CZ288963B6 - Vrstvený výrobek pro kluzné prvky, způsob a prostředek pro jeho výrobu - Google Patents

Vrstvený výrobek pro kluzné prvky, způsob a prostředek pro jeho výrobu Download PDF

Info

Publication number
CZ288963B6
CZ288963B6 CZ19971778A CZ177897A CZ288963B6 CZ 288963 B6 CZ288963 B6 CZ 288963B6 CZ 19971778 A CZ19971778 A CZ 19971778A CZ 177897 A CZ177897 A CZ 177897A CZ 288963 B6 CZ288963 B6 CZ 288963B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
tin
lead
layer
electroplating
bath
Prior art date
Application number
CZ19971778A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ177897A3 (en
Inventor
Klaus Staschko
Hans Ulrich Huhn
Klaus Müller
Joachim Heyer
Original Assignee
Glyco-Metall-Werke Glyco B. V. & Co. Kg
Blasberg Oberflächentechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glyco-Metall-Werke Glyco B. V. & Co. Kg, Blasberg Oberflächentechnik GmbH filed Critical Glyco-Metall-Werke Glyco B. V. & Co. Kg
Publication of CZ177897A3 publication Critical patent/CZ177897A3/cs
Publication of CZ288963B6 publication Critical patent/CZ288963B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/10Bearings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/121Use of special materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/122Multilayer structures of sleeves, washers or liners
    • F16C33/124Details of overlays
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/30Alloys based on one of tin, lead, antimony, bismuth, indium, e.g. materials for providing sliding surfaces
    • F16C2204/32Alloys based on lead
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12486Laterally noncoextensive components [e.g., embedded, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12701Pb-base component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

Vrstven² v²robek (1b) obsahuje v²stelkovou vrstvu (5b), kter obsahuje 8 a 18,5 % hmotn. c nu, 2 a 16 % hmotn. m di a jako zbytek olovo, p°i em c n je p° tomen jako jemn krystalick vylou enina v pln homogenn m rozd len v olovu, kdy p°i sn m n elektronov²m mikroskopem s a 1000 n sobn²m zv t en m nen c n identifikovateln² jako stice s definovan²m pr m rem. P°i zp sobu v²roby kluzn²ch prvk se na p°edem zhotoven² polotovar galvanicky nanese v²stelkov vrstva z olova-c nu-m di za pou it tern rn galvanick l zn prost fluoroboritan bez leskotvorn p° sady za p° davku polyglykolesteru mastn kyseliny a inidla pro jemn rozd len zrna, obsahuj c ho karboxylovou kyselinu. Prost°edek pro proveden zp sobu sest v z galvaniza n l zn , kter obsahuje 50 a 100 g/l olova jako methansulfon tu olovnat ho, 6 a 20 g/l c nu jako methansulfon tu c nu, 2 a 16 g/l m di jako methansulfon tu m nat ho, 30 a 200 g/l voln kyseliny methansulfonov a 5 a 125 ml/l neiontov ho zes ovac ho\

Description

(57) Anotace:
Vrstvený výrobek (lb) obsahuje výstelkovou vrstvu (5b), která obsahuje 8 až 18,5 % hmotn. cínu, 2 až 16 % hmotn. mědi a jako zbytek olovo, přičemž cín je přítomen jako jemně krystalická vyloučenina v plně homogenním rozdělení v olovu, kdy při snímání elektronovým mikroskopem s až 1000 násobným zvětšením není cín identifikovatelný jako částice s definovaným průměrem. Při způsobu výroby kluzných prvků se na předem zhotovený polotovar galvanicky nanese výstelková vrstva z olova-cínu-mědi za použití temámí galvanické lázně prosté fluoroboritanů bez leskotvomé přísady za přídavku polyglykolesteru mastné kyseliny a činidla pro jemné rozdělení zrna, obsahujícího karboxylovou kyselinu. Prostředek pro provedení způsobu sestává z galvanizační lázně, která obsahuje 50 až 100 g/1 olova jako methansulfonátu olovnatého, 6 až 20 g/1 cínu jako methansulfonátu cínu, 2 až 16 g/1 mědi jako methansulfonátu měďnatého, 30 až 200 g/1 volné kyseliny methansulfonové a 5 až 125 ml/1 neiontového zesíťovacího činidla, 5 až 25 ml/1 karboxylové kyseliny a 0,01 až 1 g/1 polyglykolesteru mastné kyseliny, přičemž neiontové zesíťující činidlo je arylpolyglykolether a/nebo alkylaiylpolyglykolether vzorce CnHí^n-Ar-ÍOCHrCHzVOCHz-CHj, kde n = 0 až 15, m = 5 až 39 a Ar představuje aromatický zbytek.
Vrstvený výrobek pro kluzné prvky, způsob a prostředek pro jeho výrobu
Oblast techniky
Vynález se týká vrstevného výrobku - materiálu pro kluzné prvky, který vykazuje alespoň jedno nosné těleso a jednu výstelkovou vrstvu z olověného bronzu. Vynález se také týká způsobu výroby kluzných prvků, při kterém se na předem vyrobený polotovar galvanicky nanese výstelková vrstva z olova-cínu-mědi, jakož i prostředku pro provedení tohoto způsobu.
