DE4328920A1

DE4328920A1 - Mehrschicht-Gleitlager und Lagerzusammenstellung

Info

Publication number: DE4328920A1
Application number: DE4328920A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Tanaka; Masaaki Sakamoto; Koichi Yamamoto; Yoshikazu Mizuno; Tohru Kato
Original assignee: Daido Metal Co Ltd
Current assignee: Daido Metal Co Ltd
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1993-08-27
Publication date: 1994-04-07
Also published as: JP2535126B2; GB2270722A; GB2270722B; JPH0694037A; US5434012A; GB9319236D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrschicht-Gleitlager mit ei nem Stützmetall aus einer Kupferlegierung und einer ober sten Lagerschicht zur Verwendung in Verbrennungsmotoren von Automobilen.

Als herkömmliche Mehrschicht-Gleitlager sind bereits Lager bekannt, bei denen auf der Oberfläche eines Stützmetalls (das beispielsweise aus JIS 3141-SPCC, SAE 1010 oder dgl. besteht) eine Lagerschicht aus einer Al-Sn-Legierung, Al- Sn-Si-Legierung, Al-Zn-Legierung, Al-Zn-Si-Legierung, Cu- Pb-Legierung oder Cu-Pb-Sn-Legierung ausgebildet worden ist. Das bei einem solchen Gleitlager verwendete Stützme tall besteht im allgemeinen aus kohlenstoffarmem Stahl. Das Gehäuse zur Aufnahme des Lagers besteht aus Gußeisen, Gußstahl, Kohlestahl oder einer Stahllegierung. Der ther mische Ausdehnungskoeffizient des Gehäuses ist ungefähr ähnlich wie derjenige des Stützmetalls. Daher bildet sich zwischen dem Lager und dem Gehäuse selbst dann, wann die Temperatur dieser Gehäuse während des Betriebs des Fahr zeugs zunimmt, kaum ein Spalt aus, so daß sich keine Pro bleme ergeben.

Herkömmlicherweise sind die Eigenschaften einer Lagerle gierung hauptsächlich als Charakteristiken eines Lagers angesehen worden. Was das Stützmetall betrifft, so sind die Bearbeitbarkeit und die Bindungseigenschaften gegen über der Lagerlegierung als wichtiger angesehen worden als die metallischen Merkmale des Stützmetalls.

In neuerer Zeit mehren sich die Anwendungszwecke von Alu miniumlegierungen für Motorenblöcke oder Pleuelstangen von Verbrennungsmotoren für Automobile, um Kraftstoff zu spa ren und das Gewicht zu verringern. Wenn in einem solchen Fall eine Aluminiumlegierung für ein Element eines Lager gehäuses verwendet wird, dann ist in einem herkömmlichen Lager mit einem Stützstahl die Differenz der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Lager und dem Ge häuse ziemlich groß, so daß, wenn das Lager sich auf hohe Temperatur erhitzt, der enge Kontakt zwischen dem Lager und dem Gehäuse verlorengeht. Das Lager erfährt daher sol che Schäden wie eine auffressenden Verschleiß zurückzu führende Ermüdung mit den begleitenden Schäden. Der fres sende Verschleiß bedeutet die Beschädigung von zwei Kon taktoberflächen, die hervorgerufen wird, wenn eine geringe relative Bewegung periodisch zwischen den Oberflächen wie derholt wird. Insbesondere kann nicht nur das Lager son dern auch die Pleuelstange selbst aufgrund von Ermüdungs erscheinungen brechen. Wie oben bereits zum Ausdruck ge bracht, sind herkömmliche Gleitlager mit dem Problem des fressenden Verschleißes behaftet. Andererseits werden die Betriebsbedingungen von Verbrennungsmotoren immer schär fer, da die Verbrennungsmotoren bei Hochleistungsbauart mit höherer Geschwindigkeit betrieben werden. Dies führt zu dem Problem, daß oftmals am Gleitkontaktteil Beschädi gungen, wie fressender Verschleiß, auftreten.

