CN105624601A

CN105624601A - 制造滑动轴承的方法

Info

Publication number: CN105624601A
Application number: CN201410583058.3A
Authority: CN
Inventors: 王剑卫; G·莱奥纳尔代利
Original assignee: Miba Precision Components China Co Ltd
Current assignee: Miba Precision Components China Co Ltd
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2034-10-27
Also published as: CN105624601B

Abstract

本发明公开了一种制造滑动轴承(1)的方法，其包括如下步骤：提供金属支承层(2)，在该支承层(2)上直接喷涂或通过至少一层金属中间层而喷涂在其上的由喷涂材料构成的附加金属层，其中，附加金属层由具有添加硬质颗粒(10)和/或软质颗粒(11)的富锡基底的锡基合金制成，其中的硬质颗粒(10)比基底硬，和/或其中的软质颗粒(11)比基底软。采用喷涂材料(5)，在其喷涂材料(5)中已经含有硬质颗粒(10)的情况下，形成具有硬质颗粒(10)的附加金属层，和/或在其喷涂材料(5)已经含有软质颗粒(11)的情况下，形成具有软质颗粒(11)的附加金属层，其中，所述硬质颗粒(10)和/或软质颗粒(11)在喷涂过程中保持固体形式。

Description

制造滑动轴承的方法

技术领域

本发明涉及制造滑动轴承的方法，其包括如下步骤：提供金属支承层和在该支承层上直接喷涂或通过至少一层金属中间层而喷涂在其上的由喷涂材料构成的附加金属层，其中，附加金属层由具有添加硬质颗粒和/或软质颗粒的富锡基底的锡基合金制成，其中的硬质颗粒比基底硬，和/或其中的软质颗粒比基底软。

背景技术

用于多层滑动轴承的滑动层的锡基合金是现有技术公知的。

DE8206353U1实施例中描述的滑动轴承壳层由如下组成：钢衬层，支承层，任选的一个或更多的粘合和/或隔离层，以及锡基底的白金属轴承合金构成的电镀滑动层，该锡基底具有最多(重量百分比)2％的Cu，2-18％的Sb，0至最多0.6％As，0至最多0.5％的Ni和0至最多1.5％的Cd。

DE202007018616U1描述了一种滑动部件，其也具有在支承层上设置的电镀滑动层，该层由锡基合金制成，其具有(重量百分比)5-20％Sb，0.5-25％Cu和最多0.7％Pb。其他成分总含量小于0.5％。优选锡的晶体主要为球形的形状。

虽然其在上述的DE8206353U1中解释了较高的铜比例对滑动层的摩擦性能是不利的，在DE202007018616U1明确给出了相反的教导。

为了防止滑动层中的铜含量降低，GB2375801A描述了具有双滑动层的多层轴承，其中，所述另一外层由(重量百分比)0.5－10％的Cu和任选的至多5％的Zn、In、Sb或Ag制成，作为底层的第二外层通过5～20％Cu的锡基合金制成。

DE102007030017B4公开了一种用于所谓槽轴承的具有锡基合金的滑动层，其中锡基合金被嵌入在该滑动层的槽中，其含有(重量百分比)最多20％的Cu，和任选最多10％的Ag或最多15％的Sb。

在DE10054461A1中描述了一种具有锡基三层滑动层的多层滑动轴承，以增加对咬合磨损的抵抗力。该锡基合金至少具有(重量百分比)最多30％选自Cu、Sb、Ag、In、Zn、Ni、Co和Fe的金属。还含有(体积百分比)最多25％的氮化物或碳化物形式的硬质颗粒。在滑动层的中间层中包含比上层和下层比例高的的添加剂。

DE19728777A1中公开了一种用于多层滑动轴承的滑动层，除了锡以外，其还含有(重量百分比)3-20％的Cu和任选最多20％Bi，Ag或Ni。

常规的具有锡类滑动层的三层轴承，如SnCu-合金或SnSb-合金，在与发动机润滑油接触时能显示出足够的耐蚀性，但这些合金的锡基底保持较高的机械负荷，例如在大型柴油发动机中，其经常使用腐蚀性或磨损性润滑油，也不会额外承担和提早疲劳。

因此，需要具有高的疲劳强度和低磨损率的滑动层。并且摩擦性能要与已知的SnCu-或SnSb–合金形成的滑动层相当。

所谓高性能的滑动轴承具有通过溅射法制作的滑动层适合于这些目的，这是由于溅射的滑动层通常具有非常高的硬度，从而具有增加的负载性能，但另一方面，这些轴承是相对昂贵的。

WO2010/145813A1公开了一种滑动轴承，其在支承层上具有通过冷气喷涂方式制备的滑动层。滑动层由Al-、AlCu-、AlSn-、AlSnSi-、AlSnSiCu-、Cu-、CuAl-、CuSn-、CuSnNi-、CuSnBi-或CuSnBiNi-合金制成。为了提高滑动特性，可以添加固体润滑剂颗粒和/或软质颗粒。固体润滑剂颗粒可以通过石墨、MoS₂、BN或PTFE制备，软质颗粒可以通过Sn、Bi或Mo制备。覆盖层还含有硬质颗粒。硬质颗粒由SiC、CBN、Al₂O₃、B₄C、Cr₃C₂、WC、Si₃N₄或MoSi制备。冷气喷涂具有如下优点：喷涂材料在喷射时不会熔融，因此，能够避免喷涂材料颗粒氧化。通过避免在颗粒表面形成氧化物层，还可以改善支承层，例如基板上颗粒的粘附性。WO2010/145813A1避免了喷涂材料的熔化，不仅可以使用冷喷涂，还可以使用具有相对高熔点的合金。

WO2012/097983A1公开了一种滑动轴承，在其支承层上的滑动层通过热喷涂工艺施加。作为用于滑动层的合金，公开了Mo-、Ni-、Cr-、W-、Fe-、Co和Cu-基底的合金。还可以加入固体润滑剂颗粒，该固体润滑剂颗粒选自WS₂、石墨、MoS₂、PTFE、滑石、BN、CaF₂、BaF₂和CeF₃。因此，通过在滑动层中包含固体润滑剂颗粒，能使润滑效果维持较长时间。

AT513034B公开了用于一种制造用于滑动轴承的复合材料的方法，该滑动轴承至少包括第一表面层和与之相对设置的第二表面层，合金通过冷气喷涂工艺制成第一表面层，其由基底和软质相和/或硬质相组成，其中，基底通过选自铝、铬、铜、镁、锰、钼、镍、硅、锡、钛、钨和锌的元素制成，软质相至少通过选自银、铝、金、铋、石墨、钙、铜、铟、镁、铅、钯、铂、钪、锡、钇、锌和镧系的元素或通过MoS₂、PTFE，硅树脂、硫酸钡以及它们的混合物制备和/或硬质相至少通过选自硼、(金刚石)、钴、铪、铱、钼、铌、锇、铼、铑、钌、硅、钽、钨、锆的元素、以及ZnS₂、BN、WS₂、碳化物(如碳化硅、碳化钨、碳化硼)、氧化物(如氧化镁，氧化钛，氧化锆，氧化铝)制成，其中，硬质相元素和/或软质相元素与基底元素不同，且硬质相元素和/或软质相元素与基底形成固溶体或化合物，以及软质相和/或硬质相分散在基质中，并仅在基底相的相边界的区域中形成软质相和/或硬质相的固溶体或化合物。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好的耐疲劳性和低磨损率的滑动轴承。

本发明的又一目的是通过在开始提到的方法，在喷涂材料中使用硬质颗粒的情况下，由硬质颗粒制备附加金属层，和/或在喷涂材料使用软质颗粒的情况下，通过软质颗粒制备附加金属层，其中，所述硬质颗粒和/或软质颗粒在喷涂过程中保持固体形式。

其优点是，通过该方法，一方面，该结构的粒度可以容易地调整，而无需耗时和昂贵的适应性调整。使用硬质颗粒和/或软质颗粒的粒径，可以调整结构的粒度，其中，其粒径在涂层的制造过程中通过避免熔化，至少几乎，特别完全不变。通过该方法，既可以是细粒度，也可以是粗粒度的结构是容易实现的，其中，细粒和粗粒成分的混合物是可能的。同时，硬质颗粒和/或软质颗粒通过基底材料，即锡基合金的熔化，固结在基底上，从而可以改善滑动轴承的耐疲劳性。此外，通过不熔融硬质颗粒和/或软质颗粒形成其常态，从而在完成的附加金属层中，可以具有例如圆形或结节的形式。由此，在喷涂材料中提供各种形式的颗粒，能更简单地调整滑动轴承的摩擦性。

