎ、なじみ性を維持できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６９３２５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、オーバーレイ層にＣｕとＳｂとが併存すると、オーバーレイ層にＣｕ−Ｓｂ化合物が形成され、当該Ｃｕ−Ｓｂ化合物が耐疲労性を悪化させるという問題があった。特に、オーバーレイ層を銅合金で形成されたライニング上に形成した場合、ライニング中のＣｕがオーバーレイ層に拡散していき、Ｃｕ−Ｓｂ化合物の生成が促進されてしまうという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、銅合金で形成されたライニング上に形成されたＳｂを含むＢｉ合金のオーバーレイにおいて良好な耐疲労性を発揮できる摺動部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明の摺動部材は、ＢｉとＳｂの合金めっき被膜によって形成されたオーバーレイを備えた摺動部材であって、オーバーレイにおけるＳｂの濃度が３．１質量％以上であり、オーバーレイは、Ａｇを主成分とする中間層を介して、銅合金で形成されたライニングと接合されている。
【０００６】
前記の構成において、オーバーレイに軟質のＢｉだけでなく硬質のＳｂが含まれるため、硬質のＳｂによって耐疲労性を向上させることができる。ここで、ＣｕはＢｉよりもＳｂに拡散しやすいという性質がある。オーバーレイにおけるＳｂの平均濃度を高くするほど（例えば３質量％以上）にすると、ライニングからオーバーレイに拡散したＣｕが耐疲労性を低下させる可能性が生じることとなる。なお、オーバーレイにおけるＳｂの平均濃度を高くすることによりオーバーレイを硬くすることができるが、過剰なＳｂによってオーバーレイが脆化して耐疲労性の低下を招くため、Ｓｂの平均濃度は１０質量％以下であることが望ましい。
【０００７】
これに対して、Ｃｕが拡散しにくいＡｇを主成分とする中間層を、ライニングとオーバーレイとの間に介在させることにより、ライニングからオーバーレイにＣｕが拡散する量を低減でき、耐疲労性が低下する可能性を低減できる。ここで、オーバーレイにおけるＳｂの平均濃度とは、オーバーレイの表面からの深さの全範囲におけるＳｂの平均濃度を意味する。また、Ｓｂの濃度が高くなるほどオーバーレイ１２を硬くすることができるため、Ｓｂの濃度を高濃度化することにより、耐疲労性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態にかかる摺動部材の斜視図である。
【図２】オーバーレイにおけるＳｂの濃度のグラフである。
【図３】図３Ａ，図３Ｂはオーバーレイの断面の写真である。
【図４】疲労試験の説明図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃはオーバーレイの断面の写真である。
【図６】Ｓｂの濃度と疲労面積率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）第１実施形態：
（１−１）摺動部材の構成：
（１−２）摺動部材の製造方法：
（２）他の実施形態：
【００１０】
（１）第１実施形態：
（１−１）摺動部材の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる摺動部材１の斜視図である。摺動部材１は、裏金１０とライニング１１とオーバーレイ１２とを含む。摺動部材１は、中空状の円筒を直径方向に２等分した半割形状の金属部材であり、断面が半円弧状となっている。２個の摺動部材１を円筒状になるように組み合わせることにより、すべり軸受Ａが形成される。すべり軸受Ａは内部に形成される中空部分にて円柱状の相手軸２（エンジンのクランクシャフト）を軸受けする。相手軸２の外径はすべり軸受Ａの内径よりもわずかに小さく形成されている。相手軸２の外周面と、すべり軸受Ａの内周面との間に形成される隙間に潤滑油（エンジンオイル）が供給される。その際に、すべり軸受Ａの内周面上を相手軸２の外周面が摺動する。
