CZ292956B6 - Vrstvený kompozitní materiál pro kluzná ložiska s nosnou vrstvou - Google Patents

Vrstvený kompozitní materiál pro kluzná ložiska s nosnou vrstvou Download PDF

Info

Publication number
CZ292956B6
CZ292956B6 CZ19983836A CZ383698A CZ292956B6 CZ 292956 B6 CZ292956 B6 CZ 292956B6 CZ 19983836 A CZ19983836 A CZ 19983836A CZ 383698 A CZ383698 A CZ 383698A CZ 292956 B6 CZ292956 B6 CZ 292956B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
copper
layer
composite material
tin
aluminum
Prior art date
Application number
CZ19983836A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ383698A3 (cs
Inventor
Hans-Ulrich Huhne
Dietmar Wiebach
Karl-Heinz Dr. Grünthaler
Peter Dr. Spahn
Original Assignee
Federal-Mogul Wiesbaden 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 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh filed Critical Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh
Publication of CZ383698A3 publication Critical patent/CZ383698A3/cs
Publication of CZ292956B6 publication Critical patent/CZ292956B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/021—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • C25D15/02—Combined electrolytic and electrophoretic processes with charged materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/60—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/10—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/121—Use of special materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/122—Multilayer structures of sleeves, washers or liners
    • F16C33/124—Details of overlays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/10—Alloys based on copper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/10—Alloys based on copper
    • F16C2204/12—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/30—Alloys based on one of tin, lead, antimony, bismuth, indium, e.g. materials for providing sliding surfaces
    • F16C2204/34—Alloys based on tin
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/02—General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S384/00—Bearings
    • Y10S384/90—Cooling or heating
    • Y10S384/912—Metallic
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/1266—O, S, or organic compound in metal component
    • Y10T428/12667—Oxide of transition metal or Al
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12708—Sn-base component
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12708—Sn-base component
    • Y10T428/12722—Next to Group VIII metal-base component
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Vrstvený kompozitní materiál pro kluzná ložiska s nosnou vrstvou má vrstvu ložiskového kovu ze slitiny mědi s podílem mědi od 50 do 95 hmotn. % nebo hliníkové slitiny s podílem hliníku od 60 do 95 hmotn. %, s difuzní uzavírací vrstvou a galvanicky nanesenou kluznou vrstvu slitiny neobsahující olovo, obsahující cín a měď, přičemž kluzná vrstva obsahuje 8 až 30 hmotn. % mědi, 60 až 91,5 hmotn. % cínu a 0,5 až 10 hmotn. % kobaltu.ŕ

