DE102004038191A1 - Composite friction bearing material with steel carrier layer carrying undetachable brass bearing layer, electrodeposited lead-free tin-copper-based running layer for friction bearings has lead-free brass bearing layer and two barrier layers - Google Patents

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Abstract

Composite friction bearing material (2) with steel carrier layer (4) carrying undetachable brass bearing layer (6), electrodeposited Pb-free Sn-Cu-based running layer (10), and electrodeposited Ni barrier layer between layer (6) and layer (10). Layer (6) is Pb-free, and an electrodeposited Fe barrier layer (8) is located between layer (6) and layer (10). Independent claims are included for the following: (1) connecting rod skin obtained from the material; and (2) crankshaft bearing skin obtained from the material.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer Trägerschicht aus Stahl und einer darauf unlösbar aufgebrachten Lagermetallschicht aus Messing und einer galvanisch abgeschiedenen bleifreien Laufschicht auf Zinn-Kupfer-Basis, gegebenenfalls mit einer galvanisch abgeschiedenen Nickelsperrschicht zwischen der Lagermetallschicht und der Laufschicht (Anspruch 1). Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer Trägerschicht aus Stahl und einer darauf unlösbar aufgebrachten Lagermetallschicht aus Kupfer-Zinn-Bronze und einer galvanisch abgeschiedenen bleifreien Laufschicht auf Zinn-Kupfer-Basis, wobei zwischen der Lagermetallschicht und der Laufschicht eine galvanisch abgeschiedene Nickelsperrschicht vorgesehen ist (Anspruch 5).The The invention relates to a sliding bearing composite material with a carrier layer made of steel and one on it insoluble applied bearing metal layer of brass and a galvanic deposited lead-free overlay on tin-copper base, optionally with a galvanically deposited nickel barrier layer between the bearing metal layer and the running layer (claim 1). Furthermore, the invention relates a sliding bearing composite material with a support layer of steel and a on it insoluble applied bearing metal layer of copper-tin-bronze and a electroplated lead-free overlay on a tin-copper base, wherein between the bearing metal layer and the overlay a galvanic deposited nickel barrier layer is provided (claim 5).

Ein Gleitlagerverbundwerkstoff der zuletzt genannten Art ist beispielsweise beschrieben in MTZ 10/2003, Seite 880. Er umfasst zwischen der Nickelsperrschicht und der Laufschicht eine weitere galvanisch aufgebrachte Schicht aus Zinn- und Nickel. Diese zusätzliche Schicht soll eine Diffusion des Zinns aus der Laufschicht in das Innere des Gleitlagerverbundwerkstoffs fördern, mit dem Ziel, dass eine Verarmung der Laufschicht an Nickel und damit einhergehend eine Härtung der Laufschicht erreicht wird. – Es wurde diesseits aber erkannt, dass die kontinuierliche Veränderung der Zusammensetzung der Schichten aufgrund der nur unzureichenden Determinierbarkeit als nachteilig anzusehen ist. Eine optimale Einstellung des Gleitlagers über die gesamte Betriebsdauer ist praktisch nicht möglich.One Sliding bearing composite material of the latter type is, for example described in MTZ 10/2003, page 880. It comprises between the nickel barrier layer and the overlay another electroplated layer made of tin and nickel. This additional Layer is said to be a diffusion of tin from the overlay in the Interior of the sliding bearing composite promote, with the aim of a Depletion of the overlay of nickel and, consequently, a hardening the running layer is reached. - It but on this side it was recognized that continuous change the composition of the layers due to the inadequate Determinability is to be regarded as disadvantageous. An optimal setting of the plain bearing over the entire operating time is practically impossible.

Aus DE 35 18 799 C2 ist ein Gleitlagerverbundwerkstoff bekannt, mit einer Lagermetallschicht aus Bleibronze (eine Kupfer-Legierung mit 8 bis 30 Gew.% Blei). Zwischen der bleihaltigen Lagermetallschicht und der Laufschicht ist eine Sperrschicht entweder aus galvanisch abgeschiedenem Eisen oder Nickel vorgesehen, wobei vor dem Aufbringen der Sperrschicht aus der zu galvanisierenden Oberfläche der Lagermetallschicht angeschnittene Bleianteile entfernt werden, so dass sich die Sperrschicht in die hierbei entstandenen Kavernen hineinerstreckt und quasi eine Verklammerung bewirkt. Die Laufschicht ist entweder aufgegossen oder galvanisch aufgebracht.Out DE 35 18 799 C2 is a sliding bearing composite material is known, with a bearing metal layer of lead bronze (a copper alloy with 8 to 30 wt.% Lead). Between the lead-containing bearing metal layer and the running layer, a barrier layer is provided either of electrodeposited iron or nickel, wherein before the application of the barrier layer from the surface to be plated of the bearing metal layer cut lead portions are removed, so that the barrier layer hineinerstreckt into the resulting caverns and quasi causes a clamping. The running layer is either poured or galvanically applied.

DE 34 22 327 A1 offenbart einen Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer aufgegossenen Laufschicht aus Weißmetall (Legierung auf Zinn- oder Bleibasis). Diese Laufschicht ist auf eine Diffusionssperrschicht aus Eisen, Nickel, Kobalt oder deren Legierungen aufgegossen. Die Lagermetallschicht ist wiederum eine Bleibronze. DE 34 22 327 A1 discloses a sliding bearing composite with a cast-on overlay of white metal (tin or lead based alloy). This running layer is poured onto a diffusion barrier layer of iron, nickel, cobalt or their alloys. The bearing metal layer is again a lead bronze.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleitlagerverbundwerkstoff der eingangs genannten Art mit einer Lagermetallschicht aus Messing oder einer Lagermetallschicht aus Kupfer-Zinn-Bronze dahingehend zu verbessern, dass eine spezifische Auslegung der Zusammensetzung des Gleitlagers über die gesamte Laufzeit aufrecht erhalten werden kann.Of the The present invention is based on the object, a sliding bearing composite material of the type mentioned above with a bearing metal layer of brass or a bearing metal layer of copper-tin-bronze to that effect to improve that a specific interpretation of the composition of the Slide bearing over the entire duration can be maintained.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lagermetallschicht bleifrei ist und dass zwischen der Lagermetallschicht und der Laufschicht eine galvanisch abgeschiedene Eisensperrschicht vorgesehen ist (Anspruch 1) bzw. dadurch dass, die Lagermetallschicht bleifrei ist und dass zwischen der Nickelsperrschicht und der Laufschicht eine galvanisch abgeschiedene Eisensperrschicht vorgesehen ist (Anspruch 5).These Task is inventively characterized solved, that the bearing metal layer is lead-free and that between the bearing metal layer and the overlay a galvanically deposited iron barrier layer is provided (claim 1) or in that, the bearing metal layer is lead-free and that between the nickel barrier layer and the overlay a galvanically deposited iron barrier layer is provided (claim 5).

Durch die Eisensperrschicht wird eine sehr effektive Diffusionssperre erreicht, die eine Diffusion von Zinn aus der Laufschicht in das Innere des Gleitlagerverbundwerkstoffs sicher verhindert. Daher kann die Zusammensetzung der Laufschicht über die gesamte Betriebsdauer des Gleitlagerverbundwerkstoffs bzw. eines hieraus hergestellten Gleitlagers konstant gehalten oder aufrecht erhalten werden.By The iron barrier layer becomes a very effective diffusion barrier achieved a diffusion of tin from the overlay in the Inside of the sliding bearing composite safely prevented. Therefore, can the composition of the overlay over the entire service life of the sliding bearing composite material or a product thereof Slide bearing kept constant or maintained.

Bei dem Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer Lagermetallschicht aus Messing ist eine Nickelsperrschicht nicht zwingend erforderlich, sie kann also auch eingespart werden, was mit einer wirtschaftlicheren Herstellung des Gleitlagerverbundwerkstoffs einhergeht, da der Schritt des Aufbringens der Nickelsperrschicht sowie mehrere Spühlbehandlungen wegfallen können.at the sliding bearing composite material with a bearing metal layer Brass, a nickel barrier layer is not mandatory, So it can also be saved, what with a more economical Production of the sliding bearing composite material is accompanied, as the step the application of the nickel barrier layer and several Spühlbehandlungen can fall away.

Da sich die Laufschicht über die übliche Betriebsdauer von Gleitlagern der hier in Frage kommenden Art erhält, also der Gleitlagerverbundwerkstoff so konzipiert ist, dass eine Notlaufeigenschaft der Lagermetallschicht nicht zwingend vorgesehen werden muss, erweist es sich als vorteilhaft, dass die Lagermetallschicht bleifrei ausgebildet werden kann.There the running layer over the usual Operating life of plain bearings of the type in question receives, ie the sliding bearing composite material is designed so that an emergency running property of Warehouse metal layer does not necessarily have to be provided proves It is advantageous that the bearing metal layer formed lead-free can be.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung des Gleitlagerverbundwerkstoffs mit einer Lagermetallschicht aus Messing umfasst die Lagermetallschicht eine CuZn(18-43)-Legierung, insbesondere CuZn(18-25)-Legierung, insbesondere CuZn(27-34)-Legierung, insbesondere CuZn(37-43)-Legierung, insbesondere CuZn20-Legierung, insbesondere CuZn31-Legierung, insbesondere CuZn40-Legierung. Die Legierung kann gegebenenfalls Legierungszusätze von insgesamt höchstens 10 Gew.-% umfassen.To a preferred embodiment of the sliding bearing composite material with a bearing metal layer of brass, the bearing metal layer comprises a CuZn (18-43) alloy, in particular CuZn (18-25) alloy, in particular CuZn (27-34) alloy, in particular CuZn (37-43) alloy, in particular CuZn20 alloy, in particular CuZn31 alloy, in particular CuZn40 alloy. The Alloy may optionally contain alloying additions of at most 10 wt .-% include.

Die Lagermetallschicht aus Messing kann des Weiteren Legierungszusätze von jeweils 1 bis 3 Gew.% aus der Gruppe Ni, Al, Fe, Mn umfassen. Die Lagermetallschicht aus Messing umfasst vorteilhafterweise eine CuZn(18-25)(Ni, Al, Fe, Mn) (1-3)-Legierung, wobei die vorgenannten Legierungszusätze in der Summe 10 Gew.-% nicht übersteigen. Insbesondere eine CuZn20Ni2Al2Fe2Mn2-Legierung ist vorteilhaft.The bearing metal layer of brass can further alloy additions of 1 to 3 wt.% From the group Ni, Al, Fe, Mn include. The bearing metal layer made of brass advantageously comprises a CuZn (18-25) (Ni, Al, Fe, Mn) (1-3) alloy, with the aforementioned alloying additions not exceeding 10% by weight in total. In particular, a CuZn20Ni2Al2Fe2Mn2 alloy is advantageous.

In vorteilhafter Weiterbildung des Gleitlagerverbundwerkstoffs mit einer Lagermetallschicht aus Kupfer-Zinn-Bronze umfasst die Lagermetallschicht aus Kupfer-Zinn-Bronze eine CuSn(9-22)-Legierung.In Advantageous development of the sliding bearing composite material with a bearing metal layer of copper-tin-bronze comprises the bearing metal layer Copper-tin-bronze a CuSn (9-22) alloy.

Die Lagermetallschicht auf Kupfer-Zinn-Bronze kann in vorteilhafter Weise Wismut enthalten. Sie umfasst in vorteilhafter Weise eine CuSn(9-11)Bi(7-9)-Legierung. Als besonders geeignet hat sich eine CuSn10Bi8-Legierung erwiesen.The Warehouse metal layer on copper-tin-bronze can be in an advantageous Way bismuth included. It advantageously comprises a CuSn (9-11) Bi (7-9) alloy. A CuSn10Bi8 alloy has proven to be particularly suitable.

Bei beiden Varianten erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Laufschicht eine SnCu(6-12)-Legierung umfasst. Die Laufschicht weist in vorteilhafter Weise eine Dicke von 8 bis 20 μm, insbesondere von 12 bis 15 μm auf.at Both variants, it proves to be advantageous if the overlay a SnCu (6-12) alloy. The running layer has in an advantageous manner a thickness of 8 to 20 μm, in particular from 12 to 15 microns on.

Die Eisensperrschicht kann in vorteilhafter Weise eine Dicke von 1 bis 5 μm, insbesondere von 1 bis 3 μm, insbesondere von weniger als 3 μm aufweisen.The Iron barrier layer may advantageously have a thickness of 1 to 5 μm, in particular from 1 to 3 μm, in particular less than 3 μm exhibit.

Für die Nickelsperrschicht hat sich eine Dicke von weniger als 3 μm als ausreichend und vorteilhaft erwiesen.For the nickel barrier layer has a thickness of less than 3 microns as sufficient and advantageous proved.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gleitlagerwerkstoffs.Further Features, details and advantages of the invention will become apparent the attached claims and from the drawings and description below preferred embodiments the sliding bearing material according to the invention.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer Lagermetallschicht aus Messing und 1 a sectional view through a sliding bearing composite material according to the invention with a bearing metal layer of brass and

2 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gleitlagerverbundwerkstoffs mit einer Lagermetallschicht aus Kupfer-Zinn-Bronze. 2 a schematic sectional view of a sliding bearing composite material according to the invention with a bearing metal layer of copper-tin-bronze.

1 zeigt einen insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneten Gleitlagerverbundwerkstoff, mit einer Trägerschicht 4 aus Stahl und einer darauf unlösbar aufgebrachten bleifreien Lagermetallschicht 6 aus Messing, vorzugsweise aus CuZn20-Legierung mit Zusätzen von einem oder mehreren Elementen der Gruppe Ni, Al, Fe, Mn, jeweils von 1 bis 3 Gew.%, in der Summe aber höchstens 10 Gew.% der Lagermetallschicht. Insbesondere eine CuZn20Ni2Al2Fe2Mn2-Legierung ist vorteilhaft. Auf die Lagermetallschicht ist eine Eisensperrschicht einer Dicke von 1 bis 5 μm, insbesondere von weniger als 3 μm galvanisch aufgebracht. Auf diese Eisensperrschicht 8 ist eine Laufschicht in Form einer SnCu(6-12)-Legierung wiederum galvanisch aufgebracht. Ihre Dicke beträgt 8 bis 20, vorzugsweise 12 bis 15 μm. Durch die Eisensperrschicht 8 ist eine effektive Diffusionssperre für Zinn erreicht, so dass sich die Zusammensetzung der Laufschicht 10 über die gesamte Betriebsdauer des Gleitlagerverbundwerkstoffs bzw. eines hieraus hergestellten Gleitlagers nicht ändert. Da die Laufschicht über die gesamte Lebensdauer von Gleitlagern der hier in Frage kommenden Art erhalten bleibt, also nicht völlig abgerieben wird, kann auf Notlaufeigenschaften der Lagermetallschicht 6 weitgehend verzichtet werden. Sie ist daher bleifrei ausgebildet. 1 shows a total with the reference numeral 2 designated sliding bearing composite material, with a carrier layer 4 made of steel and a non-releasable applied lead-free bearing metal layer 6 of brass, preferably of CuZn20 alloy, with additions of one or more elements of the group Ni, Al, Fe, Mn, in each case from 1 to 3% by weight, but in total not more than 10% by weight of the bearing metal layer. In particular, a CuZn20Ni2Al2Fe2Mn2 alloy is advantageous. On the bearing metal layer, an iron barrier layer of a thickness of 1 to 5 .mu.m, in particular of less than 3 microns is applied galvanically. On this iron barrier 8th For example, a running layer in the form of a SnCu (6-12) alloy is in turn applied galvanically. Its thickness is 8 to 20, preferably 12 to 15 microns. Through the iron barrier layer 8th is achieved an effective diffusion barrier for tin, so that the composition of the overlay 10 does not change over the entire service life of the sliding bearing composite material or of a slide bearing produced therefrom. Since the running layer is maintained over the entire life of plain bearings of the type in question here, so it is not completely abraded, can on runflat properties of the bearing metal layer 6 largely dispensed with. It is therefore formed lead-free.

2 zeigt einen Gleitlagerverbundwerkstoff 12 mit einer Trägerschicht 14 aus Stahl, einer Lagermetallschicht 16 aus bleifreier Kupfer-Zinn-Bronze. Die Kupfer-Zinn-Bronze umfasst vorteilhafter Weise eine CuSn(9-22)-Legierung. Sie kann auch Wismut enthalten und insbesondere in vorteilhafterweise von einer CuSn(9-11)Bi(7-9)-Legierung, insbesondere von einer CuSn10Bi8-Legierung gebildet sein. 2 shows a sliding bearing composite 12 with a carrier layer 14 made of steel, a bearing metal layer 16 made of lead-free copper-tin-bronze. The copper-tin bronze advantageously comprises a CuSn (9-22) alloy. It may also contain bismuth and in particular advantageously be formed by a CuSn (9-11) Bi (7-9) alloy, in particular a CuSn10Bi8 alloy.

Auf diese Lagermetallschicht 16 ist galvanisch eine Nickelsperrschicht 18 und darauf eine Eisensperrschicht 20 ebenfalls galvanisch aufgebracht. Die Dicke der Eisensperrschicht 20 liegt wiederum bei 1-5, vorzugsweise weniger als 3 μm, und die Dicke der Nickelsperrschicht 18 liegt ebenfalls bei vorzugsweise weniger als 3 μm.On this bearing metal layer 16 is galvanically a nickel barrier layer 18 and on top of that an iron barrier layer 20 also galvanically applied. The thickness of the iron barrier layer 20 again is 1-5, preferably less than 3 microns, and the thickness of the nickel barrier layer 18 is also preferably less than 3 microns.

Auf die Eisensperrschicht 20 ist galvanisch eine Laufschicht 22 wiederum in vorteilhafter Weise aus SnCu(6-12)-Legierung galvanisch aufgebracht. Ihre Dicke beträgt 8 bis 20, insbesondere 12 – 15 μm.On the iron barrier 20 is galvanically a running layer 22 again in an advantageous manner of SnCu (6-12) alloy applied galvanically. Their thickness is 8 to 20, in particular 12-15 microns.

Die Nickelsperrschicht 18 und die Eisensperrschicht 20 bilden zusammen eine effektive Diffusionssperre für Zinn und verhindert so eine Diffusion von Zinn aus der Lagermetallschicht 16 zur Oberfläche und aus der Laufschicht 22 in Richtung auf das Lagerinnere. Auf diese Weise ist eine konstante Zusammensetzung der Laufschicht über die gesamte Betriebsdauer des Gleitlagerverbundwerkstoffs bzw. eines hieraus hergestellten Gleitlagers der hier in Frage kommenden Art, beispielsweise einer Kurbelwellenlagerschale oder einer Pleuellagerschale eines Verbrennungsmotors, gewährleistet.The nickel barrier layer 18 and the iron barrier layer 20 together form an effective diffusion barrier for tin and thus prevent diffusion of tin from the bearing metal layer 16 to the surface and from the running layer 22 towards the camp interior. In this way, a constant composition of the overlay over the entire service life of the sliding bearing composite material or of a slide bearing produced therefrom of the type in question, for example, a crankshaft bearing shell or a connecting rod bearing shell of an internal combustion engine, guaranteed.

Claims (15)

Gleitlagerverbundwerkstoff (2) mit einer Trägerschicht (4) aus Stahl und einer darauf unlösbar aufgebrachten Lagermetallschicht (6) aus Messing, und einer galvanisch abgeschiedenen bleifreien Laufschicht (10) auf Zinn-Kupfer-Basis, gegebenenfalls mit einer galvanisch abgeschiedenen Nickelsperrschicht zwischen der Lagermetallschicht und der Laufschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermetallschicht (6) bleifrei ist und dass eine galvanisch abgeschiedene Eisensperrschicht (8) zwischen der Lagermetallschicht (6) und der Laufschicht (10) vorgesehen ist.Plain bearing composite material ( 2 ) with a carrier layer ( 4 ) made of steel and a non-releasably applied bearing metal layer ( 6 ) made of brass, and an electrodeposited lead-free overlay ( 10 ) based on tin-copper, optionally with a galvanically deposited nickel barrier layer between the bearing metal layer and the overlay, characterized in that the bearing metal layer ( 6 ) is lead-free and that a galvanically deposited iron barrier layer ( 8th ) between the bearing metal layer ( 6 ) and the running layer ( 10 ) is provided. Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermetallschicht (6) aus Messing eine CuZn(18-43)-Legierung, insbesondere eine CuZn(18-25)-Legierung oder eine CuZn(27-34)-Legierung, oder eine CuZn(37-43)-Legierung, gegebenenfalls mit weiteren Legierungszusätzen von insgesamt höchstens 10 Gew.-% umfasst.Sliding bearing composite material according to claim 1, characterized in that the bearing metal layer ( 6 ) brass CuZn (18-43) alloy, in particular a CuZn (18-25) alloy or a CuZn (27-34) alloy, or a CuZn (37-43) alloy, optionally with further alloying additions of total not more than 10 wt .-% comprises. Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermetallschicht (6) aus Messing einzelne oder mehrere Legierungszusätze aus der Gruppe Ni, Al, Fe, Mn von jeweils 1 – 3 Gew.-% umfasst.Sliding bearing composite material according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing metal layer ( 6 ) comprises of brass single or multiple alloying additives from the group Ni, Al, Fe, Mn of 1-3% by weight. Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermetallschicht (6) aus Messing eine CuZn(18-25)(Ni,Al,Fe,Mn)(1-3)-Legierung umfasst.Sliding bearing composite material according to claim 3, characterized in that the bearing metal layer ( 6 ) of brass comprises a CuZn (18-25) (Ni, Al, Fe, Mn) (1-3) alloy. Gleitlagerverbundwerkstoff (12) mit einer Trägerschicht (14) aus Stahl und einer darauf unlösbar aufgebrachten Lagermetallschicht (16) aus Kupfer-Zinn-Bronze, und einer galvanisch abgeschiedenen bleifreien Laufschicht (22) auf Zinn-Kupfer-Basis, wobei zwischen der Lagermetallschicht (16) und der Laufschicht (22) eine galvanisch abgeschiedene Nickelsperrschicht (18) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermetallschicht (1b) bleifrei ist und dass zwischen der Nickelsperrschicht (18) und der Laufschicht (22) eine galvanisch abgeschiedene Eisensperrschicht (20) vorgesehen ist.Plain bearing composite material ( 12 ) with a carrier layer ( 14 ) made of steel and a non-releasably applied bearing metal layer ( 16 ) made of copper-tin-bronze, and an electrodeposited lead-free overlay ( 22 ) based on tin-copper, wherein between the bearing metal layer ( 16 ) and the running layer ( 22 ) a galvanically deposited nickel barrier layer ( 18 ), characterized in that the bearing metal layer ( 1b ) is lead-free and that between the nickel barrier layer ( 18 ) and the running layer ( 22 ) a galvanically deposited iron barrier layer ( 20 ) is provided. Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupfer-Zinn-Bronze eine CuSn(9-22)-Legierung umfasst.Slide bearing composite material according to claim 5, characterized characterized in that the copper-tin bronze comprises a CuSn (9-22) alloy. Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupfer-Zinn-Bronze Wismut enthält.Sliding bearing composite according to claim 5 or 6, characterized in that the copper-tin bronze contains bismuth. Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupfer-Zinn-Bronze eine CuSn(9-11)Bi(7-9)-Legierung umfasst.Slide bearing composite material according to claim 7, characterized characterized in that the copper-tin bronze is a CuSn (9-11) Bi (7-9) alloy includes. Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupfer-Zinn-Bronze eine CuSn10Bi8-Legierung umfasst.Sliding bearing composite material according to claim 8, characterized characterized in that the copper-tin bronze is a CuSn10Bi8 alloy includes. Gleitlagerverbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufschicht (22) eine SnCu(6-12)-Legierung umfasst.Sliding bearing composite material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the running layer ( 22 ) comprises a SnCu (6-12) alloy. Gleitlagerverbundwerkstoff einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufschicht (22) eine Dicke von 8 – 20 μm, insbesondere von 12 – 15 μm aufweist.Sliding bearing composite material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the overlay ( 22 ) has a thickness of 8-20 μm, in particular 12-15 μm. Gleitlagerverbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eisensperrschicht (8, 20) eine Dicke von 1 – 5 μm, insbesondere von 1 – 3 μm, insbesondere von weniger als μm aufweist.Sliding bearing composite material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the iron barrier layer ( 8th . 20 ) has a thickness of 1 to 5 μm, in particular of 1 to 3 μm, in particular of less than μm. Gleitlagerverbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelsperrschicht (18) eine Dicke von weniger als 3 μm aufweist.Sliding bearing composite according to one or more of the preceding claims, characterized in that the nickel barrier layer ( 18 ) has a thickness of less than 3 microns. Pleuellagerschale hergestellt aus einem Gleitlagerverbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche.Connecting rod bearing shell made of a sliding bearing composite material according to one or more of the preceding claims. Kurbelwellenlagerschale hergestellt aus einem Gleitlagerverbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche.Crankshaft bearing shell made of a sliding bearing composite material according to one or more of the preceding claims.
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DE (1) DE102004038191A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008074281A2 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 Mahle International Gmbh Sliding bearing
WO2009046475A2 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Miba Gleitlager Gmbh Composite bearing
DE102008056965A1 (en) 2008-11-03 2010-05-06 Ks Gleitlager Gmbh Sliding bearing composite material for manufacturing connecting rod bearings and crankshaft bearing shell, comprises support layer of steel and lead-free bearing metal layer made of copper alloy, particularly copper-tin bronze or brass
WO2010094444A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-26 Spörer AG Orthotic fitting having a knee guide joint
EP2365109A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-14 KS Gleitlager GmbH Friction bearing composite material with galvanised running layer
WO2011127513A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Miba Gleitlager Gmbh Multi-layer plain bearing having an anti-fretting layer
WO2011127511A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Miba Gleitlager Gmbh Anti-fretting layer
WO2012119800A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Ks Gleitlager Gmbh Sliding bearing composite

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2060692A (en) * 1979-09-28 1981-05-07 Taiho Kogyo Co Ltd Bearing of an internal combustion engine and process for producing the same
DE3422327A1 (en) * 1984-06-15 1985-12-19 Fürstlich Hohenzollernsche Hüttenverwaltung Laucherthal, 7480 Sigmaringen Process for producing a sliding layer of white metal on lead bronze surfaces of steel/lead bronze babbitt bearings
DE3518799C2 (en) * 1985-05-24 1995-03-23 Fuerstlich Hohenzollernsche We Multi-layer plain bearings
US5413756A (en) * 1994-06-17 1995-05-09 Magnolia Metal Corporation Lead-free bearing bronze
DE19514836A1 (en) * 1995-04-21 1996-10-24 Fraunhofer Ges Forschung Concave-shaped bearing element
DE19754221A1 (en) * 1997-12-06 1999-06-17 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Layered composite material for plain bearings with lead-free sliding layer
DE19801074A1 (en) * 1998-01-14 1999-07-22 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Composite laminate for sliding element especially steel-backed bearing shell or bush for internal combustion engine
DE19963385C1 (en) * 1999-12-28 2001-01-25 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Composite material layer for sliding bearings has a sliding layer made of a tin matrix in which tin-copper particles are embedded

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2060692A (en) * 1979-09-28 1981-05-07 Taiho Kogyo Co Ltd Bearing of an internal combustion engine and process for producing the same
DE3422327A1 (en) * 1984-06-15 1985-12-19 Fürstlich Hohenzollernsche Hüttenverwaltung Laucherthal, 7480 Sigmaringen Process for producing a sliding layer of white metal on lead bronze surfaces of steel/lead bronze babbitt bearings
DE3518799C2 (en) * 1985-05-24 1995-03-23 Fuerstlich Hohenzollernsche We Multi-layer plain bearings
US5413756A (en) * 1994-06-17 1995-05-09 Magnolia Metal Corporation Lead-free bearing bronze
DE19514836A1 (en) * 1995-04-21 1996-10-24 Fraunhofer Ges Forschung Concave-shaped bearing element
DE19754221A1 (en) * 1997-12-06 1999-06-17 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Layered composite material for plain bearings with lead-free sliding layer
DE19801074A1 (en) * 1998-01-14 1999-07-22 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Composite laminate for sliding element especially steel-backed bearing shell or bush for internal combustion engine
DE19963385C1 (en) * 1999-12-28 2001-01-25 Federal Mogul Wiesbaden Gmbh Composite material layer for sliding bearings has a sliding layer made of a tin matrix in which tin-copper particles are embedded

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GRAHAM,Neil,u.a.:Bleifreie Laufschicht für hochbelastete Haupt- und Pleuellage.In:MTZ, 10/2003,S.880-883 *
GRAHAM,Neil,u.a.:Bleifreie Laufschicht für hochbelastete Haupt- und Pleuellage.In:MTZ, 10/2003,S.880-883;

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008074281A3 (en) * 2006-12-19 2009-05-07 Mahle Int Gmbh Sliding bearing
WO2008074281A2 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 Mahle International Gmbh Sliding bearing
WO2009046475A2 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Miba Gleitlager Gmbh Composite bearing
WO2009046475A3 (en) * 2007-10-11 2009-10-22 Miba Gleitlager Gmbh Composite bearing
DE102008056965A1 (en) 2008-11-03 2010-05-06 Ks Gleitlager Gmbh Sliding bearing composite material for manufacturing connecting rod bearings and crankshaft bearing shell, comprises support layer of steel and lead-free bearing metal layer made of copper alloy, particularly copper-tin bronze or brass
DE102008056965B4 (en) 2008-11-03 2018-06-28 Ks Gleitlager Gmbh Sliding bearing composite material with galvanically deposited sliding layer
US8840575B2 (en) 2009-02-17 2014-09-23 Spoerer Ag Orthotic fitting having a knee guide joint
WO2010094444A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-26 Spörer AG Orthotic fitting having a knee guide joint
EP2365109A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-14 KS Gleitlager GmbH Friction bearing composite material with galvanised running layer
CN102918182A (en) * 2010-04-15 2013-02-06 米巴·格来特来格有限公司 Multi-layer plain bearing having an anti-fretting layer
WO2011127511A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Miba Gleitlager Gmbh Anti-fretting layer
CN102918182B (en) * 2010-04-15 2015-01-21 米巴·格来特来格有限公司 Multi-layer plain bearing having an anti-fretting layer
KR101786763B1 (en) 2010-04-15 2017-10-18 미바 베어링스 홀딩 게엠베하 Anti-fretting layer
WO2011127513A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Miba Gleitlager Gmbh Multi-layer plain bearing having an anti-fretting layer
WO2012119800A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Ks Gleitlager Gmbh Sliding bearing composite

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