DE3248656A1 - Lager - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird ein Lager mit einer Metallgrundmasse, auf der eine Lagerschicht aufliegt, die aus einer Aluminium/Silicium-Legierung gebildet wird. Diese Legierung enthält des weiteren Zink. Sie wird als Lagerauskleidung auf einer Stahlgrundmasse verwendet. Der Siliciumgehalt beträgt 1 bis 5 Gew.-% und der Zinkgehalt 9 bis 11 Gew.-%.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lager mit einem besonderen Lagermaterial aus einer Aluminium/Silicium-Legierung, das z. B. bei Innenverbrennungsmotoren verwendet wird.
Die GB-PS 1 593 006 beschreibt eine Aluminium/Silicium/Zink-Legierung, die 2 bis 8 Gew.-% Silicium und 2 bis 8 Gew.-% Zink mit geringerem Anteil an Blei und Kupfer enthält, wobei der Rest Aluminium ist. Es wird angenommen, daß diese Legierung aus einer Legierung entwickelt worden ist, die 1,5 Gew.-% Silicium und 5 Gew.-% Zink enthält und die zur Herstellung von Kurbelwellenlagern in Deutschland verwendet wird.
Lagerlegierungen des Aluminium/Silicium/Zink-Typs werden im allgemeinen kontinuierlich gegossen, gewalzt und zu Stahl walzenverbunden, um einen Bimetallbügel herzustellen, aus dem Kugelwellenlager geformt werden. Das
Walzen wird vorzugsweise in der Kälte durchgeführt, da Kaltwalzen schneller und weniger kostenaufwendig als das Heißwalzen ist. Jedoch ist das in der GB-PS 1 593 006 beschriebene Kaltwalzen dadurch schwierig, daß ausgedehnter Kantenriß auftritt, wenn sich der Siliciumgehalt am oberen Ende des Bereiches befindet. Des weiteren sind Legierungen mit einem Siliciumgehalt zum unteren Bereichsende hin im Hinblick auf deren Lagereigenschaften weniger zufriedenstellend, wenn der Zinkgehalt auf maximal 8 Gew.-% begrenzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Lager eine Aluminium/Silicium/Zink-Legierung vorzuschlagen, die zu verbesserten Lagereigenschaften und Verarbeitungseigenschaften führt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Lager gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine Grundmasse mit einer Lagerschicht aufweist, wobei die Lagerschicht aus einer Legierung, die 1 bis 4 Gew.-% Silicium, 9 bis 11 Gew.-% Zink und als Rest Aluminium enthält, besteht.
Es wurde gefunden, daß durch die Begrenzung des Siliciumgehaltes auf maximal 4 Gew.-% und durch die Anhebung des Zinkgehaltes auf 9 bis 11 Gew.-% keine mangelhaften Lagereigenschaften in Erscheinung treten, sondern insbesondere ein beträchtlicher Vorteil bezüglich der Verarbeitungseigenschaften erzielt wird.
Tatsächlich ist gefunden worden, daß die in den erfindungsgemäßen Lagern eingesetzten Legierungen zu einem viel größeren Ausmaß als bei den bekannten Verfahren kaltgewalzt werden können, ohne daß bedeutsamer Kantenriß auftritt. Hierdurch können Materialverwertung und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verbessert werden.
Vorzugsweise liegt der Siliciumgehalt zwischen 1 und 3 Gew.-%, z. B. bei etwa 3 Gew.-%. Der Zinkgehalt beträgt vorzugsweise etwa 10 Gew.-%.
Geringere Zugabemengen von bis zu 3 Gew.-% Blei und bis zu 0,5 Gew.-% Kupfer haben sich in gewissen Fällen als vorteilhaft und zweckmäßig erwiesen, so daß diese Bestandteile gegebenenfalls der Legierung einverleibt werden können.
Die für die Zwecke der Erfindung verwendete Legierung kann als Lagerauskleidung auf einer Grundmasse bzw. einem Untergrund, z. B. einer Grundmasse aus Stahl, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, verwendet werden. Das Lager kann direkt gebildet oder zunächst zu einem Rohstück geformt und nachfolgend in die gewünschte Form überführt werden.
Die Erfindung kann in der Praxis in vielfältiger Weise ausgeführt werden. Eine Ausgestaltung wird durch das nachfolgende Beispiel erläutert. Die Erfindung soll im übrigen nicht nur auf das geschilderte Lager, sondern ausdrücklich auch auf die darin ausgebildete Legierung gerichtet sein.
Beispiel 1
Die erfindungsgemäß verwendete Legierung wird als Auskleidung eines Kurbelwellenlagers mit Stahlgrundmasse ausgebildet. Hierbei wurde zunächst eine Legierung, die 3 Gew.-% Silicium und 10 Gew.-% Zink mit restlichem Aluminium enthält, in einen Schmelzofen eingebracht. Die Schmelze wurde in eine kontinuierlich betriebene Gießmaschine überführt und zu einem Barren von 200 mm x 25 mm gegossen und längs zerschnitten. Die Gußoberfläche wurde bis zu einer Tiefe von 1 mm durch mechanische Bearbeitung entfernt. Der bearbeitete Barren wurde dann bis auf eine Stärke von 1,5 mm in einer Folge von Schritten kalt-
gewalzt und aufgerollt.
Eine Oberfläche der aufgerollten Legierung wurde gebürstet und mit der vorbereiteten Oberfläche einer Stahlrolle walzenverbunden. Der Bimetallbügel bzw. Bimetallstreifen wurde bei 310°C getempert, um die Bindung zu verfestigen. Nachfolgend wurden Kurbelwellenlager aus dem getemperten Bimetall nach herkömmlichen Techniken gebildet.
Claims (5)
1. Lager, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Metallgrundmasse mit einer Lagerschicht aufweist, wobei die Lagerschicht aus einer Legierung, die 1 bis 4 Gew.-% Silicium, 9 bis 11 Gew.-% Zink und als Rest Aluminium enthält, besteht.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliciumgehalt etwa 3 Gew.-% beträgt.
3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinkgehalt etwa 10 Gew.-% beträgt.
4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich bis zu 3 Gew.-% Blei enthält.
5. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich bis zu 0,5 Gew.-% Kupfer enthält.
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