DE4107892A1 - Verfahren zur herstellung eines zur verwendung als material fuer gleitlager geeigneten bimetalls - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines zur verwendung als material fuer gleitlager geeigneten bimetallsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Materials auf Kupfergrundlage für Gleitlager und insbesondere
ein Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bimetalls,
welches als Material für Gleitlager geeignet ist. Dieses Bi
metall hat eine Schicht aus einer Kupfer-Blei-Legierung, ei
ner Blei-Bronze-Legierung oder einer Bronze-Legierung, die an
ein Stützmetall bzw. eine Metallunterlage gebunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, herkömmliche Ver
fahren zur Herstellung von Gleitlagern zu verbessern. Ange
strebt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bimetalls für
ein Gleitlager auf der Basis einer Kupferlegierung, welches
für verschiedene Einrichtungen und Maschinen, bei denen nied
rige Kosten und hohe Leistungen gefordert werden, geeignet
sind. Beispiele hierfür sind Automobile, Schiffe, elektrische
Einrichtungen bzw. Installationen, Büro-Automatisierungsein
richtungen, landwirtschaftliche Maschinen, Maschinenwerk
zeuge, Nahrungsmittelmaschinen und andere technische Maschi
nen.
Bei dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Lagerma
terialien auf Kupfergrundlage wird eine pulverförmige Kupfer
legierung auf einem Stützmetall bzw. einer Metallunterlage
ausgebreitet, worauf das Stützmetall bzw. die Metallunterlage
mit dem Pulver in einen elektrischen Ofen oder einen Gasofen
eingeführt wird, worin das Pulver in einer reduzierenden At
mosphäre einem primären Sintern unterworfen wird. Danach wird
eine von dem oben genannten gesinterten Pulver herrührende
Schicht aus einer porösen Legierung durch ein primäres Walzen
komprimiert, worauf dieses Zwischenprodukt erneut in einen
elektrischen Ofen eingeführt wird, wo die Legierungsschicht
einem sekundären Sintern unterworfen wird, um das Ausmaß der
Sinterung der Legierungsschicht zu erhöhen. Danach wird ein
sekundäres Walzen durchgeführt, um eine Dimensionierung zu
bewirken und die Festigkeiten der Legierungsschicht und des
Stützmetalls bzw. der Metallunterlage zu erhöhen.
Bei einem solchen Verfahren zur Herstellung eines gesinterten
Bimetalls auf Kupfergrundlage ist der beste Weg zu einer Re
duzierung der Kosten die Erhöhung der Sinterungsgeschwindig
keit. Jedoch wird bei dem mittels eines Heizelements eines
elektrischen Ofens durchgeführten herkömmlichen Widerstands-
Erhitzen, das Material durch Strahlungshitze von einem Heiz
element, von Ziegeln oder von Muffeln erhitzt. Es ist daher
eine erhebliche Zeitspanne erforderlich, um das Material auf
die Sintertemperatur zu erhitzen, wodurch die Erzielung einer
erhöhten Sinterungsgeschwindigkeit zunichte gemacht wird. Zur
Erhöhung der Sinterungsgeschwindigkeit wurde daher die Länge
des elektrischen Ofens erhöht oder es wurde die Sinterungs
temperatur gesteigert. Jedoch ist der in einer Anlage oder
Fabrik vorhandene Raum nur begrenzt. Weiterhin kann es vor
kommen, daß bei Erhöhung der Temperatur die Sinterung zu
stark erfolgt, so daß die Qualität des Produkts nicht stabil
ist. Es ist daher schwierig, während der Produktion in der
Anlage eine zufriedenstellende Kontrolle zu erhalten. Weiter
hin nimmt es bei Verwendung eines dicken Stützmetalls erheb
liche Zeit in Anspruch, um das Stützmetall zu erhitzen, wobei
die Oberfläche der Legierung schneller erhitzt wird, als der
Innenteil der Legierung und der bindende Teil. Im Ergebnis
beginnt daher die Sinterung von der Oberfläche der Legierung,
so daß die auf diese Weise gesinterte Oberfläche das Strömen
eines reduzierenden Gases in Richtung der Innenseite der Le
gierung verhindert. Aus diesen Gründen ist es nicht möglich,
eine zufriedenstellende Bindungsfestigkeit und eine zufrie
denstellende Festigkeit der Legierung zu erzielen. Aufgrund
dieser Umstände wird im Sinterungsofen eine Vorerhitzungszone
vorgesehen, worin das Pulver und das Stützmetall auf eine
Temperatur erhitzt werden, die geringfügig niedriger ist als
die Sintertemperatur der Legierung, um auf diese Weise in ei
ner reduzierenden Atmosphäre die Reduktion sowohl des Pulvers
als auch der bindenden Oberfläche des Stützmetalls zu bewir
ken. Danach wird das Sintern in einer Hauptsinterungszone
durchgeführt. Dieses Verfahren leidet daher an dem Problem
einer Verminderung der Sintergeschwindigkeit und an Proble
men, die mit der Verlängerung der Ofenlänge verbunden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Her
stellung eines zur Verwendung als Material für Gleitlager ge
eigneten Bimetalls bereitzustellen, bei dem die Probleme des
Standes der Technik überwunden sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren dieser
Art gelöst, das durch die Stufen
- a) Aufbringung einer pulverförmigen Kupferle gierung auf ein Stützmetall bzw. eine Metallunterlage aus Stahl;
- b) Vorerhitzen des Stützstahls bzw. der Stahl unterlage und der pulverförmigen Kupferlegierung in einer re duzierenden Atmosphäre durch Hochfrequenz-Induktionserhitzen auf eine Temperatur nahe des Curie-Punkts des Stahls und
- c) Erhitzen des vorerhitzten Stützstahls bzw. der vorerhitzten Stahlunterlage und der pulverförmigen Kupfer legierung auf eine Temperatur von 770°C bis 950°C in einem elektrischen Widerstandsofen oder einem Gasofen in reduzie render Atmosphäre, so daß die pulverförmige Kupferlegierung unter Bildung einer Schicht aus der gesinterten Kupferlegie rung gesintert wird, wobei zur gleichen Zeit die Schicht der gesinterten Kupferlegierung an den Stützstahl bzw. die Stahl unterlage unter Erzeugung des genannten Bimetalls gebunden wird,
gekennzeichnet ist.
Vorzugsweise wird das Bimetall nach dem Sintern gewalzt, um
die gesinterte Schicht aus der Kupferlegierung zu verdichten.
Vorzugsweise wird mindestens ein Schritt des Hochfrequenz-In
duktionserhitzens, des Sinterns und des Walzens so oft wie er
forderlich wiederholt.
Erfindungsgemäß wurde zur Erhöhung der Sinterungsgeschwindig
keit die Aufmerksamkeit auf das Hochfrequenz-Induktionserhit
zen in der reduzierenden Atmosphäre gerichtet. Wenn das
Stützmetall und das auf das Stützmetall aufgebrachte Pulver
durch eine Hochfrequenz-Schleife geleitet werden, dann strömt
ein Induktionsstrom (Wirbelstrom) durch das Stützmetall, so
daß das Stützmetall direkt durch einen Wirbelstromverlust er
hitzt wird. Aus diesem Grunde ist die Erhitzungsgeschwindig
keit hoch wozu noch kommt, daß das Erhitzen wirksam durchge
führt wird. Da weiterhin der Strom durch das Stützmetall in
konzentrierender Weise strömt, beginnt das Erhitzen vom
Stützmetall her, so daß das Sintern der pulverförmigen Kup
ferlegierung von der Kontaktoberfläche zwischen dem Stützme
tall und dem Pulver (d. h. der Bindungsoberfläche) her be
ginnt, was auf die Wärmeübertragung von dem Stützmetall zu
rückzuführen ist. Daher wird der Strom des reduzierenden
Gases durch die gesinterte Außenoberfläche des Pulvers nicht
verhindert, und das Gas kann in genügendem Maß strömen, daß
ein gesundes Sinterungsprodukt erhalten wird. Trotzdem bleibt
das Problem zurück, daß aufgrund des elektromagnetischen
Hochfrequenz-Induktionseffekts das Stützmetall Vibrationen
unterworfen wird, so daß es sein kann, daß das auf das Stütz
metall aufgebrachte Pulver von der Stützplatte bzw. der plat
tenförmigen Unterlage abfällt. Zur Überwindung dieses Vibra
tionsproblems wird daher eine hohe Frequenz von nicht weniger
als 100 kHz angelegt. Die elektromagnetische Induktionskraft
ist umgekehrt proportional dem Quadrat der Frequenz.
Wie in Tabelle 1 gezeigt wird, wird die Eindringungstiefe des
Wirbelstroms bei steigender Frequenz kleiner. Wenn daher die
Dicke des Stützmetalls kleiner als die Eindringungstiefe ist,
dann wird die Erhitzungswirksamkeit vermindert. Aus diesem
Grunde wird zur wirksamen Erhitzung eines solchen Stützme
talls mit einer Dicke von 1 mm bis 2 mm, wie es im allgemei
nen für Gleitlager von Automobilen verwendet wird, eine hohe
Frequenz von etwa 200 kHz benötigt.
Über dem Curie-Punkt (etwa 679°C) des Stahls, das das Stütz
metall bildet, ist die Eindringungstiefe des Wirbelstroms er
heblich größer als die Dicke des Stützmetalls, wie es in Ta
belle 1 gezeigt wird, und der fließende Strom ist auf einen
extrem lokalisierten Teil begrenzt, so daß die Erhitzungs
wirksamkeit extrem vermindert wird (ein praktischer und wirk
samer Wert für die Dicke der Stützmetallplatte ist nicht we
niger als das Vierfache der Eindringungstiefe des Stroms). Um
diese Schwierigkeit zu überwinden, wird das Stützmetall rasch
auf eine Temperatur nahe des Curie-Punkts (769°C) vorerhitzt,
wobei ein Hochfrequenz-Induktionserhitzen in einer reduzie
renden Atmosphäre verwendet wird, wonach das Hauptsintern in
einem üblichen elektrischen Ofen oder einem üblichen Gasofen
durchgeführt wird.
Durch diese Kombination des Hochfrequenz-Induktionserhitzens
mit dem Erhitzen im elektrischen Ofen oder Gasofen kann die
Sinterungsgeschwindigkeit stark erhöht werden. Weiterhin kön
nen Energieeinsparungen erreicht werden, weil diese Erhit
zungsmethode eine gute Hitzewirksamkeit erzielt. Da weiterhin
das Erhitzen vom Stützmetall her beginnt, schreitet das Sin
tern von der Bindungsoberfläche fort, so daß ein gesundes
Sinterungsprodukt erhalten werden kann und ein Bimetall mit
guter Qualität hergestellt werden kann.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. 1 näher er
läutert. Diese zeigt eine schematische Ansicht einer Grund
konstruktion einer Vorrichtung zur erfindungsgemäßen Herstel
lung eines Bimetalls.
Die Erfindung wird weiterhin anhand der folgenden Beispiele
beschrieben:
Die Tests in den Beispielen wurden unter Verwendung der Grundvorrichtung gemäß Fig. 1 durchgeführt. Dabei wurde ein Stützstahl bzw. eine Stahlunterlage 1 von einer Abspulungs einrichtung 6 zugeführt und ein Bimetall wurde von einer Auf rollvorrichtung 7 aufgenommen.
Die Tests in den Beispielen wurden unter Verwendung der Grundvorrichtung gemäß Fig. 1 durchgeführt. Dabei wurde ein Stützstahl bzw. eine Stahlunterlage 1 von einer Abspulungs einrichtung 6 zugeführt und ein Bimetall wurde von einer Auf rollvorrichtung 7 aufgenommen.
Cu-25%Pb-Legierungspulver (100 mesh) 2 wurde auf eine 10 µm
dicke Kupferplattierungsschicht eines kupferplattierten
Stützmetalls 1 aus kohlenstoffarmem Stahl verteilt, um darauf
eine 1 mm dicke Schicht der pulverförmigen Legierung 2 zu
bilden. Dann wurde in einem Hochfrequenz-Erhitzungsofen 3 der
Stützstahl 1 mit dem Legierungspulver 2 in einer reduzieren
den Atmosphäre (30%H2-N2) auf eine Temperatur nahe des Curie-
Punktes des Stahls vorerhitzt. Sodann wurde der Stützstahl 1
mit dem Legierungspulver 2 in einen elektrischen Ofen 4 ein
geführt, wo das Legierungspulver 2 einer primären Sinterung
in einer reduzierenden Atmosphäre (30%H2-N2) unterworfen
wurde. Danach wurde der Stützstahl 1 mit der Sinterschicht in
einer Kühlkammer 5 abgekühlt. Sodann wurde die Dicke der Sin
terschicht durch ein (nicht gezeigtes) primäres Walzwerk ver
mindert (Walzreduktion 1%) (mit anderen Worten, die Dichte
wurde erhöht). Hierauf wurde unter Verwendung einer Hoch
frequenz-Erhitzungsspule (nicht gezeigt) und eines elektri
schen Ofens (nicht gezeigt) die gesinterte Schicht bei den
gleichen Bedingungen wie oben beschrieben einem sekundären
Sintern unterworfen. Hierdurch wurde der Sinterungsgrad der
gesinterten Schicht erhöht. Schließlich wurden die Dimensio
nierung und die Festigkeitserhöhung durch ein sekundäres Wal
zen (Walzreduktion 4%), das nicht gezeigt ist, bewirkt. Ein
herkömmliches Verfahren wurde gleichfalls durchgeführt, wobei
die in der Figur gezeigte Vorrichtung verwendet wird, wobei
aber in diesem Fall der Hochfrequenz-Erhitzungsofen 3 nicht
in Betrieb war.
Die Tabelle 2 zeigt im Vergleich zwischen dem erfindungsgemä
ßen Verfahren und dem herkömmlichen Verfahren die Sinterungs
bedingungen und die Testergebnisse. Aus diesen Ergebnissen
wird ersichtlich, daß bei den unter Verwendung der Hochfre
quenz hergestellten Bimetallen der Induktionsstrom direkt
durch den Stützstahl strömte, so daß der Stützstahl rasch er
hitzt wurde und daher die erforderliche Sinterungszeit nur
kurz war. Wenn andererseits der Erhitzungseffekt nur durch
den elektrischen Ofen erbracht wurde, dann erforderte es
lange Zeit, den Stützstahl auf die Sinterungstemperatur zu
erhitzen, wobei bei denjenigen Bimetallen, bei denen das Sin
tern in kurzer Zeit fertiggestellt worden war, die Sinterung
unvollständig war und die Bindung zwischen den Pulverteilchen
schwach war. Weiterhin war in diesem Falle die Bindung zwi
schen dieser unvollständig gesinterten Schicht und dem Stütz
stahl schwach. Die Gesamtsinterungszeit, die für die Ver
gleichsbimetalle erforderlich war, war mehr als zweimal so
groß wie für die erfindungsgemäß hergestellten Bimetalle, bei
deren Herstellung Hochfrequenz verwendet wurde. Insbesondere
war in dem Fall eine erhebliche Zeit erforderlich, wenn das
Stützmetall dick war.
Ein Vakuum-Röhrenoszillator mit 200 kHz wurde als Hochfre
quenz-Erzeugungsvorrichtung verwendet und das Pulver wurde
gesintert, ohne daß es aufgrund von Vibrationseinwirkungen
herabfiel.
Cu-10%Pb-10%Sn-Legierungspulver (100 mesh) 2 wurde auf einer
10 µm dicken Kupferplattierungsschicht eines kupferplattier
ten Stützstahls 1 aus kohlenstoffarmem Stahl verteilt, um
darauf eine 1 mm dicke Schicht des Legierungspulvers 2 zu
bilden. Sodann wurde wie im Beispiel 1 in einem Hochfrequenz-
Erhitzungsofen 3 der Stützstahl 1 mit dem Legierungspulver 2
auf eine Temperatur nahe des Curie-Punktes des Stahls in ei
ner reduzierenden Atmosphäre (30%H2-N2) vorerhitzt. Darauf
wurde der Stützstahl 1 mit dem Legierungspulver 2 in einen
elektrischen Ofen 4 eingeführt, wo das Legierungspulver 2 in
einer reduzierenden Atmosphäre (30%H2-N2) einem primären Sin
tern unterworfen wurde. Hierauf wurden die Poren der gesin
terten Schicht durch ein primäres Walzen (nicht gezeigt) zer
schlagen (Walzreduktion 4%). Hierauf wurde unter Verwendung
einer (nicht gezeigten) Hochfrequenz-Erhitzungsspule und ei
nes (nicht gezeigten) elektrischen Ofens die gesinterte
Schicht bei den gleichen Bedingungen, wie oben beschrieben,
einem zweiten Sintern unterworfen, wodurch das Ausmaß des
Sinterns der gesinterten Schicht erhöht wurde.
In Tabelle 3 sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und im
herkömmlichen Verfahren in vergleichender Weise die Sin
terungsbedingungen und die Testergebnisse zusammengestellt.
Aus diesen Ergebnissen wird ersichtlich, daß bei den mit
Hochfrequenz hergestellten Bimetallen der Stützstahl rasch
erhitzt worden war, so daß, wie im Beispiel 1, die erforder
liche Sinterungszeit kurz war. Wenn andererseits das Erhitzen
nur durch den elektrischen Ofen erfolgte, dann benötigte es
eine lange Zeit, den Stützstahl auf die Sinterungstemperatur
zu erhitzen, und die für die Vergleichs-Bimetalle erforderli
che Gesamtsinterungszeit war mehr als zweimal so groß wie
diejenige der erfindungsgemäß hergestellten Bimetalle, bei
deren Herstellung Hochfrequenz angewendet wurde. Insbesondere
war in dem Fall eine erhebliche Zeit erforderlich, daß der
Stützstahl dick war.
Cu-11%Sn-Legierungspulver (-120 mesh + 280 mesh) 2 wurde auf
einer 10 µm dicken Kupferplattierungsschicht eines kupfer
plattierten Stützmetalls 1 aus kohlenstoffarmem Stahl
verteilt, um darauf eine 0,3 mm dicke Schicht des Legierungs
pulvers 2 zu bilden. Sodann wurde wie im Beispiel 1 in einem
Hochfrequenz-Erhitzungsofen 3 der Stützstahl 1 mit dem Legie
rungspulver 2 auf eine Temperatur nahe des Curie-Punktes des
Stahls in einer reduzierenden Atmosphäre (30%H2-N2) vorer
hitzt. Hierauf wurde der Stützstahl 1 mit dem Legierungspul
ver 2 in einen elektrischen Ofen 4 eingeführt, wo das Legie
rungspulver 2 in einer reduzierenden Atmosphäre (30%H2-N2)
einem primären Sintern unterworfen wurde. In Tabelle 4 sind
in vergleichender Weise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
und im herkömmlichen Verfahren die angewendeten Bedingungen
und die erhaltenen Testergebnisse zusammengestellt. Aus die
sen Ergebnissen wird ersichtlich, daß bei, unter Verwendung
von Hochfrequenz hergestellten, Bimetallen der Stützstahl
rasch erhitzt worden war und daher wie im Beispiel 1 die er
forderliche Sinterungszeit nur kurz war. Wenn andererseits
das Erhitzen nur im elektrischen Ofen bewirkt wurde, dann er
forderte es eine lange Zeit, das Stützmetall auf die Sin
terungstemperatur zu erhitzen, und die für die Vergleichs-Bi
metalle erforderliche Gesamtsinterungszeit war mehr als zwei
mal so groß wie im Falle der unter Verwendung von Hochfre
quenz hergestellten Bimetalle. Insbesondere war in diesem
Fall eine erhebliche Zeitspanne erforderlich, daß das Stütz
metall dick war.
Obgleich in den obigen Beispielen 1 bis 3 ein mit Kupfer
plattierter Stützstahl verwendet wurde, um die Bindung, wie
es im Stand der Technik bekannt ist, zu erhöhen, ist der
Stützstahl nicht auf einen solchen Typ begrenzt. Das zu sin
ternde Kupferlegierungspulver kann auch auf einem bekannten
Stützstahl ohne Kupferplattierung verteilt werden. Obgleich
die Dicke der Kupferplattierungsschicht auf dem Stützmetall
in den obigen Beispieien 1 bis 3 10 µm beträgt, kann diese
Dicke im Bereich von mehreren µm bis mehreren 10 µm, je nach
dem Material und den Anwendungszwecken, liegen.
Obgleich in den obigen Beispielen 1 bis 3 eine Kupferplattie
rung verwendet worden ist, kann auch eine Plattierung aus je
dem beliebigen anderen geeigneten Material (z. B. Nickel oder
einer Nickellegierung) verwendet werden.
Das erfindungsgemäß hergestellte (Beispiel 3) Bimetall wurde
mit einem Harz imprägniert, und das ganze wurde in einer spä
teren Stufe gebrannt, damit dieses Bimetall als Material für
Trockenlager verwendet werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei der Herstellung
des gesinterten Bimetalls der Stützstahl bzw. die Stahlunter
lage in reduzierender Atmosphäre rasch auf eine Temperatur
nahe des Curie-Punktes des Stahls erhitzt, wobei ein Hochfre
quenz-Induktionserhitzen durchgeführt und danach das Sintern
in einem elektrischen Ofen durchgeführt wird.
Daher kann die Sinterungsgeschwindigkeit stark erhöht werden
und es kann eine verbesserte Produktivität und eine Kosten
verringerung erreicht werden. Der Induktionsstrom strömt in
dem Stützstahl in konzentrierter Weise, so daß das Pulver
durch die Wärmeübertragung von dem Stützstahl erhitzt wird.
Daher beginnt das Sintern vom Bindungsteil zwischen dem
Stützstahl und der Legierung und es schreitet allmählich in
Richtung auf die Außenoberfläche der Legierung fort. Daher
strömt das reduzierende Gas in zufriedenstellender Weise und
es kann ein gesintertes Bimetall mit guter Qualität erhalten
werden.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines zur Verwendung als
Material für Gleitlager geeigneten Bimetalls, gekenn
zeichnet durch die Stufen
- a) Aufbringung einer pulverförmigen Kupferlegie rung auf ein Stützmetall bzw. eine Metallunterlage aus Stahl;
- b) Vorerhitzen des Stützstahls bzw. der Stahlun terlage und der pulverförmigen Kupferlegierung in einer redu zierenden Atmosphäre durch Hochfrequenz-Induktionserhitzen auf eine Temperatur nahe des Curie-Punkts des Stahls und
- c) Erhitzen des vorerhitzten Stützstahls bzw. der vorerhitzten Stahlunterlage und der pulverförmigen Kupfer legierung auf eine Temperatur von 770°C bis 950°C in einem elektrischen Widerstandsofen oder einem Gasofen in reduzie render Atmosphäre, so daß die pulverförmige Kupferlegierung unter Bildung einer Schicht aus der gesinterten Kupferlegie rung gesintert wird, wobei zur gleichen Zeit die Schicht der gesinterten Kupferlegierung an den Stützstahl bzw. die Stahl unterlage unter Erzeugung des genannten Bimetalls gebunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die weitere Stufe des Walzens des ge
nannten Bimetalls nach dem Sintern vorgesehen ist, um die
Schicht aus der gesinterten Kupferlegierung dichter zu ma
chen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Zyklus des Hochfrequenz-Indukti
onserhitzens, des Sinterns und des Walzens mindestens zwei
mal wiederholt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens eine der Stufen Hochfre
quenz-Induktionserhitzen, Sintern und Walzen mindestens zwei
mal wiederholt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schicht aus der gesinterten Kup
ferlegierung aus mindestens einem Material ausgewählt aus der
Gruppe Kupfer-Blei-Legierungen, Blei-Bronze-Legierungen und
Bronze-Legierungen besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Hochfrequenz-Induktionserhitzen
bei einer Frequenz von nicht weniger als 100 kHz durchgeführt
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Kupferplattierungs
schicht zwischen den Stützstahl bzw. die Stahlunterlage und
die Schicht aus der gesinterten Kupferlegierung zwischenge
legt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2081845A JPH0726125B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | すべり軸受用バイメタルの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4107892A1 true DE4107892A1 (de) | 1991-10-02 |
DE4107892C2 DE4107892C2 (de) | 1998-03-19 |
Family
ID=13757815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4107892A Expired - Lifetime DE4107892C2 (de) | 1990-03-29 | 1991-03-12 | Verfahren zur Herstellung eines zur Verwendung als Material für Gleitlager geeigneten Bimetalls |
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JP (1) | JPH0726125B2 (de) |
KR (1) | KR940007853B1 (de) |
DE (1) | DE4107892C2 (de) |
GB (1) | GB2243621B (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2615332B2 (ja) * | 1993-01-19 | 1997-05-28 | 大同メタル工業株式会社 | 低剛性ハウジング用銅合金すべり軸受及びその製造方法 |
DE59702690D1 (de) * | 1996-06-01 | 2001-01-04 | Ks Gleitlager Gmbh | Verfahren zur herstellung von flächenhaften werkstoffverbunden |
KR100393900B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-08-06 | 주식회사 다윈프릭션 | 이종금속의 접합방법 |
JP2003013112A (ja) * | 2001-04-26 | 2003-01-15 | Daido Steel Co Ltd | 複合金属部材の製造装置 |
JP4965031B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2012-07-04 | 大豊工業株式会社 | 高周波加熱における温度制御方法 |
US6911633B2 (en) | 2001-06-28 | 2005-06-28 | Ajax Magnethermic Corporation | Suspended induction coil and method for replacement of turns comprising same |
JP4811858B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2011-11-09 | 大同メタル工業株式会社 | 青銅合金と鋼のクラッド材の製造方法 |
JP5338647B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2013-11-13 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材の製造方法と摺動部材 |
US9108275B2 (en) | 2012-10-10 | 2015-08-18 | Federal-Mogul Corporation | Bi-material strip and a method of bonding strips of different materials together |
CN104259434B (zh) * | 2014-09-16 | 2016-08-24 | 西安理工大学 | 一种锡青铜-不锈钢双金属耐磨件的制备方法 |
JP7111484B2 (ja) * | 2018-03-27 | 2022-08-02 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動部材 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1608365C2 (de) * | 1967-11-02 | 1976-02-12 | Glyco-Metallwerke Daelen & Loos GmbH, 6200 Wiesbaden | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufsintern von Metallpulver auf ein Metallband |
DE2617449A1 (de) * | 1975-05-01 | 1976-11-18 | Federal Mogul Corp | Verfahren zur herstellung eines verbundlagermaterials |
DE3017544A1 (de) * | 1980-05-08 | 1981-11-12 | Nippon Dia Clevite Co., Ltd., Narashino, Chiba | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines lagermaterials |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB886783A (en) * | 1960-05-10 | 1962-01-10 | Schmidt Gmbh Karl | A method of and apparatus for producing plated metal strip |
BE793005A (fr) * | 1971-12-20 | 1973-06-19 | Union Carbide Corp | Elements metalliques poreux renforces par une feuille |
US4141482A (en) * | 1977-04-25 | 1979-02-27 | Reynolds Metals Company | Laminated compacted particle aluminum sheet |
JPS5834538A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-03-01 | Toshiba Corp | ホロ−陰極放電装置 |
JPS59177341A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-08 | Daido Metal Kogyo Kk | 複層の黒鉛含有燐青銅軸受材料の製造方法 |
AU576797B2 (en) * | 1983-11-28 | 1988-09-08 | Federal Mogul Corporation | Composite bearing material made by powder metalurgy |
JPS6254003A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-09 | Daido Metal Kogyo Kk | 複合摺動材料の製造方法 |
WO1987007308A2 (en) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Federal-Mogul Corporation | Process for making composite bearing material and bearing material produced thereby |
FR2608261B1 (fr) * | 1986-12-11 | 1989-11-24 | Accumulateurs Fixes | Procede de frittage par induction |
US4813965A (en) * | 1988-02-29 | 1989-03-21 | Nuclear Metals, Inc. | Brazed porous coating and improved method of joining metal with silver material |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP2081845A patent/JPH0726125B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-15 US US07/655,594 patent/US5074458A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-26 KR KR1019910003096A patent/KR940007853B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-03-12 DE DE4107892A patent/DE4107892C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-28 GB GB9106691A patent/GB2243621B/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1608365C2 (de) * | 1967-11-02 | 1976-02-12 | Glyco-Metallwerke Daelen & Loos GmbH, 6200 Wiesbaden | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufsintern von Metallpulver auf ein Metallband |
DE2617449A1 (de) * | 1975-05-01 | 1976-11-18 | Federal Mogul Corp | Verfahren zur herstellung eines verbundlagermaterials |
DE3017544A1 (de) * | 1980-05-08 | 1981-11-12 | Nippon Dia Clevite Co., Ltd., Narashino, Chiba | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines lagermaterials |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"Lubrication Handbook", S.651 Herausg.: Japan Lub-rication Institute, veröffentlicht am 10.09.1987 * |
DE-B.: "Pulvermetallurgie Sinter- und Verbund- werkstoffe", SCHATT, W.: (Herausg.), Leipzig 1985 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03281704A (ja) | 1991-12-12 |
GB9106691D0 (en) | 1991-05-15 |
GB2243621B (en) | 1994-09-21 |
GB2243621A (en) | 1991-11-06 |
KR910016951A (ko) | 1991-11-05 |
US5074458A (en) | 1991-12-24 |
DE4107892C2 (de) | 1998-03-19 |
JPH0726125B2 (ja) | 1995-03-22 |
KR940007853B1 (ko) | 1994-08-26 |
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