[发明专利]马达式燃料泵用烧结轴承及其制造方法

说明书

本发明提供一种由价廉且具有优异的耐蚀性和耐磨性的Cu‑Ni系烧结合金构成的马达式燃料喷射泵用轴承。其以质量％计含有10～20％的Ni、2～4.5％的Sn、0.05～0.4％的P以及2～7％的C，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，同时，所述马达式燃料泵用烧结轴承具有Sn均匀地分散分布在金属基质中的金属组织，且具有7～17％的气孔率，在气孔内分散分布有游离石墨。

技术领域

本发明涉及一种以价廉且在含有有机酸的劣质汽油的环境下能够使用的耐磨性优异的Cu-Ni系烧结合金构成的马达式燃料泵用烧结轴承及其制造方法。

背景技术

在世界各地，作为机动车用的燃料不得不使用含有高浓度的硫磺和有机酸的劣质燃料的地区也不在少数，但随着机动车市场的国际化，造成了从使用该劣质燃料的机动车排出的尾气导致的大气污染和全球变暖的问题。

近年来，作为环境保护对策，为了提高燃油经济性，机动车行业正在推进如图3所示的燃料泵和EGR(排气再循环)的普及扩大。另外，由于机动车的燃料也成为大气污染的主要原因，因此，为了降低燃料中的硫磺浓度和减少CO₂的排放量，在世界各地正在推进使用利用具有生物质(バイオマス)能源的乙醇、或添加该乙醇的汽油作为燃料的组合方式。但是，另一方面，在将乙醇添加在汽油或柴油等中的生物量燃料中，由于乙醇分解会产生有机酸，进而具有该有机酸腐蚀燃料泵的青铜系烧结轴承的问题。

针对伴随这种机动车的国际化的含有高浓度的硫磺和有机酸的劣质燃料，作为具有优异的耐蚀性的燃料泵用轴承，已知在例如专利文献1和专利文献2中有公开。但是，在这些轴承材料中，使用大量的昂贵的Ni和Sn，存在着成本高的问题。即，专利文献1所公开的轴承由于含有5～12质量％的昂贵的Sn和含有21～35质量％的昂贵的Ni，因此，材料费昂贵。专利文献2所公开的轴承虽试图减少在专利文献1所公开的轴承的Ni含量，而降低材料成本，但由于含有5～12质量％的比Ni贵的Sn，因此，其成本降低并不充分。

另外，专利文献3和专利文献4中公开有在轴承材料中使用价廉的Al的铝青铜制的轴承。这些轴承通过设为不使用昂贵的Ni、Sn而由含有价廉的Al的铝青铜构成的烧结轴承，从而能够降低材料成本。但是，对于含有Al的铝青铜的烧结，由于Al在烧结时容易氧化，而难以使烧结进展，作为其对策，需要在原料粉末中添加由氟化铝和氟化钙构成的烧结助剂，还需要在烧结气氛中使用氢气、氮气或它们的混合气体而延长烧结时间。如此，铝青铜的烧结的生产率低，而且，在铝青铜的烧结中，通过由氟化铝和氟化钙构成的助剂的热分解会产生氟系气体，该氟系气体有可能会腐蚀烧结炉，需要其对策。因此，在专利文献3和专利文献4中所公开的轴承不可避免要增加制造成本，其结果，仍存在着导致加大总成本的问题。

专利文献1：日本特开2006-199977号公报

专利文献2：国际公开第2012/063785号

专利文献3：日本特开2013-217493号公报

专利文献4：日本特开2015-227500号公报

发明内容

在此，本发明的目的在于，提供一种能够一并解决上述问题、由价廉且具有耐蚀性和耐磨性的Cu-Ni系烧结合金构成的马达式燃料泵用轴承及其制造方法。

本发明的马达式燃料泵用烧结轴承以质量％计含有10～20％的Ni、2～4.5％的Sn、0.05～0.4％的P、2～7％的C，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，同时，其具有Sn均匀地分散分布在金属基质中的金属组织，且具有7～17％的气孔率，在气孔内分散分布有游离石墨。

本发明的马达式燃料泵用烧结轴承的制造方法具有以下步骤：以成为如下组成的方式配制含有Sn单质粉末的原料粉末：以由质量％计含有10～20％的Ni、2～4.5％的Sn、0.05～0.4％的P、2～7％的C，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成；将原料粉末进行冲压成型进而制作生坯；及在880～960℃的范围内的温度下烧结生坯。