CH433775A - Verwendung von Aluminiumlegierungen als Gleitlagerlegierungen - Google Patents

Description

      Verwendung    von     Aluminiumlegierungen    als     Gleitlagerlegierungen       Es ist bekannt,     Gleitlagerlegiertu.g    auf     Aluminium-          basis    zu     verwenden,    die bis zu 20%     Zinn    und     unter     Umständen noch     härtende        Legierungszusätze    enthalten.

         Wenn    diese     Legierungen    auch schon     in    vielen Fällen       befriedigende        Gleit-    und     Verschleisseigenschaften    auf  weisen, ist es doch häufig wünschenswert, den     Ver-          schleisswiderstand    weiter zu erhöhe.

       Ausserdem        sind     schon     Lagerlegierungen    genannt, die     ausser        Aluminium     40 oder 60%     Zinn    und 2,5% Kupfer     enthalten,    woben  das Kupfer auch durch     Silicium    ersetzt werden     kann.     



  Es wurde nun     gefunden,    dass     solche        aluminiumhaltige          Lagerlegierungen    einen erhöhten     Verschleisswiderstand     aufweisen und daher     vorteilhaft    als     Gleitlagerlegierungen     eingesetzt werden können, die neben einem Gehalt von  25     bis    60%     Zinn    3 bis 7,5%     Silicium    enthalten.

   Es hat  sich     nämlich    überraschenderweise gezeigt, dass bei sol  chen Legierungen, die     neben        einem        verhältnismässig    ho  hen     Zinngehalt        noch    geringe     Anteile    von     Silicium    in den  genannten Mengen enthalten, das     Silicium    im Zinn     ein-          gebettet    ist,     während    nach     denn    Zustandsdiagramm an  sich zu erwarten war,

   dass sich neben primärem     Alu-          minium        Silicium    mit Aluminium im     eutektischen    Ge  menge ausscheiden und     dann    das     Zinn    als     Restschmelze     erstarren     würde.    Bei der     erfindungsgemässen    Legierung  wird durch die     Einlagerung    des harten     Siliciums    im wei  chen     Zinn    unter Ausnutzung der     günstigen        Eigenschaften     des     Zinns    eine Erhöhung der     

  Verschleissfestigkeit    her  beigeführt.  



  Der     Sil!iciumgehalt    der Legierung wird zweckmässiger  weise mit gegen 60%     steigendem    Zinngehalt nicht bis zu  seiner oberen     Grenze    von 7,5%     gesteigert,    weil sich das       Eutektikum    mit     steigendem        Zinngehalt    zur     Al-Sn-Seite          hin        verschiebt.        Andernfalls    besteht die Gefahr,     dass        sich          primäres    Silicium ausscheidet.

   Die     obere    Grenze des       Siliciumgehaltes        sollte    die     eutektische        Konzentration    der       ternären    Legierung     nicht        überschreiten,        dabei    aber noch       einen        genügenden        Anteil    an     Silicium        aufweisen,

      um die       gewünschten        Verschleisseigenschaften    zu     erreichen.            In    dem genannten     Legierungsbereich    haben sich sol  che     Legierungen        als    besonders geeignet     erwiesen,

      die 25  bis 40%     Zinn    und 4     bis    6%     Silicium        enthalten.        Die    Le  gierungen     können        ausser    den     genannten.        Bestandteilen          noch    solche     Legierungszusätze        enthalten,    die für die Här  tung von     Aluminium        bekannt        sind,        z.B.    Kupfer,     Magne-          sium    oder Nickel.

   Die Menge dieser Zusätze     richtet        sich     nach dem     Anteil        an        Aluminium    in der     Legierung,        d.h.,     dass,     bezogen    auf den     Aluminiumanteil,

          diese        härtenden          Legierungszusätze    in     den        üblichen    Mengen     in    der     Le-          gierung        enthalten    sein     können,        z.B.    0,8     bis    1,5% Kupfer,  0,6 bis 0,8%     Mangan    oder 0,8 bis 1,3% Nickel.

   Als     be-          sonders    geeignet     erwiesen    hat     sich        eine        Legierung    mit  30% Zinn., 5%     SiEcium    und 2% Kupfer.

   Die     erfindungs-          gemäss.        vorgeschlagene    Legierung     eignet        sich    sowohl     als          Guss-,    als auch als     Knetlegierung    zur Verwendung für       Gleitlager.    Bei der     Verwendung    als     Gusslegierung    ist  eine     Veredlung    der Legierung durch     Natriumzusatz        nicht     angebracht.

   Es     sollte    jedoch möglichst     eine    rasche Er  starrung der     Legierung        herbeigeführt        werden,    um Aus  seigerungen, insbesondere des     Zinns,    zu vermeiden.

    Ohne rasche     Erstarrung        wird    im     allgemeinen    auch die       artgestrebte        Einlagerung    des     Siliciums        im        Zinn        nicht        er-          rdicht,    so dass     auch    die     verbesserten        Eigenschaften    der  Legierung nicht erreicht würden.  



  Die     Verschleisseigenschaften    der     erfindungsgemässen          Legierung    im     Vergleich    zu der bekannten Lagerlegie  rung     Weissmetall    80 (80%     Sn,    12% Sb, 6%     Cu,    2%     Pb),          einer        Lager-Bleibronze    mit 25%     Blei,    Rest Kupfer sowie  zu     einer        Aluminiumlegierung        mit        niledrigem        Zinngehalt,

            nämlich    6%     Zinn,    1,5% Kupfer, Rest Aluminium,     sind     in nachfolgender Tabelle angegeben. Die dort genannte  Verschleissgrösse wurde auf einer     Klötzchenprüfmaschine          ermittelt,    auf der die Proben im     Trockenlauf        bei        einer          Belastung    von 12 kg/cm', einer     Prüfgeschwindigkeit    von  1 m/s und     einer    Prüfdauer von 1 Std.

       unter        Verwendung          eines        umlegierten        Kohlenstoffstahles    (St 50.11) als Gegen  werkstoff untersucht wurden. Aus der Tabelle geht her-      vor,

   dass     die        erfindungsgemässen    Legierungen den     höch-          sten.        Verschleisswiderstand    unter     den        untersuchten    Le  gierungen haben und dass ihre Härte je nach     den    Er  fordernissen an     die        Tragfähigkeit        eingestellt        werden:

          kann.     Die     erfindungsgemäss        vorgeschlagenen        Legierungen    ha  ben gegenüber den     bekannten        Aluminumlagerlegierun-          gen        eine        geringere    Neigung zum Fressen.

    
EMI0002.0022     
  
    <I>Werkstoff <SEP> Härte <SEP> spei. <SEP> Verschteiss</I>
<tb>  <I>(HV <SEP> 5) <SEP> Gewicht</I> <SEP> <B>mm-,</B>
<tb>  WM <SEP> 80 <SEP> 27 <SEP> 7,50 <SEP> 7,6
<tb>  CuPb25 <SEP> 45 <SEP> 9,77 <SEP> <B><I>1</I></B>0,6
<tb>  AlSn6Cu1,5 <SEP> (gewalzt) <SEP> 40 <SEP> 2,94 <SEP> 19,0
<tb>  AISn30Si5 <SEP> 35,9 <SEP> 3,45 <SEP> 5,.1
<tb>  AlSn40Si4 <SEP> 31,8 <SEP> 3,72 <SEP> 6,7
<tb>  AlSn50S13 <SEP> 27,6 <SEP> 3,8 <SEP> 4,5
<tb>  AlSn30Si,5Cu2 <SEP> 52,2 <SEP> 3,4 <SEP> 3,8
<tb>  AlSn40Si4Cu2 <SEP> 45,6 <SEP> 3,7 <SEP> 4,3

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verwendung von Aluminiumlegierungen mit 25 bis 60% Zinn und 3 bis 7,5% Silicium als Gleitlagerlegiie- rungen. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verwendung einer Aluminiumlegierung mit 25 bis 40% Zinn und 4 bis 6% Silicium gemäss Patentanspruch. 2. Verwendung von AlumIIniumlegierungen gemäss Patentanspruch, mit der Massgabe, dass ihr Siliciumge- halt mit gegen 60% steigendem Zinngehalt merklich unter 7,5% liegt. 3.

   Verwendung von Aluminiumlegierungen gemäss Patentanspruch, mit der Massgabe, dass sie die Härtung von Aluminium bewirkende Legierungszusätze, wie Kup fer, Mangan und Nickel enthalten. 4.

   Verwendung von Aluminiumlegierungen, die bei der Herstellung schnell erstarrt sind, gemäss Patentan spruch. 5. Verwendung einer Aluminiumlegierung mit 30% Zinn, 5% Silicium und 2% Kupfer gemäss Patentan- spruch.