DE4015593C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE4015593C2 DE4015593C2 DE4015593A DE4015593A DE4015593C2 DE 4015593 C2 DE4015593 C2 DE 4015593C2 DE 4015593 A DE4015593 A DE 4015593A DE 4015593 A DE4015593 A DE 4015593A DE 4015593 C2 DE4015593 C2 DE 4015593C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- amount
- resistance
- weight
- alloy
- aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/003—Alloys based on aluminium containing at least 2.6% of one or more of the elements: tin, lead, antimony, bismuth, cadmium, and titanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
- F16C33/121—Use of special materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung zur Verwen
dung als Gleitmaterial mit überlegenen Eigenschaften hin
sichtlich der Ermüdungsbeständigkeit und der Beständigkeit
gegenüber einem fressenden Verschleiß. Die Erfindung
betrifft insbesondere eine Aluminiumlegierung zur Verwendung
als Gleitmaterial mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich
der Ermüdungsbeständigkeit und der Beständigkeit gegenüber
einem fressenden Verschleiß, die zur Herstellung von Halb
lagern von Gleitlagern, Zylinderbüchsen, Flanschlagern,
Gegendruck-Unterlagsscheiben etc. verwendet werden kann
und die für Verwendungszwecke auf einem weiten technischen
Gebiet anwendbar ist. Dieses schließt insbesondere Fahrzeuge
und industrielle Maschinen ein, die mit Hochlastlagern
ausgestattet sind.
Der einschlägige Stand der Technik ergibt sich beispiels
weise aus den DE-PS 15 33 413 und 15 78 696, der US-PS
41 70 469 und der GB-PS 15 93 006. ln diesen Druckschriften
werden als Lagermaterialien geeignete Aluminiumlegierungen
beschrieben, die auf das Gewicht bezogen aus 0,1 bis 10% Zn,
0,1 bis 20% Si, 0,1 bis 10% Cu und 0,1 bis 10% Pb als Muß
komponenten, 0,1 bis 7% mindestens einer Komponente, ausge
wählt aus der Gruppe bestehend aus Ni, Bi und Mg, als Wahl
komponenten und zum Rest Al bestehen.
Auf dem Gebiet der Verbrennungsmotoren, insbesondere für
Automobile, sind in den letzten Jahren rasche Fortschritte
erzielt worden, wobei insbesondere die Geschwindigkeiten und
die Nutzlasten erheblich verbessert worden sind. Daher kann
es selbst bei Verwendung der oben genannten Aluminiumlegie
rungen zur Herstellung der Lager für Hochgeschwindigkeits-
Verbrennungsmotoren dazu kommen, daß der Schmierölfilm ver
dünnt wird. Es tritt daher der Nachteil auf, daß die Lager
hinsichtlich der Ermüdungsbeständigkeit und der Beständigkeit
gegenüber einem fressenden Verschleiß unterlegene Eigenschaf
ten aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Aluminiumlegierung
zur Verwendung als Gleitmaterial bereitzustellen, die sowohl
hinsichtlich der Ermüdungsbeständigkeit als auch der Be
ständigkeit gegenüber einem fressenden Verschleiß überlegen
ist, wodurch die Nachteile der herkömmlichen Aluminiumle
gierungen bei der Verwendung als Gleitmaterial überwunden
werden können.
Diese Aufgabe wird durch Aluminiumlegierungen gelöst, die
in folgende vier Klassen unterteilt werden können:
- 1) Eine Aluminiumlegierung zur Verwendung als Gleitma terial mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich der Ermüdungsbeständigkeit und der Beständigkeit gegenüber einem fressenden Verschleiß, die auf das Gewicht bezogen aus 1 bis 10% Zn, 1 bis 15% Si, 0,1 bis 5% Cu, 0,1 bis 5% Pb, 0,005 bis 0,5% Sr und zum Rest Al und erschmelzungsbe dingten Verunreinigungen besteht.
- 2) Eine Aluminiumlegierung zur Verwendung als Gleit material mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich der Er müdungsbeständigkeit und der Beständigkeit gegenüber einem fressenden Verschleiß, die auf das Gewicht bezogen aus 1 bis 10% Zn, 1 bis 15% Si, 0,1 bis 5% Cu, 0,1 bis 5% Pb, 0,005 bis 0,5% Sr, insgesamt 0,05 bis 5% mindestens einer Komponente, ausgewählt aus der Gruppe A bestehend aus 0,05 bis 5% Mg und 0,05 bis 5% Ni, und zum Rest Al und erschmel zungsbedingten Verunreinigungen besteht.
- 3) Eine Aluminiumlegierung zur Verwendung als Gleit material mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich der Er müdungsbeständigkeit und der Beständigkeit gegenüber einem fressenden Verschleiß, die auf das Gewicht bezogen aus 1 bis 10% Zn, 1 bis 15% Si, 0,1 bis 5% Cu, 0,1 bis 5% Pb, 0,005 bis 0,5% Sr, insgesamt 0,05 bis 2% mindestens einer Komponente, ausgewählt aus der Gruppe B bestehend aus 0,05 bis 2% Mn, 0,05 bis 2% V und 0,05 bis 2% Cr, und zum Rest Al und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen besteht.
- 4) Eine Aluminiumlegierung zur Verwendung als Gleit material mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich der Er müdungsbeständigkeit und der Beständigkeit gegenüber einem fressenden Verschleiß, die auf das Gewicht bezogen aus 1 bis 10% Zn, 1 bis 15% Si, 0,1 bis 5% Cu, 0,1 bis 5% Pb, 0,005 bis 0,5% Sr, insgesamt 0,05 bis 5% mindestens einer Komponente, ausgewählt aus der Gruppe A bestehend aus 0,05 bis 5% Mg und 0,05 bis 5% Ni, insgesamt 0,05 bis 2% minde stens einer Komponente, ausgewählt aus der Gruppe B bestehend aus 0,05 bis 2% Mn, 0,05 bis 2% V und 0,05 bis 2% Cr, wobei der Gesamtgehalt der genannten Komponenten der Gruppe A und B im Bereich von 0,05 bis 4% liegt, und zum Rest Al und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen besteht.
Im folgenden werden die Gründe für die Begrenzung der Kompo
nenten jeder Aluminiumlegierung gemäß der Erfindung auf die
in den Ansprüchen 1 bis 4 angegebenen Bereiche näher erläu
tert.
(1) Si: 1 bis 15 Gew.-%
- a) Wenn feine Körner von Si mit hoher Härte (etwa 600 Hv) in die Al-Matrix eingepunktet werden, dann wird nur die Al-Matrix mit einer weichen Oberfläche verschlissen. Daher weist die Oberfläche der Legierung bei mikroskopischer Betrachtung Unregelmäßigkeiten auf. Dabei widerstehen die konvexen Siliciumkörner einer hohen Belastung, während ihre Nicht-Haftungseigenschaft aufrechterhalten wird und wobei die konkaven Teile die Rolle von Ölreservoirs spielen. Daher hat die Legierung eine Beständigkeit gegenüber einer hohen Last, gegenüber einem dünnen Ölfilm und weiter gegen über einem Kontakt mit Metall.
- b) Die Si-Körner, die in feiner punktförmiger Ver teilung vorliegen, dienen dazu, Kanten, Grate etc. der Ober fläche der anschlagenden Welle abzuschleifen, so daß die Beständigkeit gegenüber einem fressenden Verschleiß verbes sert wird. In diesem Falle besteht, wenn die Si-Körner grob sind, die Gefahr, daß sie lokal die Welle zu stark abschlei fen und daß sie weggeführt werden. Diese Umstände erfordern die Kontrolle oder Begrenzung ihrer Größe.
- c) Wenn sofort ein Metallkontakt zwischen der Al- Matrix und der angepaßten Welle hergestellt wird, dann wer den das Festfressen und die Fließbarkeit des Lagers aus der Legierung verhindert, was auf die Nicht-Haftungseigenschaft des Siliciums in der Oberfläche der Legierung und die Nicht- Fließbarkeit der Al-Matrix, die Si als ihren Kern hat, zurück zuführen ist.
- d) Wenn der Siliciumgehalt weniger als 1% ist, dann ist die Legierung nicht dazu imstande, Abriebfestigkeit und die oben unter (a), (b) und (c) dargestellten vorteil haften Eigenschaften zu haben. Wenn andererseits der Sili ciumgehalt über 15% hinausgeht, dann wird die Legierung brüchig, und ihre Schlagfestigkeit nimmt ab. Weiterhin ver liert sie in diesem Falle ihre Zähigkeit, so daß die Legie rung zum Zeitpunkt der Herstellung, beispielsweise beim Walzen, Extrudieren etc., nur eine niedrige plastische Ver arbeitbarkeit besitzt.
Vorzugsweise liegt der Siliciumgehalt im Bereich von 3 bis
8 Gew.-%.
(2) Zn: 1 bis 10 Gew.-%
- a) Zn liegt in der Al-Matrix im Zustand einer festen Lösung vor, wodurch die Gitterabstände variieren, so daß seine Haftungseigenschaft vermindert wird.
- b) Zn wird im Vergleich zu Aluminium bevorzugt oxi diert, wodurch die Nachteile eines harten Al-Oxidfilms ver mieden werden.
- c) Zn erhöht die Verträglichkeit der Legierung zu dem Schmieröl.
- d) Wenn der Zinkgehalt weniger als 1 Gew.-% beträgt, dann wird die Legierung hinsichtlich der Verschleißfestig keit sowie der Beständigkeit gegenüber einem fressenden Ver schleiß schlechter. Wenn andererseits der Zinkgehalt über 10 Gew.-% hinausgeht, dann tritt die Gefahr auf, daß in dem Lager aus der Legierung eine Spannungskorrosions-Rißbildung erfolgt, womit eine Verschlechterung der Zähigkeit verbunden ist. Wenn weiterhin ein weiches Material, beispielsweise in Form einer darüberliegenden Schicht, auf die Oberfläche der Legierung aufgebracht wird, dann treten Schwierigkeiten bei der Herstellung der notwendigen Haftung, beispielsweise einer elektrisch aufgebrachten Plattierungsschicht, auf. ln diesem Falle wird die Bindungsfähigkeit, die durch Walz- Verbinden erhalten wird, nachteilig beeinflußt.
Vorzugsweise liegt der Zinkgehalt im Bereich von 2 bis
8 Gew.-%
(3) Cu: 0,1 bis 5 Gew.-%
- a) Die Zufügung von Cu erhöht die Festigkeit der Al-Matrix und ist sehr wirksam, um die Ermüdungsbeständig keit zu erhöhen. Wenn jedoch die Legierung eine zu hohe Härte erhält, dann treten Probleme hinsichtlich der Verträg lichkeit auf. Das gleiche trifft genauso auf Ni zu.
- b) Wenn der Gehalt an Cu weniger als 0,1% beträgt, dann wird durch das Cu kein signifikanter Vorteil erhalten. Wenn andererseits der Gehalt an Cu über 5% hinausgeht, dann erhält die Legierung eine zu hohe Härte mit dem Ergeb nis, daß die Verträglichkeit abnimmt und auch die Zähigkeit vermindert wird.
Vorzugsweise liegt der Cu-Gehalt im Bereich von 0,5 bis
2 Gew.-%.
(4) Pb: 0,1 bis 5 Gew.-%
Die Zufügung von Pb verbessert die spanabhebende
Bearbeitungsfähigkeit sowie die Beständigkeit der Legierung
gegenüber einem fressenden Verschleiß.
Wenn jedoch der Gehalt an Pb weniger als 0,1 Gew.-% beträgt,
dann wird durch die Zugabe von Pb kein signifikanter Effekt
erzielt. Wenn andererseits der Gehalt an Pb oberhalb 5 Gew.-%
liegt, dann wird es sehr schwierig, eine gleichförmige Di
spersion des Pb in der Al-Matrix zu erhalten, und die Festig
keit der Legierung wird in nachteiliger Weise beeinflußt.
Vorzugsweise liegt der Pb-Gehalt zwischen 0,5 Gew.-% und
3 Gew.-%.
- (5) Sr: 0,005 bis 0,5 Gew.-%
- (a) Sr dient dazu, eine feine kristalline Form der Siliciumkörner zu erhalten.
- (b) Sr verbessert die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Dehnung der Legierung.
- (c) Im Falle, daß der Gehalt an Sr weniger als 0,005 Gew.-% beträgt, wird durch die Zugabe des Sr kein signifi kanter Vorteil erzielt. Andererseits wird bei Sr-Mengen von mehr als 0,5 Gew.-% die Duktilität der Legierung vermindert.
Vorzugsweise liegt der Sr-Gehalt zwischen 0,01 Gew.-% und
0,1 Gew.-%.
- (6) Mg und/oder Ni, ausgewählt aus der Gruppe A, jeweils:
0,05 bis 5 Gew.-%, insgesamt 0,05 bis 5%
- (a) Mg und/oder Ni liegen in der Al-Matrix im Zu stand einer festen Lösung vor, oder sie sind in Form einer intermetallischen Verbindung ausgefällt, wodurch die Er müdungsfestigkeit erhöht wird.
- (b) Bei Mengen von Mg und/oder Ni von weniger als 0,05 Gew.-% wird durch die Zugabe von Mg und/oder Ni kein wesentlicher Effekt erzielt. Wenn andererseits der Gehalt an Mg und/oder Ni mehr als 5 Gew.-% beträgt, dann erhält die Legierung eine zu hohe Härte, so daß sie hinsichtlich der Verträglichkeit schlechter wird. Auch nimmt in diesem Fall die Zähigkeit der Legierung ab.
Vorzugsweise beträgt der Gehalt von Mg und/oder Ni
0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-%.