【００１１】
摺動部材１は、曲率中心から遠い順に、裏金１０とライニング１１と中間層１３とオーバーレイ１２とが順に積層された構造を有する。従って、裏金１０が摺動部材１の最外層を構成し、オーバーレイ１２が摺動部材１の最内層を構成する。裏金１０とライニング１１と中間層１３とオーバーレイ１２とは、それぞれ円周方向において一定の厚みを有している。裏金１０の厚みは１．８ｍｍであり、ライニング１１の厚みは０．２ｍｍであり、中間層１３の厚みは例えば２．０μｍであり、オーバーレイ１２の厚みは２０μｍである。オーバーレイ１２の曲率中心側の表面の半径の２倍（摺動部材１の内径）は５５ｍｍである。すべり軸受Ａの幅は１９ｍｍである。以下、内側とは摺動部材１の曲率中心側を意味し、外側とは摺動部材１の曲率中心と反対側を意味することとする。オーバーレイ１２の内側の表面は、相手軸２の摺動面を構成する。
【００１２】
裏金１０は、Ｃを０．１５質量％含有し、Ｍｎを０．０６質量％含有し、残部がＦｅからなる鋼で形成されている。なお、裏金１０は、ライニング１１とオーバーレイ１２とを介して相手軸２からの荷重を支持できる材料で形成されればよく、必ずしも鋼で形成されなくてもよい。
【００１３】
ライニング１１は、裏金１０の内側に積層された層であり、本発明の基層を構成する。ライニング１１は、Ｓｎを１０質量％含有し、Ｂｉを８質量％含有し、残部がＣｕと不可避不純物とからなる。ライニング１１の不可避不純物はＭｇ，Ｔｉ，Ｂ，Ｐｂ，Ｃｒ等であり、精錬もしくはスクラップにおいて混入する不純物である。ライニング１１における不可避不純物の含有量は、全体で０．５質量％以下である。
【００１４】
中間層１３は、純Ａｇによって形成されている。中間層１３における不可避不純物の含有量は、全体で０．５質量％以下である。
【００１５】
オーバーレイ１２は、ライニング１１の内側の表面上に積層された層である。オーバーレイ１２は、ＢｉとＳｂの合金めっき被膜である。また、オーバーレイ１２は、ＢｉとＳｂと不可避不純物とからなる。オーバーレイ１２おける不可避不純物の含有量は、全体で０．５質量％以下である。
【００１６】
【表１】
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表１は、オーバーレイ１２におけるＳｂの濃度（質量濃度）を示す表である。図２は、オーバーレイ１２におけるＳｂの濃度（質量濃度）を示すグラフである。図２の横軸は中間層１３との界面からの距離を示し、縦軸はＳｂの濃度を示す。表１，図２においては、約２質量％に収束する試料ＡのＳｂの濃度（三角）と、約１質量％に収束する試料ＢのＳｂの濃度（丸）と、濃度勾配を有さない試料Ｃの濃度（四角）とが示されている。図２に示すように、試料Ａ，試料Ｂにおいて、中間層１３との界面においてＳｂの濃度が最大となる。そして、試料Ａ，試料Ｂにおいて、中間層１３との界面からの距離が長くなるほど（オーバーレイ１２の表面からの深さが浅くなるほど）、Ｓｂの濃度が連続的に低くなっている。オーバーレイ１２全体におけるＳｂの平均濃度は３．０５質量％であった。
【００１７】
試料Ａ，試料Ｂにおいて、中間層１３との界面からの距離が大きくなるほどＳｂの濃度の傾き（絶対値）が小さくなり、中間層１３との界面からの距離が４μｍ以上となる領域においてＳｂの濃度がほぼ一定に収束している。試料Ａ，試料Ｂにおいて、オーバーレイ１２の表面からの深さが第１深さとなる第１領域（中間層１３との界面Ｘの距離が４μｍ以下の領域）におけるＳｂの濃度の傾きと標準偏差は、オーバーレイの表面からの深さが第１深さよりも浅い第２領域（中間層１３との界面Ｘの距離が４μｍよりも大きい領域）におけるＳｂの濃度の傾きと標準偏差よりも大きい。
【００１８】
試料Ａの第１領域におけるＳｂの濃度の傾きは、第２領域におけるＳｂの濃度の傾きの７．６倍となっている。試料Ａの第１領域におけるＳｂの標準偏差は、第２領域におけるＳｂの濃度の標準偏差の１８．１倍となっている。一方、試料Ｂの第１領域におけるＳｂの濃度の傾きは、第２領域におけるＳｂの濃度の傾きの３．７倍となっている。試料Ｂの第１領域におけるＳｂの標準偏差は、第２領域におけるＳｂの濃度の標準偏差の３．２倍となっている。
