DE3000279A1 - Lager und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lager zur Verwendung in einem Brennkraftmotor und auf ein Verfahren zur Herstellung
desselben, insbesondere auf ein Achsenlager, wie es zur Lagerung einer Kurbelwelle verwendet wird
sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Achsenlagers.
Ein Lager', wie es bei einem " Brennkraftmotor verwendet
werden soll, und das im nachfolgenden als Achsenlager bezeichnet wird, wird üblicherweise in der Weise hergestellt,
daß eine Lagermaterialschicht auf einen Grundkörper aufgebracht wird, beispielsweise eine zylindrische
Ip* Büchse, einen halbzylindrischen Metallkörper oder einen
zylindrischen Metallkörper. Dieses Herstellungsverfahren wird üblicherweise zur Herstellung von Achsenlagern verwendet
und alle geeigneten Haftmittel können verwendet werden, um auf den Grundkörper das Lagermaterial zu
bringen, das im nachfolgenden als Auflageschicht bezeichnet wird.
Wenn die Herstellungsgenauigkeit der Kurbelwelle und des Gehäuses, in dem das Achsenlager und die Kurbelwelle
13001B/O871
angeordnet sind, niedrig ist, und wenn weiterhin die Kurbelwelle im Gehäuse schlecht ausgerichtet ist, ist
die Kurbelwelle im Achsenlager unzureichend gelagert. Ein Zweck der bekannten Auflageschichten war es, durch
Formänderung der Auflageschicht die unrichtige Anpassung
zwischen dem Achsenlager und der Kurbelwelle auszugleichen. Ein anderer Zweck der bekannten Auflageschichten war es,
dem Achsenlager eine Einbettungsfähigkeit für Fremdpartikel zu verschaffen, um dadurch das Achsenlager vor
solchen Fremdpartikeln wie Quarz und Eisenpartikeln zu schützen, daß diese Fremdpartikel in den Auflageschichten
eingebettet wurden. Da jedoch die Ausgangsleistung neuerer Brennkraftmotoren, insbesondere Dieselmotoren, immer
höher wird, zeigt es sich, daß Auflageschichten insbesondere anfällig für Abschälerscheinungen sind, die aufgrund
von Materialermündung und unzureichender Auslegung für hohe Belastungen auftreten. Insgesamt bedeutet dies,
daß die Ermüdungsfestigkeit und die Aufnahmefähigkeit für Lasten der binären Metallegierungen nicht ausreichend
für die Anforderungen neuerer Brennkraftmotoren sind. Hinzu kommt, daß Dieselmotore zusehends mehr verwendet
werden, um den Brennstoffverbrauch herabzusetzen. Da die
Explosionsbelastung und mithin die Belastung, die auf
die Auflageschicht ausgeübt wird, bei Dieselmotoren höher sind als bei Benzinmotoren, wird die Auflageschicht
einer hohen Belastung ausgesetzt, so daß die Belastbarkeit der binären Metallegierungen für die Anwendung der
Auflageschichten von Dieselmotoren unzureichend ist.
Weiterhin wird die Auflageschicht bei einem Dieselmotor einer ständigen Wechselbelastung über einen langen Zeitraum
ausgesetzt, mit dem Ergebnis, daß Ermüdungserscheinungen der Auflageschicht auftreten. Wegen dieser Ermüdungserscheinung
in der Auflageschicht wird die Auflageschicht von binären Metallegierungen abgeschält und be-
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hält ihre Eigenschaften bezüglich Formanpassung und Lagerung
nicht langer in dem Ausmaße bei, wie es bei der Anwendung für Dieselmotoren erforderlich ist. Schließlich
kommt noch hinzu, daß neuere Benzinmotoren bei hohen Drehzahlen arbeiten, so daß die Widerstandsfähigkeit
gegen Belastung und Abschälerscheinungen von binären Metallegierungen für derartigen Motoren unzureichend ist.
Bei neuartigen Brennkraftmotoren, insbesondere Dieselmotoren, sind die Intervalle für den Ölwechsel lang. Daraus
ergibt sich ein Korrosionsverschleiß der Auflageschicht durch korrodierende organische Säuren, die sich im Schmieröl
während derartig langer Wechselintervalle ausbilden. Da die Korrosionsfestigkeit von herkömmlichen binären
Metallegierungen für neuartige Brennkraftmotoren unzureichend ist, wird die Auflageschicht in verhältnismäßig
kurzer Zeit verschlissen und die Lebensdauer des Achsenlagers verkürzt.
Es ist weiterhin bekannt, ein zusätzliches Element zu den binären Legierungen hinzuzufügen, um die Eigenschaften
derartiger Legierungen, wenn sie als Auflageschichten verwendet werden, zu verbessern. So werden ternäre Legierungen,
also solche Legierungen, die ein weiteres Element enthalten, beispielsweise Pb-Sn-Sb-Legierungen
oder Pb-Sn-Cu-Legierungen für Auflageschichten verwendet. Bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten
Untersuchungen wurde jedoch festgestellt, daß keine dieser ternären Legierungen eine ausreichende Verschleißfestigkeit,
Korrosionsfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit aufweist, wie sie für Auflageschichten bei neuartigen
Brennkraftmotoren verlangt werden. Die ternären Pb-Sn-Sb und Pb-Sn-Co-Legierungen haben eine niedrige Korrosionsfestigkeit,
insbesondere gegen korrodierende organische
13001SZOSf
Säuren im Schmieröl und daher treten vorzeitige Beschädigungen in den Auflageschichten auf, wie eingangs ausführlich
dargelegt. Eine ternäre Pb-Sn*-In-Legierung muß als· weiteren Nachteil einen verhältnismäßig hohen Anteil
von teuerem Indium enthalten und darüber hinaus entstehen
vorzeitige Beschädigungen der Auflageschicht insbesondere
dadurch, daß die Aufnahmefähigkeit für hohe Belastung und die Verschleißfestigkeit dieser ternären Legierung niedrig
sind. Eine Auflageschicht aus einer ternären Pb-Sn-In-Legierung
ist daher nicht zuverlässig.
ν In den vorstehenden .Erläuterungen von herkömmlichen Legierungen
für Auflageschichten wurden fünf Eigenschaften
dargestellt, näralic& die Korrosionsfestigkeit, die Ermüdungsfestigkeit,
die Aufnahmefähigkeit für hohe Belastung, die Verschleißfestigkeit und die1 Formanpassungsfähigkeit.
Es kann angenommen werden, daß, wenn man derartige Legierungen bei neuartigen Verbrennungsmotoren verwendet/
diese Eigenschaften einander beeinflussen, so daß unzureichende Werte der einen Eigenschaft die der anderen Eigenschaft
nachteilig beeinflussen und daher insgesamt die Zuverlässigkeitund die Lebensdauer der Auflageschicht
extrem herabgesetzt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, daß insbesondere die Verbesserung
der Verschleißfestigkeit wichtig für neuartige Verbrennungsmotore ist, bei denen die mechanische Belastung
der Auf lageschich teil verglichen mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren
^erhöht ist und weiterhin der Schmierzustand
der Auflagestäkicht wegen der langen Ölwechselintervalle
verschlechtert ist. Es wurde weiterhin erkannt, daß abgesehen von der Zusammensetzung der Auflageschicht
das Verfahren zur Herstellung dieser Auflageschicht wichtig für die Zuverlässigkeit derselben ist. Bei herkömmlichen
Verfahren zur Herstellung von Auflageschichten
ι se 01 i / ο δ 71
wurde eine Schicht auf ein Substrat durch Elektrolyse aufgebracht, durch Sintern, durch Walz- oder Schmiedeprozesse
od. dgl. Wenn die Schichten für Auflageschichten, die auf diese Weise hergestellt wurden, porös sind, ist
die Zuverlässigkeit der Auflageschicht gering, insbesondere aufgrund einer geringen Widerstandsfähigkeit gegen
Ermüdung.
Im Laufe der Untersuchungen über Achsenlager, insbesondere Auflageschichten für Achsenlager, wurde im Rahmen der
vorliegenden Erfindung erkannt, daß ein Achsenlager, das für neuartige Brennkraftmotoren geeignet ist, nicht durch
eine Technik gewonnen werden kann, die lediglich die Zusammensetzung der bekannten ternären Metallegierung
verändert. Die Erfindung beruht daher auf den Erkenntnissen, wie sie oben im einzelnen erläutert sind.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Eigenschaften von Achsenlagern gegenüber denen bekannter Achsenlagern, die
aus herkömmlichen binären und ter.nären Metallegierungen hergestellt sind, zu verbessern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein.Achsenlager zu schaffen, das mit zufriedenstellender
Zuverlässigkeit bei neuartigen Brennkraftmotoren verwendet werden kann, bei denen die Motorausgangsleistung hoch
ist und weiterhin die Ölwechselintervalle lang.
Schließlich ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Herstellungsverfahren für derartige Achsenlager anzugeben, die zuverlässig bei neuartigen Verbrennungsmotoren
eingesetzt werden können.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auflageschicht eine Legierungsschicht aufweist,
die zu 5 bis 20 % aus Zinn, zu 0,05 bis 10 % aus wenigstens
einem Element der Gruppe: Indium / Thallium, zu 0,05 bis 5 % aus wenigstens einem, die Verschleißfestigkeit
erhöhenden Element der Gruppe: Antimon / Mangan / Wismut / Nickel / Kupfer / Kalzium / Barium / Blei
sowie unedlen Metallen besteht, wobei die Prozentangaben Gewichtsprozente sind. Die Aufgabe wird weiterhin durch
ein Verfahren zur Herstellung eines Achsenlagers insbesondere für Verbrennungsmotor gelöst, wobei das Herstellungsverfahren
die folgenden Schritte aufweist:
a) Auf den Grundkörper des Lagers wird wenigstens eine
Schicht aufgebracht, die wenigstens ein Element der Gruppe: Indium / Thallium aufweist, und wenigstens eine Schicht, die Blei,
Zinn und wenigstens ein, die Verschleißfestigkeit erhöhendes Element der Gruppe: Antimon / Mangan / Wismut / Nickel /
.Kupfer / Kalzium / Barium aufweist.
b) Diese Schichten werden auf eine Temperatur gebracht, bei der eine Diffusion zwischen den Elementen auftritt,
so daß die Auf lacfeschicht mit der Legierungsschicht durch
die Diffusion entsteht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Achsenlagers und der Verteilung eines Ölfilmdrucks, der in
einem Schmieröl auftritt, das sich·zwischen dem Achsenlager und der gelagerten Achse befindet,
150016/0571
Fig, 2 eine grafische Darstellung des Betrages der Korros ions-ver lus te,
Fig. 3 u. 4 grafische Darstellungen des Betrages des Verschleißes,
• Fig. 5 eine Darstellung einer Anordnung einer Welle, wie sie bei den Versuchen zur Bestimmung des
Betrages des Verschleißes verwendet wurde,
Fig. 6 eine grafische Darstellung des Betrages der dynamischen Korrisionsverluste.
In Fig. 1 ist mit Λ die Auflageschicht bezeichnet, die
an der Außenfläche eines ortsfesten Teiles des Achsenlagers,
angeordnet ist. Mit 2 ist eine Welle bezeichnet, die sich um die Wellenachse 2a in der Drehrichtung des
Pfeiles 3 dreht. Die Welle 2 übt eine Last auf die Auflageschicht 1 über einen nicht dargestellten Ölfilm
in Richtung des Pfeiles 4 aus. Bei Betriebsbeginn nach Herstellung der Welle utid des Achsenlagers verbleibt
eine Oberflächenrauhigkeit, die durch den Herste1lungsprozeß
des Achsenlagers bedingt ist, auf der Oberfläche
(der Auflageschicht und der Welle. Die Oberflächenrauhig-
z ' keit-liegt dabei in der Größenordnung von 0,5 bis 0,6
Mikron ( yU ici) in der Oberfläche der Auflageschicht 1
und in der Größenordnung von 0,6 bis 0,7 Mikron (J^m)
in der Oberfläche der Welle 2. Wenn die Drehbewegung der Welle 2 in Richtung des Pfeils 3 beginnt, wird die Oberfläche
der Auflageschicht, die weich ist, durch die Welle 2 geebnet. Demzufolge wird ein Teil der
Auflageschicht an der Oberfläche der Welle 2 angelagert
und es erfolgt ein Fließen der Auflageschicht aufgrund des Ölfilmdruckes. Nach der Anlagerung und dem Fließen
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- •--.. · 30Q0279
der Aiiflageschicht kann eine weiche Rotation der Welle 2
durch die weiche Kontaktoberfläche zwischen der Welle und der Auflageschicht festgestellt werden, die durch die
Formanpassung der Auflages.chd.cht bewirkt wurde.
Bleif das ein wesentlicher Bestandteil der Auflageschicht
entsprechend der vorliegenden Erfindung ist, ist ein Metall mit hoher Fonnanpassungsfähigkeit. Zinn, Indium und Thallium,
die dem Blei zugefügt werden, erhöhen die Fließfähigkeit des Bleis in einer derartigen Weise, daß ein Abriebverschleiß
der Auflageschicht durch die Welle nicht wahrschein-C
lieh ist.
Wenn die weiche Drehbewegung, wie oben dargestellt, beginnt, wird der Ölfilm in den engen Zwischenraum zwischen
der Auflageschicht T und der Welle 2 wegen der Viskosität des Ölfilm hineingezogen. Die Welle 2 befindet sich nun
im Kontakt zur Auflageschicht 1 über ein Zwischenmedium, . den Ölfilm, der zwischen der Welle 2 und der Auflageschicht
ist. Wenn sich ein Ölfilm zwischen der Welle 2 und der Auflageschicht 1 befindet, ist die Verteilung des Ölfilmdrucks
so, wie in Kurve 6 angedeutet. Die Dicke des Ölfilms ändert sich in Abhängigkeit von der Last, die von der drehenden
am. Welle auf die Auflageschicht ausgeübt wird. Wird der Ölfilm
dünn, steigt die Gefahr, daß ein direkter Kontakt zwischen der Welle 2 und der Auflageschicht 1 eintritt. Es ist daher
für Achsenlager in Brennkraftmotoren von besonderer Wichtigkeit, daß ein Ölfilm, der eine vorbestimmte Dicke, üblicherweise
2 Mikron, hat, sich zwischen der Welle 2 und der Auflageschicht 1 während des Betriebs des Brennkraftmotors
befindet. Um die Anwesenheit eines Ölfilms in der erwähnten Weise zu gewährleisten, ist es erforderlich, die Rauheit
der Welle 2 und der Äuflageschicht 1 auf einem extrem niedrigen
Betrag zu halten. Diese Gewährleistung der Rauheit
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kann durch Fonnanpassung erfolgen, wie zu Fig. 1 erklärt, oder durch entsprechende maschinelle Behandlung der Auflageschicht
und Welle. Bei neuartigen Brennkraftmotoren, bei denen die Ausgangsleistung und die Belastung des Achsenlagers
hoch ist, ist die Dicke des Ölfilms niedriger als bei herkömmlichen Brennkraftmotoren. Die Gefahr eines
direkten Kontaktes zwischen der Welle und der Auflageschicht ist deshalb bei neuartigen Verbrennungsmotoren
hoch und daher besteht die Gefahr der Beschädigung des Achsenlagers mit glatter Oberfläche. Eine derartige Beschädigung
tritt auf, wenn Achse und Achsenlager, die bei Stillstand des Verbrennungsmotors in direktem Kontakt sind,
beim Inbetriebsetzen des Motors gegeneinander bewegt werden. Hinzu kommt, daß die Oberfläche des Achsenlagers, die
bereits glatt ist, durch Korrosion uneben wird, die auftritt, wenn der Verbrennungsmotor über längere Zeit nicht
in Betrieb genommen wird=
Gemäß der vorliegenden Erfindung tragen Zinn, Indium, Thallium und.die die Verschleißfestigkeit erhöhenden
Elemente wie Mangan usw. zum Erhalt der ebenen Oberfläche des Achsenlagers bei. Im einzelnen erhöhen Zinn, Indium
und Thallium die Widerstandsfähigkeit der Auflageschicht
gegen korrodierende organische Säuren im Schmieröl. Andererseits erhöhen Mangan u„ dgl. die Verschleißfestigkeit der
Auflageschicht.
Bei neuartigen.Verbrennungsmotoren wird die Konzentration
der korrodierenden organischen Säuren im Betrieb der Motoren hoch, weil die Ölwechselintervalle lang werden. Die Auflage-.schicht
wird daher schnell durch die korrodierenden organischen Säuren im Schmieröl korrodiert, das eine hohe Temperatur,
beispielsweise 80 bis 140 C in der ölwanne hat.
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4^
Als Ergebnis dieser Korrosion wird die ebene Oberfläche des Achslagers uneben. Die Auskleideschicht, die im nachfolgenden
erläutert wird, kann durch die vorerwähnte Korrosion freigelegt werden und die Preilegung der Auskleidung
führt zu einer Geräuscherzeugung deshalb, weil die Auskleidung an die Kurbelwelle schlägt und hierdurch eine abnorme
Vibration des Verbrennungsmotors auftritt. Zinn, Indium und Thallium können der Preilegung der Auskleideschicht
besonders wirkungsvoll vorbeugen.
Die Ebenheit auf der Oberfläche der Auflageschicht kann auch durch die Verteilung des Ölfilmdrucks, wie sie Kurve 6
in Fig. 1 darstellt, verlorengehen. Wenn der Druck von seinem Maximalwert 6 max auf einen Wert von beispielsweise
6 e absinkt, ändert sich der Fluß des Schmieröls im engen Zwischenraum zwischen der Welle 2 und der Auflageschicht 1
von einen laminaren in einen turbulenten Fluß und gleichzeitig bilden sich Blasen in dem turbulenten Fluß.-Es entsteht
hierdurch eine Cavitations-Erosion aufgrund der Blasen.
Weiterhin entsteht die Veränderung des ölfilmdrucks, die
die Cavitations-Erosion bewirkt, ebenso an den Verbindungsstellen zwischen den Lagerteilen und Rillen im Achslager.
Wenn eine chemische Korrosion aufgrund der korrodierenden organischen Säuren im Schmieröl gleichzeitig mit der Cavitations-Erosion
auftritt, wird der Anteil der Auflageschicht der der Position des ölfilmdrucks 6 e entspricht, besonders
beschädigt. Aufgrund dessen wird ein Element der Gruppe, die Mangan enthält, der·Auflageschicht hinzugefügt, so daß
die Festigkeit gegen Verschleiß und Cavitations-Erosion der Auflageschicht und damit die Gefährdung für die Auflageschicht
herabgesetzt wird.
130018/0571
Aus den vorstehend erläuterten Gründen ist ein Achslager entsprechend der vorliegenden Erfindung als Element für
einen Verbrennungsmotor geeignet, das eine hohe.. Explosionsbelasirung
■ von einem Kolben des Verbrennungsmotors ausgesetzt ist, wobei dem Bauteil ein Schmieröl zugeführt wird.
Konkrete Beispiele für den Einsatz von Achslagern entsprechend der vorliegenden Erfindung sind Lager für eine Kurbelwelle
oder Lager für die Abtriebswelle eines Benzinmotors oder eines Dieselmotors. Das Achslager entsprechend der
vorliegenden Erfindung umfaßt wie in den bekannten Achslagern einen Stahlgrundkörper, eine Auskleideschicht aus
einer Kupferlegierung und einer Aluminiumlegierung, die auf den Grundkörper aufgebracht sind und die Auflageschicht,
die auf die Auskleideschicht aufgebracht ist. Weiterhin kann vorzugsweise eine.Blitzüberzugsschicht aus Zinn auf
der Auflageschicht oder der äußeren Oberfläche des Grundkörpers, der Auskleidung und der Auflageschicht aufgebracht
werden, so daß die Entstehung von Rost durch die Zinnschicht verhindert wird oder der geforderte Anteil von Zinn in
der Auflageschicht·durch die Zinnschicht geliefert wird.
Es wird nun die !Zusammensetzung einer Legierung für die
Auflageschicht entsprechend der vorliegenden Erfindung erläutert.
Zinn, das in der Bleiauflagelegierung entsprechend der vorliegenden
Erfindung enthalten ist, ist ein Element, das die Bleilegierung der vorliegenden Erfindung bereitstellt,
die im wesentlichen eine Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion und Verschleiß hat. In einer binären Blei-Zinnlegierung
diffundiert das Zinn normalerweise in die umgebende Auskleideschicht, da Zinn in die Legierung in metallischer
Form dispergiert ist. Aus diesem Grund wird die Verschleißfestigkeit
der Auflageschicht in unvorteilhafter Weise
130016/OBTt
niedrig, wenn die Auflageschicht in Betrieb ist. Im Gegensatz
dazu wird bei der Bleilegierung der vorliegenden Erfindung, die Additive von Indium (Thallium), Mangan u. dgl.
enthält, das Zinn in einem Ausmaß stabilisiert, daß die vorerwähnte Diffusion nicht auftritt, und zwar wegen der
großen Neigung zur Ausbildung von intermetallischen Verbindungen des Zinns. Die Betriebssicherheit betreffend
Formanpassung, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit wird erhöht und weiterhin wird die Korrosionsbeständigkeit
der Auflageschicht gegen die korrodierenden organischen Säuren im Schmieröl erhöht, weil das Zinn in der
erwähnten Weise stabilisiert wurde. Wenn der Zinngehalt weniger als 5 % ist, wird die Bleilegierung entsprechend
der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich gegenüber den Bleilegierungen mit 5 % oder mehr Zinn verbessert. Auf der
anderen Seite wird die Härte der Auflageschicht dann, wenn der Zinngehalt 20 % übersteigt, niedrig, speziell bei hohen
Temperaturen, mit dem Ergebnis, daß seine Eigenschaften, vor allen Dingen die Verschleißfestigkeit der Auflageschicht,
wesentlich in deren Betrieb verschlechtert werden. Aus diesem Grund beträgt der Zinngehalt vorzugsweise 10 bis 14 %.
Indium and Thallium verbessern die chemische Korrosionsbeständigkeit
der Auflageschicht gegen korrodierende organische Säuren im Schmieröl. Dazu stabilisieren das Indium und das
Thallium das Zinn wegen der Ausbildung von intermetallischen Verbindungen mit Zinn und verbessern damit die Paßfähigkeit
der Auflageschicht. Wenn der Gehalt wenigstens eines Elementes aus der Gruppe: Indium / Thallium weniger als 0,05 % ist,
wird die Auflageschicht nicht merklich verbessert verglichen mit den Bleilegierungen, die 0,05 % oder mehr dieses wenigstens
eines Elementes enthalten. Wenn jedoch andererseits der Gehalt dieses wenigstens ein Elementes 10 % übersteigt,
wird die Auflageschicht so weich, daß die Verschleißfestigkeit
13001670571
und die Festigkeit gegen Cavitations-Erosion der Auflageschicht
reduziert werden. Aus diesem Grund beträgt der Gehalt wenigstens einen Elementes vorzugsweise 0,5 bis 5 %.
Ternäre Auflagelegierungen auf der Basis von Blei, die Zinn und Indium (Thallium) enthalten, sind bekannt, wie
in der Beschreibung des Standes der Technik ausgeführt und haben gewisse erfolgreiche Resultate gezeigt, was die
Paßfähigkeit und die Beständigkeit gegen chemische Korrosion
angeht. Gleichwohl sind bei neueren Verbrennungsmotoren die Ausgangsleistung und die Belastung hoch und weiterhin
die Intervalle zwischen den Ölwechseln lang. Obwohl die gelagerte Oberfläche der Welle und die Auflageschicht
mittels des Paßfähigkeitseffektes der Auflage geglättet werden können, ist die so entstandene glatte Oberfläche
ständig Einflüssen unterworfen, wie beispielsweise chemischer Korrosion, Cavitations-Erosion, Abriebverschleiß
und direktem Kontakt zwischen den Metallen der Auflage und der Welle durch Verminderung der Dicke des Ölfilms, insbesondere
bei neueren Verbrennungsmotoren. Diese Einflüsse bewirken eine Unebenheit der glatten Lageroberfläche.
Sobald sich die Unebenheit der Lagerfläche herausstellt, wird die Auflage aufgrund ihrer Paßfähigkeit wieder geebnet
und hierdurch erneut eine glatte Lagerfläche erreicht. Wenn die Auflage jedoch keine Paßfähigkeit aufgrund besonderen
Abriebs mehr aufweist, ist die Lebensdauer des Achslagers beendet. Hinzu kommt, daß jeder der vorstehend geschilderten
beeinflussenden Faktoren, der eine größere Wirkung als die anderen Faktoren ausübt, die Auflage häufig, mikroskopisch
gesehen, ungleichförmig beschädigt. Die beispielsweise durch Korrosion ungleichförmig beschädigten Teile werden dann
gleichfalls durch die anderen Faktoren, z.B. Abrieb, Cavitations-Erosion und direkten Kontakt zwischen den Metallen,
130016/OS71
wie vorstehend geschildert, beschädigt. Es kann daher davon ausgegangen werden, daß die Auflage zunächst langsam und
dann zunehmend schneller mit zunehmendem Ausmaß der Beschädigung beschädigt wird·, und zwar durch eine Vielzahl
von Faktoren und nicht nur durch einen einzigen Faktor. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, daß es
für Achslager, die bei neureren Verbrennungsmotoren verwendet werden sollen, wichtig ist, eine Beschädigung der
Auflage durch einen Faktor zu vermeiden, da diese Beschädigung die Grundlage für die Beschädigung durch andere
Faktoren sein kann. Es ist jedoch nicht einfach, im Labo-
v- ratorium die Beschädigungen der Auflage zu reproduzieren,
wie sie in wirklichen Verbrennungsmotoren auftreten. Infolgedessen wurde früher das Betriebsverhalten der Auflage,
wie sie bei tatsächlichen Verbrennungsmotoren verwendet wurde, durch substituierende Eigenschaften angenähert,
wie beispielsweise den Betrag des Abriebs und des KorrosionsVerlustes der Auflage. In dieser Hinsicht kann
der dynamische Korrosionsversuch, der nachstehend erläutert
wird, einen Anhalt für das Verhalten der Auflage beim Gebrauch in Verbrennungsmotoren liefern. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung wurde erkannt, daß es unmöglich war, hervorragende Ergebnisse für Auflagen zum Gebrauch in
Λ-g Verbrennungsmotoren zu erzielen, indem lediglich der Anteil
der Bestandteile der ternären Pb-Sb-In (Tl)-Legierungen, wie sie eingangs beschrieben wurden, verändert wurde.
Es wurde vielmehr gefunden, daß zur Erzielung hervorragender Ergebnisse für Auflagen, wie sie in Verbrennungsmotoren
verwendet werden, ein Element oder "Elemente, die im wesentlichen die Verschleißfestigkeit der Bleilegierungen
verbessern, zu der Bleilegierung, die die Auflage bildet, und Zinn und Indium (Thallium) enthält, zugefügt werden muß.
Diese zusätzlichen Elemente sind wenigstens ein Element
130018/0B71
aus der Gruppe: Antimon,.Mangan, Wismut, Nickel, Kupfer,
Kalzium und Barium und sind in der Bleiverbindung der vorliegenden Erfindung enthalten in metallischer Form
oder in der Form intermetallischer Verbindungen
mit Zinn. Da Paßfähigkeit und Verschleißfestigkeit von Bleilegierungen sich widersprechende Eigenschaften
sind, ist, allgemein gesprochen, die Paßfähigkeit der Bleilegierungen, die eine sehr hohe Verschleißfestigkeit
haben, für eine Auflage nicht brauchbar. Die die Verschleißfestigkeit erhöhenden Elemente ent-sprechend
der vorliegenden Erfindung haben jedoch in vorteilhafter Weise nahezu keinen Einfluß auf die Paßfähigkeit. Die die
Verschleißfestigkeit erhöhenden Elemente werden nachstehend im einzelnen beschrieben.
Bei den die Verschleißfestigkeit erhöhenden Elementen erhöht Kupfer am besten und Nickel am zweitbesten die Verschleißfestigkeit
der Bleilegierung für die Auflage, die Zinn und Indium (Thallium) enthält. Kupfer und Nickel
vermindern jedoch die Korrosionsbeständigkeit der Auflage.
Während Barium und Kalzium eine niedrigere die Verschleißfestigkeit
erhöhende Eigenschaft haben, erhöhen sie andererseits die Beständigkeit gegen Korrosion. Antimon hat einen
die Verschleißfestigkeit erhöhenden Effekt, der niedriger ist als der von Barium und Kalzium, aber es hat den höchsten,
die Korrosionsbeständigkeit erhöhenden Effekt. Der die Verschleißfestigkeit erhöhende Effekt und der die Korrosionsbeständigkeit
erhöhende Effekt von. Mangan ist niedriger als der von Antimon und Kalzium und Barium.
Der die Verschleißfestigkeit erhöhende Effekt von Wismut ist.am niedrigsten, während der die Korrosionsbeständigkeit
erhöhende Effekt von Antimon der höchste ist, gefolgt von Wismut.
130018/0171
BAD ORIGINAL
-/- 300TÖ279
Wenn der Gehalt des die Verschleißfestigkeit erhöhenden Elementes oder der Elemente niedriger als 0,05 % ist,
wird die Verschleißfestigkeit der Bleilegierung, die Zinn und Indium (Thallium) enthält, nicht wesentlich verbessert.
Wenn dieser Gehalt 5 % übersteigt, wird die Auflagehärte so hoch, daß diePaßfähigkeit der Auflage vermindert
wird. Der erwähnte Gehalt beträgt daher vorzugsweise 0,2 bis 2 %. Es ist möglich, die Diffusion in die
Auskleideschicht aus Zinn, die in der Auflage enthalten ist, die die beschriebene Zusammensetzung hat, zuverhindern,
wenn eine Nickel- oder Silberschicht mit einer Dicke von 1 bia 3 Mikron zwischen der Auflageschicht und der
Auskleideschicht eingebracht wird.
DasVerfahren zur Herstellung der Achslager entsprechend
der vorliegenden Erfindung soll nun im Hinblick auf die verschiedenen Ausführungsformen erläutert werden.
Eine Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der
Achslager entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt die folgenden Schritte:
auf einem Träger wird eine Auskleideschicht mit einer Dicke von etwa 0,1 bis 2 mm aufgebracht;
auf dem aus Träger und Auskleideschicht bestehenden Grundkörper wird
eine erste Schicht, die wenigstens Blei und Zinn enthält, aufgebracht;
auf der ersten Schicht wird eine zweite Schicht oder Schichten aufgebracht, die wenigstens ein Element der
Gruppe: Indium / Thallium enthält;
die erwähnten Schichten werden auf eine Temperatur gebracht, bei der eine Diffusion zwischen den Elementen
dieser Schichten stattfindet. Bei diesem Schritt ent-
130018/0871
halten die zweite Schicht oder Schichten Indium und/oder .Thallium und die erste Schicht und die dritte Schicht,
die nachfolgend beschrieben wird, enthalten andere Elemente als Indium und/oder Thallium.
Nachdem die Schichten aufgebracht sind, diffundieren alle Elemente dieser Schicht ineinander, so daß eine dichte
und homogene Auflage erzielt wird. Die Dichte und Homogenität der Auflageschicht ist besonders wichtig, um Abschälerscheinungen
derselben zu vermeiden, die die Lebensdauer und die Betriebssicherheit beim Betrieb der Auflage
über eine lange Zeit unter ständiger hoher Wechsellast, wie sie bei neueren Verbrennungsmotoren, insbesondere
Dieselmotoren, auftritt, vermindern. In der Ausführungsform, wie sie vorstehend beschrieben wurde, kann die
erste Schicht gebildet werden durch eine Schicht, die Blei und Zinn enthält und darüber hinaus ein oder mehrere,
die Verschleißfestigkeit erhöhende Elemente, vorzugsweise Kalzium und Barium in der Form von feinen Pulvern, die
in das Beschichtungsbad für die erste Auflage hinzugefügt
werden. Diese feinen Pulver gelangen in die Auflageschicht, wenn das Beschichtungsbad während des- Beschichtungsvorganges
umgerührt wird. Das feine Pulver hat eine Korngröße von 0,1 bis 1 Mikron. Wenn d,ie Auflage bei einer Temperatur
von beispielsweise 300 bis 200° C erhitzt oder ausgeglüht wird, werden die die Verschleißfestigkeit erhöhenden
Elemente gleichförmig in der Auflageschicht verteilt, wodurch die Legierungsschicht der Auflageschicht erzielt wird.
Im Hinblick auf das Umrühren des Beschichtungsbades ist es
zweckmäßig, das- Bad durch, herkömmliche Pumpen umzurühren,
die die Besenichtungsflüssigkeit bei einer Rate von etwa
0,1 bis 2 l/Sekunde zuführen.
130018/0571
Die erste Schicht wird vorzugsweise unter den folgenden Bedingungen aufgebracht:
Zusammensetzung des .Galvanisierungsbades (g/1.)
Blei-Borfluorid (pb (BF4) Λ
Zinn-Bor fluor id JSn(BF4J2"]
Bor fluor säure ^"j Hydrochinon
Pepton
Gelatine
ρ - Naphtol Feine Teilchen
| - 4o - | 2oo; |
| mm P _ | 3o; |
| - 3o - | 12o; |
| - o,5 - | 3; |
| - o,1 - | 3; |
| - o,1 - | 3; |
| - o,1 - | 3; |
| 1o - | 5o. |
| 1 - | 5 |
| 5 - | 5o |
Stromdichte (A/dm ) Temperatur des Bades (0C)
Die Angaben für die Beschichtung emit indium ergeben sich
aus der folgenden Tabelle:
BAD ORIGINAL
Schwefelsäure-Indium- Verbindung
Schwefelsäure Natriumchlorid Traubenzucker Triethanolamin Schwefelsäure-Kalium-Verbindung
| 40 ~ | 210 | 105 - | 10 | 50 ± | 10 | 200 ί | 100 |
| 10 ^ | '"60 | 26 £ | 5 | 15 ± | 5 | 50 ± | 10 |
| 15 rv | 100 | 45 ί | 5 | 20 ± | 5 | 90 ± | 10 |
| 2 Λ* | 25 | 8 - | 2 | 4 ί | 2 | 20 ± | 5 |
| 1 Λ/ | 5 | 2,25 - | 0,25 | 1,25 - | 0,25 | 4,5 ± | 0,5 |
| 70 Λ/ | 320 | 150 - | 10 | 80 i | 10 | 300 ± | 20 |
«α
O Stromdichte (A/dm ) OT Temperatur des Bades (0C)
pH-Wert des Bades
| 1 /■ | ss 10 | weniger | 2 | 10 | 2 | — | 30 |
| 10 /^ | »/ 50 | 10 | 40 | 10 | 40 | ||
| 3,8 | oder | ||||||
10
In den Tabellen 1 und 2 der Zusammensetzung des Beschichtungsbades
sind die bevorzugten Zusammensetzungen B. Die Konzentration der Borfluoride in den Beschichtungsbädern
ist dabei in der Größe der metallischen Ionen-Konzentration ausgedrückt.
Die Beschichtungsbader der Borflourid-Verbindungen, die
in der nachfolgenden Tabelle angegeben sind, können zur Beschichtung mit Indium verwendet werden.
Tabelle 2
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Zusantnensetzung A B(D B(2)
| Indium-Borfluorid | 100 - | 210 | 110 - 10 | 200-10 |
| flu (BP4) 3"J | ||||
| Borfluorsäure | 10 - | 35 | 15 ± 5 | 30± 5 |
| Borsäure | 15 - | 60 | : 25 - 10 | 50 - 10 |
| Amnoniumborfluorid | 40 - | 110 | 50 - 10 | 100 - 10 |
Das folgende Beschichtungsbad aus Cyanid-Verbindungen kann zur Beschichtung mit Indium verwendet werden.
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Indiumchlorid - 15 - 60;
Kaliumzyanid 14o - I60;
Kaiiumhydroxid 3o - 4o
Dextrin 3o - 4o
130018/057?
| 15 - | 2o |
| 2 _ | 5 |
| 5 - | 1o |
| ,1 - | o,5 |
| 15 - | 25 |
Das folgende Beschichtungsbad kann bevorzugt zum Beschichten mit Thallium verwendet werden,
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/1)
Thallium-Borfluorid . 1oo - 15o
Borfluorsäure
Pepton
Cresol
Stromdichte (A/dm2)
Temperatur des Bades (0C)
In einer anderen Ausführungsform des Herstellungsverfahrens
entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine ternäre Legierung von Blei, Zinn und einem die Verschleißfestigkeit
erhöhenden Element aufgetragen und dann wird eine Beschichtung mit Indium und/oder Thallium durchgeführt,
gefolgt von einer Erwärmung für die Diffusion. Das- beVorzugte Element zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit in
der ternären Legierung ist Kupfer-und Antimon.
Die folgende Zusammensetzung wird vorzugsweise verwendet, um die ternäre Legierung mit Kupfer aufzutragen.
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Blei-Borfluorid I5o - 2oo
Zinn-Borfluorid 5 - 15
Kupfer-Borfluorid 1 - 3
Gelatine 1-3
Hydrochinon 1 <- 3
Stromdichte (A/dm2) 3 ~ 5
Temperatur des Bades (0C) 10-50
130018/0571
Die folgende Zusammensetzung des Beschichtungsbades wird
vorzugsweise verwendet, um eine ternäre Legierung mit Antimon aufzutragen.
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Blei-Borfluorid [pb (BF4) 2"
Zinn-Bor fluor id JjBn(BF4) £
Antimon-Bor fluor id (Sb(BF4J3"!
Borfluorsäure (HBF4"!
Borsäure
Hydrochinon
Pepton
Stromdichte (A/dm ) Temperatur (0C)
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird eine erste Legierungsschicht aus einer binären Legierung von Blei und Zinn auf der Auskleideschicht aufgebracht,
eine zweite Schicht oder Schichten von Indium und/oder Thallium wird auf die erste Schicht aufgebracht
und eine dritte Schicht, die ein die Verschleißfestigkeit V.V erhöhendes Element enthält, wird auf die zweite Schicht
aufgebracht, worauf der Erwärmungsprozeß für die Diffusion
folgt. Die bevorzugten, die Verschleißfestigkeit erhöhenden Elemente, die als dritte Schicht aufgebracht werden, sind
Mangan, Wismut und Nickel.
Bevorzugt wird die folgende Zusammensetzung verwendet, um eine Manganschicht aufzubringen:
| 60 - | I00 |
| 8 - | 16 |
| O,o5- | o,5 |
| 5o - | 2oo |
| 15 - | 80 |
| o,5 - | 3 |
| o,1 - | 1 |
| 1 - | 5 |
| 15 - | 35 |
13ÖÖ1S/0S71
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Manganchlorid ' 3oo - 4oo
Ammoniumchlorid 15o - 25o
Kaliumrhodanat 1 - 3
Stromdichte (A/dm2) 5 - 1o
Temperatur des Bades (0C) 18 - 5o
pH-Wert des Bades 6,ο - 6,5
^ Nickel wird vorzugsweise als Legierung von Nickel und
Zinn aufgebracht. Vorzugsweise wird die folgende Zu-■ sammensetzung verwendet/ um die Legierung aufzubringen:
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Z inn-Bor fluorid
Nickel - Borfluorid
Ammon iumfluorid
Nickel - Borfluorid
Ammon iumfluorid
Stromdichte (A/dm2)
Temperatur des Bades (0C)
Temperatur des Bades (0C)
Bei den geschilderten Ausführungsformen wird eine quaternäre
Auflagelegierung aus Blei, Zinn, Indium (Thallium)
und einem die Verschleißfestigkeit erhöhenden Element erzeugt. Es versteht sich, aus der Beschreibung dieser
-Ausführungsformen, daß das Herstellungsverfahren für die
Auflagen kompliziert wird, wenn die Anzahl der verwendeten Legierungskomponenten zunimmt. Auflagen, die mehr
als vier Legierungskomponenten enthalten, sind nicht praktikabel, weil der Prozeß zur Herstellung der Auflage
| 15 - | 35 |
| 4o - | 8o |
| 4o - | 8o |
| 1 - | 5 |
| 5o - | 7o |
13OÖ1670B71
kompliziert wird. Wenn jedoch die Beschichtungsverfahren der Ausführungsformen, wie sie vorab geschildert wurden,
verwendet werden, können auch Auflagelegierungen, die 5 oder mehr Legierungskomponenten enthalten, erzeugt werden,
wie weiter unten geschildert.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Auflage wird eine erste Schicht aufgebracht, die aus einer ternären
Legierung mit Blei, Zinn und Kupfer besteht, eine zweite . Lage wird aufgebracht durch Beschichtung mit Indium und/oder
Γ Thallium und eine dritte Lage wird aufgebracht durch Beschichtung
mit Mangan, Nickel oder Zinn, bei einem anderen Verfahren werden feine Partikel von Kalzium und Barium dem
Beschichtungsbad der binären Legierung aus Blei und Zinn oder der ternären Legierung aus Blei, Zinn und Kupfer oder
Blei, Zinn und Antimon zugefügt und eine Beschichtung mit Indium und/oder Thallium wird durchgeführt, nachdem die
Schicht aus der binären oder ternären Legierung aufgebracht wurde. In einem weiteren Verfahren wird nach der Beschichtung
mit der binären oder ternären Legierung, die in den anderen Verfahren erörtert wurde, eine Schicht Mangan,
Wismut oder Nickel aufgebracht.
In noch einer weiteren Aus führungs form der vorliegenden Erfindung wird eine Sperrschicht oder -schichten mit einer
Dichte von 1 bis. 3 Mikron auf der Auskleideschicht aufgebracht, die aus Silber und/oder Zinn besteht, bevor die
Auflageschicht aufgebracht wird, wobei die Auskleideschicht
entweder durch Gießen oder Sintern erzeugt wird. Eine oder mehrere derartige Sperrschichten dienen dazu, der
Abnah,e an Paßfähigkeit der Auflageschicht vorzubeugen, wobei die Abnahme durch Diffusion des Zinns in die Auskleideschicht
während des Betriebs des Achslagers in Ver-
130016/0671
brennungsmotoren auftritt. Die eine oder mehrere Sperrschicht
kann durch bekannte Beschichtungsverfahren von Nickel und Silber aufgebracht werden. Beispielsweise kann
die folgende, an sich bekannte Zusammensetzung für die vorliegende Erfindung verwendet werden:
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Silberzyanid 3^7 ~ 5'2
Kaliumzyanid Badspannung (V)
Stromdichte (A/dm2) Temperatur des Bades (°C)
| 75 - | 9ο |
| 4 - | 6 |
| ,5 - | 2,5 |
| 2ο - | 3ο |
| 4 - | 6 |
| 15 - | 2o |
| 15 | |
| 2 - | 4 |
| o,2 | |
| 2o - | 25 |
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Silberzyanid Kaliumzyanid Kaliumkarbonat Badspannung (V) Stromdichte (A/dm2)
Temperatur des Bades (0C)
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Silberzyanid Kaliumzyanid Kaliumkarbonat
Aufheller (Kohlendisulfid und eine alkoholische Lösung)
Stromdichte (A/dm2) Temperatur des Bades (0C)
Der Aufheller ist beispielsweise 1o ml Äthylalkohol,
2 ml Kohlendisulfid und 5 ml Äthyläther.
130016/0071
| 36 | Spuren |
| 6o | 5-4 |
| 15 | - 4o |
| in | |
| o, | |
| 2o | |
| 2ο - | 4ο | 35 |
| 1 | 45 | |
| 3 | ||
| ,3 | ||
| ο | ,8 | |
| ο |
( Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Silberzyanid Kaliumzyanid Kaliumkarbonat Kaliumhydroxid
Reaktionsprodukte von Acetylaceton
und Kohlendisulfid
Sulfoniertes öl, z.B. Sulforicinat
2
Stromdichte (A/dm ) o,5 - 4o
Stromdichte (A/dm ) o,5 - 4o
Temperatur des Bades (0C) . 2o - 4o
In der Ausführungsform, in der eine oder Sperrschichten
aufgebracht werden, kann die Sperrschicht entweder eine einfache Silber-oder Nickelschicht sein oder eine doppelte
Schicht, wobei die untere Schicht eine Nickelschicht und die obere Schicht eine Silberschicht ist, wobei diese
letztere Doppelschicht bevorzugt ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird
eine zusätzliche Schicht von Zinn auf der obersten Schicht der Auflageschicht der vorbeschriebenen Ausführungsformen
aufgebracht, d.h. der zweiten Schicht oder der dritten Schicht. Die Zinnschicht hat eine Dicke von 1 bis 3 Mikron
und kann ebenso auf der gesamten Oberfläche des Grundkörpers und auf den vorh.er aufgebrachten Schichten aufgebracht
werden. Der Zweck dieser zusätzlichen Zinnschicht ist es, die Bildung von Rost auf der rückwärtigen
Oberfläche des Achslagers zu verhindern, wobei sich dieser Rost in der Zeit zwischen 10 und 20 Stunden nach Gebrauch
des Achslagers bildet. Ein weiterer Zweck ist es, den Zinngehalt der ersten Schicht zu kompensieren, wobei
dieser Gehalt unzureichend für den Zinngehalt der Legie-
13001Ö/0871
rungsschicht der Auflageschicht ist. Die zusätzliche Zinnschicht verbleibt, oder auch nicht, nach der Erwärmung
für die Diffusion, durch welche das Zinn in die darunterliegenden Schichten diffundiert. Als Ergebnis dieser Diffusion
wird der Zinngehalt der ersten Schicht, der niedriger als der gewünschte Zinngehalt der Auflageschicht ist, durch
das Zinn der zusätzlichen Schicht kompensiert. Ob die zusätzliche Zinnschicht an der äußersten Oberfläche der Auflage
verbleibt, hängt vom Zinngehalt der ersten Schicht ab, der Diffusionserwärmungstemperatur und der Dicke der
zusätzlichen Zinnschicht. Wenn der Zinngehalt der ersten Schicht im Bereich von 4 bis 9 % liegt, und wenn weiterhin
die Dicke der zusätzlichen Zinnschicht größer als 1 Mikron ist, verbleibt die zusätzliche Schicht üblicherweise an
der äußersten Oberfläche der Auflage. Weil die zusätzliche verbliebene Zinnschicht dünn ist, ist anzunehmen, daß wenn
die Achslager der vorliegenden Erfindung in einem Verbrennungsmotor
montiert werden, die unteren Schichten schnell freigelegt werden, nachdem die zusätzliche Zinnschicht
init der Kurbelwelle od.dgl. infolge ihrer konformen Lagerung in Berührung
gekonmen ist. Es werden nur bevorzugte Bedingungen zur Herstellung
der Auflageschicht und der Sprerrschicht, die bereits erwähnt wurde, erläutert.
Zunächst soll der Zinngehalt der ersten Schicht (die wenigstens Blei und Zinn enthält) und durch Galvanisieren
direkt oder durch die Sperrschicht aufgebracht wurde, nicht mehr als 10 %, vorzugsweise 8 % sein. Wenn der Zinngehalt
10 % übersteigt, sind die aufgebrachten Schichten nicht dicht, mit dem Ergebnis,-daß sich die Eigenschaften,
vor allem die Beständigkeit der Auflage gegen Ermüdung, verschlechtern.
130016/0571
Wenn weiterhin die Dicke der ersten Schicht, der zweiten Schicht bzw. Schichten von Indium und/öder Thallium und
der dritten Schicht dick werden, kann die Gesamtdicke dieser Schichten örtlich variieren. Wenn die Gesamtdicke
jedoch örtlich variiert ist es schwierig, einheitliche Schichten zu erhalten, was manchmal zu Abschälerscheinungen
der nicht einheitlichen Schichtoberflächen durch Eermüdung führen kann. Die Gesamtdicke der drei Schichten
soll daher vorzugsweise nicht kleiner als 5 Mikron und nicht größer als 20 Mikron sein. Die Dicken der ersten, zweiten und
dritten Schicht sind -vorzugsweise nicht mehr als 16 bzw. 2 bzw. 2 Mikrc
Drittens besteht die Auskleideschicht vorzugsweise im wesentlichen aus Kupfer, ferner zusätzlich aus Blei und
Zinn. Der Bleigehalt liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 5 bis 25 % und der Zinngehalt der Auskleideschicht
im Bereich von 3 bis 12 %.
Viertens wird die Diffusionserwärmung vorzugsweise bei einer
Temperatur von 140 bis 250 C durchgeführt, so daß eine Diffusion zwischen sämtlichen Elementen der ersten, zweiten
und dritten Schicht wie auch der zusätzlichen Zinnauflageschicht stattfinden kann. Die gewünschte Zusammensetzung
der Auflagelegierung wird durch diese Diffusion erreicht. Wenn eine gleichmäßige Diffusion der Elemente aller Schichten
stattfindet, wird die Zusammensetzung der Legierungsschicht bestimmt durch das Verhältnis des Gehaltes der
Elemente in jeder Schicht und das Gewicht der Auflage und schließlich wird eine einzige Auflageschicht erhalten.
Die gleichmäßige Diffusion ist wünschenswert, weil Metallphasen oder intermetallische Mischphasen fein in der
Matrix der einen Auflageschicht dispergiert werden und weiterhin werden diese Phasen gleichmäßig über die gesamte
Auflage verteilt. Demzufolge wird eine Hochtempe-
130016/0671
ratürdiffusion bei einer Temperatur im Bereich von
140 bis 200° C über eine Zeit von 60 bis 120 Minuten durchgeführt. Eine derartige Hochtemperaturdiffusion
über einen langen Zeitbereich kann jedoch für manche Zusammensetzungen der Schichten nicht wünscherawert sein.
Wenn in dieser Beziehung betrachtet der Gehalt eines niedrigschmelzenden Metalles, beispielsweise Zinn, in
einer aufgebrachten Schicht so groß ist, daß diese Schicht schmilzt oder weich wird, wenn die anderen Schichten
weder schmelzen noch weich werden, kann eine homogene und dichte Struktur der Auflage durch die Hochtemperaturdiffusion
über einen langen Zeitraum nicht erhalten werden. In einem derartigen Fall wird die Diffusions- ■
temperatur vorzugsweise niedriger sein. Bei einer niedrigeren Diffusionstemperatur wird jedoch eine einheitliche
Auflage nicht immer erzielt.
Im nachfolgenden wird die vorliegende Erfindung anhand
eines Beispiels weiterhin im einzelnen erläutert.
Bei diesem Beispiel wurden Auflageschichten/folgenden Zusammensetzung
erzielt.
130010/0671
BAD ORIGINAL
Prob'e
Pb
Sn Jn/Ti Cu
0.5
| 1 | Rest | 5 | 0.05 | IhI |
| 2 | Il | 5 | 3 | TJl 1 |
| 3 | Il | δ | 1 | In 2 |
| 4 | ■I | δ | 6 | TJ10.5 |
| 5 | Il | 11 | 2 | - |
| 6 | Il | 11 | 7 | |
| 7 | ■I | 14 | 3 | |
| δ | Il | 14 | 9 | |
| 9 | Il | 17 | 1 | |
| 10 | π | 17 | 5 | |
| 11 | Il | 20 | 5 | |
| 12 | η | 20 | 10 | |
| 13 | Il | 9 | 7 | |
| 14 | Il | 5.5 | 1 | |
| 15 | Il | 10 | 2 | |
| 16 | Il | 16 | 3 | |
| 17 | Il | 10 | ||
| 1δ | Il | 15 | ||
| 19 | Il | 10 | ||
| 20 | ■ I | 10 |
Bi Ni
Ca Ba Sb
5.0
1.0
0.1
2 — — _ ο _
- - 0.2
3.0
1.0
4.0
0.1
2.0
- - 0.3
- - 0.5
Die Zahlenangaben in Tabelle 3 sind Gewochtsprozente und die Prozentangaben für Indium/ Thallium sind Prozentangaben
für Indium, sofern in Tabelle 3 nicht etwas anderes vermerkt ist. Die Proben 19 und 20 sind Kontrollproben, die
eine Auflagezusammensetzung haben, die nicht in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt.
130018/0071
Auf einem Stahlblech wurde eine Auskleideschicht, bestehend aus 23 % Blei, 3,5 % Zinn und dem Rest Kupfer durch Sintern
aufgebracht und eine 2 Mikron dicke Mittelschicht wurde auf die Auskleideschicht als Sperrschicht aufgalvanisiert.
Des weiteren wurden die Auflageschichten mit der Zusammensetzung,
wie sie in Tabelle 3 aufgeführt ist, auf die Sperrschicht aufgebracht und zwar unter den Versuchsbedingungen,
wie sie nachstehend erläutert sind.
A-1. Zuerst eine Pb-Sn-Cu-Schicht dann eine In oder
In and Tl-Schicht (Probe 2) -Zinngehalt kleiner als 10 %.
(1) Galvanisierungsbedingungen einer Pb-Sn-Cu-Legierung Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l):
Blei-Borfluorid 16o
Zinn-Borfluorid 2o
Kupfer-Borfluorid o,5
Gelatine 2
Hydrochinon ' 2
Stromdichte (A/dm2) 5
Temperatur des Bades (°c) 25
Schichtdicke (Mikron) 16
130016/0571
(2) Galvanisierungsbedingungen für In
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/1)
Schwefelsäure-ludium-Verbindung 1o5
Schwefelsäure 26
Natriumchlorid 45
Traubenzucker 5o
Triethanolamin 5
Schwefelsäure-Natrium-Verbindung 3
Stromdichte (A/dm2) 3
Temperatur des Bades (0C) - 25
pH-Wert des Bades 2,2
Schichtdicke (Mikron) 2
A-2. Zuerst eine Pb-Sn-Cu-Schicht und dann eine In oder In und Tl-Schicht (Proben 9, 18 und 19) Zinngehalt
größer als 10 %.
(1) Galvanisierungsbedingungen einer Pb-Sn-Cu-Legierung
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
Blei-Borfluorid Z inn-Borfluorid
Kupfer-Borfluorid Gelatine
Hydrochinon
Hydrochinon
Stromdichte (A/dm ) Temperatur des Bades (0C)
Schichtdicke (Mikron)
1 300 1B/C
| Probe 9 | Probe 18 | Probe 19 |
| 16o | 16o | 16o |
| 2o | 2o | 2o |
| 2 | 2 | 2 |
| 2 | 2 | 2 |
| 2 | 2 | 2 |
| 2 | 5 | 3 |
| 25 - | 25 | 25 |
| 16,5 | 16 | 17 |
(2) Galvanisierungsbedingungen für eine In and eine In and Tl-Legierung.
Die Galvanisierungsbedingungen für Indium waren dieselben wie unter A-1 (2), mit der Abweichung, daß die Dicke der
aufgebrachten Indium-Schicht von Probe 9 0,5 Mikron betrug. Das Aufbringen der In und Tl-Legierung wurde in der Weise
durchgeführt, daß zunächst das Indium mit einer Dicke von 1 Mikron und dann das Thallium mit einer Dicke von 0,5 Mikron
aufgebracht wurde.
Die Galvanisierungsbedingungeh für Thallium waren wie folgt:
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l):
| Thallium-Borfluorid | 125; |
| Borfluorsäure | 18; |
| Pepton | 4; |
| Cresol | 8 |
| 2 Stromdichte (A/dm ) |
o,3 |
| Temperatur des Bades ( C | ) 20. |
| (3) Galvanisierungsbedi | ngung für |
Da 5 % des Zinns aus der ersten Schicht nach der Diffusionserwärmung
gewonnen worden wäre, wurde eine dünne zusätzliche Zinnschicht als dritte Schicht«mit einer Dicke von -etwa 2 Mikron
aufgebracht, um den Zinngehalt der ersten Schicht nach der Diffusionserwärmung auszugleichen.
B-I. Zuerst eine Pb-Sn-Schicht, dann eine In-Schicht and
schließlich eine Schicht eines die Verschleißfestigkeit erhöhenden Elementes (Proben 3, 4 und 14) - Zinngehalt
kleiner als 10 %.
130016/0571
(1) Galvanisierungsbedingungen für die erste Pb-Sn-Schicht
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/1)
Blei-Borfluorid Z inn-Borfluorid
Gelatine
Hydrochinon
Hydrochinon
Probe Probe Probe
3 4 14
90 90 90
10 10 7 2 2 0,5 2 2 3
Stromdichte (A/dm ) Temperatur des Bades (0C)
Schichtdicke (Mikron)
30
14
14
30
11
11
40 15
(2) Galvanisierungsbedingungen für In
Die Galvanisierungsbedingungen für Indium waren dieselben
wie in A-1 (2) mit der Abweichung, daß die Schichtdicke der
Indium-Schicht bei Probe 4 3 Mikron betrug und bei Probe 14 0,5 Mikron.
(3) Galvanisierungsbedingungen für Bi and Mn (a) Bi-Galvanisierung
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades
(g/l)
Wismuttrioxyd Überclorsäure
Cresol
Bindemittel
Bindemittel
Probe
3
3
Probe 11
| 40 | 5 | 40 |
| 140 | 140 | |
| 1 | 1 | |
| 0, | 5 | 0,5 |
| 5 | 5 | |
| 20 | 20 | |
| 0, | 1 | |
Stromdichte (A/dm ) Temperatur des Bades ( C)
Schichtdicke (Mikron)
130016/OS71
JJ. i : ■: ■ 'I
(b) Galvanisierungsbedingungen für Mn
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/1):
| Manganchlorid | 350 |
| Ammoniumchlorid | 200 |
| Kaliumrodanat | 2 |
| Stromdichte (A/ din ) |
5 |
| Temperatur des Bades (0C) |
22 |
| pH-Wert des Bades | 6,5 |
| Schichtdicke ' (Mikron) |
3 |
(4) Galvanisierung der vierten Sn-Schicht
B-2. Zuerst eine Pb-Sn-Schicht, dann eine In-Schicht und
drittens eine Schicht mit einem die Verschleißfestigkeit erhöhenden Element (Proben 5, 10 und 12) - Zinngehalt
größer als 10 %.
(1) Galvanisierungsbedingung für die erste Pb-Sn-Schicht. Die Galvanisierungsbedingungen für die erste Pb-Sn-Schicht
waren dieselben wie bei den Proben 3 und 4 unter B-1 (1), mit der Abweichung, daß die Schichtdicke bei Probe 5,14 Mikron
betrug, bei Probe 8,11 Mikron und bei Probe 12, 9 Mikron.
(2) Galvanisierungsbedingungen der zweiten In-Schicht.
Die Galvanisierungsbedingungen für Indium waren dieselben wie ι in A-1 (2) mit Ausnahme, daß die Schichtdicke für die Indium-
Schicht bei Proben 5, 10 und 12, 2, 2,5 und 4,5 Mikron betrug.
(3) Galvanisierungsbedingungen der dritten Schicht (a) Proben 5 und 12.
130016/0671
Z us amme ns et ζ ung des Galvanisierungsbades (g/i)
Zinn-Borfluorid Nickel_Borfluorid
Ammonium-Fluorid
Stromdichte (A/dm )
ο Temperatur des Bades ( C)
Schichtdicke (Mikron) (b) Probe 10
| Probe 5 | Probe 12 |
| 25 | 25 |
| 60 | 60 |
| 60 | 60 |
| 3 | 3 |
| 65 | 65 |
| 0,3 | 1 |
Die Galvanisierungsbedingungen für Mangan waren dieselben wie unter B-1, (3), (b) mit der Abweichung, daß die
Schichtdicke 0,5 Mikron betrug.
(4) Galvanisierungsbedingungen für die vierte Schicht
Zinn wurde im Wege der Blitz-Galvanisierung aufgetragen und zwar bei Probe 5 mit einer Schichtdicke von 1 Mikron, bei
Probe 10 mit einer Schichtdicke von 2 Mikron und bei Probe 12 mit einer Schichtdicke von 3 Mikron.
C. Erste Schicht aus Pb, Sn and einem dieVerschleißfestigkeit
erhöhenden Element, die zweite Schicht aus In und die dritte blitzgalvanisierte Schicht aus Sn
(Proben 6,-7, 15 und 16) - Zinngehalt größer als 10 %.
(1) Galvanisierungsbedingungen der ersten Schicht
1SÖ01*/0S71
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
- 3Θ- -
Probe 6
Probe 7
Barium (fein pulverisiert)
50
Stromdichte (A/dm ) Temperatur des Bades (0C)
Schicktdicke (Mikron
30
12
12
30
13,5
13,5
Probe
15
15
30
14,5
14,5
Probe 16
| BIei-Borfluorid | 90 | 90 | 90 | 90 |
| Zinn-Borfluorid | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Gelatine | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Hydrochinon | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Kalzium (fein pul | ||||
| verisiert) | 50 | - | 50 | - |
(2) Galvanisierungsbedxngungen für In
Die Galvanisierungsbedxngungen für Indium waren dieselben wie unter A-1 (2) mit der Abweichung, daß die Schichtdicke
bei Probe 6 3,5 Mikron betrug, bei Probe 7 1,5 Mikron, bei Probe 15 1 Mikron und bei Probe 16 1,5 Mikron.
(3) Blitz-Galvanisierungsbedingungen für Sn
Es wurde eine Zinnschicht im Wege der Blitz-Galvanisierung mit einer Schichtdicke von 0,5, 0,8, 0,2 bis 0,3 und
2,0 Mikron und zwar jeweils für die Proben 6, 7, 15 und 16
aufgebracht.
D-1. Erste Schicht aus Pb-Sn-Sb und zweite Schicht aus
In (Proben 1 und 13) - Zinngehalt kleiner als 10 %.
(1) Galvanisierungsbedxngungen für die Pb-Sn-Sb-Schicht
130016/0871
Zusammensetzung des Galvanisierungsbades (g/l)
- 4Θ· -
Probe 1 Probe 13
Blei-Borfluorid
Z inn-Borfluorid
Antimon-Borfluorid
Bor-Fluorsäure
Borsäure
Hydrochinon
Pepton
80 12
0,3 120 50
0,5
80 12
0,3 120 50
Stromdichte (A/dm ) Temperatur des Bades (0C)
Schichtdicke (Mikron)
25 10
25 10
(2) Galvanisierungsbedxngungen für die In-Schicht
Die Galvanisierungsbedxngungen für Indium-Schicht -waren dieselben wie unter A-1 (2) mit der Abweichung, daß die
Schichtdicke bei Probe 1 0,5 Mikron betrug und bei Probe 13 3,5 Mikron.
D-2. Erste Schicht aus Pb-Sn-Sb, zweite Schicht aus In oder In and Tl und dritte Schicht aus Sn (Proben 8 und 17)
- Zinngehalt größer als 10 %.
(1) Galvanisierungsbedxngungen für die ersten Pb-Sn-Sb-Schicht.
Die Galvanisierungsbedxngungen für die erste Schicht der Legierung aus Blei, Zinn und Antimon waren dieselben wie
unter D-1/ mxt der Abweichung, daß die Schichtdicke bei
Probe 8 15 Mikron und bei Probe 17 18 Mikron betrug.
13001S/QS71
(2) Galvanisierungsbedingungen der zweiten In-Schicht
und der In und Tl-Schichten
Die Galvanisierungsbedingungen der Indiumschicht bei kProbe
waren dieselben wie unter A-1 (b), mit der Abweichung, daß die Schichtdicke 4,5 Mikron betrug. Die Galvanisierungsbedingungen
der In und Tl-Schichten waren dieselben wie bei Probe 18, die unter A-2 (2) beschrieben wurde mit der
Abweichung, daß die Schichtdicke der Indium- und Thalliumschichten jeweils 0,7 Mikron betrugen.
(3) -Galvanisierungsbedingungen der dritten Sn-Schicht
Zinn wurde im Wege der Blitz-Galvanisierung mit einer
Schichtdicke von 0,8 bzw. 0,6 Mikron bei den Proben 8 bzw. 17 aufgetragen.
E. Einzelne Schicht aus Pb-Sn bzw. Pb-Sn-Cu-Legierung (Proben 19 und · 20, Kontrollproben).
F. Die Galvanisierungsbedingungen für die einzelne Schicht
der Probe 20 waren dieselben wie die für Probe 15, mit der Abweichung, daß dem Galvanisierungsbad keine feinen
Kalziumpartikel zugesetzt waren.
Nach der Ausbildung der Schichten unter den vorstehend geschilderten Versuchsbedingungen wurden die aufgebrachten
Schichten auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis
180° C gebracht, so daß sich eine Auflageschicht durch
Diffusion ausbilden konnte. Die Proben, die eine Auflageschicht aufwiesen, wurden einem Korrosionsbeständigkeitstest unter den folgenden Versuchsbedingungen unterworfen:
130016/OS71
BAD ORIGINAL
Schmieröl: Schmieröl nach SAE 30, mit einem Zusatz von einem Gewichtsprozent Oleinsäure als
korrodierende organische Säure.
Öltemperatur: 120° C.
Versuchszeit: 60 Tage.
Versuchszeit: 60 Tage.
Kontakt zwischen Proben und Öl: Die Proben wurden
vollständig in das Schmieröl eingetaucht.
Der Korrosionsverlust (mg/cm ) der Proben nach dem Versuch
ist in Fig. 2 aufgetragen. Aus Fig. 2 folgt deutlich, daß die Proben, die einen hohen Anteil von Indium hatten,
d.h. Probe 10 (5 % Indium und 1 % Mangan), Probe 11 (5 % Indium und 4 % Wismut) und Probe 12 (10 % Indium und
2 % Nickel) eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aufwiesen. Andererseits kann festgestellt werden, daß
bei Probe 9 (1 % Indium und 3 % Kupfer) mit einem niedrigen Indiumgehalt also eine relativ gute Korrosionsbeständigkeit
erzielt wurde. Die Verschleißfestigkeit der Proben, die eine Auflageschicht aufwiesen, wurde unter den folgenden
s Versuchsbedingungen getastet.
— 1 Drehzahl: 2.000 min
Oberflächendruck: 130^ 130 kg/cm
Versuchszeit: 1,5 Stunden
Schmieröl: SAE 30
Temperatur des Schmieröls: 120C
130018/OS71
Werkstoff der Welle: S 35 C (Kohlenstoffstahl)
Form der Welle: geschlitzte Welle wie in Fig. 5
dargestellt. Oberflächenreihigkeit 0,4 bis 0,8 Mikron.
Achslager: innerer Durchmesser 55 mm.
Oberflächenrauhigkeit der Gleitoberfläche 0,4 bis 0,8 Mikron.
Die verwendete Versuchsanordnung war für wiederholte Ermüdungsversuche
bei Achslagern unter dynamischer Belastung ausgelegt. Der Gewichtsverlust der Proben nach den Versuchen
ist in Fig. 3 aufgetragen. Wie aus Fig. 3 deutlich wird, war die Verschleißfestigkeit von Probe 9 (3 % Kupfer),
Probe 11 (4 % Wismut) und Probe 18 (1 % Kupfer) hervorragend.
Die Versuchsbedingungen, wie oben beschrieben,
wurden dahingehend verändert, daß die Versuchszeit auf 200 Stunden verändert wurde. Die Ergebnisse dieses
Langzeitversuchs sind in Fig. 4 dargestellt. Ein Vergleich von Fig. 4 mit Fig. 3 zeigt deutlich, daß die Neigung zum
Verschleiß in Fig. 4 von der in Fig. 3 abweicht. Es kann angenommen werden, daß dies das Ergebnis von Beschädigungen
der Proben ist, die zusätzlich zum Verschleiß durch Korrosion der Proben über die lange Versuchszeit von 120 Stunden
aufgetreten sind.Die Proben 1 bis 18 der vorliegenden Erfindung zeigen hervorragende Ergebnisse bezüglich der
Langzeit-Verschleißfestigkeit.
Die Proben, die eine Auflageschicht aufwiesen, wurden einem
dynamischen Korrosionstest unter den folgenden Versuchsbedingungen unterworfen, so daß die Eigenschaften der Auflage
unter Versuchsbedingungen untersucht wurden, bei denen gleichzeitig chemische Korrosion und mechanischer Verschleiß
auftraten.
13Q018/0S71
Belastung: 50 kg/cm
Schmieröl: Schmieröl entsprechend SAE 30 für Dieselmotoren
mit einem Zusatz von 1 % Oleinsäure.
+ 2
Oberflächendruck: 4,5 - 0,5 kg/cm Drehzahl der Welle: 2.250 min
Werkstoff der Welle: S 45 C
ν Form der Welle: geschlitzte Welle wie in Fig. 5 dar
gestellt. Oberflächenrauhigkeit 0,4 bis 0,8 Mikron.
Achslager: innerer Durchmesser 52 mm and Breite 20 mm.
Oberflächenrauhigkeit der gleitenden Oberfläche 0,4 bis 0,8 Mikron.
Temperatur des Schmieröls: 140° C
Versuchszeit: 100 Stunden.
f, .., Mit der verwendeten Versuchs anordnung wurde eine dynamische
Wechsellast aufgebracht. Der Gewichtsverlust der Proben nach dem Versuch ist in Fig. 6 aufgetragen. Aus Fig. 6 folgt
seutlich, daß die Proben 8, 10, 11 und 12 einen niedrigen
Gewichtsverlust durch dynamische Korrosion aufwiesen. Diese Proben hatten ebenfalls einen niedrigen chemischen Korrosionsverlust,
wie aus Fig. 2 folgt. Der Gewichtsverlust der anderen Proben war in etwa gleich und stimmte daher nicht
mit der Tendenz dieser Proben entsprechend den Fig. 2 bis 4 überein.
L e e r s e i t e
Claims (1)
- 3. Januar 19 79 Patentansprüche:/I J Lager, insbesondere für Brennkraftmotoren mit einem Grundkörper und einer auf diesem aufgebrachten Auflageschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageschicht eine Legierungsschicht aufweist, die zu 5 bis 20 % aus Zinn, zu 0,05 bis 10 % aus wenigstens einem Element der Gruppe Indium / Thallium, zu 0,05 bis 5 % aus wenigstens einem, die Verschleißfestigkeit erhöhenden Element der Gruppe Antimon / Mangan / Wismut / Nickel / Kupfer / Kalzium / Barium / Blei sowie für. den Rest aus Verunreinigungen besteht, wobei die Prozentangaben Gewichtsprozente sind.2. Lager nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Legierungsschicht 10 bis 14 % Zinn enthält.3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsschicht 0,5 bis 5 % wenigstens eines Elementes der Gruppe Indium / Thallium enthält.r 4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsschicht 0,2 bis 2 % des die Verschleißfestigkeit erhöhenden Elementes enthält.K/Tn.- 33 462130016/05715. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrschicht, die wenigstens ein Element der Gruppe: Silber/ Nickel enthält, zwischen dem Grundkörper und der Auflageschicht angeordnet ist.6. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager ein Achslager eines Verbrennungsmotors ist, das einer Explosionsbelastung durch einen Kolben des Verbrennungsmotors ausgesetzt ist, und daß ein Schmieröl dem Lager zugeführt wird.7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der Auflageschicht 5 bis 20 Mikron beträgt.8. Lager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper aus einer stählernen Halterung sowie einer Auskleideschicht aus einer Kupfer- oder Aluminiumlegierung besteht, die auf die Halterung aufgebracht ist.9. Verfahren zur Herstellung eines Lagers für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, mit den Verfahrensschritten:a) auf den Grundkörper des Lagers wird wenigstens eine Schicht aufgebracht, die wenigstens ein Element der Gruppe: Indium / Thallium aufweist und wenigstens eine Schicht, die wenigstens ein, die Verschleißfestigkeit erhöhendes Element der Gruppe: Antimon / Mangan / Wismut / Nickel / Kupfer / Kalzium / Barium aufweist;b) diese Schichten werden auf eine Temperatur gebracht, bei der eine Diffusion zwischen den Elementen auftritt und weiterhin die Auflageschicht mit der Legierungsschicht gebildet wird.130016/067110. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:a) . auf den Grundkörper wird eine erste Auflage, die wenigstens Blei und Zinn, und zwar in einem Anteil von vorzugsweise weniger als 10 % und mehr als 8 % enthält, aufgebracht;b) auf der ersten Schicht wird eine zweite Schicht aufgebracht, die wenigstens ein Element der Gruppe: Indium / Thallium enthält.11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennze„ichnetr daß·-die erste Schicht als galvanisierte Schicht aufgebracht wird, die wenigstens ein die Verschleißfestigkeit erhöhendes Element außer Zinn und Antimon enthält.12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verschleißfestigkeit erhöhende Element aus der Gruppes Kalzium / Barium gewählt ist und dem Galvanisierungsbad in Form eines feinen Pulvers zugesetzt wird.13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das feine Pulver eine Korngröße von 0,1 bis 1 Mikron hat und daß die zugesetzte Menge des feinen Pulvers im Galvanisierungsbad im Bereich von 10 bis 50 g/l liegt.14. Verfahren nach Anspruch. 13, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine die Verschleißfestigkeit erhöhende Elemente Kupfer oder Antimon ist und in dem Galvanisierungsbad gelöst ist.130016/057!15. Verfahren nach. Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, ' daß die erste Schicht als galvanisierte Schicht aufgebracht wird, die aus Blei und Zinn besteht und daß auf der zweiten Schicht eine dritte Schicht aufgebracht wird, die das die Verschleißfestigkeit erhöhende Elemente enthält, das vorzugsweise aus der Gruppe: Mangan / Wismut / Nickel ausgewählt ist, und daß die dritte Schicht durch Galvanisieren aufgebracht wird.16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinngehalt der Legierungsschicht der Auflageschicht nicht weniger als 10 % beträgt und daß eine zusätzliche galvanisierte Zinnschicht nach der Ausbildung der zweiten und dritten Schicht aufgebracht wird, so daß der Zinn der zusätzlichen Schicht den Zinngehalt der e.rsten Schicht ausgleichen kann, der unzureichend für den Zinngehalt der Legierungsschicht ist„17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch, gekennzeichnet, daß ein oder zwei Sperrschichten, die aus wenigstens einem Metall der Gruppe: Silber / Nickel bestehen, auf dem Grundkörper aufgebracht werden und daß die Legierungsschicht auf diesen Sperrschichten aufgebracht wird.130016/0871
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