- (7) Mindestens eine Komponente, ausgewählt aus der
Gruppe B bestehend aus Mn, V und Cr, jeweils:
0,05 bis 2 Gew.-%, insgesamt 0,05 bis 2%
- (a) Die Komponente oder die Komponenten liegen in der Al-Matrix im Zustand einer festen Lösung vor, oder sie sind in Form von intermetallischen Verbindungen ausgefällt. Hierdurch werden die mechanischen Eigenschaften der Legie rung bei hohen Temperaturen verbessert.
- (b) Wenn der Gehalt der Komponente oder der Kompo nenten weniger als 0,05 Gew.-% beträgt, dann wird durch ihre Zufügung kein wesentlicher Vorteil erreicht. Wenn an dererseits der Gehalt mehr als 2 Gew.-% beträgt, dann erhal ten die Körner der intermetallischen Verbindungen eine grobe Größe, was zu dem Ergebnis führt, daß die Legierung brüchig wird.
- (8) Gesamtgehalt der Komponenten, ausgewählt aus den
Gruppen A und B: 0,05 bis 4 Gew.-%
- (a) Die Komponenten liegen in der Al-Matrix im Zu stand einer festen Lösung vor, oder sie sind in Form von intermetallischen Verbindungen ausgefällt, wodurch die Er müdungsbeständigkeit verbessert wird.
- b) Wenn der Gesamtgehalt weniger als 0,05 Gew.-% beträgt, dann wird kein wesentlicher Effekt erhalten. Wenn andererseits der Gesamtgehalt über 4 Gew.-% hinausgeht, dann erhält die Legierung eine zu hohe Härte, so daß die Legie rung hinsichtlich der Verträglichkeit schlechter wird. Auch nimmt in diesem Fall die Zähigkeit ab.
Vorzugsweise liegt der Gesamtgehalt dieser Komponenten im
Bereich zwischen 0,1 Gew.-% und 3 Gew.-%.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Tabelle, die die Ergebnisse von Er
müdungstests mit Verbundlagern gemäß dem Stand der Technik
und gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2(a) und 2(b) Blockdiagramme, die Grund
verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundlager
veranschaulichen; und
Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Teils eines
Verbundlagers, die von einer Photographie der Mikrostruktur
des Verbundlagers abgebildet ist. Letzteres ist gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung hergestellt wor
den, und die Photographie ist mit einer Vergrößerung von
100 aufgenommen worden.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.
Legierungen Nrn. 16 bis 30 gemäß der Erfindung und Ver
gleichs-Legierungen Nrn. 1 bis 15 mit den in Tabelle 2 ge
zeigten Zusammensetzungen wurden jeweils bei einer Temperatur
von 750 bis 850°C zu Stäben mit einem Durchmesser von 25,4
cm gegossen. Nach Glühen der Stäbe bei einer Temperatur von
400 bis 500°C wurden sie bei einem Extrusionsverhältnis von
35 bis 45 zu einer Platte bzw. einem Blech extrudiert. Die
Platte bzw. das Blech wurde bei einer Temperatur von 350 bis
450°C geglüht bzw. vergütet und sodann zu einem Walzelement 2
gewalzt. Danach wurde das Walzelement bei einer Temperatur
von 300 bis 400°C geglüht bzw. vergütet und sodann unter
Druck auf eine Stahlunterlage 1 mit einem Reduktionsverhältnis
von 30 bis 50% durch Walzen bindend aufgebracht. Auf diese
Weise wurde ein Bimetallelement erhalten. Dieses Bimetall
element wurde bei einer Temperatur von 300 bis 400°C vergütet
bzw. geglüht und sodann zu halbkreisförmiger Gestalt
plastisch verarbeitet. Dieses halbkreisförmige, plastisch
verarbeitete Element wurde auf seiner inneren Oberfläche mit
einer Pb-10%-Sn-Legierung mit einer Dicke von 10 bis 20 µm
plattiert, um eine darüberliegende Schicht 4 zu bilden. Auf
diese Weise wurde ein halbkreisförmiges Verbundlager herge
stellt. Der Herstellungsprozeß dieses Verbundlagers ist in
Fig. 2(a) gezeigt, während ein Querschnitt eines Teils des
Verbundlagers in Fig. 3 dargestellt ist.
Bei den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen wurden Tests be
treffend die Ermüdungsbeständigkeit und die Beständigkeit
gegenüber einem fressenden Verschleiß der genannten halb
kreisförmigen Verbundlager durchgeführt. Die Ergebnisse des
erstgenannten Tests sind in Fig. 1 und die Ergebnisse des
letztgenannten Tests sind in Tabelle 3 dargestellt.
Weiterhin wurden die Bimetallelemente vor der plastischen
Verformung in die halbkreisförmige Gestalt auf ihre mecha
nischen Eigenschaften getestet. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 2 dargestellt. Unter diesen mechanischen Eigenschaf
ten wurde die Haftungsfestigkeit auf folgende Weise ge
testet. Bimetallelemente jeweils mit einer Breite von B
(mm) wurden hergestellt. Danach wurden auf dem Bimetallele
ment zwei parallele Rillen mit einem Intervall von L mm ge
bildet. Eine der Rillen erstreckt sich von den Außenober
flächen der Legierungsschicht des Lagers zu der Grenzfläche
der Bindung, und die andere dieser Rillen erstreckt sich von
der äußeren Oberfläche der Stahlunterlage zur Grenzfläche
der Bindung. Danach wurden die jeweiligen Enden der zwei
Prüfkörper an gegenüberliegenden Seiten in entgegengesetzter
Richtung gezogen. Die Zuglast, gemessen beim Abschälen der
Stahlunterlageschicht von der Legierungsschicht des Lagers,
wurde durch die Bindungsfläche B×L (mm2) dividiert, wo
durch die Bindungsfestigkeit bestimmt wurde.
Bimetallelemente jeweils mit der gleichen Gestalt wie im
Beispiel 1 wurden hergestellt. Aus den genannten Bimetall
elementen wurden Verbundlager mit der gleichen Gestalt wie
im Beispiel 1 hergestellt. Dies erfolgte nach dem Verfahren
der Fig. 2(b) bei den gleichen Bedingungen und unter Ver
wendung der gleichen Legierung wie im Beispiel 1, deren
Verfahrensstufen in Fig. 2(a) dargestellt sind. Es wurde
jedoch mit der Ausnahme verfahren, daß anstelle der Extru
sion und dem Glühen bzw. Vergüten nach der Extrusion, wie
in Fig. 2(a) gezeigt, eine Walzstufe und ein Glühen bzw.
Vergüten bei 300 bis 400°C durchgeführt wurde. Es wurden die
gleichen Tests wie im Beispiel 1 hinsichtlich der so herge
stellten Bimetallelemente und Verbundlager durchgeführt. Die
Ergebnisse waren im wesentlichen gleich wie diejenigen des
Beispiels 1.
ln den Beispielen 1 und 2 wurde eine Ni-Plattierungszwischen
schicht 3 mit einer Dicke von 1,5 µm zwischen der Legierungs
schicht des Lagers 2 und der darüberliegenden Schicht 4 vorge
sehen, um zwischen diesen Schichten eine Bindungsfestigkeit
zu erhalten. Diese Zwischenschicht kann auch unter Verwen
dung von Cu oder einer Cu-Legierung anstelle von Ni herge
stellt werden. Weiterhin wurden in den Beispielen 1 und 2
die Stahlunterlageschicht und die Legierungsschicht des
Lagers direkt miteinander druckverbunden. Es ist jedoch gut
bekannt, daß ein gegenseitiges Druckverbinden von beiden
Schichten mit einer dazwischengelegten Ni-Plattierung oder
Al-Folie die Bindungsfestigkeit in erheblichem Ausmaß ver
bessert.
Durch die Erfindung werden die folgenden ausgezeichneten Vor
teile realisiert.
- A) Die erfindungsgemäße Legierung besitzt im Vergleich zu den herkömmlichen Legierungen verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Ermüdungsbeständigkeit und der Beständig keit gegenüber einem fressenden Verschleiß (vgl. Fig. 1 und Tabelle 3).
- B) Was die Lagereigenschaften anbelangt, werden insbe sondere die Beständigkeit gegenüber einem fressenden Ver schleiß (Nicht-Fließfähigkeit und Nicht-Haftung) in erheb lichem Maße verbessert, was auf die jeweiligen Wirkungen der Al-Matrix zurückzuführen ist, in der Zn im Zustand einer festen Lösung vorliegt, Si fein kristallisiert und durch Zugabe von Sr dispergiert vorliegt und Pb in der Al-Matrix dispergiert ist.
- C) Weil grobe Si-Körner Beschädigungen der angepaßten Welle beim Gebrauch verursachen, ist die Größe der Si- Kristallkörner auf 15 µm oder weniger durch Zugabe einer geringen Menge von Sr im Falle der vorliegenden Erfindung begrenzt, so daß es möglich ist, die Beständigkeit gegen über einem fressenden Verschleiß in einem stärkeren Ausmaß zu verbessern als es bei herkömmlichen Legierungen der Fall ist.
