DE675634C

DE675634C - Verwendung von Aluminiumlegierungen fuer Lager

Info

Publication number: DE675634C
Application number: DEV32456D
Authority: DE
Inventors: Dr Eugen Vaders
Original assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1936-01-14
Filing date: 1936-01-14
Publication date: 1939-05-16

Description

Verwendung von AIuminiumlegierungen für Lager Aluminiumlegierungen sind für die Herstellung vom Lagern bereits zur Anwendung gekommen. Hierbei ging man im wesentlichen von solchen Legierungen auf Aluminiumgrundlage aus, wie sie für die Herstellung von Motorkolben dienen, da man der Meinung war, daß eine Legierung, die der Beanspruchung im Motorzylinder gewachsen ist, auch für Gleitlager verwendbar sei. Wie sich aber in der Praxis ergeben: hat, sind diese Legierungen leinmal viel zu hart -und greifen infolgedessen bei höheren Drücken leicht die Lagerwelle an, zum anderen sind sie so spröde, daß sie schwer verformt werden können. Bei der Mannigfaltigkeit der Ausbildung von Lagern -und Lagerschalen ist aber die Verformbarkeit der bietreffenden Legierung durch Warmpressen, Schmieden usw. eine wichtige Voraussetzung.
Nach einem bekannten Vorschlag werden aluminiumreiche Legierungen zur Verwendung als Gleitlager empfohlen, bei denen das reine Silicium sowie auch das Magnesiumsilicid die,eigentlichen Träger der Lagereigenschaften der betreffenden Legierungen bilden sollen. Beide, das Silicium sowie das Magnesium.silieid, sind wesentlich härter als die Grundlegierung, so daß sie in gleicher Weise wie bei bekannten Lagermetallen auf Kupferoder Zinnbasis die Auflageflächen für die Welle bilden, da auf diese Weise, entsprechend der Vorstellung, die " man sich von der Abhängigkeit der Lagereigenschaften eines Metalls vom Gefüge macht, eine Berührung der Welle mit der weicheren Grundmasse und hiermit auch das sog. Schmieren des Lagermetalls vermieden wird.
Es wurde nun gefunden, daß solche Aluminiumlegierungen in besonderem Maße für Lager ,geeignet sind, die aus 2 bis i 5 % Silicium, 3,5 bis i 5 % Magnesium, o, i bis 5 % Mangan und o, i bis 3 % Blei, Rest Aluminium bestehen und bei denen der Magnesiumgehalt höher ist, ,als der Formel M,g2 Si entspricht.
In Legierungen, die in dieser Weise zusammengesetzt sind, bildet das Mangan mit dem im überschuß vorhandenen Magnesium neben Mg2Si eine Mangan-Magnesium-Verbindung, die die Gleiteigenschaften der Legierung weiter erhöht. Daß tatsächlich ein höherer Magnesium.gehalt in Verbindung mit einem. Mangangehalt die Gleiteigenschaften der Legierungen verbessert, konnte an Hand mehrerer eindeutiger Versuche festgestellt werden. Es zeigte sich nämlich, daß bei gleich. großer Belastung und sonst gleich zusammeng,esetzten Legierungen j@edesmal die manganfreien Legierungen Neigung zum Schmieren besaßen, während die- mangänhaltigen -eine .einwandfreie glatte Laüiüäche

bildeten. j%. .

Eine gesteigerte Verschleißfestig'k, der

Legierungen wird begründet durch,.deBlei-

zusatz. Da das Magnesium mit eiern Blei

bis zu .etwa 25 % Blei Mischkristalle bildet, ist die Aufnahme des Bleis wahrscheinlich durch die Anwesenheit von überschüssigeni Magnesium begünstigt. Der Überschuß an Magnesium über die zur Bildung von M , Si erforderliche Menge dient also einmal zur Bindung des Mangans und hiermit zur Verbesserung der Gleiteigenschaften der Legierungen, weiterhin erleichtert @er die Aufnahme des Bleis in die Grundmasse. Durch das Blei wird neben der Verschleißfestigkeit auch die Bearbeitbarkeit der Legierung durch schneidende Werkzeuge, z. B. auf dem Auto,-maten, verbessert, was besonders dann von Bedeutung ist, wenn aus den Legierungen mittels des bekannten Strangpreßverfahrens Rohre hergestellt werden, die später zu Lagerbüchsen verarbeitet werden sollen. Es ist dies ein Herstellungsgang, der bei Lägermetalllegierungen auf Kupferbasis schon seit vielen Jahren in Anwendung ist. -Als besonders gut preßbar haben sich solche Aluminiumlegierungen erwiesen, bei denen der gewichtmäßige Anteil des Siliciums 2/5 bis 1/2 des Anteils an Magnesium beträgt.

An Stelle,oder in Ergänzung des Mangans können auch zur Steigerung der Härteoder der Aushärtbarkeit durch Wärmebehandlung noch Kupfer -oder Nickeloder Kobalt oder Eisen oder Chrom in einer Menge von o,i bis 5 % zugesetzt werden. Sollen die Legierungen vorzugsweise als Gußlagermetall verwendet werden, so. .empfiehlt sich ein Zusatz von Zink in Höhe von o, i bis i o 0/1o. Ferner können kleine Mengen, d. i. bis zu 1-% an Calcium; Zinn, Antimon und Wismut zur Erhöhung der Laufeigenschaft der Legierung vorhanden sein. Sämtliche Zusätze können einzeln oder zu mehreren nebeneinander verwendet werden. Zwei Beispiele von erfindungsgemäß zusammengesetzten Legierungen werden nachfoIgend wiedergegeben:

Magnesium . . . . . . . . =o,0 % 3"5 °/o

Silicium . . . . . . 3,0 0/ 0 210 ,/0

Mangan . . . . . . . . . . . 2,0 ,4 1:,0 ,4

Blei. . . . . . . . . . . . . . . . 1,5% 2,0 00o

Kupfer. . . . . . : . . . . . . . . - I>0 ''/o

Aluminium . . .. . . . : . . Rest Rest.

Die Legierungen. können durch Warmbehandlung, d. h. durch Glühen, Abschrecken und Aushärten, bei normaler @pdererhöhter Temperatur in ihren mechanischen Eigenschaften verbessert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung von Aluminiumlegierun-.gen, die aus 2 bis 15 0/0 Silicium, 3,5 bis 15 % - Magnesium, o, i bis 5 % Mangan; o, i bis 3% Blei, Rest Aluminium bestehen und bei denen der Magnesiumgenalt höher ist, als der Formel Mg2 Si entspricht, als Lagermetall.
2. Verwendung von Aluminiumlegierungen der im Anspruch i angegebenen Zusammensetzung, bei denen jedoch das Mangan ganz o,der teilweise ersetzt ist durch ein oder mehrere der Metalle Kupfer, Nickel, Kobalt, Eisen oder Chrom in Höhe ,von o, i bis 5 % ioder Zink in Höhe von o, i bis i ö o'o für den im: Anspruch i genannten Zweck.
3. Verwendung von Aluminiumlegierungen der in Ansprüchen i und 2 genannten Zusammensetzung, die ,außerdem noch ein ,oder mehrere oder Elemente CAcium, Zinn, Antim,an oder _Wismut in .einer Gesamtmenge von c, i bis z % enthalten für den in Anspruch i angegebenen Zweck: q. Verwendung vorn Aluminiumlegierungen der in den Ansprüchen i bis 3 angegebenen Zusammensetzung, die durch Glühen, Abschrecken und Altern vergütet sind, .für den im Anspruch i genannten Zweck.