【００１９】
本実施形態のオーバーレイ１２は、試料Ａと同様の製造方法で形成されるとともに、膜厚が２０μｍとなるオーバーレイ１２の表面におけるＳｂの濃度は１．８質量％であった。従って、本実施形態においても図２の試料Ａと同様のＳｂの濃度勾配が存在すると判断できる。なお、オーバーレイ１２におけるＳｂの濃度は、後述するオーバーレイ１２の電気めっきのめっき浴におけるＳｂ濃度の増減によって調整できる。
【００２０】
図３Ａ，図３Ｂは、オーバーレイ１２の断面写真である。図３Ａ，図３Ｂの断面写真は、Ｓｂの濃度が高い部位ほど濃い色になるようにマッピングが行われたものでる。図３に示されるように、オーバーレイ１２の表面からの深さが浅くなるほど、Ｓｂの濃度が連続的に低くなっていく。すなわち、オーバーレイ１２の表面からの深さが深くなるほど、Ｓｂの濃度が連続的に高くなっている。また、Ｓｂの残部がＢｉであると考えることができるため、オーバーレイ１２の表面からの深さが深くなるほど、Ｂｉの濃度が連続的に低くなっている。すなわち、オーバーレイ１２の表面からの深さが浅くなるほど、Ｂｉの濃度が連続的に高くなっている。なお、図３Ａは、厚さが約１０μｍのオーバーレイ１２の断面を撮像したものである。
【００２１】
なお、オーバーレイ１２におけるＳｂの濃度は、電子線マイクロアナライザ（日本電子製  ＪＭＳ−６６１０Ａ）を用いて、エネルギー分散型Ｘ線分光法により計測した。具体的に、オーバーレイ１２と中間層１３との界面Ｘから上端（表面側の端）までの距離が１μｍずつ異なる複数の矩形領域Ｅを設定し、当該矩形領域Ｅ内におけるＳｂの平均質量濃度を各距離におけるＳｂの質量濃度として計測した。すべての矩形領域Ｅによって構成される全体領域ＥＡを設定し、当該全体領域ＥＡ内におけるＳｂの平均質量濃度をオーバーレイ全体におけるＳｂの平均濃度として計測した。
【００２２】
以上説明した摺動部材１から中間層１３を省略した疲労試験片（コンロッドＲ）を作成し、その疲労面積率を計測したところ、疲労面積率は３０％と良好であった。ここで、本実施形態のように、オーバーレイ１２全体におけるＳｂの平均濃度が３．０５質量％と低濃度である場合、中間層１３を設けなくても、ライニング１１からオーバーレイにＣｕがほぼ拡散しないことが確認されている。そのため、本実施形態のように、オーバーレイ全体におけるＳｂの平均濃度が３．０５質量％と低濃度である場合、中間層１３がある場合とない場合とで同様の疲労面積率が得られるものと考えられる。ここで、中間層１３そのものが破壊したり、中間層１３の界面で剥離が起きたりする場合には、中間層１３の存在が疲労面積率に影響することとなる。本実施形態において、中間層１３の破壊や剥離が生じなかったため中間層１３がある場合とない場合とで同様の疲労面積率が得られるものと考えられる。そのため、中間層１３を省略した疲労試験片を使用した。疲労面積率は、以下の手順で計測した。図４は、疲労試験の説明図である。まず、図４に示すように、長さ方向の両端に円柱状の貫通穴が形成されたコンロッドＲを用意し、一端の貫通穴にて試験軸Ｈ（ハッチング）を軸受けさせた。
【００２３】
なお、試験軸Ｈを軸受けするコンロッドＲの貫通穴の内周面に摺動部材１と同様のオーバーレイ１２（黒色）を形成した。試験軸Ｈの軸方向におけるコンロッドＲの両外側において試験軸Ｈを軸受けし、摺動速度が６．６ｍ／秒となるように試験軸Ｈを回転させた。摺動速度とは、オーバーレイ１２の表面と試験軸Ｈとの間の相対速度である。試験軸Ｈとは反対側のコンロッドＲの端部を、コンロッドＲの長さ方向に往復移動する移動体Ｆに連結し、当該移動体Ｆの往復荷重を８０ＭＰａとした。また、コンロッドＲと試験軸Ｈとの間には、約１４０℃のエンジンオイルを給油した。
【００２４】
以上の状態を５０時間にわたって継続することにより、オーバーレイ１２の疲労試験を行った。そして、疲労試験後において、オーバーレイ１２の内側の表面（摺動面）を、当該表面に直交する直線上の位置から当該直線を主光軸とするように撮影し、当該撮影された画像である評価画像を得た。そして、評価画像に映し出されたオーバーレイ１２の表面のうち損傷した部分をビノキュラー（拡大鏡）で観察して特定し、当該損傷した部分の面積である損傷部面積を、評価画像に映し出されたオーバーレイ１２の表面全体の面積で除算した値の百分率を疲労面積率として計測した。
【００２５】
以上説明した本実施形態において、オーバーレイ１２に軟質のＢｉだけでなく硬質のＳｂが含まれるため、硬質のＳｂによって耐疲労性を向上させることができる。また、表面からの深さが深くなるにつれてＳｂの濃度が高くなるため、摩耗初期においては良好ななじみ性を実現し、摩耗が進行した段階で高い耐摩耗性を実現できる。さらに、表面からの深さが深くなるにつれてＳｂの濃度が高くなるため、層間の剥離を防止することができる。
【００２６】
また、オーバーレイ１２の表面からの深さが第１深さとなる第１領域（中間層１３との界面Ｘの距離が４μｍ以下の領域）におけるＳｂの濃度の傾きは、オーバーレイの表面からの深さが第１深さよりも浅い第２領域（中間層１３との界面Ｘの距離が４μｍよりも大きい領域）におけるＳｂの濃度の傾きよりも大きい。これにより、摩耗の進行とともにオーバーレイ１２の硬度を急激に増加させることができる。
【００２７】
以上説明したＳｂの効果は、オーバーレイ１２におけるＳｂの平均濃度が高くなるほど大きくなると考えられる。しかし、オーバーレイ１２におけるＳｂの平均濃度を高くすると、Ｃｕがライニング１１からオーバーレイ１２に拡散し、拡散したＣｕが耐疲労性を低下させるという弊害が生じることとなる。そこで、Ｃｕの拡散を抑制するための構成として中間層１３を形成することとした。
【００２８】
以下、中間層１３の効果確認試験の結果について説明する。
【表２】
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表２は、中間層１３の効果確認試験の結果を示す表である。中間層１３の効果確認試験においては、６種類の試料Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２について、オーバーレイ１２におけるＣｕの濃度を計測した。試料Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２は、いずれもＣｕの拡散が促進されるように、Ｓｂの平均濃度を５．０％と高濃度化したオーバーレイ１２を形成した摺動部材１である。
【００２９】
試料Ｄ１，Ｄ２は、中間層１３を介することなく、ライニング１１上に、直接、オーバーレイ１２を形成した摺動部材１である。試料Ｅ１，Ｅ２は、純Ａｇによって厚みが２μｍとなるように形成された中間層１３を介して、ライニング１１上にオーバーレイ１２を形成した摺動部材１である。試料Ｅ１，Ｅ２は、第１実施形態の中間層１３と同じ構成である。試料Ｆ１，Ｆ２は、Ａｇ−Ｓｎ合金によって厚みが２μｍとなるように形成された中間層１３を介して、ライニング１１上にオーバーレイ１２を形成した摺動部材１である。Ａｇ−Ｓｎ合金においてＳｎは３０質量％だけ含有されている。
【００３０】
試料Ｄ２，Ｅ２，Ｆ２は、Ｃｕの拡散が生じ得るように、摺動部材１の完成後に熱処理（大気中において１５０℃で５０時間保持）を行ったものである。一方、試料Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１は摺動部材１の完成後に熱処理を行っていないものである。
【００３１】
図５Ａ〜図５Ｃは、試料Ｄ２，Ｅ２，Ｆ２におけるオーバーレイ１２の断面写真である。図５Ａ〜図５Ｃの断面写真は、Ｃｕの濃度が高い部位ほど濃い色になるようにマッピングが行われたものでる。表１に示すように、中間層１３を形成せず、かつ、熱処理を行った試料Ｄ２においてのみオーバーレイ１２にＣｕが拡散することが分かった。試料Ｄ２において黒色で示されたライニング１１からＣｕが線状に拡散していることが、図５Ａにおいても観察できる。なお、試料Ｄ２のオーバーレイ１２において界面Ｘからの距離が長くなるほどＣｕの濃度が低くなり、Ｃｕがライニング１１から拡散していることが理解できる。従って、中間層１３を形成することなく、Ｓｂが高濃度のオーバーレイ１２を形成した摺動部材１を実製品の使用環境において使用すると、Ｃｕがライニング１１からオーバーレイ１２に拡散し、拡散したＣｕが耐疲労性を低下させることが理解できる。
【００３２】
これに対して、中間層１３を設けた試料Ｅ２，Ｆ２においては、熱処理を行ったにも拘わらず、いずれもＣｕの濃度が０質量％となっている。従って、オーバーレイ１２におけるＳｂの濃度を高濃度化しても、ライニング１１からオーバーレイ１２に拡散するＣｕの量を抑制でき、拡散したＣｕが耐疲労性を低下させることを防止できる。Ｓｂの濃度が高くなるほどオーバーレイ１２を硬くすることができるため、Ｓｂの濃度を高濃度化することにより、耐疲労性をより向上させることができる。むろん、第１実施形態のように、Ｓｂが低濃度のオーバーレイ１２においても、中間層１３を形成することにより、確実にＣｕの拡散を防止できる。なお、オーバーレイ１２におけるＣｕの濃度の計測方法は、Ｓｂの濃度の計測方法と同じである。
【００３３】
（１−２）摺動部材の製造方法：
まず、裏金１０と同じ厚みを有する低炭素鋼の平面板を用意した。
次に、低炭素鋼で形成された平面板上に、ライニング１１を構成する材料の粉末を散布する。具体的に、上述したライニング１１における各成分の質量比となるように、Ｃｕの粉末とＢｉの粉末とＳｎの粉末とを低炭素鋼の平面板上に散布した。ライニング１１における各成分の質量比が満足できればよく、Ｃｕ−Ｂｉ，Ｃｕ−Ｓｎ等の合金粉末を低炭素鋼の平面板上に散布してもよい。粉末の粒径は、試験用ふるい（ＪＩＳ  Ｚ８８０１）によって１５０μｍ以下に調整した。
【００３４】
次に、低炭素鋼の平面板と、当該平面板上に散布した粉末とを焼結した。焼結温度を７００〜１０００℃に制御し、不活性雰囲気中で焼結した。焼結後、冷却した。なお、ライニング１１は必ずしも焼結によって形成されなくてもよく、鋳造等によって形成されてもよい。
【００３５】
冷却が完了すると、低炭素鋼の平面板上にＣｕ合金層が形成される。このＣｕ合金層には、冷却中に析出した軟質のＢｉ粒子が含まれることとなる。
次に、中空状の円筒を直径方向に２等分した形状となるように、Ｃｕ合金層が形成された低炭素鋼をプレス加工した。このとき、低炭素鋼の外径が摺動部材１の外径と一致するようにプレス加工した。
【００３６】
次に、裏金１０上に形成されたＣｕ合金層の表面を切削加工した。このとき、裏金１０上に形成されたＣｕ合金層の厚みがライニング１１と同一となるように、切削量を制御した。これにより、切削加工後のＣｕ合金層によってライニング１１が形成できる。切削加工は、例えば焼結ダイヤモンドで形成された切削工具材をセットした旋盤によって行った。
【００３７】
次に、ライニング１１の表面上にＡｇを電気めっきによって２μｍの厚みだけ積層することにより、中間層１３を形成した。次に、中間層１３の表面上にＢｉを電気めっきによって１０μｍの厚みだけ積層することにより、オーバーレイ１２を形成した。電気めっきの手順は以下のとおりとした。まず、中間層１３の表面を水洗した。さらに、中間層１３の表面を酸洗することにより、中間層１３の表面から不要な酸化物を除去した。その後、中間層１３の表面を、再度、水洗した。
【００３８】
以上の前処理が完了すると、めっき浴に浸漬させたライニング１１に電流を供給することにより電気めっきを行った。メタンスルホン酸：１５０ｇ／Ｌとメタンスルホン酸Ｂｉ：２０ｇ／Ｌと有機系界面活性剤：２５ｇ／Ｌとを含むめっき浴の浴組成とした。以上のめっき浴において、電気分解によって純Ｓｂを０．１８ｇ／Ｌだけ溶解させた。めっき浴の浴温度を、３０℃とした。さらに、ライニング１１に供給する電流を直流電流とし、その電流密度を２．０Ａ／ｄｍ2とした。
【００３９】
なお、めっき浴において、メタンスルホン酸は５０〜２５０ｇ／Ｌの間で調整可能であり、メタンスルホン酸Ｂｉは５〜４０ｇ／Ｌの間で調整可能であり、Ｓｂは０．１〜３ｇ／Ｌであり、有機系界面活性剤は０．５〜５０ｇ／Ｌの間で調整可能である。また、めっき浴の浴温度は２０〜５０℃で調整可能であり、ライニング１１に供給する電流の電流密度は０．５〜７．５Ａ／ｄｍ2で調整可能である。オーバーレイ１２におけるＳｂの濃度は、めっき浴におけるＳｂのイオン濃度を大きくすることによって高くすることができる。
