[发明专利]轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承，在Cu合金的基台上形成有由以白合金为主的Sn合金层构成的滑动面，其中，能够抑制Cu和Sn的金属间化合物的产生，可以延长寿命。

本申请对日本特愿2008-74546号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

众所周知，在汽轮机、离心压缩机这样的旋转机械中，为了支承转子的径向方向及推力方向的力，广泛使用滑动轴承。

滑动轴承的构成通常是在由碳素钢构成的基台上形成由以白合金为主的Sn合金层构成的滑动面，但为了提高作为轴承的热传导性，有时使用Cu合金的基台。

这样，在由Cu合金构成的基台上形成有由Sn合金层构成的滑动面的轴承存在如下问题，当由于使用中的温度上升而轴承达到50～60℃时，基台所含有的Cu和Sn合金层中的Sn发生反应而形成由Cu-Sn构成的柱状的金属间化合物，当附加外力时，该金属间化合物成为起点而Sn合金层容易剥离。

于是，关于抑制由Cu-Sn构成的金属间化合物的形成且具备由Cu合金构成的基台和由Sn合金层构成的滑动面的轴承，公开有一种用于提高耐剥离性的技术(例如参照下述的专利文献1)。

专利文献1：(日本)特开平8-135660号公报

但是，根据上述公开的技术，为了提高耐剥离性，在Sn合金层的内部埋设形成网状的镀Sn铜线、Al线或者Al合金线等时，存在需要将基台和网状的线焊接，焊接需要大量工时之类的问题。

发明内容

本发明是鉴于以上情况而做出的，其目的在于提供一种轴承，在由Cu合金构成的基台上具备由Sn合金层构成的滑动面，其中，抑制由Cu-Sn构成的金属间化合物的形成，在基台上以充分的剥离强度保持Sn合金层。

本发明的轴承，具备：由Cu合金构成的基台；在所述基台上形成的凹凸部；镀敷层，由强磁性金属或者强磁性金属的合金构成，以覆盖所述凹凸部的方式形成在所述基台上；及在所述镀敷层上形成的Sn合金层，所述Sn合金层的表面构成支承对象物的滑动面。

根据本发明的轴承，在由Cu合金构成的基台上形成以白合金为主的Sn合金层的情况下，在基台的滑动面侧形成凹凸部，在基台上以覆盖凹凸部的方式形成由Ni(镍)、Fe(铁)、Co(钴)等强磁性金属或者强磁性金属的合金构成的镀敷层之后，在所述镀敷层上形成Sn合金层。

其结果是，抑制了基台所含有的Cu和滑动面所含有的Sn之间的接触，难于形成Cu-Sn金属间化合物。进而，由于镀敷层通过凹凸部以充分的强度被保持在基台上，因此Sn合金层的剥离强度提高。

本发明中的凹凸部是指，从构成该凹凸部的凹部的底至凸部的顶的高度比Sn合金层的厚度小的凹凸。例如，将形成有凹凸部的区域的表面积设定为没有形成凹凸部的情况的1.5倍以上，对镀敷层赋予由于接触面积增大带来的保持力的增大。

在本发明的轴承中，从构成所述凹凸部的凹部的底至凸部的顶的高度H也可以为0.1mm以上。另外，构成所述凹凸部的凸部彼此的间隔W也可以为1.5H以上。

根据本发明的轴承，由于从构成凹凸部的凹部的底至凸部的顶的高度H为0.1mm以上，因此接触面积增大带来的固定效果提高。另外，由于构成所述凹凸部的凸部彼此的间隔W为1.5H以上，凸部彼此的顶间距离大，因此不易产生从某个凸部的顶至另一个凸部的顶的镀敷层的剪断。

在本发明的轴承中，所述镀敷层的厚度t也可以为1μm以上且300μm以下。为了更合适，厚度t也可以为10μm以上且100μm以下。

根据本发明的轴承，由于镀敷层的厚度t为1μm以上，因此难于形成贯通镀敷层的镀敷缺陷。另外，由于镀敷层的厚度t为300μm以下，因此抑制由于镀敷层的残余应力引起的抗剪强度的降低。

进而，当镀敷层的厚度t为10μm以上且100μm以下时，由于因凸部引起的镀敷层的保持力增大的效果提高，因此容易稳定地形成镀敷层，能够充分地抑制基台所含有的Cu和滑动面的Sn的反应。

在本发明的轴承中，所述凹凸部也可以包括在所述滑动面上的与所述支承对象物的滑动方向正交的方向上形成的凹槽。

根据本发明的轴承，由于凹槽在与对象物的滑动方向正交的方向上形成，因此相对于对象物的滑动能够确保相对较大的抗剪强度，能够抑制Sn合金层的剥离。

在本发明的轴承中，构成所述凹凸部的凸部或凹部也可以散布在所述基台上。

根据本发明的轴承，由于构成凹凸部的凸部或凹部散布在基台上，因此接触面积增大带来的效果变大，并且不会偏向特定的方向而确保较大的抗剪强度。其结果是，能够更有效地抑制Sn合金层的剥离。