优选附加层的锡基合金通过白金属制备。除了白金属用于滑动轴承已知的优点以外如高耐磨性，高的静态和动态机械弹性，对滑动轴承和滚动轴承的适应性，外来颗粒的嵌入性，良好的起动性和紧急开动性，耐腐蚀性和足够的润滑材料润湿性，通过本发明方法得到的软质金属层还具有如下优点，即使不添加微细颗粒，如像现有技术中常规的白金属滑动层那样，也不会有明显的脆性结构的倾向。其可能会形成粗颗粒结构。由于沿晶粒边界扩散的过程会形成粗颗粒，因此失效的机理也是与之相关的，例如，晶粒边界的蠕变或铜含量的减小得到改善，由此通过该方法制备的滑动轴承能具有更长的寿命。

硬质颗粒优选选自金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属硼化物、金属硅化物。更优选使用陶瓷硬质颗粒，因为其与锡基合金相比，具有相对高的熔点。由于锡基合金与硬质颗粒熔点的巨大差异，因此能更好地避免硬质颗粒扩散现象引起的粗化，由此能提高附加金属层期望的摩擦性的调节性。

软质颗粒可以选自石墨、六方氮化硼、金属硫化物，如MoS₂、WS₂等。特别优选BN，其是惰性的，因此在喷涂中不会被氧化。虽然石墨在使用中会被部分烧坏，但其氧化物也不会渗入层中而挥发出气体。硫化物表面会被侵入。专业用户会相应考虑这一效应。

优选使用的硬质颗粒具有0.5μm-80μm的直径。其优点是，当更小的颗粒从基质复合体溶出时，不会对身体产生损伤。小粒子反而不会显示出这一效果，这使基底得到加强。

软质颗粒优选具有2微米至50微米之间的直径。如果大于最小尺寸，则软质颗粒是有效的。但如果所需层的厚度成比例增大，则其会变成游离的，对层产生稍许磨损。这会显著降低该层的寿命。

但应当注意的是，颗粒直径均是指各颗粒的最大直径。

另外，喷涂材料也可以使用金属丝的形式，其中，所述硬质颗粒和/或软质颗粒形成涂布锡基合金构成的芯。因此，所需的喷涂粉末可以不产生损失地制造，且该金属丝可以直接从熔体制备，从而基本上无需进一步处理。因此可以实现相应的成本降低。锡基合金在喷涂过程中熔化，将颗粒释放到芯上，其中，喷涂粉末的使用局限于相对小体积的金属丝，从而撞击的地方能够得到更好地改善。因此，能实现较高的均匀性，也就是硬质和/或软质颗粒能在附加金属层上均匀分布，从而这些颗粒在喷涂时能分布地更远。

为了提高粘附强度，所述金属层可以在滑动层沉积之前，进行表面处理。为此，可以在支承金属层，或任选在至少一个金属中间层上，在附加金属层喷涂前，先喷涂金属颗粒。由于形成空腔，可以提高附加金属层在基底上的粘附性，从而能改善剥离前的机械强度。除了通过沉积金属颗粒来产生表面粗糙度以外，还可以对涂布的表面进行活化。

优选通过热喷涂工艺进行附加金属层的喷涂，该热喷涂工艺选自线材火焰喷涂或等离子喷涂。其优点是，在该方法中可以使用廉价的导线。其他方法，如冷气喷涂或高速火焰喷涂，例如如HVOF(高速氧燃料)或HVAF(高速空气燃料)是可以的，但其材料必须是粉末状的。因此该方法在价格上是不利的。

