DE4026907A1 - Lagerwerkstoff und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
Lagerwerkstoff und verfahren zu dessen herstellungInfo
- Publication number
- DE4026907A1 DE4026907A1 DE4026907A DE4026907A DE4026907A1 DE 4026907 A1 DE4026907 A1 DE 4026907A1 DE 4026907 A DE4026907 A DE 4026907A DE 4026907 A DE4026907 A DE 4026907A DE 4026907 A1 DE4026907 A1 DE 4026907A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- weight
- alloy
- bearing material
- melt
- soft phases
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/08—Casting in, on, or around objects which form part of the product for building-up linings or coverings, e.g. of anti-frictional metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
Werkstoffe für Gleitlager sollen idealerweise eine Kombination
zahlreicher stark ausgeprägter Eigenschaften besitzen, wie
Anpassung an die Geometrie des Reibpartners, Beständigkeit
gegenüber Schmierstoffen, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfe
stigkeit, günstige Reibzahl, erhöhten Fließwiderstand, hohe
Wechsellastfestigkeit, gute Warmfestigkeit, sichere Notlauf
eigenschäften, gute Bindung an einen Träger, insbesondere an
Stahlstützschalen, und Reproduzierbarkeit dieser Eigenschaften
auch bei der Serienherstellung sowie möglichst einfache Her
stellbarkeit. Bislang mußte man bei dieser Vielzahl von Anforde
rungen stets Kompromisse eingehen und entweder bezüglich
bestimmter mechanischer Eigenschaften oder bezüglich der
Gleiteigenschaften Nachteile hinnehmen.
Ein bekanntes Verfahrensprinzip für die Herstellung von Lager
werkstoffen ist jenes der Schichtverbunde, bei denen die Summe
der einzelnen Werkstoffschichten die Gesamtheit der erwünschten
Werkstoffeigenschaften ergeben soll. Allgemein bestehen diese
Verbunde aus einer Stahlstützschale, einer Lagermetallschicht
und einer Gleitschicht, wobei oftmals noch zusätzliche Dünn
schichten mit spezifischen Eigenschaften, wie Diffusionssperr
schichten oder Bindungsverbesserungsschichten, hinzutreten. Die
Herstellung solcher Schichtverbunde ist verfahrenstechnisch
relativ aufwendig.
Es ist auch bereits bekannt, monotektische Systeme, wie solche
auf der Basis von Aluminium und Blei, als Lagerwerkstoff zu
verwenden, die in flüssigem Zustand seigern. Eine solche
Steigerung wurde bisher als unerwünscht angesehen, weswegen
bestimmte Verfahren entwickelt wurden, die den Einphasenzustand
beim Gießen der Legierung einfrieren sollen und allenfalls in
der Aluminiummatrix gleichmäßig verteilte extrem feine Bleiaus
scheidungen ergeben. Hierzu wird auf die DE-AS 22 63 268
hingewiesen.
Weiterhin ist es aus der DE-PS 21 30 421 bekannt, bestimmte
monotektische Systeme, wie solche auf der Basis von Aluminum und
Blei, mit Hilfe eines Gasstrahles auf einer Unterlageschicht
aufzusprühen, wobei wiederum eine Entmischung eintritt, aufgrund
derer das Blei als äußerst feine Teilchen in der gesamten
Aluminiummatrix vorliegt. Ein ähnliches Verfahren zum Aufsprühen
von geschmolzenen Metalltröpfchen auf dem Lagermaterial eines
Verbundstoffes für Gleitlager beschreibt die DE-OS 22 41 628. In
beiden Fällen gelten die oben für Verbunde dargelegten Nach
teile, da das monotektische System lediglich als Gleitschicht
dient. Außerdem besitzen die so erhaltenen Lagerwerkstoffe
keineswegs die erwünschte Eigenschaftskombination.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit darin,
in einem möglichst einfachen Verfahren herstellbare Lagerwerk
stoffe mit verbesserten mechanischen Eigenschaften ohne Einbuße
der Gleiteigenschaften zu bekommen.
Der erfindungsgemäße Lagerwerkstoff ist zur Lösung dieser
Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Matrix aus
einer Metall-Legierung, die mit Pb-Basis-Werkstoffen ein
monotektisches System bildet, und darin derart disperten, im
wesentlichen kugelförmigen Weichphasen aus einem Pb-Basis-
Werkstoff, daß die Konzentration der Weichphasen in der Matrix
zu einer Oberfläche des Lagerwerkstoffes hin zunimmt, besteht.
Dieser Lagerwerkstoff, der entweder in der Form eines Massiv
werkstoffes selbttragend oder als Schicht auf einem Substrat ein
Verbundwerkstoff sein kann, besitzt somit in sich sowohl die
Lagermetallschicht mit einer hervorragenden Eigenschaftskom
bination als auch die Gleitschicht mit hervorragenden Gleit
eigenschaften, wobei beide Schichten erfindungsgemäß in einem
Arbeitsgang herstellbar sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieser Lagerwerk
stoffe ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schmelze, die im
Gemisch Legierungsbestandteile, welche mit Pb-Basis-Werkstoffen
ein monotektisches System bilden, sowie Legierungsbestandteile,
die einen Pb-Basis-Werkstoff bilden, enthält, derart auf ein
Substrat gießt und dabei die Werkstoffdicke, die Abkühlbedingun
gen und die Zusammensetzung der Schmelze derart einstellt, daß
sich der Pb-Basis-Werkstoff in flüssigem Zustand unter der
Schwerkraft von dem Rest der Schmelze abtrennt und im unteren
Bereich des Werkstoffes in disperser Weise konzentriert.
Während bisher bei der Herstellung von Lagerwerkstoffen der
Schwereseigerungseffekt als nachteilig angesehen wurde und man
einen möglichst homogenen Zustand im festen Werkstoff anstrebte,
nutzt das erfindungsgemäße Verfahren gezielt diesen Schweresei
gerungseffekt monotektischer Systeme aus, um in einem Arbeits
gang die Lagermetallschicht und die Gleitschicht herzustellen.
Wenn hier von monotektischen Systemen die Rede ist, so sind dies
solche, die die Neigung besitzen, sich im flüssigen Zustand zu
trennen.
Dadurch, daß die Lagermetallschicht und die Gleitschicht in
einem einzigem Arbeitsgang gewonnen werden und dies durch
direktes Aufgießen auf einen üblichen Träger, wie einen Stahl
träger, geschehen kann, kann der gesamte Verbundwerkstoff in
einem einzigen Gießvorgang gewonnen werden. Das Herstellungsver
fahren ist daher gegenüber bekannten Verfahren sehr vereinfacht.
Gleichzeitig bekommt man in dem Lagerwerkstoff eine optimale
Eigenschaftskombination.
Der dem Substrat am nächsten liegende Bereich besteht im
wesentlichen aus dem Matrixmaterial mit nur geringen kleinteili
gen Abscheidungen des Pb-Basis-Werkstoffes, so daß dieser
Bereich im wesentlichen die Eigenschaften der Matrixlegierung
besitzt. Durch entsprechende Kombination der Legierungselemente
kann für das Matrixmaterial im wesentlichen eine optimale
Kombination der mechanischen und sonstigen Eigenschaften
eingestellt werden, die man bei einer Lagermetallschicht haben
möchte. Da sich andererseits der Pb-Basis-Werkstoff bei der
Trennung im flüssigen Zustand unter der Schwerkraft aufgrund
seines höheren spezifischen Gewichtes im unteren Bereich der
gegossenen Schmelze ansammelt und dabei kleinere Pb-Basis-
Werkstoffteilchen zu größeren kugelförmigen Teilchen zusammen
fließen und da dieser untere Bereich im fertigen Lagerwerkstoff
als Gleitschicht dient, besteht diese Gleitschicht im wesentli
chen aus in die Matrixlegierung eingelagerten kugelformigen
Weichphasen, die dieser Gleitschicht hervorragende Gleiteigen
schaften verleihen.
Die Absinkgeschwindigkeit der im flüssigen Zustand abgeschiede
nen Tröpfchen des Pb-Basis-Werkstoffes hängt, wie erwähnt,
einerseits von dem Dichteunterschied gegenüber dem umgehenden
Medium, von der Viskosität des umgebenden Mediums und der
Tröpfchengröße ab. Die Viskosität hängt ihrerseits von der
Temperatur ab. Da, wie oben ebenfalls erwähnt, die absinkenden
Tröpfchen auf der Absinkstrecke durch Zusammenwachsen mit
anderen Tröpfchen anwachsen, nimmt mit zunehmender Absink
strecke, d. h. mit zunehmender Werkstoffdicke, der Einfangquer
schnitt der Tröpfchen und deren Vergröberung zu. Werkstoffdicke,
Abkühlbedingungen und Zusammensetzung der Schmelze, die ihrer
seits für den Dichteunterschied verantwortlich ist, sind somit
im Einzelfall durch Reihenversuche aufeinander abzustimmen, um
jeweils für die vom Anwender verlangte Werkstoffdicke optimale
Eigenschaften zu erzielen.
