슬라이드 베어링 복합 재료, 그 용도 및 그 제조 방법 document_id A220623068610

독일 특허 공보 DE 44 15 629 C1호는 예를 들어 압축 주조기(pressure casting machine)를 위한 주조 피스톤(cast piston)과 같이 비상 가동 특성(emergency running property)을 갖는 내마모성 물품을 제조하기 위한 구리-니켈-실리콘 합금의 용도를 개시하고 있다. 독일 특허 공보 DE 44 15 629 C1호에 개시된 합금은 1% 내지 4%의 니켈, 0.1% 내지 1.5%의 실리콘 및 잔여분의 구리를 포함하며, 고상 재료(solid material)로서 사용된다. 미국 특허 공보 US 2,137,282호는 0.1% 내지 30%의 니켈, 0.05% 내지 3%의 실리콘 및 잔여분의 구리를 포함한 합금을 개시하고 있다. 적당한 열처리 후에, 이러한 합금은 높은 경도(hardness) 및 우수한 전기 전도도(electrical conductivity)를 갖는다. 미국 특허 공보 US 1,658,186호는 구리-니켈-실리콘 합금을 개시하고 있으며, 이러한 문헌에는 경질 입자(hard particle)로서 작용하는 규소화물(silicide)이 상세히 기재되어 있다. 경도를 조절하기 위한 다양한 열처리 방법들이 개시되어 있다. 또 다른 구리-니켈-실리콘 합금이 미국 특허 공보 US 2,241,815호에 개시되어 있으며, 여기서 니켈 비율은 0.5% 내지 5% 이고, 실리콘 비율은 0.1% 내지 2%이다. 미국 특허 공보 US 2,185,958호는 1%의 니켈, 3.5%의 실리콘 및 잔여분의 구리를 포함한 합금뿐만 아니라 1.5%의 실리콘, 1%의 니켈 및 잔여분의 구리를 포함한 합금도 개시하고 있다. 독일 특허 공보 DE 36 42 825 C1호는 4% 내지 10%의 니켈, 1% 내지 2%의 알루미늄, 1% 내지 3%의 주석 및 잔여분의 구리와 통상적인 불순물을 포함하며 높은 강도와 긴 수명을 가져야 하는 미끄럼 베어링 재료를 개시하고 있다. 고상 재료 부싱(bushing)은 이러한 미끄럼 베어링 재료로부터 제조된다. 영국 특허 공보 GB 2384007호는, 최대 경도가 130 HV 이며 구리 합금의 소결층(sintered layer)이 적용되는 강재 배면(steel back)을 구비한 미끄럼 베어링 복합 재료를 개시하고 있다. 구리 합금은 1중량% 내지 11중량%의 주석(tin), 최대 0.2중량%의 인(phosphorus), 최대 10중량%의 니켈(nickel) 또는 은(silver), 최대 25중량%의 납(lead) 및 비스무트(bismuth)를 포함한다. 미끄럼 베어링 부재는 일반적으로 베어링 재료와 라이닝이 도포된 강재 배면을 구비한다. 이러한 강재 배면은 베어링 하우징 내로의 압입(press fit)을 보증하기 위해 필요한 강성과 강도를 갖는다. 하지만, 이러한 복합 재료로 구성된 베어링 쉘(shell)과 베어링 부시의 감쇄 특성은 많은 적용 분야에 대해 적합하지 않은 것이 단점이다. 특히 불충분한 강성의 축과 함께 좁은 베어링 쉘의 경우에, 바람직하지 못한 에지 캐리어(edge carrier) 및 베어링 금속의 마모 증가가 종종 발생한다. 이에 대한 이유는 강재 복합 재료의 탄성 계수와 강도의 바람직하지 못한 비율 때문이며, 이는 임계 부하의 경우에 베어링의 탄성 적용을 어렵게 하거나 탄성 적용을 할 수 없도록 한다.