DE2131884A1 - Lagermetalle - Google Patents

Lagermetalle

Info

Publication number
DE2131884A1
DE2131884A1 DE19712131884 DE2131884A DE2131884A1 DE 2131884 A1 DE2131884 A1 DE 2131884A1 DE 19712131884 DE19712131884 DE 19712131884 DE 2131884 A DE2131884 A DE 2131884A DE 2131884 A1 DE2131884 A1 DE 2131884A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing
strip
aluminum
alloy
tin
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.)
Granted
Application number
DE19712131884
Other languages
English (en)
Other versions
DE2131884B2 (de
DE2131884C3 (de
Inventor
Victor Gallatin
Lebrasse Gordon Joseph
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.)
REDERAL MOGUL CORP
Original Assignee
REDERAL MOGUL CORP
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 REDERAL MOGUL CORP filed Critical REDERAL MOGUL CORP
Publication of DE2131884A1 publication Critical patent/DE2131884A1/de
Publication of DE2131884B2 publication Critical patent/DE2131884B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2131884C3 publication Critical patent/DE2131884C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/003Alloys based on aluminium containing at least 2.6% of one or more of the elements: tin, lead, antimony, bismuth, cadmium, and titanium
    • 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
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/121Use of special materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12354Nonplanar, uniform-thickness material having symmetrical channel shape or reverse fold [e.g., making acute angle, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736Al-base component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE
dr. ing. H. NEGENDANK · dipl.-ing. H. HAUCK · dipl-phys. W. SCHMITZ
HAMBURG-MÜNCHEN ZUSTELI/UNGSANSCHRIFT; HAMBURG 36 · NEPER WAU 41
TKL. 36 74 28 UND 3β 41 15
ν, 1 TT- in Λ.· IELKGB. .1VBQE D APAT ΒΓί Τ HAMBURG
Federal-kogul-Corporation
MÜNCHEN 15 · MOZARTSTR. 23
25555 northwestern Highway TB üouthfield, Michigan 48075/USA t>uor.
Hamburg, den 25. Juni 1971
Lagermetalle
Die Erfindung betrifft Lagermetalle sowie damit hergestellte Lagermaisrialien und Lagerteile.
ijs sind bereits die verschiedensten Aluminiumlegierungen als Lagermetalle vorgeschlagen und verwendet worden, und zwar wegen ihrer günstigen Ermüdungseigenschaften, ihrer /lohen Belastbarkeit und ihrer guten Korrosionsbeständigkeit. Solche Aluminium-Lagerlegierungen sind zu Lagerteilen verarbeitet worden, die entweder ganz aus der Legierung bestehen oder, was häufiger der Fall ist, zusammengesetzt sind derart, daß das Lagermetall von einem hochfesten Stützlagerkörper, z»B. aus Stahl, getragen wird. In dem zuletzt genannten Fall wird Aluminium-Lagermetall in Form eines dünnen kontinuierlichen Belages verwendet, der fest mit dem Metallstützkörper verbunden ist. Ein Beispiel für
- 2 2Ö98ÖÖ/1178
derartige zusammengesetzte Lagerteile sind die schalenartigen Halblager, wie sie in den Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge und dergleichen eingesetzt werden.
