[发明专利]滑动材料及轴承装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种滑动材料及轴承装置。

背景技术

滑动材料避免使用Pb等环境负荷物质，同时要求对于增大的负荷进一步提高性能。例如，专利文献1提出了在以Sn-Sb-Cu为基础的Sn基的滑动材料中添加Co、Mn、Sc、Ge等元素。由此，在专利文献1中，析出的Sn-Cu、Sn-Sb被微细化及圆化，滑动材料的Sn基母体的强度得到提高。即，在专利文献1的情况下，滑动材料通过使用硬度高的Sn-Cu的析出物，在提高强度的同时，提高耐磨性。

但是，硬度高的Sn-Cu的析出物比滑动的配对部件硬。因此，使用以Sn-Cu作为主要析出物的滑动材料存在如下问题：引起配对部件的损伤，作为结果，可以招致烧结（发热胶着）或粘着等。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】特表2011-513592号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于，提供一种滑动材料及轴承装置，所述滑动材料不使用Pb等环境负荷物质，谋求耐烧结性的进一步提高。

用于解决课题的手段

第1发明所述的滑动材料为在Sn基母体中分散有比所述Sn基母体硬的两种以上的含Sn金属间化合物的滑动材料。所述含Sn金属间化合物至少含有最硬的第一位化合物、硬度次于所述第一位化合物的第二位化合物。

Sn基的滑动材料根据添加的金属元素生成两种以上的含Sn金属间化合物。这些两种以上的含Sn金属间化合物的硬度各不相同。即，两种以上的含Sn金属间化合物含有作为最硬的金属间化合物的第一位化合物及硬度次于第一位化合物的第二位化合物。滑动材料中所含的金属元素的种类并不限于两种，也可以为三种以上。在该情况下，含Sn金属间化合物有时生成三种以上。此时，当然，硬度次于第二位化合物的含Sn金属间化合物为第三位化合物，硬度次于第三位化合物的含Sn金属间化合物为第四位化合物。另外，滑动材料除Sn及与Sn一起生成金属间化合物的各种元素之外，还含有不可避免的杂质。

本发明人发现：这样在Sn基母体中含有两种以上的含Sn金属间化合物时，硬度为第二位的第二位化合物大大有助于滑动材料的耐烧结性的提高。Sn基的滑动材料，例如作为轴承部件即滑动部件由于与配对部件滑动，招致Sn基母体物质等附着于配对部件。附着于该配对部件的成分物质成为滑动材料与配对部件的局部接触的原因，招致局部的磨损和/或烧结。因此，需要除掉附着于配对部件的成分物质，可以利用滑动材料中析出的硬的析出物刮掉。另一方面，如上所述，例如像Sn-Cu那样比配对部件硬的析出物使配对部件损伤，作为结果招致烧结。由此，滑动部件优选含有抑制配对部件的损伤、同时刮掉附着的成分的析出物。即，本发明人发现：在Sn基的滑动材料的情况下，通过控制硬度顺序为第一位的第一位化合物及硬度顺序为第二位的第二位化合物，可以不招致配对部件的损伤，且刮掉Sn基母体物质等附着成分，可以提高耐烧结性。

具体而言，通过构成滑动材料的含Sn金属间化合物满足以下的条件(1)至(3)的全部，可以提高耐烧结性。

(1)将观察视野的面积设为面积S、将含Sn金属间化合物的总面积设为总面积St时，含Sn金属间化合物的面积率R＝St/S为20%≤R≤60%。

在此，含Sn金属间化合物的总面积St是指至少含有第一位化合物及第二位化合物的两种以上的含Sn金属间化合物在观察视野中的面积的总和。附着于配对部件的Sn基母体物质由于滑动材料中析出的含Sn金属间化合物而被刮掉。因此，含Sn金属间化合物的面积率R低于20%时，附着于配对部件的Sn基母体物质的刮掉不充分。另一方面，含Sn金属间化合物的面积率R超过60%时，相对于Sn基母体析出的含Sn金属间化合物过量。因此，与配对部件滑动时的摩擦阻力增大，发热增大。因此，通过将面积率R设定为20%≤R≤60%，可以兼具Sn基母体物质的刮掉作用和发热的抑制。

本说明书中的观察视野是指用例如显微镜等放大的任意的视野。本发明以含Sn金属间化合物的面积率为基准进行限定。因此，观察视野的倍率或面积可以任意地设定。

(2)将观察视野中的第二位化合物的面积设为第二位面积S2时，相对于总面积St的第二位化合物的面积率R2＝S2/St为5%≤R2≤50%。