DE2853724B2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich zunächst auf einen Schichtwerkstoff oder ein Schichtwerkstück mit auf
einer Trägerschicht im Drahtexplosionsverfahren oder Kathodenzerstäubungsverfahren (sputtering) aufgebrachter,
im wesentlichen metallischer Gleit- oder Reibschicht.
Aus der DE-AS 25 21 286 ist in Anwendung des Drahtexplosionszerstäubungsverfahrens, bei dem durch Stromstoßentladung ein Draht versprüht v/ird, in einem Verfahren zur Beschichtung der inneren Gleitflächen eines aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Zylinders eines Verbrennungsmotors bekannt. Es ist auch bekannt, Gleitschichten aus PTFE durch Kathodenzerstäubung (sputtering) zu erzeugen (Thin solid Films, 3 [1969] 109 - :l 17, Elsevier, Lausanne).
Aus der DE-AS 25 21 286 ist in Anwendung des Drahtexplosionszerstäubungsverfahrens, bei dem durch Stromstoßentladung ein Draht versprüht v/ird, in einem Verfahren zur Beschichtung der inneren Gleitflächen eines aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Zylinders eines Verbrennungsmotors bekannt. Es ist auch bekannt, Gleitschichten aus PTFE durch Kathodenzerstäubung (sputtering) zu erzeugen (Thin solid Films, 3 [1969] 109 - :l 17, Elsevier, Lausanne).
Weiterhin ist es bekannt, die wesentlichen Eigenschaften wie Härte, Zug- und Druckfestigkeit, vor allem
aber Abriebfestigkeit von metallischen Materialien, insbesondere Legierungen, durch sogenannte Dispersionshärtung
zu variieren (R. Irmann: Aluminium, 33 [1957], S. 250; M. Gensamer: Proc. AM. Soc. Met. 36
[1946], S. 44; E. Orowan: Symp. Internal Stresse. Inst.
Met.Lond.[1954],S.451;H.Unckel: METALL22[1968],
S. 605-608).
In der heutigen Technik benutzt man in zunehmendem Maße die Dispersionsverfestigung metallischer
Werkstoffe zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit, Warmfestigkeit und Warmverschleißfestigkeit.
Das Prinzip der Dispersionsverfestigung besteht darin, daß harte nichtmetallische Teilchen möglichst
gleichmäßig in einer weichen Metallmatrix verteilt
keit besteht darin, zwei Salze beider Phasen aus einer
Lösung auszufällen und anschließend unter reduzierender Atmosphäre zu glühen. Hierbei wird das weniger
stabile Oxid des Matrixmetalles reduziert, während die 5 oxidische Phase des Dispersats erhalten bleibt Zur
Herstellung von dispersionsverfestigten Gleit- oder Reibwerkstoffen ist das Verfahren ebeso umständlich.
3. Verdüsungsverfahren
io Man hat versucht, Metalle in einer bestimmten Atmosphäre zu verdüsen (z. B. Bleilegierungen unter
oxydierenden Bedingungen, wodurch oxidhaltige Bleipulver entstehen) oder zwei Metalle gleichzeitig zu
versprühen. So erhaltene Pulver können dann aber nur
15 nach pulvermetallurgischen Methoden (siehe oben) weiterverarbeitet werden.
4. Innere Oxidation
20 edlen Metallmatrix vorhandenen sauerstoffaffinen, reaktiven Metalles verstanden. Da die Oxidation des
sauerstoffaffinen Dispersats von der Diffusionsgeschwindigkeit des Sauerstoffs abhängt, ist das Verfahren
für technische Zwecke der Herstellung von Gleit- und
25 Reibschichten unwirtschaftlich.
Auch eine Herstellung von dispersionsverfestigten Überzugsschcichten, die eine oder mehrere nichtmetallische, möglichst gleichmäßig verteilte Phasen enthalten,
auf elektromagnetischem oder chemischem Wege hat
sich für die Bildung von Gleit- und Reibschichten als
ungeeignet erwiesen. Bei solcher elektrochemischer oder chemischer Erzeugung dispersionsverfestigter
Überzugsschichten wird dem Elektrolyten das möglichst feinpulvrige und notwendigerweise gegenüber
diesem inerte Material zugegeben und durch geeignete Methoden (Verrühren oder Umpumpen) in Schwebe
gehalten und im Zuge der Metallabscheidung an der Kathode in den Überzug eingebaut. Bei durchgeführten
Versuchen, die Dauerfestigkeit und Verschleißfestigkeit
der galvanischen hergestellten Gleitschichten von
Dreistofflagern zu erhöhen, zeigte sich jedoch, daß offensichtlich das Gegenteil erreicht wird. Die verhältnismäßig kleinen inkorporierten Feststoffpartikel zwischen 0,1 und 5 μΐη Korngröße sind offenbar bei einer
Wechselbeanspruchung noch zu grob und wirken als innere Kerben und mindern damit die Dauerfestigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schichtwerkstoff oder ein Schichtwerkstück der im
Gattungsbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art
so dahingehend zu verbessern, daß seine Dauerfestigkeit, Warmhärte und Warmverschleißfestigkeit erhöht ist,
wobei eine Versprödung vermieden werden soll.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die folgenden Merkmale gelöst:
a) die Gleit- bzw. Reibschicht besteht aus dispersionsverfestigtem Verbundstoff, dessen wesentlich härtere Teilchen in wesentlich unter 1 Gew.-%
liegender Menge in feinster Verteilung vorliegen,
b) die härteren Teilchen sind in der elektrischen Gasentladung gebildete und in statu nascendi in das
Metall der Gleit- bzw. Reibschicht eingelagerte Kleinstteilchen aus Oxiden von in dem Metall
enthaltenen Bestandteilen und
c) die härteren Teilchen sind aus Oxiden solcher Metalle gebildet, für die gilt, daß das Metalloxid
größeres Volumen als das Metall selbst hat.
Die Aufgabe ist somit nicht einfach durch eine im bekannte TD-Nicke! hergestellt. Eine weitere Möglich- Drahtexplosions- oder Kaihodcrizcrsiäubungsveriah-
werden. Die Festigkeitssteigerung ist darauf zurückzuführen, daß die Partikel als mechanische Hindernnisse,
teilweise durch den Aufbau weitreichender Spannungsfelder und als Quellen neuer, nicht immer gleitfähiger
Versetzungen, die Gleitprozesse in den Matrixmetallen und die Wanderung von Korngrenzen bei Raumtemperatur und erhöhter Temperatur behindern sowie
weitgehend das Kornwachstum und die RekristtUisation einschränken und somit eine hohe Warm- und
Kriechfestigkeit bewirken. Die Warmbeständigkeit bei
hohen Temperaturen wird dadurch iast bis zum Schmelzpunkt des Matrixmetalls erhöht, da die
eingebaute Feststoffphase auch bei hohen Temperaturen unlöslich ist Der Einbau von extrem harten
Partikeln wie Karbiden, Oxyden, Nitriden und Suiziden
u. a. erhöht den Verschleißwiderstand solcher Dispersionslegierungen beträchtlich. Je nach der gewählten
Matrix und der dispergieren Feststoffphase werden Werkstoffe mit völlig neuen Eigenschaften gewonnen.
Es gibt eine Reihe von Methoden und Produktionsverfahren zur Herstellung dispersionsverfestigter Metalle
und metallischer Überzüge. Wenngleich die Dispersionshärtung schon längere Zeit bekannt ist, befindet
sich die Verfahrenstechnik teilweise noch in der Entwicklung. Ein Hauptproblem ist die Schwierigkeit,
das Dispersat als zweite Phase gleichmäßig in der Matrix zu verteilen und gleichzeitig das Dispersat mit
sehr kleinem Partikeldurchmesser herzustellen.
Im Rahmen geforderter Leistungssteigerung an Gleitschichten und Reibschichten, insbesondere der
Forderung nach Gleitschichten mit höherer Daueriestigkeit und Warmverschleißfestigkeit wäre es für die
Technik von besonderem Interesse, auch an Gleitschichten und Reibschichten solche Dispersionsverfestigung
vorzusehen. Jedoch eröffnet keines der bisherigen Verfahren zum Herstellen dispersionsverfestigter metallischer Körper eine brauchbare Möglichkeit zur
Bildung dispersionsverfestigter Gleitschichten und Reibschichten:
1. Pulvermetallurgische Verfahren
Die Arbeitsweise besteht im Herstellen des Pulvergemisches aus Matrixwerkstoff und Dispersat ->· Kaltpressen -► Sintern -► Heißpressen, wobei auch Kombinationen von Sintern mit Heißpressen bzw. Heißpressen mit
Strangpressen oder anderen Warmumformverfahren wie Schmieden oder Walzen möglich sind. Das
Verfahren ist vom Ablauf und daher für die Herstellung von Gleit- und Reibwerkstoffen zu sehr aufwendig.
Das Mischen von Matrix werkstoff en und Dispersat
ist zwar das einfachste, aber sicher das am wenigsten wirkungsvollste Verfahren. Die Nachteile liegen hauptsächlich in der Verteilung des Dispersates in Matrixwerkstoff infolge von Agglomerationsvorgängen, elektrischen Aufladungen und Adsorptionsvorgängen begründet. Für die Herstellung von Gleit- und Reibschichten ist das Verfahren nicht befriedigend.
2. Kombination metallurgischer und chemischer
Prozesse
Hier wird ein anorganisches Salz des Grundmetalles aus der Suspension des Dispersates ausgefällt, wobei
sich das Grundmetall z.B. als Hydroxid auf dem Dispersat abscheidet. Anschließend wird das mit dem
Dispergens bedeckte Dispersat getrocknet, die nachfolgende Reduktion reduziert das abgeschiedene Hydroxid
Metall. Auf diese Weise wird zum Beispiel das
ren gebildete dispersionsverfestigte Gleit- oder Reibschicht mit einer bestimmten Menge feinsverteilter
härterer Teilchen gelöst, sondern dadurch, daß bei er Bildung der Schicht auch die Bedingungen b) und c)
eingehalten sind.
Was dieses erbringt, wird an folgendem Beispiel deutlich.
Um auf eine Gleitlagerschale mit dem Aufbau Stahl/CuPb 22 Sn eine durch Al2O3 dispersionsverfestigte Gleitschicht aus AlSn 20 Cu aufzubringen, könnte
man sich z. B. folgende Vsrfahrensführung vorstellen.
Man stellt auf pulvermetallurgischem Wege ein Target aus AlSn 20 CU/AI2O3 her — wobei man hier die
Möglichkeit hat, den Grad der Dispersionsverfestigung über den Gehalt an Al2O3 zu steuern — und zerstäubt in
einer inerten Atmosphäre. Neben dem Nachteil dieser Verfahrensweise, daß die Herstellung des Targets auf
pulvermetallurgischem Wege (Pressen, Sintern) relativ aufwendig ist, hat es sich aber überraschend gezeigt, daß
bereits dem AI-Pulver zugemischte AM^-Gehalte unter
1 Gew.-% die aufgesputterte AISn 20 Cu-Gleitschicht so stark verfestigt, daß sie spröde und als Geleitschicht
ungeeignet wird. Entsprechendes gilt auch für Reibschichten. Demgegenüber hat die Erfindung ergeben,
daß überraschenderweise bereits in normalem Strangguß aus AlSn 20 Cu vorhandene Gehalte an Sauerstoff
und Oxiden genügen, um in einer aus dieser Legierung aufgesputterten Gleitschicht eine erstaunliche Dispersionsverfestigung zu erreichen, wobei sich überraschenderweise die beste Dauerfestigkeit, Warmhärte und
Warmverschleißfestigkeit dann ergeben haben, wenn für das Matrix-Metall, aus dem die harten Oxidteilchen
gebildet werden, gilt:
Volumen des Oxids
Volumen des Metalls
> 1
(Merkmal c)
Ist dieses Verhältnis < 1, so sind nur schwache oder gar keine Steigerungen der Dauerfestigkeit und
Warmverschleißfestigkeit zu verzeichnen.
In Ausgestaltung der Erfindung weist die Gleit- oder Reibschicht eine Dicke zwischen 0,005 mm und
0,050 mm, vorzugsweise 0,010 mm bis 0,030 mm auf.
Die Erfindung hat besondere Vorteile für Schichtwerkstoffe oder Schichtwerkstücke, bei denen das
metallische Material der Matrix eine herkömmliche Gleitlagerlegierung z.B. eines oder mehrerer der
Metalle aus der Gruppe Aluminium, Blei, Kadmium, Zinn, Zink, Nickel, Kupfer ist und die härteren Teilchen
aus Oxiden eines oder mehrerer dieser Metalle bestehen. In Versuchen hat sich als besonders
vorteilhaft herausgestellt, wenn die Matrix aus einer Legierung der Art AlSn 20 oder AlSn 40, beispielsweise
AlSn 20 Cu bzw. AlSn 40 Cu besteht und in diese Matrix die härteren Teilchen aus AI2O3 eingelagert sind.
Die Erfindung betrifft sodann ein Verfahren zum Herstellen der zunächst vorgeschlagenen Schichtwerkstoffe oder Schichtwerkstücke, bei dem die Gleit- oder
Reibschicht im Drahtexplosions- oder Kathodenzerstäubungsverfahren aufgebracht wird.
Gemäß diesem Teil der Erfindung ist ein derartiges Verfahren in der Weise ausgestattet, daß der für die
Bildung der härteren Oxidteilchen erforderliche Sauerstoff in Gasform
entweder
durch Absorption in das bei der Drahtexplosions- oder der Kathodenzerstäubung benutzte Target bzw. bei
Nutzung mehrerer Targets in mindestens eines diese Targets eingelagert wird,
oder
während der Drahtexplosions- bzw. der Katodenzer stäubung dem dabei benutzten Plasmagas zugegebei
wird.
In Ausgestaltung des ersten Verfahrens ist vorgese hen,
daß das bzw. die Targets) durch Strangguß ode
Kokillenguß aus Gleitlagerlegierung gebildet wird bzw werden,
oder
daß das bzw. die Target(s) einer kombiniertet Vakuum-Wärmebehandlung zur Einstellung eines füi
die Bildung der härteren Oxidteilchen erforderlicher Gehaltes an gasförmigem Sauerstoff unterworfen wire
bzw. werden.
In Ausgestaltung des zweiten Verfahrens ist vorgese
hen, daß man das bzw. die Targets) aus Gleitlagerlegie
rung in Strangguß oder Kokillenguß in Vakuum odei unter Inertgasatmosphäre praktisch frei von Sauerstofl
bildet. In allen Fällen kann Argon als Plasmagas benutz
werden.
Bei Schichtwerkstoffen oder Schichtwerkstücken mi
einer das Substrat bildenden Metallschicht beispielswei se Stahlschicht, einer aus Notlaufeigenschaften aufwei
senden Material, beispielsweise Bleibronze oder Zinn
bronze bestehenden Zwischenschicht, und der Gleit oder Reibschicht empfiehlt es sich, zwischen dei
Zwischenschicht und der Gleit- bzw. Reibschicht eine dünne oxidfreie Diffusionssperrschicht anzuordnen, unc
es ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, si« entweder aus einer Nickel-Chrom-Legierung, insbesondere einer solchen Legierung mit etwa 20 Gew.-°/t
Chromgehalt, oder aus reinem Chrom zu bilden und irr
Drahtexplosions- oder Kathodenzerstäubungsverfahren aufzubringen. Das Aufbringen der Sperrschicht unc
der Gleit- bzw. Reibschicht kann vorteilhaft ir demselben Plasmagas unmittelbar aufeinanderfolgend
nur unter Benutzung verschiedener Targets erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine erfindungsgemäße dispersionsverfestigte Reibschicht im Schnitt, stark vergrößert und
F i g. 2 Schichtwerkstoff bzw. ein Mehrschichtgleitlager mit dispersionsverfestigter Gleitschicht im Schnitt
vergrößert
Für die Herstellung der in F i g. 1 gezeigter dispersionsverfestigten Gleitschicht wurde ein Targel
aus einer im Strangguß hergestellten Platte von 18 mm
Dicke herausgearbeitet und unter nachfolgenden Bedingungen auf Gleitlagerschalen mit dem Aufbau
Stahl/CuPb 22 Sn aufgespürten.
Bei zehnminütigem Ätzen des Substrates und einei Zerstäubungsdauer von 10 Minuten in einer Argon-Atmosphäre wurden etwa 10 um dicke Schichten aus
AlSn 20 Cu erhalten, die eine Vickershärte von 130 aufwiesen, wogegen normales, stranggegossenes
AlSn 20 Cu nur eine Solche von 35 Vickers aufweist Eine bemerkenswerte Beständigkeit der aufgestäubter
Schicht in der Wärme kommt dadurch zum Ausdruck, daß die Härte auch nach einer lOOstündigen Wärmebehandlung bei 170°C — die bei althergebrachten
Gleitschichten zu einem erheblichen Härteabfall führt — noch in der ursprünglichen Höhe von 130
Vickers vorhanden war. Die so hergestellten Lagerschalen zeigten bei Tests auf Lagerprüfmaschinen nach 250
Stunden bei einer Belastung von 70 N/mm2 und einer
gemessenen Lagerrückentemperatur von 160° C keinen
meßbaren Verschleiß. Es hat sich durch anschließende Versuche gezeigt, daß sich auf diese Weise sämtliche
herkömmlichen Gleitlagerlegierungen auf für Gleitlager geeignete Substrate als Gleitschichten von 5 bis
5O|iin Dicke aufsputtern lassen, die die extrem
gesteigerten Eigenschaften in bezug auf Festigkeit, Wannhärte und Warmverschleißfestigkeit aufweisen.
Die nachstehende Tabelle gibt einige solcher metallischer Legierungskomponenten zusammen mit
den für die Dispersionsverfestigung in Betracht kommenden Oxiden und den entsprechenden Volumenverhlltniszahlen an.
| Metall | Oxid | Volumen- |
| verhältnis | ||
| Natrium | Na2O | 0,32 |
| Kalium | K2O | 0,51 |
| Strontium | SrO | 0,69 |
| Magnesium | MgO | 0,84 |
| Aluminium | Al2O3 | 1,46 |
| Blei | PbO | 1,31 |
| Kadmium | CdO | 1,32 |
| Zinn | SnO2 | 1,33 |
| Zink | ZnO | 1,59 |
| Nickel | NiO | 1,68 |
| Nickel | Ni2O3 | 2,58 |
| Kupfer | Cu2O | 1,67 |
| Kupfer | CuO | 1,75 |
10
15
20
15
30
Wie Fig. 1 zeigt, wird beim Drahtexplosions- bzw.
beim Kathodenzerstäuben in dem Target in geringer Menge enthaltenes Oxid und am Target oder im
Plasmagas enthaltene gasförmige Sauerstoff zur Bildung feinster Teilchen 3 herangezogen. Diese feinsten
Teilchen 3 werden dann bei dem Drahtexplosions- bzw. dem Kathodenzerstäuben in das dabei gebildete Metall
2 der Gleit- bzw. Reibschicht 1 eingebaut
Bekanntlich können bei Mehrschichtwerkstoffen durch Diffusionsvorgänge spröde Phasen gebildet
werden, wie dies beispielsweise vom System Stahl/ CuPb 22 Sn/PbCu 2 Sn 10 bekannt ist Zur Vermeidung
der Bildung der Sprödphase Cu6Sn5 an der Bindungszone CuPb22Sn/PbCu2SnlO ist es bekannt, einen
Nickeklamm oder eine Nickelsperrschicht aufzubringen.