Testbedingungen | |
Ermüdungstest | |
Testmethode | |
dynamische Last-Testmethode vom Soda-Typ | |
Anzahl der Drehungen|4000 UpM | |
Testzeit | 20 h |
Umfangsgeschwindigkeit | 13 m/s |
Ölbeschickungstemperatur | 120°C |
Ölbeschickungsdruck | 2,94 bar |
Schmieröl | SAE 20 |
Zuführungswinkel des Öls | fortgeschrittener Winkel: 36° |
Bewertungsmethode für die Ermüdung | Man nimmt an, daß eine "Ermüdung" aufgetreten ist, wenn eine Ermüdung betreffend eine Lagerfläche von nicht weniger als 5% aufgetreten ist. |
Testbedingungen | |
Test auf fressenden Verschleiß | |
Testmethode | |
Saphir-Testmethode | |
Zahl der Drehungen|3250 UpM | |
Umfangsgeschwindigkeit | 9,0 m/s |
Ölbeschickungstemperatur | 90 bis 95°C |
Ölbeschickungsdruck | 4,15 bar |
Menge des zuzuführenden Öls | 20 cm³/min |
Ölreinigung | 0,04 to 0,06 mm |
Schmieröl | SAE 20 |
Methode der Lastanlegung | Nach 15minütigem Leerlauf ohne Last wird der Motor 10 min unter einer Last von 700 kp/cm² laufengelassen. Danach wird die Last stufenweise um 70 kp/cm² für den 10minütigen Lauf erhöht (bis zu 1610 kp/cm²). |
Methode der Bestimmung der Zeit des Auftretens eines Festfressens | Ein "Festfressen" wird angenommen, wenn die Temperatur der Rückseite des Lagers auf 200°C oder mehr erhöht ist oder wenn der Motor überlastet ist. |
Claims (4)
1. Aluminiumlegierung zur Verwendung als Gleitmaterial
mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich der Ermüdungsbeständigkeit
und der Beständigkeit gegenüber einem fressen
den Verschleiß, dadurch gekennzeichnet,
daß sie auf das Gewicht bezogen aus 1 bis 10% Zn, 1 bis
15% Silicium, 0,1 bis 5% Kupfer, 0,1 bis 5% Blei, 0,005 bis
0,5% Strontium und zum Rest Aluminium und erschmelzungsbedingten
Verunreinigungen besteht.
2. Aluminiumlegierung zur Verwendung als Gleitmaterial
mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich der Ermüdungsbeständigkeit
und der Beständigkeit gegenüber einem fressen
den Verschleiß , dadurch gekennzeichnet,
daß sie auf das Gewicht bezogen aus 1 bis 10% Zink, 1 bis
15% Silicium, 0,1 bis 5% Kupfer, 0,1 bis 5% Blei, 0,005 bis
0,5% Strontium, mindestens einer Komponente, ausgewählt aus
der Gruppe A bestehend aus Magnesium in einer Menge von
0,05 bis 5% und Nickel in einer Menge von 0,05 bis 5%, deren Gesamtmenge 0,05 bis 5% beträgt, und
zum Rest Aluminium und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen
besteht.
3. Aluminiumlegierung zur Verwendung als Gleitmaterial
mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich der Ermüdungsbeständigkeit
und der Beständigkeit gegenüber einem fressenden
Verschleiß , dadurch gekennzeichnet,
daß sie auf das Gewicht bezogen aus 1 bis 10% Zink, 1 bis
15% Silicium, 0,1 bis 5% Kupfer, 0,1 bis 5% Blei, 0,005 bis
0,5% Strontium, mindestens einer Komponente, ausgewählt aus
der Gruppe B bestehend aus Mangan in einer Menge von 0,05
bis 2%, Vanadium in einer Menge von 0,05 bis 2% und Chrom
in einer Menge von 0,05 bis 2%, deren Gesamtmenge 0,05 bis 2% beträgt, und zum Rest Aluminium und
erschmelzungsbedingten Verunreinigungen besteht.
4. Aluminiumlegierung zur Verwendung als Gleitmaterial
mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich der Ermüdungsbeständigkeit
und der Beständigkeit gegenüber einem fressen
den Verschleiß , dadurch gekennzeichnet,
daß sie auf das Gewicht bezogen aus 1 bis 10% Zink, 1 bis
15% Silicium, 0,1 bis 5% Kupfer, 0,1 bis 5% Blei, 0,005 bis
0,5% Strontium, mindestens einer Komponente, ausgewählt aus
der Gruppe A bestehend aus Magnesium in einer Menge von
0,05 bis 5% und Nickel in einer Menge von 0,05 bis 5%, insgesamt 0,05 bis 5% mindestens
einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe B bestehend
aus Mangan in einer Menge von 0,05 bis 2%, Vanadium
in einer Menge von 0,05 bis 2% und Chrom in einer Menge von
0,05 bis 2%, insgesamt 0,05 bis 2%, wobei der Gesamtgehalt der genannten Komponenten
der Gruppe A und B im Bereich von 0,05 bis 4% liegt,
und zum Rest Aluminium und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen
besteht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1140284A JPH036345A (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | 耐疲労性と非焼付性にすぐれた摺動用アルミニウム基合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4015593A1 DE4015593A1 (de) | 1990-12-06 |
DE4015593C2 true DE4015593C2 (de) | 1992-06-17 |
Family
ID=15265201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4015593A Granted DE4015593A1 (de) | 1989-06-02 | 1990-05-15 | Aluminiumlegierung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5028393A (de) |
JP (1) | JPH036345A (de) |
KR (1) | KR930002532B1 (de) |
DE (1) | DE4015593A1 (de) |
GB (1) | GB2233667B (de) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05332364A (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-14 | Daido Metal Co Ltd | 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金軸受およびその製造方法 |
JP2901218B2 (ja) * | 1992-07-16 | 1999-06-07 | 大同メタル工業 株式会社 | アルミニウム合金軸受 |
JPH0826894B2 (ja) * | 1992-08-28 | 1996-03-21 | 大同メタル工業株式会社 | 軽合金ハウジング用すべり軸受 |
JPH0694036A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-05 | Daido Metal Co Ltd | 耐フレッチング特性に優れた多層すべり軸受 |
JPH11136726A (ja) | 1997-10-29 | 1999-05-21 | Nec Shizuoka Ltd | 無線選択呼出受信機および受信件数表示方法 |
AT407404B (de) * | 1998-07-29 | 2001-03-26 | Miba Gleitlager Ag | Zwischenschicht, insbesondere bindungsschicht, aus einer legierung auf aluminiumbasis |
US6511226B2 (en) | 2000-09-05 | 2003-01-28 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Aluminum thrust washer |
JP4648559B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2011-03-09 | 本田技研工業株式会社 | 耐熱アルミニウムダイカスト品 |
AT410946B (de) * | 2001-11-07 | 2003-08-25 | Miba Gleitlager Gmbh | Aluminiumlegierung für ein gleitelement |
US6719859B2 (en) | 2002-02-15 | 2004-04-13 | Northwest Aluminum Company | High strength aluminum base alloy |
US7214281B2 (en) * | 2002-09-21 | 2007-05-08 | Universal Alloy Corporation | Aluminum-zinc-magnesium-copper alloy extrusion |
US20080299000A1 (en) * | 2002-09-21 | 2008-12-04 | Universal Alloy Corporation | Aluminum-zinc-copper-magnesium-silver alloy wrought product |
US20040099352A1 (en) * | 2002-09-21 | 2004-05-27 | Iulian Gheorghe | Aluminum-zinc-magnesium-copper alloy extrusion |
US20070029016A1 (en) * | 2002-09-21 | 2007-02-08 | Universal Alloy Corporation | Aluminum-zinc-magnesium-copper alloy wrought product |
JP5437703B2 (ja) | 2009-06-08 | 2014-03-12 | 大同メタル工業株式会社 | Al基摺動合金 |
JP2011236470A (ja) | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Daido Metal Co Ltd | Al基軸受合金及びその製造方法 |
KR101124235B1 (ko) * | 2010-05-29 | 2012-03-27 | 주식회사 인터프랙스퀀텀 | 알루미늄 합금 및 알루미늄 합금 주물 |
EP2811041B1 (de) | 2012-02-01 | 2016-07-06 | UACJ Corporation | Aluminiumlegierung mit hervorragender abriebfestigkeit, extrudierbarkeit und schmiedebearbeitbarkeit |
CN104561703B (zh) * | 2015-02-10 | 2016-11-23 | 苏州劲元油压机械有限公司 | 一种具有锌镍元素的铝合金材料及其热处理工艺 |
JP6646551B2 (ja) * | 2015-12-25 | 2020-02-14 | 昭和電工株式会社 | 磁気記録媒体用基板 |
JP6574740B2 (ja) * | 2016-07-08 | 2019-09-11 | 昭和電工株式会社 | 磁気記録媒体用基板およびハードディスクドライブ |
JP6832179B2 (ja) * | 2017-02-03 | 2021-02-24 | 昭和電工株式会社 | 磁気記録媒体用基板およびハードディスクドライブ |
CN107739913A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-27 | 北京泰科先锋科技有限公司 | 制作防拆扣扣体的合金材料及其制备方法 |
CN114277289B (zh) * | 2020-09-27 | 2023-05-02 | 比亚迪股份有限公司 | 一种压铸铝合金及其制备方法、阳极氧化外观件、电子设备 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5428714A (en) * | 1977-08-09 | 1979-03-03 | Daido Metal Co Ltd | Aluminum base bearing alloy and composite bearing thereof |
JPS6041142B2 (ja) * | 1977-12-09 | 1985-09-14 | 株式会社日軽技研 | 軸受用アルミニウム合金 |
JPS6031894B2 (ja) * | 1978-01-28 | 1985-07-25 | 株式会社日軽技研 | 軸受用高力アルミニウム合金 |
US4412870A (en) * | 1980-12-23 | 1983-11-01 | Aluminum Company Of America | Wrought aluminum base alloy products having refined intermetallic phases and method |
SE8107535L (sv) * | 1980-12-23 | 1982-06-24 | Aluminum Co Of America | Aluminiumlegering samt forfarande for dess framstellning |
JPS58113342A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-06 | Toyota Motor Corp | アルミニウム軸受合金 |
US4711762A (en) * | 1982-09-22 | 1987-12-08 | Aluminum Company Of America | Aluminum base alloys of the A1-Cu-Mg-Zn type |
JPS60230952A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-16 | Daido Metal Kogyo Kk | アルミニウム系摺動合金 |
JPS60250893A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | アルミニウム製熱交換器用アルミニウム合金ろう |
JPS6238796A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-19 | Furukawa Alum Co Ltd | 真空ブレ−ジング用シ−ト |
-
1989
- 1989-06-02 JP JP1140284A patent/JPH036345A/ja active Pending
-
1990
- 1990-04-19 US US07/511,367 patent/US5028393A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-15 DE DE4015593A patent/DE4015593A1/de active Granted
- 1990-06-01 GB GB9012214A patent/GB2233667B/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-02 KR KR1019900008141A patent/KR930002532B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2233667B (en) | 1993-08-11 |
US5028393A (en) | 1991-07-02 |
DE4015593A1 (de) | 1990-12-06 |
KR920000956A (ko) | 1992-01-29 |
GB2233667A (en) | 1991-01-16 |
KR930002532B1 (ko) | 1993-04-03 |
GB9012214D0 (en) | 1990-07-18 |
JPH036345A (ja) | 1991-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4015593C2 (de) | ||
EP2013371B1 (de) | Verwendung von einer kupfer-nickel-zinn-legierung | |
EP1850018B1 (de) | Bandförmiger Werkstoffverbund und dessen Verwendung, Verbundgleitelement | |
DE3640698C2 (de) | ||
DE4312537C2 (de) | Mehrschichtgleitlager aus Aluminiumlegierungen mit überlegener Verträglichkeit und überlegener Ermüdungsbeständigkeit | |
EP2985358B1 (de) | Gleitlagerverbundwerkstoff | |
DE4332433A1 (de) | Mehrschichtgleitlager enthaltend eine Al-Sn-Legierungsschicht mit hoher Ermüdungsbeständigkeit und Paßfähigkeit | |
DE2809866C2 (de) | Lagerlegierung auf Aluminiumbasis | |
EP3286348B1 (de) | Bleifreie sondermessinglegierung sowie sondermessinglegierungsprodukt | |
DE3427740A1 (de) | Messinglegierung, herstellungsverfahren und verwendung | |
EP3374533B1 (de) | Sondermessinglegierung sowie sondermessinglegierungsprodukt | |
DE4243880C2 (de) | Verbundlager aus einer Kupfer-Blei-Legierung | |
DE3249133C2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Legierung auf Aluminium-Basis für Lager sowie Verwendung der Legierung | |
EP3272888B1 (de) | Werkstoff aus einer kupfer-zink-legierung, verfahren zur herstellung eines solchen werkstoffs und gleitelement aus einem solchen werkstoff | |
DE4323448C5 (de) | Aluminiumlegierung für mehrschichtige Gleitlager | |
AT410946B (de) | Aluminiumlegierung für ein gleitelement | |
DE4101620C2 (de) | Kupferlegierung mit besserer Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit zur Verwendung als Material für Gleit- und Schiebeelemente | |
DE10335086B4 (de) | Mehrschichtiges Lager auf Aluminiumbasis | |
EP2845917A2 (de) | Gleitlagerverbundwerkstoff, der eine Schicht einer Aluminiumlegierung enthält | |
WO2017140411A1 (de) | Gleitelement aus einer kupfer-zink-legierung | |
DE102013210662B4 (de) | Gleitlagerverbundwerkstoff mit Aluminium-Lagermetallschicht | |
DE102013210663B9 (de) | Gleitlagerverbundwerkstoff mit Aluminium-Zwischenschicht | |
DE3000774C2 (de) | Zinnhaltige Aluminium-Lagerlegierung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |