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 bimetalls

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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.
Tabelle 1
Frequenz- und Stromeindringungstiefe beim Induktionserhitzen von Kohlenstoffstahl
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.
Beispiel 1
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.
Beispiel 2
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.
Beispiel 3
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.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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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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