Auch bei den erfindungsgemäß hergestellten Mehrschichtwerkstoffen mit dispersionsverfestigter Gleit-
bzw. Reibschicht kann man eine Diffusionssperrschicht vorsehen. Beispielsweise empfiehlt sich eine solche
Diffusionssperrschicht, wenn eine aus AlSn 20 CuI bestehende Schicht auf eine Bronze (z. B. CuPb 22 Sn)
aufgesplittert wird. Da sich jedoch Nickel wegen seiner ferromagnctischen Eigenschaften schlecht für Kathodenzerstäubung eignet, kann man statt dessen auch eine
Nickel-Chrom-Legierung, insbesondere eine solche mit
etwa 20 Gew.-% Chrom, als Diffusionssperrschicht aufbringen. Eine solche Nickel-Chrom-Legierung läßt
sich sehr gut sputtern und zeichnet sich durch hervorragende Haftfestigkeit auf dem Träger und hohe
Wirksamkeit als Diffusionssperrschicht aus. Auch die Bildung einer Diffusionssperrschicht aus Chrom hat sich
in dieser Hinsicht bewährt
Anstelle der genanten Legierung AlSu 20 CuI können
auch andere Gleitlagerlegierungen, beispielsweise AlSu 40 Cu eingesetzt werden.
Fig.2 zeigt ein Mehrschichtgleitlager bzw. einen Schichtwerkstoff mit einem Stahlrücken 11, einer
Zwischenschicht 12 aus einer Notlauf eigenschaften aufweisenden Legierung, beispielsweise CuPb 22 Sn,
einer Diffumonssperrschicht 13 aus Nickel-Chrom-Legierung mit 20 Gew.-% Chromgehalt und einer durch
Kathodenzerstäubung aufgebrachten dispersionsverfestigten Gleitschicht 14 aus AlSn 20 CuI.
Während im zuvor geschilderten Ausführungsbeispiel die Dispersionsverfestigung der aufgestäubten Schicht
dadurch bewerkstelligt wurde, daß ein aus Strangguß oder Kokillenguß gefertigtes, geringe Oxidmengen und
gasförmigen Sauerstoff enthaltendes Target verwendet wurde, so kann auch eine zweite Möglichkeit herangezogen werden, durch geeignete Wahl der Zusammensetzung der Plasmagase in definierter Weise eine
Dispersionsverfestigung zu erzielen. Zum besseren Verständnis sei als Modell die Zerstäubung eines reinen
Metalls, nämlich Kupfer, gewählt
Als Plasmagas soll ein O2/Ar-Gemisch verwendet
werden. Allgemein ist die Bruttozusammensetzung der gesputterten Schichten durch die Raten auf die
Substratoberfläche auftreffenden Teilchen gegeben. Daraus resultiert, daß bei hohen Sauerstoffdrücken und
kleinen Metallzerstäubungsraten oxidische Phasen entstehen. Im Fall großer Metallzerstäubungsraten und
kleiner O2-Drücke sind die Niederschläge metallisch.
Dazwischen lassen sich — durch die Wahl der Plasmagaszusammensetzung und der eingestellten Metallzerstäubungsraten — reproduzierbar Übergangsphasen oder Gemische aus Metall und Metalloxiden in
den aufgesplitterten Schichten bilden.
Claims (15)
1. Schichtwerkstoff oder -werkstück mit auf einer Trägerschicht im Drahtexplosions- oder Kathodenzerstäubungsverfahren
(sputtering) aufgebrachter im wesentlichen metallischer Gleit- oder Reibschicht, gekennzeichnet durch die
Merkmale:
a) die Gleit- bzw. Reibschicht (1, 14) besteht aus dispersionsverfestigtem Verbundstoff, dessen
wesentlich härtere Teilchen (3) in wesentlich unter 1 Gew.-% liegender Menge in kleinster
Verteilung vorliegen,
b) die härteren Teilchen (3) sind in der elektrischen
Gasentladung gebildete und in statu nascendi in das Metall (2) der Gleit- bzw. Reibschicht
eingelagerte Kleinstteilchen aus Oxiden von in dem Metall enthaltenen Bestandteilen und
c) die härteren Teilchen (3) sind aus Oxiden solcher Metalle gebildet, für die gilt, daß das
Metalloxid größeres Volumen als das Metall selbst hat
2. Schichtwerkstoff oder Schichtwerkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbzw.
Reibschicht (1, 14) eine Dicke zwischen 0,005 mm und 0,050 mm, vorzugsweise 0,010 mm bis
0,030 mm aufweist
3. Schichtwerkstoff oder Schichtwerkstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Benutzung einer Legierung als metallisches Material die härteren Teilchen aus Oxiden mehrerer der
Legierungsmetalle bestehen.
4. Schichtwerkstoff oder Schichtwerkstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das metallische Material eine Gleitlagerlegierung mit einem oder mehreren der Metalle aus
der Gruppe von Aluminium, Blei, Kadmium, Zinn, Zink, Nickel, Kupfer ist.
5. Schichtwerkstoff oder Schichtwerkstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
metallische Material im wesentlichen aus einer Legierung der Art AlSn 20 oder AlSn 40, beispielsweise
AlSn 20 Cu bzw. AlSn 40 Cu besteht und die härteren Teilchen aus AI2O3 bestehen.
6. Verfahren zum Herstellen eines Schichtwerkstoffs oder eines Schichtwerkstückes nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Bildung der härteren Oxidteilchen erforderliche
Sauerstoff in Gasform durch Absorption in den bei der Di'ahtexplosions- oder der Kathodenzerstäubung
benutzten Target bzw. bei Benutzung mehrerer Targets in mindestens einem dieser Targets
eingelagert wird.
7. Verfahren zum Herstellen eines Schichtwerkstoffs oder Schichtwerkstücks nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Bildung der härteren Oxidteilchen erforderliche
Sauerstoff in Gasform während der Drahtexplosions- bzw. der Kathodenzerstäubung dem dabei
benutzten Plasmagas zugegeben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Target(s) durch Strangguß
oder Kokillenguß aus Gleitlagerlegierung gebildet wird bzw. werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das bzw. die Target(s) einer
kombinierten Vakuum-Wärmebehandlung zur Einstellung eines für die Bildung der härteren
Oxidteilchen erforderlichen Gehaltes an gasförmigem Sauerstoff unterwirft
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß man das bzw. die Targets) aus Gleitlagerlegierung in Strangguß oder Kokillenguß
in Vakuum oder unter Inertgasatmosphäre praktisch frei von Sauerstoff bildet
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Target bzw. die Targets vor Beginn der Drahtexplosionszerstäubung bzw. der
Kathodenzerstäubung durch Entgasen, ggf. unter Wärmeeinwirkung praktisch frei von Sauerstoff
macht
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß Argon als Plasmagas benutzt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer
oxidfreien Sperrschicht zwischen der Trägerschicht und der Gleit- bzw. Reibschicht, diese Sperrschicht
im Drahtexplosions- oder Kathodenzerstäubungsverfahren aufgeb rächt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Material der Sperrschicht
eine Nickel-Chromlegierung, insbesondere mit einem Chromgehalt von etwa 20% (Gew.), oder
reines Chrom verwendet wird.
15. Verfahren mach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Sperrschicht
und der Gleit- bzw. Reibschicht in demselben Plasmagas unmittelbar aufeinander folgend nur
unter Benutzung verschiedener Targets erfolgt.
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| DE2853724C3 DE2853724C3 (de) | 1981-07-16 |
Family
ID=6057000
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| DE2853724A Expired DE2853724C3 (de) | 1978-12-13 | 1978-12-13 | Schichtwerkstoff oder Schichtwerkstück sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
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| DE (1) | DE2853724C3 (de) |
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