Dosavadní stav techniky
Kluznými prvky jsou míněny všechny typy vyměnitelné ložiskové pánve jakož i mezi jiným písty a pístové kroužky. Výstelkové vrstvy vrstvených výrobků pro kluzné prvky se většinou vyrábějí galvanizací v odpovídajících elektrolytových lázních. K tomuto účelu se až dosud používaly většinou fluorobaritanové lázně, které však vykazují řadu nevýhod.
Při použití lázní vznikají díky organickým složkám a oxidaci cínu neodvratně nečistoty, které ovlivňují kvalitu galvanické vrstvy. Obvykle se tyto nečistoty vzhledem k jejich vyšší hmotnosti usazují na dvě vany a neovlivňují galvanické povrstvování potud, pokud se lázeň nepohybuje. Když se však lázeň z těchto důvodů nemůže recirkulovat, dochází k poklesu koncentrace kovových iontů přítomných pro povrstvování. Protože povrstvované kluzné prvky, jako např. ložiskové pánve, jsou umístěny vzájemně nad sebou, mohlo by docházet k přírůstku tloušťky vrstvy zdola nahoru.
Takovým koncentračním poklesům může být zabráněno trvalým pohybem lázně, což především předpokládá, že se nebudou vířit žádné nečistoty popř. ze lázeň je filtrovatelná. Čtyřmocný oxid cínu, který je přítomen ve fluoroboritanové lázni, však většinou není filtrovatelný. Mimoto by byla nežádoucí oxidace cínu zvýšeným přívodem kyslíku ze vzduchu ještě podporována.
Další výhoda známých lázní spočívá v tom, že navzdory plenicí katodě v galvanické lázni nemůže být zabráněno bezproudovému vylučování ložiskových kovů na zadní vrstvě ložiska během galvanizačního procesu. Díky vysokým koncentracím mědi, například v elektrolytech pro temámí vrstvy, se na zadní straně ložiskových pánví bezproudově nekontrolovatelně vylučuje měď, což je označováno jako cementace. Tato vrstva mědi má jen podmíněnou vazbu k ocelové zadní vrstvě a má proto sklon po pocínování k bublinkování a odlupování. Proto je jednak spojena se ztrátou materiálu a jednak může odlupováním cementační vrstvy ovlivnit funkčnost ložiska.
Používané proudové hustoty jsou u známých galvanizačních lázní omezeny na 2,2 A/dm2. Vyšší proudové hustoty sice zkracují galvanizační krok, ale rychlosti vylučování materiálu divergují uvnitř povrchu ložiskových pánví a upínacího sloupce, takže vylučovaná vrstva již pak nevykazuje požadované složení. Stabilní vylučování není přitom při vyšších proudových hustotách možné.
Pomocí známých lázní vyrobené výstelky, zejména temámí vrstvy, vykazují částečně značné posuny ve tloušťce, které mezi jiným činí nutným mechanické následné zpracování. Mimoto není cín ve výstelkové vrstvě rovnoměrně rozdělen, takže dochází ke tvorbě hrobků a hrubému krystalickému vylučování, tak zvaným cínovým aglomeracím. Tato nehomogenní struktura výstelky upřednostňuje cínovou difúzi, ke které dochází při silnějším zahřátí kluzných prvků v provozu, takže takové kluzné vrstvy mohou být naneseny jen na mezivrstvu, jako např. niklovou přepážku, která brání cínové difúzi do vrstvy olověného bronzu, ležící pod ní, jak je například popsáno v práci E. Romera „Werkstoff und Schichtaufbau bei Gleitlagem“, zvláštní výtisk zZFW Zeitschrift fur Werkstoffiechnik, ročník 4, sešit 7, Verlag Chemie
-1CZ 288963 B6
Weinheim/BergstraBe 1973. Jen tímto přídavným opatřením bylo možno až do teď zlepšit odolnost proti korozi a snížit odlupování výstelkové vrstvy, které by mohly vést k poškození ložiska. Navíc není tvrdost těchto známých výstelkových vrstev a tím odolnost proti otěru uspokojivá.
S dosavadními galvanizačními lázněmi spojená nehomogenní struktura výstelky byla ve způsobu podle DE 4103117 C2 cíleně využívána k difúzi. Na nosnou vrstvu byla galvanicky nanesena vrstva z binární nebo temámí základní slitiny s nižším obsahem cínu, než je požadován. Na tuto vrstvu pak byla nanášena další vrstva s výrazně vyšším obsahem cínu. Časově přerušovaným ío termodifuzním zpracováním se cín nechal prodifimdovat do základní slitiny, až se v požadovaném podílu množství rozdělil na pozdější výstelkové plochy. Protože také po tepelném zpracování je ještě přítomna nehomogenní a hrubě krystalická struktura výstelky, mohou difuzní postupy ve výrobní fázi kluzných prvků pokračovat. Aby se zabránilo negativnímu vlivu mezi hraniční vrstvou a nosnou vrstvou, je zde přítomna difúzi zabraňující 15 vrstva.