Zweckmäßig enthält die Matrix-Legierung als Basismetall A) Al.
Cr, Ni, Fe, Mn, Si oder Cu und zusätzlich B) wenigstens eines
der Elemente aus der Gruppe Be, Mg, Ti, V, Cr, Mn, Zr, Nb, Mo,
Si, As, Zn, Cu, Ni, Fe, Al und Li sowie C) wenigstens eines der
Elemente aus der Gruppe Na, Ca, Co, N, B, Sr, Cd, In, Ag, Sn,
Sb, Te, Bi, Pb, Tl und W, wobei die Elemente B) und C) jeweils
verschieden von dem als Basismetall verwendeten Element A) sind.
Das bevorzugte Basismetall der Matrix-Legierung ist Aluminium,
so daß die bevorzugten Lagerwerkstoffe nach der Erfindung als
Grundbestandteile Aluminium und Blei enthalten.
Bevorzugt sind alle Elemente B) zusammen in einer Menge von 0,5
bis 15, vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 10 Gew.-% und die
Elemente C) zusammen in einer Menge von 0,5 bis 10, vorzugsweise
in einer Menge von 2 bis 6 Gew.-% enthalten, wobei diese
Gewichtsprozente jeweils auf das Gewicht der Matrix-Legierung
allein ohne die enthaltenen Weichphasen bezogen sind. Jedes
einzelne der Elemente B) und C) ist in der Matrix-Legierung in
einer Menge von 0,5 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge
von 2 bis 4 Gew.-%, wie bezogen auf das Gewicht der Matrix-
Legierung allein ohne die enthaltenen Weichphasen, enthalten.
Wenn bezüglich der Weichphasen davon die Rede ist, daß sie aus
einem Pb-Basis-Werkstoff bestehen sollen, so meint dies, daß
die Weichphasen entweder elementares Blei oder eine Legierung
mit Blei als Basismetall, d. h. als Hauptkomponente, sein
können. Zweckmäßig liegen die Weichphasen, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Lagerwerkstoffes, in einer Menge von 2 bis 40,
vorzugsweise 4 bis 30 Gew.-% vor.
Zusätzlich zu dem Basismetallblei können die Weichphasen als
weitere Hauptkomponenten Bi, Sn und/oder In enthalten, und zwar
vorzugsweise in einer auf das Gewicht der Weichphasen bezogenen
Menge von bis 50 Gew.-%, besonders von 0,5 bis 30 Gew.-%.
Wenn die Weichphasen aus einer Legierung auf Bleibasis bestehen,
enthalten sie günstigerweise zusätzlich als Legierungselemente
wenigstens eines der Elemente Ag, As, Cd, Sb, K, Li, Na, Bi, Ca,
Ce, Se und Te. Die Elemente aus dieser Gruppe sind, bezogen auf
das Gewicht des Pb-Basis-Werkstoffes, vorzugsweise zusammen in
einer Menge von bis 14 Gew.-%, besonders 0,1 bis 7 Gew.%
enthalten, wobei jedes einzelne dieser Elemente, bezogen auf das
Gewicht des Pb-Basis-Werkstoffes, in einer Menge von 0,5 bis 5
Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 4 Gew.-% enthalten ist.
Die Dicke des an Weichphasen armen Bereiches und des an Weich
phasen reichen Bereiches kann sehr unterschiedlich je nach der
Abstimmung der Verfahrensmaßnahmen eingestellt werden. Als
zweckmäßig für Gleitlager hat es sich aber erwiesen, daß in dem
erfindungsgemäßen Lagerwerkstoff der Bereich, der maximal 10
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht dieses Bereiches in einer
bestimmten Flächenausdehnung, der Weichphasen enthält, 5 bis 50%
der Dicke des gesamten Lagerwerkstoffes ausmacht.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, in den
Lagerwerkstoff zusätzlich Feststoffpartikel einzuarbeiten, die
mit der Schmelze des erfindungsgemäßen Lagerwerkstoffes höch
stens oberflächlich, vorzugsweise aber überhaupt nicht reagie
ren. Solche Feststoffpartikel sind beispielsweise Hartstoffe,
wie Metalloxide, Metallnitride, Metallcarbide, Metalloxycarbide,
Metalloxynitride oder Silicate. Diese eingelagerten Feststoff
partikel können aber auch beispielsweise Fasern aus anorgani
schen Materialien sein.
Wie erwähnt, haben die eingelagerten Weichphasen im wesentlichen
kugelförmiges Aussehen, was sich bei Dünnschliffen der erfin
dungsgemäßen Werkstoffe unter dem Mikroskop zeigt. Dies besagt
nur etwas über die Gesamtform der Weichphasen, wobei aber auch
Verzerrungen dieser Kugelform oder Auszackungen oder Ausfransun
gen der Oberfläche vorhanden sein können. Zweckmäßig wird die
Größe der Weichphasen durch die Abstimmung der Herstellungs
bedingungen, insbesondere durch Steuerung der Absinkgeschwindig
keit und des Weichphasenwachstums, so eingestellt, daß der
Durchmesser der Weichphasen maximal 250×10-6 m, vorzugsweise
maximal 100×10-6 m beträgt und der überwiegende Teil der
Weichphasen einen Durchmesser unter 5×10-6 m
hat. Im Falle deformierter kugelförmiger Weichphasen ist
damit der größte Durchmesser der jeweiligen Weichphase gemeint.
Verfahrenstechnisch läßt sich das Ausmaß der erfindungsgemäß
erwünschten Schwereseigerung, d. h. der Abtrennung des Pb-
Basis-Werkstoffes, der Konzentrierung des Pb-Basis-Werkstoffes
im unteren Bereich und des Weichphasenwachstums durch Regelung
der Abkühlungsgeschwindigkeit, vorzugsweise mit Hilfe von
Abkühlhilfen und/oder mit Hilfe der Gießgeschwindigkeit steuern.
Die Weichphasenverteilung läßt sich durch Einstellung der
Viskosität steuern, was seinerseits mit Hilfe der Einstellung
der Zusammensetzung der Schmelze erfolgt.
Wie bereits eingang ausgeführt wurde, kann die Schmelze nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren entweder auf ein Substrat gegossen
werden, mit dem sich die Schmelze fest verbinden soll und so
einen Verbundwerkstoff ergibt, oder die Schmelze kann auf ein
Substrat gegossen werden, das anschließend abgetrennt wird und
einen Massivwerkstoff hinterläßt. Durch Auswahl des Substrates
und der Zusammensetzung der Schmelze kann die Bindungsfestigkeit
an dem Substrat gezielt geändert werden. Im Falle einer bleiben
den Bindung an das Substrat verwendet man als Substrat zweckmä
ßig einen metallischen Träger- oder Stützwerkstoff, üblicherwei
se Stahl, gegebenenfalls mit einer die Bindung verbessernden
Zwischenschicht. Der erfindungsgemäße Lagerwerkstoff kann aber
auch als Direktbeschichtung auf einen halbfertigen oder fertigen
Maschinenteil aufgegossen werden.
Günstigerweise besteht das Substrat aus einer üblicherweise mit
dem Sammelbegriff "Stähle" gekennzeichneten Eisenlegierung, wie
einem Stahlband, oder einem Schichtverbundwerkstoff. Als die
Bindung verbessernde Zwischenschicht etwa auf Stahl kann man
beispielsweise eine Kupfer-Blei-Legierung, wie eine solche aus
9 bis 25 Gew.-% Pb, 1 bis 11 Gew.-% Sn, maximal 0,7 Gew.-% Fe,
Ni und/oder Mn und Rest Kupfer, eine Kupfer-Alumium-Legierung,
beispielsweise aus 5 bis 8 Gew.-% Al und Rest Kupfer, eine
Aluminium-Zinn-Legierung, beispielsweise aus 0,5 bis 1,5 Gew.-%
Cu, 5 bis 25 Gew.-% Sn, 0,5 bis 1,5 Gew.-% Ni und Rest Al,
eine Aluminium-Zink-Legierung, beispielsweise aus 4 bis 6 Gew.-%
Zn, 0,5 bis 3 Gew.-% Si, maximal 2 Gew.-% Cu, maximal 1,5
Gew.-% Mg und Rest Al, oder metallisches Al, Ni, Co, Cr, Fe, Cu,
Mn, Ti oder Be oder eine binäre oder ternäre Legierung hiervon
verwenden. Bei der Aufbringung dieser Zwischenschicht kann man
das Substrat, wie beispielsweise ein Stahlband, vor dem Begießen
mit der erfindungsgemäßen Schmelze einseitig oder allseitig
überziehen, wie beispielsweise galvanisch, mittels eines
thermischen Spritzverfahrens, mittels Begieß-, Eintauch- und
Sinterverfahren oder mittels physikalischer Beschichtungsver
fahren. Zweckmäßig erfolgt vor der Aufbringung der Zwischen
schicht und insbesondere vor dem Aufgießen der erfindungsgemäßen
Schmelze eine geeignete mechanische, chemische oder physikali
sche Reinigung oder anderweitige Vorbehandlung.
