DE825198C - Verfahren zur Oberflaechenbehandlung von Verbundmetallagern oder Lagerflaechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Oberflächenbehandlung von Verbundmetallagern oder anderen Lagerflächen. Unter diesen sind Lager oder Lagerflächen zu verstehen, welche aus zwei oder mehreren Metallen oder Metallegierungen oder aus einem reinen Metall und einer Metallegierung bestehen. Beispiele von solchen Lagern sind die, deren Lagerfläche aus einer reibungsvermindernden Phase, wie Blei, und einer Grundphase von hoher Festigkeit, die eine Legierung auf Kupfergrundlage, wie Bronze, oder von Blei und Kupfer oder von Blei und Silber sein kann, die mit einem tragenden Metall von hoher Festigkeit, wie Stahl o. dgl., verbunden sein kann oder auch nicht bestehen, ferner solche mit einer auf mechanischem Wege hergestellten gitterartigen Struktur des einen Metalls, wie Kupfer, die durch Teilchen eines anderen Metalls, wie Zinn, ausgefüllt ist. Gleichgültig, ob solche Lager aus Bleibronze oder einem gleichartigen Metall gegossen oder durch einen Preßvorgang in einer Matrize hergestellt werden, wie das bei Lagern der Fall ist, die aus einem Bimetallband hergestellt werden, das eine Lagerfläche aus Bleibronze oder anderem Material aufweist, die auf einem tragenden Band aus Stahl o. dgl. aufgebracht wurde, oder ob solche Lager durch Ausfüllen von Vertiefungen in dem einen Metall durch ein zweites Metall auf mechanischem oder anderem Wege oder schließlich, ob sie nach den Verfahren der Pulvermetallurgie hergestellt werden, besteht die normale Endstufe der Oberflächenbehandlung in einer Abdreh-, Räum-, Reib- oder anderen mechanischen Bearbeitung durch Werkzeuge, um hierdurch dem Lager oder der Lagerfläche ihre genaue Form und Abmessungen

zu geben. Es wurde gefunden, daß dieser Abdreh-, Räum- oder andere Bearbeitungsvorgang die Verbundstruktur der Lagerfläche zerstört oder wenigstens in zerstörendem Sinne auf sie wirkt, da beispielsweise Kupfer und Silber dazu neigen, die Blei- oder andere reibungsvermindernde Phase zu verschmieren und zu überdecken. Dadurch wird die Wirkung dieser zweiten Phase weitgehend, wenn nicht völlig, vernichtet.

ίο Versuche, mit dem Ziele, durch eine Polier-, Nachräume-, Reib- oder andere mechanische Behandlung der Oberfläche ihren ordnungsgemäßen Zustand wiederherzustellen, führen nicht zu dem Erfolge einer Entfernung der verschmierten oder verdrückten Schicht und verschlimmern stattdessen noch die beschriebenen Verhältnisse. Mechanisch bearbeitete Lagerflächen der beschriebenen Art bieten daher der damit zusammenwirkenden Fläche eine verdrückte oder verschmierte Schicht dar, statt einer innigen Mischung von zwei verschiedenen Metallen oder Legierungen, wie dies erwünscht ist. Beispielsweise besteht im Falle einer Blei-Kupfer-Legierung diese verschmierte Schicht größtenteils aus Kupfer.

Gemäß der Erfindung wird die verschmierte Metallschicht, die durch die übliche mechanische Bearbeitung der Oberfläche von Lagern oder von Lagermetallen, die eine Grundphase und eine reibungsvermindernde Phase aufweisen, entsteht durch einen chemischen oder elektrolytischen Ätzvorgang entfernt, der auf die endgültige Räum- oder sonstige Bearbeitung mit Werkzeugen folgt. Hierdurch wird bewirkt, daß die reibungsvermindernde Phase des Lagers oder Lagermetalls wieder freigelegt wird.. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird die Lagerfläche einer Ätzbehandlung durch ein Reagens oder eine Lösung unterworfen, die so ausgewählt ist, daß sie nur das unerwünschte Metall von der Oberfläche entweder mit oder ohne Zuhilfenahme des elektrischen Stromes entfernt.

Das Ätzen kann im wesentlichen in der gleichen Weise erfolgen, in der Metallproben zur Vorbereitung für eine mikroskopische Untersuchung geätzt werden, oder auch durch Anwendung des allgemein bekannten elektrolytischen Ätzverfahrens, das als Entplattierung bezeichnet wird.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß das Ätzreagens oder die Ätzlösung, die verwendet wird, sowie gegebenenfalls die Art des angewendeten Stromes von der Zusammensetzung der verwendeten Metalle oder Legierungen abhängen und so gewählt werden müssen, daß sie nicht die nicht zu entfernenden Metalle angreifen. Im Falle von Lagern, die aus Bleibronze oder einer Blei-Kupfer-Legierung bestehen, die mit einer Stahlunterlage verbunden ist, wobei der bloßliegende Stahl anschließend durch galvanische Verzinnung gegen Korrosion geschützt wird, wurden befriedigende Ergebnisse durch eine chemische Behandlung der Oberfläche durch Eintauchen der Lager in eine Lösung von Ammoniumhydroxyd und Wasserstoffperoxyd erzielt.

In dem erwähnten besonderen Falle ist die vorzugsweise verwendete Zusammensetzung die folgende: 2% beispielsweise 3o°/oiges Wasserstoffperoxyd, 98% Ammoniumhydroxyd von 0,880 spezifischem Gewicht.

Das Wasserstoffperoxyd wirkt als konzentriertes Oxydationsmittel, und die verwendete Menge kann entsprechend der Zusammensetzung des zu ätzenden Materials geändert werden.

Das selektive Ätzen der abgedrehten Lageroberfläche ergibt nicht nur eine Entfernung des verschmierten Metalls, sondern es werden dadurch auch kleine Poren und Kanäle in der Grundphase, z. B. der Bronzeschicht, erzeugt, so daß die aus Blei oder anderem reibungsverminderndem Stoff bestehende Phase in einer Anzahl von kleinsten Plattformen stehenbleibt, die von öl umgeben sind, das während der Belastung des Lagers unter hydraulischem Druck steht. Falls daher der Ölfilm an einer Stelle für Augenblicke unterbrochen wird, erfolgt ein Kontakt der Welle mit dem reibungsvermindernden Metall, und da diese allseitig unterstützt ist, nimmt diese praktisch die Festigkeit der Grundphase an. Die sich daraus ergebende Wirkung besteht darin, daß die ganze Lagerfläche im wesentlichen die Festigkeit der Grundphase besitzt, trotzdem sie lediglich aus Blei und öl besteht.

In der Praxis hat sich ergeben, daß diese Ausbildung auch nach langen Zeiträumen hoher Belastung erhalten bleibt, und es ist ersichtlich, daß das feine Oberflächennetzwerk von ölkanälen zu einer sofortigen Wiederherstellung des Ölfilms führt, wo immer oder wenn immer dieser äugenblicksweise zerstört oder unterbrochen worden sein sollte.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Abmessungen dieser Kanäle, Plattformen o. dgl. mikroskopisch klein sind. Die Größenordnung der Poren in der Grundphase liegt etwa bei 0,005 mm Tiefe. Ihr Durchmesser hängt von den anteiligen Mengen von Grundphasenmetall und Metall der reibungsvermindernden Phase ab, aus denen das Verbundmetall besteht. i°5

Ein Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß der Arbeiter durch Prüfung des Fertigproduktes mit dem Auge die Qualität des verwendeten Materials in bezug auf eine etwaige zu große oder unerwünschte Absonderung einer der Phasen be- no stimmen kann. Ferner kann diese Prüfung durch das Auge erfolgen, nachdem eine ähnliche Ätzbehandlung des ursprünglichen Materials vor der Verformung oder Bearbeitung durchgeführt worden ist. Auf diese Weise werden die Kosten einer Behandlung von fehlerhaftem Material vermieden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Verbundmetallagern oder Lagerflächen, "0 welche eine Grundphase und eine reibungsvermindernde Phase aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die verschmierte Schicht, welche durch die übliche abschließende Bearbeitung durch Räum- oder andere Werkzeuge gebildet wird, durch einen chemischen oder elektro-

   lytischen Ätzvorgang entfernt und hierdurch ein Überstehen der reibungsyermindernden Phase der Lagerschicht über die Grundphase bewirkt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die verschmierte Oberfläche einer Ätzbehandlung in einer Ätzlösung unterzogen wird, die so gewählt ist, daß sie nicht mit dem die Unterlage der Lagerschicht bildenden Metall reagiert.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 in Anwendung auf Verbundmetallager oder Lagerflächen, die aus Bleibronze oder einer Blei-Kupfer-Legierung bestehen und mit einer Stahlunterlage verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager oder das Lagermetall in eine Ätzlösung eingetaucht werden, die aus Ammoniumhydroxyd und Wasserstoffperoxyd besteht.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- ao kennzeichnet, daß die verwendete Ätzlösung aus 98% Ammoniumhydrat von 0,880 spezifischem Gewicht und 2% beispielsweise 30°/oigem Wasserstoffperoxyd besteht.

   2557 12.51