Z DE-OS 2722144 je známo použití slitiny s více než 6 až 10 % hmotn. mědi, 10 až 20 % hmotn. cínu, zbytek tvoří ložisko. Tato slitina může mezi jiným být nanášena galvanickým vylučováním, přičemž se používá niklová mezivrstva jako vrstva zabraňující difúzi. Tato známá slitina, která se 20 vyrábí dostupnými elektrolytovými lázněmi, vykazuje hrubé rozdělení cínu.
V práci „Galvanisches Abscheiden von Zinn-Blei aus Fluoroborat und fluoroboratfreien Elektrolyten“ od H. van der Heijdena v „Metalloberfláche“ 39 (1985)9, strana 317 až 320, je popsáno povrstvování elektronických součástek. Ukázalo se, že cín a olovo jsou dobře rozpustné v různých organických sulfonových kyselinách obecného vzorce RSOiH, přičemž R znamená alkylskupinu. Sulfonové kyseliny jsou popsány jako plně stabilní během elektrolýzy. Použití takových lázní prostých fluoroboritanu pro galvanické povrstvování kluzných prvků se popisuje právě tak málo jako údaje o vhodných a pro výrobu kluzných prvků nezbytných přídavných látkách.
Z DE 3902042 jsou známy vodné kyselé roztoky pro elektrolytické vylučování cínu a/nebo slitin olovo/cín. Tyto binární galvanické lázně se používají jako korozní ochrana např. pro vodivé desky a baterie, přičemž se vylučuje relativně měkká vrstva, která není odolná proti otěru a není tak použitelná pro kluzné prvky. Vedle kovových solí, inhibitorů a volných alkansulfonových 35 kyseliny obsahují tyto známé galvanizační lázně leskotvomou přísadu, což znemožňuje použití těchto lázní například jako temámích lázní.
Ukázalo se, že při přídavku například solí mědi se vždy může vyloučit maximálně 1 % mědi, protože složení lázně je v podstatě vyladěno s ohledem na cín.
V JP 02-93096 (Pat. Abstr. of Japan, C-732, Vol.l4/No.294) je popsán způsob výroby kluzných prvků, při kterém se galvanicky nanáší výstelková vrstva z Pb-Sn-Cu na předem připravený polotovar. Používá se zde sice elektrolyt prostý fluoroboritanů bez leskotvomé přísady s volnými alkylsulfonovými kyselinami jakož i neiontovými povrchově aktivními činidly. S těmito známými galvanizačními lázněmi se ale rovněž dosahuje jen hrubého vyloučení cínu, přičemž stavba vrstvy je většinou nepravidelná. Vysoké požadavky kladené na kluzná ložiska nejsou uspokojivě splněny.
Pro výrobu kluzných prvků nutné přísady nejsou uvedeny, takže jsou vlastně použitelné jen 50 proudové hustoty až 3 A/dm2.
Úlohou vynálezu je proto vrstvený výrobek, jehož výstelka vykazuje větší tvrdost a zlepšenou odolnost proti otěru, jakož i způsob výroby takových výstelkových vrstev, který vede ke zlepšené kvalitě galvanických vrstev, přičemž by doba trvanlivosti používaných lázní měla být větší. 55 Konečně úloha vynálezu spočívá v nalezení prostředku pro provedení způsobu.
-2CZ 288963 B6
Podstata vynálezu
Tato úloha je řešena vrstveným výrobkem lb pro kluzné prvky, který obsahuje alespoň jedno nosné těleso 2b a jednu výstelkovou vrstvu 5b z 8 až 18,5 % hmotn. cínu, 2 až 16 % hmotn. mědi a jako zbytek olovo, přičemž cín je přítomen jako jemně krystalická vyloučenina v plně homogenním rozdělení v olovu, kdy při snímání elektronovým mikroskopem s až lOOOnásobnm zvětšením není cín identifikovatelný jako částice s definovaným průměrem.
Jemně krystalické vylučování cínu v plně homogenním rozdělení znamená, že již nejsou přítomny žádné místní cínové shluky. Ve výstelkové vrstvě se objevuje výrazně méně poruch mřížky a žádná vestavba rušivých cizích atomů, takže hustota uspořádání je mnohem vyšší než u známých výstelkových vrstev Pb-Sn-Cu. Od toho se odvozuje větší tvrdost výstelkové vrstvy, která činí u vrstveného výrobku podle vynálezu 10 až 50 HV, jakož i vyšší odolnost proti otěru. Tvrdost je pro dané složení vždy alespoň o 20 % vyšší než u současných výstelkových vrstev stejného složení slitiny.
Ukázalo se, že toto jemně kiystalické vylučování cínu spině homogenním rozdělením je umožněno tehdy, když podíl cínu činí 8 až 18,5 % hmotnostních a mědi 2 až 16 % hmotnostních, přičemž zbytek tvoří olovo.
Dále bylo s překvapením zjištěno, že difúze cínu, ke které obvykle dochází při výrobě z takových vrstvených výrobků vyrobených kluzných ložisek na základě teplotního zvýšení, je mnohem menší nebo vůbec není pozorovatelná. Také tento výhodný efekt je možno přičíst jemně krystalickému vylučování cínu, které zřetelně omezuje pohyblivost cínu tak dalece, že může docházet jen k malým difúzním efektům. Současně je možno těmto efektům zabránit mezivrstvou, například takzvanou niklovou přepážkou. Když výstelková vrstva tvoří temámí vrstvu vícevrstvého výrobku, může být výhodně nanášena přímo na vrstvu olověného bronzu, která se nachází uvnitř ocelové nosné pánve.
Způsob výroby kluzných prvků vyrobených z takových vrstvených výrobků se vyznačuje tím, že se v galvanizační lázni použije karboxylovou kyselinu obsahující činidlo zjemňující změní a glykolester mastné kyseliny. Ukázalo se, že teprve použitím činidla zjemňujícího změní je možné jemně krystalické vylučování, které znemožňuje difuzní proces cínu. Glykolester mastné kyseliny ovlivňuje pozitivním způsobem rovnoměrnost vylučování. Zatímco u známých způsobů v okrajových oblastech vznikají drážky, otvory a podobné výrazné vyvýšeniny, nyní k tomuto nedochází. Zjevně má glykolester mastné kyseliny vliv na iontové rozdělení v galvanizační lázni, což nakonec také vede k rovnoměrnému vylučování. Ukázalo se, že může být zabráněno nejen změnám ve tloušťce ale také se výrazně snižuje hrubost povrchu.
Galvanizační lázeň výhodně obsahuje methansulfonovou kyselinu.
Výhodné složení lázně vykazuje mimo vylučovaných kovů 30 až 200 g/1 volné methansulfonové kyseliny, 5 až 125 ml/1 neiontového povrchově aktivního činidla, 5 až 25 ml/1 činidla pro jemné rozdělení zrna a 0,01 až 1 g/1 glykolesteru mastné kyseliny.
Vypuštěním leskotvomých přísad, které jsou obsaženy v současných lázních prostých fluoroboritanů, a přídavkem neiontového povrchově aktivního činidla je umožněno vylučovat měď ve slitinách olovo-cín v požadovaných množstvích.
Jako neiontové povrchově aktivní činidlo se používá arylpolyglykolether a/nebo alkylarylpolyglykolether.
-3CZ 288963 B6
Galvanizační lázně podle vynálezu vykazují vysokou stabilitu, protože se alkylsulfonová kyselina během elektrolýzy nerozkládá. Dosahuje se tak rovnoměrného, téměř 100% proudového výtěžku jak na katodě, tak na anodě.
Použitím neiontového povrchově aktivního činidla se vylučování mědi na zadní straně ložiska tak silně redukuje, že je zanedbatelné.
Aby v galvanizační lázni nemohl vznikat koncentrační gradient, přednostně se galvanizační lázeň kontinuálně recirkuluje. Recirkulace galvanizační lázně se výhodně během galvanizačního procesu spojuje s filtrací, takže jsou plynule odstraňovány nečistoty obsažené v galvanizační lázni. Filtrace galvanizační lázně je umožněna tím, že použitá povrchově aktivní činidla jsou filtrovatelná a k oxidaci cínu dochází jen v omezené míře.
Recirkulací a filtrací mohla být významně zvýšena kvalita povrstvení. Změny tloušťky nanášené galvanické vrstvy v ložiskovém sloupci zdola nahoru a vadná místa v povrstvení byly výrazně redukovány. Mimoto se ukázalo že galvanizační lázně podle vynálezu bylo možno používat po téměř neomezenou dobu, zejména pak tehdy, když byly v galvanizační lázni přítomny vysoké koncentrace vylučovaných kovů.
Výhodně je možno během galvanizace použít proudových hustot od 2 do 20 A/dm2. Při nich nemohly být zjištěny změny ve složení povrstvení. Použití takových vysokých proudových hustot přináší výhodu rychlého vyloučení. Je přitom také možné snížit dobu až o faktor 10. Nový způsob je vhodný také pro vylučování s vysokými rychlostmi a tím pro galvanizaci ve svazcích. Je tak možné provádět výrobu ve velkých sériích s vysokým výkonem.
Galvanizační lázeň se výhodně udržuje na teplotě pod 25 °C, protože jinak již není možné řízené vylučování. Protože se během galvanizačního procesu lázeň ohřívá, je nutno ji odpovídajícím způsobem chladit.
Prostředek pro provedení způsobu sestává z galvanizační lázně, která obsahuje 50 až 100 g/1 olova jako methansulfonátu olovnatého, 6 až 20 g/1 cínu jako methansulfonátu cínu, 2 až 16 g/1 mědi jako methansulfonátu měďnatého, 30 až 200 g/1 volné kyseliny methansulfonové a 5 až 125 ml/1 neiontového povrchově aktivního činidla, 5 až 25 ml/1 činidla pro jemné rozdělení zrna a 0,01 až 1 g/1 glykolu mastné kyseliny, ale neobsahuje žádnou leskotvomou přísadu. Neiontová povrchově aktivní činidla jsou výhodně arylpolyglykolether a/nebo alkylarylpolyglykolether vzorce CnH{n+i)-Ar-(OCH2-CH2)m-OCH2-CH3 kde n = 0 až 15, m = 5 až 39 a Ar představuje aromatický zbytek. Činidlo pro jemné rozdělení zrna obsahuje výhodně jednu α,β-nenasycenou karboxylovou kyselinu obecného vzorce
R2 Ri X * c=c -coor3
kde R] a R2 jsou stejné nebo rozdílné a představují vodík nebo nižší alkylové skupiny s 1 až 3 Catomy a R3 znamená vodík nebo nižší alkyl s 1 až 5 C-atomy. Podíl arylpolyglykoletherů a/nebo alkylarylpolyglykoetherů činí výhodně 40 až 100 ml/1 a podíl činidla pro jemné rozdělení zrna činí 5 až 15 ml/1.
-4CZ 288963 B6
Popis obrázků na připojených výkresech
Příklady forem provedení budou blíže vysvětleny na základě obrázků.
Obrázky la, b představují zobrazení vrstveného výrobku podle stavu techniky a podle vynálezu pomocí elektronového mikroskopu.
Obrázky 2a, b představují dva diagramy, které představují hrubost povrchu výstelkové vrstvy podle stavu techniky a podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
V následující tabulce jsou uvedena výhodná složení lázní, proudové hustoty a získané temámí vrstvy na kluzném ložisku, které sestává z ocelového nosiče a vrstvy olověného bronzu. Inhibitor N označuje povrchově aktivní činidlo na bázi alkylpolyglykoletheru a inhibitor L přísadu, která mimo asi 30 % karboxylové kyseliny obsahuje až třetinu arylpolyglykolesteru a/nebo alkylarylpolyglykoletheru, přičemž zbytek tvoří voda. Tato povrchově aktivní činidla jsou například dostupná pod obchodním označením BN 160308 Stannostar HMB, popř. BN 160309 Stannostar HMB fy Blasberg/Solingen. Podíl glykolesteru mastné kyseliny činí u všech složení lázní 0,02 g/1. Je stanoveno, že hodnota tvrdosti je u všech v oblasti 10 až 50 HV a tak výrazně převyšuje všechny hodnoty tvrdosti u současných temámích vrstev.
Složení galvanické lázně proudová hustota A/dm2 doba expozice (min) Temámí vrstva Tvrdost HV
Cu g/i Sn g/i Pb g/i kyselina methansulfonová g/i Inh. Inh. N. L. ml/1 Cu Sn Pb
% hmotn.
2 8 80 120 30 12 2,4 90* 2 8 zbytek 10
2 10 80 120 35 14 2,4 90* 2 10 zbytek 15
2 18,5 80 120 40 20 2,4 90* 2 18,5 zbytek 20
8 8 80 120 60 14 2,4 90* 8 8 zbytek 24
8 10 80 120 60 16 2,4 90* 8 10 zbytek 26
8 18,5 80 120 80 17 2,4 90* 8 18,5 zbytek 38
14 8 80 120 90 16 2,4 90* 14 8 zbytek 42
14 10 80 120 90 21 2,4 90* 14 10 zbytek 45
14 18,5 80 120 90 30 2,4 90* 14 18,5 zbytek 50
*) tloušťka vrstvy 90 pm
Na obr. la a lb jsou uvedeny dva obrázky výbrusu, kde obr. la představuje vrstvený výrobek podle stavu techniky a obr. lb výrobek podle vynálezu.
Na obr. laje uveden vrstvený výrobek la, který se skládá z ocelové zadní strany 2a, vrstvy 3a olověného bronzu, niklové přepážky 4a a temámí vrstvy 5a. Temámí vrstva vykazuje složení PbSnuCug a byla vyrobena pomocí galvanizační lázně, obsahující fluoroboritan. V temámí vrstvě je možno vidět výrazné shluky 6a cínu. Celkově má temámí vrstva 5a nehomogenní strukturu a hrubý povrch.
Na obr. lb je vrstvený výrobek lb podle vynálezu. Na ocelové zadní straně 2b se rovněž nachází vrstva 3b olověného bronzu, na kterou je bezprostředně, také bez niklové přepážky, nanesena temámí vrstva 5b, která je složena z 18,44 % Sn, 7,38 % mědi a zbytek tvoří olovo. Ve zde uvedeném 1000 násobném zvětšení je vidět cín výrazně vjemně krystalické vyloučenině v homogenním rozdělení.
-5CZ 288963 B6
Celkově vykazuje temámí vrstva 5b dobrý spoj a také po tepelném zpracování při 170 °C po 1000 hodin dochází k jen velmi malé difúzi cínu. Tvrdost této temámí vrstvy 5b činí 38 HV.
Na obrázcích 2a a 2b je vynesena hrubost povrchu vrstvených výrobků uvedených na obrázcích la a lb. Výrazně je zřetelné, že na obrázku 2a uvedená hrubost povrchu, která se vztahuje k vrstvenému výrobku podle obr. la, je mnohem větší než hrubost na obr. 2b. Střední hrubost činí u křivky na obr. 2a RZ 4,375 pm a u křivky na obrázku 2b činí RZ 3,225 pm.
Příklady složení lázně jsou následující:
Celkové množství Pb Sn Cu volná methansulfonová kyselina povrch, aktivní činidlo N 2501 50 až 100 g/1 6 až 20 g/1 2 až 16 g/1 100 až 160 g/1 40 až 100 ml/1
povrch, aktivní činidlo L 5 až 25 ml/1 povrch, aktivní Činidlo na bázi polyglykoletheru 0,01 až 0,05 g/1
S lázní tohoto složení bylo provedeno následující vylučování.
Tabulka vylučování
Doba expozice
v min. 2 A/dm2 3 A/dm2 5 A/dm2 10 A/dm2 20 A/dm'
15 16 pm 25 pm 40 pm 80 pm 160 pm
30 32 pm 50 pm 80 pm 160 pm 320 pm
60 64 pm 100 pm 160 pm 320 pm 640 pm
Také při vysokých proudových hustotách 20 A/dm2, s nimiž je možno v relativně krátké době nanést silné výstelkové vrstvy, mohlo být udrženo požadované složení slitiny.
Dále byly zkoušeny vrstvy kluzných ložisek vzhledem k jejich poloze v upínacích prostředcích používaných při galvanizaci.
Poloha v upínacím prostředku Pb Sn Cu
nahoře zbytek 11,89 5,83
ve středu zbytek 11,65 6,79
vespod zbytek 11,21 6,74
Z tohoto je zřejmé, že nezávisle na poloze ložiska v upínacím zařízení dochází k velmi malým rozdílům ve složení slitiny.
Vztahové značky:
la. b vrstvený výrobek
2a. b ocelová zadní stran
3a, b vrstva olověného bronzu
4a niklová přepážka
5a, b temámí vrstva
6a cínové shluky

Claims (15)

1. Vrstvený výrobek (lb) pro kluzné prvky, který obsahuje alespoň jedno nosné těleso (2b) a jednu výstelkovou vrstvu (5b) z 8 až 18,5 % hmotn. cínu, 2 až 16 % hmotn. mědi a jako zbytek olovo, vyznačující se tím, že cín je přítomen jako jemně krystalická vyloučenina v plně homogenním rozdělení volovu, kdy při snímání elektronovým mikroskopem saž lOOOnásobným zvětšením není cín identifikovatelný jako částice s definovaným průměrem.
2. Vrstvený výrobek podle nároku 1,vyznačující se tím, že výstelková vrstva (5b) vykazuje tvrdost 10 až 50 HV.
3. Vrstvený výrobek podle nároků 1 nebo 2, ve kterém výstelkovou vrstvu tvoří temámí vrstva, vyznačující se tím, že výstelková vrstva (5b) je nanesena bez mezivrstvy na vrstvu (3b) olověného bronzu.
4. Způsob výroby kluzných prvků, při kterém se na předem připravený polotovar galvanicky nanese výstelková vrstva z olova-cínu-mědi, při kterém se používá temámí galvanizační lázeň prostá fluoroboritanů bez leskotvomé přísady za přídavku neiontového povrchově aktivního činidla a volné alkylsulfonové kyseliny, vyznačující se tím, že se v galvanizační lázni použije karboxylovou kyselinu obsahující činidlo pro jemné rozdělení zrna a polyglykolester mastné kyseliny.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že se použije galvanizační lázeň, která obsahuje methansulfonovou kyselinu.
6. Způsob podle některého z nároků 4 až 5, vyznačující se tím, že galvanizační lázeň mimo vylučovaných kovů obsahuje 30 až 200 g/1 volné methansulfonové kyseliny a 5 až 125 ml neiontového povrchově aktivního činidla, 5 až 25 ml/1 činidla pro jemné rozdělení zma a 0,01 až 1 g/1 polyglykolesteru mastné kyseliny.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že jako neiontové povrchově aktivní činidlo se používá arylpolyglykolether a/nebo alkylarylpolyglykolether.
8. Způsob podle některého z nároků 4 až 7, vyznačující se tím, že se během galvanizačního procesu používá proudových hustot od 2 do 20 A/dm2.
9. Způsob podle některého z nároků 4až 8, vyznačující se tím, že se galvanizační lázní během galvanizačního procesu pohybuje.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že se galvanizační lázeň během galvanizačního procesu filtruje.
11. Způsob podle některého z nároků 4ažll,vyznačující se tím, že se galvanizační lázeň udržuje na teplotě pod 25 °C.
12. Prostředek pro provedení způsobu podle některého z nároků 4 až 11, sestávající z galvanizační lázně která obsahuje 50 až 100 g/1 olova jako methansulfonátu olovnatého, 6 až 20 g/1 cínu jako methansulfonátu cínu, 2 až 16 g/1 mědi jako methansulfonátu měďnatého, 30 až 200 g/1 volné kyseliny methansulfonové a 5 až 125 ml/1 neiontového povrchově aktivního činidla, 5 až 25 ml/1 činidla pro jemné rozdělení zma a 0,01 až 1 g/1 polyglykolesteru mastné kyseliny, ale neobsahuje žádnou leskotvomou přísadu.
-7CZ 288963 B6
13. Prostředek podle nároku 12, vyznačující se tím, že neiontovým povrchově aktivním činidlem je arylpolyglykolether a/nebo alkylarylpolyglykolether vzorce CnH(n+i)-Ar(OCH2-CH2)m-OCH2-CH3, kde n = 0 až 15, m = 5 až 39 a Ar představuje aromatický zbytek.
14. Prostředek podle nároku 12 nebo 13, vyznačuj ící se tím, že činidlo pro jemné rozdělení zrna představuje α,β-nenasycená karboxylová kyselina obecného vzorce
H kde R] a R2 jsou stejné nebo rozdílné a představují vodík nebo nižší alkylové skupiny s 1 až 3
C-atomy a R3 znamená vodík nebo nižší alkyl s 1 až 5 C-atomy.
15. Prostředek podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že podíl arylpolyglykoletheru a/nebo alkylarylpolyglykoletheru činí 40 až 100ml/l a činidla pro jemné rozdělení zrna 5 až 15 ml/1.
CZ19971778A 1994-12-09 1995-12-06 Vrstvený výrobek pro kluzné prvky, způsob a prostředek pro jeho výrobu CZ288963B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4443806 1994-12-09
PCT/DE1995/001760 WO1996017980A1 (de) 1994-12-09 1995-12-06 Schichtwerkstoff für gleitelemente sowie verfahren und mittel zu seiner herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ177897A3 CZ177897A3 (en) 1997-11-12
CZ288963B6 true CZ288963B6 (cs) 2001-10-17

Family

ID=6535334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19971778A CZ288963B6 (cs) 1994-12-09 1995-12-06 Vrstvený výrobek pro kluzné prvky, způsob a prostředek pro jeho výrobu

Country Status (9)

Country Link
US (2) US5976712A (cs)
EP (1) EP0797693B1 (cs)
JP (1) JP3577084B2 (cs)
KR (1) KR100388133B1 (cs)
CN (1) CN1100893C (cs)
AT (1) ATE181117T1 (cs)
CZ (1) CZ288963B6 (cs)
DE (2) DE19545427C2 (cs)
WO (1) WO1996017980A1 (cs)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728777C2 (de) 1997-07-05 2001-03-15 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Schichtverbundwerkstoff für Gleitlager sowie Verfahren zur Herstellung von Lagerschalen
DE19852481C2 (de) * 1998-11-13 2002-09-12 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Schichtverbundwerkstoff für Gleitelemente und Verfahren zu seiner Herstellung
ATE246271T1 (de) * 1999-04-28 2003-08-15 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Mehrschichtenmaterial für gleitelemente und verfahren zur herstellung
US6540767B1 (en) * 2000-02-08 2003-04-01 Scimed Life Systems, Inc. Recoilable thrombosis filtering device and method
AT408351B (de) * 2000-05-17 2001-11-26 Miba Gleitlager Ag Verfahren zum galvanischen abscheiden einer dispersionsschicht auf einer oberfläche eines werkstückes
JP2003090343A (ja) * 2001-09-19 2003-03-28 Daido Metal Co Ltd 多層摺動材料
JP3754353B2 (ja) * 2001-11-15 2006-03-08 大同メタル工業株式会社 複合めっき被膜付き摺動部材
DE10337029B4 (de) * 2003-08-12 2009-06-04 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh Schichtverbundwerkstoff, Herstellung und Verwendung
DE10352708A1 (de) * 2003-11-07 2005-06-09 Würth Elektronik Pforzheim GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Galvanisieren
RU2300527C1 (ru) * 2006-01-19 2007-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет Способ получения n-замещенных 4,6-диметил-3-цианопиридил-2-сульфониламидов
JP5243467B2 (ja) * 2010-02-05 2013-07-24 大同メタル工業株式会社 摺動部材
DE102010043527A1 (de) * 2010-11-08 2012-05-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Zylinderlaufbahn mit einer Verschleißschutzschicht
CN102424993A (zh) * 2011-12-07 2012-04-25 广东韶配动力机械有限公司 在铝硅合金上镀三元合金层的方法及其制品
AT514961B1 (de) * 2013-12-23 2015-05-15 Miba Gleitlager Gmbh Mehrschichtgleitlager
GB201714578D0 (en) * 2017-09-11 2017-10-25 Rolls Royce Plc Gear pump bearing
CN110129593B (zh) * 2019-04-18 2020-08-04 肇庆理士电源技术有限公司 一种配置合金的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2722144C3 (de) * 1977-05-16 1980-07-10 Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos Gmbh, 6200 Wiesbaden Verwendung einer Legierung mit mehr als 6 bis 10 °/o Gew. Kupfer, 10 bis 20 Vo Gew. Zinn, Rest Blei, als Weißmetall-Lagerlegierung
DE3813802A1 (de) * 1988-04-23 1989-11-09 Glyco Metall Werke Schichtwerkstoff oder schichtwerkstueck mit einer auf einer traegerschicht angebrachten funktionsschicht, insbesondere gleitschicht mit der struktur einer festen, aber schmelzbaren dispersion
JPH0293096A (ja) * 1988-09-30 1990-04-03 Daiwa Kasei Kenkyusho:Kk 滑り軸受の表面合金層の製造法
DE3902042A1 (de) * 1989-01-25 1990-07-26 Blasberg Oberflaechentech Waessrige, saure loesungen fuer die elektrolytische abscheidung von zinn und/oder blei/zinnlegierungen
JP2601555B2 (ja) * 1989-11-20 1997-04-16 大同メタル工業 株式会社 多層すべり軸受材
DE4103117C2 (de) * 1990-02-03 1993-11-04 Glyco Metall Werke Verfahren zur herstellung von gleitelementen mit einer gleitschicht aus ternaerer oder binaerer weissmetall-lagerlegierung
CA2069988C (en) * 1991-05-31 1997-03-04 Yoshikazu Fujisawa Slide member with surface composed of pyramidal microprojections
FR2678693B1 (fr) * 1991-06-11 1995-04-21 Honda Motor Co Ltd Portee a glissement.
CA2074114C (en) * 1991-07-18 1999-01-19 Yoshikazu Fujisawa Slide member
DE19728777C2 (de) * 1997-07-05 2001-03-15 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Schichtverbundwerkstoff für Gleitlager sowie Verfahren zur Herstellung von Lagerschalen

Also Published As

Publication number Publication date
ATE181117T1 (de) 1999-06-15
CN1169166A (zh) 1997-12-31
KR980700458A (ko) 1998-03-30
KR100388133B1 (ko) 2003-11-20
JP3577084B2 (ja) 2004-10-13
CN1100893C (zh) 2003-02-05
WO1996017980A1 (de) 1996-06-13
DE19545427A1 (de) 1996-07-11
DE59506186D1 (de) 1999-07-15
US6103089A (en) 2000-08-15
JPH10510321A (ja) 1998-10-06
EP0797693A1 (de) 1997-10-01
EP0797693B1 (de) 1999-06-09
DE19545427C2 (de) 1997-04-17
CZ177897A3 (en) 1997-11-12
US5976712A (en) 1999-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ288963B6 (cs) Vrstvený výrobek pro kluzné prvky, způsob a prostředek pro jeho výrobu
KR101992844B1 (ko) 고온 내성의 은 코팅된 기판
TWI438784B (zh) Conductive member and manufacturing method thereof
EP1874982B1 (en) Method for electrodeposition of bronzes
Goh et al. Effects of hydroquinone and gelatin on the electrodeposition of Sn–Bi low temperature Pb-free solder
KR100546989B1 (ko) 구리층을 일렉트로리틱 디포지트하는 방법
HU202936B (en) Process for producing more-layer metal coating on surface of objects made of aluminium- or aluminium alloy
JP5464869B2 (ja) Sn被覆銅又は銅合金及びその製造方法
JP5692799B2 (ja) Snめっき材およびその製造方法
JP2004536219A (ja) スズ合金沈着用の電解質媒体及びスズ合金の沈着方法
KR101046301B1 (ko) 니켈플래쉬 도금용액, 전기아연강판 및 이의 제조방법
TW200304504A (en) Electrolytic copper plating method, phosphorus-containing anode for electrolytic copper plating, and semiconductor wafer plated using them and having few particles adhering to it
US20040074775A1 (en) Pulse reverse electrolysis of acidic copper electroplating solutions
JP4709575B2 (ja) 銅箔の粗面化処理方法及び粗面化処理液
KR20000057911A (ko) 납과 납/주석 합금의 전기 도금용 전해액
KR20100121399A (ko) 니켈플래쉬 도금용액, 전기아연도금강판 및 이의 제조방법
KR101284367B1 (ko) 알칼리성 에칭액을 이용한 마그네슘합금 판재의 도금방법
JP5714465B2 (ja) Snめっき材およびその製造方法
PL339831A1 (en) Laminated material for making sliding pieces and method of obtaining such material
Gamburg et al. Technologies for the electrodeposition of metals and alloys: electrolytes and processes
Olędzki et al. Ecological Electroplating Baths and Their Application in the Tin-coating of Copper Wires Intended for Photovoltaic Cables
KR101913364B1 (ko) 광특성이 향상된 플래시 리플렉터의 제조방법
CN100402707C (zh) 碱性Sn-Ag合金镀液及其电镀方法
KR20220117709A (ko) Ni-NiP 도금층이 형성된 전해도금용 전극의 제조방법 및 이에 의해 제조된 전극
KR20220129709A (ko) 로듐을 이용한 마그네슘 합금소재로 구성된 안경프레임의 표면처리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20071206