DE943855C

DE943855C - Verwendung einer Aluminiumlegierung als Lagermetall

Info

Publication number: DE943855C
Application number: DEV1359D
Authority: DE
Inventors: Dr Eugen Vaders
Original assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1936-12-17
Filing date: 1936-12-17
Publication date: 1956-06-01

Description

Verwendung einer Aluminiumlegierung als Lagermetall Bei den bisher bekannten viel benutzten Weißlagermetallen bestand das Grundmetall vorzugsweise aus Zinn oder aus Blei, wobei die Zinn-Weißlagermetalle noch Zusätze von Antimon, Wismut, Kupfer usw. enthielten, während die Weißmetalle auf Bleibasis hauptsächlich mit Antimon oder Wismut legiert waren. Die Lagermetalle auf Zinnbasis gelten bisher als die besten ihrer Art. Sie sind aber infolge des hohen Zinnzusatzes, der bis zu 9o °/o beträgt, sehr teuer, so daß man versucht hat, sie durch die billigeren Bleilagermetalle zu ersetzen.
Es wurde versucht, die Basis, die in den beschriebenen Legierungen Zinn und Blei ist, durch Aluminium zu ersetzen, wobei sich gezeigt hat, daß man auf diele Weise überraschend zu durchaus brauchbaren Lagermetallen gelangen kann. Als Zusätze zum Aluminium kommen hierbei vorwiegend solche Metalle in Betracht, die mit dem Aluminium keine oder nur wenig harte Verbindungen bilden, so daß die auf diese Weise erhaltenen Lagermetalle als Ersatz der bekannten Weißlagermetalle mit ihrer geringen 'Härte gelten -können. Solche Aluminiumlagermetalle sind dann in gleicher Weise wie Weißlagermetalle auch zum Ausgießen verwendbar.
Zusätze, die die oben beschriebenen Eigenschaften haben, sind vorwiegend das Blei und das Antimon, und zwar in Gehaltsmengen bis zu je =o°/0. Es ist zwar bekannt, daß Blei sich in Aluminium wenig oder gar nicht löst und sich beim Versuch das Aluminium vom Blei trennt wie das Öl vom Wasser. Um so überraschender ist die Feststellung, daß bei Gegenwart von hinreichenden Mengen Antimon größere Mengen Blei in der Aluminium-Antimon-Legierung entweder gelöst oder zum mindesten so suspendiert werden, daß eine ternäre Aluminium-Blei-Antimon-Legierung entsteht. Diese Legierung besitzt ähnlich wie das- Weißlagermetall einen kristallinen Bruch und hat sich auch im praktischen Versuch als vollwertiger Ersatz erwiesen, was durch ausführliche Untersuchungen der Gleiteigenschaften erwiesen werden konnte. Auf einem Lagerprüfstand konnten bei einer Geschwindigkeit von i0 m/Sek. spezifische Flächendrücke von etwa Zoo kg/cm2 erreicht werden, wobei die erhaltenen verhältnismäßig hohen Temperaturen bis zu ioo° C von den Lagern anstandslos ausgehalten wurden. Die Versuchswelle, die aus einem nicht gehärteten Material 'bestand, war nach Beendigung des Versuches vollkommen glatt und rieferifrei. Es zeigte sich weiter, daß- die bei einem anderen Versuch durch örtliche Überbelastung nach zu geringer Einlaufzeit entstandenen Schmierstellen auf der Welle leicht entfernt werden konnten, wobei sich herausstellte, daß die Welle nicht ixri mindesten angegriffen war. .
In der Legierung können Blei und Antimon durch Kadmium, Wismut, Thallium und Arsen in Mengen von i bis 5')1,) einzeln oder in geeigneter Zusammen= Setzung ersetzt werden. Weitere Zusätze von Zink, Kupfer, Nickel, Kobalt, Eisen, Mangan, Chrom und Silizium und Magnesium in Höhe von -i bis io °[o dürfen zur Legierung hinzugefügt werden, entweder einzeln oder in passender Zusammenstellung. Im nachstehenden sind beispielsweise die Zusammensetzungen einiger Legierungen angegeben: i. 3 °/a Antimon, 3 °/o Blei, 2 °/a Kupfer; 0,5 °/o Silizium, Rest Aluminium.
2. 3 °/o Antimon, 3 °J0 Blei, 2 °/o Kupfer, 10/, Mangan, 0,5 °/o Silizium, Rest Aluminium.
Für Lagerzwecke besonders brauchbar ist eine Legierung, die aus 5 °/o Antimon, 5 °/p Blei, 2 °/o Magnesium, 2 °/o Mangan, 86 °/o Aluminium besteht. Diese Legierung ist besonders temperaturbeständig, da sie bei z2o° C noch keine Neigung zum Festsitzen zeigt, sondern im Gegenteil noch einen tadellosen Laufspiegel auf der nicht gehärteten Welle hinterläßt und sich selbst trotz verhältnismäßig kurzer Einlaufzeit nur wenig abnutzt.
Zusammenfassend läßt sich sagen, daß bei den neuen Lagermetallen auf Aluminiurnbasis gegenüber den bisher bekannten folgende Vorteile bestehen: x. Leichter Einlauf bei großer Verschleißfestigkeit, 2. keine Abnutzung des Lagers, 3. Verwendbarkeit von =gehärteten Wellen, 4. hohe Temperaturbeständigkeit.
Infolge dieser Eigenschaften ist die neue Legierung besonders für Automobilmotore verwendbar, die neuerdings an Stelle der im Einsatz gehärteten harten Kurbelwellen die billigeren ungehärteten Wellen aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE.: i. Verwendung einer Aluminiumlegierung mit = bis io % Blei und i bis io °/o Antimon als Lagermetall.
2. Verwendung einer Legierung der in Anspruch i angegebenen Zusammensetzung, die jedoch. außerdem, noch i bis io% Zink enthält, für den in Anspruch i genannten Zweck.
3. Verwendung einer Legierung der in Anspruch F oder 2 angegebenen Zusammensetzung, in der jedoch die Gehalte an Blei und Antimon zum Teil durch Kadmium, Wismut, Thalhum oder Arsen- in Mengen von i bis 5 °/o, einzeln oder in geeigneter Zusammensetzung ersetzt sind, für den im Anspruch i genannten Zweck.
4. Verwendung einer Legierung der in Anspruch i oder 2 öder 3 angegebenen Zusammensetzung, die jedoch noch einen weiteren Zusatz eines oder mehrerer der Elemente Kupfer, Nickel, Kobalt, Eisen, Mangan, Chrom, Silizium und Magnesium in Mengen von i bis io °/o enthält, für den im Anspruch i genannten- Zweck. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 257 868; britische Patentschrift Nr. 132 984; USA.-Patentschrift Nr. i o9$ 13r.