DE102019126579A1 - Plain bearing composite material with a metallic support layer made of steel - Google Patents

Plain bearing composite material with a metallic support layer made of steel Download PDF

Info

Publication number
DE102019126579A1
DE102019126579A1 DE102019126579.7A DE102019126579A DE102019126579A1 DE 102019126579 A1 DE102019126579 A1 DE 102019126579A1 DE 102019126579 A DE102019126579 A DE 102019126579A DE 102019126579 A1 DE102019126579 A1 DE 102019126579A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
steel
sliding
bearing composite
plain bearing
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102019126579.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Klaus Damm
Steffen Huber
Ferenc Vörös
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KS Gleitlager GmbH
Original Assignee
KS Gleitlager 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 KS Gleitlager GmbH filed Critical KS Gleitlager GmbH
Priority to DE102019126579.7A priority Critical patent/DE102019126579A1/en
Publication of DE102019126579A1 publication Critical patent/DE102019126579A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/203—Multilayer structures, e.g. sleeves comprising a plastic lining
    • F16C33/206—Multilayer structures, e.g. sleeves comprising a plastic lining with three layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/16—Layered products comprising a layer of metal next to a particulate layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/16—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer formed of particles, e.g. chips, powder or granules
    • 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
    • F16C33/128—Porous bearings, e.g. bushes of sintered alloy
    • 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
    • F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/025—Particulate layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54—Yield strength; Tensile strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/714—Inert, i.e. inert to chemical degradation, corrosion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • 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
    • 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
    • F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
    • F16C33/145—Special methods of manufacture; Running-in of sintered porous bearings

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gleitlagerverbundwerkstoff (2) mit einer metallischen Stützschicht (4) aus Stahl und mit einer darauf aufgebrachten porösen Trägerschicht (6) aus Sinterpartikeln (8) aus Bronze, und mit einer eine Gleitfläche (14) für einen Gleitpartner bildenden bleifreien Gleitschicht (12) mit einem Gleitschichtmaterial (10) auf Kunststoffbasis, wobei das Gleitschichtmaterial (10) PEEK als matrixbildende Kunststoffkomponente umfasst, und mit einem Schmierstoff und mit einer härtenden Komponente, wobei der gewichtsprozentuale Anteil des Schmierstoffs und der härtenden Komponente bezogen auf die Masse des Gleitschichtmaterials (10) jeweils 5 - 15 Gew.-% beträgt, wobei die Stützschicht (4) aus Stahl eine Edelstahlschicht (16) ist und nur auf ihrer der porösen Trägerschicht (4) zugewandten Seite eine auf die Edelstahlschicht (16) walzplattierte dünne Schicht (18) auf Kupferbasis einer Dicke von 20 - 60 µm aufweist, gegen welche Partikel (8) der porösen Trägerschicht (6) aufgesintert sind.The invention relates to a sliding bearing composite material (2) with a metallic support layer (4) made of steel and with a porous carrier layer (6) made of sintered particles (8) made of bronze and with a lead-free sliding layer ( 12) with a plastic-based sliding layer material (10), the sliding layer material (10) comprising PEEK as a matrix-forming plastic component, and with a lubricant and a hardening component, the percentage by weight of the lubricant and the hardening component being based on the mass of the sliding layer material ( 10) is 5-15 wt ) based on copper has a thickness of 20-60 µm, against which particles (8) of the porous carrier layer (6) are applied are sintered.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen Stützschicht aus Stahl und mit einer darauf aufgebrachten porösen Trägerschicht aus Sinterpartikeln aus Bronze, und mit einer eine Gleitfläche für einen Gleitpartner bildenden bleifreien Gleitschicht mit einem Gleitschichtmaterial auf Kunststoffbasis, wobei das Gleitschichtmaterial PEEK als matrixbildende Kunststoffkomponente umfasst, und mit einem Schmierstoff und mit einer härtenden Komponente, wobei der gewichtsprozentuale Anteil des Schmierstoffs und der härtenden Komponente bezogen auf die Masse des Gleitschichtmaterials jeweils 5 - 15 Gew.-% beträgt.The invention relates to a sliding bearing composite material with a metallic support layer made of steel and with a porous carrier layer made of sintered particles made of bronze applied to it, and with a lead-free sliding layer with a sliding layer material based on plastic, which sliding layer material comprises PEEK as a matrix-forming plastic component, and which forms a sliding surface for a sliding partner, and with a lubricant and with a hardening component, the percentage by weight of the lubricant and the hardening component in relation to the mass of the sliding layer material being in each case 5-15% by weight.

Gleitlagerverbundwerkstoffe der vorgenannten Art mit PEEK als Kunststoffbasis und matrixbildende Kunststoffkomponente des Gleitschichtmaterials sind bekannt, insbesondere aus DE 102 26 266 C . Sie haben sich im Hinblick auf ihre Hochtemperaturbelastbarkeit und Hochtemperaturbeständigkeit auch oberhalb von 180 °C und im Hinblick auf ihre Chemikalienbeständigkeit bewährt. Gute tribologische Eigenschaften können durch Zugabe von Festschmierstoffen und härtenden Komponenten in das Gleitschichtmaterial erzielt werden. Durch die poröse Trägerschicht wird das Gleitschichtmaterial gehalten und gestützt, und außerdem dient die Sinterstruktur der porösen Trägerschicht aus Sinterpartikeln der Ableitung von entstehender Reibungswärme.Sliding bearing composite materials of the aforementioned type with PEEK as the plastic base and matrix-forming plastic component of the sliding layer material are known, in particular from DE 102 26 266 C . They have proven themselves with regard to their high temperature load capacity and high temperature resistance even above 180 ° C and with regard to their chemical resistance. Good tribological properties can be achieved by adding solid lubricants and hardening components to the sliding layer material. The sliding layer material is held and supported by the porous carrier layer, and the sintered structure of the porous carrier layer made of sintered particles also serves to dissipate the frictional heat that occurs.

Aus derartigen Gleitlagerverbundwerkstoffen hergestellte Gleitlagerelemente, wie insbesondere auf Stoß gerollte Buchsen oder Bundbuchsen, werden typischerweise in Gehäuseöffnungen aus Metall eingepresst, und zwar vorzugsweise derart, dass hierbei ein Festsitz im Betrieb beibehalten werden kann. Wenn die Gleitlagerelemente im Betrieb mit Reib- oder Gleitpartnern, typischerweise gelagerten Wellen oder Wellen- oder Gelenkzapfen, in gleitendem Kontakt zusammenwirken, so kommt es einerseits von der Schnittstelle zum Reib- oder Gleitpartner hin zu Medienbeaufschlagung, insbesondere durch Schmiermittel oder durch eindringende Umgebungsmedien, welche das Gleitlagerelement korrosiv angreifen können. Aber auch von der Rückseite des Gleitlagerelements, also von den eine Gehäuseöffnung umgebenden oder bildenden Komponenten können chemische Angriffe auf den Gleitlagerverbundwerkstoff und das hieraus hergestellte Gleitlagerelement ausgehen. Wenn es am Rücken der metallischen Stützschicht zu Korrosionserscheinungen kommt, so kann dies die Maßhaltigkeit der Lagerstelle negativ beeinflussen.Plain bearing elements made from such plain bearing composite materials, such as in particular butt rolled bushes or flange bushings, are typically pressed into metal housing openings, preferably in such a way that a tight fit can be maintained during operation. If the sliding bearing elements interact in sliding contact with friction or sliding partners, typically supported shafts or shaft or pivot pins, on the one hand there is media exposure from the interface to the friction or sliding partner, in particular by lubricants or by penetrating ambient media, which can attack the plain bearing element corrosively. However, chemical attacks on the sliding bearing composite material and the sliding bearing element produced from it can also originate from the rear side of the sliding bearing element, that is to say from the components surrounding or forming a housing opening. If there is corrosion on the back of the metallic support layer, this can negatively affect the dimensional accuracy of the bearing point.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dauergebrauchstauglichkeit eines aus einem Gleitlagerverbundwerkstoff der eingangs genannten Art gebildeten Gleitlagerelements in einer Lagerstelle zu verbessern.The present invention is based on the object of improving the long-term usability of a sliding bearing element formed from a sliding bearing composite material of the type mentioned in a bearing point.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Gleitlagerverbundwerkstoff der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stützschicht aus Stahl eine Edelstahlschicht aus rostfreiem Edelstahl mit wenigstens 11 Gew.-% Chrom ist und nur auf ihrer der porösen Trägerschicht zugewandten Seite eine auf die Edelstahlschicht walzplattierte dünne Schicht auf Kupferbasis einer Dicke von 20 - 60 µm aufweist, gegen welche Partikel der porösen Trägerschicht aufgesintert sind.Based on a plain bearing composite material of the type mentioned, this object is achieved according to the invention in that the support layer made of steel is a stainless steel layer made of stainless steel with at least 11% by weight of chromium and only on its side facing the porous carrier layer has a thin layer roll-clad onto the stainless steel layer Has a copper base with a thickness of 20-60 µm, against which particles of the porous carrier layer are sintered.

Dadurch dass die Stützschicht als Edelstahlschicht ausgebildet ist, lässt sie sich mit an sich beliebigen umgebenden metallischen Materialien zur Ausbildung einer Lagerstelle kombinieren, ohne dass im Laufe der Zeit Korrosionserscheinungen am Rücken des Gleitelements auftreten und die Funktion, Maßhaltigkeit und damit Dauergebrauchstauglichkeit des Gleitlagerelements beeinträchtigen. Es war seither nicht möglich, auf Edelstahlschichten Sinterschichten auf Bronzebasis aufzusintern, weil Edelstahl durch eine schützende Chromoxidschicht derart stabil ist, dass sie nicht durch übliche Verfahrensmaßnahmen reduzieren lässt. Dadurch, dass erfindungsgemäß auf die Edelstahlschicht einseitig eine dünne walzplattierte Schicht auf Kupferbasis aufgebracht ist, lässt sich darauf eine Trägerschicht auf Bronzebasis mit hoher Festigkeit und guter Andbindung zur Stützschicht aufsintern. Insgesamt wird also ein Gleitlagerverbundwerkstoff erzielt, der sich durch hohe Dauerfestigkeit und hervorragende Korrosionsbeständigkeit auszeichnet und der dennoch auf wirtschaftliche Weise herstellbar ist.Because the support layer is designed as a stainless steel layer, it can be combined with any surrounding metallic materials to form a bearing point without corrosion phenomena appearing on the back of the sliding element over time and impairing the function, dimensional accuracy and thus long-term usability of the sliding bearing element. Since then, it has not been possible to sinter bronze-based sintered layers on stainless steel layers, because stainless steel is so stable due to a protective chromium oxide layer that it cannot be reduced by conventional process measures. Because, according to the invention, a thin, roll-clad copper-based layer is applied to one side of the stainless steel layer, a bronze-based carrier layer with high strength and good bonding to the support layer can be sintered thereon. Overall, a plain bearing composite material is thus achieved which is characterized by high fatigue strength and excellent corrosion resistance and which can nevertheless be produced in an economical manner.

Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Edelstahlschicht aus einem kaltgewalzten Band aus einem Stahl einer Bruchdehnung von wenigstens 45 % gebildet ist. Dies ermöglicht die Walzplattierung der Edelstahlschicht mit der Schicht auf Kupferbasis.It also proves to be advantageous if the stainless steel layer is formed from a cold-rolled strip of steel with an elongation at break of at least 45%. This enables the stainless steel layer to be roll clad with the copper-based layer.

Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Edelstahlschicht aus einem kaltgewalzten Band aus einem Stahl gebildet ist, der nach einer Sensibilisierungsbehandlung von 15 min bei 700°C mit nachfolgender Abkühlung an Luft eine Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion aufweist. Bei einem derartigen Stahl gibt es dann keine Probleme infolge des Aufsinterns der Sinterpartikel aus Bronze zur Bildung der porösen Trägerschicht.It also proves to be advantageous if the stainless steel layer is formed from a cold-rolled strip made of a steel which, after a sensitization treatment of 15 minutes at 700 ° C. with subsequent cooling in air, has resistance to intergranular corrosion. With such a steel there are then no problems as a result of the sintering of the sintered bronze particles to form the porous carrier layer.

Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Edelstahlschicht aus einem kaltgewalzten Band aus einem hochlegierten Stahl mit 18,0-20,0 Gew.-% Chrom und mit 10,0-12,0 Gew.-% Nickel gebildet ist, insbesondere von einem X2CrNi19-11 Stahl gebildet ist.It also proves to be advantageous if the stainless steel layer is formed from a cold-rolled strip made from a high-alloy steel with 18.0-20.0% by weight of chromium and with 10.0-12.0% by weight of nickel, in particular of an X2CrNi19-11 steel is formed.

Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Edelstahlschicht aus einem kaltgewalzten Band aus einem hochlegierten Stahl mit 17,0-19,0 Gew.-% Chrom und mit 8,0-10,0 Gew.-% Nickel gebildet ist, insbesondere von einem X2CrNi18-9 Stahl gebildet ist.It also proves to be advantageous if the stainless steel layer is formed from a cold-rolled strip made from a high-alloy steel with 17.0-19.0% by weight of chromium and 8.0-10.0% by weight of nickel, in particular of an X2CrNi18-9 steel is formed.

Die vorliegende Erfindung schließt zwar nicht aus, dass neben PEEK als matrixbildender Kunststoffkomponente noch ein oder mehrere weitere Thermoplaste in dem Gleitschichtmaterial enthalten sein dürfen. Ihr Anteil sollte aber nicht mehr als 20 Gew.-%, insbesondere nicht mehr als 10 Gew.-% des Anteils der Kunststoffkomponente in dem Gleitschichtmaterial betragen. Vorzugsweise ist die Kunststoffkomponente zu 100 % von PEEK gebildet.The present invention does not exclude the fact that, in addition to PEEK as a matrix-forming plastic component, one or more other thermoplastics may also be contained in the sliding layer material. However, their proportion should not be more than 20% by weight, in particular not more than 10% by weight of the proportion of the plastic component in the sliding layer material. The plastic component is preferably made of 100% PEEK.

Des weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Schmierstoff des Gleitschichtmaterials Partikel aus Zinksulfid und/oder Bariumsulfat umfasst.It also proves to be advantageous if the lubricant of the sliding layer material comprises particles of zinc sulfide and / or barium sulfate.

Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn die härtende Komponente des Gleitschichtmaterials Partikel in Form von Titandioxid und zusätzlich Kohlenstofffasern umfasst. Hinsichtlich der stofflichen Zusammensetzung des Gleitschichtmaterials wird auf die eingangs genannte DE 102 26 266 C der Anmelderin verwiesen, deren Inhalt insoweit in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird.It also proves to be advantageous if the hardening component of the sliding layer material comprises particles in the form of titanium dioxide and additionally carbon fibers. With regard to the material composition of the sliding layer material, reference is made to that mentioned at the beginning DE 102 26 266 C referred to the applicant, the content of which is included in the present application.

Zur Herstellung des Verbunds aus Stützschicht und Trägerschicht wird vorgeschlagen, dass zum Aufbringen der Trägerschicht auf die Stützschicht eine Schüttung aus Sinterpartikeln aus Bronze bei Temperaturen von 800 - 920° Grad Celsius und unter einer Schutzgasatmosphäre aus Stickstoff und aus Wasserstoff als Reduktionsmittel auf die Stützschicht aufgesintert ist. Auf diese Weise lassen sich oxidische Schutzschichten aufbrechen, so dass reine metallische Oberflächen miteinander in Kontakt treten und unter Wärme miteinander versintern können.To produce the composite of supporting layer and carrier layer, it is proposed that, in order to apply the carrier layer to the supporting layer, a bed of sintered particles made of bronze is sintered onto the supporting layer at temperatures of 800-920 ° Celsius and under a protective gas atmosphere made of nitrogen and hydrogen as a reducing agent . In this way, oxidic protective layers can be broken open so that pure metallic surfaces come into contact with one another and can sinter with one another under heat.

Danach kann das Gleitschichtmaterial auf Kunststoffbasis in an sich bekannter Weise in die dreidimensional poröse Trägerschicht einimprägniert werden.The plastic-based sliding layer material can then be impregnated into the three-dimensionally porous carrier layer in a manner known per se.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:

  • 1 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Gleitlagerverbundwerkstoffs.
Further details, features and advantages of the invention emerge from the attached patent claims and from the drawing and the following description of a preferred embodiment of the invention. In the drawing shows:
  • 1 a schematic sectional view of a plain bearing composite material according to the invention.

1 zeigt insgesamt einen mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneten Gleitlagerverbundwerkstoff einer metallischen Stützschicht 4 aus Edelstahl und mit einer darauf aufgebrachten porösen Trägerschicht 6 aus Sinterpartikeln 8 aus Bronze. In die Trägerschicht ist ein Gleitschichtmaterial 10 mit PEEK als matrixbildender Kunststoffkomponente ein imprägniert, welches über die poröse Trägerschicht 6 übersteht und eine Gleitschicht 12 mit einer Gleitfläche 14 für einen Gleitpartner bildet. Die Gleitschicht 12 und das Gleitschichtmaterial 10 umfassen weiter wenigstens einen Schmierstoff und wenigstens eine härtende Komponente der eingangs genannten Art. 1 shows a total of one with the reference number 2 designated plain bearing composite material of a metallic support layer 4th made of stainless steel and with a porous carrier layer applied to it 6th from sintered particles 8th made of bronze. A sliding layer material is incorporated into the carrier layer 10 with PEEK as a matrix-forming plastic component, which is impregnated over the porous carrier layer 6th survives and a sliding layer 12th with a sliding surface 14th forms for a sliding partner. The sliding layer 12th and the sliding layer material 10 further comprise at least one lubricant and at least one hardening component of the type mentioned at the beginning.

Die metallische Stützschicht 4 umfasst eine Edelstahlschicht 16 und eine darauf durch Walzplattierten aufgebrachte dünne Schicht 18 auf Kupferbasis, typischerweise eine reine Kupferschicht. Auf diese Weise ist es möglich, Partikel 8 aus Bronze auf die Stützschicht 4 aufzusintern.The metallic support layer 4th includes a layer of stainless steel 16 and a thin layer coated thereon by roll cladding 18th based on copper, typically a pure copper layer. In this way it is possible to have particles 8th made of bronze on the support layer 4th to sinter up.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10226266 C [0002, 0013]DE 10226266 C [0002, 0013]

Claims (8)

Gleitlagerverbundwerkstoff (2) mit einer metallischen Stützschicht (4) aus Stahl und mit einer darauf aufgebrachten porösen Trägerschicht (6) aus Sinterpartikeln (8) aus Bronze, und mit einer eine Gleitfläche (14) für einen Gleitpartner bildenden bleifreien Gleitschicht (12) mit einem Gleitschichtmaterial (10) auf Kunststoffbasis, wobei das Gleitschichtmaterial (10) PEEK als matrixbildende Kunststoffkomponente umfasst, und mit einem Schmierstoff und mit einer härtenden Komponente, wobei der gewichtsprozentuale Anteil des Schmierstoffs und der härtenden Komponente bezogen auf die Masse des Gleitschichtmaterials (10) jeweils 5 - 15 Gew.-% beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschicht (4) aus Stahl eine Edelstahlschicht (16) aus rostfreiem Edelstahl mit wenigstens 11 Gew.-% Chrom ist und nur auf ihrer der porösen Trägerschicht (4) zugewandten Seite eine auf die Edelstahlschicht (16) walzplattierte dünne Schicht (18) auf Kupferbasis einer Dicke von 20 - 60 µm aufweist, gegen welche Partikel (8) der porösen Trägerschicht (6) aufgesintert sind.Plain bearing composite material (2) with a metallic support layer (4) made of steel and with a porous carrier layer (6) made of sintered particles (8) made of bronze, and with a lead-free sliding layer (12) which forms a sliding surface (14) for a sliding partner and has a Sliding layer material (10) based on plastic, the sliding layer material (10) comprising PEEK as a matrix-forming plastic component, and with a lubricant and with a hardening component, the percentage by weight of the lubricant and the hardening component based on the mass of the sliding layer material (10) each being 5 - 15 wt .-%, characterized in that the support layer (4) made of steel is a stainless steel layer (16) made of stainless steel with at least 11 wt .-% chromium and only on its side facing the porous carrier layer (4) has one the stainless steel layer (16) has roll-clad thin layer (18) based on copper with a thickness of 20-60 μm, against welc he particles (8) of the porous carrier layer (6) are sintered. Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelstahlschicht aus einem kaltgewalzten Band aus einem Stahl einer Bruchdehnung von wenigstens 45 % gebildet ist.Plain bearing composite according to Claim 1 , characterized in that the stainless steel layer is formed from a cold-rolled strip made from a steel with an elongation at break of at least 45%. Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelstahlschicht aus einem kaltgewalzten Band aus einem Stahl, der nach einer Sensibilisierungsbehandlung von 15 min bei 700°C mit nachfolgender Abkühlung an Luft eine Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion aufweist, gebildet ist.Plain bearing composite according to Claim 1 or 2 , characterized in that the stainless steel layer is formed from a cold-rolled strip made from a steel which is resistant to intergranular corrosion after a sensitization treatment of 15 min at 700 ° C with subsequent cooling in air. Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelstahlschicht aus einem kaltgewalzten Band aus einem hochlegierten Stahl mit 18,0-20,0 Gew.-% Chrom und mit 10,0-12,0 Gew.-% Nickel gebildet ist, insbesondere von einem X2CrNi19-11 Stahl gebildet ist.Plain bearing composite according to Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the stainless steel layer is formed from a cold-rolled strip made from a high-alloy steel with 18.0-20.0% by weight of chromium and 10.0-12.0% by weight of nickel, in particular from an X2CrNi19- 11 steel is formed. Gleitlagerverbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelstahlschicht aus einem kaltgewalzten Band aus einem hochlegierten Stahl mit 17,0-19,0 Gew.-% Chrom und mit 8,0-10,0 Gew.-% Nickel gebildet ist, insbesondere von einem X2CrNi18-9 Stahl gebildet ist.Plain bearing composite material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the stainless steel layer consists of a cold-rolled strip made of a high-alloy steel with 17.0-19.0% by weight of chromium and 8.0-10.0% by weight of nickel is formed, in particular is formed from an X2CrNi18-9 steel. Gleitlagerverbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoff Partikel aus Zinksulfid und/oder Bariumsulfat umfasst.Sliding bearing composite material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the lubricant comprises particles of zinc sulfide and / or barium sulfate. Gleitlagerverbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die härtende Komponente Partikel in Form von Titandioxid und zusätzlich Kohlenstofffasern umfasst.Plain bearing composite material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the hardening component comprises particles in the form of titanium dioxide and additionally carbon fibers. Gleitlagerverbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der Trägerschicht (6) auf die Stützschicht (4) eine Schüttung aus Sinterpartikeln (8) aus Bronze bei Temperaturen von 800 - 920° Grad Celsius und unter einer Schutzgasatmosphäre aus Stickstoff und aus Wasserstoff als Reduktionsmittel auf die Stützschicht aufgesintert ist.Plain bearing composite material according to one or more of the preceding claims, characterized in that to apply the carrier layer (6) to the support layer (4) a bed of sintered particles (8) made of bronze at temperatures of 800-920 ° Celsius and under a protective gas atmosphere made of nitrogen and is sintered onto the support layer from hydrogen as a reducing agent.
DE102019126579.7A 2019-10-02 2019-10-02 Plain bearing composite material with a metallic support layer made of steel Pending DE102019126579A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019126579.7A DE102019126579A1 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Plain bearing composite material with a metallic support layer made of steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019126579.7A DE102019126579A1 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Plain bearing composite material with a metallic support layer made of steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019126579A1 true DE102019126579A1 (en) 2021-04-08

Family

ID=74875766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019126579.7A Pending DE102019126579A1 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Plain bearing composite material with a metallic support layer made of steel

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019126579A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4038819A1 (en) * 1989-12-05 1991-06-06 Daido Metal Co Ltd SLIDING OR SLIDING BEARING
US5643683A (en) * 1995-02-01 1997-07-01 Daido Metal Company Ltd. Wet type sliding apparatus
DE10226266A1 (en) * 2002-06-07 2003-12-24 Ks Gleitlager Gmbh Plain bearing composite material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4038819A1 (en) * 1989-12-05 1991-06-06 Daido Metal Co Ltd SLIDING OR SLIDING BEARING
US5643683A (en) * 1995-02-01 1997-07-01 Daido Metal Company Ltd. Wet type sliding apparatus
DE10226266A1 (en) * 2002-06-07 2003-12-24 Ks Gleitlager Gmbh Plain bearing composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007026832B4 (en) Multi-layered bearing
EP1764522B1 (en) Bearing element
EP0234602B1 (en) Material for gliding bearing
DE112004001910B4 (en) Overlay
EP2985358B1 (en) Friction bearing composite material
DE102013220820B4 (en) Multi-layer slider
EP3102713B1 (en) Lubricant-compatible copper alloy
EP1511624B1 (en) Plain bearing composite material
AT506641B1 (en) BEARINGS
DE3246361A1 (en) CARBON-CONTAINING SLIP LAYER
EP2370251A1 (en) Sliding element and method for the production thereof
EP1475449B1 (en) Wrought aluminium alloy
EP2171109B1 (en) Lead-free, sintered sliding bearing material and sintering powder for producing the latter
DE102009002894A1 (en) plain bearing material
AT509112A1 (en) SLIDING LAYER
EP3189243B1 (en) Plain bearing or part thereof, method for producing same and use of a cucrzr alloy as a plain bearing material
DE102005025929A1 (en) Steam oxidation of powder metal parts
EP1511625B2 (en) Plain bearing composite material
DE102008056965A1 (en) 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
DE102019126579A1 (en) Plain bearing composite material with a metallic support layer made of steel
DE8206353U1 (en) SLIDING BEARING SHELL WITH SLIDE LAYER MADE OF WHITE METAL ALLOY ON A TIN BASE
DE202021102412U1 (en) Plain bearing composite
DE202020105508U1 (en) Metallic plain bearing composite
WO2020244865A1 (en) Electrical contact element
EP3087214B1 (en) Multi-layer sliding bearing

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication