DE3120461A1 - Lagerwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Lagerwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung

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DE3120461A1
DE3120461A1 DE19813120461 DE3120461A DE3120461A1 DE 3120461 A1 DE3120461 A1 DE 3120461A1 DE 19813120461 DE19813120461 DE 19813120461 DE 3120461 A DE3120461 A DE 3120461A DE 3120461 A1 DE3120461 A1 DE 3120461A1
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Description

KRAUS & WEISERT
PATENTANWÄLTE 3 I 2 U 4 O I
DR WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER ■ DR.-ING. ANNEKÄTE WEISERT DIPL-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 ■ D-8OOO MÜNCHEN 71 · TELEFON 089/79 70 77-79 70 7B · TELEX 05-212156 kpatd
TELEGRAMM KRAUSPATENT
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft Lagerwerkstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Mehrschichtige Lagerwerkstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung werden von der Anmelderin in den US-PSen 4 189 522 und 4 121 928 (JA-AS 2441/80) beschrieben. Das aus diesen Patentschriften bekannte Lagermaterial wird hergestellt, indem man Pulver auf einen Stahlstreifen gibt, das Pulver und den Stahlstreifen mittels Walzen so preßt, das dazwischen eine Bindung erzeugt wird, und
dann das mehrschichtige Material sintert. Bei den in diesen Patentschriften verwendeten Maßnahmen wird das Pulver zu zwei- oder dreischichtigen Verbundlagermaterialien gewalzt. Es hat sich gezeigt, daß bei der Kontrolle der Dicke des aufgetragenen Pulvers Schwierigkeiten auftreten, wenn die in diesen Patentschriften beschriebenen Verfahren verwendet werden. Weiterhin hat sich gezeigt, daß, wenn die Dicke der Pulverschichten erhöht wird, Risse an den Endteilen der Pulverschichten, die beim Walzen erhalten werden, auftreten. Wird das in diesen Patent-
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Schriften beschriebene Verfahren verwendet, so treten die oben beschriebenen Schwierigkeiten auf, und bei der Herstellung von Lagerwerkstoffen mit großer Dicke beobachtet man Schwierigkeiten. Das gemäß den bekannten Verfahren hergestellte Lagermaterial besitzt einen niedrigen Dehnungsgrad, der von den mechanischen Eigenschaften, die Lagerwerkstoffe aufweisen müssen, um Lager mit ausgezeichneten Eigenschaften herzustellen, die Zähigkeit und Ermüdungsfestigkeit stark beeinflußt. Erfindungsgemäß wird eine Lösung für die Schwierigkeiten, die bei der Durchführung der bekannten Verfahren in der Praxis auftreten, zur Verfügung gestellt.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Lagerwerkstoffen oder Lagermaterialien zur Verfügung zu stellen, gemäß dem Lagerwerkstoffe großer Dicke leicht hergestellt werden können.
Erfindungsgemäß soll ein Lagerwerkstoff und ein Verfahren zu seiner Herstellung zur Verfügung gestellt werden, wobei der Lagerwerkstoff einen Dehnungsgrad bzw. Prozentgehalt der Dehnung aufweist, der wesentlich höher ist als der bekannter Lagerwerkstoffe.
Erfindungsgemäß soll ein Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung von Lagerwerkstoffen zur Verfügung gestellt werden, einschließlich der Verfahrensstufe, bei der das Metallpulver extrudiert wird.
Erfindungsgemäß soll ein neues und nützliches Lagermaterial zur Verfügung gestellt werden, welches als Antifriktionsmaterial für die Herstellung von gleitenden Elementen, wie Lagerbuchsen, Lagerschalen, Laufbüchsen, Zapfenlager, Schuhe, gleitende Platten und gleitende Elemente, die in
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Kupplungen, Bremsen usw. verwendet werden, und Kollektoren geeignet ist.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 und 2 Blockdiagramme, in denen die Reihenfolge der Verfahrensstufen des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung der Lagerwerkstoffe dargestellt ist;
Fig. 3 "bis 9 schematische Ansichten, in denen das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung der Lagermaterialien in einer Fabrik dargestellt ist und die Verfahrenestufen einzeln erläutert werden;
Fig. 10 bis 13 Schnittansichten zur schematischen Erläuterung der Strukturen verschiedener Formen der erfindungsgemäßen Lagerwerkstoffe; das Lagermaterial ist im Querschnitt gezeigt, den man erhält, wenn man den Lagerwerkstoff in Streifenform parallel zu seiner Längsrichtung, nämlich der Walzrichtung, schneidet;
Fig. 14 bis 16 Mikrographien (10Ofach) verschiedener Formen des erfindungsgemäßen Lagermaterials, wobei das Lagermaterial im Querschnitt dargestellt ist, den man erhält, wenn man das Lagermaterial in Streifenform parallel zu seiner Walzrichtung schneidet;
Fig. 17 und 18 Modelle, in denen die Strukturen der Lagermaterialien im Schnitt dargestellt sind, die gemaß dem Verfahren der US-PS 4 121 928 hergestellt werden, und sie zeigen die Lagerwerkstoffe in Schnittansicht, wobei man den Schnitt erhält, wenn man das Material in Streifenform parallel zu seiner Walzrichtung schneidet;
Fig. 19 eine Mikrographie (10Ofach) der Struktur des nach dem bekannten Verfahren hergestellten Lagermaterials; und
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Fig. 20 bis 22 Schnittansichten (Modelle) der Strukturen der Formen der Lagerwerkstoffe, die in den Fig. 11 Ms 13 dargestellt sind und auf die eine Plattierung und eine oberste Lage aufgebracht wurden.
In der vorliegenden Anmeldung wird der Ausdruck "Lagerwerkstoff" verwendet. Dieser Ausdruck ist synonym mit Lagermaterial.
Das erfindungsgemäße Lagermaterial und das erfindungsgemäße Verfahren zu seiner Herstellung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele erläutert.
B eispiel 1
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Verfahrensstufen, die bei der Herstellung eines einfachen erfindungsgemäßen Lagermaterials durchgeführt werden. Diese Verfahrensstufen sind das Vermischen des Pulvers 100, das Verdichten des Pulvers zu einer Form 101, die Wärmebehandlung 102, das Strangpressen 103, die Wärmebehandlung 104 und das Walzen 105. Die Walzstufe 105 ist nicht wesentlich, sondern eine Ge gebenenfalls-Maßnahme. Diese Stufe wird durchgeführt, wenn bei dem Produkt eine Fertigbehandlung erforderlich ist, nämlich dann, wenn die Dimensionsgenauigkeit eine Hauptforderung ist. Die in Fig. 1 dargestellten Verfahrensstufen werden besser verstanden werden, wenn man sie zusammen mit den schematischen Ansichten der Fig. 3 bis 5 betrachtet, wo das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert wird. Arbeitet man gemäß diesen Verfahrensstufen, so werden verschiedene Arten von Pulverproben 1 bis 15, wie sie in der Tabelle am Ende der Beschreibung aufgeführt werden, vermischt. Man erhält dabei eine Pulvermischung. Diese wird bei einem Druck von 1,5 bis 2,5 t/cm zu der gewünschten Form verpreßt bzw. verdichtet. Dann wird das verpreßte bzw. geformte Pulvermaterial einer Hitze-
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&
oder Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterworfen, die unter derjenigen liegt, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, wie bei 35O°C. Die Behandlung erfolgt während 4 h. Danach wird das in der Hitze behandelte, geformte Pulvermaterial 1 in einen Behälter 2 (Fig. 3) gegeben. Das Strangpressen des Materials erfolgt mit einem Strangpreßstempel 3 bei einem Druck von 2 bis 3 t/cm (Fig. 4). Das Strangpreßverhältnis beträgt 10:1 bis 15:1 (oder die Reduktionsfläche bzw. Einschnürung beträgt 1/10 bis 1/14). Das stranggepreßte Material 4 wird auf eine Wickelmaschine C1 aufgewickelt (Fig. 4). Das Material 4 wird dann von der Wickelmaschine C1 mittels einer Aufwickelmaschine A abgewickelt und durch einen Wärmebehandlungsofen H geleitet, wo es einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterworfen wird, die unter der Temperatur liegt, bei der die Verfestigung der Aluminiumlegierung beginnt, wie bei 35O°C. Die Behandlung dauert beispielsweise 4 h. Das in der Hitze behandelte, stranggepreßte Material 41 wird zwischen einem Paar Walzen R eines Walzwerks geleitet, so daß man einen Materialstreifen 42 erhält, dessen Dicke durch Walzen auf einen vorbestimmten Wert verringert wurde und der auf eine andere Wickelmaschine C2 aufgewickelt wird (Fig. 5).
In Fig. 10 ist ein typisches Modell des Materials 42 im Querschnitt dargestellt, welches man erhält, indem man das Material 42 in einer Richtung parallel zu der Walzrichtung des Materials 41 schneidet. Fig. 14 ist eine Mikrophotographie (10Ofach) der Struktur des Materials 42. Zum Vergleich werden Modelle der Strukturen der Lagermaterialien, die gemäß den US-PSen 4 121 928 und 4 189 erzeugt werden, in Querschnitten dargestellt, die man erhält, wenn man das Material parallel zu der Walzrichtung schneidet (Fig. 17 und 18). Eine typische optische Mikrophotographie davon ist in Fig. 19 dargestellt. Aus diesen Fi-
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guren ist eindeutig ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Lagermaterial die Zusatzstoffe einheitlicher in Teilchen kleinerer Größe verteilt enthält als das Lagermaterial, das nach dem Stand der Technik hergestellt worden ist.
Unter Bezugnahme auf die am Ende der Beschreibung angegebene Tabelle werden die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Lagermaterials, das die gleiche Zusammensetzung besitzt wie das bekannte Lagermaterial, näher erläutert. Aus der Tabelle folgt, daß die Probe Nr. 4 aus erfindungsgemäßem Lagermaterial einen höheren Dehnungsgrad (Prozentgehalt der Dehnung) aufweist als insbesondere die Probe Nr. 16 gemäß dem Stand der Technik, die fast die gleiche chemische Zusammensetzung aufweist wie die Probe Nr. 4. Es ist weiterhin erkennbar, daß die Proben 1 bis 3 und 5 bis 15 des erfindungsgemäßen Lagermaterials einen verbesserten Dehnungsgrad (Prozentgehalt der Dehnung) besitzen als die Proben gemäß dem Stand der Technik, die die gleiche Zusammensetzung aufweisen.
In diesem Beispiel enthält das verwendete Pulvermaterial eine binäre Legierung von Sn-Pb, die durch Vorlegierung oder als Pulvermischung hergestellt worden ist, eine ternäre Legierung von Cu-Si-Al, die auf gleiche Weise hergestellt worden ist, eine quarternäre Legierung aus Cu-Si-Zn-Al, die auf gleiche Weise hergestellt worden ist, feste Schmiermittel, wie Graphitpulver, MoS2-PuIver, PbO-PuIver, PbFg-Pulver, WS2-PuIver und Polyimidpulver. Bei diesem Beispiel können die Wickelmaschine C1 und die Entwickelungsmaschine A, die in den Fig. 4 bzw. 5 dargestellt sind, selbstverständlich auch so angebracht sein, daß das stranggepreßte Material kontinuierlich in den Wärmebehandlungsofen H geleitet wird. Dies gilt ebenfalls für das im folgenden beschriebene Beispiel 2.
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Beispiel 2
In Fig. 2 ist ein Blockdiagramm der Verfahrensstufen dargestellt, die man durchführt, wenn das erfindungsgemäße Mehrschichten-Lagermaterial hergestellt wird. Die Verfahrensstufen umfassen das Mischen des Pulvers 200, das Verdichten bzw. Verpressen des Pulvers zu einer Form 201, die Hitzebehandlung 202, das Strangpressen 203, die Hitzebehandlung 204, das Walzen 205, das Verbinden unter Druck 206 und die Wärmebehandlung 207.
In den Fig. 6 bis 9 wird das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung von Lagermaterial in einem Werk erläutert. Das in. der Hitze behandelte, verformte Pulvermaterial 1 (verpreßtes Pulver), welches wie in Beispiel 1 erläutert erhalten wird, und ein Material für eine Verbindungsschicht 5 (ausgewählt aus der Gruppe von reinem Aluminiumblech oder einem Material, welches man erhält, wenn man reines Aluminiumpulver zu der gewünschten Form verpreßt), ein wärmeverformtes Pulvermaterial verpreßtes Pulver mit einem Gehalt an Schmiermittelzusatzstoff, der geringer im Anteil ist als der des Gehalts an Schmiermittelzusatzstoff des Materials 1, oder ein Abguß oder ein Basismaterial aus Abguß und gewalztem Material mit der Zusammensetzung, die der Zusammensetzung des verpreßten Pulvermaterials 1 entspricht, werden übereinandergelegt und in den Behälter 2 gegeben (Fig. 6) und unter Verwendung eines Strangpreßstempels 3 bei einem
Druck von 2 bis 3 t/cm mit einem Strangpreßverhältnis von 10:1 bis 15:1 (oder einer Einschnürung bzw. Verringerung der Fläche von 1/10 bis 1/15) stranggepreßt. Man erhält einen zusammengesetzten Strangpreßling 6 bzw. ein stranggepreßtes Mehrstoffmaterial 6, das eine Vielzahl von Schichten 11 und 51 aufweist und einen Bimetallstreifen darstellt bzw. ist. Das zusammengesetzte Material 6 wird auf eine Wickelmaschine C1 aufgewickelt (Fig. 7).
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Das auf die Wickelmaschine C1 aufgewickelte, zusammengesetzte Material 6 wird mit der Abwickelmaschine A abgewickelt und durch einen Warmebehandlungsofen H geleitet, wo es einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unter der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, wie bei 3500C, während 4 h unterworfen wird. Das in der Wärme behandelte, zusammengesetzte Material 61 wird zwischen ein Paar von Walzen des Walzwerks R1 geleitet. Man erhält einen Streifen aus zusammengesetztem Material 62, dessen Dicke durch Walzen auf einen vorbestimmten Wert verringert wurde und welches mit einer anderen Aufwickelmaschine C2 aufgewickelt wird (Fig. 8).
In Fig. 9 ist die Stufe des Verbindens unter Druck des zusammengesetzten Materials 62, welches auf die Aufwickelmaschine C2 zu einem Stahlstreifen 7 aufgewickelt worden ist, erläutert. Im folgenden wird die Stufe, bei der das verbundene Material einer Wärmebehandlung unterworfen wird, näher erläutert. Eine Abwickelmaschine A2 ist mit einem Stahlstreifen 7 aus kohlenstoffarmem Stahl bewickelt. Der Stahlstreifen 7 wird von der Abwickelmaschine A2 entnommen und durch einen Entfettungstank 8 geleitet, worin der Stahlstreifen 7 Trichloräthylengas ausgesetzt wird, um seine Oberflächen zu reinigen. Dann wird der Stahlstreifen 7 auf der zu verbindenden Oberfläche mit einer Drahtbürste 9 poliert. Auf einer weiteren Abwicklungsmaschine A3 ist das zusammengesetzte Material 62 aufgewickelt, das aus der Abwicklungsmaschine A3 entnommen und durch einen Entfettungstank 80 geleitet wird, worin das zusammengesetzte Material 62 Trichloräthylengas ausgesetzt ist, damit seine Oberflächen entfettet werden. Dann wird die Oberfläche des zusammengesetzten Materials 62, welche verbunden werden soll, mittels einer Drahtbürste 90 poliert. Die behandelte Oberfläche des Stahlstreifens 71 wird mit der behandelten Oberfläche des zusammengesetzten Materials 63 zusammengebracht, d.h. übereinandergelegt, und dann
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— /9 —
wird das Material durch ein Paar ¥alzen eines Walzwerks R2 geleitet. Dort wird auf das zusammengesetzte Material 63 und den Streifen 71 ein Druck angewendet, so daß sie sich miteinander verbinden und ein verbundenes Material 10 mit den vorbestimmten Dimensionen durch Walzen mit einer Walzreduktionsrate bzw. Walζverringerung von 30 bis 50% erzeugt wird.
Das verbundene Material oder Verbundmaterial 10 wird dann in dem Wärmebehandlungsofen H einer Wärmebehandlung unterworfen, damit die Bindung zwischen dem zusammengesetzten Material 63 und dem Stahlstreifen 71 verstärkt wird. Die Bedingungen bei der Wärmebehandlung oder bei der Temperatur und der Zeit können variieren, abhängig von dem verwendeten Pulvermaterial. Jedoch sollte die Temperatur bei der Wärmebehandlung des Verbundmaterials 10 so sein, daß sie bevorzugt zwischen 200 und 5200C liegt, damit die Bildung von spröden,- intermetallischen Verbindungen aus Al-Fe inhibiert wird. Das in der Wärme behandelte Verbundmaterial 10' wird auf eine Aufwickelmaschine C3 aufgewickelt.
In Fig. 12 ist in einem Modell die typische .Struktur des zusammengesetzten Materials 10' dargestellt. Die Fig.15 und 16 sind optische Mikrophotographien(100-f.) der Strukturen des zusammengesetzten Materials 10·, der Struktur, die in Fig. 15 dargestellt ist, mit einem niedrigeren Schmiermittelzusatzstoffgehalt und der Struktur, die in Fig. 16 dargestellt ist, mit einem höheren Schmiermittelzusatzstoff gehalt. Das gemäß den zuvor beschriebenen Verfahrensstufen hergestellte Lagermaterial 11 enthält die Schmiermittelzusatzstoffe einheitlich als feine Teilchen in der gesamten Struktur verteilt, wie es in Beispiel 1 beschrieben wurde. Der Grad der Dehnung bzw. der Prozentgehalt der Dehnung des Lagermaterials 11 ist wesentlich höher als der bei den bekannten Materialien.
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- Yi -
dieser Zersetzungstemperaturen liegen. Wenn die Menge an Zusatzstoff mit niedrigem Schmelzpunkt groß ist, kann der Zusatzstoff schmelzen und herausfließen, wenn die Temperatur zu hoch ist. Die Temperatur bei der Wärmebehandlung sollte daher einen Wert besitzen, bei dem dieses Phänomen vermieden werden kann.
(3) Die Strangpreßstufe (Extrusionsstufe) kann entweder eine kalte Strangpreß- oder eine heiße Strangpreßstufe sein. In den Fällen, bei denen der Zusatzstoff mit niedrigem Schmelzpunkt 20 Gew.% des verpreßten Pulvermaterials überschreitet, können Risse gebildet werden oder der Zusatzstoff mit niedrigem Schmelzpunkt kann schmelzen und herausfließen, wenn eine Heißstrangpreßstufe verwendet wird. In solchen Fällen sollte eine Kaltstrangpreßstufe eingesetzt werden.
(4) Die Wärmebehandlung, der das stranggepreßte Material unterworfen wird, ist ebenfalls eine wesentliche Verfahrensstufe bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. Diese Wärmebehandlungsstufe soll die Bindung zwischen den Teilchen weiter stärken und eine Metallisierung aktivieren. Diese Wärmebehandlungsstufe trägt zu dem erhöhten Dehnungsgrad des Lagermaterials bei. Die Zahlen in Klammern für
die Prozentgehalte der Dehnung der Proben Nr. 1, 3f 4 und ?
8, die in der Tabelle am Ende der Beschreibung angegeben 4
sind, stellen das Ergebnis von Versuchen dar, die mit dem \
Lagermaterial durchgeführt wurden, welches erhalten wurde, ;
indem man auf die Wärmebehandlungsstufe nach der Verpreß- ·*
stufe verzichtet hat und indem man auf die Wärmebehand- I
lungsstufe nach der Strangpreßstufe verzichtet hat. Es *
ist erkennbar, daß diese Proben einen niedrigeren Dehnungs- ]
grad aufweisen als die Proben, die den zuvor erwähnten |
beiden Wärmebehandlungsstufen unterworfen worden sind. Es ;
wird angenommen, daß das gleiche für die Proben Nr. 2, 5» f
6, 7, 9 und 10 gilt. Hinsichtlich der Atmosphäre, in der i
die Wärmebehandlung durchgeführt wird, wurden Versuche 1 bei der Wärmebehandlung in gekrackter NH,-Gasatmosphäre, in
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Die vorliegende Erfindung wurde anhand konkreter Formen in den Beispielen 1 und 2 erläutert. Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung in der Praxis müssen verschiedene Dinge beachtet werden, die im folgenden nach und nach erläutert werden, so daß die vorliegende Erfindung leicht zu verstehen ist.
(1) Die Verformung des Pulvermaterials, das in den Behälter gegeben wird, kann leicht erfolgen, indem man eine hydraulische Presse und eine Metallform verwendet. Die Verformung kann jedoch auch unter Verwendung von hydrostatischem Druck erfolgen, wobei man Lagermaterialien großer Längen erhält.
(2) Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Wärmebehandlung (die auch als Hitzebehandlung bezeichnet wird) des gepreßten Materials eine wichtige Stufe. Die Wärmebehandlung, die nach der Verpressung bzw. Verdichtung des Pulvermaterials zu der gewünschten Form erfolgt, ist wesentlich, um die Bildung von fehlerhaftem Material zu vermeiden. Insbesondere würden,wenn diese Wärmebehandlungsstufe nicht durchgeführt wird, Risse in dem Material bei der nachfolgenden Strangpreßstufe auftreten oder in dem stranggepreßten Material würde ein Quellen beobachtet werden, wodurch der Prozentgehalt der Dehnung des stranggepreßten Materials verschlechtert würde. Die Wärmebehandlung besitzt den Effekt, daß die Verbindung zwischen den Teilchen aus gepreßtem Pulvermaterial verstärkt wird, und dadurch werden die zuvor erwähnten Nachteile vermieden. Wenn eine Verstärkung der Bindung zwischen den Teilchen das einzige Ziel der Wärmebehandlung ist, sollte die Wärmebehandlung bevorzugt bei hohen Temperaturen während einer langen Zeit durchgeführt werden. Man sollte jedoch beachten, daß beispielsweise die Zersetzungstemperaturen von MoS2 und WS2 317° bzw. 500°C sind. Die Temperatur, bei der das verpreßte Pulvermaterial der Wärmebehandlung unterzogen wird, sollte daher im wesentlichen unterhalb
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N2-Gasatmosphäre und in Luft durchgeführt. Es wurde festgestellt, daß die Unterschiede in der Atmosphäre keinen merklichen Einfluß auf die Eigenschaften des gebildeten Lagermaterials ausüben.
(5) Bei der Walzstufe wird die Dicke des stranggepreßten Materials durch Walzen verringert. Auf die Walzstufe kann man verzichten, wenn dem Lagermaterial die gewünschten Dimensionen allein durch Strangpressen verliehen werden können.
(6) Es ist nicht wesentlich, daß der Stahlstreifen ein kohlenstoffarmer Stahl ist. Abhängig von der Verwendung, für die das Lagermaterial bestimmt ist, können nicht nur ein Streifen aus SpezialStahl, wie rostfreier Stahl, Hochdehnungsstahl usw. verwendet werden, sondern man kann ebenfalls Bleche aus solchem geschnittenen Stahl verwenden. Wie im folgenden näher erläutert wird, kann der Stahlstreifen bzw. das Stahlblech mit Nickel (Ni) oder Kobalt (Co) plattiert werden.
(7) Es ist nicht wesentlich, daß die Entfettung mittels eines Entfettungstanks.durchgeführt wird, der mit Trichloräthylengas gefüllt ist. Die Entfettung kann ebenfalls mit an sich bekannten anderen Reinigungsmitteln erfolgen.
(8) Die Mittel für die Polierung der Oberfläche, die verbunden werden soll, sind nicht auf eine Drahtbürste beschränkt, und andere bekannte Mittel, wie Sandgebläse, können stattdessen verwendet werden.
(9) Die Entfettung mittels eines Entfettungstanks und das Polieren mittels einer Drahtbürste können zuvor in getrennten Linien mit dem Stahlstreifen und einem einfachen oder zusammengesetzten Aluminiumlegierungsmaterial, das mit dem Stahlstreifen verbunden werden soll, erfolgen. Man kann ebenfalls auf das Entfetten oder auf das Polieren mittels einer Drahtbürste bei dem Stahlstreifen verzichten. Beispielsweise kann man auf das Entfetten mittels eines Entfettungstanks verzichten bei einem Stahl-
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streifen, der unmittelbar zuvor mit Ni plattiert wurde.
(10) Reines Aluminium ist das am meisten bevorzugte Material für eine Verbindungsschicht, wenn man die Affinität beim Verbinden gegenüber einem Stahlstreifen beachtet. Jedoch kann auch Cu, Ni, Si oder Mg zu dem reinen Aluminium zugegeben werden, wenn die Festigkeit der Verbindungsschicht erhöht werden soll. In diesem Zusammenhang wird auf die Beschreibung in Klammern bei Beispiel 2 verwiesen, wo das Verbindungsschichtmaterial 5 erläutert wird.
(11) Der Stahlstreifen und das einfache oder zusammengesetzte Material, das an den Stahlstreifen mit dem Walzwerk R2 gebunden wird, werden im allgemeinen aneinander gebunden, indem man eine Kaltwalzstufe bei einer Walzeneinschnürung bzw. -verringerung von 30 bis 50% durchführt. Zur Verringerung des Durchgangs bei der Walzenreduktion kann das Verbinden von Walzen durch Warm- oder Kaltwalzen erfolgen.
(12) Die Gründe, weshalb der Temperaturbereich für die Wärmebehandlung mittels des Wärmebehandlungsofens H bei der Wärmebehandlungsstufe 204 in Beispiel 2 auf einen Wert zwischen 200 und 520°C beschränkt wird,, sind wie folgt. Wenn die Temperatur unter 2000C liegt, wird keine zufriedenstellende Diffusion erreicht und die Verbindungsfestigkeit ist gering. Wenn andererseits die Temperatur 520°C übersteigt, ist die Aktivierung so ausgeprägt, \ daß das Stahlmaterial oder der Belag (Plattierung) und Al oder Aluminiumlegierung miteinander unter Bildung einer i spröden, intermetallischen Verbindung reagieren. Selbst- ' verständlich kann dieses Problem nicht zufriedenstellend j gelöst werden, sofern nicht die Zwischenbeziehung zwischen \ der Temperatur und der Zeit bei der Wärmebehandlung beachtet wird, und es ist sinnlos, Begrenzungen hinsichtlich der Temperatur allein zu geben; betrachtet man den Fall, j bei dem ein Stahlblech ohne darauf aufgebrachte Plattie-
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rung verwendet wird. Wenn die Temperatur im wesentlichen 46O°C nach dem Erhitzen des zusammengesetzten Materials während 1 h überschreitet, wird eine spröde Verbindung, wie Fe2AIc, gebildet und die Bindungsfestigkeit wird weiter verschlechtert. Wenn andererseits das verwendete Stahlblech eine darauf aufgebrachte Nickelplattierung enthält, tritt kein ausgeprägtes Wachstum einer intermetallischen Verbindung mit hoher Sprödigkeit auf und die Bindungsfestigkeit kann bei einem hohen Wert gehalten werden, wenn die Temperatur unter 52O°C gehalten.wird, selbst wenn die Temperatur 46O°C im wesentlichen übersteigt, nachdem man während 1 h erhitzt hat. Die Gründe, weshalb die Temperatur für die Wärmebehandlung auf einen Bereich von 200 bis 52O°C beschränkt wurde, wurden oben erläutert. Es ist bevorzugt, daß die Wärmebehandlung durchgeführt wird, indem man eine geeignete Temperatur aus diesem Bereich auswählt, so daß die Wärmebehandlung zufriedenstellend erfolgen kann.
(13) In dem Beispiel 2 wurde die Herstellung eines Lagermaterials erläutert. Man kann dieses Verfahren auch modifizieren und ein mehrschichtiges Lagermaterial, wie ein doppelschichtiges oder Birnetall-Lagermaterial, welches beispielsweise aus einer ersten Lagerschicht und einer zweiten Lagerschicht besteht, herstellen und welches durch Strangpressen hergestellt wird, ohne daß es erforderlich ist, eine Stahlstützschicht und eine Bindungsschicht zu verwenden.
Man kann weiterhin ein dreischichtiges Lagermaterial (Trimetallmaterial) herstellen, welches eine Stahlstützschicht, eine erste Lagerschicht und eine zweite Lagerschicht enthält.
(14) In den Beispielen 1 und 2 wurde, wie beschrieben, ein Pulvergemisch verwendet. Wenn jedoch ein Legierungspulver der gewünschten Zusammensetzung leicht
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verfügbar ist, kann man auf die Mischstufen 100 und 200
verzichten.
(15) Wenn die Bindungsschicht und die Lagerschicht
gleichzeitig stranggepreßt werden (Fig. 6), werden die
Verbindungsoberflächen der Verbindungsschicht und der
Lagerschicht bevorzugt behandelt, indem man sie durch den
Entfettungstank hindurchleitet und/oder an einer Drahtbürste vorbeileitet, so daß beispielsweise ihre Reinigung
erfolgt.
Die Strukturen der verschiedenen Formen von Lagermaterial,
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, werden im folgenden anhand der Fig. 10 bis 13
erläutert.
In Fig. 10 ist die Struktur eines einfachen Lagermaterials
aus einem Aluminium-Grundmaterial dargestellt, welches
eine Vielzahl von Zusatzstoffen enthält. Wird ein mehrschichtiges Lagermaterial unter Verwendung eines einfachen
Lagermaterials hergestellt, ist es erforderlich, eine
Bindungsschicht 51, wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt, l vorzusehen, um eine feste Bindung, bezogen auf den Stahl- j streifen 7 (Stahlunterschicht), zu erhalten. |
Die zuvor erwähnten Zusatzstoffe können die folgenden ;
sein: \
Metallische Schmiermittel mit niedrigem Schmelz- |
punkt, wie Pb, Sn und ihre Legierungen; f
feste Schmiermittel, wie Graphit, Metallsulfide, f
Metalloxide, Metallfluoride, usw.; !
Kunststoffe, wie Polytetrafluoräthylen, Poly- j
imide, usw.; und |
Elemente für die Stärkung der Aluminiummatrix, \,
wie Cu, Ni, Si, Mg, Zn, etc.. 1
Von diesen Zusatzstoffen werden die metallischen Schmier- j
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mittel mit niedrigem Schmelzpunkt, die festen Schmiermittel und die Kunststoffe als Schmiermittelzusatzstoffe verwendet.
Der Anteil an Schmiermittelzusatzstoff kann insgesamt im Bereich von 0,5 bis 40 Gew.% liegen und er kann aus mindestens einem Material, ausgewählt aus den zuvor erwähnten drei Gruppen, bestehen. Der Anteil an Aluminium-Verstärkungsmittel kann im Bereich von 0,1 bis 20 Gew.% liegen, wenn es verwendet wird. Wenn die Gesamtmenge an Schmiermittelzusatzstoffen in der Lagerschicht 11, nämlich die von metallischem Schmiermittel mit niedrigem Schmelzpunkt, festem Schmiermittel und Kunststoffen, insgesamt 40 Gew.% überschreitet, werden die mechanischen Eigenschaften des Lagermetalls 11 so verschlechtert werden, daß die Lager-r schicht 11 für die praktische Verwendung nicht mehr geeignet ist. Der Grund, weshalb die untere Grenze auf 0,5 Gew.% gesetzt wird, ist der, daß bei einer Menge, die geringer ist als diese, keine Wirkung bei der Zugabe mehr beobachtet werden kann.
Die Bindungsschicht 51 zeichnet sich dadurch aus, daß sie nur als Al besteht oder Al als ihren Hauptbestandteil enthält und einen Schmiermittelzusatzstoff in · Gewichtsprozenten enthält, die geringer smd als die Gewichtsprozente des Schmiermittelzusatzstoffs, der in der Lagerschicht 11 enthalten ist.
Wenn der Anteil an Aluminium-Verstärkungsmittel unter 0,1 Gew.% liegt, kann man keine Wirkung des Zusatzstoffes beobachten. Wenn er 20 Gew.% überschreitet, wird das Lagermaterial zu spröde und besitzt keine praktische Verwendung mehr. Das Metallsulfid kann MoS2, WS2 und PbS sein. Beispiele für Metalloxide sind PbO, Pb,O^, TiO2, CdO, etc.. Das Metallfluorid kann CdF2, PbF2 und dergl. sein.
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In Fig. 11 ist ein Querschnitt der Struktur eines sog. dop- : pelschichtigen Lagers (Bimetallstreifen) dargestellt, das * hergestellt wird, indem man den Stahlstreifen 7 und ein ■ einfaches, stranggepreßtes Material mit einem niedrigen
Gehalt an Schmiermittelzusatzstoff übereinanderlegt, ohne
daß man die Bindungsschicht 51 verwendet, und sie aneinanderpreßt, so daß man dazwischen eine feste Bindung erhält.
In Fig. 13 ist eine modifizierte Form des in Fig. 12 dargestellten Lagermaterials dargestellt. Das Symbol P bezeichnet eine Plattierungsschicht aus Ni. Die Verbindungsschicht 51 kann eine Schicht aus stranggepreßtem, gegossenem oder geschmiedetem bzw. geschweißtem Material oder
eine Schicht aus extrudiertem Pulver sein. Die erste Lagerschicht 111 und die zweite Lagerschicht 11 sind beide ? Schichten aus extrudiertem Pulver. Das in Fig. 13 gezeigte
Lagermaterial mit zwei voneinander getrennten Lagerschich- « ten soll Lagermaterial des Typs ergeben, welches eine verbesserte Verträglichkeit und Antiverschleißeigenschaft
aufweist. Der Schmiermittelzusatzstoff (der ausgewählt \ wird aus den Gruppe metallische: Schmiermittel mit niedri- | gern Schmelzpunkt, feste. Schmiermittel und Kunststoffen) ] ist in der zweiten Lagerschicht 11 in höherem Anteil vor- f. handen(als er in der ersten Lagerschicht 111 vorhanden ist. \ Der Anteil an Schmiermittelzusatzstoff, der in der Ver- j bindungsschicht 51 vorhanden ist, ist geringer als der, der j in der ersten Lagerschicht 111 vorhanden ist, oder die | Verbindungsschicht 51 enthält keinen Zusatzstoff. Das La- 1 germaterial wird auf solche Weise hergestellt, daß bei | der ersten Verwendung die erste Lagerschicht 111 als |
Achs- bzw. Zapflager für die Aufnahme der Belastung dient,
und die zweite Lagerschicht 11 dazu dient, eine Anfangsverträglichkeit und Antiverschleißeigenschaft zu ergeben.
Die Bindungsschicht 51 besitzt die Funktion, daß sie die j
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erste Lagerschicht 111 fest an die Stahlstreifenunterschicht 7 bindet.
In den Fig. 20 bis 22 sind im Querschnitt einige Modelle von Strukturen von mehrschichtigem Lagermaterial dargestellt, einschließlich einer Plattierungsschicht P', die auf der Schicht 11 aus Lagermaterial hergestellt worden ist, wie es in den Fig. 11 bis 13 gezeigt wird. Eine Auflageschicht 12, die durch galvanische Abscheidung auf die Oberfläche der Plattierungsschicht P1 aufgebracht worden ist, ist ebenfalls gezeigt. Die Plattierungsschicht PT kann aus irgendeinem gewünschten Metall, wie Ni, Cu, etc., hergestellt werden. Bei einigen Anwendungen kann man auf die Plattierungsschicht P1 verzichten. Die Belagschicht 12 kann aus irgendeiner Legierung auf Pb-Grundlage hergestellt werden, wie aus einer Legierung, die 10% Sn und als Rest Pb enthält, einer Legierung, die 3% Cu, 8% Sn und als Rest Pb enthält, usw.. Im wesentlichen sollte die Belagschicht aus einer weichen Legierung bevorzugt auf die Oberfläche des Lagermaterials aufgebracht werden, um dessen Oberflächeneigenschaften zu verbessern, welche für ein gleitendes Lager erforderlich sind.
Wie zuvor angegeben, werden in den Fig. 17 und 18 Querschnitts-Modelle von Strukturen der nach dem Stand der Technik hergestellten Materialien dargestellt, wobei diese Strukturen dem erfindungsgemäßen Lagermaterial, das in den Fig. 12 bzw. 13 dargestellt wird, entsprechen. In Fig. 19 ist die Struktur eines bekannten Lagermaterials dargestellt, wobei diese Struktur der Struktur des erfindungsgemäßen Lagermaterials entspricht, das in Fig. 16 dargestellt ist.
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Die Fig. 14 bis 16 sind Mikrophotographien der Proben der vorliegenden Anmeldung entsprechend den Fig. 10 bis 12 der vorliegenden Erfindung. Aus all diesen Mikrophotographien ist eindeutig ersichtlich, daß bei dem erfindungsgemäßen Material die Zusatzstoffe einheitlicher und in kleinerer Größe verteilt sind als bei dem Material gemäß dem Stand der Technik.
Aus der obigen Beschreibung folgt, daß bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lagermaterial die Zusatzstoffe einheitlicher als feine Teilchen kleinerer Größe verteilt sind als bei dem Lagermaterial nach dem Stand der Technik und daß der Prozentgehalt der Dehnung höher ist bei dem ersteren als bei dem letzteren.Dies bedeutet, daß das erfindungsgemäße Verfahren besonders zur Herstellung von Lagermaterial mit größerer Dicke geeignet ist.
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- 2Θ -
Tabelle
Pro be
fr.
1 Bestandteile (Gew.%) Al Cu Si Zn Sn Pb ι ■ Graphit.
2 Zusatzstoffe BaI. 0.8 3.0 3-5 0.07 1.0 i
I
14.0
-
3 Il 0.6 2.9 - 0.35 5.0 -
erfin
dungs
gemäße
- -Mate
rial
4 It 0.6 2.9 - 0.7 10.0 -
Mate
rial
gem.d.
Stand
d.Tech
5 Il 0.6 2.9 - 1.0 14.0 -
6 Il 0.6 2.9 - 5.0
7 Il 3.0 10.0 - - - 5.0
8 Il 0.6 ■2.9 - - - · -
9 It 0.6 2.9 ■ — - - -
10 Il 0.6 2.9 - - - - -
11 Il - - - 1.0 18.8 -
12 ti 0.6 2.9 - 1.0 14.0 -
13 ti 0.6 2.9 - - -
14 It 0.6 2.9 - 0.7 10.0 -
15 Il 0.6 2.9 - - -
16
1.
Il - - - - -
Il 0.6 2.9 - 1.0 -
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- 21 -
Tabelle (Fortsetzung)
PbO PbF2 - WS2 PoIy-
imid
Mechanische Eigenschaften
- - - Zugfestigkeit
(kg/mm2)
MoS2 - - . - - 17.1
- - 14.8
- ■ - - - 14.4
- - - - 14.7·
- - - - 14.1
- - — ■ - - 20.3
- - 15.0 - - 15-6
• 5.0 - 10.0 - 16.4
- - ■ " - - 14.7
- "■ 20.0 - - - 10.1
- 20.0 - 13.1
—■ 15.0 10.0 16.7
20.0 5.0 10.0 - 12.2
- - - 5.0 11.0
- - - 10.5
- 14.6
-
130066/0780
να
- 22 Tabelle (Fortsetzung)
Härte
(Hv5)
Bemerkungen
Prozentgehalt Dehnun 46.1
28.0 (15.1) 41.9 Fig. 15
22.2 40.4
20.1 (12.2) 41.0
18.5 (10.5) 40.2 Fig. 14, 16
.5-3 66.2
2.6 51.7
5.2 47.0
10.6 (5.7) 44.5
11.6 29.1
20.0 45.5
3.8 48.9
10.5 45.2
2.4 47.0
2.3 37.5
2.0 45-3
5-0 Fig. 19
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Leerseite

Claims (30)

2925 AW/My LagcrwerkstoAf und Verfahren zu s-eincr Herstellung DAIDO METAL COMPANY LTD. Nagoya, Japan Patentansprüche
1.) Einfaches Lagermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es Aluminium und mindestens einen festen Schmiermittelzusatzstoff, ausgewählt aus der Gruppe von metallischen Schmiermitteln mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Blei, Zinn und ihre Legierungen, der Gruppe von festen Schmiermitteln, wie Metallsulfide, Metalloxide, Metallfluoride und Graphit, und der Gruppe von Kunststoffen, wie Polytetrafluoräthylen und Polyimide, enthält, wobei die Schmiermittelzusatzstoffe insgesamt in einer Menge von 0,5 bis 40 Gew.% vorhanden sind und einheitlich als feine Teilchen in der Matrix aus festem Lagermaterial verteilt sind, welches durch Strangpressen von Pulvermaterial hergestellt worden ist und einen hohen Dehnungsgrad aufweist.
2. Einfaches Lagermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich mindestens einen Zusatzstoff aus der Gruppe Kupfer, Nickel, Silicium, Magnesium und Zink für die Verstärkung der Aluminiummatrix in einer Menge von insgesamt 0,1 bis 20 Gew.% enthält.
3· Mehrschichtiges Lagermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Stahlunterschicht und eine auf der Stahlunterschicht !aufliegende Lagerschicht umfaßt und daß es als Hauptbestandteil Aluminium enthält, wobei das Lagermaterial durch Strangpressen von Pulvermaterial erzeugt worden ist.
4. Mehrschichtiges Lagermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Stahlunterschicht, eine auf der Stahlunterschicht aufliegende Verbindungsschicht aufweist und wobei die Verbindungsschicht Aluminium allein oder Aluminium als Hauptbestandteil und einen oder mehrere Zusatzstoffe enthält und wobei die Lagerschicht auf der Verbindungsschicht aufgebracht ist und Aluminium als
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Hauptbestandteil enthält, wobei die Verbindungsschicht eine Schicht aus einem stranggepreßten, gegossenen Material, eine Schicht aus einem stranggepreßten, geschweißten bzw. geschmiedeten Material oder eine Schicht aus einem stranggepreßten Pulvermaterial ist und wobei die Lagerschicht eine Schicht aus einem stranggepreßten Pulvermaterial ist.
5· Mehrschichtiges Lagermaterial nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschicht mindestens einen Schmiermittelzusatzstoff enthält, der aus der Gruppe ausgewählt wird: metallische Schmiermittel mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Blei, Zinn und ihre Legierungen, der Gruppe feste Schmiermittel, wie Metallsulfide, Metalloxide, Metallfluoride und Graphit, und der Gruppe Kunststoffe, wie Polytetrafluoräthylen und Polyimide, und wobei die Schmiermittelzusatzstoffe in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 40 Gew.% vorhanden sind.
6. Mehrschichtiges Lagermaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschicht weiter mindestens einen Zusatzstoff, ausgewählt aus der Gruppe Kupfer, Nickel, Silicium, Magnesium und Zink, für die Verstärkung des Aluminiums in einem Gesamtanteil von 0,1 bis 20 Gew.% enthält.
7. Mehrschichtiges Lagermaterial nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschicht weiter Schmiermittelzusatzstoffe in einer Menge enthält, die geringer ist als der Anteil der Schmiermittelzusatzstoffe, die in der Lagerschicht vorhanden sind.
8. Mehrschichtiges Lagermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Stahlunterschicht, eine auf der Stahlunterschicht aufliegende Verbindungsschicht, welche aus Aluminium besteht oder Aluminium als Hauptbe-
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standteil enthält, eine erste Lagerschicht, die auf der Verbindungsschicht liegt und Aluminium als Hauptbestandteil enthält, und eine zweite Lagerschicht, die auf der ersten Lagerschicht liegt und Aluminium als Hauptbestandteil enthält, aufweist, wobei die Verbindungsschicht eine Schicht aus einem stranggepreßten, gegossenen Material, eine Schicht aus einem stranggepreßten, geschweißten oder geschmiedeten Material oder eine Schicht aus stranggepreßtem Pulvermaterial ist und wobei die erste Lagerschicht und die zweite Lagerschicht je Schichten aus einem stranggepreßten Pulvermaterial sind.
9. Mehrschichtiges Lagermaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lagerschicht weiter mindestens einen Schmiermittelzusatzstoff, .. ausgewählt aus der Gruppe von metallischen Schmiermitteln mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Blei, Zinn und ihre Legierungen, der Gruppe feste Schmiermittel, wie Metallsulfide, Metalloxide, Metallfluoride und Graphit, und der Gruppe Kunststoffe, wie Polytetrafluoräthylen und Polyimide, in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 40 Gew.% enthält, wobei die erste Lagerschicht die Zusatzstoffe in einer Menge enthält, die geringer ist als die der Zusatzstoffe, die in der zweiten Lagerschicht vorhanden ist, und wobei die Verbindungsschicht .Zusatzstoffe in einer Menge enthält, die geringer ist als die der Zusatzstoffe, die in der zweiten Lagerschicht vorhanden sind.
10. Mehrschichtiges Lagermaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lagerschicht weiter mindestens einen Zusatzstoff aus der Gruppe Kupfer·, Nickel, Silicium, Magnesium und Zink für die Verstärkung der Aluminiummatrix in einer Menge von insgesamt 0,1 bis 20 Gew.% enthält.
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11. Mehrschichtiges Lagermaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lagerschicht mindestens einen Zusatzstoff zur Verstärkung der Aluminiummatrix in einer Menge enthält, die geringer ist als die der Zusatzstoffe für die Verstärkung des Aluminiums, die in der zweiten Lagerschicht vorhanden ist.
12. Mehrschichtiges Lagermaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschicht weiter mindestens einen Zusatzstoff für die Verstärkung der AIuminiummatrix in einer Menge enthält, die geringer ist als die der Zusatzstoffe für die Verstärkung der Aluminiummatrix, die in der ersten Lagerschicht vorhanden ist.
13· Mehrschichtiges Lagermaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet,daß eine Belagschicht auf die Oberfläche der Lagerschicht, die die oberste Schicht des mehrschichtigen Lagermaterials darstellt, aufgebracht wird.
14. Verfahren zur Herstellung eines einfachen Lagermaterials, welches Aluminium als Hauptbestandteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man die folgenden Stufen durchführt1
ein vorgegebenes Pulvermaterial, welches Aluminium enthält, zu der gewünschten Form verpreßt;
das verpreßte und geformte Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft;
das in der Wärme behandelte, gepreßte und geformte Material strangpreßt; und
das stranggepreßte Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unter der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft.
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15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvermaterial vermischt wird, bevor das Pulvermaterial zu der gewünschten Form verpreßt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Wärme behandelte, stranggepreßte Material nach der zweiten Wärmebehandlung gewalzt wird.
17. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Lagermaterials, welches Aluminium als Hauptbestandteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man die folgenden Stufen durchführt:
ein vorgegebenes Pulvermaterial, das Aluminium enthält, zu der gewünschten Form verpreßt;
das verpreßte und verformte Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft;
das in der Wärme behandelte, verpreßte und verformte Material strangpreßt;
das stranggepreßte Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft ;
das in der Wärme behandelte, stranggepreßte Lagermaterial auf einen Stahlstreifen legt und gleichzeitig beide Materialien unter Druck miteinander verbindet und in einer darauffolgenden Stufe das unter Druck verbundene Material einer Wärmebehandlung unterwirft.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Wärme behandelte, stranggepreßte Material, bevor das Material auf den Stahlstreifen gelegt wird, gewalzt wird.
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19· Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Lagermaterials, das Aluminium als Hauptbestandteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man die folgenden Stufen durchführt:
Aluminiumpulver oder ein Pulvermaterial, welches Aluminium als Hauptbestandteil enthält, für die Herstellung der Verbindungsschicht und ein Pulvermaterial, das Aluminium als Hauptbestandteil enthält, für die Herstellung der Lagerschicht zu der gewünschten Form unter Druck verpreßt, wobei das Verpressen getrennt für das Material für die Verbindungsschicht und das Material für die Lagerschicht oder gleichzeitig, indem man diese übereinanderlegt, durchgeführt wird;
das verpreßte und geformte Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft;
das in der Wärme behandelte, verpreßte und verformte Material extrudiert, indem man das Material für die Verbindungsschicht und das Material für die Lagerschicht übereinanderlegt oder als eine einfache Einheit verwendet;
das stranggepreßte, zusammengesetzte Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft;
das in der Wärme behandelte, stranggepreßte, zusammengesetzte Material auf einen Stahlstreifen legt und gleichzeitig unter Druck miteinander verbindet; und
das bei dem Verbinden unter Druck erhaltene Material bei einer darauffolgenden Stufe einer Wärmebehandlung unterwirft.
20. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß man das in der Wärme behandelte, extrudierte, zusam-
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mengesetzte Material walzt, bevor das letztere auf den Stahlstreifen gelegt wird und damit unter Druck verbunden wird.
21. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Lagermaterials, welches Aluminium als Hauptbestandteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man die folgenden Stufen durchführt:
ein vorgegebenes Pulvermaterial, welches Aluminium enthält, für die Bildung der Lagerschicht zu der gewünschten Form verpreßt;
das verpreßte und verformte Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft;
das in der Wärme behandelte, verpreßte und verformte Material für die Lagerschicht und gegossenes Material oder geschweißtes bzw. geschmiedetes Material, die getrennt aus Aluminium allein hergestellt worden sind oder Aluminium als Hauptbestandteil enthalten, übereinanderlegt und das zusammengesetzte Material strangpreßt;
das stranggepreßte, zusammengesetzte Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft;
das in der Wärme behandelte, stranggepreßte, zusammengesetzte Material auf einen Stahlstreifen legt und gleichzeitig unter Druck verbindet; und
das zusammengesetzte Material, welches durch Verbinden unter Druck bei der vorherigen Stufe erhalten worden ist, einer Wärmebehandlung unterwirft.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Wärme behandelte, extrudierte, zusammengesetzte Material gewalzt wird, bevor das letztere auf den Stahlstreifen gelegt wird.
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23. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Lagermaterials, welches Aluminium als Hauptbestandteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man die folgenden Stufen durchführt:
Aluminiumpulver oder ein Pulvermaterial, welches Aluminium als Hauptbestandteil enthält, für die Bildung einer Verbindungsschicht, ein Pulvermaterial, welches Aluminium als Hauptbestandteil enthält, für die Bildung einer ersten Lagerschicht und ein Pulvermaterial für die Bildung einer zweiten Lagerschicht zu der gewünschten Form verpreßt, wobei das Verpressen getrennt für das Material für die Verbindungsschicht, für das Material für die erste Lagerschicht und für das Material für die zweite Lagerschicht oder gleichzeitig, indem man die Materialien in drei Schichten aufeinanderlegt, erfolgt;
das verpreßte und verformte Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterwirft, die unter der Temperatur liegt, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet;
das in der Wärme behandelte, verpreßte und verformte Material strangpreßt, indem man das Material für die Verbindungsschicht, das Material für die erste Lagerschicht und das Material für die zweite Lagerschicht in drei Schichten übereinanderlegt oder indem man das gesamte Material verpreßt;
das stranggepreßte Material aus drei Metallschichten einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft;
das in der Wärme behandelte, Trimetall-Material auf einen Stahlstreifen legt und gleichzeitig unter Druck verbindet; und
das beim Verbinden unter Druck erhaltene Material bei der nachfolgenden Stufe einer Wärmebehandlung unterwirft.
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24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß man das in der Wärme behandelte, extrudierte Trimetall-Material walzt, bevor das letztere auf den Stahlstreifen gelegt wird.
25. Verfahren zur Herstellung eines vielschichtigen Lagermaterials, welches Aluminium als Hauptbestandteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man die folgenden Stufen durchführt:
ein Pulvermaterial, welches Aluminium enthält, für die Bildung einer ersten Lagerschicht und ein Pulvermaterial, welches Aluminium enthält, für die Bildung einer zweiten Lagerschicht zu der gewünschten Form verpreßt, wobei das Verpressen getrennt für das Material für die erste Lagerschicht und das Material für die zweite Lagerschicht oder gleichzeitig, indem man die Pulver aufeinander in zwei Schichten legt, erfolgt;
das verpreßte und geformte Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unter der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft;
das in der Wärme behandelte, verpreßte und verformte Material (verpreßtes Pulver) für die erste Lagerschicht, die zweite Lagerschicht und ein gegossenes Material oder ein geschmiedetes oder geschweißtes Material, die getrennt aus Aluminium hergestellt wurden oder die Aluminium als Hauptbestandteil enthalten, übereinander in drei Schichten legt und das zusammengesetzte Material strangpreßt;
das stranggepreßte Trimetall-Material einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unter der Temperatur, bei der eine Verfestigung der Aluminiumlegierung stattfindet, unterwirft;
das in der Wärme behandelte, extrudierte, dreischichtige Material über einen Stahlstreifen legt und
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gleichzeitig unter Druck verbindet; und
das durch Druckverbinden bei der vorherigen Stufe erhaltene Material einer Wärmebehandlung unterwirft.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Wärme behandelte, extrudierte, dreischichtige Material gewalzt wird, bevor das Material auf den Stahlstreifen gelegt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 17, 18, 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgegebene Pulvermaterial vor dem Verpressen des vorgegebenen Pulvermaterials zu der gewünschten Form vermischt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19, 20, 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvermaterial für die Verbindungsschicht und das Pulvermaterial für die Bildung der Lagerschicht getrennt voneinander vor dem Verpressen des Pulvers zu der gewünschten Form vermischt werden.
29· Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvermaterial für die Bildung der ersten Lagerschicht und das Pulvermaterial für die Bildung der zweiten Lagerschicht getrennt voneinander vor dem Verpressen des Pulvers zu der gewünschten Form vermischt werden.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für das einfache Lager oder das Material für das mehrschichtige: Lager zu der gewünschten Form verformt werden und daß auf die äußerste Oberfläche des zu der gewünschten Form verformten Materials eine Deckschicht angewendet wird.
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