Insbesondere im Laboratoriumsversuch kann das Gießen des
Lagerwerkstoffes einfach in einer Gießform erfolgen. Wenn ein
Massivwerkstoff unter Abtrennung des Substrates hergestellt
werden soll, kann die Schmelze erfindungsgemäß auch von oben auf
ein Substrat, wie ein Stahlband, aufgegossen werden. Wenn aber
das Substrat als Träger- oder Stützwerkstoff oder als Maschinen
teil mit dem erfindungsgemäßen Lagerwerkstoff verbunden bleiben
soll, was meistens der Fall ist, ist es für die erwünschte
Schwereseigerung günstig, die Schmelze von unten auf das
Substrat aufzugießen. Hierzu kann beispielsweise ein sich
bewegendes Trägermaterialband von unten mit der erfindungsgemäß
verwendeten Schmelze begossen werden. Stattdessen kann das
Substratband, etwa mit Hilfe einer in die Schmelze eintauchenden
Walze, die das Substratband in die Schmelze drückt, durch die
Schmelze gezogen werden. Eine andere denkbare Methode besteht
darin, das Substratband zwischen zwei Walzen hindurchzuführen
und vor dem Walzenspalt mit der Schmelze in Berührung zu
bringen, so daß die Schmelze vor dem Verlassen des Walzenspaltes
an der Unterseite des Trägerbandes erstarrt.
Besonders zweckmäßig erscheint derzeit allerdings ein Verfahren,
bei dem das Trägermaterialband an einen durch die Wirkung eines
Induktionsfeldes entstehenden Schmelzekegel herangeführt und
von diesem einseitig benetzt wird. Seine Ausbildung läßt sich
durch die Feldstärke, die Viskosität der Schmelze und die
Stromstärke der Induktionsspule beeinflussen. Zweckmäßig wird so
durch die Regelung des Induktionsfeldes der Benetzungs- oder
Gießvorgang gesteuert.
Man kann die erfindungsgemäß verwendete Schmelze dem zu begie
ßenden Trägerwerkstoff auch über ein Steigersystem zuführen.
Wenn das Substrat mit dem erfindungsgemäßen Lagerwekstoff
verbunden bleiben soll, ist es zweckmäßig, die Zusammensetzung
der Matrix-Legierung so einzustellen, daß die mit der Schmelze
in Berührung kommende Schicht des Trägerwerkstoffes günstige
Auswirkungen auf die Bindungsfestigkeit des nach der Erstarrung
erstellten Schichtverbundwerkstoffes hat, vorzugsweise durch
kohäsive Verbindung. Dabei wird die bei kohäsiver Verbundbildung
entstehende Bindungsschicht zweckmäßig in ihrer Dicke gering
gehalten, und zwar vorzugsweise durch kurze Verweilzeiten bei
höheren Temperaturen.
Die beim Gießen zwischen dem Substrat und dem erfindungsgemäßen
Werkstoff sich bildende intermetallische Bindungsschicht wird
zweckmäßig in ihrer Dicke durch Erhöhung der Bildungsenergie
dieser Schicht gering gehalten, was durch Abstimmung der
Legierungskomponenten möglich ist. Weiterhin werden die die Bin
dungsschicht bildenden Phasen zweckmäßig in ihrer Härte gering
gehalten, was ebenfalls durch Abstimmung der Legierungskom
ponenten erzielbar ist.
Eine Aluminiumlegierung mit 20 Gew.-% Pb, 2 Gew.-% Ca und 2
Gew.-% Ni wurde in einem Tiegel erschmolzen. Diese Legierung
wurde von unten mit der Bleibronzeschicht eines Stahl/Bleibron
ze-Substratstreifens in Berührung gebracht und bis zur voll
ständigen Erstarrung der Schmelze in Berührung gehalten.
Der entstehende Verbundwerkstoff besaß eine Legierungsschicht,
die in dem substratnahen Bereich fast bleifrei war und im
wesentlichen vollständig aus dem Matrixmaterial bestand, während
sich in dem Bereich an der vom Substrat abgewandten Oberfläche
eine hohe Konzentration disperser, im wesentlichen kugelförmiger
Weichphasenpartikel fand.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit einer Aluminiumlegie
rung mit 13 Gew.-% Pb, 2,6 Gew.-% Ni und 4,3 Gew.-% Fe wie
derholt. Durch Erhöhung der Schichtdicke waren die Abkühlbedin
gungen in diesem Versuch derart, daß die Weichphasentröpfchen
sich stark vergröbern konnten und daß (Ni, Fe)-Aluminide
auftraten. Wiederum war der dem Substrat benachbarte Bereich
weitgehend weichphasenfrei, während der Bereich, der an die
freie Oberfläche der Legierung angrenzte, d. h. der beim Gießen
untere Bereich, mit Weichphasen stark angefüllt war.
Der weitgehend weichphasenfreie Matrixwerkstoff hatte eine Härte
von 100 bis 180 HV 0,01. Der Weichphasenbereich hatte eine Härte
von 55 bis 95 HV 0,01.
Entsprechend dem Verfahren des Beispiels 1 wurde eine Alumini
umlegierung mit 12,6 Gew.-% Pb, 2,9 Gew.-% Fe, 2,9 Gew.-% Ni und
1 Gew.-% Co auf ein Substrat gegossen. In dem erstarrten Produkt
fand sich wiederum eine starke Konzentrierung der Weichphasen im
Bereich der freien Oberfläche, d. h. der Gleitfläche. In der
Bindungszone zwischen dem von Weichphasen weitgehend freien
Bereich und dem Substrat fand sich eine intermetallische
Zwischenschicht.
Claims (19)
1. Lagerwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer
Matrix aus einer Metall-Legierung, die mit Pb-Basis-Werk
stoffen ein monotektisches System bildet, und darin derart
dispergierten, im wesentlichen kugelförmigen Weichphasen aus
einem Pb-Basis-Wersktoff, daß die Konzentration der Weich
phasen in der Matrix zu einer Oberfläche des Lagerwerk
stoffes hin zunimmt, besteht.
2. Lagerwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Matrix-Legierung als Basis-Metall A) Al, Cr, Ni, Fe, Mn,
Si oder Cu und zusätzlich B) zusammen 0,5 bis 15 Gw.-% von
jeweils 0,5 bis 6 Gew.-% wenigstens eines der von A)
verschiedenen Elemente Be, Mg, Ti, V, Cr, Mn, Zr, Nb, Mo,
Si, As, Zn, Cu, Ni, Fe, Al und Li und C) zusammen 0,5 bis 10
Gew.-% von jeweils 0,5 bis 6 Gew.-% wenigstens eines der von
A) verschiedenen Elemente Na, Ca, Co, N, B, Sr, Cd, In, Ag,
Sn, Sb, Te, Bi, Tl und W enthält, wobei die Gewichtsprozente
jeweils auf das Gewicht der Matrix-Legierung allein bezogen
sind.
3. Lagerwerkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Matrix-Legierung als Basismetall A) Aluminium enthält.
4. Lagerwerkstoff nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Matrix-Legierung von jedem der Elemente B)
und C) 2 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Matrix-
Legierung allein, enthält.
5. Lagerwerkstoff nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Matrix-Legierung von den Elementen
B) zusammen 2 bis 10 und von den Elementen C) zusammen 2 bis
6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Matrix-Legierung
allein, enthält.
6. Lagerwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß er die Weichphasen in einer Menge von 2
bis 40, vorzugsweise 4 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des gesamten Lagerwerkstoffes, enthält.
7. Lagerwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Weichphasen zusätzlich zu dem
Basismetall Pb bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 30
Gew.-% Bi, Sn und/oder In, bezogen auf das Gewicht der
Weichphasen allein, enthalten.
8. Lagerwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Weichphasen als zusätzliche Legie
rungselemente zusammen bis 14 Gew.-%, vorzugsweise 01 bis
7 Gew.-% von jeweils 0,5 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis
4 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Weichphasen aliein,
wenigstens eines der Elemente Ag, As, Cd, Sb, K, Li, Na, Bi,
Ca, Ce, Se und Te enthalten.
9. Lagerwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß sein Bereich, der maximal 10 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht dieses Bereiches in einer bestimmten
Flächenausdehnung, der Weichphasen enthält, 5 bis 50% der
Dicke des gesamten Lagerwerkstoffes ausmacht.
10. Lagerwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß er zusätzlich Feststoffpartikel,
vorzugsweise Hartstoffpartikel oder anorganische Fasern,
enthält, die mit seiner Schmelze höchstens oberflächlich
reagieren.
11. Lagerwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Weichphasen einen Durchmesser von
maximal 250×10-6 m, vorzugsweise maximal 100×10-6 m,
haben und der überwiegende Teil der Weichphasen einen
Durchmesser unter 5×10-6 m hat.
12. Verfahren zur Herstellung eines Lagerwerkstoffes nach einem
der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man eine
Schmelze, die im Gemisch Legierungsbestandteile, welche mit
Pb-Basis-Werkstoffen ein monotektisches System bilden, sowie
Legierungsbestandteile, die einen Pb-Basis-Werkstoff bilden,
enthält, derart auf ein Substrat gießt und dabei die
Werkstoffdicke, die Abkühlbedingungen und die Zusammen
setzung der Schmelze derart einstellt, daß sich der Pb-
Basis-Werkstoff in flüssigem Zustand unter der Schwerkraft
von dem Rest der Schmelze abtrennt und im unteren Bereich
des Werkstoffes in disperser Weise konzentriert.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Entmischung, die Konzentrierung und das Phasenwachstum
des Pb-Basis-Werkstoffes durch Regelung der Abkühlgeschwin
digkeit und/oder der Viskosität der Schmelze steuert.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Substrat einen metallischen Träger- oder Stütz
werkstoff oder ein halbfertiges oder fertiges Maschinenteil
verwendet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man
als Substrat ein Stahlband verwendet.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Substrat ein solches aus Stahl
mit einer Zwischenschicht aus einer Kupfer-Blei-Legierung,
einer Kupfer-Aluminium-Legierung, einer Aluminium-Zinn-
Legierung, einer Aluminium-Zink-Legierung oder aus einem
Metall aus der Gruppe Al, Ni, Co, Cr, Fe, Mn, Ti und Be oder
aus einer binären oder ternären Legierung hiervon verwendet.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Schmelze von unten auf das
Substrat gießt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man
das Substrat an einem durch die Wirkung eines Induktions
teldes entstehenden Schmelzekegels heranführt und einseitig
benetzt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man
den Gießvorgang durch Regelung des Induktionsfeldes steuert.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4026907A DE4026907A1 (de) | 1990-08-25 | 1990-08-25 | Lagerwerkstoff und verfahren zu dessen herstellung |
DE59108523T DE59108523D1 (de) | 1990-08-25 | 1991-08-19 | Lagerwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
JP3513840A JPH05502063A (ja) | 1990-08-25 | 1991-08-19 | 軸受材料およびその製造方法 |
BR919106632A BR9106632A (pt) | 1990-08-25 | 1991-08-19 | Material de mancal e processo para sua producao |
EP91914474A EP0497944B1 (de) | 1990-08-25 | 1991-08-19 | Lagerwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
PCT/DE1991/000664 WO1992003239A1 (de) | 1990-08-25 | 1991-08-19 | Lagerwerkstoff und verfahren zu dessen herstellung |
AT91914474T ATE148379T1 (de) | 1990-08-25 | 1991-08-19 | Lagerwerkstoff und verfahren zu dessen herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4026907A DE4026907A1 (de) | 1990-08-25 | 1990-08-25 | Lagerwerkstoff und verfahren zu dessen herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4026907A1 true DE4026907A1 (de) | 1992-02-27 |
Family
ID=6412906
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4026907A Withdrawn DE4026907A1 (de) | 1990-08-25 | 1990-08-25 | Lagerwerkstoff und verfahren zu dessen herstellung |
DE59108523T Expired - Fee Related DE59108523D1 (de) | 1990-08-25 | 1991-08-19 | Lagerwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59108523T Expired - Fee Related DE59108523D1 (de) | 1990-08-25 | 1991-08-19 | Lagerwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0497944B1 (de) |
JP (1) | JPH05502063A (de) |
AT (1) | ATE148379T1 (de) |
BR (1) | BR9106632A (de) |
DE (2) | DE4026907A1 (de) |
WO (1) | WO1992003239A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992014942A1 (en) * | 1991-02-20 | 1992-09-03 | T & N Technology Limited | Bearings |
EP1624081A1 (de) * | 2004-08-03 | 2006-02-08 | Miba Gleitlager GmbH | Aluminiumlegierung für tribologisch beanspruchte Flächen |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
JP2002060870A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Taiho Kogyo Co Ltd | 微細鉛組織を有するCu−Pb系銅合金及び内燃機関用すべり軸受 |
JP4573484B2 (ja) * | 2001-09-27 | 2010-11-04 | 太平洋セメント株式会社 | 金属−セラミックス複合材料およびその製造方法 |
DE102015112550B3 (de) * | 2015-07-30 | 2016-12-08 | Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung einer monotektischen Legierung |
JP6503393B2 (ja) * | 2017-03-08 | 2019-04-17 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動材料及びその製造方法、並びに摺動部材及び軸受装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2130421A1 (de) * | 1970-06-20 | 1972-02-24 | Singer Alfred Richard Eric | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von metallischem Verbundmaterial |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1164116A (en) * | 1965-09-20 | 1969-09-17 | Glacier Co Ltd | Improvements in or relating to Continuous Casting |
GB1259180A (de) * | 1969-12-18 | 1972-01-05 | ||
US4909301A (en) * | 1988-10-14 | 1990-03-20 | Sundstrand Corporation | Method of making a bearing |
ES2021906A6 (es) * | 1988-11-19 | 1991-11-16 | Glyco Metal Werke Daelen And L | Procedimiento y dispositivo para la produccion de un material estratificado para elmentos de deslizamiento. |
-
1990
- 1990-08-25 DE DE4026907A patent/DE4026907A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-08-19 EP EP91914474A patent/EP0497944B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-19 JP JP3513840A patent/JPH05502063A/ja active Pending
- 1991-08-19 DE DE59108523T patent/DE59108523D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-19 AT AT91914474T patent/ATE148379T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-08-19 BR BR919106632A patent/BR9106632A/pt unknown
- 1991-08-19 WO PCT/DE1991/000664 patent/WO1992003239A1/de active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2130421A1 (de) * | 1970-06-20 | 1972-02-24 | Singer Alfred Richard Eric | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von metallischem Verbundmaterial |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992014942A1 (en) * | 1991-02-20 | 1992-09-03 | T & N Technology Limited | Bearings |
EP1624081A1 (de) * | 2004-08-03 | 2006-02-08 | Miba Gleitlager GmbH | Aluminiumlegierung für tribologisch beanspruchte Flächen |
KR100705728B1 (ko) | 2004-08-03 | 2007-04-12 | 미바 그레이트라게르 게엠베하 | 마찰공학적 부하를 받는 표면용 알루미늄 합금 |
US7572521B2 (en) | 2004-08-03 | 2009-08-11 | Miba Gleitlager Gmbh | Aluminum alloy for surfaces which are subjected to extreme stresses due to friction |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9106632A (pt) | 1993-06-01 |
EP0497944A1 (de) | 1992-08-12 |
WO1992003239A1 (de) | 1992-03-05 |
DE59108523D1 (de) | 1997-03-13 |
EP0497944B1 (de) | 1997-01-29 |
JPH05502063A (ja) | 1993-04-15 |
ATE148379T1 (de) | 1997-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1775322C2 (de) | Mehrschichtiges Lagermaterial, dessen Vormaterial und Verfahren zur Herstellung des Vormaterials | |
DE1521369C3 (de) | Pulverförmige, selbstfließende Flammspritzmasse | |
EP1888798B1 (de) | Aluminium-gleitlagerlegierung | |
EP2986748B1 (de) | Gleitlagerlegierung auf zinnbasis | |
DE102006023384A1 (de) | Verwendung eines Gleitlagers | |
DE1533275B1 (de) | Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Hartlegierungen | |
DE2704376A1 (de) | Verfahren zur herstellung von graphithaltigen kupferlegierungen | |
DE4441016A1 (de) | Eisenhaltige Legierungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung und Beschichtung von mechanischen Produkten unter Verwendung derselben | |
EP3328574B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer monotektischen legierung | |
WO2019144173A1 (de) | Mehrschichtgleitlagerelement enthaltend eine schicht aus einer kupferlegierung, die zinn, zink und schwefel enthält | |
DE1255322B (de) | Band aus einem Verbundwerkstoff zur Herstellung von Lagern und Verfahren zu dessen Herstellung | |
AT511432B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines gleitlagerelementes | |
EP1190108A1 (de) | Gusswerkstoff für indefinitewalzen mit einem mantelteil und verfahren zu dessen herstellung | |
EP0497944B1 (de) | Lagerwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE1953447A1 (de) | Verbundlagerschale und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE3221884C2 (de) | Verschleißbeständiges Bauteil zur Verwendung in Brennkraftmaschinen | |
DE3938234A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines schichtwerkstoffes fuer gleitelemente | |
DE3509944A1 (de) | Aluminiumlegierung | |
DE2339747A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer fluessigfest-mischung auf metallegierungsbasis fuer giessverfahren | |
EP2083958A2 (de) | Verfahren zur herstellung zweier miteinander verbundener schichten und nach dem verfahren herstellbares funktionsbauteil | |
AT506450B1 (de) | Verfahren zum herstellen eines gleitlagers | |
DE3623929A1 (de) | Gleit- oder reibelement sowie verfahren zu seiner herstellung | |
EP0947260A1 (de) | Gleitlager aus monotektischen Legierungen | |
DE2758330B1 (de) | Schnellarbeitsstahl | |
DE4200970C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Fertigteils |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GLYCO-METALL-WERKE GLYCO B.V. & CO KG, 6200 WIESBA |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |