(57)【要約】  本発明は、０．５−５質量％のニッケル、０．２５−２．５質量％のケイ素、＜０．１質量％の鉛、治金溶融工程の結果として生じる不純物、および残りが銅から成るマトリックス材料、および、任意に、少なくとも１つの硬質材料および任意に少なくとも１つの固体潤滑剤を有し、少なくとも１つのテルル添加剤を含む、滑り軸受材料に関する。さらに、本発明は、バッキング層、軸受金属層、および前記軸受金属層に適用される摺動層を有し、前記軸受金属層が前記の滑り軸受材料から成る、滑り軸受複合体材料、並びに、前記の滑り軸受複合体材料から成る滑り要素または滑り軸受に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．５−５質量％のニッケル、０．２５−２．５質量％のケイ素、＜０．１質量％の鉛、治金溶融工程の結果として生じる不純物、および残りが銅から成るマトリックス材料、および、任意に、少なくとも１つの硬質材料および場合により少なくとも１つの固体潤滑剤を有する滑り軸受材料であって、少なくとも一つのテルルの添加剤を含むことを特徴とする、前記滑り軸受材料。
【請求項２】
ケイ素に対するニッケルの質量比が２．５〜５であることを特徴とする、請求項１に記載の滑り軸受材料。
【請求項３】
添加剤が０．０１〜２．０質量％の全量でマトリックス材料内に分散されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の滑り軸受材料。
【請求項４】
添加剤が粒子の形態でマトリックス材料に存在し、測定可能な粒子の９０％が、最大径が３０μｍ、好ましくは１５μｍであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の滑り軸受材料。
【請求項５】
８００ＭＰａ・ｍ／ｓ、好ましくは８５０ＭＰａ・ｍ／ｓ未満の限界値内においては、付着性の摩耗が生じないことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の滑り軸受材料。
【請求項６】
少なくとも一つの硬質材料が、ケイ化物、酸化物、炭化物および窒化物、特にＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｍｏ２Ｃ、ＭｏＳｉ２、ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、Ｓｉ３Ｎ４およびｃ−ＢＮからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の滑り軸受材料。
【請求項７】
ｈ−ＢＮおよびグラファイトからなる群から選択される少なくとも１つの固体潤滑剤を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の滑り軸受材料。
【請求項８】
バッキング層、軸受金属層、および前記軸受金属層に適用される摺動層を有する滑り軸受複合体材料であって、前記軸受金属層が、請求項１〜７のいずれか一つに記載の滑り軸受材料から成ることを特徴とする、前記滑り軸受複合体材料。
【請求項９】
前記軸受金属層が焼結層であることを特徴とする、請求項８に記載の滑り軸受複合体材料。
【請求項１０】
必要に応じて中間層を介して、軸受金属層とバッキング層との間にロールクラッド接続部が設けられることを特徴とする、請求項８に記載の滑り軸受複合体材料。
【請求項１１】
前記軸受金属層が鋳造層であることを特徴とする、請求項８に記載の滑り軸受複合体材料。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の滑り軸受材料を含む滑り要素または滑り軸受。
【請求項１３】
請求項８〜１０のいずれか一つに記載の滑り軸受複合体材料から作製された滑り要素または滑り軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、０．５−５質量％のニッケル、０．２５−２．５質量％のケイ素、＜０．１質量％の鉛、および残りが銅から成るマトリックス材料を有する滑り軸受材料に関する。さらに、本発明は、バッキング層、軸受金属層、および前記軸受金属層に適用される摺動層を有する滑り軸受複合体材料、並びに、すなわち、ブッシングまたは軸受シェルの形態の放射状滑り軸受である滑り要素（摺動部品）に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅、ニッケル、およびケイ素をベースとした鉛不含材料（以下、ＣｕＮｉＳｉ合金と示す）は、長い間既知のものであり、また、滑り軸受材料、特に、ブッシングまたは軸受シェルのための滑り軸受複合体材料として、しばらくの間使用されてきた。公報ＷＯ２００６／１２００１６Ａ１が、上記の組成物を含む材料が示されている例である。
【０００３】
銅−ニッケル−ケイ素は、鋳造および焼結の両方の方法により製造され、または圧延接着を使用しバッキング層に適用して製造できる。これらは高い延性、基本的な強度、および基本的な硬度により特徴づけられる。これらのパラメータは、熱機械的な工程を使用して広い範囲にわたって各々の需要に合わせて調整されることができ、不十分な環境適合性のために置き換えられることが必要とされていた鉛−銅の硬度、強度、および焼付挙動のレベルに当該材料が到達できる。実際、当該材料は、それらの高く基本的な強度および硬度を含む多くの理由により、これらよりも加工性が著しく劣る。乏しい加工性によりより短い道具寿命となり、したがって加工精密性および表面品質に関しても早く劣化する。
【０００４】
ドイツ銅学会は、他の事項の中で、銅の加工性について系統的に調査し、その結果をいわゆる情報プリントアウト（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｐｒｉｎｔ−ｏｕｔ）として発行している。以下のｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｐｒｉｎｔ−ｏｕｔ（ｉ．１８）の１８版、２０１０年を参照される。ここで銅材料の機械加工性は３つの異なるメジャーグループに分割される。機械加工性に関し類似している材料を共に分類される。銅材料は、形成されるチップ形状および工具上の摩耗量に基づき最初に分類される。
【０００５】
機械加工性分類Ｉは非常に良好な機械加工性を有する銅材料、および均質または不均質構造を有する鉛−銅、テルル−銅または硫黄−銅合金を含む。機械加工中に、短く不連続なチップが形成される。工具の摩耗は低いと評価される。機械加工性分類ＩＩは、適度に容易に機械加工可能な材料を含む。機械加工性分類Ｉの材料と比較して、これらの材料を機械加工することにより、より長いチップ、一般に中程度の長さの螺旋形状のチップが得られる。この種の材料を機械加工するときの工具の摩耗は「中程度」と評価される。機械加工性分類ＩＩＩでは、分類ＩおよびＩＩと比較して加工が最も困難な材料がグループ化される。これらの材料を機械加工すると、長い、らせん状の、糸またはリボンチップが形成される。工具の摩耗は高い。
【０００６】
これらの主要グループ内の標準物質の機械加工性について、経験的に得られたデータをさらに区別するために、機械加工性指数も確立されている。第１のグループの材料については、これは１００〜７０である。第２群の場合は６０〜４０、第３群の場合は３０〜２０である。
【０００７】
ドイツ銅学会の情報プリントアウトによれば、材料の組成および熱処理に応じてＣｕＮｉＳｉ合金は、２０〜４０の機械加工性指数を有し、すなわち、機械加工性分類ＩＩまたは機械加工性分類ＩＩＩに属することになる。
【０００８】
１．５〜７．０質量％のＮｉ、０．３〜２．３質量％のＳｉおよび０．０２〜１．０質量％のＳを含む銅ベースで鋳造された電子機器のための合金が、公報ＵＳ２０１３／００２８７８４Ａ１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ２００６／１２００１６Ａ１
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ｔｈｅ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｐｒｉｎｔ−ｏｕｔ  ｉ．１８  ｆｒｏｍ  ｔｈｅ  Ｇｅｒｍａｎ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、既知のＣｕＮ２Ｓｉ合金と同様の良好なトライボロジーおよび機械的特性を有する滑り軸受材料であって、改善された機械加工性および、より長い工具寿命のために、より高い機械精度および表面品質を有する滑り軸受材料を提供することである。本発明の別の目的は、特に既知の材料とは対照的に、特に潤滑が不足している場合に、焼付を起こしにくい材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、請求項１にかかる滑り軸受材料により解決される。
【００１３】
本発明の滑り軸受材料は、０．５−５質量％のニッケル、０．２５−２．５質量％のケイ素、＜０．１質量％の鉛、治金溶融工程の結果として生じる不純物、および残りが銅から成るマトリックス材料を特徴とし、任意に、少なくとも１つの硬質材料および場合により少なくとも１つの固体潤滑剤を有し、少なくとも１つのテルル添加剤、および残りの銅を有する。
【００１４】
チップ破壊（ｃｈｉｐ−ｂｒｅａｋｉｎｇ）元素としてテルルを添加することにより、これらのマトリックス合金のチップ形状及び機械加工性も改良されたことが確認された。Ｔｅ、Ｓ、Ｃｒおよび／またはＺｒの添加は、破断時の材料の伸びの減少を導く。これらの添加物を含まないＣｕＮｉ２Ｓｉは約２０％の破断点伸びを有するが、これはテルルを添加することにより２％まで減少させることができる。したがって、チップは長いリボンまたは連続チップを形成せず、むしろ長いチップとは対照的に、材料の機械加工を妨げることのない微細な針状の破片に砕ける。特に驚くべきことに、テルルの添加がまた滑り軸受材料の焼付感受性を著しく低下させることを見出した。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の滑り軸受材料の表面の光学顕微鏡写真である。
【図２】図２は、滑り軸受の磨耗を判定するための試験プログラムを示す図である。
【図３】図３は、本発明および種々の他の銅合金の測定された摩耗値の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
有利な実施形態によれば、添加剤は、滑り軸受材料に対して０．０１〜２．０質量％の全量でマトリックス材料内に分散される。添加剤はマトリックス材料中に０．０５〜１．０質量％の全量で分散されていることが好ましく、マトリックス材料中に０．１〜０．３質量％の全量で分散していることが特に好ましい。
【００１７】
破断時の伸びが小さすぎると、鋳造後のＣｕＮｉＳｉ材料の変形量が限られてしまうので、破断伸びの低下の効果はある点まで望ましく、この変形能力は、軸受を製造する際に不可欠である。したがって、破断点伸びは決して１％未満であってはならない。その量が２質量％を超えると、これはもはや保証されず、マトリックス材料の強度、変形能などのマトリックス材料の本質的な特性に影響を及ぼし得る。量が低すぎる場合、すなわち０．０１質量％未満である場合、チップ破壊効果は十分に現れない。  チップ破壊効果は、マトリクス材料の特性を著しく悪化させることなく、既に０．１〜０．３質量％の添加量で非常によく効果を示す。したがって、この量の範囲は非常に良好な妥協点であることは明白である。
【００１８】
添加されたテルルは、ＣｕＮｉＳｉマトリックス内に溶解されず、従って別個の相にある。この相は、マトリックス材料の粒界で主に見出され、機械加工のような機械的負荷が重く局部的に負荷されると、マトリックス構造内で亀裂が転流され、そして、最終的には、連続的な負荷の下でチップが破壊されることを促進する。好ましくは、マトリックス材料中の測定可能な粒子の９０％は最大径が３０μｍ、さらに好ましくは１５μｍの最大径である。「測定可能」とは、５００ｎｍの最小サイズを有する全ての粒子を指す。この最小サイズは、検出のための明示的な「カットオフ」ポイントとしてのみ機能し、したがってパラメータにおける明瞭性の目的のためにのみに示される。
【００１９】
添加剤の粒子形態がこのサイズの粒子を形成する場合、マトリクス材料の他の機械的特性およびトライボロジー特性は、わずかしか影響を受けないか、全く影響を受けず、焼付けに対する感受性（焼き付けの生じやすさ）の場合には、驚くべきことに肯定的な影響を受ける一方で、添加剤は滑り軸受材料の機械加工性を著しく高めるようにＣｕＮｉＳｉマトリックス中に分散される。これは、粒子のより微細な分布がマトリックス構造の粒界に広範な破壊を引き起こし、したがってチップがより容易に破壊されるという事実による。強度の著しい損失を招くのを防ぐために、上記で概説した境界内のチップ破壊添加剤の含有量を保持する必要がある。しかしながら、粒子が１５μｍよりも大きく、従って、２質量％以下の割合で構造中に散発的かつ局所的にのみ見出すことができる場合、材料全体に十分なチップ破壊効果はない。
【００２０】
マトリックス内に少なくとも１つの添加剤を分散させた後、滑り軸受材料は有利には機械加工性インデックスが１００〜７０である。機械加工性インデックスが１００〜７０の場合、滑り軸受材料は加工グループＩに分類される。機械加工においては不連続チップが形成されるが、加工エリアから効果的に取り除くことができるために、材料加工に悪影響を与えることはない。これにより、表面品質、加工精度が向上し、工具の摩耗が軽減される。
【００２１】
別の有利な実施形態では、８００ＭＰａ  ｍ／ｓ、好ましくは８５０ＭＰａ  ｍ／ｓ未満の荷重および摺動速度の限界値を下回る滑り軸受材料においては、付着性の磨耗は生じない。
【００２２】
例えば、以下の図２に示されるように、最大荷重とすべり速度の測定値が焼付試験に記録された。８００ＭＰａ  ｍ／ｓ、好ましくは８５０ＭＰａ  ｍ／ｓの限界値または最大値は、他の公知のＣｕＮｉＳｉ材料よりも驚くほど顕著に高い。従って、テルルの上記範囲内での添加により、チップ破壊効果のみならず摩耗低減又は潤滑効果をも生じる。本発明の軸受材料の場合、焼付による材料の損傷は、非常に高い負荷および／または相対的な摺動パートナー速度のもとでのみ生じるので、前記滑り軸受材料は、不十分な潤滑で負荷に長く耐えることができる。
【００２３】
当該滑り軸受材料において、ケイ素に対するニッケルの質量比が２．５〜５であることが好ましい。
【００２４】
当該質量比は、良好なトライボロジー特性を担保するニッケル−ケイ素化合物の形成に有利である。これにより特に滑り軸受材料の焼き付けの生じやすさが改善され、これによりテルルの添加を組み合わせた材料は周知の鉛−銅材料の特性を超えることができる。
【００２５】
また、滑り軸受材料は、好ましくは、ケイ化物、酸化物、炭化物および窒化物、特にＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｍｏ２Ｃ、ＭｏＳｉ２、ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、Ｓｉ３Ｎ４およびｃ−ＢＮからなる群から選択される少なくとも１つの硬質材料を含むとよい。
【００２６】
また、滑り軸受材料が、ｈ−ＢＮおよびグラファイトからなる群から選択される少なくとも１つの固体潤滑剤を含むことが有利である。
【００２７】
上記の軸受材料は、滑り軸受要素、例えばブッシングまたは軸受シェルにおいて固体材料として使用することができる。固体材料は、材料が十分なレベルの強度を有し、したがってそれ自体を支持することを意味する。同時に、材料は軸受金属の役割を果たす。
【００２８】
本発明はまた、バッキング層と、軸受金属層と、前記軸受金属層に適用された摺動層とを有するすべり軸受複合材料を含む。軸受金属層は、上述したタイプのすべり軸受材料からなる。
【００２９】
特に軸受シェルに変換された滑り軸受要素の形態の滑り軸受複合材料は、最終加工段階において、穿孔（ドリル）によって調整される。軸受シェルは基本的に量産する必要があるため、現在この加工段階を最適化する必要がある。例えば、複数の同じ軸受シェルを一列に配置し、１つの作業ステップでドリル加工することができる。さらに、高い切削速度および送り速度が必要となる。工具の寿命は長くする必要があり、工具と次のセットアップ手順を変更する際にできるだけ時間がかからないようにする必要がある。最後に重要なことには、冷却材および潤滑剤からの残留物が軸受シェル表面から取り除かなければならず、湿式機械加工を省略しなければならないことである。したがって、機械加工性は、現在、この用途において最も重要な要素である。
【００３０】
滑り軸受複合材料におけるバッキング層は、好ましくはスチール層とすると良い。
【００３１】
いわゆるスチールバッキングは、その剛性のために必要な圧入を保証し、軸受材料の構造の組成は、強度の要求に関係なく調整することができる。したがって、請求されている銅合金の微細構造は、それらの強度および硬度ならびに焼付挙動のような摩擦特性が従来の鉛青銅材料のものと類似するように設計することができる。全体として、滑り軸受複合材料の適用範囲が大きく拡大される。スチールバッキングの場合、複合材料は、スチール被膜（ｃａｓｉｎｇ）が使用される状況における熱膨張係数に関する利点も提供する。
【００３２】
テルル相が使用される以下に記載される製造プロセスの目的は、添加剤の相が焼付挙動に関して有益であることが証明された規定サイズで最終製品中に存在させることである。この場合のように、摺動特性を最適化するためのものではなく、むしろ強度または導電性を向上させるための仕上げエージング熱処理の必要もない。
【００３３】
本発明の有利な実施形態によれば、軸受金属層は焼結層である。
【００３４】
焼結層は、粉末形態のスチールバッキングに適用される。添加剤はプレ合金化されたマトリックス材料に既に含まれており、これと共に粉砕されてよく、または、別の粉末としてマトリックス材料の焼結粉末に添加されていてもよい。ＣｕＮｉＳｉマトリックスおよび添加剤が別の粉末形態である場合、これらの粉末は適切な質量分布により混合され、次いでバッキング層上で焼結され得る。スチールバッキングに適用される焼結材料は、１０〜３０分間にわたって８００℃〜１０００℃の焼結温度に加熱される。ここで、当該焼結工程において、最初のアニーリング工程が統合される。続く圧延手順において、その多孔が望ましいレベルとなるまで軸受け金属層を圧延する。同時に圧延とともにアニーリングを組み合わせて、軸受け金属の所望の材料特性、特に生じる強度を調整できる。焼結手順の詳細は、以下の通りである：焼結粉末は、所定の厚さで鋼裏材に適用される。第１の焼結手順は、８００℃〜１０００℃の温度で行われる。第２の焼結工程を同様の温度で行う前に、焼結層を１０〜３０％の変形のうちに圧延工程を用いて圧縮し、凝縮させる。最終の１回の圧延は、２種の金属から成るストリップを所望の強度と厚さの許容差に調整する手順を完了する。両方の焼結手順において、冷却条件は、別個のテルル粒子が３０μｍ、好ましくは１５μｍの最大径を超えないように制御される。
【００３５】
別の実施形態によれば、必要に応じて中間層を介して、軸受金属層とバッキング層との間にロールクラッド接続部が設けられる。
【００３６】
最初に、軸受金属はストリップ材料の形で製造され、中間層は任意に予備クラッディング（被膜）され、次いで軸受金属がバッキング層（中間層の有無にかかわらず）上にロールアウトされる。これにより、軸受金属は３５〜７０％の変形を受け、これにより、軸受金属の機械的特性を所望のレベルに調整するためにその後の熱機械的処理を行う必要がある。これには、５５０℃〜７００℃で２〜５時間の複合体の初期アニーリング、複合体の少なくとも１回の初期圧延が含まれ、これにより２０〜３０％の変形度が達成され、少なくとも１回の第２のアニーリング工程５００℃〜６００℃で１時間以上、必要に応じて複合体の２回目の圧延を行い、それにより最大で３０％の変形度が達成され、続いて＞５００℃の温度で少なくとも１時間、３回目のアニーリングを行う。アニーリング温度およびこの温度で保持される時間は、テルル相が上記のサイズ範囲内に形成されるように選択される。強度と導電性を高めるために通常使用されるエージング熱処理は必要ない。上記３回目のアニールの前に冷却圧延が行われるので、このアニーリング工程によりテルル相のサイズが調整されるとともに、マトリックス材料の再結晶化が引き起こされる。
【００３７】
中間層のために、例えば銅−亜鉛合金または銅−錫合金のような銅または銅合金のいずれかを使用することができる。
【００３８】
別の代替実施形態では、前記軸受金属層は鋳造層である。バッキング層上の鋳造は、典型的には１０００℃〜１２５０℃の温度で行われる。この場合もまた、所望の材料特性、特に、テルルサイズ分布、したがって、焼付に対する改善された耐性を達成するために、圧延およびアニーリングを用いた熱機械的処理が行われる。スチールストリップに鋳造した後、６５０℃以上の温度で数時間（＞４時間）、複合体の均質化処理が行われる。いくつかのローリングパスで３５〜７０％の複合体のその後の変形があり、続いてテルル相のサイズを調整する別の最終のアニーリングの工程が行われ、マトリックス材料の再結晶化を引き起こす。ここでも５００℃以上の温度が＞１時間使用される。
【００３９】
摺動軸受材料及び摺動軸受複合材料に加えて、本発明は、滑り要素、特に、上記のタイプの滑り軸受材料からなる滑り軸受も含む。
【００４０】
滑り軸受要素を製造するために、板がスリットされ、次いで、上記のように製造された、固体または滑り軸受複合材料から分離され、公知の変形プロセスを用いて滑り軸受要素（例えば軸受シェルまたはブッシュ）に変形される。これに続いて、軸受穴の寸法精度を作成する機械加工プロセス、および必要に応じて摺動層を適用する機械加工プロセスが行われる。
【００４１】
本発明の滑り軸受材料の他の特性および特徴は、以下の図面において説明される。これらは：図１は、本発明の滑り軸受材料の表面の光学顕微鏡写真である。図２は、滑り軸受の磨耗を判定するための試験プログラムを示す図である。図３は、本発明および種々の他の銅合金の測定された摩耗値の図である。
【００４２】
図１は、本発明の滑り軸受材料の表面の横断面の光学顕微鏡写真を示す。スケールは５００：１であり、μｍ単位の長さの範囲が可視できる。示したサンプルは、２．１４質量％のニッケル、０．７３質量％のケイ素、１．５２質量％のテルル、および残りが銅の組成物を有し、ここで、ニッケル、ケイ素および銅材料はマトリックス材料を形成し、テルルはその溶解しない層に存在した。
【００４３】
純粋なマトリックス材料は青白エリア（２）に示され、より暗い着色エリア（４）は局在化粒子の形態の添加されたテルルを示す。図１においては、マトリックス中のテルル相およびテルル粒子の相分離が明確に見られる。当該テルル相は明確に適宜できるように存在し、細長い斑であり、好ましくは測定できる場合の９０％においては最大径が１５μｍである。
【００４４】
このタイプの本発明の材料および比較材料に、図１に示す図式に従った摩耗試験を行った。測定が行われた試験台は、本来のピストン、コネクティングロッド、クランクシャフトおよび滑り軸受を備えた内燃機関と同様である。試験中、クランクシャフトの回転速度は毎分１９００回転から毎分最大８０００回転へと徐々に増加させた。後者の値は、クランクピン面と滑り軸受面との間の最大相対速度１９．７ｍ／ｓに等しい。ここでは、滑り軸受は、２つの軸受シェルの形態の２つの部分で示されているコネクティングロッドの大きな目に正弦波荷重を受ける。回転速度と同時に、発生する遠心力のために負荷が徐々に増加する。図では、負荷（ＭＰａ）と相対速度（ｍ／ｓ）の積が曲線２０としてプロットされ、図の左側にｙ軸にスケールされている。軸受は、最初に５００ｍｌ／分の一定の油流速のオイルで潤滑される。最大負荷に達する前の２５０分の期間の後、油の流れは徐々に減少し、負荷または回転の速度は徐々に増加する。また、油の流れは曲線２２としてダイアグラム上にプロットされ、ｙ軸に図の右側にｙ軸にスケールされている。これらの条件下でベアリングが傷つく最大荷重と摺動速度は、同じ条件でベアリング材当り少なくとも３つの試験のそれぞれで測定され、図３の図に平均値としてプロットされている。
【００４５】
図３では、このようにして測定された最大荷重および摺動速度の値が、４つの異なるＣｕＮｉ２Ｓｉ微細構造の修飾の焼付挙動を示すものとして示されている。４つの変形系値においてマトリックス材料は同じ組成である：２質量％のＮｉ、０．６質量％のＳｉ、残りのＣｕ。１２の材料のみ０．５質量％の付加的なテルルを含み、したがって、本発明の滑り軸受材料を示す。
【００４６】
材料１０はＣｕＳｉ２Ｎｉ材料を再結晶化されたものであり、スチール上に鋳造され、その後上記の熱機械的処理を行った。当該熱機械的処理を行った後に、微細構造が精細に特徴付けられ、銅マットリックスにおけるＮｉＳｉ上の均一に等方に分布した金属間の凝結（「再結晶化」）が見られた。当該材料において、７２０ＭＰａ  ｍ／ｓの平均負荷限界が測定された。
【００４７】
材料１２は、スチールバッキングなしであり、熱機械的処理を使用し再結晶化されたチップブレーカを有するＣｕＮｉ２Ｓｉ固体軸受材料である。他の全ての試験されたＣｕＮｉ２Ｓｉ材料と比較して、焼付きなしに８３０ＭＰａ  ｍ／ｓの最大の平均負荷限界を有していた。
【００４８】
材料１４は、バンドとして最初にロールアウトされ、その後上記の続くロールクラッド工程によりスチールバッキングに結合されたロールクラッドされたＣｕＮｉ２Ｓｉ材料であり、そして、熱機械的処理が行われた。これによれば、７７０ＭＰａ  ｍ／ｓの平均負荷限界が測定された。
【００４９】
材料１６は、上記の方法でスチールバッキング上に鋳造されたＣｕＮｉ２Ｓｉ鋳造材料である。当該材料は続く機械的処理を行わず、したがって再結晶化されていない。その結果、２７０ＭＰａ  ｍ／ｓのみの平均負荷限界が測定された。
【００５０】
したがって、本発明の滑り軸受材料は、添加剤を含有しない公知の滑り軸受材料と比較して、改善されたレベルの機械加工性を有するだけでなく、驚くほど顕著に減少する焼き付き感受性を有する。したがって、当該材料は、潤滑剤が不十分であっても、潤滑油がない場合においてさえ、その使用に特に好適である。
【図１】
2017516915.tif 000003
【図２】
2017516915.tif 000004
【図３】
2017516915.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月10日(2016.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．５−５質量％のニッケル、０．２５−２．５質量％のケイ素、＜０．１質量％の鉛、治金溶融工程の結果として生じる不純物、および残りが銅から成るマトリックス材料、および、任意に、少なくとも１つの硬質材料および場合により少なくとも１つの固体潤滑剤を有する滑り軸受材料であって、少なくとも一つのテルルの添加剤を含み、前記添加剤が０．０１〜２．０質量％の全量でマトリックス材料内に分散されていて、添加剤が粒子の形態でマトリックス材料内に存在し、測定可能な粒子の９０％が、最大径が３０μｍであることを特徴とする、前記滑り軸受材料。
【請求項２】
ケイ素に対するニッケルの質量比が２．５〜５であることを特徴とする、、請求項１に記載の滑り軸受材料。
【請求項３】
添加剤が粒子の形態でマトリックス材料に存在し、添加剤の測定可能な粒子の９０％は、最大径が１５μｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載の滑り軸受材料。
【請求項４】
少なくとも一つの硬質材料が、ケイ化物、酸化物、炭化物および窒化物、特にＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｍｏ２Ｃ、ＭｏＳｉ２、ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、Ｓｉ３Ｎ４およびｃ−ＢＮからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の滑り軸受材料。
【請求項５】
ｈ−ＢＮおよびグラファイトからなる群から選択される少なくとも１つの固体潤滑剤を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の滑り軸受材料。
【請求項６】
バッキング層、軸受金属層、および前記軸受金属層に適用される摺動層を有する滑り軸受複合体材料であって、前記軸受金属層が、請求項１〜５のいずれか一つに記載の滑り軸受材料から成ることを特徴とする、前記滑り軸受複合体材料。
【請求項７】
前記軸受金属層が焼結層であることを特徴とする、請求項６に記載の滑り軸受複合体材料。
【請求項８】
必要に応じて中間層を介して、軸受金属層とバッキング層との間にロールクラッド接続部が設けられることを特徴とする、請求項６に記載の滑り軸受複合体材料。
【請求項９】
前記軸受金属層が鋳造層であることを特徴とする、請求項６に記載の滑り軸受複合体材料。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の滑り軸受材料を含む滑り要素または滑り軸受。
【請求項１１】
請求項６〜９のいずれか一つに記載の滑り軸受複合体材料から作製された滑り要素または滑り軸受。
【国際調査報告】
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