Description

Vrstvení kompozitní materiál pro kluzná ložiska s nosnou vrstvou
Oblast techniky
Vynález se týká vrstveného kompozitního materiálu pro kluzná ložiska s nosnou vrstvou, vrstvou ložiskového kovu ze slitiny mědi s podílem mědi od 50 do 95 hmotn. % nebo hliníkové slitiny s podílem hliníku od 60 do 95 hmot. %, s difuzní uzavírací vrstvou a galvanicky nanesenou kluznou vrstvou slitiny neobsahující olovo, obsahující cín a měď.
Dosavadní stav techniky
Vrstvené kompozitní materiály se strukturou ocelový podklad/olověný bronz/kluzná vrstva ze slitiny olovo-cín-měď se osvědčily pro vysokou spolehlivost a mechanickou odolnost při zatížení. Takové vrstvené kompozitní materiály jsou na příklad popsány v Glyco Ingenieurberichte 1/91.
Typický zástupce těchto materiálových skupin má následující strukturu:
ocel ložiskový kov CuPb22Sn přehradní vrstva z niklu kluzná vrstva PbSnlOCu2
Zejména galvanická kluzná vrstva je multifunkční materiál, který mezi jiným přebírá následující úkoly:
- schopnost uložení cizích částic;
- záběh resp. přizpůsobení se kluznému partnerovi;
- korozní ochranu pro olověný bronz;
- vlastnosti pro nouzový běh v případě nedostatku oleje.
Ložiskovému kovu jsou také vlastní určité rezervy pro nouzový běh pro případ, že je kluzná vrstva zcela odřena.
Tyto po desetiletí osvědčené koncepty ložisek obsahují však ještě i dnes olověné podíly hlavně v kluzné vrstvě. To je z důvodů ochrany životního prostředí před těžkými kovy nevyhovující.
Galvanické vylučování temámí kluzné vrstvy se až dosud provádělo hlavně v lázních obsahujících fluoroborát. V těchto lázních může být vylučování mědi uskutečněno jen do 2 hmotn. %, zatímco v kyanidových lázních mohly být dosaženy stupně vylučování mědi až do 20 hmotn. %. Zde se však ukázalo, že vrstva je krajně křehká a vesměs neobsahuje žádnou velkou trvanlivost.
Z DE-OS 27 22 144 je známo použití slitiny s více než 6 až 10 hmotn. % mědi, 10 až 20 hmotn. % cínu a zbytkem olova jako slitiny měkkého ložiskového kovu pro vícevrstvá kluzná ložiska. Tato slitina může být mezi jiným nanášena galvanickým vylučováním, přičemž se jako difuzním uzávěrem opatřuje niklovou mezivrstvou. Tato známá slitina, která se zhotovuje pomocí běžných elektrolytických lázní, obsahuje však hrubé rozptýlení cínu.
V DE-PS 195 45 427 jsou pro zhotovení kluzných vrstev z olova-cínu-mědi popsány galvanizační lázně bez ohledu fluoroborátů, které obsahují karboxylovou kyselinu obsahující prostředek pro jemné zrno a glykolester mastné kyseliny. Tím se dosahuje jemně krystalického vylučování
-1 CL 292956 B6 cínu ve zcela homogenním rozptýlení, přičemž se dociluje vylučování mědi od 2 až do 16 hmotn. %.
Ve starší německé patentové přihlášky DE 196 22 166 jsou popsány temámí vrstvy s tvrdými částečkami, přičemž se pro třecí vrstvu používají galvanizační lázně bez obsahu fluoroborátů za použití alkansulfonových kyselin, aby se získalo zcela homogenní rozptýlení tvrdých částeček v materiálu matrice. Vedle kluzných vrstev obsahujících olovo se pomocí těchto lázní s alkansulfonovými kyselinami nanášejí také vrstvy, bez obsahu olova, z SnCuNi, Sn, SnCu a CuSn. Avšak ukázalo se, že u těchto vrstev neobsahující olovo se sice dá dosáhnout obsahu mědi až do
16 hmotn. %, ale tyto vrstvy neobsahují žádné uspokojivé vlastnosti z hlediska mechanického namáhání a trvanlivosti.
' Výzkumy s lázněmi bez obsahu fluoroborátů ukázaly, že jsou v kluzné vrstvě možné i obsahy mědi až do 30 hmotn. %. Vylučování je stabilní a reprodukovatelné. Další výhoda se vyskytla ' 15 v tom, že nedošlo k žádnému vylučování mědi na ocelovém podkladu ložiska.
Tvrdost binární slitiny SnCu a 30 hmotn. % mědi, zbytek cín, je > 100 HV. Dlouhodobá vystavování vysoké teplotě (170 °C, 200 hod.) poskytla náznaky na sklon k difúzi kluzných elementů do niklové difuzní uzavírací vrstvy. To může vést ke zkřehnutí a tím k ovlivňování 20 vazby mezi kluznou vrstvou a difuzní uzavírací vrstvou, resp. ložiskovým kovem a difuzní uzavírací vrstvou.
Výhoda zvýšené tvrdosti kluzné vrstvy docílitelné zvýšeným obsahem mědi nemohla být proto až dosud úplně využita.
Podstata vynálezu
Proto je úkolem vynálezu vytvořit takový vrstevnatý materiál, u jehož galvanicky nanášené 30 kluzné vrstvy nezávisle na obsahu mědi i při vyšších teplotách nedochází k žádnému zkřehnutí.
Tento úkol je řešen tak, že kluzná vrstva obsahuje 8 až 30 hmotn. % mědi, 60 až 91,5 hmotn. % cínu a 0,5 až 10 hmotn. % kobaltu.
Překvapivě se zjistilo, že legování s kobaltem může být vesměs stabilizována kluzná vrstva, resp. struktura vrstvy, aniž by ubylo na tvrdosti kluzné vrstvy. Kobalt současně zvyšuje odolnost kluzné vrstvy vůči mechanickému namáhání (odolnost proti oděru a únavě) vytvořením slitiny s cínem a mědí, resp. hliníkem a mědí. Vedle toho stoupne termická stabilita. K dosažení těchto výhodných efektů se jako dostačující ukázaly obsahy kobaltu až do 10 hmotn. %.
Patří sem zejména vyšší obsah cínu s vyšším obsahem kobaltu, protože se ukázalo, že se migrace cínu dá s výhodou snížit podílem kobaltu na základě možné tvorby krystalů, a tím se zadržuje zkřehnutí. Tato souvislost vyplývá z příkladů složení kluzných vrstev, které jsou sestaveny v tabulce 1, která následuje.
-2CZ 292956 B6
Příklady provedení vynálezu
Tabulka 1
Měď hmotn. % Cín hmotn. % Kobalt hmotn. %
30 69,5 0,5
25 73 2
20 76 4
15 79 6
10 82 8
8 82 10
Kluzná vrstva může dále obsahovat bizmut a/nebo stříbro a/nebo nikl v podílu až 20 hmotn. %. /
Dále může kluzná vrstva obsahovat tvrdé částečky, přičemž v úvahu přicházejí AI2O3, S13N4, diamant, TiO2 nebo SiC. Tyto tvrdé částečky mohou být v kluzné vrstvě obsaženy jako samotné nebo v kombinaci. Difuzní uzavírací vrstva může zahrnovat nikl, nebo slitiny nikl-cín, měď-nikl, kobalt-nikl nebo kobalt.
Difuzní uzavírací vrstva obsahuje výhodně 1 až 3 pm tlustou niklovou vrstvu a na ní vyloučenou 2 až 10 pm tlustou vrstvu nikl-cín. Další variantu představuje difuzní uzavírací vrstva z kobaltu, která může mít rovněž tloušťku 1 až 3 pm. U vrstvy kobalt-nikl s dává přednost rovněž tloušťkám 1 až 3 pm.
Kluzná vrstva, která obsahuje kobalt, může být galvanicky nanášena na vrstvy ložiskových kovů ze slitin měď-hliník, měď-cín, měd’-olovo, měď-zinek, měď-zinek-křemík, měď-zinek-hliník nebo měď-hliník-železo anebo hliník-cín, hliník-cín-křemík, hliník-zinek. Upřednostňovaná složení slitin vrstvy ložiskového kovu jsou: CuPb22Sn, CuA18, CuSnó, AISnóCuNi, AlSn20Cu, AllSnlONi2MnCu, AllSnl5Si3Cu.
Dává se přednost také tomu, když vrstva ložiskového kovu neobsahuje olovo, že se vytvoří vrstevnatý materiál pro kluzná ložiska bez obsahu olova.
Tloušťka kluzné vrstvy leží výhodně mezi 8 až 12 pm.
V následující tabulce 2 jsou uvedeny hodnoty tvrdostí několika vrstevnatých materiálů pro rozdílná složení slitin ložiskového kovu a kluzné vrstvy.
Tabulka 2
Číslo Ložiskový kov Difuzní uzavírací vrstva Kluzná vrstva Tvrdost HV 1/6/30
1 CuPb22Sn Ni/SnNi SnCul2 80
2 CuPb22Sn Co SnCu26 150
3 CuPb22Sn Ni/SnNi SnCul2Co3 90
4 CuA18 Cu/Ni SnCul2Co8 100
5 CuA18 Ni/SnNi SnCul2Co8 100
6 AlSn20Cu Ni/SnNi SnCul2Co3 90
7 CuPb22Sn Co SnCu26Co2 150
V prvním příkladu kluzná vrstva zahrnuje slitinu cín-měď a podíl mědi je 12 hmotn. %. Kluzná vrstva je nanesena galvanicky na difuzní uzavírací vrstvu, kterou tvoří vrstva niklu a slitiny cínnikl. Ložiskový kov je v tomto případ CuPb22Sn. Tvrdost kluzné vrstvy je 80 HV.
-3CZ 292956 B6
Příklad 2 se od příkladu 1 liší v tom, že obsah mědi je 26 hmotn. %. Dosahuje se zde sice tvrdosti
150 HV, ovšem ukázalo se, že tato kluzná vrstva neobsahuje při vyšších teplotách potřebnou stabilitu a křehne, ačkoliv již vlivem kobaltové uzavírací vrstvy nastoupilo určité zlepšeni.
Ukázalo se, že přídavkem kobaltu v případě 3 tvrdost nepatrně stoupne na 90 HV, přičemž vrstva je stabilnější než vrstva z příkladu 1.
Příklad 3, 4, 5 a 6 se týkají způsobu provedení s různými difuzními uzavíracími vrstvami a rozdílnými ložiskovými kovy. Příklad 7 ukazuje, že již malý přídavek 2 hmotn. % kobaltu může učinit stabilní jinak nestabilní slitinu SnCu26, přičemž tvrdost při 150 HV zůstává zachována.

Claims (10)

1. Vrstvený kompozitní materiál pro kluzná ložiska s nosnou vrstvou, vrstvou ložiskového 15 kovu ze slitiny mědi s podílem mědi od 50 do 95 hmotn. % nebo hliníkové slitiny s podílem hliníku od 60 do 95 hmotn. %, s difuzní uzavírací vrstvou a galvanicky nanesenou kluznou vrstvou slitiny neobsahující olovo, obsahující cín a měď, vyznačující se tím, že kluzná vrstva obsahuje 8 až 30 hmotn. % mědi, 60 až 91,5 hmotn. % cínu a 0,5 až 10 hmotn. % kobaltu.
20
2. Vrstvený kompozitní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že vyšší obsah cínuje doprovázen vyšším obsahem kobaltu.
3. Vrstvený kompozitní materiál podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kluzná vrstva dále obsahuje až 20 hmotn. % bizmutu a/nebo stříbra a/nebo niklu.
4. Vrstvený kompozitní materiál podle nároků laž3, vyznačující se tím, že kluzná vrstva obsahuje jako tvrdé částečky A12O3 a/nebo Si3N4 a/nebo diamant a/nebo TiO2 a/nebo SiC.
30
5, Vrstvený kompozitní materiál podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že difuzní uzavírací vrstva obsahuje nikl.
6. Vrstvený kompozitní materiál podle nároku 5, vyznačující se tím, že difuzní uzavírací vrstva zahrnuje 1 až 3 pm tlustou niklovou vrstvu a na ní vyloučenou 2 až 10 pm tlus-
35 tou vrstvu slitiny nikl-cín.
7. Vrstvený kompozitní materiál podle nároku 5, vyznačující se tím, že difuzní uzavírací vrstva zahrnuje slitinu měď-nikl.
40
8. Vrstvený kompozitní materiál podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že difuzní uzavírací vrstva zahrnuje 1 až 3 pm tlustou vrstvu kobaltu.
9. Vrstvený kompozitní materiál podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že difuzní uzavírací vrstva zahrnuje 1 až 3 pm tlustou vrstvu slitiny kobaltu a niklu.
10. Vrstvený kompozitní materiál podle nároků laž 9, vyznačující se tím, že vrstva ložiskového kovu zahrnuje slitinu měď-hliník, měď-cín, měď-olovo, měď-zinek, měď-zinekkřemík, měď-zinek-hliník, měď-hliník-železo, hliník-cín, hliník-cín-křemík nebo hliník-zinek.
50 11. Vrstvený kompozitní materiál podle nároku 10, vyznačující se tím, že vrstva ložiskového kovu neobsahuje olovo.
CZ19983836A 1997-12-06 1998-11-24 Vrstvený kompozitní materiál pro kluzná ložiska s nosnou vrstvou CZ292956B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19754221A DE19754221A1 (de) 1997-12-06 1997-12-06 Schichtverbundwerkstoff für Gleitlager mit bleifreier Gleitschicht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ383698A3 CZ383698A3 (cs) 2000-05-17
CZ292956B6 true CZ292956B6 (cs) 2004-01-14

Family

ID=7851000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19983836A CZ292956B6 (cs) 1997-12-06 1998-11-24 Vrstvený kompozitní materiál pro kluzná ložiska s nosnou vrstvou

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6194087B1 (cs)
EP (1) EP0921211B1 (cs)
JP (1) JP2000064085A (cs)
KR (1) KR100528364B1 (cs)
AT (1) ATE203786T1 (cs)
BR (1) BR9805293A (cs)
CZ (1) CZ292956B6 (cs)
DE (2) DE19754221A1 (cs)
ES (1) ES2162385T3 (cs)
PL (1) PL187627B1 (cs)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19852481C2 (de) * 1998-11-13 2002-09-12 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Schichtverbundwerkstoff für Gleitelemente und Verfahren zu seiner Herstellung
JP3812789B2 (ja) * 1999-03-15 2006-08-23 マツダ株式会社 金属溶接方法及び金属接合構造
GB9909516D0 (en) * 1999-04-26 1999-06-23 Habit Diamond Ltd Bearing
US6312579B1 (en) * 1999-11-04 2001-11-06 Federal-Mogul World Wide, Inc. Bearing having multilayer overlay and method of manufacture
DE19963385C1 (de) * 1999-12-28 2001-01-25 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Schichtverbundwerkstoff für Gleitlager
US6833339B2 (en) * 2000-11-15 2004-12-21 Federal-Mogul World Wide, Inc. Non-plated aluminum based bearing alloy with performance-enhanced interlayer
JP2004514097A (ja) 2000-11-15 2004-05-13 フェデラル−モーグル　コーポレイション 性能を向上させた中間層を有する、非めっきアルミニウムベースの軸受合金
DE10062876C1 (de) * 2000-12-16 2002-04-18 Ks Gleitlager Gmbh Pleuellagerschale
KR20020073434A (ko) * 2001-03-16 2002-09-26 쉬플리 캄파니, 엘.엘.씨. 주석 도금
JP2002295473A (ja) * 2001-03-28 2002-10-09 Senju Metal Ind Co Ltd 鉛フリージャーナル軸受
US6787100B2 (en) * 2001-10-17 2004-09-07 Federal-Mogul World Wide, Inc. Multiple layer powder metal bearings
US6588934B2 (en) * 2001-10-29 2003-07-08 United Technologies Corporation Silver-containing copper alloys for journal bearings
DE10337029B4 (de) * 2003-08-12 2009-06-04 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh Schichtverbundwerkstoff, Herstellung und Verwendung
DE10337030B4 (de) 2003-08-12 2007-04-05 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh & Co. Kg Schichtverbundwerkstoff, Herstellung und Verwendung
DE102004003784B4 (de) * 2004-01-23 2011-01-13 Ormecon Gmbh Dispersion intrinsisch leitfähigen Polyanilins und deren Verwendung
CA2558147A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Ormecon Gmbh A composition comprising a conductive polymer in colloidal form and carbon
DE102004030388A1 (de) * 2004-06-23 2006-01-26 Ormecon Gmbh Artikel mit einer Beschichtung von elektrisch leitfähigem Polymer und Verfahren zu deren Herstellung
DE102004030930A1 (de) * 2004-06-25 2006-02-23 Ormecon Gmbh Zinnbeschichtete Leiterplatten mit geringer Neigung zur Whiskerbildung
DE102004038191A1 (de) * 2004-08-06 2006-03-16 Ks Gleitlager Gmbh Gleitlagerverbundwerkstoff
DE102005010162B4 (de) * 2005-03-02 2007-06-14 Ormecon Gmbh Leitfähige Polymere aus Teilchen mit anisotroper Morphologie
DE102005039608A1 (de) * 2005-08-19 2007-03-01 Ormecon Gmbh Zusammensetzung mit intrinsisch leitfähigem Polymer
DE102006019826B3 (de) * 2006-04-28 2007-08-09 Wieland-Werke Ag Bandförmiger Werkstoffverbund und dessen Verwendung, Verbundgleitelement
EP2062467B1 (en) * 2006-09-13 2012-02-15 Enthone, Inc. Article with a coating of electrically conductive polymer and precious/semiprecious metal and process for production thereof
DE102006060474A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-26 Mahle International Gmbh Gleitlager
WO2008074345A1 (en) † 2006-12-19 2008-06-26 Mahle International Gmbh Sliding bearing
CN101680482B (zh) 2007-03-12 2012-12-26 大丰工业株式会社 滑动轴承
DE102007028215A1 (de) 2007-06-20 2008-12-24 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Verfahren zur Herstellung eines strukturiert beschichteten Gleitelements und danach erhältliches Gleitelement
DE102007028211A1 (de) 2007-06-20 2008-12-24 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Verfahren zur Herstellung eines mit Silber strukturiert beschichteten Gleitelements und danach erhältliches Gleitelement
EP2085502A1 (en) * 2008-01-29 2009-08-05 Enthone, Incorporated Electrolyte composition and method for the deposition of a tin-zinc alloy
JP4564082B2 (ja) 2008-06-20 2010-10-20 大同メタル工業株式会社 摺動部材
DE102008046817B4 (de) 2008-09-11 2010-05-20 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh Beschichtetes Gleitelement mit einer Nanopartikel-Reaktionsschicht und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2233611A1 (de) * 2009-03-24 2010-09-29 MTV Metallveredlung GmbH & Co. KG Schichtsystem mti verbesserter Korrosionsbeständigkeit
DE102009019601B3 (de) * 2009-04-30 2010-05-12 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh Schichtverbundwerkstoff für Gleitelemente, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
JP5243467B2 (ja) * 2010-02-05 2013-07-24 大同メタル工業株式会社 摺動部材
EP2365109B1 (de) 2010-03-02 2013-05-01 KS Gleitlager GmbH Gleitlagerverbundwerkstoff mit galvanisch abgeschiedener Laufschicht
DE102010011083B3 (de) 2010-03-12 2011-06-16 Ks Gleitlager Gmbh Gleitlagerverbundwerkstoff
DE102010040469B3 (de) * 2010-09-09 2012-01-12 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh Schichtverbundwerkstoff für Gleitelemente, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
JP2012062941A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Daido Metal Co Ltd 摺動部材
GB2509164A (en) * 2012-12-21 2014-06-25 Mahle Int Gmbh Sliding bearings and methods of forming
AT513255B1 (de) 2012-12-28 2014-03-15 Miba Gleitlager Gmbh Mehrschichtgleitlager
DE102013207782A1 (de) * 2013-04-29 2014-11-13 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Hydrostatische Profilschienenführung
AT514941B1 (de) * 2013-12-23 2015-05-15 Miba Gleitlager Gmbh Mehrschichtgleitlager
AT517721B1 (de) * 2016-01-28 2017-04-15 Miba Gleitlager Austria Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Gleitlagerelementes
DE102017124813B3 (de) * 2017-10-24 2018-11-29 Federal-Mogul Deva Gmbh Verbund-Bronzelager
US11466728B2 (en) * 2018-03-21 2022-10-11 Tenneco Inc. Bearing and method of manufacturing permitting high temperature heat treatment

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE703531C (de) * 1937-04-21 1941-03-11 Degussa Verwendung von Zinnlegierungen fuer zahnaerztliche Zwecke
US4140835A (en) * 1976-06-23 1979-02-20 The Glacier Metal Company Limited Bearing materials
JPH0814287B2 (ja) * 1988-06-02 1996-02-14 大同メタル工業株式会社 多層アルミニウム合金すべり軸受およびその製造方法
GB8617676D0 (en) * 1986-07-19 1986-08-28 Ae Plc Bearing alloys
GB8617675D0 (en) * 1986-07-19 1986-08-28 Ae Plc Deposition of bearing alloys
US5093207A (en) * 1988-04-23 1992-03-03 Glyco Aktiengesellschaft Laminate material or laminate workpiece with a functional layer, especially a friction bearing layer, disposed on a backing layer
JPH0765133B2 (ja) * 1988-10-17 1995-07-12 日立粉末冶金株式会社 耐摩耗性銅系焼結含油軸受材料
JP2679920B2 (ja) * 1992-09-28 1997-11-19 大同メタル工業株式会社 非焼付性に優れたオーバーレイを有するすべり軸受材料
JP2761181B2 (ja) * 1993-12-27 1998-06-04 大同メタル工業株式会社 耐熱性及び耐疲労性に優れた錫基ホワイトメタル軸受合金
GB9422652D0 (en) * 1994-11-10 1995-01-04 T & N Technology Ltd Plain bearings
DE4442186C2 (de) * 1994-11-26 1999-03-04 Glyco Metall Werke Schichtwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4443461C1 (de) * 1994-12-07 1996-07-04 Wieland Werke Ag Band- bzw. drahtförmiges Verbundmaterial und seine Verwendung
US5803614A (en) * 1996-07-15 1998-09-08 Daido Metal Company, Ltd. Bearing structure of sliding bearing

Also Published As

Publication number Publication date
BR9805293A (pt) 1999-11-09
US6194087B1 (en) 2001-02-27
DE19754221A1 (de) 1999-06-17
ES2162385T3 (es) 2001-12-16
PL187627B1 (pl) 2004-08-31
PL330103A1 (en) 1999-06-07
JP2000064085A (ja) 2000-02-29
ATE203786T1 (de) 2001-08-15
DE59801118D1 (de) 2001-09-06
KR19990062794A (ko) 1999-07-26
EP0921211B1 (de) 2001-08-01
EP0921211A1 (de) 1999-06-09
CZ383698A3 (cs) 2000-05-17
KR100528364B1 (ko) 2006-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ292956B6 (cs) Vrstvený kompozitní materiál pro kluzná ložiska s nosnou vrstvou
US6451452B1 (en) Overlay material for plain bearing
US6492039B2 (en) Composite multilayer material for plain bearings
JP3249774B2 (ja) 摺動部材
US6537683B1 (en) Stratified composite material for sliding elements and method for the production thereof
JP4945241B2 (ja) 軸受け用積層複合体材料、その製造および用途
JP5203606B2 (ja) 積層複合体材料、その製造および用途
US9708692B2 (en) Sliding bearing
US4978587A (en) Multilayer sliding material
JP3570607B2 (ja) 摺動部材
KR930016677A (ko) 오버레이(Overlay)를 가지는 구리·납계 합금 복합 베어링
US4591536A (en) Plain bearing and method of manufacture
GB2264336A (en) Bearings.
US6309760B1 (en) Bearing material
JPH10330871A (ja) 摺動部材
US3307926A (en) Bearing construction
KR20160103990A (ko) 다층 미끄럼 베어링
JP2992100B2 (ja) すべり軸受
JPH07151148A (ja) すべり軸受用オ−バレイ合金
CS230279B1 (en) Alloy for manufacturing slippery materials on the basis of al-zn-fe-si-pb

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: 20061124