DE3729414A1 - Laminated material for sliding bearing elements having an anti-friction layer of a bearing material based on aluminium - Google Patents

Laminated material for sliding bearing elements having an anti-friction layer of a bearing material based on aluminium

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Abstract

In a laminated material for sliding bearing elements, which has, on a metallic support layer, an anti-friction layer of an almost homogeneous aluminium alloy which contains additions of from 1% to 3% by mass of nickel, from 0.5% to 2.5% by mass of manganese and from 0 to 2% by mass of lead in the aluminium having the usual permissible impurities, there is provided a further addition of bismuth between 0.8% and 1.4% by mass in the aluminium alloy. This bismuth addition improves the machinability of the aluminium alloy. Furthermore, the bismuth addition offers an increase in the sliding ability and an improvement in the emergency running properties of the aluminium alloy, with the latter advantages justifying the bismuth addition to the aluminium alloy when the aluminium alloy is applied in such a way as to make surface machining of the anti-friction layer unnecessary. As a further substantial improvement, there is the possibility of an additional copper addition of between 0.02% and 1.5% by mass to the aluminium alloy. This copper addition increases the hardness, the tensile strength and the fatigue strength of the anti-friction layer formed of aluminium alloy, with good elongation values being retained. The hard particles present in the anti-friction layer should, as in a known anti-friction layer of aluminium-nickel-manganese alloy essentially have particle sizes </= 5 mu m. ... Original abstract incomplete.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schichtwerkstoff für Gleitlager­ elemente, z.B. Radialgleitlager bzw. Axialgleitlager, bestehen aus einer metallischen Stützschicht und einer auf der Stütz­ schicht angebrachten Antifriktionsschicht aus Lagerwerkstoff auf Aluminium-Basis, gegebenenfalls versehen mit einer aufgebrachten Bindungsschicht und Anpassungsschicht, wobei der Lagerwerkstoff eine nahezu homogene Aluminiumlegierung ist, die in dem Aluminium mit den üblichen Verunreinigungen, 1 bis 3%, vorzugsweise 1,5 bis 2,5%, Massenanteile Nickel, 0,5 bis 2,5%, vorzugsweise 1 bis 2%, Massenanteile Mangan und 0 bis 2% Massenanteile Blei enthält und Hartteilchen aus Nickel und Mangan bzw. nickelhaltige und/oder mangan­ haltige Hartteilchen aufweisen kann, deren Teilchengröße im wesentlichen ≦ 5 µm beträgt.The invention relates to a layer material for plain bearings elements, e.g. Radial plain bearings or axial plain bearings exist of a metallic support layer and one on the support layer applied anti-friction layer made of bearing material based on aluminum, optionally provided with a applied bonding layer and matching layer, wherein the bearing material is an almost homogeneous aluminum alloy is that in the aluminum with the usual impurities, 1 to 3%, preferably 1.5 to 2.5%, by mass of nickel, 0.5 to 2.5%, preferably 1 to 2%, by mass of manganese and contains 0 to 2% by mass of lead and hard particles made of nickel and manganese or nickel-containing and / or manganese can contain hard particles, the particle size in is substantially µm 5 µm.

Ein aus DE-PS 35 19 452 bekannter Schichtwerkstoff dieser Art weist zwar hervorragende Lagerwerkstoffeigenschaften auf verbunden mit erhöhter dynamischer Belastbarkeit der aus solchem Lagerwerkstoff hergestellten Antifriktions­ schicht. Jedoch hat sich in der Praxis herausgestellt, daß sich die Herstellung bzw. Verarbeitung dieses bekannten Schichtwerkstoffs gewisse Schwierigkeiten bei der spanenden Oberflächenbearbeitung verursacht, beispielsweise durch Neigung zu Aufbauschneiden.A layer material known from DE-PS 35 19 452 Art exhibits excellent bearing material properties on combined with increased dynamic resilience of the Antifriction made from such bearing material layer. However, it has been found in practice that the manufacture or processing of this known Layer material has certain difficulties in machining Surface processing caused, for example, by Tendency to build-up edges.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den eingangs genannten Schichtwerkstoff für Gleitlagerelemente hinsichtlich seiner Herstellbarkeit und Verarbeitbarkeit mit spanender Ober­ flächenbearbeitung wesentlich zu verbessern und dabei auch die Gleiteigenschaften, insbesondere die Notlaufeigenschaf­ ten des für die Antifriktionsschicht vorgesehenen Lager­ werkstoffs zu verbessern. The object of the invention is therefore the above-mentioned Layer material for plain bearing elements with regard to its Producibility and processability with metal cutting to significantly improve surface treatment and thereby the sliding properties, especially the emergency running properties th of the bearing intended for the anti-friction layer improve material.  

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Lagerwerkstoff bildende Aluminiumlegierung einen Wismutzusatz zwischen 0,1% und 2% Massenanteile, vorzugs­ weise zwischen 0,8% und 1,4% Massenanteile enthält.This object is achieved in that the aluminum alloy forming the bearing material Bismuth additive between 0.1% and 2% by mass, preferred contains between 0.8% and 1.4% by mass.

Durch die Erfindung werden die vorteilhaften Eigenschaften des bekannten Schichtwerkstoffs dieser Art, in Bezug auf Dauerfestigkeit, Anpassungsfähigkeit und insbesondere Temperaturbeständigkeit der Antifriktionsschicht in vollem Umfang beibehalten. Darüberhinaus erhält durch die Erfindung die Antifriktionsschicht noch erhöhte Gleitfähigkeit und wesentlich verbesserte Notlaufeigenschaften. Vor allem wird aber erfindungsgemäß die Zerspanbarkeit der Lagerlegierung auf Aluminium-Basis mit Nickel und Mangan­ gehalt wesentlich verbessert. Bei spanender Oberflächen­ bearbeitung ergeben sich kurze Späne, was bei Automaten­ werkstoffen Grundbedingung ist. Zudem wird die Bildung von Aufbauschneiden verhindert.Through the invention, the advantageous properties of the known layer material of this type, in relation to Fatigue strength, adaptability and in particular Full temperature resistance of the anti-friction layer Maintain scope. In addition, obtained by the invention the anti-friction layer still increased lubricity and significantly improved emergency running properties. Especially However, according to the invention, the machinability of the Bearing alloy based on aluminum with nickel and manganese content significantly improved. With cutting surfaces Processing results in short chips, which is the case with automatic machines materials is a basic requirement. In addition, the formation of Construction edges prevented.

Es ist zwar gemäß DE-PS 35 19 452 bereits in Betracht gezogen worden, die Zerspanbarkeit bei Anwendung niedriger Schnittgeschwindigkeiten durch geringe Bleizusätze zur Legierung zu verbessern. Jedoch haben diese Bleizusätze die Forderung offengelassen, die Zerspanbarkeit noch weiterhin zu verbessern.According to DE-PS 35 19 452, it is already under consideration the machinability has been reduced when used Cutting speeds due to low lead additives Improve alloy. However, these have lead additives the requirement left open, the machinability still continue to improve.

Wie bei dem aus DE-PS 35 19 452 bekannten Schichtwerkstoff können - sofern der die Antifriktionsschicht bildende Lager­ werkstoff nicht vollständig homogen ist - Hartteilchen aus Nickel und Mangan oder nickelhaltige und manganhaltige Hartteilchen zugelassen werden, die im wesentlichen Teilchen­ größe ≦ 5 µm aufweisen, wobei weniger als 5, bevorzugt höchstens 1 Teilchen mit Teilchengröße ≦ 5 µm in einem Volumenelement eines Würfels von 0,1 mm Kantenlänge vorhanden sein soll. As with the layer material known from DE-PS 35 19 452 can - provided that the bearing forming the anti-friction layer material is not completely homogeneous - hard particles made of nickel and manganese or nickel and manganese Hard particles are allowed, which are essentially particles Size ≦ 5 microns, with less than 5, preferred at most 1 particle with particle size ≦ 5 µm in one Volume element of a cube with an edge length of 0.1 mm is present should be.  

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die den Lagerwerkstoff bildende Aluminiumlegierung als weiteren Zusatz Kupfer in Massenanteilen zwischen 0,02% und 1,5%, vorzugsweise zwischen 0,3% und 0,8% enthalten. Durch diesen Kupferzusatz wird die bei dem bekannten Lager­ werkstoff auf Aluminium-Basis mit Nickel- und Manganzusatz vorhandene Mischkristallverfestigung noch dadurch verbessert, daß auch ternäre und quaternäre Phasen bzw. Mischkristall­ arten auftreten, die durch ihre Härte eine Steigerung der Festigkeitswerte der Al-Matrix bewirken. Als weiteren Vorteil bietet die AlNiMnBiCu-Legierung die Möglichkeit, durch die Wahl entsprechender Wärmebehandlungstemperaturen bzw. Wärme behandlungszyklen im Laufe ihrer Verarbeitung die Höhe der Festigkeitswerte nach Wahl und Erfordernis jedes Einsatzfalles gezielt zu steuern. Diese Steuerungsmöglichkeit beruht - so­ weit erkennbar - wahrscheinlich auf der Steuerung der Misch­ kristallübersättigung sowie der Größe und Menge der Ausschei­ dungen. Der Cu-Zusatz beeinträchtigt nicht die mit dem Bi-Zusatz erreichten Vorteile wie Verbesserungen der Zerspanbarkeit, erhöhte Gleitfähigkeit und verbesserte Not­ laufeigenschaften. Vielmehr ergibt sich noch eine weitere Stabilisierung dieser Eigenschaften.In a particularly advantageous development of the invention can the aluminum alloy forming the bearing material as further addition of copper in mass fractions between 0.02% and 1.5%, preferably between 0.3% and 0.8%. This copper additive is used in the known bearings aluminum-based material with added nickel and manganese existing solid solution strengthening still improved, that also ternary and quaternary phases or mixed crystal species occur that increase the hardness due to their hardness Strength values of the Al matrix. Another advantage the AlNiMnBiCu alloy offers the possibility through the Choice of appropriate heat treatment temperatures or heat treatment cycles in the course of their processing the amount of Strength values according to choice and requirement of each application to steer specifically. This control option is based - so widely recognizable - probably on the control of the mixing crystal supersaturation as well as the size and quantity of excreta fertilize. The Cu addition does not affect that with the Bi addition achieved advantages such as improvements in Machinability, increased lubricity and improved distress running characteristics. Rather, there is another one Stabilize these properties.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below the drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Balkendiagramm für die dynamische Belastbarkeit; . Figure 1 is a bar chart for the dynamic loading capacity;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des erfindungs­ gemäßen Schichtwerkstoffs in Form einer Gleitlagerhälfte; Figure 2 is a perspective view of the layered material according to the Invention in the form of a plain bearing half.

Fig. 3 einen Teilschnitt entsprechend III-III der Fig. 2; und Fig. 3 is a partial section corresponding to III-III of Fig. 2; and

Fig. 4 einen Teilschnitt nach III-III der Fig. 2 in abgewandelter Ausführung. Fig. 4 is a partial section according to III-III of Fig. 2 in a modified version.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Balkendiagramm handelt es sich um die Darstellung der dynamischen Belastbarkeit von Schicht­ werkstoff mit Antifriktionsschicht auf Aluminium-Basis bezogen auf 200 Stunden. Die dynamische Belastbarkeit ist dabei zu ermitteln aus Restlastkurven von Underwood-Versuchen bei 150°C. Die in Vergleich gesetzten Schichtwerkstoffe hatten einen Stützwerkstoff aus Stahl und eine Antifriktionsschicht, die durch Aufplattieren eines Blechs aus gegossener Aluminium- Legierung ggf. unter Zwischenlage einer Folie aus Reinaluminium auf die Stützschicht aufgebracht war.The bar chart shown in FIG. 1 shows the dynamic load-bearing capacity of layer material with an anti-friction layer based on aluminum based on 200 hours. The dynamic load capacity is to be determined from residual load curves from Underwood tests at 150 ° C. The layer materials compared had a steel support material and an anti-friction layer, which was applied to the support layer by plating a sheet of cast aluminum alloy, possibly with a sheet of pure aluminum.

Die im Balkendiagramm der Fig. 1 in Vergleich gesetzten Schichtwerkstoffe sind wie folgt:The layer materials compared in the bar diagram of FIG. 1 are as follows:

  • A: Stahl/AlNi2Mn1Bi1, ohne Bindungsschicht und Anpassungsschicht.A: Steel / AlNi2Mn1Bi1, without binding layer and matching layer.
  • A1: Stahl/AlNi2Mn1Bi1 mit 0,5% Massenanteilen Cu, ohne Bindungsschicht und Anpassungsschicht.A1: Steel / AlNi2Mn1Bi1 with 0.5% by mass Cu, without Binding layer and adaptation layer.
  • B: Stahl/AlSn6, herkömmlich, ohne Bindungsschicht und Anpassungsschicht.B: steel / AlSn6, conventional, without bond layer and Adjustment layer.
  • C: Stahl/AlSn20, herkömmlich, ohne Bindungsschicht und Anpassungsschicht.C: Steel / AlSn20, conventional, without bond layer and Adjustment layer.
  • D: Stahl/AlNi2Mn1Bi1/Ni/PbSn10Cu2 (galv.) mit Ni-Bindungsschicht und PbSn10Cu2-Anpassungsschicht, beide galvanisch aufgebracht.D: Steel / AlNi2Mn1Bi1 / Ni / PbSn10Cu2 (galv.) With Ni bonding layer and PbSn10Cu2 matching layer, both galvanic upset.
  • D1: Stahl/AlNi2Mn1Bi1Cu0,5/Ni/PbSn10Cu2 (galv.), Ni-Bindungsschicht und PbSn10Cu2-Anpassungsschicht, beide galvanisch aufgebracht.D1: Steel / AlNi2Mn1Bi1Cu0.5 / Ni / PbSn10Cu2 (galvanized), Ni bonding layer and PbSn10Cu2 matching layer, both galvanically applied.
  • E: Stahl/AlSn6/Ni/PbSn10Cu2 (galv.), herkömmlich, mit Ni-Bindungsschicht und PbSn10Cu2-Anpassungsschicht, beide galvanisch aufgebracht. E: Steel / AlSn6 / Ni / PbSn10Cu2 (galv.), Conventional, with Ni bond layer and PbSn10Cu2 matching layer, both applied galvanically.  
  • F: Stahl/AlZn5/Ni/PbSn10Cu2 (galv.), bekannter hochfester Al-Lagerwerkstoff, mit Ni-Bindungsschicht und PbSn10Cu2- Anpassungsschicht, beide galvanisch aufgebracht.F: Steel / AlZn5 / Ni / PbSn10Cu2 (galv.), Known high strength Al bearing material, with Ni bond layer and PbSn10Cu2- Matching layer, both galvanically applied.

Wie das Balkendiagramm zeigt, läßt sich mit einem Schicht­ werkstoff mit Stützschicht aus Stahl und Antifriktionsschicht aus AlNi2Mn1Bi1 eine dynamische Belastbarkeit von oberhalb 60 N/mm2 erreichen, bevor Risse in der Aluminiumschicht fest­ stellbar sind. Eine solche Antifriktionsschicht aus AlNi2Mn1Bi1 ist hervorragend spanend bearbeitbar und zeichnet sich durch erhöhte Gleitfähigkeit und gegenüber bekannten Antifriktions­ schichten wesentlich verbesserten Notlaufeigenschaften aus. Wie bei A1 im Balkendiagramm gezeigt, läßt sich eine solche Antifriktionsschicht durch einen Kupferzusatz von 0,5% Massenanteilen noch dahingehend verbessern, daß eine dynamisch Belastbarkeit von etwa 65 N/mm2 erreicht wird, bevor Risse in der Aluminiumschicht feststellbar sind.As the bar chart shows, a layer material with a support layer made of steel and an anti-friction layer made of AlNi2Mn1Bi1 can achieve a dynamic load capacity of above 60 N / mm 2 before cracks in the aluminum layer can be detected. Such an anti-friction layer made of AlNi2Mn1Bi1 is excellently machinable and is characterized by increased lubricity and significantly improved emergency running properties compared to known anti-friction layers. As shown in A1 in the bar chart, such an anti-friction layer can be improved by adding 0.5% by mass of copper in such a way that a dynamic load capacity of about 65 N / mm 2 is achieved before cracks in the aluminum layer can be determined.

Wie aus dem Teil D des Blockdiagramms ersichtlich, kann durch Anbringen einer Nickel-Bindungsschicht und einer PbSn10Cu2- Anpassungsschicht auf der Antifriktionsschicht eine dynamisch Belastung von Gleitlagern noch in den Bereich der normaler­ weise auftretenden Gleitschichtermüdung erhöht werden, bis auf etwa 75 N/mm2, bis Ermüdungsrisse in der Aluminiumschicht feststellbar sind. Auch im Fall des Schichtwerkstoffes, auf den sich der Teil D des Balkendiagramms bezieht, läßt sich noch eine Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit erreichen, und zwar durch die Zugabe von 0,5% Massenanteilen Cu zu der AlNi2Mn1Bi1-Legierung. Wie der Teil D 1 des Balkendiagramms erkennen läßt, kann man auf diese Weise dynamische Belast­ barkeit des Schichtwerkstoffs bis zu 80 N/mm2 erreichen, bevor Ermüdungsrisse in der Aluminiumschicht feststellbar sind. Dabei zeichnen sich die den Teilen D und D 1 des Blockdiagramms entsprechenden Schichtwerkstoffe zusätzlich durch wesentlich verbesserte Zerspanbarkeit des die Anti­ friktionsschicht bildenden Lagerwerkstoffs sowie erhöhte Gleitfähigkeit und verbesserte Notlaufeigenschaften aus. Solche verbesserten Eigenschaften und Werte für dynamische Belastbarkeit lassen sich mit den herkömmlichen, für mittlere Belastbarkeit vorgesehenen Gleitlagerwerkstoffen auf Aluminium-Basis nicht erreichen, wie dies die Beispiele B, C und E für AlSn6 und AlSn20 mit oder ohne Anpassungs­ schicht zeigen. Die dynamische Belastbarkeit von Gleitlagern mit Antifriktionsschicht aus gegossener AlNi2Mn1Bi1-Lager­ legierung kommt bereits an die Größenordnung heran, wie sie bisher nur bei hochfesten Aluminium-Lagerwerkstoffen bekannt ist, beispielsweise dem in Beispiel F wiedergegebenen Lager­ werkstoff mit Antifriktionsschicht aus gegossener AlZn5-Le­ gierung. Die dynamische Belastbarkeit von Gleitlagern mit Antifriktionsschicht aus gegossener AlNi2Mn1Bi1-Lagerlegierung mit Kupferzusatz zwischen 0,02% und 1,5% Massenanteilen läßt bereits diese Größenordnung erreichen. Dabei liegt der ermüdungsfreie Lauf bei einer Antifriktionsschicht aus AlNi2Mn1Bi1-Lagerlegierung mit 0,5% Massenanteilen Kupfer noch oberhalb des ermüdungsfreien Laufes einer Antifriktions­ schicht aus gegossener AlZn5-Legierung, wenn bei beiden Antifriktionsschichten gleiche Anpassungsschicht vorgesehen wird. Dabei kann die bekannte gegossene AlZn5-Legierung nicht ohne die Anpassungsschicht eingesetzt werden und weist hinsichtlich anderer Lagerwerkstoff-Eigenschaften, wie Beständigkeit gegen Festfressen, Verschleißfestigkeit usw. wesentlich ungünstigere Eigenschaften auf als diejenigen, die für die Lagerlegierungen auf Aluminium-Basis mit ange­ gebenen geringen Zusätzen an Mangan, Nickel und Wismut sowie ggf. Kupfer gefunden wurden.As can be seen from part D of the block diagram, by applying a nickel bonding layer and a PbSn10Cu2 matching layer on the anti-friction layer, dynamic loading of slide bearings can be increased to the range of the normally occurring sliding layer fatigue, down to about 75 N / mm 2 , until fatigue cracks can be detected in the aluminum layer. Even in the case of the layer material to which part D of the bar diagram relates, an increase in fatigue strength can be achieved by adding 0.5% by mass of Cu to the AlNi2Mn1Bi1 alloy. As can be seen in part D 1 of the bar chart, dynamic loadability of the layer material can be achieved in this way up to 80 N / mm 2 before fatigue cracks in the aluminum layer can be determined. The layer materials corresponding to parts D and D 1 of the block diagram are additionally distinguished by significantly improved machinability of the bearing material forming the anti-friction layer, as well as increased lubricity and improved emergency running properties. Such improved properties and values for dynamic resilience cannot be achieved with the conventional, medium-weight, plain bearing materials based on aluminum, as examples B, C and E for AlSn6 and AlSn20 show with or without an adaptation layer. The dynamic load-bearing capacity of plain bearings with an anti-friction layer made of cast AlNi2Mn1Bi1 bearing alloy is already approaching the order of magnitude that has previously only been known for high-strength aluminum bearing materials, for example the bearing material with anti-friction layer made of cast AlZn5 alloy shown in Example F. The dynamic load-bearing capacity of plain bearings with an anti-friction layer made of cast AlNi2Mn1Bi1 bearing alloy with copper addition between 0.02% and 1.5% by mass already allows this order of magnitude to be reached. The fatigue-free run of an antifriction layer made of AlNi2Mn1Bi1 bearing alloy with 0.5% by weight copper is still above the fatigue-free run of an antifriction layer made of cast AlZn5 alloy if the same adaptation layer is provided for both antifriction layers. The known cast AlZn5 alloy cannot be used without the adaptation layer and, with regard to other bearing material properties, such as resistance to seizure, wear resistance, etc., has much more unfavorable properties than those for the aluminum-based bearing alloys with specified minor additives of manganese, nickel and bismuth and possibly copper were found.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen die Anwendung des Schichtwerkstoffs für Lagerschalen, d.h. aus zwei Gleitlagerhälften zusammenge­ setzte Gleitlager. Figs. 2 to 4 show the application of the laminate material for bearing shells, that of two sliding bearing halves together quantitative sat sliding bearing.

Bei dem in Fig. 3 wiedergegebenen Gleitlager ist ein metallischer Stützkörper 1 aus Stahl vorgesehen. Auf diesen Stützkörper 1 ist eine Antifriktionsschicht 2 in der Dicke von 0,2 mm bis 0,5 mm aus AlNi2Mn1Bi1 durch Walzplattieren direkt aufgebracht. Diese Antifriktionsschicht 2 ist durch elektrochemisches Plattieren, d.h. auf galvanischem Wege, mit einer dünnen Nickelschicht 3 belegt, die eine Dicke von 0,001 bis 0,002 mm aufweisen kann. Über diese Bindungsschicht 3 aus Nickel ist auf galvanischem Wege eine Anpassungsschicht 4 aus Weißmetall-Lagerlegierung der Zusammensetzung PbSn1OCu2 in einer Dicke von 0,05 bis 0,1 mm aufgebracht. Die Gesamtheit des Schichtwerkstoffs ist von einer vorzugsweise galvanisch aufgebrachten Korrosionsschutzschicht 5 aus Zinn oder Zinn- Blei-Legierung umgeben. Es handelt sich hierbei um einen dünnen Flash, der auf der Oberfläche der Anpassungsschicht 4 kaum in Erscheinung tritt, aber insbesondere im Bereich der Stützschicht 1 einen wirksamen Korrosionsschutz bietet.In the plain bearing shown in Fig. 3, a metallic support body 1 made of steel is provided. An anti-friction layer 2 with a thickness of 0.2 mm to 0.5 mm made of AlNi2Mn1Bi1 is applied directly to this support body 1 by roll cladding. This anti-friction layer 2 is formed by electrochemical plating, that is by electroplating, covered with a thin nickel layer 3, which may have a thickness of 0.001 to 0,002 mm. An adaptation layer 4 made of white metal bearing alloy of the composition PbSn1OCu2 is applied in a thickness of 0.05 to 0.1 mm via this bonding layer 3 made of nickel. The entirety of the layer material is surrounded by a preferably galvanically applied corrosion protection layer 5 made of tin or tin-lead alloy. This is a thin flash, which hardly appears on the surface of the adaptation layer 4 , but offers effective corrosion protection, in particular in the region of the support layer 1 .

Im Beispiel der Fig. 4 ist die metallische Stützschicht 1 selbst als Schichtwerkstoff ausgebildet, und zwar mit einer Stahlschicht 7 und einer Zwischenschicht 8 mit Notlaufeigen­ schaften, beispielsweise aus Bleibronze oder Zinnbronze. Beispielsweise könnte auch eine Zwischenschicht 8 aus AlZn5 benutzt werden. Auf diese Zwischenschicht 8 ist eine dünne Nickelschicht 9 (0,001 mm bis 0,002 mm Dicke) durch Kathodenzerstäubung als Diffusionssperre aufgebracht. Über diese Nickelschicht 9 ist durch Kathodenzerstäubung, vorzugs­ weise Hochleistungs-Kathodenzerstäubung, unter Anwendung von Magnetfeldern die Antifriktionsschicht 6 aus Aluminium- Nickel-Mangan-Wismut-Kupfer-Legierung mit 2,5% Massenanteilen Nickel, 2% Massenanteilen Mangan, 1,2% Massenanteilen Wismut und 0,5% Massenanteilen Kupfer, Rest Aluminium aufgebracht. Wenngleich diese Antifriktionsschicht 6 keiner mechanischen Oberflächenbearbeitung bedarf, also eine verbesserte Zer­ spanbarkeit des Lagerwerkstoffes nicht in Betracht zu ziehen ist, kommt in diesem Fall der Antifriktionsschicht die durch die Wismutzugabe erzielte Erhöhung der Gleitfähigkeit und Verbesserung der Notlaufeigenschaften zugute.In the example of FIG. 4, the metallic support layer 1 itself is formed as a layer material, namely with a steel layer 7 and an intermediate layer 8 with emergency running properties, for example made of lead bronze or tin bronze. For example, an intermediate layer 8 made of AlZn5 could also be used. A thin nickel layer 9 (0.001 mm to 0.002 mm thickness) is applied to this intermediate layer 8 by sputtering as a diffusion barrier. About this nickel layer 9 is by sputtering, preferably high-performance sputtering, using magnetic fields, the anti-friction layer 6 made of aluminum-nickel-manganese-bismuth-copper alloy with 2.5% by mass of nickel, 2% by mass of manganese, 1.2% Mass portions of bismuth and 0.5% mass portions of copper, rest of aluminum applied. Although this antifriction layer 6 does not require any mechanical surface treatment, that is to say an improved machinability of the bearing material is not to be considered, in this case the antifriction layer benefits from the increase in lubricity and improvement in emergency running properties achieved by the addition of bismuth.

Die Antifriktionsschicht 6 ist in diesem Beispiel wiederum überdeckt mit einer dünnen (0,001 mm bis 0,002 mm dicken), durch Kathodenzerstäubung aufgebrachten Bindungsschicht 3, auf der wiederum eine Einlaufschicht oder Anpassungsschicht 4 aus Weißmetall-Lagerlegierung in einer Dicke von etwa 0,02 mm bis 0,03 mm durch Kathodenzerstäubung aufgebracht ist. Für das Aufbringen dieser Schichten kommen Kathodenzerstäu­ bungs-Beschichtungsmethoden in Betracht, wie sie beispiels­ weise aus dem Aufsatz von Hartmut Frey "Kathodenzerstäuben, Beschichtungsmethode mit Zukunft", VDl-Zeitung 123 (1981), Nr. 12, Seiten 519 bis 525 bekannt sind. Anstelle der Benutzung von Kathodenzerstäubungs-Beschichtungsmethoden könnten die Antifriktionsschicht, die Bindungsschicht und die Anpassungs­ schicht sowie vorgesehene Diffusionssperrschichten auch durch Vakuumbedampfen oder auf galvanischem Wege aufgebracht werden.In this example, the anti-friction layer 6 is again covered with a thin (0.001 mm to 0.002 mm thick) binding layer 3 applied by sputtering, on which in turn an inlet layer or matching layer 4 made of white metal bearing alloy with a thickness of approximately 0.02 mm to 0 , 03 mm is applied by sputtering. For the application of these layers, cathode atomization coating methods come into consideration, as are known, for example, from the article by Hartmut Frey "Cathode atomization, coating method with a future", VDl newspaper 123 (1981), No. 12, pages 519 to 525. Instead of using cathode sputtering coating methods, the anti-friction layer, the bonding layer and the matching layer as well as the intended diffusion barrier layers could also be applied by vacuum evaporation or by galvanic means.

Claims (2)

1. Schichtwerkstoff für Gleitlagerelemente, z.B. Radial­ gleitlager bzw. Axialgleitlager, bestehend aus einer metalli­ schen Stützschicht und einer auf der Stützschicht ange­ brachten Antifriktionsschicht aus Lagerwerkstoff auf Alumi­ nium-Basis, ggf. versehen mit einer aufgebrachten Bindungs­ schicht und Anpassungsschicht, wobei der Lagerwerkstoff eine nahezu homogene Aluminiumlegierung ist, die in dem Aluminium mit den üblichen zulässigen Verunreinigungen 1 bis 3%, vor­ zugsweise 1,5 bis 2,5%, Massenanteile Nickel, 0,5 bis 2,5%, vorzugsweise 1 bis 2%, Massenanteile Mangan und 0 bis 2% Massenanteile Blei enthält und Hartteilchen aus Nickel und Mangan bzw. nickelhaltige und/oder manganhaltige Hartteil­ chen aufweisen kann, deren Teilchengröße im wesentlichen ≦ 5 µm beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lagerwerkstoff bildende Aluminiumlegierung einen Wismutzusatz zwischen 0,1% und 2%, vorzugsweise zwischen 0,8% und 1,4%, Massenanteilen enthält. 1.Layer material for slide bearing elements, e.g. radial slide bearing or axial slide bearing, consisting of a metallic support layer and an anti-friction layer made of aluminum on the support layer, optionally provided with an applied bonding layer and matching layer, the bearing material being a is almost homogeneous aluminum alloy, the aluminum with the usual permissible impurities 1 to 3%, preferably 1.5 to 2.5%, by mass of nickel, 0.5 to 2.5%, preferably 1 to 2%, by mass of manganese and contains 0 to 2% by mass of lead and can have hard particles of nickel and manganese or nickel-containing and / or manganese-containing hard particles, the particle size of which is essentially ≦ 5 µm, characterized in that the aluminum alloy forming the bearing material has a bismuth additive of between 0.1 % and 2%, preferably between 0.8% and 1.4%, contains mass fractions. 2. Schichtwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lagerwerkstoff bildende Aluminiumlegierung als weiteren Zusatz Kupfer in Massenanteilen zwischen 0,02% und 1,5%, vorzugsweise zwischen 0,3% und 0,8%, enthält.2. Layer material according to claim 1, characterized in that that the aluminum alloy forming the bearing material as a further additive copper in mass fractions between 0.02% and 1.5%, preferably between 0.3% and 0.8%, contains.
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