Um die Haftungseigenschaften des Lagers gegenüber dem Ge häuse bei hoher Temperatur oder bei hoher Last zu verbes sern, ist bereits versucht worden, ein Übermaß zwischen dem Lager und dem Gehäuse, die miteinander zusammenge stellt werden sollen, zu erhöhen. Herkömmliche Lager mit einem Stützmetall aus kohlenstoffarmem Stahl sind jedoch als Element einer Lagerzusammenstellung nicht zufrieden stellend, da das Stützmetall nur eine geringe Festigkeit aufweist, so daß beim Zusammenstellen des Lagers im Ge häuse unter hoher Zusammenstellungsspannung, die über die Elastizitätsgrenze des Stützmetalls hinausgeht, ein Abset zen erfolgt. Dies deswegen, weil der thermische Leitfähig keitskoeffizient des Stützmetalls niedrig ist, so daß die Wärmeabführungskapazität unzureichend ist, oder weil das Stützmetall hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber fres sendem Verschleiß schlechter ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lagergehäuse mit niedri ger Starrheit, das durch ein Lagergehäuse aus einer Alumi niumlegierung in einem Motorblock aus einer Aluminiumle gierung repräsentiert wird, hinsichtlich einer Verminde rung der Größe oder einer leichten Bauart eines Verbren nungsmotors zu bewältigen. Durch die Erfindung soll auch eine Gegenmaßnahme zu der Hochtemperaturtendenz von Ver brennungsmotoren geschaffen werden, die von der Hochge schwindigkeits- oder Hochleistungsbauart von Hochgeschwin digkeits-Verbrennungsmotoren herrührt.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines neuen Gleitlagers, das der Deformierung eines Lagergehäu ses in zufriedenstellender Weise folgen kann und das aus gezeichnete Wärmeabstrahlungseigenschaften hat.

Um mit den Problemen von Gehäusen aus Aluminiumlegierungen fertigzuwerden und um Schäden, wie ein Ermüden oder einen fressenden Verschleiß aufgrund der hohen Temperaturen und der hohen Lasten von Hochleistungs-Verbrennungsmotoren, zu verhindern, wird erfindungsgemäß ein Stützmetall aus einer Kupferlegierung mit höheren thermischen Ausdehnungskoeffi zienten und höherer thermischer Leitfähigkeit als des Stützmetalls und mit ausreichender Festigkeit für eine Stützmetallschicht eines Lagers verwendet. Die Hauptas pekte der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:

1. Ein Mehrschicht-Gleitlager, das durch eine oberste Lagerschicht mit einer Dicke von 3 bis 50 µm auf der Ober fläche einer Kupferlegierungsschicht mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 15×10^-6/°C oder mehr, einem Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von 0,40 Cal/cm·sec·°C oder mehr und einer 0,2% Prüfdehngrenze von 295 N/mm² oder mehr gekennzeichnet ist.
2. Ein Mehrschicht-Gleitlager wie Punkt 1, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen der Kupferlegierungs schicht und der obersten Lagerschicht eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 0,5 bis 5 µm vorgesehen ist, wobei die Zwischenschicht aus einem Metall aus der Gruppe Ni, Co, Fe, Ag und Legierungen davon, die diese Elemente als Hauptkomponente enthalten, besteht.
3. Ein Mehrschicht-Gleitlager nach Punkt 1 oder 2, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die oberste Lagerschicht aus einer Bleilegierung besteht, die insgesamt 2 bis 30 Gew.-% ein oder mehrere Metalle aus der Gruppe Sn, In, Sb und Cu enthält.
4. Ein Mehrschicht-Gleitlager nach Punkt 1 oder 2, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die oberste Lagerschicht aus einer Aluminiumlegierung besteht, die insgesamt 2 bis 60 Gew.-% ein oder mehrere Metalle aus der Gruppe Sn, Pb und Sb enthält.
5. Ein Mehrschicht-Gleitlager nach einem der Punkte 1 bis 4, das dadurch gekennzeichnet ist, daß auf die gesamte Oberfläche des Lagers Sn, Pb, eine Sn-Legierung oder eine Pb-Legierung mit einer Dicke von 0,1 bis 10 µm durch Flash-Plattierung aufgebracht worden ist.
6. Eine Lagerzusammenstellung, die dadurch gekennzeich net ist, daß das Mehrschicht-Gleitlager nach einem der An sprüche 1 bis 5 innerhalb eines Gehäuses aus einer Alumi niumlegierung gehalten ist.

Nachstehend werden die Einzelheiten des erfindungsgemäßen Mehrschicht-Gleitlagers näher erläutert.

A. Gründe, warum eine Kupferlegierung mit einem thermi schen Ausdehnungskoeffizienten von 15×10^-6/°K oder mehr, einer 0,2% Prüfdehngrenze von 295 N/mm² oder mehr und einem thermischen Leitfähigkeitskoeffizienten von 0,40 Cal/cm·sec·°C verwendet wird:
A-1) Die plastische Bearbeitbarkeit eines Stützmetallmate rials, das in herkömmlichen Lagern verwendet wird, wird, wenn das Material zu einer halbkreisförmigen Gestalt oder zu einer halbkreisförmigen Gestalt mit einem Flansch ver arbeitet werden soll, als wichtiger Gesichtspunkt angese hen. Daher wird im allgemeinen ein kohlenstoffarmer Stahl mit geringer Deformationsbeständigkeit, der 0,20% oder we niger Kohlenstoff enthält, ausgewählt.

Bei Lagern für Gehäuse mit niedriger Starrheit ist es er forderlich, zwischen dem Lager und dem Gehäuse das Übermaß bei einem großen Wert zu erhalten, um die Fähigkeit des Lagers, der Deformation des Gehäuses zu folgen, zu erhö hen. Im Falle, daß die Zusammenstellungsspannung zu groß ist, erfolgt ein Absetzen des Stützmetalls mit niedriger Festigkeit, das aus kohlenstoffarmem Stahl mit 0,20% oder weniger Kohlenstoff gebildet worden ist, und in vielen Fällen kann es zu einem Versagen des Stützmetalls kommen. Das Lager muß daher eine 0,2% Prüfdehngrenze von 295 N/mm² oder mehr haben.

Wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient niedriger als 15×10^-6/°K ist, dann ist die Differenz der thermischen Ausdehnung zwischen dem Lager und dem Gehäuse aus der Alu miniumlegierung groß. Daher wird bei hoher Temperatur das Übermaß vermindert, was der Hauptgrund für einen fressen den Verschleiß oder eine Wanderung ist. Daher muß der thermische Ausdehnungskoeffizient 15×10^-6/°K oder höher sein.

A-2) Bei einem Hochgeschwindigkeitsrotations-Verbrennungs motor werden durch den Einfluß der Reibungswärme, die zwi schen dem Lager und der Welle beim Betrieb des Motors er zeugt wird, die Temperaturen des Lagers und des Schmier öls erhöht, so daß die Dicke des zwischen dem Lager und der Welle gebildeten Ölfilms vermindert wird, was zu einer Verminderung der Verschleißfestigkeit der obersten Schicht des Lagers führt. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzu weisen, daß auch die Wärmeabführung des Lagers einen wich tigen Gesichtspunkt darstellt. Bei einem Lager mit einem Stützmetall aus einer Kupferlegierung, die einen hohen thermischen Leitfähigkeitskoeffizienten hat, ist die Fä higkeit zur Wärmeabführung sehr gut, so daß die obigen Probleme gelöst werden. Wenn der thermische Leitfähig keitskoeffizient weniger als 0,40 Cal/cm·sec·°C ist, dann ist die Fähigkeit zur Wärmeabführung nur gering. Als Kup ferlegierungen mit hohem thermischen Ausdehnungskoeffizi enten und hohem thermischen Leitfähigkeitskoeffizienten können konkret Cu-Cr-Legierungen, Cu-Cd-Legierungen, Cu- Zr-Legierungen, Cu-Fe-P-Mg-Legierungen, Cu-Fe-P-Zn-Legie rungen, Cu-Fe-P-Sn-Legierungen, Cu-Ni-Si-Hg-Legierungen und dgl. aufgeführt werden. Die Komponenten der Legierun gen sind nicht auf die obigen begrenzt, sofern den ver schiedenen Eigenschaften genügt wird.
B. Zwischenschicht, die zwischen die Schicht aus der Kupferlegierung und die oberste Lagerschicht zwischenge legt ist:
Die Zwischenschicht dient dazu, zu verhindern, daß Sn und/oder In, die Komponenten der Legierung der obersten Lagerschicht (Oberflächenschicht) sind, in der Stütz schicht aus der Kupferlegierung dispergieren, und sie dient dazu, die charakteristischen Eigenschaften der ober sten Lagerschicht aufrecht zu erhalten. Wenn die Dicke der Zwischenschicht weniger als 0,5 µm beträgt, dann ist ihr Effekt nicht ausreichend. Wenn andererseits die Dicke über 5 µm hinausgeht, dann wird die oberste Lagerschicht ver schlissen, so daß die Beständigkeit gegenüber fressendem Verschleiß verschlechtert wird, wenn die Zwischenschicht (oder Sperrschicht) freigelegt wird.

Die Erhöhung der Dicke der Zwischenschicht führt zu einer Erhöhung der Kosten, was von ziemlichem Nachteil ist. Die Zwischenschicht wird im allgemeinen durch Elektroplattie ren gebildet. Sie kann aber auch durch ein PVD-Verfahren, ein CVD-Verfahren und dgl. gebildet werden, und sie ist keinerlei besonderen Beschränkungen unterworfen.

C. Oberste Lagerschicht aus der Bleilegierung:
Wenn der Gehalt der Elemente Sn, In, Sb und/oder Cu, die zu der obersten Lagerschicht aus der Bleilegierung gegeben werden, insgesamt weniger als 2 Gew.-% beträgt, dann hat die oberste Lagerschicht eine verschlechterte mechanische Festigkeit, wie Härte und Zugfestigkeit. Außerdem wird in diesem Fall die Korrosionsbeständigkeit gegenüber bei Zer setzung des Schmieröls gebildeten organischen Säuren ver schlechtert. Wenn andererseits der Gesamtgehalt über 30 Gew.-% hinausgeht, dann wird die mechanische Festigkeit im Temperaturbereich von 100 bis 150°C, in dem das Gleitlager verwendet wird, in erheblicher Weise verschlechtert. Daher ist der Gesamtgehalt der Metallkomponenten, die zu der obersten Schicht aus der Bleilegierung zugesetzt werden, auf 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, be grenzt. Die oberste Lagerschicht aus der Bleilegierung wird im allgemeinen zwar durch Elektroplattieren gebildet, doch kann sie auch durch Aufspritzen bzw. Auf sprühen er zeugt werden. Das Bildungsverfahren der obersten Lager schicht ist keinen besonderen Begrenzungen unterworfen.
D. Oberste Lagerschicht aus der Aluminiumlegierung:
Wenn der Gehalt von Sn, Pb und/oder Sb, die zu der ober sten Lagerschicht aus der Aluminiumlegierung gegeben wer den, insgesamt weniger als 2 Gew.-% beträgt, dann hat die oberste Lagerlegierung eine schlechtere Konformabilität und schlechtere Beständigkeit gegenüber fressendem Ver schleiß. Wenn andererseits der Gesamtgehalt über 60 Gew.-% hinausgeht, dann werden die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Festigkeit im Temperaturbereich von 100 bis 150°C, in dem das Gleitlager verwendet wird, in erheb licher Weise verschlechtert. Daher ist der Gesamtgehalt der zu der obersten Schicht aus der Aluminiumlegierung zu gesetzten Metalle auf 2 bis 60 Gew.-%, mehr bevorzugt 5 bis 55 Gew.-%, begrenzt. Die Aluminiumlegierung kann Cu, Si, Ni oder ein anderes Element zur Erhöhung der Festig keit der obersten Lagerschicht enthalten. Die oberste La gerschicht aus der Aluminiumlegierung wird durch Walz-Bin den, Aufspritzen bzw. Aufsprühen und dgl. gebildet. Das Bildungsverfahren ist keinerlei besonderen Beschränkungen unterworfen.
E. Flash-Plattierung:
Die Flash-Plattierung wird hauptsächlich deswegen durchge führt, um zu verhindern, daß das Lager rostet oder daß die primäre Passung verbessert wird. Wenn die Dicke der flash plattierten Schicht weniger als 0,1 µm beträgt, dann ist ihr Effekt nicht ausreichend. Wenn andererseits die Dicke über 10 µm hinausgeht, dann wird der Effekt nicht erhöht, sondern sogar verringert. Eine Dicke, die zu groß ist, kann außerdem das Auftreten von Wanderungserscheinungen bewirken.

Die Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Versuchsergebnisse (maximale spezifische Last ohne fressenden Verschleiß) eines Hochgeschwindigkeitstests auffressenden Verschleiß zeigt.

Beispiel Erfindungsgemäße Beispiele

Um ein Stützmetall eines erfindungsgemäßen Mehrschicht- Gleitlagers herzustellen, wurde eine Platte einer handels üblichen Cu-Cr-Legierung und einer handelsüblichen Cu-Fe- Zn-P-Legierung zu vorbestimmten Größen verwalzt. Danach wurden die Produkte verpreßt und zu einem halbkreisförmi gen Lager spanabhebend bearbeitet. Weiterhin wurde eine oberste Lagerschicht mit einer Dicke von 20 µm direkt oder auf dem Wege über eine Ni-Zwischenschicht auf die Innen oberfläche des Lagers (d. h. die gekrümmte konkave Oberflä che des halbkreisförmigen Lagers) aufgebracht. Auf diese Weise wurden die zu testenden Lager als Probekörper gemäß der Erfindung (Nrn. 1 bis 16) hergestellt, die in Tabelle 1 angegeben sind.

Die Ni-Zwischenschicht und die oberste Lagerschicht wurden durch Elektroplattieren gebildet. Eine Bleilegierung wurde für die oberste Lagerschicht verwendet. Im anderen Fall, als die oberste Lagerschicht aus einer Aluminiumlegierung hergestellt wurde, wurde sie durch Aufspritzen bzw. Auf sprühen gebildet.

Vergleichsbeispiel 1

Pulverförmige Kupfer/Bleilegierung oder Kupfer/Blei/Zinn legierung gemäß Tabelle 1 wurde auf eine kupferplattierte Oberfläche einer Stahlplatte aufgesprüht. Die aufgesprühte Schicht auf der Stahlplatte wurde bei 700 bis 900°C 10 bis 30 Minuten lang in einem Ofen mit reduzierender Atmosphäre gesintert. Sodann wurde das so erhaltenen Mehrschicht-Sin termaterial gewalzt, und der Vorgang des Wiederwalzens nach dem Wiedersintern wurde wiederholt, um ein Sinter-Bi metall zu erhalten. Danach wurde das gesinterte Bimetall preßverformt und zu einem halbkreisförmigen Lager spanab hebend bearbeitet. Hierauf wurde eine oberste Lagerschicht mit einer Dicke von 20 µm direkt oder auf dem Wege über eine Ni-Zwischenschicht auf die Innenoberfläche des Lagers aufgebracht. Auf diese Weise wurden die Testlager als Pro bekörper gemäß dem Stand der Technik (Nrn. 17 bis 22) her gestellt, die in Tabelle 1 gezeigt sind.

Die Ni-Zwischenschicht und die oberste Lagerschicht aus der Bleilegierung wurden durch Elektroplattieren gebildet.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Werkstück wurde aus einer Al-Si-Zn-Lagerlegierung ge mäß Tabelle 1 durch Stranggießen hergestellt. Nach dem Zu schneiden der Oberfläche wurden die Walz- und Vergütungs vorgänge wiederholt, um das Werkstück mit vorbestimmter Größe fertigzustellen. Hierauf wurde das Werkstück direkt oder auf dem Wege über eine Ni-Zwischenschicht an eine Stahlstützplatte durch Walzen gebunden. Hierauf wurde das Werkstück gepreßt und zu einem halbkreisförmigen Lager spanabhebend bearbeitet. Weiterhin wurde eine oberste La gerschicht mit einer Dicke von 20 µm direkt oder auf dem Wege über eine Ni-Zwischenschicht auf die Innenoberfläche des Lagers aufgebracht. Auf diese Weise wurden Testlager als Probekörper nach dem Stand der Technik (Nrn. 23, 24) hergestellt, die in Tabelle 1 gezeigt sind.

Die Ni-Zwischenschicht und die oberste Lagerschicht aus einer Bleilegierung wurden durch Elektroplattieren gebil det.

Die Tabelle 2 zeigt verschiedene Eigenschaften, wie die Zugfestigkeit, den thermischen Ausdehnungskoeffizienten und dgl. der Kupferlegierungen und der SPCC (kalt gewalz ten Kohlenstoffstahlplatten), die als Stützplatte gemäß der Erfindung und dem Stand der Technik verwendet werden.

Die Tabelle 3 zeigt Beispiele für Kalkulationsergebnisse (Pr = 1 bei 20°C), die die Veränderungen des Übermaßes (δ), der maximalen Umfangsspannung (σ S) und der Radial spannung (Pr) des Lagers gegenüber der Veränderung der Temperatur anzeigt. Insbesondere werden bei einem Gehäuse aus einer Aluminiumlegierung sowohl das Übermaß als auch die Lagerspannung entsprechend der Temperaturzunahme ver mindert. Das Verhältnis dieser Verminderung ist im Stand der Technik größer als im Falle der vorliegenden Erfin dung. Wenn die Temperatur 150°C erreicht, dann können die Beispiele des Stands der Technik ihre Funktion als Lager nicht mehr ausüben. Bei dem erfindungsgemäßen Lager aus einer Kupferlegierung sind aber die Verringerung des Über maßes und die Lagerspannung bei hoher Temperatur gering. Daher sind die erfindungsgemäßen Lager denjenigen des Stands der Technik überlegen.

Um die Beständigkeit gegenüber fressendem Verschleiß der erfindungsgemäßen Lager mit derjenigen der Lager nach dem Stand der Technik bei einem Betriebszustand, wie hoher Be triebsgeschwindigkeit, zu vergleichen, wurde in einer Hochgeschwindigkeits-Testvorrichtung zur Bestimmung des fressenden Verschleißes ein Vergleichstest durchgeführt. Die Einzelheiten dieses Tests sind in Tabelle 4 und in Fig. 1 gezeigt.

Nach einem einstündigen Gleitbetrieb wurde Schmieröl mit einer Geschwindigkeit von 150 ml/min zugeführt, so daß die statische Last allmählich erhöht wurde. Wenn die Tempera tur der Rückseite des Lagers über 200°C hinausging oder wenn eine rasche Änderung der Drehung bzw. des Drehmoments erfolgte, dann wurde fressender Verschleiß angenommen.

Der Oberflächendruck vor dem Auftreten von fressendem Ver schleiß (maximale spezifische Last ohne fressenden Ver schleiß) ist in Fig. 1 angegeben. Aus den Versuchsergeb nissen der Fig. 1 wird klar ersichtlich, daß die Bestän digkeit gegenüber fressendem Verschleiß, insbesondere bei hoher Temperatur der erfindungsgemäßen Probekörper, im Vergleich zu den Probekörpern des Stands der Technik er heblich verbessert ist. Daher kann die Überlegenheit der Kupferstützlegierung mit guter Wärmeabstrahlungskapazität anerkannt werden.

Aus den Versuchsergebnissen der Tabelle 3 und Fig. 1 wird ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Mehrschicht-Gleitla ger als Lager für ein Gehäuse mit niedriger Starrheit (Gehäuse aus einer Aluminiumlegierung) und als Lager für einen Hochgeschwindigkeitsmotor besser ist als ein Lager des Vergleichsbeispiels (herkömmliches Lager).

Wenn das erfindungsgemäße Mehrschicht-Gleitlager in Kombi nation mit einem Gehäuse mit niedriger Starrheit verwendet wird, dann kann das Gleitlager vorzugsweise eine Deforma tion des Gehäuses absorbieren, da das Lager einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt. Weiterhin, wenn das Mehrschicht-Gleitlager in einem Hochgeschwindig keits-Verbrennungsmotor verwendet wird, verhindert es auf grund seines hohen Koeffizienten der Wärmeleitfähigkeit wirksam, daß die Temperaturen des Lagers und des Schmier öls erhöht werden, so daß die Lagerleistung voll erhalten werden kann.

Aus dem obigen wird ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Gleitlagermaterial mit einer Stützschicht aus einer Kup ferlegierung gegenüber einem herkömmlichen Mehrschicht- Gleitlager mit einer Stahlstützschicht selbst im Falle, daß ein genügend großes Übermaß zwischen dem Lager und ei nem besonders leichten und wenig starren Lagergehäuse nicht erhalten werden kann, oder im Falle von scharfen Be triebsbedingungen, wie eine Temperaturerhöhung des Lagers und des Schmieröls und einer Zunahme der Trägheitskräfte des Lagergehäuses im Hochgeschwindigkeitsbereich von Ver brennungsmotoren, ein wesentlich besseres Verhalten, ins besondere hinsichtlich einer Beständigkeit gegenüber fres sendem Verschleiß, erhalten werden kann.

Tabelle 4

Claims

1. Mehrschicht-Gleitlager, gekennzeichnet durch eine oberste Lagerschicht mit einer Dicke von 3 bis 50 µm auf der Oberfläche einer Kupferlegierungsschicht mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 15×10^-6/°C oder mehr, einem Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von 0,40 Cal/cm·sec·°C oder mehr und einer 0,2% Prüfdehn grenze von 295 N/mm² oder mehr.

2. Mehrschicht-Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kupferle gierungsschicht und der obersten Lagerschicht eine Zwi schenschicht mit einer Dicke von 0,5 bis 5 µm vorgesehen ist, wobei die Zwischenschicht aus einem Metall aus der Gruppe Ni, Co, Fe, Ag und Legierungen davon, die diese Elemente als Hauptkomponente enthalten, besteht.

3. Mehrschicht-Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die oberste La gerschicht aus einer Bleilegierung besteht, die insgesamt 2 bis 30 Gew.-% ein oder mehrere Metalle aus der Gruppe Sn, In, Sb und Cu enthält.

4. Mehrschicht-Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die oberste La gerschicht aus einer Aluminiumlegierung besteht, die ins gesamt 2 bis 60 Gew.-% ein oder mehrere Metalle aus der Gruppe Sn, Pb und Sb enthält.

5. Mehrschicht-Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die ge samte Oberfläche des Lagers Sn, Pb, eine Sn-Legierung oder eine Pb-Legierung mit einer Dicke von 0,1 bis 10 µm durch Flash-Plattierung aufgebracht worden ist.

6. Lagerzusammenstellung, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mehrschicht-Gleitlager nach ei nem der Ansprüche 1 bis 5 innerhalb eines Gehäuses aus ei ner Aluminiumlegierung gehalten ist.