【００４０】
例えば、めっき浴におけるＳｂの濃度を０．２ｇ／Ｌとすることにより、図２において約２質量％に収束するＳｂの濃度（三角）が得られた。めっき浴におけるＳｂの濃度を０．１ｇ／Ｌとすることにより、図２において約１質量％に収束するＳｂの濃度（丸）が得られた。また、メタンスルホン酸をめっき浴に使用することにより、Ｓｂの濃度勾配を実現できることが分かった。メタンスルホン酸の代わりにＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）を使用しためっき浴でオーバーレイ１２を形成したところ、図２の試料Ｃのように濃度勾配を有さないオーバーレイ１２が形成された。ただし、メタンスルホン酸をめっき浴に使用した場合に、必ずしもＳｂの濃度勾配が形成されるのではなく、図３Ａに示すようにＳｂの濃度勾配がないオーバーレイ１２を形成することも可能である。
【００４１】
以上のようにして、電気めっきを行った後に、水洗と乾燥を行った。これにより、摺動部材１を完成させた。さらに、２個の摺動部材１を円筒状に組み合わせることにより、すべり軸受Ａを形成し、エンジンに取り付けた。
【００４２】
（２）他の実施形態：
表２は、オーバーレイ１２の膜厚と表面におけるＳｂの濃度を変化させた複数の試料１〜８について疲労面積率を計測した結果を示す。なお、第１実施形態は、試料７に該当する。図６は、試料１〜８の疲労面積率のグラフである。図６の縦軸は疲労面積率を示し、横軸は表面におけるＳｂの濃度を示す。
【表３】
2020046073.tif 000005
【００４３】
まず、オーバーレイ１２の膜厚が大きいほど疲労面積率が大きくなる。これは、Ｓｂの濃度に拘わらず、オーバーレイ１２の膜厚が大きくなると、オーバーレイ１２の内部に作用する応力が大きくなるからであると考えられる。しかし、オーバーレイ１２にＳｂを含有させることにより、いずれの膜厚においても疲労面積率を低減できることが確認できた。従って、前記実施形態のようにオーバーレイ１２の膜厚を２０μｍとしても良好な耐疲労性を有する摺動部材１を形成できる。
【００４４】
また、同一の膜厚間で疲労面積率を比較すると、表面におけるＳｂの濃度が高いほど疲労面積率を抑制できる。表面におけるＳｂの濃度を１．０質量％以上かつ３．０％以下（望ましくは１．７質量％以上かつ２．６質量％以下）とすることにより、疲労面積率を抑制できる。
【００４５】
前記実施形態においては、エンジンのクランクシャフトを軸受けするすべり軸受Ａを構成する摺動部材１を例示したが、本発明の摺動部材１によって他の用途のすべり軸受Ａを形成してもよい。例えば、本発明の摺動部材１によってトランスミッション用のギヤブシュやピストンピンブシュ・ボスブシュ等のラジアル軸受を形成してもよい。さらに、本発明の摺動部材は、スラスト軸受であってもよく、各種ワッシャであってもよいし、カーエアコンコンプレッサ用の斜板であってもよい。また、ライニング１１のマトリクスはＣｕ合金に限られず、相手軸２の硬さに応じてマトリクスの材料が選択されればよい。また、裏金１０は、必須ではなく省略されてもよい。中間層１３の厚みは、２．０μｍに限らず、０．５〜１０．０μｍ（望ましくは１〜５．０μｍ）の間の任意の厚みであってもよい。中間層１３の厚みを０．１μｍ以上とすることにより、中間層１３にピンホール等の欠陥が生じる可能性を低減できる。中間層１３の厚みを１μｍよりも厚くすることにより、Ｃｕの拡散を中間層１３によって確実に防止できる。
【符号の説明】
【００４６】
１…摺動部材、２…相手軸、１０…裏金、１１…ライニング、１２…オーバーレイ、Ａ…軸受、Ｅ…矩形領域、Ｆ…移動体、Ｈ…試験軸、Ｒ…コンロッド、Ｘ…界面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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