根据本方法的另一个优选实施方式，可以提供一种白金属层，其铜含量(重量百分比)为5％至15％，该含量基于附加金属层的全部成分。其中铜是均匀分布在白色金属层上的。与已知的白金属相比，该附加金属层具有提高的铜含量，具有更高的强度，从而能具有更高的负载能力。优选铜或铜的中间金属相至少通过锡基合金的附加金属来均匀分布，因此，通过附加金属层的整个横截面可以提供改进的强度。尽量会有相对高的铜含量，但因此也可以避免熔析现象，例如在模塑锡基合金中，通过高的铜含量，从而形成Cu5Sn6析出物的形式。

附图说明

为了更好地理解本发明，通过以下的附图做进一步的阐述。

其分别在简化的示意图中示出。

图1示出了滑动轴承的滑动轴承半壳的侧视图；

图2示出了在滑动轴承的支承层上喷涂喷涂物质的情况；

图3示出了通过该方法制备的滑动轴承的附加金属层结构的断面图。

应当注意的是，在不同的实施方式中，相同的部件由相同的附图标记或相同的组件名称表示，其中，包含在说明书中公开的内容可以类似地被应用到具有相同的附图标记或相同的组件名称的相同部件上。此外，说明书中选择的位置，如顶部、底部、侧面等，为直接描述或附图所示的，在位置改变中，这些位置信息均能类似地转用在新位置上。

附图标记

1滑动轴承，2支承层，3滑动层，4轴承金属层，5喷涂材料，6喷涂装置，7输送装置，8气流，9颗粒，10硬质颗粒，11软质颗粒。

具体实施方式

图1示出了一种多层滑动轴承1(多层滑动轴承)中的滑动轴承半壳的侧视图。示出的是该滑动轴承1的实施方式，即，其为两层轴承，包括金属支承层2，直接在金属支承层2上形成的附加金属层，形成滑动层3。滑动层3是相对于支承部件滑动的层。

这个基本结构的滑动轴承1，例如在机动车辆或在大型柴油发动机，如在船用柴油发动机中使用时，是现有技术已知的，无需进一步的实施。应当指出，还可以设置其它的层，例如，在滑动层3和支承层2之间的轴承金属层4，如图1虚线所示的三层方式，轴承金属层4可以直接设置在支承层2上，且滑动层3可以直接设置在轴承金属层4上。在该情况下，还可以在轴承金属层4上设置另外的金属层，其中，在该情况下，滑动层3还可以通过其它的，与附加金属层不同的金属层，或通过润滑漆层形成。另外，在滑动层3和轴承金属层4之间和/或支承层2和滑动层3或轴承金属层4之间可以设置粘合层和/或分散阻挡层，或在滑动层3上设置磨合层。还可以在支承层2的背面设置抗微振层。

滑动轴承1还可以设计成与图1不同，例如设计成轴承衬套。同样，例如起动环，轴向滑动块等的实施方式都是可以的。滑动轴承1可以在180°的角度范围内偏离，从而滑动轴承1并不是一定需要半壳，尽管这是优选的实施方式。支承层2也可以是连杆的眼孔，在其中直接沉积滑动层3。

支承层2由能提供滑动轴承1所需结构强度的材料制成，例如是黄铜或青铜。在优选实施方式中，滑动轴承1由不锈钢制成。

轴承金属层4可以设置成可以采用各种不同的合金。例如选自铝基的轴承金属，如AlSn6CuNi、AlSn20Cu、AlSi4Cd、AlCd3CuNi、AlSi11Cu、AlSn6Cu、AlSn40、AlSn25CuMn、AlSi11CuMgNi、AlZn4Si。尤其是，该轴承金属层3由于由青铜制成而具有较高的疲劳强度。尤其是，该轴承金属层4可以由青铜制成，其中除了铜以外，铅的含量(重量百分比)为2％至30％和/或锡的含量(重量百分比)为1％至15％和/或锌的含量(重量百分比)为1％至8％和/或铝的含量(重量百分比)为1％至4％％和/或镍的含量(重量百分比)为1％至4％。例如轴承金属层3通过CuPb4Sn4Zn4、CuPb5Sn5Zn5、CuPb7Sn7Zn4、CuPb9Sn5、CuPb10Sn10、CuPb15Sn7、CuPb22Sn2、CuPb20Sn4、CuPb22Sn8、CuPb24Sn2、CuPb24Sn、CuPb24Sn4、CuSn5Zn、CuAl10Ni、CuSn10制成。如上所述，轴承金属层3也可以通过附加金属层形成。在该情况下，轴承金属层4可以根据后述的滑动层3组分来制造。

轴承金属层4可以通过常规的，滑动轴承中公知的方法，沉积或设置在支承层2上。例如，由支承层2和轴承金属层3构成的双金属部分可以通过轴承金属层3碾压制备。此外，轴承金属层4可被浇注到支承层2上。必要时对该双金属部分进行成型和/或机械加工。

可以在轴承金属层4(或在支承层2)上设置中间层。优选所述中间层由镍、镍合金、铁或铁合金，如特种钢制成。

在轴承金属层4和滑动层3之间也可以设置多个中间层。优选例如中间层由特种钢制成，附加中间层由镍制成。

滑动层3含有锌基合金，其中，锌具有所有合金元素的最大量。优选锌基合金由白色金属制成。除了锌以外，在锌基合金中优选还含有锑和铜。必要时滑动层3至少含有选自第一族的硅、铬、钛、锌、银、铝、铋、镍和铁的元素。

锑的含量(重量百分比)为1％至16％，优选为3％至13％。在含量(重量百分比)小于1％时，滑动层3变软，由此疲劳强度变差。另一方面，在具有大于16％的量时，滑动层3变硬，使得滑动层3在磨合阶段的适应性变差。

铜的含量(重量百分比)可以为8％至20％，优选为10.5％至20％。在含量少于8％时，耐磨损性降低，该滑动轴承1无法满足开始提到的目的。如果铜的比例高于20％，就会析出粗粒的铜相，从而无法获得所需的性能。

硅、铬、钛、锌、银和铁每一元素的量(重量百分比)可以为0.1％至2％，优选为0.25％至1.5％。

添加硅可以用于改善疲劳强度，减慢扩散效应，从而实现层软化。

通过添加铬，可以减慢晶界扩散。

钛和铁与锌结合形成硬质相，从而能改善滑动层5的的疲劳强度。

通过添加锌或银，能使锡基合金结构的晶粒细化，从而能改善滑动层3的疲劳强度和韧性。

这些元素的比例在上述范围以外的话，会使滑层3的性质无法满足上述的要求。

铝、铋和镍每一元素的含量(重量百分比)可以为0.1％至5％，优选为0.1％至3.1％。

铝也能改善滑动层3的疲劳强度。

通过添加镍，能实现结构的晶粒细化，由此，一方面，能抑制扩散，在操作期间不出现硬度下降，另一方面，能改善滑动层3的疲劳强度和韧性。

加入铋能使结构细化，并阻碍下温度影响的晶界扩散。

人们发现，铝、铋、镍的含量在上述范围以外的话，会无法获得期望的结果。

除了锡所有合金元素的总含量(重量百分比)限制在最多30％，优选为10％至25％。人们发现，总含量在上述范围以上会使滑动层3变脆，而在以下会降低滑动层3的硬度和耐久性。

余量用锡补足到100重量％，其具有通常制造相关的杂质。

如图2所示，附加金属层，即滑动层3和/或轴承金属层3，通过喷涂法喷涂在金属支承层2上。

如果既喷涂滑动层3，又喷涂轴承金属层4，则两个层的成分是不同的。

优选当喷涂附加金属层时，支承层2已经具有了最终形状。例如，金属支承层3已经形成了半壳状。附加金属层还可以喷涂在平面基底上，即支承层3的平的初步形状上，接着将该符合材料成型为最终的形状。

附加金属层通过喷涂装置6，用喷涂材料5喷涂制成。

喷涂装置6优选为所谓的喷枪，其中，喷涂材料5的锡基合金被熔化。锡基合金也可以在喷涂装置6之外即之前就被例如，在喷涂装置喷嘴的火焰中燃烧而熔化。喷涂材料5可以通过在喷涂装置6中的或喷涂装置6之前的输送装置7输送。

附加金属层的喷涂通过热喷涂法进行。热喷涂法可以是电弧喷涂处理、等离子喷涂工艺、火焰喷涂法、激光喷雾法或冷气喷涂法。优选附加金属层通过火焰喷镀法或等离子喷涂法得到。

喷涂锡粉特别重要的是，要确保温度较低，优选低于500℃，从而减少氧化。对于喷涂参数，可以参考有关喷雾参数的文献。

附加金属层的喷镀可以在一个正常环境下，也就是周围大气下，或任选的保护气体，如氩气或氮气下进行。在使用保护气体的情况下，其也可以任选使用喷涂装置6的燃烧气体，或在喷涂装置与基板之间供应。

喷涂材料5在喷涂装置6中，或在其之前，即在基板与喷涂装置6之间，在基板表面的方向上，在气流8中产生喷雾颗粒，并对其进行旋涂。因此基板，即支承层2和支承层2的前体不会熔化。因此形成附加金属层。

在喷涂后，附加金属层还可以通过常规的后处理步骤，如精镗进行后处理。任选在该附加金属层上还施加额外的金属或非金属层，例如，当附加金属层作为轴承金属层，增加滑动层3或磨合层。

作为喷涂材料使用的材料，除了上述的锡基合金以外还可以是包含硬质颗粒和/或软质颗粒或由锡基合金、硬质颗粒和/或软质颗粒构成。因此，在锡基合金构成的附加金属层中富锡基底还可以结合或嵌入硬质颗粒和/或软质颗粒，优选完全结合或嵌入。硬质颗粒和/或软质颗粒还可以沉积在附加层的表面区域中，部分地伸出该表面之上。

术语“富锡基底”是指基质中的锡含量(重量百分比)至少为60％。

硬质颗粒比富锡基底更硬。相应地，软质颗粒比富锡基底柔软。优选地，硬质颗粒的硬度比富锡基底的硬度大至少4倍。更优选如果软质颗粒的硬度比富锡基底的硬度至少少10％。

富锡基底的硬度以维氏硬度计，可以在10－45的范围内。

与锡基合金相反，硬质颗粒和/或软质颗粒不会熔化。因此，可以防止该硬质颗粒和/或软质颗粒的混合物由于喷涂而发生改变。此外，在制备中，可以通过适当选择喷涂材料5来改变晶粒尺寸和/或形状。其优点是，在附加金属层中，能更均匀地分布所要求的细粒度的硬质颗粒和/或软质颗粒。另一方面，还可以使用相应粗颗粒的硬质颗粒和/或软质颗粒，来制备相应的粗颗粒结构。该粗颗粒结构还具有如下优点：能在支承层2(或任选轴承金属层4)上更好地分布附加金属层，且能以不同的顺序导入轴承负载。

用于喷涂材料5的硬质颗粒优选直径在0.5μm至80μm之间，更优选在2μm至50μm。

在喷涂材料5中使用的软质颗粒的直径优选为0.5μm至80μm，特别优选2μm至50μm。

作为硬质颗粒，优选添加陶瓷颗粒到喷涂材料5中，其优选选自包含或由金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属硼化物、金属硅化物构成的组份。例如，硬质颗粒可以是CrO₃、Fe₃O₄、ZnO、CdO、Al₂O₃、SiC、Si₃N₄、AlN、SiO₂、MnO、CaC₂、Mo₂C、WC、Cr₃C₂、Fe₂B、Ni₂B、FeB。

还可以使用其它硬质颗粒，例如金属颗粒，如锌、银、钡、铋、青铜、镉、钴、铜、这些金属的合金颗粒。

也可以在喷涂材料5中使用一种硬质粒颗或多种不同硬质颗粒的混合物。

在喷涂材料5中使用的软质颗粒优选选自包含或由石墨、六方氮化硼、金属硫化物，例如MoS₂、WS₂等的组份。

也可以在喷涂材料5中使用一种软质颗粒或多种不同的软质颗粒的混合物

硬质颗粒在喷涂材料5中的比例(重量百分比)可以选自0.5％至15％的范围，优选选自1％至5％的范围。

软质颗粒在喷涂材料5的比例(重量百分比)可以选自1％至30％的范围，优选选自3％至15％的范围。

喷涂材料5可以以粉末形式使用。喷涂材料5的各个部分优选也可以与粉末状锡基合金、粉末状硬质颗粒和/或粉末状的软质颗粒彼此混合，优选在喷雾装置6和基底表面的范围内提供该喷涂材料5的混合粉末。锡基合金粉末在硬质颗粒和/或软质颗粒保持为固体状态时就被熔化。

在该方法的优选实施方式中，喷涂材料5优选采用金属丝形式。特别优选使用的金属丝具有芯和包层，其中，锡基合金形成或构成包层，硬质颗粒和/或软质颗粒形成或构成芯。

还可以同时使用粉末和金属丝，在该情况下，粉末由硬质颗粒和/或软质颗粒构成，金属丝由和锡基合金制成。

此外，喷射材料5可以多次使用。

但硬质颗粒和/或软质颗粒都需要事先处于喷涂材料5中，从而在喷涂过程中例如不会被氧化。优选所述硬质颗粒的熔点是至少比锡基合金的熔点高400℃以上。

此外，所述硬质颗粒和/或软质颗粒不会熔化，就可以形成另外的金属层，从而能提高这些颗粒在层中的分布均匀性。

喷涂材料5制备的附加金属层与喷涂材料5的组合物的定量组成相对应。然而，附加金属层的结构可以与喷涂材料5不同，这是由于锡基合金的熔化，或在喷涂材料仅具有由形成锡基合金的金属制备时通过熔化和随后的冷却形成中间金属相，尤其是Cu6Sn5和SbSn的。

另外，由于基底表面上颗粒的冲击，锡基合金的晶粒形状会改变。因此，可以根据不同的冲击速度，形成近球形或具有喷涂特征的晶粒。

如上所述，滑动轴承1还可以包括至少一个中间层作为粘合促进介质。然而，根据该方法的一个实施变化例，在喷涂材料5喷涂之前，先处理基底表面，从而改善附加金属层的粘附性。

该表面处理可以是机械处理，例如通过粗糙化，开槽等进行。还可以进行等离子体预处理。

根据该方法的一个实施变化例，需要进行表面处理，其通过在基底表面上喷涂金属颗粒实现，即，在支承层表面、轴承金属表面或上述金属中间层上喷涂。这些金属颗粒表面的覆盖可以是完全的，从而形成附加金属层。然而，其是非常薄的，并且具有介于1μm和4μm的层厚度。

另一方面，该表面可以含有或部分含有这些金属颗粒，获得粗糙表面，从而在其上接着沉积附加金属层，。

表面覆盖率可以是要涂覆的基底总表面的10％-100％。

这些金属颗粒的沉积优选使用喷涂法，再形成附加金属层。

通过该方法，附加金属层，即滑动层3或轴承金属层4可以包含相对粗糙的结构。硬质颗粒和/或软质颗粒可以具有与上述实施方式对应的颗粒大小。图3中例示的是附加金属层的截面图。其显示的是锡基合金颗粒9、硬质颗粒10和软质颗粒11，其基本均匀地分布在富锡基底中。

如图3进一步示出的，软质颗粒大于硬质颗粒。实施变化例还可以是，硬质颗粒具有与软质颗粒基本相同的颗粒尺寸，或硬质颗粒大于软质颗粒。相对于软质颗粒小的硬质颗粒具有的优点是附加金属层的疲劳强度得到改善，其中，大的软质颗粒能改善附加金属层的润滑性。

在表1中，列出了用于制备本发明范围内的锡基合金的组合物。实施例1-9是滑动层3的实施例，实施例10-18是轴承金属层4的实施例。达到100重量％的余量均为锡。

表1：用于锡基合金的实施例组合物

实施例	Sb	Cu	Si	Bi	Al	Ni	Zn
								1	6	1	0.5				0.5
2	6	1	0.5				0.5
								3	6	1	0.5				0.5
4	6	1	0.5				0.5
								5	6	1	0.5				0.5
6	6	1	0.5				0.5
								7	6	1	0.5				0.5
8	6	1	0.5				0.5
								9	6	1	0.5				0.5
10		2		3	1.5	1
								11		2		3	1.5	1
12		2		3	1.5	1
								13		2		3	1.5	1
14		2		3	1.5	1
								15		2		3	1.5	1
16		2		3	1.5	1
								17		2		3	1.5	1
18		2		3	1.5	1

这些锡基合金为金属丝形式，其中填充了与表2中组合物对应的硬质颗粒和/或软质颗粒。表2中余量达到100％，与表1对应的每个锡基合金均使用相同的实施例数。

表2:用于喷涂材料5的实施例组合物

实施例	SiC	WC	Al₂O₃	Fe₃O₄	SiO₂	石墨	hex-BN	MoS₂
									1
2	3
									3		3
4			3
									5				2
6					2
									7	0,5					10
8	0,5						10
									9	0,5							10
10
									11	3
12		3
									13			3
14				2
									15					2
16	0,5					10
									17	0,5						10
18	0,5							10

所有的合金均沉积在由钢制成的支承层2上。沉积通过对线材火焰喷涂进行。

合金的疲劳性能通过交替弯曲试验测定。测得的值表示合金的样品重复1百万次负载循环的相应负载情况。

可以使用轴承实验装置来测定磨损状态。

对于穿轴承试验装置的倾向的测定是可用的。磨损是由样品的管壁厚度损失的测定用的模拟发动机运转后确定。

为了便于结果的可比性，数值是不带有颗粒的变型例。

表3：实施例变型的测量结果

实施例.	磨损	疲劳
			1	100％(参考值)	100％(参考值)
2	85％	110％
			3	90％	105％
4	93％	110％
			5	95％	110％
6	85％	115％
			7	80％	95％
8	85％	100％
			9	75％	100％
10	100％(参考值)	100％(参考值)
			11	90％	110％
12	95％	110％
			13	90％	115％
14	95％	105％
			15	85％	110％
16	85％	95％
			17	80％	100％
18	75％	100％

该实施例示出了附加金属层的可能的实施变型例，应当注意的是，在这一点上，各个变型例可以彼此互相组合。

应当指出的是，为了更好地理解所述滑动轴承1的结构及其组成部分，并未按比例绘制和/或放大和/或缩小。

Claims

1.一种滑动轴承(1)的制造方法，其包括如下步骤：

提供金属支承层(2)，

在该支承层(2)上直接喷涂或通过至少一层金属中间层而喷涂在其上的由喷涂材料构成的附加金属层，其中，附加金属层由具有添加硬质颗粒(10)和/或软质颗粒(11)的富锡基底的锡基合金制成，其中的硬质颗粒(10)比基底硬，和/或其中的软质颗粒(11)比基底软，

其特征在于，采用喷涂材料(5)，在其喷涂材料(5)中已经含有硬质颗粒(10)的情况下，形成具有硬质颗粒(10)的附加金属层，和/或在其喷涂材料(5)已经含有软质颗粒(11)的情况下，形成具有软质颗粒(11)的附加金属层，其中，所述硬质颗粒(10)和/或软质颗粒(11)在喷涂过程中保持固体形式。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，使用白金属层形成作为附加金属层。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，硬质颗粒(10)选自金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属硼化物、金属硅化物。

4.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于，软质颗粒(11)选自石墨、六方氮化硼、金属硫化物。

5.根据权利要求1-4任一项的方法，其特征在于，使用的硬质颗粒(10)具有0.5μm-80μm的直径。

6.根据权利要求1-5任一项的方法，其特征在于，使用的软质颗粒(11)具有2μm-50μm的直径。

7.根据权利要求1-6任一项的方法，其特征在于，喷涂材料(5)采用金属丝形式，其中，硬质颗粒(10)和/或软质颗粒(11)形成由锡基合金包覆的芯。

8.根据权利要求1-7任一项的方法，其特征在于，在附加金属层喷涂前，在支承层(2)，或必要时至少一个金属中间层上，通过喷涂金属颗粒进行表面处理。

9.根据权利要求1-8任一项的方法，其特征在于，附加金属层的喷涂通过热喷涂法进行，该热喷涂法选自火焰喷镀法或等离子喷涂法。

10.根据权利要求2-9任一项的方法，其特征在于，白金属层的铜含量相对于附加金属层的总量其重量百分比为5％至15％，其中，铜在白金属层中基本均匀分布。