球面滑り軸受は、ボール、レースそれにボディ等の組合わせにより構成されます。これらに使用される材料は、鉄鋼と非鉄金属です。これらの材料は、経済性・安全性・耐久性等の要求とその使用条件に合せて組合わされ、仕様が決定されます。さらに特殊用途に使用される場合には、これらの材料の選定のほかに熱処理、表面処理等の特別仕様を加味した検討が必要となります。スリーブ等も含め、滑り軸受の標準的な材料の特徴とその主要用途を、分類したものが表3 です。
表3 - 滑り軸受の主要材料一覧表
大分類 | 合金の種類 | 代表材種記号 | 特徴 | 主要用途 | |
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鉄鋼 材料 |
構造用炭素鋼 | S10C S45C |
S15C S48C |
通常焼入れはおこなわないが、ボルトやピン等ある程度の強度部品として使用 | ロッドエンドのボディ |
構造用合金鋼 | 4340 SCM435H |
4130 | 焼入性がよい 高い強度とじん性をかねそなえている |
3 ピースロッドエンドのボディ | |
軸受鋼 | SUJ2 | SUJ3 | 焼入れして高い硬さを得ることができる ころがり疲労に強い 耐摩耗性も良好 |
ロッドエンドおよび スフェリカルのボール (ボールベアリングは大半がこの材料を使用) |
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ステンレス鋼 | 440C | 高い硬さに焼入れ可能なステンレス | ロッドエンドおよび スフェリカルのボール (特にPTFEタイプ) |
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410 | マルテンサイト系グループの代表的なステンレス | スフェリカルのレース スリーブ |
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17-4PH SUS630 |
15-5PH | 強さとじん性をかねそなえたステンレス (折出硬化系) 耐熱性・耐食性も良好 |
3 ピースロッドエンドのボディ スフェリカルのレース スリーブ |
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303 | 耐食性にすぐれる 焼入れはできない 冷間加工性良好 |
2 ピースロッドエンドのボディ | |||
耐熱鋼/ 耐熱合金 |
A286 INCONEL® |
STELLITE® | 高温クリープ特性にすぐれる 耐酸化性良好 |
ロッドエンドのボディ、レース、 ボール (特にジェットエンジン用) |
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非鉄 金属 材料 |
アルミブロンズ (Al-Bz) |
C62300 | C64200 | 銅合金としては強度高い 耐海水性良好 耐摩耗性も良好 |
スフェリカルのレース |
ベリリウム銅 (Be-Cu) |
C17200 | 時効硬化させ高硬度が得られる耐摩耗性も良好 | スフェリカルのボール | ||
アルミ合金 | 2024 | 7075 | 軽量で鋼に匹敵する強度を持つ | スリーブ、 スフェリカルのレース、ボール |
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チタン合金 | Ti-6Al-4V | 重量に比して大きな強度とじん性が得られる | ロッドエンドのボディ |