DE1521370A1 - Verfahren zur Herstellung von Gleitoberflaechen auf Stahlgegenstaenden - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Gleitoberflaechen auf Stahlgegenstaenden

Info

Publication number
DE1521370A1
DE1521370A1 DE19641521370 DE1521370A DE1521370A1 DE 1521370 A1 DE1521370 A1 DE 1521370A1 DE 19641521370 DE19641521370 DE 19641521370 DE 1521370 A DE1521370 A DE 1521370A DE 1521370 A1 DE1521370 A1 DE 1521370A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chnet
dispersion
bronze
steel
weight
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
DE19641521370
Other languages
English (en)
Other versions
DE1521370B2 (de
Inventor
Koichi Mizuno
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.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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 Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority claimed from BE647958A external-priority patent/BE647958A/fr
Publication of DE1521370A1 publication Critical patent/DE1521370A1/de
Publication of DE1521370B2 publication Critical patent/DE1521370B2/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/08Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von Gleitoberfldchen auf Stahigegenstönden 01eZrfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gleitoberflöchen auf Stahigegenstönden.
  • Es Ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch das man Stahigegenstönde mit Gleitoberflöchen versehen Kahn.
  • Zur Herstellung von Gleitoberflöchen auf Stahigegenstönden wurden bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen, Beispielsweise konn man den Stahigegenstand mit einem aus Nietalltelichen, beispielsweise Bronzetellcheng bestehenden Haftgrund überziehen, dessen Zwischenrdume man anschließend mit einem Kunststoff ausfüllt. Als verwenabare Kunststoffe wurden Polyoxymethylen und Polytetrafluordthylen genannt. Die Beschichtung mit dem Kunststoff erfolgt bei den bekannten Verfatiren durch Verwolzen des pulverförmigen oder In Form einer Folie aufgebrachten festen Kunststoff bei erhöhter Temperatur. Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei weichem das dazu verwendete PTFE aus einer Disperslon ausgeflockt und mit einem Wietallpulver vermischt wird. Noch der tellweisen Trocknung wird diese Mischung dann auf den Haftgrund aufgewalzte Durch die bekannten Verfahren Ist es jedoch nicht niögl Ich" eine konstante Störke der Oberflüchenschicht zu erzielen, Insbesondere dcun nicht, wenn die Oberflöche nicht eben, sondern konpliziert gekrümmt Ist, bzwe wenn die Innenseiten ode7r andere schwer zugÜngilche Teile von Gegenstönden überzogen worden sollen.' Gerniiß der Erf Indung worden diese Schwierigkeiten dadurch be- hoben, daß der Stahlgegenstand zundchst ganz oder teilweise mit einer wdßrlgen Arnrnonlurnhalogenidlösung benetzt wird, daß darauf Bronzepulvor oder ein pulverförrniges Motollgernisch" weiches beim Zusaawnensintern Bronze bildet, aufgestreut wird, welches durch Sinterung mit der Oberflöche verbunden wirc4und daß auf diesern Haftgrund eine wüßrige Dispersion von Polytetrafluordthylen und einem obriebtesten Metalioxyd aufgebracht wird, weiches beirn Erhitzen eine ganz oder teilweise vorhandene Gleitoberflöche bildet, Die Bronzelegierung hat vorzugsweise folgende Zusanwnensetzung: 5 bis 15 Gew.-% Zinn, 95 bis 80 Gew.-% Kupfer und weniger als 5 Gew.-% Nickel, Silber, Nangan oder Blei. Ferner kam auch Phosphorbronze, mit weniger als 2 Gew.-% Phosphor, 5 bis 15 Gew.-% Zinn und dern Rest Kupfer verwendet werden* Die wdßrige Dispersion enthält 30 bis 95 Gewo-% festes Polytetrafluordthylen (nachfolgend als PTFE abgekürzt) und 5 bis 50 Gew.-"/. Cadrniumoxyd oder Aluminiumoxyd. Die besten Ergebnisse werden mit einer aus 50 bis 70 Gew.-#Yo festem PTFE und 20 bis 45 Gew.-Yo Cadmiumoxyd oder Aiminiunmxyd bestehenden wößrigen Dispersion erzielt.
  • Die wij3rige Dispersion kann auch Mvlybdönsulfid und/oder Bielmonoxyd und/oder entweder Elsen(III)oxya oder Chrornsesquioxyd enthalten, (Der Molybdönsultidantell kann zwischen 0 bis 10 Gew.-%*, der Anteil an Bielmonoxyd 0 bis 20 Gew.-%, an Eisenoxyd oder Chromsesquioxyd 0 b 1 s 30 Gew. -% betragen.
  • Die Bronzetelichen werden durch Erhitzen der Stahloberflöche In einem- Inerten Gas oder in einer reduzierenden Atmosphäre bei einer Temperatur zwischen 750 bis 950 0 C aufgesintert. Anschl leSend wird durch Beschichten mit der genannten (Dispersion und durch Erhitzen auf eine Temperatur von 300 bis 400 0 C die Gleitoberflöche erzeugt.
  • Die Bronzetelichen sollen vorzugsweise einen solchen Durchn-*sser aufweisen, dad eine Stärke des Haftgrundes zwischen 0, 04 und 0, 20 nyr, resultiert. Die Konzentration der Armioniumhalogenidiösung kann zwischen 5 bis 30 Gew.-% betragen.
  • Mittels des erfincungsgen-idßen Verfahrens können Oberflöchen von Stahigegenstönden, beispielsweise von Platten, Barren, Dröhten, Rohren, Preßtellen und dergleichen behandelt weraen. Dabei spielt es keine Rolle, ab die Oberflächen eben oder gekrümmt sind. Es empfiehlt sich, die #Dtahloberflöche vor der Behandlung mit der Anxnoniumhalogen1dIösung zu reinigen.
  • Mit Hilfe des erfindungsgemdßen Verfahrens kann man die Oberfidche von ##tohlgegenstönden ganz oder teilweise mit einer ausgezeichnet gleitfdhigen Oberfläche versehen, ungeachtet, ob man es mit ebenen oder konip 11 z 1 ert gewöl bten Oberff kichen zu tun hat. (Das erfindungsgemöße Verfahren gestattet es ferner, anstelle der oben genannten Bronze und Phosphorbronzen auch von entsprechenden Mischungen der Einzelmetalle auszugehen.
  • In bezug auf die oben genannte Telichengröße wird Bronzepulver verwendet, weiches ASTM Sieb Nr. 150 (0,094 mm 1 Ichte Maschenwelte) passiert und durch ASTM Sieb Nr. 320 (0,042 mm lichte Miaschenweite) zurückgehalten wird.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der mit einer Gleitoberflüche zu versehende Stahlgegenstand zunöchst gründlich durch Entfetten und Entoxydieren gereinigt, Hierauf wird er durch Aufbringen eines extrem dünnen Films einer wößrigen 5 bis 30%Igen Ammoniumchlor 1 di ösung benetzt. Anschl 1 eßend werden trockene Bronzete 11 chen aufgestreut, welche an der benetzten Oberflöche kleben bleiben. Nach dem Aufstreuen wird die Oberflöche des Eitahlgegenstandes unter sanftem Schütteln schrög gestellt, beispielsweise In Vertikalrichtung oder umgedreht. Dabei bleiben nur diejenigen Metallteilchen, weiche direkt auf der Stahloberflöche aufliegen, haften. Überschüssige Teilchen, ohne direkten Kontakt mit dem -1Otahlgegenstand, fallen beim Schütteln von der Stahloberfidche fast volistöndig ab« Zur Herstellung von Überflöchen mit ausgezeichneter Gleitföhlgkeit, ist es wichtig, aa3 auf den Stahlgegenstand nur eine einzige Lage von Bronzetelichen aufgebracht wird., Das heißt, die Störke dieser Pulverschicht darf nur so groß sein, wie der Durchmesser der Pulvertellchen, welche die E#chicht bilden. Beim Aufstreuen des Pulvers bleiben kaum darüber hinaus zusötzllche Pulvertelichen haften. Dadurch wird es ermöglicht, eine Einzelschicht aus Bronzeteilchen auf die gewünsc!hten Stellen des Stahlgegenstandes aufzubringen, ohne daß Fehischlöge In Kauf genommen werden müssen.
  • Der oben beschriebene Aufbau einer Einzellage Ist nur dann mög-I ich, wenn die aufzustreuenden Körner sehr trocken gehalten worden. Trockene Bronzetelichen kleben nicht zusammen, daher fallen die überschüssigen Teilchen beirn Schrögstellen oder Umdrehen des Gegenstandes beim sanften Schütteln ab. Andererseits werden die Teilchen auf der benetzten Stahloberflöche mit dieser verbundene Es sollte somit sorgföltig vermieden werden, daß nach dem Behandeln der Oberflöche mit der genannten wößrigen Lösung keine überschüssige Lösung darauf zurückblelbt. In diesem Fall kann es vorkommen, daß mehr als eine Einzellage der Bronzetellchen auf die Stahloberflöche aufgebracht wird.
  • Bringt man gut getrocknete Bronzetellchen mit einem durchschnittl Ichen Durchmesser von 0,04 bis 0,10 mm auf die Stahloberflöche auf, so erhölt man SInterschichten mit einer Stürke von 0,04 bis 0, 20 mm.
  • Das erfindungsgemöße Verfahren Ist nicht auf ebene Oberflöchen beschrönkt. Es kann vielmehr auch auf'die beiden Seiten von Stahlplatten, auf Oberflüchen In der Peripherie von Barren und Dröhten, die Außen- und die Innenflöchen von Zylindern, auf vollkommen gewölbte Oberflöchen von Preßtellen etc. übertragen werden" Dabei Ist es mögl Ich, selbst auf kompl iziert gekrümmten Oberflöchen, bedingt durch die Tatsache, daß nur Bronzeteilchen mit direktem Kontakt zur Oberflöche beim anschließenden Schütteln haften bleiben, praktisch eine EInzeischicht aufzubringen.
  • Für das erflndungsge"i-idße Verfahren Ist Ammoniumchlorid vorzuziehen-. Es kann aber auch Ammoniumbromid und Ammoniumiodid entweder als solche oder als Zusatz zur Ammoniumchloridlösung eingesetzt werden.
  • Da das Ammoniumhalogenid sogar nach dem Verdampfen des Wassers als Bindemittel wirkt, ist es zweckmü31g, die Konzentration der Lösung auf 5 bis 3054 zu beschrönken.
  • Wöhrend der Sinterung subl Imlert das Ammoniumhalogenid. Die Optimaltemperatur betrögt beim Ammoniumchlorid 3350, beim Ammoniumbromid 542 0 C und beim Ammoniumlodid 5510 C, wementsprechend sollte dieser Vorgang so aurchgeführt werden, dad die Linterung des #Aohls mit der Eironzelegierung bereits weit vor der vollständigen Sublimation aeb als Bindernittel wirkenden Ammoniunihalogenids beginnt.
  • Es Ist offensichtlich, da3 - wenn uas gesamte Am.,r.oniumhologenid bereits vor derr, Versintern wegsublimlert ist - die Pulverteilchen von der Stahloberflüche abfallen können, besonders aann, wenn eE, sich um -reilchen handelt, die sich auf einer gekrümmten oder vertikalen Oberflöche oder auf der Unter- una an der Oberfläche einer ebenen Flöche befinden.
  • Üas auf der ##tahloberflüche vorliegende 4.trrr.oniurrhalogenla dient wöhrend aer --interung auch als 1-'iußrr.ittel. Ferner wird bei Verwendung von Phosphorbronze mit einem Phosphorgenalt unter 2>o durch den Phosphoranteil aie Legierungsreaktion zwiscnen dem E#tahl und der Bronze beschleunigt.
  • Aus nachfolgenden Grüncien -soll die Konzentration der verwendeten Animon lumhal ogen i di ösung zw 1 schen 5 b i s 30149 1 legen. Ist ai e Ammoniumhalogenidiösung schwücher als 557o, so kann es vorkommen, da3 die Bronzetelichen der Linzellage auf den nicht ebenen Gberflüchen zumindest teilweise abfallen, bevor die Sublimationstemperatur erreicht ist. Steigt die Konzentration der Ammoniumhalogenidlösung über 30'#o an, so wird bei der Sinterung soviel /-.%n-imoniak- una Hologenwasserstoffgas entwickelt, da3 die Bronzeteilchen von solchen Oberflöchen weggeblosen werden können. Zur Erzlelung der besten Ergebnisse ist es aoher vorteilhaft, eine Ammoniurr,halogenidkonzentration zwiscf##n 5 und 35'Y* zu wählen.
  • Die Anwesenheit von Phosphor beschleunigt aie Leglerungsreaktion der Bronze mit aerri Stahl. Dadurch werden die Bronzetelichen sogar an den gekrümmten Sztellen mit der Stahloberfldche fester verbunden.
  • Die Sinterterriperatur I legt vorzugsweise zwischen 750 bis 950 0 C. Dabei werden Bronzen mit einem hohen Zinngehalt bei verhöltnismö;31g nledrigen Temperaturen dieses Bereiche£, und solche mit einem niedrigen Zinngehalt bei hÖheren Temperaturen dieses Bereichs gesintert. In der Praxis können Bronzen mit 5 bis lb% Zinn und Phosphorbranzen mit weniger als 2*>' Phosphor zu den 5 bis 15Vo Zinn zufriedenstellend bei einer Temperatur Im Bereich von 750 bis 950 0 C versintert werden.
  • Die Sinterungszeit höngt von der Größe, der Gestalt und vorn Umfang der zu behandelnden #_tahloberf 1 öche ab. !D ie 1 iegt Im al Igemelnen zwischen 10 und 90 Minuten.
  • Durch Untersuchungen konnte bestütigt werden, daß beirr; Durchführen der oben beschriebenen ##Interung eine 1-törke der gesInterten Einzellage von 0,04 biL- 0,20 n,.n-. erhalten wird.
  • Zur Verwendung zur endgültigen Beschichtung wird eine wji3-rige Dispersion von PTFE mit gepulverten Cadrr.lumoxya oder Aluminiumoxyd versetzt. Diese Dispersion wird anschlie3end auf die rauhe aufgesinterte Eironzeschicht mit der genannten L)icke aufgebracht. Dadurch wird die gesinterte ##,chicht mit der Jisperslon ausgefüllt und schileL3-1 ich mit eInem Film dieser Dispersion überzogen. Nacn dem Trocknen wird der Filni auf eine Te-nperatur zw%ischen 300 und 400 0 C erhitzt, auf diese *.t--ibe erhölt n an die ge%%ünschte mit der -1tahlOLerflüche fest verbundene t31eitfidche.
  • Die genannte wdßrige Dispersion enthcilt 1,r ollgen einen 60 3ew.-#* PTI-2E. Das t-;aa-niu-roxyd oder aas Aluf-riniurroxyzi #_lollte vor der Zugabe zur wöt3rigen L)isper!:ion fein pulverisiert .%eraen; aer mittlere Durcntresser der Teilchen_betrögt vorzugsweise 0,1 nis 20§G /ue Die >,i:#-cnalspersion kann auf aen k-aftgruna durcn geeignete Verfahren, beispielsv#eibe durch Aufstreicnen ri It #-i-i#eln, aurcn Aufsprühen, aurcti l'auc-icn oaer o# -gleichen aufgebrazznt #,%erce-i. Die Ltörke dej auf diese #.%ei--e aufgebracnten Dispersionsfiln-s Kann 0,02 bis 0,05 mm betragen. Eine geeignete Technik zur Erzielung aieser bestinirnten:Etörke kann durch Vorver5uche, aufgebaut auf "Trial und Error'O, ausgearbeitet %,%erden * Eisen(III)oxyd oder Chrornsesquioxyd der wößrigen Dispersion, in einem Anteil unter 30#o' zugegeben, verbessert die Abriebbestöndigkeit der Gleitoberflöche, Die Zugabe von weniger als 10Yo Molybdönsulfid und von weniger als 20'Yo Bleimonoxyd verringert den Reibungskoefflzienten der Gleitflöche.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird der wößrigen Dispersion, welche 60Yo festes PTF-:L: enthölt und die auf den gesinterten Haftgrund aufgebracht werden soll, Irn allgemeinen pulverförmiges Kadmlurnoxyd und/oder Aluminiumoxyd und andere geeignete Bestandteile jeweils In bestimmten vorzuziehenden Verhöltnissen zugesetzte Es Ist jedoch offensichtlich, da,3 sich das Verhöitnis der festen Bestandteile nach dem Aufbringen der Dispersion auf den Haftgrund und dem Entfernen der Flüssigkeit veröndertee Beispielsweise erhölt man aus einer Mischung, weiche 80% der genannten wdßrigen Dispersion mit einem Festgehalt von GO% PTFE- und 20'Y., pulverisiertem Cadmiumoxyd enthölt, nach dem Trocknen eine Gleitoberflöche, weiche zu 70,6154 aus festem PTFE und zu 29,41Y6 aus Cadmiumoxyd besteht.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung mehrerer In den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele.
  • Fig. 1 ist eine teilweise -"-chnittansicht, die den Aufbau der Gleitoberflöche zeigt, die auf einer Stahiplatte getnöß dem Verfahren nach der Erfindung aufgebracht wurde.
  • F lg. 2 -A und -B bezeichnen eine Schnittansicht und Draufsicht von Lagerplatten mit einem Überzugsfilm auf beiden Seiten In Form einer ringförmigen zylindrischen Stahlplatte.
  • Fig. 3 -A und -B zeigen einen senkrechten Schnitt und eine -Leitenansicht eines Stahizyilriders, auf dern der F-:!irr, an den Inneren und öußeren peripheren Oberflöchen eines Stahlrohres angebracht ist. Fig. 4 Ist eine Schnittansicht eines trichterförmigen Stahlrohres, welches an den Außen- und Innenflöchen des ausgeweiteten Teils mit einer erfindungsgemöß aufgebrachten Gleitschicht versehen 1 st.
  • Fig. 5 Ist eine Kurve, die das Verhöltnis zwischen den Mischungsverhöltnissen (Prozent) von Cd0 und Al 2 0 3 zu einem Abriebveriust In mg/cm 2 darstellt, und Fig. 6 sind Kurven, die die Verönderung der Abriebverluste zeigen, wenn das Nlischungsverhöltnis von Cd0 und AI C) veröndert wird. 2 3 In Fig. 1 bezeichnet aus Bezugszeichen 1 einen aufgebrachten Film, der eine Gleitflöche bildet, 2 Ist eine Lage von Bronzelegierungspulvertelichen 3, die eine rauhe Oberflöche auf dem Stahimaterial 4 bil- den. In Fig. 2 -A und -b Ist ein bestimmter Teil beider Oberflöchen einer kreistÖrrrilgen Stahiplatte 6 mit einer aufgerauhten Einzellage 2 be- deckt; auf der Oberflöche der Schicht Ist der Überzugsfilm 1 angebracht. Diese Platte kann für verschiedene Unterlegschelben, Abdichtplatten, Gleitplatten usw. verwendet werden.
  • In Fig. 3 -A und -B wird eine Bronzeschicht 2 und ein Überzugsfilm 1 auf den Inneren und dußeren Oberflöchen eines Stahlrohres 8 ausgebildeti dieses Rohr kann als Zylinder, Lagerbüchse usw. verwendet werden, wenn die Ausbildung der Gleitflöche nur auf der inneren Oberflöche erfolgt bzw. als Kolben, Gleitrohr usw. In dem Falle, daß das Aufbringen nur'auf der öußeren Oberflöche erfolgt.
  • Fig. 4 zeigt einen ausgebauchten Teil 9 eines Stahlrohres, bei dem auf den Inneren und öußeren Oberflöchen das trichterförmigen Teils eine Telichenschicht 2 und ein Überzugsflim 1 ausgebildet sind. Eine solche Form kann durch Gießen hergestellt werden, Wird darauf erfIndungsgemdß eine Gieltoberflöche erzeugt, so kann sie vielgestaltig verwendet werden. Fig, 5 und 6 zeigen die rrit Hilfe einer Abriebprüfvorrichtung erhaltenen Ergebnisse, bei der Bestimmung des Abriebveriustes des 2 Überzugsflims. Ein Dauertrockenabriebtest wurde bei 10 kg/crr, Eielastung, 1,0 m/sec. Gleitgeschwindigkeit 20 Stunden lang durchgeführte Die Probe wurde durch Überziehen einer Stahlplatte von 1,0 mm Stärke mit Phosphorbronze aus 10 Gew.-% Zinn, 0,2 Gew.-Yo Phosphor und cierri Rest Kupfer sowie durch anschlieJendes Aufbringen einer wödrlgen E#uspension von PTFE (W Gewichtsprozent Feststoffe) hergestellt, Die Teilchengröße des Bronzepulvers war so bemessen, daß die Teilchen ein Sieb mit einer W.aschenwelte von 0,074 rrwr-, (Sieb Nr. 200 B.S.) passierten und von einem -lieb mit einer tv-aschenwelte von 0,048 mni ('Sieb Nr. 300 zurückgehalten wurden. Die einzelnen Dispersionen wurden durch Zugabe verschiedener Anteile einer Cadmiumoxyd- und Aluminlunioxydmischung zur wößrigen, 6054, PTFE: enthaltenen Dispersion hergestellt und zur Erzeugung einer Gleitoberflöche von 0,05 mm Dicke auf den Haftgrund aufgebracht.
  • F ig. 5 zeigt die Abfidngigkeit des Abriebveriustes von der f, enge aes dem PTFL zugesetzten Cadmitxr.oxyds und Aluminlumoxyds. Bei einem Cockmiumexyci-oder Aluminiumoxydgehalt der Dispersion von 5 bis 50'Yo Ist ein minimaler Abrieb festzustellen. Ein Zusatz unter 5Y* bzw. über 50'Y" bringt derrnach zur Erzielung eines niedrigen Abriebs keine Vorteile.
  • Aus Fig, 5 geht hervor, daß die günstigsten Ergebnisse bei einem Gehalt von 20 bis 50 Gew«-% Cadmiumoxyd bzw. 20 bis 40 Gew.-Y" Aluminiumoxyd erhalten werden. Schi leßl ich zeigen mit den optimalen Bestandteilen durchgeführte Versuche, daß die Abriebfestigkeit der Gleitoberfläche weiterhin durch die Zugabe von weniger als 30 Gew,-% E lsen(III)oxyd, weniger als 30 Gew.-% Chromsesquioxyd, weniger als 10 Gew.-% Molybdönsulfld und weniger als 20 Gew.,-% Bielmonoxyd verbessert wurde, Fig. 6 zeigt den Einfluß der Zugabe von Aluminlurrioxyd auf zwei verschiedene Dispersionen. Die erste besteht aus 10 Gew.-% Cadmium-. oxyd und derr, Rest PTFE, wöhrena die zweite aus 30 Gew.-1,# Cadmiumoxyd und dem Rest PTFE besteht. Der Abriebveriust eines Films mit der Zusammensetzung 70149 PTFE und 30% Cadmiumoxyd betrug 1 bis 4 mg/cm 2 dieser Abriebverlust glei3 sich durch die Zugabe von 5 Gew.-Yo Aluminiumoxyd stark verringem,-Ein minimaler Abrieb ergab sich bei einer Alumlniumoxydzumischung zwischen 5 bis 10 Gew.-#Y". Ein Ansteigen des Aluminlunioxydgehalts über lee hinaus bewirkte jedoch wiederum die Erhöhung des Abriebs.
  • Beim Einbau des Aluminiumoxyds in eine Gleitflöche mit 10 Gew.-/>ö Cadmiumoxyd stellte man fest, daß sich der Abriebveriust schrittweise bis zu einem Aluminiumoxydantell von 20% verringerte. Bei einer Zugabe über 30% mußte ein betröchtl Icher Anstieg des Abriebveriustes festgestellt werden. Es erscheint zweckmödig, einen GesanAgehalt von Cadmiumoxyd und Alunilnitimoxyd unter 50% zu wöhlen.
  • Aus dem Vorstehenden ergibt sich, da3 die Abriebbestündigkeit aes Gleitfilms verbessert wird, wem man dem PTFE Caamiurnoxyd und/ oder Alurniniu-noxyd zusetzt. Es Ist weiterhin zweckmöSig, f-'olybdönsulfid undioaer i31einionoxyd als Hilfskor-.ponenten zur Verringerung des ReibungsKoeffizienten, urr. die Entstehung von Reibungswdrrne zu verhindern, zuzu!#.etzen.
  • L)a auf aie beschriebene Weise Gleitoberflöchen mit uer guten Abriebfestigkeit erzeugt werden können, ist der L)berflöchenfiln; auch dann genügena bestdnaig, wenn auf eine Schmierung- aer Gle itiage verzichtet w ird. ##elbstverständl Ich Ist es auch mögl ich Sch,i-Jermittel einzusetzen. Die Erfindung soll anhand folgender Beispiele erörtert vveraen: Beispiel 1 LJn Betriebsbeispiel, bei dem eine Sieitoberflüche auf einer Eeite einer ausgebiloet wira, v.ira nacrifolgend beschrieben: 1 . E Ine kal tgewal zte Stahlplatte von 1 50 mm Störke , 160 mm Breite und 1,000 mm Lönge wurde dem Oberflöchenbehandlungsverfahren unterzogen, wie etwa Entfetten, Entoxydieren, Waschen mit Wasser usw., und In einer Trockenkammer getrocknet.
  • 2. Die so behandelte Platte wurde In ein Bad getaucht, das die wößrige Lösung von 25Yo NH 4 CI und 75>#o Wasser enthielt.
  • 3. Ein Überschuß von Wasser wurde von der Stahiplatte abtropfen gelassen, die aus dem Bad herausgezogen worden war, und Phosphorbronzelegierungspulver wurde gleichmößig auf eine Oberflöche der Etahlplatte aufgestdubt. Ein Sieb von 260 Maschen wurde verwendet, um das Pulver aufzustreuen, In dem das Sieb gerüttelt wurde. Die Teilchengröße des verwendeten Pulvers betrug 260 bis 320 Maschen mit einem Mitteldurchmesser von 0,04 bis 0,07 mme Die Zusammensetzung der Phosphorbronzelegierung betrug 9,5Ce(" Sn, 0,20!Y" P und 90,301,7, Cue 4. Die Stahiplatte wurde senkrecht gehalten, damit der anhattende Pulverüberschuß abfallen konnte.
  • 5, - Die Stahlplatte mit dem aufgestöubten Pulver darauf wurde auf ein Transporthand gelegt, um In einen \&obserstoff-Elektroofen eingeführt zu werden. Nach Erhitzen bei 850 0 C wöhrend 30 Minuten bei einer Transportgeschwindigkeit von 100 mm/Minute wurde die Platte aus dem uff-n heraus aurch eine Kühlkan-mer geführt.
  • t11 Eine gemischte F-;lüsE>Igkeit, die aus 77#7o wößriger PTFE-Suspension (60Yo Feststoffe) und 23179 CdO-Pulver bestand, wurde auf der rauhen Oberflöche, die durch die anhaftenden Teilchen gebildet wurdet durch Sprühen aufgebracht. Die Menge der verwendeten gemischten Flüssigkeit betrug 300 g/rn 7, Nach dem TroCKnen erfolgte die Erhitzung auf 370 0 C. 8. Die Platte wurde auf 1,55 mm Störke gewalzt. Durch die oben beschriebenen Verfahren ergab sich eine Platte von 1,55 mm Störke, 160 mm Breite und 1,000 mm Lönge. Die mittlere Störke des Überzugsfilmes, der die Gleitoberflöche der Stahlplatte bildete, betrug 0,03 mm, die mittlere Störke der Phosphorbronzetellchenschlcht betrug 0,05 mm und die Störke der Stahiplatte 1,47 mm, Die Zusammensetzung des Überzugsfilmes betrug 67'Yo PTFE und 33yo Cd0. Beispiel 2 Ein Betriebsbeispiel, bei dem Stahldraht mit einem Durchmesser von 2,99 bis 3,01 mm einer Überzugsbehandlung unterzogen wurde, Ist nachstehend beschrieben: 1 Der Draht wurde durch die Behandlung der Entoxydierung, Entfettung und des Wasserwaschens geführt und In eine Trockenkammer eingebracht, um getrocknet zu werden.
  • 2. Er wurde durch ein Bad geführt, das eine wößrige Lösung von 1 5% N H 4 CI, 5Y" NH 4 Br und 80% Wasser enthielt.
  • 3. [Der Droht wurde senkrecht durch eine Sprühkommer für Phosphorbronze geführt, die an dem Draht zum Anhatten kam. Das Bronzepulver ging durch ein Sieb von 320 Maschen und die Zusammensetzung der Legierung betrug 12,0% Sn und 88% Cu, Der Durchschnittsdurchmesser der Teilchen betrug 0,05 mm höchstense 4. [Der Draht W'f'urde In einen senkrechten Wasserstoff-Elektroofen eingebracht, wöhrend auf 800 0 C 30 Minuten gehitzt nach unten 1 lef und aus dem Ofen austrat, nachdem er durch eine Kühlkammer gelaufen war. 5. Der Draht wurde waagerecht durch ein Bad gemischter Flüssigkeit geführt und die überschüssige FlüssIgkelt wurde durch eine Bürste entfernt. Die gemischte Flüssigkeit besteht aus 80 Gew.-% wößriger PTFE-Suspension (60#7* Feststoffe) und 20 Gew,-% Al 2 0 3 . 51 Der Draht wurde dann In eine Trockenkammer eingebracht" auf 360 0 C In einem Heizofen erhitzt, aus dem Ofen ausgebracht und auf einen Haspel gewunden.
  • 71 Der Draht wurde durch ein Zieh-Hole von 3,14 mm hindurchgeführt, um den Durchmesser zu korrigieren.
  • So hatte der Uraht, der einen Durchmesser von 3,00 mm hatte, nach der Behandlung einen solchen von 3,14 mm und die -Summe der Phosphorbronzetelichenschicht und des Oberflöchenüberzuges betrug 0,07 mm Im Durchschnitt. Die Zusammensetzung des Überzugsfilmes betrug 67,7Y* PTFE und 32,314o Al 2 0 3 Beispiel 3 Eine Abdichtplatte, wig in Fig. 2 gezeigt, wurde wie folgt hergestellt: 1 . Eine Stahlplatte von 150 mm Durchmesser und 4,00 mni -"--ptijrke wurde entfettet und entoxydiert, um sömtliche Oberflöchen zu reinigen, 2. Eine wößrige Lösung von 25#Yo NH 4 CI wurde auf einem Teil überzogen, an dem eine Gleitoberflöche gebildet wurde, und zwar mit Hilfe eines Pinsels, und der Fiüssigkeitsüberschui3 wurde abtropfen gelassen, 39 E In Phosphorbronzepul ver , das aus 1 t 501,7, P 9 8% Sn und dem Rest Cu bestand, wurde auf den benetzten Teil durch ein Sieb von 100 Wnschen hindurchgesttiubt, Die Größe der Pulvertelichen betrug 100 bis 150 ?viaschen. Nach dem Aufsprühen wurde die Stahiplatte senkrecht gehalten, um den Pulverüberschuß abfullen zu lassen.
  • 4, Die Platte wurde In einen Wasserstoff-Elektroofen eingebracht, ohne In Berührungsbringen mit dem Teil, der mit Pulverteilchen behaftet war, und wurde 60 Stunden lang auf 850 0 C erhitzt. 5. Die Platte wurde mit einer gemischten Flüssigkeit überzogen, die aus 70'Y. wäßriger PTFE-Suspension (600/a Feststoffe), 20% CcK.), 5*/o Pb0 und 5Y» Al 2 0 3 bestand. Dieses Uberziehen erfolgte mIt einem P Insel, worauf ein Trocknen durchgeführt wurde.
  • i5. ErhItzung auf 380 0 G.
  • -7. Die beiden Oberflöchen der Platte wurden mit einem Druck von 1, 000 kg/cm 2 gepreßt, um die Gleitoberflöche glatt zu machen und die Stärke einzustellen. Die erzielte Stärke; betrug 4,40 mm.
  • Bei der Abdichtgrundplatte, bei der die Überzugsbehandlung am notwendigen Teil angebracht wurde, war die mittlere Stärke der Phosphorbronzetelichenschlcht 0,17 nini und die mittlere Stürke des Überzugsflirnes 0,03 mm. Die Zusaträrnensetzung des Überzugsflinies war 58% PTFE, 28,>/. Cd0, 77o PbC una 70/" Al 2 0 3 Beispiel 4 Gleitoberflöchen wuraen auf den Inneren und äußeren Oberflöchen eineb #-,tahlrohres ausgebildet, wie In Fig. 3 gezeigt.
  • 1. Üie inneren und äußeren Oberflöchen eines- z:#tahlrohres von 30,20 mr.-. Innencurchrresber, 319,80 ri-rn Außendurchrresser und 100 mm Lunge wurden auf der Drehbank bearbeitet, um die Abrressungstoleranz von 0,01 zu haben.
  • 2, Das Rohr wuroe entfettet und entoxydiert, um die L,berflöche zu reinigen.
  • 3. Das Rohr %Nuroe In eine wU3rige Lösung getaucht, die 1:j% NH 4 CI und 514 P%H 4 1 enthielt, und der Überschu3 aer Fiüssigkeit wurde abtropfen gelassen, nacnce-T'. d02# i-#ohr herausgeno-i#men war, 4, Ein Phosphorbronzelegierungspulver wurde auf die Inneren und öußeren Oberflöchen durch ein Sieb von 150 Maschen aufgestdubt, das Rohr wurde gewalzt und senkrecht gehalten, damit der Pulverüberschui3 abfallen kann. Die Durchschnittsgröße der Pulvertelichen betrug 200 bis 150 Maschen und der Durchschnittsdurchmesser 0,10 bis 0,07 mm. Die Zusammensetzung des Phosphorbronzepulvers betrug 1,0#7" P, 10% Sn und 8(-:r/o Cu.
  • J 0 Das Rohr wurde 30 Minuten auf 800 0 G in einem Wasserstoff-Elektroofen erhitzt, 6. E3elde Cberflöchen des Rohres wurden mit einer gemischten Flüssigkeit überzogen, die aus ö517o wößriger PTFE-Suspension (60% Fest-Stoffe), 20#Y. AI 2 0 3 und 1514 Cd0 bestandund auf 380 0 C erhitzt, nachdem es getrocknet worden war., 7. Die Inneren und öußeren Oberflöchen des überzogenen Rohres wurden bearbeitet, um die Gleitoberflöche zu glötteryund der Innendurchmes!#>er betrug 30,00 mm und der Außendurchmesser 40,00 mm.
  • In der der Gleitbehandlung unterzogenen Büchse war die -citörke der behandelten #1#- chicht 0, 10 mm und die Zusammensetzung des Überzugsfilmes betrug 52,7*/* PTFE, 27Y" Al 2 0 3 und 20,3#o' CdOt Beispiel 5 Innere und öußere Oberflöchen der Öffnung eines gegossenen Erzeugnisses in Trichterform, wie In Fig. 4 gezeigt, wurde wie folgt behandelt, um Gleitoberflöchen zu bilden: 1 0 Ein Stahlrohr von 2,5 mm Störke wurde gepreßt, um einen trichterartigen Gegenstand herzustellen, wie in Fig. 4 gezeigt. Das Gewicht betrug 4,2 kg und der Außendurchmesber der Öffnung 150 mm.
  • 2. [Der Gegenstand wurae entfettet und entoxydiert, um die Gesamtoberflöche zu reinigen. 3. lDie Teile zum Schaffen der Gleitoberflöchen wurden in eine wö,z3rige Lösung getaucht, die 20Va NH 4 Ci enthielt, und nach dem Herausnehmen wurde die überschüssige Lösung abtropfen gelassen.
  • 4. Ein Phosphorbronzelegierungspulver mit einer Durchschnittsgröße von 320 Maschen wurde sowohl auf die Inneren als auch auf die dußeren Oberflöchen gestreut. Das überschüssige Pulver wurde abfallen gelassen.
  • 5. Der Gegenstand wurde In einen Wasserstoff-Elektroofsn eingebracht und 50 Minuten lang auf 820 0 0 erhitzt.
  • 6. Eine gemischte Flüssigkeit von wöf3r!ger PTFE-Suspension, die einen Filmüberzug ergibt, der aus 77,5Yo PTFE, 19,5#,1, AI 2 0 3 und 3, O'Yo Mos 2 besteht, wurde aufgebracht, um eine rauhe Oberflöche zti schaffen, auf die Pulverteilchen zum Anhaften gebracht wurden, und noch dem Trocknen erfolgte ein Erhitzen auf 380 0 C.
  • 7. Der so mit einem Film überzogene Gegenstand wurde In eine Matrize eingebracht und wiederholt gepreßt, um die Inneren und öußeren Oberflöchen zu glötten und die Abmessung richtig zu korrigieren»

Claims (1)

  1. P a t e n t a n s p r U c h e 1 Verfahren zur Herstellung von Gleitoberflöchen auf -1'Dtahlgegenstünden durch Aufsinterung eines aus Bronzetellchen bestehenden rauhen Haftgrunds und Beiadung dieses Haftgrunds mit Polytetrafluoröthylen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , da3 der btahigegenstand zundchst ganz oder teilweise mit einer wößrigen mrTirnoniumhologenidlösung benetzt wird, daß darauf Bronzepulver oder ein pulverförmiges Metallgemisch, welches beim ZuE;ammensintern Bronze biloet, aufgestreut wira, welches aurch -cinterung mit der Oberflöche verbunden wird und da3 auf diesen Haftgrund eine wößrige üispersion von Polytetrafluordthylen und eineni abriebfesten Metalloxyu aufgebrucht wird, welche beim Erhitzen eine ganz oder teilweise vorhandene Gleitoberflöche biloet, 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t dai3 die Dispersion als abriebfestes fv;etalloxyd Cadmiumoxya und/oder Aluminiumoxyd enthält. 3. Verfahren nach mnspruch 1, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t daS die Dispersion zusötzl ich Bleimonoxyd und/oaer r,-#olybdönsul iid enthält. 4. Verfahren nach Anspruch 1, daaurch g e k e n n z e 1 c h n e t daß die Dispersion insgesamt 5 bis 50 Gew.-Yo Caamiumoxyd, und Aluminlumoxyd enthält. 5, Verfahren noch Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t daL3 die wößrige Dispersion 30 bis 95 Gew.-Ve festes Polytetrafluordthylen und 5 bis 50 Gew.-% Cadmiumoxyd und/oder AlLirniniumoxyd enthält. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t daß die wößrige Ammonlurnhalogenidlösung 3 bis 30 Gew.-j(* Ammoniumhalogenid enthält. 7. Verfahren noch Anspruch 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t daß das verwendete Arranoniumhalogqnid Arrtmoniumchlorid ist@ 8. Verfahren noch den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch g e k e n n -z e 1 c h n e t aaß die Bronze weniger al£, 2 (3ew.-X. PhoLphor enthölt. 91 Verfahren noch e inerr, der- vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z 9 1 c h n e t da3 die Ebronze aus 5 bis 15 Gew.->o' Zinn, weniger als 2% Pho!::phor und dem Rest Kupfer besteht. Lee Asve ite
DE19641521370 1963-05-16 1964-05-13 Verfahren zur herstellung von gleitoberflaechen auf stahl gegenstaenden Pending DE1521370B2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2578463 1963-05-16
JP6569363 1963-12-07
BE647958A BE647958A (de) 1964-05-14 1964-05-14
FR974438A FR1399817A (fr) 1963-05-16 1964-05-14 Procédé pour la fabrication de surfaces de glissement sur des objets en acier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1521370A1 true DE1521370A1 (de) 1970-02-12
DE1521370B2 DE1521370B2 (de) 1971-06-03

Family

ID=30119158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19641521370 Pending DE1521370B2 (de) 1963-05-16 1964-05-13 Verfahren zur herstellung von gleitoberflaechen auf stahl gegenstaenden

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE1521370B2 (de)
FR (1) FR1399817A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19622823A1 (de) * 1996-06-07 1997-12-11 Widia Gmbh Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19622823A1 (de) * 1996-06-07 1997-12-11 Widia Gmbh Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DE1521370B2 (de) 1971-06-03
FR1399817A (fr) 1965-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3505863A1 (de) Verfahren zum versiegeln von poroesen metallen
DE1947647A1 (de) OElfreies Gleitlagermaterial und Verfahren zur Herstellung desselben
DE60128844T2 (de) Metallisches Glied mit Chromatschicht, Zündkerze mit Chromschicht und ihr Herstellungsverfahren
DE2356968A1 (de) Verfahren zur herstellung von zusammengesetztem lagermaterial
DE1483449A1 (de) Schweisselektrode
DE4139021A1 (de) Gleitelement
DE1533222A1 (de) Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung eines festschmierstoffhaltigen Werkstoffes
DE2914618A1 (de) Schichtwerkstoff bzw. gleit- oder reibelement und verfahren zu ihrer herstellung
DE2012655B2 (de) Zusatz von mangan zu aluminium
DE1533037B1 (de) Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen von duennen Metallbaendern
DE2632439A1 (de) Verfahren zur herstellung eines mit aluminium oder einer aluminiumlegierung beschichteten stahlbleches
DE1521370A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Gleitoberflaechen auf Stahlgegenstaenden
DE2537253A1 (de) Verfahren zur herstellung eines mit einer gleitschicht versehenen verbundgleitlagers oder -tragbands
DE2416218C3 (de) Verfahren zur Herstellung galvanisch verzinnter Stahlbleche
DE3225552C2 (de) Gleit- oder Bremsbelag
DE1932343B2 (de) Verfahren zur Herstellung selbstschmierender Gleitlagerelemente Ausscheidung in: 1966881 und Ausscheidung in: 1966882
DE3212513A1 (de) Flammspritzpulver und dessen herstellung
DE2113588C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Pulvern mit Teilchen, die einen inneren, von einer Legierung umschlossenen Kern besitzen
EP0066676B1 (de) Hydrophober Katalysator für Rekombinatoren
DE3100113A1 (de) Abriebbestaendiger metallgegenstand und verfahren zu seiner herstellung
DE2142889B2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Isolierschicht mit gutem Stanzverhalten auf Elektroblech oder -band
DE1521370C (de) Verfahren zur Herstellung von Gleitoberflächen auf Stahlgegenständen
DE2006274A1 (de) Stahlblech für elektrische Zwecke mit einem Gehalt an nicht orientiertem Silicium sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE2028804C3 (de) Festes Schmiermittel
DE3018874A1 (de) Metallpulver und verfahren zu dessen herstellung