Zahlreiche Probleme und Schwierigkeiten sind bei der Herstellung von Lagerteilen unter Benutzung der bekannten Aluminiumlegierungen als Lagermetall aufgetreten. Bei der Herstellung eines Bi-Metallstreifens aus einem Stahlstützlagerstreifen und einem fest daran gebundenen Lagermetall war es z.B. bei einigen Aluminiumlagerlegierungen nötig, die zu verbindenden Flächen auf verhältnismäßig kostspielige Weise vorzubehandeln, um die erforderliche feste Bindung zu gewährleisten. Derartige Oberflächenbehandlungen umfassen, abgesehen vom Vorreinigen, daß Aufbringen ** einer Vielzahl von galvanischen Überzügen oder Metallplattierungen, einschließlich Nickel, Silber, reines Aluminium, Kupfer, Kobalt usw., auf die zu verbindenden Oberflächen, wobei die abgeschiedenen Schichten eine Zwischenschicht bilden, die die Bindefestigkeit erhöhen. Die Notwendigkeit dieser zusätzlichen Bearbeitungsstufen sowie ,die Notwendigkeit außerordentlich vorsichtig arbeiten zu müssen, um die geeigneten Bedingungen während der Fertigung eines solchen zusammengesetzten Bi-Metallstreifens zu sichern, hat die Herstellung von Lagerteilen mit Aluminiumlegierungen als Lagermetall unwirtschaftlich gemacht. Die bisher
- 3 -209808/1 178
bekannten Aluminiumlagerlegierungen bieten in vielen Fällen auch keine optimalen Gleiteigenschaften über einen vielten Betriebsbedingungsbereich, was die Anwendung ^jeweils besonderer Legierungszusammensetzsungen auf becondere ii in sat ζ zwecke beschränkt. Der Ilangel an einer größeren üinsatzfähigkcit hat daher verhindert, daß Aluminiumlegierungen in größerem Umfang eingesetzt wurden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Aluminiumlegierungen zu schaffen, durch die die vorstehenden Schwierigkeiten behoben sind. Mit ihnen sollen sich Lagerteile schnell, einfach und unter Anwendung der bekannten Techniken herstellen lassen, und diese Teile sollen über einen weiten Betriebsbedingungsbereich verwendbar sein. Die Aluminiumlagerlegierungen sollen vielseitig einsetzbar sein und in den Vorrichtungen, in die sie eingearbeitet sind, ihre Aufgabe über einen langen Zeitraum in vollem Umfange erfüllen.
Die Aufgabe wird gelöst durch Lagermialle, bestehend aus 3,5 bis 4,5 L/a Zinn, 3,5 bis 4,5$ Silizium, 0,7 bis 1,3 % Kupfer und Aluminium auf 100 ϊο, einschließlich der üblichen Verunreinigungen in Mengen, die sich nicht schädlich auf die Eigenschaften der Legierung auswirken. Diese Lagermetalle werden zweckdienlich in Form
20 9 808/1178 BAD ORIGINAL
- eines relativ dünnen Belages, der an einen bruchfesten Stützlagerkörper, welcher in der Regel aus niedrig gekohltem oder niedrig legiertem Stahl besteht, eingesetzt. Der zusammengesetzte Streifen aus Stahlstützlaserkörper und fest damit verbundenem Aluminiumlegierungsbelag kann hergestellt werden, indem ein Streifen aus der Lagerlegierung auf einen Stahlstüizstreifen aufgelegt wird, und W beide Streifen durch Walzendruck derart miteinander verbunden v/erden, daß eine fesiphasige Verschweißung an der Grenzfläche xLer beiden Streifen gebildet wird . Ein. weiteres I-Ierkmal der Erfindung besteht darin, daß aus den zusammengesetzten Lagerstreifen mit dem Belag aus Lagerlegierung nach der Erfindung die verschiedensten Lagerteile, wie Gegendruckunterlagsscheiben, schalenförmige Halblager, Lagerpfannen, Flanschgleitlager und dergleichen hergestellt v/erden können.
Weitere Merkmale der Erfindung und die Vorteile zu denen sie führt, v/erden aus der nachstehenden, in Verbindung mit den beigefügten Figuren vorgenommenen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen hervorgehen. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein Fleißschema, aus dem die Hauptstufen zur Bildung eines zusammengesetzten Lagerteiles hervorgehen
_ ^ _ 209808/1178
BAD fö
Fig. 2 ein perspektivisches Bild eines mit Flanschen versehenen Halblagers als Beispiel für viele Lagerteile, die aus einem zusammengesetzten Lagermaterial nach der Erfindung gefertigt v/erden können
Fig. 3 eine Mikroaufnahme, 200-fache Vergrößerung, durch einen zusammengesetzten Lagerstreifen mit einem Lagerbelag nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die Zusammensetzung der Aluniiniumlagerlegierungen werden hierin, wenn nicht anders gesagt, in Gewichtsprozenten an gegeben.
Die Lagerlegierungen nach der Erfindung enthalten, wie bereite gesagt, als v/es entliche Legierungsmetalle 3» 5 bis •;!,5 -j Zinn, 3,5 bis 4,5 1A Silizium, 0,2 bis 1,3 /ό Kupfer und der Rest auf 100 % besteht im wesentlichen aus Aluminium. Außer den vorstehenden Bestandteilen kann das Lagermetall auch noch die üblichen Verunreinigungen in den üblichen Mengen enthalten, durch welche die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Legierung nicht beeinflußt v;erden. Eisen kann in einer I-ien^e bis zu maximal 0,5 % anwesend sein, Titan bis zu 0,2 *■;!,, kangan bis zu 0,2 %t Magnesium bis zu 0,2 °/ot v/ährend andere Verunreinigungen, wie Bor,
209808/1178
BAD OfHGfNAL
Cadmium, Zink, Blei und dergleichen jeweils in liengen bis zu 0,05 /o anwesend sein können, wobei die Gesamtmenge solcher Verunreinigungen vorzugsweise unter 0,"E> fo liegen sollte.
Lagerlegierungen nach der Erfindung werden innerhalb des vorstehend angegebenen Zusammensetzungsbereiches gehal-
ψ ten, da Zinn in I-iengen unter 3,5 ?j zu einer schnelleren Abnutzung und einem Absinken der Reibungseigenschaften führt, während Zinn in Hengen über 4,5 % die Verarbeitbarkeit der Lagerlegierung in Lagerteile beeinträchtigt, in denen die Bearbeitbarkeit und Duktilität des Lagerle— gierungsstreifens verschlechtert werden. Außerdem verhindert ein solch hoher Zinngehalt die feste Verbindung der Lagerlegierung mit dem hochfesten Stützlagerstreifen infolge Ausschwitzen des Zinns, was weiter dazu führt, daß die Bindefestigkeit solcher zusammengesetzter Streifen schlechter ist. Zinn in Mengen über 4,5 c/o führt auch zu dem unerwünschten Zinnschweiß während des Glühens der Legierung, was eine relativ langwiarige Behandlung zur Entfernung des Zinnschweißes erforderlich macht.
Die in der Lagerlegierung vorliegenden Mengen Silizium ist ebenfalls auf den oben angegebenen Mengenbereich begrenzt, da Hengen unter 3,5 % zur.Erhöhung der Reibung der mit der Legierung hergestellten Lagerteile beiträgt
209808/1178 BAD
und zu einer schnelleren Abnutzung führt. Silizium in' !!engen über 4,5 c/o beeinträchtigen die Bearbeitbarkeit dv-G Lagerlegierungsbelages, insbesondere des Nutenziehens, was bei der Fertigstellung von Präzisionslagerschalen (precision-type shell bearings) erforderlich ist. Der Kupfergehalt der Legierung muß mindestens 0,7 % betragen, da bei kleineren Mengen die Legierung nicht hart genug ict und die Härte der Legierung bei Kaltbearbeitung nicht genügend ansteigt. Andererseits gibt Kupfer in !!engen über 1,3 % eine zu große Härte und eine Verschlechterung der Bearbeitbarkeit der Legierung, was zu einer starken Abnutzung der Welle (shaft wear) führt.
Wie bereits gesagt, kann Eisen in Mengen bis zu 0,5 % toleriert werden, ohne das dadurch die Gleiteigenschaften der Legierung ungünstig beeinflußt werden. Wenn jedoch der oben genannte Grenzwert von 0,5 % überschritten wird, entstehen manchmal unerwünschte harte Stellen im Lagerbelan, was zu einer übermäßigen Abnutzung der Welle beiträgt. Die übrigen aufgezählten Verunreinigungen, die üblicherweise mit den Legierungsbestandteilen vergesellschaftet sind, werden vorzugsweise so gesteuert, daß sie in einer Menge unter 0,15 % anwesend sind; dann "wirkten sie sich nicht schädlich auf die vorteilhaften Eigenschaften der Legierungszusammensetzung
209808/1 178
aus. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Legierung 4 % Zinn, 4 5-ό Silizium, 10 "u Kupfer und Aluminium auf 100 % einschließlich der üblichen Verunreinigungen innerhalb der oben angegebenen Mengen. .
In Übereinstimmung mit dem in Fig. 1 gezeigten Fließschema wird eine Schmelze einer Lagerlegierung in der oben angegebenen Zusammensetzung bereitet, die dann zu Brammen oder Blöcken gegossen wird, welche zu Streifen auswalzbar sind. Die .Lagerlegierung kann aber auch direkt zu Lagerteilen der geringsten Größe und Gestalt gegossen werden, die dann nachbearbeitet werden, um die gewünschten genauen Abmessungen herzustellen. Während Lagerteile, die ganz aus Lagermetall bestehen, in befriedigender Weise hergestellt werden können, werden die Lagerlegierungen nach der Erfindung vorzugsweise in Form einer zusammengesetzten Struktur hergestellt, bestehend aus einem hochfesten Stützlagermaterial und einem relativ dünnen Belag aus Lagerlegierung auf ein oder mehreren Oberflächen. Solche zusammengesetzten Lagerteile werden üblicherweise aus einem Bi-Ketallstreifen unbestimmter Länge, bestehend aus einem hochfesten Stütz-
dar
streifen mit einer fest^angebundenen relativ dünnen
209808/1178
.-Oiilciit alle Lagerlovierung hergestellt.
>·!■ _ Mdung solcher ι:;.1~. stalls creif en, auf denen sich «Us verschiedensten Lagerteile, einschließlich schalen-
rt.Ljt lialblci^ei", Ck; ;endruckunterlagßscheiben, geilanechv-.-. i.r-'jc".", ν.'!.-.) das in Fl;;, 2 gezeigte, fertigen lachen, \:: η·"·, nach irgendeiner der bekannten Techniken vorgenom-..^n '//■".rdp-n. Das Verbinoon durch Aufwalzen der Lagerle-/Lo.-img· Ln Form eines relativ dünnen Streifens ist die '_-eiir iclilichrte und wirtschaftlichste i-Iothode. Hierbei v/ii'a die Lagerlegiei'iiri'i entweder in Form einer Bramme oincr Licke von 6,35 Hin bis 25,4 mm gegossen (wie das in i.3. 1 gebrachte Fliehschema zeigt) und ausgewalzt, to daß eine Verminderung der Dicke im Bereich von et- νε· Λ tb'ol bic 2.1,175 mu erreicht v/ird. Oder die Lagerlegiei.'-unr: v/ird zu geeignet l::.r);3ri Blöcken gegossen, die in ■'.huiicher '//eine durch mehrmaliges Walzen in Etreifenwaterj.pl der gewünschten Dicke gebracht werden können, ^ie iCaltverfestigung, die die Lagerlagierung durch das V/c.lzon erfährt, wird gewöhnlich dadurch wieder entfernt, r^:.ß/.i:ro:iferiniatrrerial vor dem Aufwalzen auf den btütz- -tr ..Ι.Γ-η einer GlühbohancLlung untej rvrorf en wird. Dies . .iix wii Temperaturen im Bereich von 371 bis 482° C in -iner Zeit von otwc 30 l.inuttui bis etwa 12 Stundon lurch- <;^;<\hrt v/erJexi. Gute Lrgebninse sind erhalten v/orden,
- 10 -
20 980 8/1178 BADt -ORIGINAL
2131
wenn ein Lagerlegierungsstreifen einer Dicke von etwa 1,587 mm und einer Zusammensetzung von 4 % Zinn, 4 }■> Silizium, 1 % Kupfer und Aluminium auf 100 jo bei 42.7° C drei Stunden lang geglüht wurde. So wurde ein geglühter Legierungsstreifen eines l'emperwertes von 0 ("0" tomper) erhalten.
ψ Danach erfolgt die Bildung der zusammengesetzten streifen, in-dem der Lagerlegierungsstreifen auf die Oberfläche eines geeigneten hochfesten Metallstützlagerstreifens gelegt wird, entweder kontinuierlich oder stufenweise, ein ausreichender Druck auf die aufeinanderliegenden Schichten aufgebracht wird, so daß eine Verminderung der Dicken und die Bildung einer Festphasen-Verschweißung an der Grenzfläche zwischen beiden Streifen bewirkt wird. 3ine besondere Technik, die sich hervorragend zur Herstellung eines Bi-Metallstreifens eignet, ist in der Offenlegungsschrift 1 427 367 der Anmelderin beschrieben. Bei dem in dieser Anmeldung beschriebenen Verfahren wird ein Walzenaufbau verwendet, bei welchem die Walzenrollen, die mit dem Aluminiumlegierungsstreifen und die Walzenrollen, die mit dem Stützlagerstreifen in Kontakt kommen, unterschiedlichen Durchmesser haben, derart, daß der Druck, der auf den Aluminiumlegierungsstreifen ausgeübt wird, wesentlich größer ist alη
- 11 -
209808/1178 BADORIGINAL
der auf den Stützstreifen ausgeübte Druck. Obwohl verschiedene hochfeste Stützlageruaterialien zur Herstellung des zusammengesetzten Htreifenmaterials benutzt werden können, habensich am besten Streifen aus niedrig gekohlten Stählen, wie Streifen aus SAE 1010, 1020 oder 1030 undcer-gleichen sowie anderen hochfesten niedergekohlten Stählen erwiesen. Vor dem Verbinden durch Auf— walzen werden die Oberflächen des Aluminiumlegierungsstreifens und Stahlstreifens in üblicher Weise durch liiitfetten, Sandschieifen und/oder Abbürsten mit einer Drahtbürste gereinigt, um restliche Oxyde, Rost und andere verunreinigende Substanzen, die die Festigkeit der resultierenden Bindung beeinflußen könnten, zu entfernen. Die beiden gereinigten Streifen werden Üann auf eine erhöhte Temperatur in reduzierender Atmosphäre vorerhitzt, um die Bildung vonOxjrden an den zu verbindenden Oberflächen zu verhüten. Die Vorheiztemperaturen können im Bereich von 371 bis-.p10° C, vorzugsweise im Bereich von 469 bis 496° C,liegen.
Die vorgewärmten aufeinandergelegten gereinigten Streifen durchlaufen dann das Walzwerk, in welchem eine Verminderung der Dicke sowohl des Stützlagerstreifens als auch des Aluminiumlegierungslagerstreifens bewirkt wird, während gleichzeitig eine Festphasen-Verschweißung der
- 12 -
209808/1178 BAD ORIGINAL
beiden Streifen zu einem zusammengesetzten Bi-IIetalllagermateric?.! stattfindet. Hierfür haben sich Drucke, die eine mindestens 40 z/a, vorzugsweise 50 bis 75 'iige Reduzierung in der Dicke des Aluminiumlegierunrsstrei-
bewirken,
fens/als besonders geeignet erwiesen; sie führen zu Bindefestigkeiten, die ausreichen, um auch verhältnismäßig schwere Bearbeitungsvorgänge während des Formens k des Lagerteils sowie erhöhte Temperaturen und Spannungen, denen die Lagerteile im Gebrauch unterworfen werden, auszuhalten. Um die Verminderung der Dicke des Hartmetallstützlagerstreifens und die Kaltverfestigung auf einem Mindestmaß während des Verbindens durch Aurwalzen zu halten, wird nach den in <4r oben erwähnten Offenle— gungsschrift beschriebenen Verfahren die Benutzung eines Walzwerkes b.tvorzugt, bei welchem die mit dein Aluminiunlegierungsstreifen in Kontakt kommenden Rollen einen . Durchmesser von etwa der Hälfte des Durchmessers der Rollen, die mit dem Stahlstreifen in Kontakt kommen, haben; besonders bevorzugt ist, daß die mit Aluminium in Kontakt kommenden Walzen nur 1/5 dns Durchmessers der mit dem Stützstreifen in Kontakt kommenden Walzen haben.
In jedem Fall 'Sind . der Aluminium! ecierun£;sstreix en imd der hochfeste Stützlagerstreifen nach Durchgang durch den Walzenaufbau fest miteinander verbunden; die resultierende
209808/1178 BAD
Verbindung ist durchgehend über die ganze Oberfläche des zusammengesetzten Streifens gleich gut. iJiese Bindung wird erreicht, ohne dab vorher mehrere I-ietallschichten, vrie Schichten aus Nickel, Kobalt, Silber, Kupfer usw. elektrochemisch abgeschieden v/erden raus π en, wie dies bisher nötig war, um die gewünschte feste Bindung zu bekommen. i;s is'v jedoch zu bemerken, daß obwohl solche Platfcierun.cen erfindungsgemäß gewöhnlich nicht notwendig sind, doch eine oder mehrere solcher Metallüberzüge aufgebracht worden können- wenn dies in bestimmten Fäll on erjfünscht ist. Der erhaltene zusammengesetzte Lagerstreifen kann den üblichen Hetallformungsverfahren, vrie Prägen, Stanzen und dgl. unterworfen werden, um die gewünschten Lagerteile daraus herzustellen, wie z.B. dan geflanschte Lagerteil o, das in Fig. 2 gezeigt ist.
Zur weiteren Veranschaulichung der verbesserten Aluminiumlagerlegierungen nach der Erfindung wird das folgende besondere Beispiel gebracht, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.
Beispiel
.js wurde eine Schmelze einer L^gerlegierung hergestellt, die 4 '/> Zinn, 4 % Silizium, 1 >.Ί Kupfer und Aluminium auf 100 % einschließlich der üblichen Verunreinigungen in
- 14 209808/1178
einer Menge unter 0,5 ^ hergestellt. Die resultierende Schmelze wurde kontinuierlich zu -einer Bramme einer Breite von etwa- 25,4 cm und einer Dicke 6,35 mm gegossen. Ilach Verfestigung wurde die Bramme mehrmals gewalzt, so daß seine Dicke auf 1,587 mm gebracht wurde. Danach wurde der Streifen 12 Stunden in Luft bei 454° C geglüht.
Ein Streifen aus Stahl 1010 einer Dicke von 1,27 mm wurde entfettet und danach mit Sand behandelt urn alle Oxyde und Rost von den Oberflächen zu entfernen. Der Aluminiumlagerlegierungsstreifen würde ebenfalls entfettet und mit
einer Drantbürste behandelt. Die beiden vorgereinigten Streifen wurden dann aufeinandergelegt und in reduzierender Atmosphäre auf eine Temperatur von 482 C vorgewärmt. ITach Erreichen dieser Vorwärmtemperatur wurden die aufeinandergelegten Streifen durch einen Walzenstuhl geschickt, in welchesn die Walzen, die mit der Außenfläche der Aluminiumlagerlegierung in Kontakt kamen, einen Durchmesser von 50,8 cm hatten, während die Walzen, die in Kontakt mit der Seien Oberfläche des Stahlstreifens kamen, einen Durchmesser von 30,^8 cm hatten. Die Walzen waren so eingestellt, daß die Dicke des Aluminium!egierungslagerstreifens um ö5 % und die des Stahlstützstreifens um 2 % vermindert wurde.
- 15 -
2 09308/1178 BAD ORtGtNAL
Der so erhaltene zusammengesetzte Streifen wurde zur Fertigung schalenförmiger geflanschter Halblager derart, wie in Fig. 2 gezeigt, verwendet, und dann in Verbrennungsmotoren unter Dynaraoraeter-Prüfbedingungen getestet. Die Teste zeigten, daß zusammengesetzte Lager, öie mit der Aluminiumlagerlegierung nach der Erfindung hergestellt wurden, außerordentlich hohen Widerstand gegenüber Ermüdung, gute Korrosionsbeständigkeit und gute Gleiteigenscliaften fe«ei4»e», sowohl an der Innenfläche, als auch an den Stirnflächen der Flanschen unter den in Verbrennengsmotoren herrschenden Bedingungen besitzen.
Außerdem wurden Muster aus dem Zusammengesetzten Streifen hergestellt und auf die Fertigkeit der Bindung zwischen Lagerbelag und Stützlagerkörper geprüft. Diese Bestimmungen bestätigten eindeutig, daß eine durchgehend gleichmäßige hochfeste Bindung erhalten worden ist. Die
2 Scherfestigkeiten der Bindung lagen über 820 kg pro cm , waren also ungewöhnlich hoch.
Die Gleichmäßigkeit der Hikrostruktur des erfindungsgemäß en Lagermetalls zeigt die Mikroaufnahme in Fig. 5. Die Mikroaufnahme ist ein Querschnitt durch einen Bi-Iietallstreifen, bestehend auc dem Aluminiumlagerlegie-
- 16 209808/1178
rungsbelag 8 und dom Stahlstützkörper 10, welcher vorher einer -itzung nach Keller unterworfen wurde. Die Aufnahme ist eine 200-fache Vergrößerung und zeigt gleichmäßige feine I likr ο struktur, was eine gleichgerichtete Verteilung von Zinn und .'iilizium durch die AIuminiummatrix offenbart.
- 17 -
209808/1178 BAD

Claims (9)

Patentansprüche
1. Lagermetall bestehend aus 3,5 bis 4,5 Gew.-^ Zinn, 3,5 bis 4,5 Gew.-ίί Silizium, 0,7 bis 1,3 G Kupfer und Aluminium auf 100 ,f-> einschließlich der
üblichen Verunreinigungen in Mengen, die die Eigenschaften der Legierung nicht schädlich beeinflußen.
2. Lagermetall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bis zu 0,5 Gew.-Jo ilisen, bis zu 0,2 Gew.-'/o TL ban, bis zu 0,2 Gew.-?) Mangan und bis zu 0,2 Gew.-?i Ilagnesiuiii enthält, vrabei diese beiläufigen V-jrunreioii in Iieiif;nn unter O, 15 Gew.-% vorliegen.
v>. Lagermetall nach Ansnrucli 1, dadurch gekennzeichnet, daß darj l'inn in einer Menge von 4 Gew.-i-'j, iülizium" iii einer henge von 4 Gew.-^ und Kupfer in einer Menge von 1 Gov;.-/'i vorliegt.
4. Zur.nmmeiigene tzten Lagermaterial gekennzeichnet durch einen hochfesten iJtützlagerstrcI.fen, der einen Lagerbelag auf mindestens einer Oberfläche trägt, v/ob ei S^ützlagerstreifen und Belag fest miteinander verbun-
- 18 -
209808/1178
BAD OBiQJNAL
- IS -
den sind und der Lagerbelag eine Zusammensetzung gemäß Anppruch 1 hat.
5. Zusammengesetztes Lagerniaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbelag bis zu 0,5 Gew.-^ Eisen, bis zu 0,2 Gew.-?o Titan, bis zu 0,2 Gew.-Jo Hangan und bis zu 0,2 Gew.-?*) Magnesium enthält und diese beiläufigen Verunreinigungen in k gen unter 0, 15 Gew.-sS vorliegen.
6. Zusammengesetztes Lagermaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der LAGERBSLAG 4 Gew.->j Zinn, 4 Gew.-1/» Silizium und 1 Gew.-?i> Kupfer enthält.
7. Lagerteil dadurch gekennzeichnet, daß es einen Lagerbelag einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 aufweist.
8. Lagerteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbelag fest mit einem hochfesten C bützlagermaterial verbunden ist.
9. Lagerteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Lagerbelag aufweist, der aus 4 Gew.-?S Zinn, 4 Gew.-# Silizium, 1 Gew.-% Kupfer, bis zu 0,5 Gew.-# Eisen, bis zu 0,2 Gew.-?6 Titan, bis zu 0,2
- 19 209801/117·
BADORfGINAL
Gc.\i.-% Hangan und bis zu 0,2 Gov.'.-^i Magnesium, bis zu 0,15 Gev/.-?u beiläufiger Verunreinigungen und Aluminium, auf 100 % besteht.
209808/1178 BAD ORIGINAL
Leerseite
DE2131884A 1970-08-13 1971-06-26 Verwendung einer Aluminium-Legierung als Lagermetall Expired DE2131884C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6341970A 1970-08-13 1970-08-13

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2131884A1 true DE2131884A1 (de) 1972-02-17
DE2131884B2 DE2131884B2 (de) 1972-11-16
DE2131884C3 DE2131884C3 (de) 1975-09-11

Family

ID=22049067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2131884A Expired DE2131884C3 (de) 1970-08-13 1971-06-26 Verwendung einer Aluminium-Legierung als Lagermetall

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3732083A (de)
JP (1) JPS5221447B1 (de)
BR (1) BR7105111D0 (de)
CA (1) CA935304A (de)
DE (1) DE2131884C3 (de)
ES (1) ES394215A1 (de)
FR (1) FR2103964A5 (de)
GB (1) GB1303923A (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3000775A1 (de) * 1980-01-10 1981-07-16 Taiho Kogyo Co., Ltd., Toyota, Aichi Lagerlegierung auf al-sn-basis, daraus hergestellter lagerwerkstoff und damit versehenes wellenlager
DE3000772A1 (de) * 1980-01-10 1981-07-30 Taiho Kogyo Co., Ltd., Toyota, Aichi Al-sn-lagerlegierung, daraus hergestellter lagerwerkstoff und damit versehenes wellenlager
EP0131428A1 (de) * 1983-07-05 1985-01-16 Aeplc Lagerlegierungen auf Aluminiumbasis
EP0947260A1 (de) * 1998-02-04 1999-10-06 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Gleitlager aus monotektischen Legierungen

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3000774C2 (de) * 1980-01-10 1993-04-29 Taiho Kogyo Co., Ltd., Toyota, Aichi Zinnhaltige Aluminium-Lagerlegierung
JPS56117287U (de) * 1980-01-31 1981-09-08
DE3249133C2 (de) * 1981-10-15 1995-01-05 Taiho Kogyo Co Ltd Verfahren zum Herstellen einer Legierung auf Aluminium-Basis für Lager sowie Verwendung der Legierung
DE3327657A1 (de) * 1983-07-30 1985-02-07 Kolbenschmidt AG, 7107 Neckarsulm Verfahren zur herstellung von aluminium-verbundwerkstoffen
JPS6263637A (ja) * 1985-09-17 1987-03-20 Taiho Kogyo Co Ltd アルミニウム軸受合金
JPS63149140A (ja) * 1986-12-15 1988-06-21 大同メタル工業株式会社 複合摺動体
JP2575814B2 (ja) * 1988-06-14 1997-01-29 大同メタル工業 株式会社 多層摺動材料
JPH06104874B2 (ja) * 1990-04-10 1994-12-21 大同メタル工業株式会社 低剛性ハウジング用アルミニウム合金軸受及びその製造方法
JP3958515B2 (ja) * 2000-10-18 2007-08-15 大同メタル工業株式会社 多層軸受およびその製造方法
US20050129971A1 (en) * 2003-12-15 2005-06-16 Ping Steven W. Transition inserts and methods for joining dissimilar metals

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3000775A1 (de) * 1980-01-10 1981-07-16 Taiho Kogyo Co., Ltd., Toyota, Aichi Lagerlegierung auf al-sn-basis, daraus hergestellter lagerwerkstoff und damit versehenes wellenlager
DE3000772A1 (de) * 1980-01-10 1981-07-30 Taiho Kogyo Co., Ltd., Toyota, Aichi Al-sn-lagerlegierung, daraus hergestellter lagerwerkstoff und damit versehenes wellenlager
EP0131428A1 (de) * 1983-07-05 1985-01-16 Aeplc Lagerlegierungen auf Aluminiumbasis
EP0947260A1 (de) * 1998-02-04 1999-10-06 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Gleitlager aus monotektischen Legierungen

Also Published As

Publication number Publication date
US3732083A (en) 1973-05-08
CA935304A (en) 1973-10-16
FR2103964A5 (de) 1972-04-14
JPS5221447B1 (de) 1977-06-10
DE2131884B2 (de) 1972-11-16
DE2131884C3 (de) 1975-09-11
GB1303923A (de) 1973-01-24
BR7105111D0 (pt) 1973-05-31
ES394215A1 (es) 1975-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006019826B3 (de) Bandförmiger Werkstoffverbund und dessen Verwendung, Verbundgleitelement
AT411229B (de) Schichtverbundwerkstoff für gleitelemente und verfahren zu seiner herstellung
DE2131884A1 (de) Lagermetalle
EP1888798B1 (de) Aluminium-gleitlagerlegierung
EP1886037A1 (de) Gleitlagerverbundwerkstoff, verwendung des gleitlagerverbundwerkstoffes und verfahren zur herstellung des gleitlagerverbundwerkstoffes
DE10149675B4 (de) Mehrstoffgleitlager und Herstellungsverfahren hierfür
EP2840159B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Stahlbauteils
DE2356968C2 (de) Verfahren zur festhaftenden Verbindung einer Lagermaterialschicht mit einem metallischen Substrat
DE3249133C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Legierung auf Aluminium-Basis für Lager sowie Verwendung der Legierung
EP3334596B1 (de) Mehrschichtgleitlagerelement und dessen herstellungsverfahren
EP2465956B1 (de) Hartphasenhaltige Kupfer-Zinn-Mehrstoffbronze, Herstellungsverfahren und Verwendung
AT511432B1 (de) Verfahren zur herstellung eines gleitlagerelementes
EP0868539A1 (de) Gleitlagerwerkstoff aus einer bis auf erschmelzungsbedingte verunreinigungen siliciumfreien aluminiumlegierung
DE3505863A1 (de) Verfahren zum versiegeln von poroesen metallen
DE1527541C3 (de) Ausgangswerkstück zum Herstellen eines Verbundstoffstreifens für Lagermetallschalen
EP2090425A1 (de) Verbundwerkstoff mit Korrosionsschutzschicht und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102011016318A1 (de) Hartphasenhaltige Kupfer-Zinn-Mehrstoffbronze, Herstellungsverfahren und Verwendung
DE69306888T2 (de) Aluminium Legierungen
AT518875B1 (de) Mehrschichtgleitlagerelement
EP1158062B1 (de) Kupfer-Zink-Aluminium-Knetwerkstoff und dessen Verwendung
DE3509944A1 (de) Aluminiumlegierung
DE4328612A1 (de) Gleitlager für ein Gehäuse aus einer leichten Legierung
DE3519452A1 (de) Schichtwerkstoff fuer gleitlagerelement mit antifriktionsschicht aus einem lagerwerkstoff auf aluminiumbasis
DE3422327A1 (de) Verfahren zur erzeugung einer gleitschicht aus weissmetall auf bleibronzeoberflaechen von stahl/bleibronze-verbundlagern
DE1817038B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Materials für Gleitlager

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee