DE2014497A1

DE2014497A1 - Verbundkörper (Laminat) aus Metall für die Herstellung von einfachen Lagern

Info

Publication number: DE2014497A1
Application number: DE19702014497
Authority: DE
Inventors: David Alan Bideford Devon; Oliver Robert Wargrave; Berkshire Butterwith (Großbritannien)
Original assignee: Vandervell Products Ltd., London
Priority date: 1969-03-26
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1970-10-01
Also published as: FR2035910A7; GB1275431A

Description

Patentanmeldung

für :

Vandervell Products Limited, Western Avenue, Acton, London W.3.

(Großbritannien) ä

betreffend

Verbundkörper (Laminat) aus Metall für die Herstellung von

einfachen Lagern

Die Erfindung betrifft einen Verbundkörper (Laminat) aus Metall, der für die Herstellung von einfachen Lagern, beispielsweise von 'halbzylindrischen Lagerauskleidungen, zylindrischen Buchsen und Gegendruck-Unterlagsscheiben geeignet ist.

Es sind bereits Metall-Laminate zur Herstellung von'einfachen Lagern bekannt, bei denen die Schicht, die die Lauffläche darstellt, eine Aluminiumlegierung mit einem hohen Anteil an Zinn oder Blei darstellt. Ein Nachteil von Aluminiumlegierungen mit einem hohen Zinngehalt besteht darin,, daß diese Legierungen unmittelbar nach dem Gießen als Material für Lageroberflächen ungeeignet sind; diese Legierungen müssen daher weiterbearbeitet werden, damit sie für diesen Zweck geeignet sind. Die Untersuchung der Struktur derartiger Aluminium-Zinn-Legierungen er- · gibt, daß diese Legierungen ein Netz von Zinn darstellen, das die Aluminiumkörner umgibt.

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Ein Nachteil der Aluminium-Blei-Legierungen bei ihrer Verwendung als Lageroberflächen besteht darin, daß bei dieser Verwendung besondere Gußtechniken bei der Herstellung angewendet werden müssen.

Die Erfindung betrifft einen Verbundkörper (Laminat) aus Metall, der zur Herstellung von Lagermaterial geeignet ist und der gekennzeichnet ist durch

(a) eine Unterlageschicht aus Metall,

(b) eine Zwischenschicht, die die Unterlageschicht

Paus Metall mit einer weiteren Schicht verbindet, nämlich mit

(c) einer Schicht aus einer Legierung, die folgende Bestandteile enthält:

(1) 6 bis 20 Gew.-% Blei,

(2) 6 bis 20 Gew.-% Zinn,

wobei der Rest Aluminium darstellt, mit der Maßgabe, daß der Gewichtsanteil des Bleis in der Legierung immer größer als oder gleich dem Gewichtsanteil des Zinns ist.

Diese Legierungsschicht soll als Lagerfläche des Metall-Laminats dienen.

Die Gewichtsmenge des Zinns in der Legierung kann um 20 Gew.-?6 größer sein, als die Menge des Bleis.

Unter dem Ausdruck Aluminium versteht man reines Aluminium und technisches Aluminium mit den normalerweise darin enthaltenen Verunreinigungen.

In der Aluminium-Blei-Zinn-Legierung kann zusätzlich noch Silicium in Mengen von bis zu 6 Gew.-56 oder Kupfer in Mengen von bis zu 2 Gew.-% vorhanden sein.

Das Metall-Laminat gemäß, der Erfindung ist besonders geeignet zur Herstellung von Lagermaterial, wenn die metallische Unter-

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lageschicht aus Stahl ist. Gewöhnlich ist die Zwischenschicht oder Bindeschicht eine Schicht aus einer Aluminium-Silicium-Legierung, in der das Silicium in Mengen von bis zu 6 Gew.-?$ enthalten ist.

Die Mikrostruktur der erfindungsgemäß verwendeten Aluminiumlegierung unmittelbar nach dem Gießen enthält Kügelchen aus Blei und Zinn in einer Aluminiummatrix. Die Kügelchen können aus elementarem Zinn* elementarem Blei oder einer Blei-Zinn-Legie*- rung bestehen. Die Legierung ist unmittelbar nach dem Gießen verwendbar, doch kann sie, falls erforderlich, auch modifiziert werden, beispielsweise durch Kaltbearbeitung oder Tempern. Die Legierung zeigt ein gutes Fließverhalten,

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Metall-Laminats gemäß der Erfindung erläutert, bei dem die Unterlageschicht aus Metall eine Schicht aus Stahl darstellt und die Zwischenschicht oder Bindeschicht aus einer Aluminiim-Silicium-Legierung zusammengesetzt ist, in der das Silicium in Mengen von bis zu 6 Gew-# enthalten ist.

Ein Verfahren zur Herstellung dieses Laminats ist nachstehend beschrieben;

Eine Schicht aus einer Aluminium-Silicium-Legierung wird durch Eintauchen in der Hitze unter Anwendung der Arbeitsweise des im allgemeinen als "Aludip"-Verfahren bekannten Verfahrens auf eine Seite eines Stahlstreifens aufgebracht. Dann wird eine Schicht aus der erfindungsgemäß verwendeten Aluminiumlegierung auf die Schicht aus der Aluminium-Silicium-Legierung aufgebracht.

Dieses überzugsverfahren kann in einer inerten Atmosphäre, z.B. unter-Argon» oder in einer reduzierenden Atmosphäre^.iZi^B* in einer Atmosphäre, die durch Teilverbrennung eines «.Gemisches aus 2 bis 12 Vol.-56 Wasserstoff, 2 bis 12 VoI-Jo Kohlehmonoxyd, Rest Propan, mit einem Taupunkt im Bereich von -80⁰C :M:S,j-fc20^oG er-

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zeugt wurde, durchgeführt werden.

Der mit der Aluminium-Silicium-Legierung überzogene Stahlstreifen wird vorteilhafterweise auf eine Temperatur im Bereich von 200 bis 600⁰C in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre, wie sie vorstehend beschrieben sind, vorerhitzt.

Die erfindungsgemäß verwendete Legierung wird dann auf die Oberfläche der Schicht aus der Aluminium-Silicium-Legierung aufgegossen, und zwar bei einer Temperatur im Bereich von 700 bis 1200°C. Der Gegenstand kann dann mit Hilfe von öl- oder Wasserstrahlen, die auf die Stahlseite des gebildeten Laminats gerichtet sind, abgeschreckt werden.

Die Erfindung ist durch das nachstehende Beispiel noch näher erläutert.

Beispiel

Ein Stahlstreifen wurde dadurch gereinigt, daß er durch ein Bad mit Trichloräthylen hindurchgeleitet wurde. Der Streifen wurde dann mit einer Schicht aus einer Aluminium-Silicium-Le-F gierung mit 6 Gew.-# Silicium überzogen, und zwar durch Eintauchen in der Hitze, nach der Arbeitsweise des im allgemeinen als "Aludip"-Verfahren bekannten Verfahrens. Der überzogene Stahlstreifen wurde dann unter einer Argonatmosphäre auf eine Temperatur im Bereich von 500 bis 600⁰C vorerhitzt. Eine Aluminium-Zinn-Blellegierung, die 80 Gew.-# Aluminium, 10 Gew-fli Zinn und 10 Gew.-# Blei enthielt, wurde auf eine Temperatur im Bereich von 700 bis 1200⁰C erhitzt und anschließend auf die Seite des Stahlstreifens, die mit der Legierung überzogen war, aufgegossen. Das so gebildete Laminat wurde abgeschreckt und anschließend zugerichtet, um die für die Herstellung von La- ■ gerauskleidungen erforderlichen Abmessungen zu erhalten.

-Patentansprüche-

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Claims

Pat e nt an s ρ r ü c h e

1. Verbundkörper (Laminat) aus Metall, zur Herstellung von Lagermaterial, gekennzeichnet durch:

(a) eine ünterlageschicht aus Metall,

(b) eine Zwischenschicht, die die Unterlage aus Metall mit einer weiteren Schicht verbindet, nämlich mit

(c) einer Schicht aus einer Legierung, die folgende Bestandteile enthält:

(1) 6 bis 20 Gew.-% Blei,'

(2) 6 bis 20 Gew.-% Zinn,

2. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsmenge des Zinns in der Legierung um 20 Gew.-% größer als die Menge des Bleis sein kann.

3· Verbundkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Blei-Zinn-Legierung bis zu 6 Gew.-% Silicium enthält.

4. Verbundkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Blei-Zinn-Legierung bis zu etwa 2 Gew.-% Kupfer enthält.

5· Verbundkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Unterlageschicht aus Stahl ist. ^v .

6. Verbundkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht oder Bindeschicht eine Schicht aus einer Aluminium-Sili.cium-Legierung

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darstellt.

7. Verbundkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumlegierung 6 % Silicium enthält.

8. Verbundkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumlegierung Kügelchen aus Blei und Zinn in einer Aluminiummatrix enthält.

9. Verbundkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kügelchen elementares Zinn und elementares Blei oder eine Blei-Zinn-Legierung darstellen.

10. Verbundkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung durch Kaltbearbeitung oder Tempern modifiziert ist.

11. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man auf eine Unterlageschicht aus Metall zuerst eine Zwischenschicht oder eine Bindeschicht und anschließend auf die Zwischenschicht eine Schicht aus einer Aluminium-Blei-Zinn-Legierung aufbringt,die 6 bis 20 Gew.-# Blei und 6 bis 20 Gew.-% Zinn enthält, mit der Maßgabe, daß der Gewichtsanteil des Bleis in der Legierung immer größer als oder gleich dem Gewichtsanteil des Zinns ist.

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