第15回英文輪読
'秋澤'訳
スズベースと鉛ベースの両方のホワイトメタルは通常、はるかに柔らかい固溶体マトリックスに硬い粒子（アンチモン-スズキューボイドや銅-スズニードル）を含む。しかしながら、鋼に対するこれらの材料の無潤滑滑りの摩擦係数はその粒子の存在による影響を受けているようには見えない。鋼に対する摩擦の測定値は潤滑剤を使用しない場合非常に高くなる。通常μ=0.5〜0.8 ホワイトメタルは非常に優れた適合性と順応性を示し、スズベースの合金は焼き付きに対していくらかの耐性がある。スズベースのホワイトメタルは広範囲の熱サイクルにさらされると熱疲労の影響を受けやすくなる。これは、スズ（体心正方晶構造を持つ）の熱膨張の異方性に起因し、鉛ベースの合金では発生しない。一方、鉛ベースのホワイトメタルは三の存在でひどく腐食する可能性がある（スズとアンチモンとの合金化によってある程度保護される）が、スズベースのホワイトメタルは耐食性が有る。
'兼田'訳
ホワイトメタルベアリングの使用は、主にそれらの強さによって制限されており、特にそれを利用することで、疲労強度による繰り返し荷重を伴う。ホワイトメタルの強度は、その組成にある程度依存するが、それらは採用された軸受金属の厚さでより強く変化します。 ホワイトメタルベアリングは、通常、重力または遠心分離機によって鋳造されている; 重機のいくつかの適用によって合金が直接その場で鋳造することができるが、ホワイトメタルで裏打ちされた交換可能な鋼製のベアリングシェルは、一般的に使用されている。裏付けによって発生する塑性拘束の結果として、鋼鉄を裏付けする被膜として結ばれるホワイトメタルの厚い被膜はより薄い被膜よりかなり高い圧縮強度がある。同様の効果が疲労強度にも見られます。9.9 は、ホワイトメタル層の厚さを薄くしたときに得られる疲労強度の増加を示している。 非常に要求の厳しい応用では、鋼鉄または青銅を裏付けるホワイトメタルの非常に薄い被膜が使用されている。しかし、被膜が薄くなるにつれて、研磨粒子や軸ずれに対する耐性が低下する。
'今野'訳
軸受圧が高く、荷重に大きな動的要素がある状況では、ホワイトメタル軸受は不適切であり、次のセクションで説明する材料を使用しなければならない。 9.3.3 高応力アプリケーション おそらく潤滑されたすべり軸受けが作動する最も厳しい要求をされるのは最新の高速内燃機関のクランクシャフトのメインベアリングおよびビッグエンド（米国のクランクピン）ベアリングである。環境は厳しい; それらは高い回転速度で大きい周期的な負荷を伴う。良好な熱力学的効率にするために、エンジンの運転温度が高くなっている。バルク潤滑油の温度は130℃に達することもあり、流体力学的皮膜内ではさらに高い温度になる。パワーストローク時に発生する最大油膜圧力は200MPaを超えることがあり、そのため軸受材料には良好な圧縮強度と耐疲労性が求められる。
'清野'訳
埋め込み性、なじみ性、そして適合性もまた重要であり、油膜は動作中に通常わずか5μmの最小厚さに達することがあり、この長さは研磨剤の汚れやクランクシャフトの弾性たわみより小さい可能性がある。これらの厳しい要件を満たすため、図9.10に示されるように複合ベアリングが使用される。薄肉ベアリングは通常2mmの鉄皮で構成され、1枚かそれ以上の軸受け材料の層で裏打ちされ、総厚さは約300μmである。その鉄皮は組み立てられるように2つに分割され、互換性のために低炭素鋼の一片から標準寸法まで形成されている。より剛性の高い裏地上に薄い裏地を使用することによってもたらされる強度の増大については以前のセクションで述べられている。通常これらの用途で使用される軸受合金は銅ベース（銅-鉛または鉛青銅）であるか、アルミニウムベース（アルミニウム-スズ、アルミニウム-鉛そしてアルミニウム-シリコン）である。
'高内'訳
銅-鉛軸受合金は通常25〜40％の鉛を含み、鋼の軸受シェルに鋳造または焼結することによって製造される。 銅と鉛はこれらの比率で液体状態で混和するが、それらの固溶度は事実上ゼロである。連続鋳造材料には、樹枝状晶間の鉛相によって分離された、鋼の裏当てから外側に成長した銅デンドライトが含まれている（図9.11（a）を参照）。 粉末ルートによる製造では、銅-鉛粒子は溶融物のガス噴霧によって製造される（図9.11（b））。次に、これらは銅メッキ鋼の裏当て金に広げられ、還元性気体中で焼結され、ならして再焼結されて、粒子間の結合が改善され、多孔性が排除される。得られた構造は、鋳造によって生成された構造よりも等軸になっている（図9.11（c））。合金が鋳造されているか焼結されているかにかかわらず、構造ははるかに柔らかい鉛の領域が点在する比較的強い連続銅相で構成されている。
'馬場'訳
この形態の合金は、表面に塗抹された鉛の薄膜の潤滑作用により、乾燥状態（μ ? 0.2）の鋼に対して低い滑り摩擦を示す（セクション4.7を参照）。 銅-鉛のみで裏打ちされた薄肉軸受は、一部の要求が厳しくない用途で使用される。軸受性能は、銅-鉛ライニングの上にさらに薄いオーバーレイコーティング（通常は25μmの厚さ）を塗抹することで、大幅に向上させることができる。銅-鉛軸受が内燃機関で使用される場合、それらは通常オーバーレイコーティングが施される。図9.11（a）および（c）は、オーバーレイコーティングを施した軸受材料を示している。オーバーレイは、銅-鉛よりもはるかに柔らかくなるように選ばれており、一般的な組成は、鉛10％のスズで銅の含有量が最大3％のもの、または鉛8％のインジウムである。
'廣川'訳
これらのコーティングは、電気めっきによって適用される。これらはベアリングの適合性と埋め込み性を改善し、またその疲労強度をかなり増加させる。オーバーレイメッキによってもたらせられるさらなる利点は、腐食保護である。ほぼ純粋な鉛相、コーティングされていない銅-鉛ベアリングに露出している。酸性油による深刻な腐食を受ける可能性があり、これは鉛-鈴オーバーレイによって防止される。市販のベアリングのオーバーレイは、銅鉛裏地から分離されることが多く、非常に薄い電気めっきニッケル層によってベアリングの寿命を延ばすことができる。この効果の説明はあいまいである。ニッケルは障壁を形成する。オーバーレイからのスズの拡散に対する。それによって示唆される。界面での脆い銅-スズ化合物(Cu6Sn5 or Cu3Sn)の形成を防ぐことは。
'福島'訳
鉛-スズの場合、表面層のスズの含有量が腐食耐性に関係するため、表面層からのスズの拡散を防ぐことによって、ニッケルバリアが元来の腐食耐性を維持することが可能である。ニッケル層は銅鉛の裏地が鋼のシェルで鋳造されているときに特に有益であると言われ、これは製造ルートが銅-鉛の中への鉄の著しい溶解に繋がるからである。ニッケル中間層が無いと脆い銅-スズ-鉄の金属間化合物が形成され、表面層と裏地の結合を弱める。 鉛青銅を形成するためにスズを加えることで、適合性・埋め込み性は低いが高い疲労強度を持つ、銅鉛より強度の高い軸受材料を得られる。
'本田'訳
鉛青銅のライニングは、銅-鉛合金と同じ方法で製造され、同様の構造を持っています。スズは優先的に銅に富む相に存在します。1?2％のスズ（通常の組成は72％Cu、26％Pb、2％Sn）で、有用な固溶強化が得られますが、ライニングはまだ十分に柔らかく、未硬化のスチールシャフトに対して（オーバーレイメッキを使用して）実行できます。 高レベルのスズ（通常は74％Cu、22％Pb、4％Sn）を使用すると、疲労強度が大幅に向上しますが、母体が非常に硬いため、埋め込み性が大幅に低下します。研磨汚染物質に対する耐性は、ほとんどオーバーレイによってのみ決定されるようになり、過度の摩耗を避けるために、硬化鋼シャフト（高周波焼入れまたは窒化、セクション8.2を参照）を使用する必要があります。
'最上谷'訳
内燃機関で広く使われているベアリング材料の第2クラスは、アルミニウムベースです。非常に成合した合金は、アルミニウム20％のスズです。スズとアルミニウムは固体状態では実質的に不溶性であり、銅-鉛のような構造は、より強力なマトリックスに分散した非常に柔らかい相で構成されている。アルミニウム-スズは鋳造とそれの後に続く圧延によって製造される。次にベアリング材料のストリップは、通常良好な接着強度を達成するために純粋なアルミニウムの薄い介在層と銅の裏付けストリップにロール結合される。鋳造されると、合金はアルミニウムの粒界にスズが存在することによって弱くなる。ベアリング性能に最適な構造は、その後の熱処理によって開発される。これによりアルミニウムが再結晶し、スズがアルミニウムマトリックスを介して3次元ネットワークを形成する。図9.11(d)に示すこのタイプの構造は網状（ネットのような）と呼ばれる。
'吉田'訳
網状のアルミニウム-スズベアリングは、いくつかの点で銅-30%鉛よりも優れている。それらは、より良い埋め込み性と耐焼付き性をもち、オーバーレイコーティングなしで十分に機能する。さらに、それらは腐食に対して非常に耐性がある。合金は、アルミニウム相を硬化させる銅（〜1%）の添加によって強化されることがある。 アルミニウム-6%スズ合金では、より低いスズ含有量が使用される。これらの合金は、優れた耐疲労性をもつが、適合性は劣っている。したがって、これらはオーバーレイと一緒に使用する必要がある。典型的な組成には、6%のスズ、1%の銅、1%のニッケルが含まれている。銅は、マトリックスの固溶体強化を提供するが、ニッケルはNiAl3粒子を形成する。
'アルデル'訳
電気めっきするには、オーバーレイを、この合金に、多段階プロセスを使用する必要があり、薄い無電解析出、亜鉛の、とそれに続くニッケルと鉛スズの電気めっき層を含む。 スズの代わりに鉛を使用すると、アルミニウム合金に、約8％重量で、適合性に優れた軸受材料が得られ、オーバーレイなしで動作する；割合が少ないスズは、鉛相に溶解して、腐食の問題を解消して、アルミニウムの硬化を引き起こすことができる、シリコンまたは銅を少量添加することで。典型的な組成には、8％の鉛、5％のシリコーン、2％のスズが含まれている。 他のいくつかのアルミニウム合金も薄肉軸受に使用されている：アルミニウム-シリコン（通常11％Si、1％Cu）は優れた疲労強度を備えているが、オーバーレイが必要である、アルミニウム-カドミウム合金（通常3％Cd）およびアルミニウム-カドミウム-シリコン（1％Cd、4％Si）と同様に。