DE19719105A1 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallgleitlagers - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallgleitlagers

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DE19719105A1
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Johannes Dipl Ing Betz
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MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallgleitlagers, bei dem eine Gleitschicht aus einem Leichtmetallwerkstoff durch Plattieren in der im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzten Weise auf einen Trägerkörper aufgebracht wird.
Auf diese bekannte Art und Weise werden beispielsweise hoch belastete Lager bzw. Lagerschalen für Brennkraftmaschinen hergestellt. Die Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit solcher Gleitlager hängt unter anderem von der Mikrostruktur des verwendeten Gleitmetalls ab. Die dargestellte Mikrostruktur bzw. der Gefügezustand der dargestellten Gleitmetallschicht ist dabei je nach Herstellungsprozeß sehr unterschiedlich. So sind die Lagereigenschaften bei galvanisch aufgebrachten oder walzplattierten Schichten aufgrund einer groben Mikrostruktur schlechter als zum Beispiel bei feinkörnigen Sputterlagern aus gleichem Werkstoff. Allerdings ist die Herstellung von Sputterlagern sehr kostenintensiv.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung von Verbundmetallgleitlagern mit hoher Standfestigkeit aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Verfahrensschritten gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das Wesen der Erfindung liegt darin, bei plattierten Lagern mittels einer thermomechanischen Behandlung der Gleitmetallschicht basierend auf einer Kombination aus Verformungsgrad und Wärmebehandlung einen verschleißfesten Feinkorngefügezustand einzustellen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es dadurch möglich, mit Hilfe des kostengünstigen Plattierungsprozesses Verbundmetallgleitlager mit einer feinkörnigen Mikrostruktur herzustellen, deren Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit bei entsprechend günstiger Steuerung der Verfahrensparameter, insbesondere mit der Güte teuerer Sputterlager vergleichbar ist.
Eine erfindungsgemäße Vorgehensweise zur Herstellung eines plattierten Verbundmetallgleitlagers mit einer Aluminium-Legierung als Gleitschicht sieht vor, daß der Plattierungsvorgang durch Walzen erfolgt, jedoch der Walzprozeß bei der Plattierung der Gleitmetallegierung so ausgeführt wird, daß zunächst eine ausreichende Fehlstellendichte im Metall erzeugt wird, dann die walzplattierte Gleitmetallschicht auf ihre Rekristallisationstemperatur erwärmt und für eine vorgebbare Zeitdauer zur Bildung der gewünschten Feinkorngefügestruktur auf dieser Temperatur gehalten wird. Bei dieser Wärmebehandlung wirkt die Fehlstellendichte als Triebkraft für die Umwandlung der Gefügestruktur im Sinne einer Rekristallisation.
Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines walzplattierten Verbundmetallgleitlagers erfolgt die thermomechanische Behandlung der Gleitschicht während des Walzplattierungsprozesses, wobei der Feinkorngefügezustand mittels sogenannter Insitu-Rekristallisation eingestellt wird. Dieses Herstellungsverfahren zeichnet sich durch sehr geringen Aufwand aus und eignet sich darüberhinaus besonders zur kostengünstigen Großserienfertigung.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.
Zur Herstellung eines walzplattierten Verbundmetallgleitlagers mit einer Aluminium-Legierung als Gleitschichtmaterial wird auf einen Trägerkörper eine Gleitmetallschicht aus einer AlSn20- Legierung durch Walzen aufplattiert. Bei der Plattierung der Aluminium-Legierung wird der Walzprozeß derart gesteuert, daß sich eine Verformung der Aluminium-Legierung von mehr als 50% einstellt. Bei einem Verformungsgrad dieser Größe wird eine Fehlstellendichte in der Größenordnung von 1014 bis 1016 1/m2 im Metallgefüge ausgebildet.
Nach dem Walzplattieren wird die Gleitschicht-Legierung einer Wärmebehandlung unterzogen, um die gewünschte feinkörnige Gefügestruktur einzustellen. Dabei wird die Aluminium-Legierung auf Rekristallisationstemperatur gebracht, die bei etwa 30% ihrer Schmelztemperatur liegt. Dies entspricht bei der hier verwendeten AlSn20-Legierung einer Temperatur von mindestens 120°C. Unterhalb dieser Temperatur beobachtet man bei dem dargestellten Verformungsgrad von 51% keine Rekristallisation mehr. Nach oben hin ist die Rekristallisationstemperatur durch den Schmelzpunkt der Legierung begrenzt. Grundsätzlich ist die Rekristallistionstemperatur bekanntlich eine Funktion des Verformungsgrades, wobei diese mit zunehmendem Verformungsgrad sinkt. Innerhalb des dadurch begrenzten Temperaturbereiches nimmt die Rekristallisation, bzw. die Kornwachstumsgeschwindigkeit bei konstantem Verformungsgrad mit der Temperatur zu, während die Korngröße in Abhängigkeit der Glüh- bzw. Rekristallisationsdauer eingestellt werden kann. Entsprechend dieser Abhängigkeiten stellt sich in der Gleitmetallegierung, die für eine Zeitdauer von ungefähr zwei Stunden einer Temperatur von 190°C ausgesetzt ist, ein zufriedenstellender feinkörniger Gefügezustand ein.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallgleitlagers, insbesondere zur Verwendung in Kolbenbrennkraftmaschinen, bei dem mindestens eine Gleitschicht aus einem Leichtmetallwerkstoff, vorzugsweise einer Aluminium-Legierung auf einen Trägerkörper aufplattiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht aus einer Leichtmetallegierung einer thermomechanischen Behandlung basierend auf einer Kombination aus Verformungsgrad, Temperatur und Glühdauer unterzogen wird, um eine gewünschte feinkörnige Gefügestruktur einzustellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattierung der Gleitschichtlegierung derart ausgeführt wird, daß eine ausreichende Fehlstellendichte im Metallgefüge erzeugt wird, dann die plattierte Gleitmetallschicht auf ihre Rekristallisationstemperatur gebracht und für eine vorgebbare Zeit gehalten wird, um die gewünschte feinkörnige Gefügestruktur einzustellen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermomechanische Behandlung während des Plattierungsprozesses erfolgt, wobei die gewünschte feinkörnige Gefügestruktur mittels sogenannter Insitu-Rekristallisation eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattierungsvorgang durch Walzen erfolgt.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3132418A (en) * 1961-02-13 1964-05-12 Glacier Co Ltd Method of producing a composite material for plain bearings
US3195991A (en) * 1960-11-07 1965-07-20 Repco Ltd Production of composite metal strip suitable for the manufacture of bearings
US3300837A (en) * 1965-04-30 1967-01-31 Clevite Corp Method of making bimetallic bearing material
US3350772A (en) * 1962-08-15 1967-11-07 Composite Metal Products Inc Methods of cladding stainless steel to aluminum
US3386161A (en) * 1965-06-24 1968-06-04 Gen Motors Corp Method of making bearing material
DE3829423C1 (de) * 1988-08-31 1989-05-03 Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos Gmbh, 6200 Wiesbaden, De

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3195991A (en) * 1960-11-07 1965-07-20 Repco Ltd Production of composite metal strip suitable for the manufacture of bearings
US3132418A (en) * 1961-02-13 1964-05-12 Glacier Co Ltd Method of producing a composite material for plain bearings
US3350772A (en) * 1962-08-15 1967-11-07 Composite Metal Products Inc Methods of cladding stainless steel to aluminum
US3300837A (en) * 1965-04-30 1967-01-31 Clevite Corp Method of making bimetallic bearing material
US3386161A (en) * 1965-06-24 1968-06-04 Gen Motors Corp Method of making bearing material
DE3829423C1 (de) * 1988-08-31 1989-05-03 Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos Gmbh, 6200 Wiesbaden, De

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KH.G. Schmitt-Thomas: Skriptum-Werkstoffkunde III,Technische Univerität München, Lehrstuhl für Metallurgie u. Metallkunde, 1983, S. 158-170 *

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