DE1237325B - Verwendung einer Aluminiumlegierung fuer Gleitlager - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES SMfTWt PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C22c

Deutsche Kl.: 4©-fe~2l7O2

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

M59509VI a/40b
11. Januar 1964
23. März 1967

Es sind Aluminiumlegierungen der Zusammensetzung 6% Silicium, 4 bis 5% Zinn, Rest Aluminium bekannt, die als Lagerwerkstoff für Explosionsmotore vorgeschlagen sind. Ferner sind Aluminiumlegierungen mit erhöhtem Verschleißwiderstand bekannt, die aus 25 bis 60% Zinn, 3 bis 7,5% Silicium, Rest Aluminium zusammengesetzt sind. Ein erhöhter Verschleißwiderstand derartiger Legierungen gibt aber keinen Hinweis darauf, daß diese auch die für einen Kaltstart erforderlichen Lagereigenschaften für die sehr kurze Anlaufperiode besitzen.

Ein bekannter Vorschlag sieht Lagerlegierungen auf Aluminiumbasis vor, die bis zu 80 % Zinn, bis zu 16% Silicium und zusätzlich weitere härtende Legierungselemente, wie Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan, Kupfer, Titan, Vanadin, Chrom, Molybdän, Bor oder Beryllium, enthalten. Diese Legierungen unterscheiden sich, entsprechend der durch die Vielzahl der genannten Zusatzelemente gegebenen Variationsmöglichkeiten, in ihren Gleiteigenschaften und ihren mechanischen Eigenschaften. Sofern Lagerlegierungen mit 80% Zinn genannt werden, sind diese unter dem Namen »Weißmetalle« schon lange als Legierungen mit ausgezeichneten Gleiteigenschaften bekannt. Diese können jedoch nicht als Lagerlegierungen auf Aluminiumbasis angesehen werden. Lagerlegierungen auf Aluminiumbasis mit bis zu 50 % Zinn werden bei hohen Anforderungen im Hinblick auf eine geringe Störanfälligkeit, jedoch in der Praxis mit einer sehr dünnen, im allgemeinen bis zu 50 μΐη dicken Gleitschicht im allgemeinen auf Zinn- oder Bleibasis versehen. Obwohl die Laufschicht auf der genannten Basis aufgebaut ist, hat sie nicht mehr voll die für Weißmetalle typischen Gleiteigenschaften. Ihr fehlen die Einbettfähigkeit für harte Fremdteilchen im öl und die Schmiegsamkeit, wodurch sie sich nicht mehr Gestaltsänderungen von Welle und Lager während des Laufes anpassen kann. Ihr einziger Zweck ist somit, im Notlaufzustand des Lagers die direkte Berührung zwischen dem Lagerwerkstoff und dem Zapfenbzw. Wellenwerkstoff zu verhindern und ein Festfressen des Lagers zu vermeiden. Die Wirkung der Laufschicht ist jedoch zeitlich begrenzt, da sie sich im Gebiet der Mischreibung relativ schnell abnutzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Aluminiumlagerlegierungen aufzufinden, die bei schärfsten Gleitbedingungen ohne Laufschicht zu verwenden sind.

Es wurde nun gefunden, daß aluminiumhaltige Lagerlegierungen, die aus 3 bis 50 % Zinn, 2 bis 8 % Silicium, 0,5 bis 2% Cadmium. Rest Aluminium bestehen, in besonders günstiger Weise für solche Verwendung einer Aluminiumlegierung für
Gleitlager

Anmelder:

Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,

Frankfurt/M., Reuterweg 14

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Dr. Kurt Anderko, Heilbronn/Neckar; Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Richard Weber,
Oberursel (Taunus)

Zwecke geeignet sind, bei denen ausgezeichnete Notlaufeigenschaften, insbesondere gute Kaltstarteigenschaften bei Temperaturen unterhalb — 20° C erforderlich sind.

Unter Berücksichtigung des Optimums in den Notlaufeigenschaften, insbesondere der Kaltstarteigenschaft sowie der Verarbeitbarkeit, sind in dem genannten Legierungsbereich vorzugsweise Legierungen mit einem Zinngehalt von 3 bis 9%, bei 2 bis 8% Silicium, 0,5 bis 2% Cadmium, Rest Aluminium, geeignet.

Ein weiterer Vorzugsbereich der Legierung weist bei 2 bis 8% Silicium und 0,5 bis 2% Cadmium, Rest Aluminium, einen Zinngehalt von 20 bis 40% auf.

Der Cadmiumzusatz führt zu einer Kongulation des Zinns, das normalerweise netzförmig an den Korngrenzen entlang ausgeschieden ist. Diese durch den Cadmiumzusatz bewirkte Abscheidung des Zinns in nicht zusammenhängender Form hat eine Erhöhung der Biegewechselfestigkeit zur Folge.

Es wurde ferner gefunden, daß die Verwendung der Legierungen sowohl im Guß- als auch im Knetzustand im genannten Bereich ohne Gleitschichten für diejenigen Zwecke von Vorteil ist, für die gute Kaltstarteigenschaften auch bei Temperaturen unterhalb — 20° C gefordert werden.

Die Legierungen können überall da mit Vorteil für Lagerzwecke eingesetzt werden, wo ein Festfressen der gleitenden Teile gerade bei tiefen Temperaturen unter allen Umständen vermieden werden muß. So ist es insbesondere beim Motorenbau mit dynamisch hoch beanspruchten Lagern erwünscht, Lager zur Verfügung zu haben, die nicht nur bei normalen und mäßig niedrigen Temperaturen unmittelbar ihre volle Funktion entfalten, sondern die gerade eine ausgezeichnete Kaltstarteigenschaft bei sehr tiefen Tem-

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peraturen besitzen. Hier erweist sich die erfindungsgemäße Verwendung der Lagerlegierungen auf Aluminiumbasis mit 3 bis 50 % Zinn, 2 bis 8 % Silicium, 0,5 bis 2% Cadmium, Rest Aluminium gerade in den Vorzugsbereichen als fortschrittlich. Solche Legierungen werden in der Praxis mit großem Vorteil ohne Gleitschicht eingesetzt. Hieraus ergibt sich, daß solche Lager auch in wesentlich vereinfachter und wirtschaftlicherer Weise hergestellt werden können.

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Aluminiumlegierung, bestehend aus

3 bis 50% Sn,

2 bis 8% Si,

0,5 bis 2% Cd,

Rest Al,

als Lagerlegierung ohne Gleitschicht für Zwecke, bei denen gute Kaltstarteigenschaften bei Tem- ao peraturen unterhalb — 20° C erforderlich sind.

2. Verwendung einer Al-Legierung, bestehend aus

3 bis 9% Sn, 2 bis 8%>Si, 0,5 bis 2 Ve Cd,

Rest Al,

für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

3. Verwendung einer Al-Legierung, bestehend aus

20 bis 40% Sn, 2 bis 8% Si, 0,5 bis 2% Cd,

Rest Al,

für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 321273; Revue de l'Aluminium, 35 (1958), H. 255, S. 588, und 37 (1960), H. 273, H. 146.

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