DE684537C - Lagerlegierung - Google Patents

Lagerlegierung

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DE684537C
DE684537C DEC52142D DEC0052142D DE684537C DE 684537 C DE684537 C DE 684537C DE C52142 D DEC52142 D DE C52142D DE C0052142 D DEC0052142 D DE C0052142D DE 684537 C DE684537 C DE 684537C
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DE
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tellurium
bearing alloy
metal
tin
alloy
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Expired
Application number
DEC52142D
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Cleveland Graphite Bronze Co
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Cleveland Graphite Bronze Co
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C13/00Alloys based on tin
    • C22C13/02Alloys based on tin with antimony or bismuth as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Description

  • La-erlegierung Die Erfindung betrifft eine Lagerlegierung und insbesondere eine solche Legüerung, in welcher dem Lagermaterial von der Natur eines Zinn-Babbitt-Metalls ein zusätzlicher Stoff hinzugefügt ist, der die Widerstandsfähigkeit ;gegen Ermüdung der Lagerlegierung bei ,erhöhten Temperaturen Wesientlich erhäht, ohne die Schmiegsamkeit oder Spannungskraft schädlich zu beeinflussen.
  • Zweck der Erfindung ist, eine Lagerlegierung zu schaffen, welche viel stärkeren Beanspruchungen bei @erhöhten Tempieraturen widerstehien kann ,als die gewöhnlichen Zinn-und B,abbittmetalle, die zur Zeit für solche Zwecke, wie Lagerung von Kurbelwellen, Nockenwellen, Pleuelstangen u. dgl. in Brennkraftmaschinen u. dgl., im allgemeinen Gebrauch ;sind.
  • Die Zeichnung erläutert die Erfindung, und zwar veranschaulicht Abb. i schematisch die Stärke der Beanspruchung der neuen Lagerlegierung für verschiedene Prozentsätze des hinzugefügten Stoffes, Abb.2 im Grundriß ein typisches Muster zum Feststellen der Beanspruchung, und Abb.3 zeigt den Streifen gemäß Abb. 2 in Seitenansicht.
  • Ein gewöhnlich verwendetes Ziun-Babbitt-Metall besteht aus 3,25% Kupfer, 7,5% Antimon, Rest Zinn. Es wird gewöhnlich Zinn-Babbitt-Metall genannt, obgleich Zinn-Babbitt-Metalle in ihrer Zusammensetzung für verschiedene Zwecke sich :ändern. Z. B. kann sich der Gehalt .an Kupfer von i,2 % bis zu i o % und der an Antimon von i p!'o bis 12 % ändern, während der Rest in jedem Falle Zinn ist. Auch solche Mischungen. eignen sich noch :als Lagerlegierungen und werden mit Zinn-Babbitt-Metall bezeichnet. Derartige Legierungen sind außerordentlich ,geeignet für Lager und werden weitgeheindst zum Lagern von Kurbelwellen, Nockenwellen, Pleuelstangen und ,ähnlichen umlaufenden Teilen verwendet, die außerordentlich starken Beanspruchungen unterworfen sind. Es wurde aber gefunden, daß bei erhöhten Temperaturen diese Art von Lagern Ermüdungen unterworfen ist und in manchen Fällen versagen können. Es wurde deshalb schon versucht, andere Stoffe zu verwenden, z. B. Mischungen von Kupfer und Blei, welche, obgleich sie nicht besser und in manchen Fällen nicht ein so gutes Lagermetall wie Zinn-Babbitt-Metalle; bei gewöhnlichen Temperaturen und unter üblichen Bedingungen sind;-bei erhöhten Temperaturen und unter schese=-reis Arbeitsbedingungen doch überlegen sind.: Solche anderen Mischungen. weisen aber den-Nachteil auf, däß sie bei der Herstellung außerordentlich schwer zu bearbeiten sind, infolge der viel höheren Temperaturen, bei welchen das vorherrschende Metall der ,Mischung schmilzt.
  • Es wurde nun gefunden, daß gewisse Zinn-Babbitt-Metalle in ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung bei erhöhten Temperaturen um mehr als 3oo % verbessert werden können, wenn. man geringe Betrage Tellur hinzufügt. Beispielsweise erhöht die Hinzufügung von nur o, i o!o Tellur die Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung des Babbittm.etalls sein wenig; die Verwendung von o,o8 bis 1 o/a wird eine erhebliche Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung @herbeiführ-en, und zwar um annähernd Zoo %. Die besten Ergebnisse, welche erzielt worden sind, ergahen sich bei der Verwendung vorn o,o8 bis o,16 % Tellür, doch wird eine Erhöhung um 5o bis ioo % der Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung erzielt, wenn. man 0,04 bis 20/6 Tellur verwendet.
  • In der Zeichnung veranschaulicht .eine graphische Darstellung den Beanspruchungswert der neuen Lagerlegierung in. Zusammensetzungen, welche verschiedene Beträge Tellur aufweisen. Die bereits erwähnte übliche Babbittmischung ist in der graphischen Dar-Stellung bei 150 aufgezeichnet, und es ist @ersichtlich, daß bei .einer Erhöhung um o, i o Tellur eine Erhöhung im Beanspruchungswert sich auf etwa Zoo % beläuft, der bei ;annähernd o,15 % Tellur noch über diesen. Wert hinausgeht und dann langsam abfällt, je nachdem erhöhte Beträge Tellur hinzugefügt werden. Er bleibt aber immer noch über Zoo bei mindestens i % Tellur.
  • Der B-eanspruchungs- bzw. Ermüdungswert ist die Anzahl der Minuten, die bei der im folgenden beschriebenen Behandlung bis zur Zerstörung des Werkstoffes vergehen.
  • Die in dieser graphischen Darstellung veranschaulichte Beanspruchung wurde in der üblichen Weise dadurch. gemessen, daß man Streifen der neuen, Tellur enthaltenden Legierung umbog; wobei das Biegen bei etwa 175o Kreisläufen je Minute bei einer Temperatur von annähernd i5o°C durchgeführt wurde. Dies ist annähernd die obere Temperaturgrenze des in Gebrauch befindlichen Lagers.
  • In Abb.2 ist ein Probestück veranschaulicht, welches dazu verwendet würde, um den bereits erwähnten Beanspruchungswert zu b@estimmen. Es besteht aus einem Streifen i des neuen Lagermetalls, der an einem Ende ,mit einem . im wesentlichen rechtwinkligen 'eil. 2 versehen- ist, der Durchbohrungen 3 ' arid q. aufweist und sich an einen verjüngten - Teil. 5 anschließt, der sich zu seinem verbreiterten Endteil 6 hin erstreckt, welcher mit seiner Öffnung versehen ist. Dieser Streifens wird geprüft, indem man das Kopfstück eines hin und her gehenden Gliedes in die Durchbohrungen 3 und q: im Ende 2 einsetzt und das andere Ende 6 mittels eines durch die Öffnung 7 hindurchgehenden Bolzens an einem feststehenden Glied befestigt. Der hin und her gehende Teil; an. welchem das Ende 2 befestigt ist, wird rechtwinklig zur Ebene des Streifens i mit einer Geschwindigkeit von. 17'5o Touren j e Minute und um eine Schwingungsweite von 1,22 bis I,27 mm beweg t, während das Ende 2 des Streifens sich um o;61 bis o,64mm von seiner ursprünglichen Ebene bewegt. . Dieser Versuch wird durchgeführt hei .einer: Temperatur von annähernd 15o°C, und die Erfindungswerte, die in der graphischen Darstellung in Abb. i veranschaulicht sind, wurden von Versuchsstreifen dieser Art bestimmt, welche dem oben beschriebenen Versuch unterworfen worden sind.
  • In vielen Fällen bewirkt das Tellur- bei gewissen Zinn-Babbitt-Metallen eine Erhöhung der Spannkraft bei erhöhten Temperaturen, ohne die Zähigkeit wesentlich zu heansprüchen, was überraschend ist, da man. annehmen müßte, daß die Hinzufügung eines Stoffies wie Tellur die Brüchigkeit der Legierung erhöhen und die Zähigkeit und Spannungskraft verringern würde. Es wurde gefunden, daß bei der Hinzufügung von 1 bis 25 % Tellur zu gewissen Zinn-Babbitt-Legierungen keine bemerkenswerte Abnahme in der Spannungskraft oder eine schädliche Abnahme b@ezü,glich der Zähigkeit festgestellt worden ist.
  • Die Hinzufügung von Tellur zu Zinn-Babbitt-Metällen bewirkt in gewissen Fällen eine wesentliche Verbesserung des flüssigen Verhaltens. der Legierung während des Schmelzens und Gießens, was natürlich ein sehr .erheblicher Vorteil ist, indem Uniseimigkeiten des Stahles oder eines anderen Metalls, auf welches die Legierung aufgegossen wird; entfernt und durch die flüssigere Legierung nach oben hin getrieben werden. Auf diese Weise erzielt man eine viel bessere Verbindung zwischen dem Stahl oder sonstigen Unterlagsmetall und der Legierung. Außer dem Vorteil, daß die Verbindung zwischen Legierung und Unterl.agsmetäll ein Selbstreinigen bewirkt, ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß das verbesserte flüssige Verhalten des Metalls die allgemeinen Eigenschaften und das Gefüge des Metalls verbessert, wenn dasselbe erstarrt, da sehr viel weniger Gas eingeschlossen wird und das Metall daher dichter und weniger porös ist, als dies sonst der Fall sein würde.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Lagerlegierung, bestehend aus o,5 bis io o/o Kupfer, i bis i2 % Antimon, o,o i bis i o o/o Tellur, Rest Zinn.
  2. 2. Lagerlegierung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß. der Gehalt an Tellur o,oi bis 2% beträgt.
  3. 3. Lagerlegierung gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Tellur o,o3 bis 5 % beträgt. q..
  4. Lagerlegierung, bestehend aus 3 bis Kupfer, 5 bis i o oto Antimon, o,1 bis o,2 0% Tellur, Rest Zinn.
  5. 5. Lagerlegierung, bestehend aus 3,25 bis 6,5% Kupfer, 7 bis 8% Antimon, o,o8 bis o,16% Tellur, Rest Zinn.
DEC52142D 1936-02-20 1936-11-10 Lagerlegierung Expired DE684537C (de)

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US684537XA 1936-02-20 1936-02-20

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DEC52142D Expired DE684537C (de) 1936-02-20 1936-11-10 Lagerlegierung

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