DE1226368B - Gleitlager fuer hohe Betriebstemperaturen - Google Patents
Gleitlager fuer hohe BetriebstemperaturenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESGHRIFT
Int. CL:
F06c
Deutsche KL: 47b-9
Nummer: 1226 368
Aktenzeichen: M 40732 XII/47 b
Anmeldetag: 6. März 1959
Auslegetag: 6. Oktober 1966
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleitlager für hohe Betriebstemperaturen mit einer Lauffläche,
welche aus hochtemperaturfestem, metalloxydhaltigem Material besteht.
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Gleitkörpern aus Metallen oder Legierungen mit
nichtmetallischen Zusatzstoffen bekannt. Als nichtmetallische Zusatzstoffe kommen hierbei Graphit,
Metalloxyde und besonders Zinkoxyd in Frage. Zweck des Zusatzes von Zinkoxyd ist es, daß das
Schmieröl aufgesaugt wird, so daß der Schmiermittelfilm besonders gut gehalten und selbst unter schwierigen
Betriebsverhältnissen der Zustand der flüssigen Reibung aufrechterhalten wird. Das nach dem bekannten
Verfahren hergestellte Gleitlager besteht also im wesentlichen aus metallischen Stoffen und enthält
nur gewisse zusätzliche Mengen an Metalloxyd oder anderen nichtmetallischen Stoffen. Das bekannte
Lager hat den Nachteil, daß es nicht zur Verwendung bei hohen Betriebstemperaturen geeignet ist.
Weiterhin sind bereits Gleitflächen von aufeinandergleitenden
Maschinenteilen bekanntgeworden, von denen eine mit einer aus dem Grundmetall gebildeten
Phosphat- oder Oxydschicht versehen ist, welche die Aufgabe hat, durch die Kapillarwirkung ihrer kristallinen
Oberfläche einen nicht leicht zu zerstörenden Ölfilm zu erzeugen und außerdem die Notlaufeigenschaften
zu verbessern. Die umgewandelten Gleitflächen werden durch mechanische, spanlose Nachbearbeitung
der nichtmetallischen Gleitschichten, ζ. Β. durch Druckpolieren, geglättet und genau kalibriert.
Auch diese bekannten Gleitflächen sind nicht als Hochtemperaturlager geeignet; ihre besondere Zusammensetzung
bezweckt im wesentlichen die bessere Haltung des Schmiermittelfilmes.
Es ist weiterhin schon bekannt, poröse Metallkörper durch Sintern der betreffenden Metallpulver — gegebenenfalls
unter Zusatz ihrer Oxyde — herzustellen. Als Metallpulver werden insbesondere Eisen-, Nickeloder
Kobaltpulver sowie Gemische dieser Metallpulver vorgeschlagen. Die bekannten porösen Metallkörper
bestehen jedoch zum überwiegenden Teil aus Metall und sind im übrigen bisher nicht als Gleitlager
für hohe Betriebstemperaturen angewendet worden.
Schließlich sind bereits Lagerflächen eines Gleitlagers aus Eisen- und Aluminiumoxyd bekanntgeworden.
Diese Lagerflächen besitzen jedoch bei hohen Betriebstemperaturen von z. B. 500 und 750° C
unerwünscht hohe Reibungskoeffizienten.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Gleitlagers der eingangs genannten Gattung, welches bei
hohen Betriebstemperaturen einen niedrigeren Gleit-
Gleitlager für hohe Betriebstemperaturen
Anmelder:
The Morgan Crucible Company Limited, London
Vertreter:
Dr. W. Müller-Bore und Dipl.-Ing. H. Gralfs,
Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8
Als Erfinder benannt:
Albert Edward Sutherland White, London
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 7. März 1958 (7506)
reibungskoeffizienten als die bekannten Gleitlager mit Lagerflächen aus Aluminium- oder Eisenoxyd
aufweist und sich bei den bestimmungsgemäßen Betriebsbedingungen durch besonders gute Laufeigenschaften
auszeichnet.
Hierzu sieht die Erfindung vor, daß das Material der Lauffläche zu wenigstens 50 Gewichtsprozent und
vorzugsweise zu wenigstens 60 Gewichtsprozent aus Nickeloxyd oder/und Kobaltoxyd besteht.
Das Nickeloxyd oder/und das Kobaltoxyd kann nach den bekannten Verfahren in die Lagerfläche
eingebracht werden. Man kann das Oxyd dem Material beimischen, aus dem man das Lager herstellt.
Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein keramisches Material, wie Mullit- oder Magnesiumoxydpulver,
verwendet werden. In diesem Fall erfolgt die Herstellung
des Lagers durch Sinterung. Das Lager kann jedoch auch aus einem Material hergestellt werden,
welches metallisches Nickel oder Kobalt oder beides enthält und anschließend einem Oxydationsprozeß
unterworfen wird, oder es wird aus einem keramischen oder metallkeramischen Sintermaterial hergestellt,
welches zumindest einen erheblichen Anteil an Oxydpulver
enthält.
Die Erfindung ist besonders auf Lager anwendbar, die aus nickel- oder kobalthaltigen Pulvern gesintert
werden. Lager gemäß der Erfindung können jedoch auch durch Gießen von nickel- oder kobalthaltigen
Legierungen hergestellt werden, vorausgesetzt, daß bei ihnen der anschließend auf dem Lager gebildete
Oxydfilm einen erheblichen Anteil Nickel- oder Kobaltoxyd aufweist.
r; .-, ! ? ■- 609 669/208
Claims (1)
- 3 4Es ist nicht erforderlich, daß das Nickel- oder/und einer Auflage aus einer Legierung von 59 Teilen Co,Kobaltoxyd tief in das Lager hineinreicht. Beispiels- 29 Teilen Cr, 9 Teilen Wo und 1,8 Teilen C versehenweise kann man einen Film oder eine Schicht aus und 4 Stunden in einer oxydierenden Atmosphäre aufNickel oder Kobalt auf bzw. in die Oberfläche eines .7000C erhitzt,bereits hergestellten Lagers bringen und anschließend 5 „, Beispiel 3oxydieren. · ■Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Gegossenes Nickel, auf dem ein NickeloxydfilmAusführungsbeispielen erläutert. Die angegebenen erzeugt wurde, indem man es I1I1 Stunden an der LuftTeile sind Gewichtsteile. . auf 10000C erhitzte.Beispiell " Beispiel475 Teile feines Nickelpulver, das aus Nickelcarbonyl Eine Legierung aus Cu 30 %> Fe 1>4%> Mn 1,0 %,erzeugt worden war und eine mittlere Teilchengröße Rest Ni, auf der. ein Oxydfilm erzeugt wurde, indemvon 5 μ. aufwies, wurden mit 25 Teilen Mullitpulver man sie 1J2 Stunde an der Luft auf 10000C erhitzte,von 53 μ vermischt. Die Mischung wurde mit Wasser 15 u . . 1angefeuchtet und dann 24 Stunden in einer Kugelmühle Beispiel 5mit Wolframcarbidkugeln gemahlen. Nach der Trock- Eine Legierung aus Cr 13 %> Fe 6,5 %, Rest Ni, aufnung wurde das Pulver gründlich mit 4% Wachs ver- der ein Nickeloxydfilm erzeugt wurde, indem man siemischt. Die Mischung wurde unter einem Druck von 6 Stunden an der Luft auf 10000C erhitzte.1570 kg/cm2 in die Form eines Lagers gepreßt. Das so . .geformte Lager wurde anschließend einige Zeit auf ΰei spiel 6ungefähr 4000C erwärmt, um das Wachs zu entfernen. Gesintertes Nickeloxyd, hergestellt durch SinterungDann wurde der Formling in einem Ofen innerhalb eines Preßkörpers aus Nickeloxydpulver bei 16000Cvon 12 Stunden auf 1380 bis 14000C aufgeheizt, d. h. an der Luft,auf eine Temperatur 5O0C unterhalb des Schmelz- 25 Beispiel 7
punktes von Nickel, und 2 Stunden unter einerSchutzgasatmosphäre aus handelsüblichem Argon Nickel + 25°/o Magnesiumoxyd. Die Herstellungbei dieser Temperatur gesintert. erfolgte in ähnlicher Weise wie im Beispiel 2 durchAnschließend wurde der Sinterkörper in ein Lager Zerkleinern von Nickel· und Magnesiumoxydpulver,gemäß der Erfindung umgewandelt, indem er 1J2 Stunde 30 welches ein Sieb mit einer Maschenweite von 53 μ.an der Luft auf etwa 10000C erhitzt wurde, so daß passierte, in einer Kugelmühle, Zusetzen von Wachs,eine nickeloxydhaltige Oberflächenschicht entstand. Pressen und Sintern bei 1380 bis 14000C. Die Oberfläche wurde dann oxydiert, indem sie an der LuftB e ι s ρ 1 e 1 2 ^ Stunde auf χοοο°C erhitzt wurde.60 Teile Carbonylnickelpulver (mittlere Teilchen- 35 D . ,.größe 5 μ) wurden mit 40 Teilen Nickeloxyd ver- B e 1 s ρ 1 e i e 8 b 1 s 10mischt. Als Nickeloxyd wurde ein graugrünes Labora- Nickel + 25, 40 bzw. 50% Mullit. Die Herstellungtoriumspräparat verwendet, welches hinreichend fein und Oxydation erfolgte in einer ähnlichen Weise, wiewar, um ein Sieb von 53 μ Maschenweite zu passieren. im Beispiel 7 beschrieben ist.Die Mischung wurde mit Wasser angefeuchtet, 40 . .24 Stunden in der Kugelmühle zerkleinert, getrocknet B e 1 s ρ 1 e 1 Hund anschließend mit 4% einer Wasser-Paraffinwachs- Kobalt + 25% Mullit, hergestellt und oxydiert inEmulsion mit einem Feststoffgesamtgehalt von 44% ähnlicher Weise wie im Beispiel 7.
gründlich vermischt. Dann wurde aus diesem Materialmit einem Druck von 1575 kg/cm2 ein Lager form- 45 Patentanspruch:
gepreßt. Das geformte Lager wurde auf ungefähr4000C erwärmt, um das Wachs langsam zu entfernen, Gleitlager für hohe Betriebstemperaturen mitund dann in einer Atmosphäre von technischem einer Lauffläche, welche aus hochtemperatur-Argon 12 Stunden bei einer Temperatur bis zu festem, metalloxydhaltigem Material besteht, d a-1380 bis 1400°C geglüht. Im Anschluß daran wurde 50 durcbgekennzeichnet, daß das Materiales 1J2 Stunde an der Luft auf ungefähr 10000C erhitzt, der Lauffläche zu wenigstens 50 Gewichtsprozentum eine vollständige Oxydation der Oberfläche und vorzugsweise zu wenigstens 60 Gewichtspro-sicherzustellen. zent aus Nickeloxyd oder/und Kobaltoxyd besteht.Lager mit einem Außendurchmesser von 50 mm,einem Innendurchmesser von 32 mm und einer 55 In Betracht gezogene Druckschriften:Länge von 50 mm, die nach den obigen Beispielen Deutsche Patentschriften Nr. 538 879, 608 122,hergestellt worden waren, wurden unter den nach- 854 291, 866 097, 866 435, 917155;stehenden Bedingungen praktisch erprobt. Als Material USA.-Patentschrif t Nr. 2 236 728;für die Welle wurde hitzebeständiger rostfreier Stahl »Auszüge deutscher Patentanmeldungen«, Bd. 19,verwendet. Die Welle wurde an der Lagerstelle mit 60 S. 803, Referat der Patentanmeldung R 118 565 VI/48d.609 669/208 9.66 © Bundesdruckerei Berlin
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