SK72899A3 - Sliding bearing and method of making the same - Google Patents

Sliding bearing and method of making the same Download PDF

Info

Publication number
SK72899A3
SK72899A3 SK728-99A SK72899A SK72899A3 SK 72899 A3 SK72899 A3 SK 72899A3 SK 72899 A SK72899 A SK 72899A SK 72899 A3 SK72899 A3 SK 72899A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
sliding
bearing
sliding layer
support body
ridges
Prior art date
Application number
SK728-99A
Other languages
English (en)
Other versions
SK285646B6 (sk
Inventor
Gerd Andler
Jens-Peter Heinss
Klaus Goedicke
Christoph Metzner
Original Assignee
Federal Mogul Wiesbaden Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Federal Mogul Wiesbaden Gmbh filed Critical Federal Mogul Wiesbaden Gmbh
Publication of SK72899A3 publication Critical patent/SK72899A3/sk
Publication of SK285646B6 publication Critical patent/SK285646B6/sk

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541Heating or cooling of the substrates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/122Multilayer structures of sleeves, washers or liners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14Special methods of manufacture; Running-in
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/20Alloys based on aluminium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/20Alloys based on aluminium
    • F16C2204/22Alloys based on aluminium with tin as the next major constituent
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S384/00Bearings
    • Y10S384/90Cooling or heating
    • Y10S384/912Metallic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49636Process for making bearing or component thereof
    • Y10T29/49643Rotary bearing
    • Y10T29/49647Plain bearing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49636Process for making bearing or component thereof
    • Y10T29/49705Coating or casting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka klzného ložiska s nosným telesom a najmenej jednou kovovou klznou vrstvou, ktorá je nanesená naparovaním elektrónovým lúčom. Vynález sa tiež týka spôsobu výroby klzného ložiska s takou klznou vrstvou.
Doterajší stav techniky
Klznými ložiskami sú napr. radiálne ložiská, axiálne ložiská a axiálnoradiálne ložiska, s plochým alebo zakriveným funkčným rozsahom, s nanesenou vrstvou vo finálnom stave alebo v medzištádiu, ako je napríklad polotovar (pásky alebo úseky pások v plochej forme).
Všeobecne sú týmto spôsobom využívané klzné ložiská zložené z viacvrstvových kompozitov s nasledujúcim usporiadaním: oceľový podklad ako nosný materiál, vrstva ložiskového kovu zo zliatiny Cu-, Al- alebo bieleho kovu a takzvanej trecej vrstvy alebo trojitej vrstvy alebo klznej vrstvy, ktorá môže byť nanášaná buď galvanickým postupom (E. Romer: Dreistofflager aus GLYKO 40; GLYKO-lngenieurbericht 8/67) alebo katódovým práškovacím procesom (naprašovaním), ako je to opísané v EP 0 256 226 BI. V galvanický nanášaných vrstvách, najčastejšie na Pb- alebo Sn-základe, je nevýhodou často nevyhovujúca stálosť voči korózii respektivne malá odolnosť proti oteru. Na galvanický proces sa ďalej z hľadísk ochrany životného prostredia nazerá kriticky. Ak sa trecie vrstvy nanášajú naprašovacou technikou predstavuje to značný cenový faktor na základe pri tom dosiahnuteľných malých rýchlostí nanášania a vysokých nákladoch na technické zariadenie na kompletné klzné ložisko.
Ďalej je z DE 43 90 686 TI známe, že s ohľadom na štruktúru povrchu (pyramídy tvoriace kryštálové zrná na povrchu galvanický nanesenej Pb-vrstvy) vykazujú tieto zvlášť prispôsobené klzné vrstvy vynikajúcu blokačnú a únavo2 vú pevnosť. Táto skutočnosť spätne vedie k dobrému zadržovaniu oleja resp. rozptýleniu a zmenšeniu koncentrovane rozloženého zaťaženia pyramídy vytvárajúcimi sa zrnami povrchu. Ako nevýhodu je pri tomto spôsobe treba brať do úvahy, že je opäť použitý galvanický proces so všetkými svojimi nevýhodami, resp. že postup vytvorenia tejto zvláštnej povrchovej štruktúry je skutočne nákladný, pretože ide o viacstupňový proces s dodatočným tepelným spracovaním. Okrem toho sa povrchová vrstva vzhľadom na svoju toxicitu skladá z problematickej zliatiny olova.
V DE 196 08 028 Al je takisto opisovaná špeciálna štruktúra, ktorá sa pozitívne prejavuje na klzných vlastnostiach. Pri tom sa citlivosť povrchovej plochy voči zadreniu stretáva na vytvorených šesťbokých pyramídach kovových kryštálov v ploche povrchu so zabudovávaním kyslíka, fosforu atď. do strán py'ramidálnych kryštálov (vytvrdzovací efekt). Tento spôsob má výhradné použitie pri zliatinách, ktorých základom je železo, pričom zvlášť štruktúrovaná klzná plocha pozostáva z Fe kryštálov. Zliatiny tohto druhu nie je možné na základe tribologických vlastností nasadzovať ako klzné ložiská.
Z DE 195 14 835 Al resp. 195 14 836 Al je ďalej známe nanášanie klzných vrstiev na konkávne zakrivené klzné ložiská pomocou naparovania elektrónovým lúčom. Pomocou tohto spôsobu je pri nastavení určitých parametrov procesu možné zhotoviť špeciálne profily hrúbok vrstvy v rozsahu klzného ložiska. V týchto publikáciách sa nenachádzajú žiadne odkazy na zvláštnu topografiu povrchových plôch zhotoviteľných podľa tohto spôsobu. Pre viaceré použitia sú takto dosiahnuteľné tribologické vlastnosti však nedostačujúce.
Z DE 36 06 529 Al je známy spôsob zhotovovania kompozitných materiálov alebo kompozitných výrobkov naparením najmenej jedného kovového materiálu na kovový substrát, pri ktorom sa tiež na nanesenie klznej vrstvy uplatňuje metóda naparovania pomocou elektrónového lúča. Metóda sa uskutočňuje v zvyškovej atmosfére plynu pri tlakoch v rozsahu ΙΟ’2- 10'3 mbar, pričom je materiál súčasne s naparovaním disperzne vytvrdzovaný resp. disperzne spevňovaný. Rýchlosti nanášania sa nastavujú na asi 0,3 μηι/s. Počas naparovania sa substrát udržuje na teplote medzi 200 °C a 800 °C. Pri naparovaní hliníkových zliatin je teplota substrátu pri 200 °C až 300 °C a pri zliatinách medi a olova v rozsahu 500 °C až 700 °C. Výpovede o topografii touto metódou získaných klzných vrstiev neboli vykonané. Zaťažiteľnosť vrstiev zhotovených touto metódou je zreteľne lepšia ako vrstiev získaných postupom podľa práškovej metalurgie. Klzné ložiská zhotovené touto metódou vykazujú vo viacerých prípadoch použitia nevyhovujúcu odolnosť voči oteru. V tejto prihláške stojí v popredí vyrobiť v klznej vrstve definovaný podiel tvrdej fázy disperzným vytvrdzovaním, napr. vytváraním oxidov počas naparovania. Optimalizácia povahy vrchnej plochy nie je zmieňovaná.
Podstata vynálezu
Úlohou vynálezu je vytvoriť klzné ložisko, ktorého klzná vrstva z hľadiska stálosti voči oteru vykazuje zreteľne zlepšené vlastnosti oproti galvanický nanášaným klzným vrstvám, rovnako ako oproti klzným vrstvám nanášaných obvyklým spôsobom naparovania elektrónovým lúčom. Úlohou vynálezu je tiež poskytnúť spôsob výroby takých klzných ložísk, ktorý je jednoduchý, nákladovo priaznivý a nezaťažuje životné prostredie.
Klzné ložisko sa vyznačuje tým, že povrch klznej vrstvy vykazuje guľaté vyvýšeniny a prehlbeniny, pričom vyvýšeniny, vztiahnuté na horizontálnu rovinu rezu A, zaberajú podiel od 30 do 50 % plochy, vztiahnuté na celkovú plochu klzného ložiska, rovina rezu pri tom je vo výške, pri ktorej suma vo vertikálnom reze obsiahnutých podielov plochy vyvýšenín sa rovná sume zodpovedajúcich podielov plochy prehlbenín, že guľaté vyvýšeniny v pohľade zhora vykazujú priemer D od 3 do 8 pm, pričom sa táto hodnota u nekruhovitých vyvýšenín a prehlbenín pri pohľade zhora vzťahuje na maximálny priemer, a že plocha povrchu vykazuje drsnosť Rz = 3 - 7 pm.
Je výhodné, že vyvýšeniny sú kruhové až oválne. Pojem guľatý sa vzťahuje nielen na tvar vyvýšenín a prehlbenín pri pohľade zhora, ale tiež na vertikálny prierez vyvýšenín a prehĺbeniu.
Ukázalo sa, že vyvýšeniny, ktoré sú od začiatku guľaté, majú oproti známym pyramidálnym špicatým vyvýšeninám tú výhodu, že sa darí, že proces zábehu pre náprotivok klzného ložiska prebieha šetrnejšie. Dôvodom pre to je, že špecifické zaťaženie pri guľatých vyvýšeninách je menšie než u špicatých tvarov pyramíd, pretože guľaté vykazujú väčší nosný podiel z plochy. Guľaté vyvýšeniny sa oveľa menej otierajú než je to v prípade špicatých vyvýšenín a dôsledkom je, že z hĺbky priehĺbenín v zábehovej fázy len nepatrne ubúda a za normálnych prevádzkových podmienok zostáva dlhšie zachovávaná, čím je zaručené zadržovanie oleja v prehĺbeninách počas dlhšej doby. Tieto pozitívne efekty prispievajú rozhodujúcim spôsobom k zlepšenému správaniu pri otere.
Ďalšie výhody tejto topografie spočívajú v tom, že v prípade prevádzky klzného ložiska sú v oblasti polosuchého trenia (pevné teleso/kontakt pevného telesa) straty trecieho výkonu znižované tým, že v kontakte pevných telies nie je celá plocha povrchu ložiska, ale len vyvýšené oblasti. Táto výhoda je podporovaná tým, že plošný podiel guľatých vyvýšenín je len 30 - 50 %.
Nosné teleso, na ktorom je nanesená klzná vrstva, pozostáva výhodným spôsobom z kompozitu, ktorý má oceľový podklad a vykazuje nasintrovanú, natavenú alebo naplátovanú zliatinu ložiskového kovu. Prípadne môže byť vybavený tiež ešte difúznou uzavieracou vrstvou.
Klzná vrstva môže byť zo zliatiny medi alebo hliníkovej zliatiny.
Spôsob podľa vynálezu sa vyznačuje tým, že je použitý nosný podklad s drsnosťou Rz = < 2 pm, že naparovanie sa vykonáva pri tlaku < 0,1 Pa, že rýchlosť naparovania na klzné ložisko kolmo nad zdrojom naparovania je 100 nm/s, a že teplota nosného podkladu, na ktorý sa nanáša, je medzi 75 % a 95 % absolútnej tavnej teploty najnižšie sa taviaceho komponentu zliatiny klznej vrstvy.
Prekvapivo sa ukázalo, že sa s nastavenými parametrami prispôsobuje topografia podľa vynálezu.
K rušivému efektu dochádza, keď sa teplota substrátu zvýši nad hodnotu 95 % najnižšie sa taviacej fázy zliatiny, pretože potom tak pribúda difúzia najnižšie sa taviacej fázy, že nastáva vyhladzovanie povrchovej plochy. Ak teplota leží pod 75 % najnižšej sa taviacej fázy zliatiny, tvorí sa nežiaduca šupinkovitá štruktúra, ktorá vedie k vyššej rýchlosti oter.u, pretože nosné podiely plochy sú zreteľne menšie.
Drsnosť nosného materiálu má na topografiu možno natoľko vplyv, že vyvýšeniny na nosnom telese môžu tvoriť kondenzačné body, ktoré ovplyvňujú nanášanie. Vplyv drsnosti nosného podkladu je o to väčší, čím je menšia hrúbka klznej vrstvy, pričom tu ešte hrajú úlohu závislosti na materiáli nosného podkladu. Preto je plocha povrchu nosného podkladu výhodne opracovávaná, aby drsnosť bola Rz = < 2 μπι.
Spôsob výroby klzných ložísk nie je však obmedzený na nosné telesá, ktoré sú tvorené kompozitami oceľ/CuPbSn. Nanášať rovnakým spôsobom sa môže i na kompozitoch oceľ/hliník alebo oceľ/biely kov. Pomocou naparovania elektrónovým lúčom môžu byť ako zliatinové systémy nanášané napr. AISnPb alebo AISnSi a iné zliatiny na báze hliníka. Práve tak sú vhodné CuPb zliatiny.
Spôsob podľa vynálezu je zvlášť priaznivý z hľadiska nákladov a je jednoduchší, než napríklad spôsob naprašovacej techniky.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Príklady spôsobov uskutočnenia vynálezu sú v nasledujúcom bližšie objasnené na obrázkoch. Tie znázorňujú:
Obrázok 1: Snímka z elektrónového mikroskopu klznej vrstvy nanesenej spôsobom podľa vynálezu.
Obrázok 2: Rez klznej vrstvy uvedenej na obr. 1, pričom je tiež znázornené nosné teleso.
Obrázok 3: Diagram správania ložiskových materiálov pri otere.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Podľa preferovaného spôsobu uskutočnenia sa nanesie zliatina CuPbSn odlievaním alebo sintrovaním na oceľový pás (obsah uhlíka je medzi 0,03 % a 0,3 %). Podľa rôznych známych žihacích a tvárniacich pochodov sa z tohto pásu lisovaním kusov pásu s definovanou dĺžkou vyrobia ložiskové panvy. Po povrchovom opracovaní týchto ložísk sa ložiskové panvy vŕtaním alebo pretláčaním vybavia galvanickým procesom alebo PVD procesom difúznou uzavieracou vrstvou z niklu alebo niklovej zliatiny. Potom sa nosný podklad odmastí a umiestni do vákuového odpaľovacieho zariadenia. Tu prebieha ďalšie čistenie resp. aktivizácia povrchovej plochy leptaním pri rozprašovacom procese. Hneď potom sa nosné teleso pokrýva naparovaním AISn20Cu z odpaľovacieho téglika elektrónovým lúčom pomocou elektrónovej dýzy. Hrúbka vylúčenej AlSn20Cuvrstvy pri tom je (16 ± 4) pm.
Aby sa nastavila hore opísaná zvlášť výhodná topografia povrchovej plochy AlSn20Cu-vrstvy, je nutné pri naparovaní dodržiavať nasledujúce parametre naparovania: tlak v procesnej komore nesmie počas naparovania prekročiť hodnotu 0,1 Pa. Teplota nosného podkladu musí pri nanášaní je medzi 190 °C, a 200 °C. Výkon elektrónovej dýzy sa pritom volí tak, aby rýchlosť nanášania bola 100 nm/s.
Ak sú dodržané tieto parametre postupu, vzniká klzná vrstva znázornená na obrázku 1 v pohľade zhora, ktorá bola snímaná rastrovacím elektrónovým mikroskopom.
Na obrázku 2 je schematicky znázornený rez klznou vrstvou 3 ukázanou na obrázku 1, pričom je tiež znázornené nosné teleso s oceľovým podkladom _1_ a CuPbSn-zliatina 2, ktorá je na nosné teleso nanesená odlievacím alebo sintrovacím pochodom. Línia rezu 7 značí polohu horizontálnej roviny, u ktorej sa suma nad ňou ležiacich vertikálnych plôch vyvýšenín 4 rovná sume vertikálnych plôch prehĺbenín alebo preliačenín 6.
Čiara 5 zohľadňuje časť vyvýšenín 4, ktorá je počas zábehu odnášaná. Hĺbka TI prehĺbenín 6 ubúda z hodnoty TI na hodnotu T2, ktorá však v porov naní s klznými vrstvami so štruktúrou tvorenou pyramídami je zreteľne stále ešte väčšia
Na obrázku 3 je znázornené správanie rôznych ložiskových materiálov pri otere, ako bolo zistené na skúšobnom zariadení Underwood. Na obrázku 3 znamenajú:
I CuPbSn nanášané galvanický
PbSnlOCu2
II CuPbSn nanášané galvanický PbSnlOCu5
III AlSn20Cu0,25 naprašované
IV AlSn20Cu0,25 naparované podľa vynálezu
Ako ukazuje obrázok 3, u galvanický nanesených klzných vrstiev (PbSnlOCu2 resp. PbSnlOCuô) nastáva silný oter pri špecifických zaťaženiach 50 resp. 65 MPa. Naprašované vrstvy, naproti tomu vykazujú lineárny oter v celom rozsahu zaťaženia. Obrázok 3 ukazuje ďalej naparované vrstvy podľa vynálezu, hlavne pri zaťaženiach < 50 MPa, ktoré ležia z hľadiska svojej odolnosti voči oteru zreteľne nad vrstvami nanášanými galvanický a sú len nepatrne horšie, než vrstvy nanášané naprašovaním.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Klzné ložisko s nosným telesom a najmenej s jednou kovovou klznou vrstvou, ktorá je nanášaná naparovaním elektrónovým lúčom, vyznačujúce sa tým, že povrchová plocha klznej vrstvy (3) vykazuje guľaté vyvýšeniny (4) a prehĺbeniny (6), pričom vyvýšeniny (4), vztiahnuté na horizontálnu rovinu rezu (7), zaujímajú 30% až 50% podiel plochy, vztiahnuté na celkovú plochu ložiska, a pričom rovina rezu (7) leží vo výške, pri ktorej suma vo vertikálnom reze obsiahnutých podielov plochy vyvýšenín (4) sa rovná sume zodpovedajúcich podielov prehlbenín (6), že guľaté vyvýšeniny (4) vykazujú pri pohľade zhora priemer D 3-8 pm, pričom sa táto hodnota pri pohľade zhora neguľatých vyvýšenín (4) a prehlbenín (6) vzťahuje na maximálny priemer, že vrchná plocha vykazuje drsnosť Rz = 3 - 7 pm.
  2. 2. Klzné ložisko podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že nosné teleso pozostáva z kompozita, ktorý má oceľový podklad (1) a nasintrovanú, natavenú alebo naplátovanú zliatinu ložiskového kovu (2).
  3. 3. Klzné ložisko podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že klzná vrstva (3) pozostáva zo zliatiny medi alebo hliníka.
  4. 4. Spôsob výroby klzného ložiska s najmenej jednou klznou vrstvou z kovovej zliatiny, ktorá je na nosné teleso nanášaná naparovaním elektrónovým lúčom, vyznačujúci sa tým, že je použité nosné teleso s drsnosťou Rz = < 2 pm, že naparovanie klznej vrstvy sa vykonáva pri tlaku < 0,1 Pa, že rýchlosť naparovania na klzné ložisko kolmo nad zdrojom splynovania je najmenej 100 nm/s, a že teplota nosného telesa, na ktoré sa nanáša, je medzi 75 % a 95 % absolútnej teploty tavenia najnižšie sa taviaceho komponentu zliatiny klznej vrstvy.
SK728-99A 1998-06-02 1999-06-01 Klzné ložisko a spôsob jeho výroby SK285646B6 (sk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19824310A DE19824310C1 (de) 1998-06-02 1998-06-02 Gleitlager und Verfahren zu seiner Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK72899A3 true SK72899A3 (en) 1999-12-10
SK285646B6 SK285646B6 (sk) 2007-05-03

Family

ID=7869457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK728-99A SK285646B6 (sk) 1998-06-02 1999-06-01 Klzné ložisko a spôsob jeho výroby

Country Status (14)

Country Link
US (2) US6146019A (sk)
EP (1) EP0962674B1 (sk)
JP (1) JP2000039022A (sk)
KR (1) KR100613017B1 (sk)
CN (1) CN1105833C (sk)
AT (2) AT410580B (sk)
BR (1) BR9901757A (sk)
CZ (1) CZ293778B6 (sk)
DE (2) DE19824310C1 (sk)
ES (1) ES2224493T3 (sk)
PL (1) PL191011B1 (sk)
RU (1) RU2244856C2 (sk)
SK (1) SK285646B6 (sk)
TR (1) TR199901221A3 (sk)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6321712B1 (en) * 2000-04-07 2001-11-27 Dana Corporation Racing engine having trimetal bearings with a thick overlay for high speed and/or high load applications
DE10028951A1 (de) * 2000-06-16 2002-01-03 Grundfos As Axialgleitlager für eine Nasslaufkreiselpumpe
JP3955737B2 (ja) * 2001-03-07 2007-08-08 大同メタル工業株式会社 すべり軸受
DE10157316A1 (de) * 2001-11-23 2003-06-26 Alcove Surfaces Gmbh Lager
WO2003044383A1 (de) * 2001-11-23 2003-05-30 Alcove Surfaces Gmbh Lager und verbundaufbau
JP2003184883A (ja) * 2001-12-20 2003-07-03 Nissan Motor Co Ltd 軸受摺動部材
AT413034B (de) 2003-10-08 2005-10-15 Miba Gleitlager Gmbh Legierung, insbesondere für eine gleitschicht
ATE516439T1 (de) * 2004-12-28 2011-07-15 Taiho Kogyo Co Ltd Kolbenschuh für einen taumelscheibenkompressor
AT501722B1 (de) 2005-07-12 2006-11-15 Miba Gleitlager Gmbh Beschichtungsverfahren
DE102005050374B4 (de) * 2005-08-18 2007-09-13 Daimlerchrysler Ag Gleitschicht mit verschleißmindernden Ausscheidungen und Verfahren zur Herstellung einer solchen Gleitschicht
US7878777B2 (en) * 2006-08-25 2011-02-01 Denso Corporation Scroll compressor having grooved thrust bearing
DE102008045381A1 (de) * 2008-09-02 2010-03-04 Schaeffler Kg Verschleiß- und korrosionshemmender Schichtverbund
KR101440256B1 (ko) * 2011-04-26 2014-09-12 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 미끄럼 이동 부재
EP2833008B1 (en) * 2012-03-27 2016-05-11 Senju Metal Industry Co., Ltd Sliding member
DE102013109025A1 (de) 2013-08-21 2015-02-26 Mag Ias Gmbh Gleitfläche
DE102014200607A1 (de) * 2014-01-15 2015-07-16 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Gleitelement, insbesondere Kolbenring
DE102014005805A1 (de) 2014-04-19 2015-10-22 Cct Composite Coating Technologies Gmbh Gleitelement mit Schichtsystem
AT515701B1 (de) * 2014-08-27 2015-11-15 Miba Gleitlager Gmbh Gleitlagerelement
US11466728B2 (en) 2018-03-21 2022-10-11 Tenneco Inc. Bearing and method of manufacturing permitting high temperature heat treatment
WO2024085782A1 (ru) * 2022-10-19 2024-04-25 Николай Юрьевич ОВЧАРЕНКО Способ производства конструкционной композитной структуры с полимерной поверхностью

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3652325A (en) * 1968-12-13 1972-03-28 Air Reduction Vapor deposition process
JPS556005A (en) * 1978-06-23 1980-01-17 Arai Pump Mfg Co Ltd Bearing
US5053286A (en) * 1986-01-23 1991-10-01 Federal-Mogul Corporation Aluminum-lead engine bearing alloy metallurgical structure and method of making same
US4996025A (en) * 1986-01-23 1991-02-26 Federal-Mogul Corporation Engine bearing alloy composition and method of making same
DE3606529A1 (de) * 1986-02-28 1987-09-03 Glyco Metall Werke Verfahren zur herstellung von schichtwerkstoff oder schichtwerkstuecken durch aufdampfen mindestens eines metallischen werkstoffes auf ein metallisches substrat
CH671239A5 (sk) * 1986-07-15 1989-08-15 Balzers Hochvakuum
ES2035016T3 (es) * 1986-12-23 1993-04-16 Balzers Aktiengesellschaft Material compuesto con una capa de deslizamiento aportada mediante pulverizacion catodica.
DE3813802A1 (de) * 1988-04-23 1989-11-09 Glyco Metall Werke Schichtwerkstoff oder schichtwerkstueck mit einer auf einer traegerschicht angebrachten funktionsschicht, insbesondere gleitschicht mit der struktur einer festen, aber schmelzbaren dispersion
JP2902419B2 (ja) * 1989-10-13 1999-06-07 大豊工業株式会社 すべり軸受
JP2770508B2 (ja) * 1989-12-11 1998-07-02 住友電気工業株式会社 耐摩摺動部材
CA2069988C (en) * 1991-05-31 1997-03-04 Yoshikazu Fujisawa Slide member with surface composed of pyramidal microprojections
JPH07122158B2 (ja) * 1992-02-28 1995-12-25 大同メタル工業株式会社 オーバーレイを有する多層すべり軸受
JPH07190065A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Sutaaraito Kogyo Kk 摺動部材
JP2850941B2 (ja) * 1994-03-18 1999-01-27 大豊工業株式会社 すべり軸受
JPH07259856A (ja) * 1994-03-18 1995-10-09 Taiho Kogyo Co Ltd すべり軸受
JP2974042B2 (ja) * 1994-03-18 1999-11-08 大豊工業株式会社 すべり軸受
JP2795306B2 (ja) * 1994-03-18 1998-09-10 大豊工業株式会社 軸受装置
US5897968A (en) * 1994-04-29 1999-04-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Slide surface construction and process for producing the same
US5882804A (en) * 1995-03-01 1999-03-16 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Slide surface construction
DE19514836C2 (de) * 1995-04-21 2000-06-08 Fraunhofer Ges Forschung Lagerschale
DE19514835C1 (de) * 1995-04-21 1997-01-23 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung gleitflächenseitig konkav gekrümmter Gleitelemente
US6012850A (en) * 1997-10-23 2000-01-11 Daido Metal Company Ltd. Sliding bearing assembly

Also Published As

Publication number Publication date
KR100613017B1 (ko) 2006-08-14
PL333497A1 (en) 1999-12-06
RU2244856C2 (ru) 2005-01-20
EP0962674A3 (de) 2000-12-06
AT410580B (de) 2003-06-25
JP2000039022A (ja) 2000-02-08
CZ293778B6 (cs) 2004-07-14
SK285646B6 (sk) 2007-05-03
PL191011B1 (pl) 2006-03-31
TR199901221A2 (xx) 2001-01-22
DE19824310C1 (de) 1999-08-12
CN1105833C (zh) 2003-04-16
EP0962674A2 (de) 1999-12-08
ES2224493T3 (es) 2005-03-01
ATA94399A (de) 2002-10-15
EP0962674B1 (de) 2004-08-04
TR199901221A3 (tr) 2001-01-22
CZ9901941A3 (cs) 2001-02-14
KR20000005819A (ko) 2000-01-25
US6146019A (en) 2000-11-14
ATE272803T1 (de) 2004-08-15
US6263575B1 (en) 2001-07-24
BR9901757A (pt) 1999-12-28
CN1242480A (zh) 2000-01-26
DE59910103D1 (de) 2004-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK72899A3 (en) Sliding bearing and method of making the same
RU2229040C2 (ru) Вкладыш подшипника скольжения и способ его изготовления
CN100365144C (zh) 用于承受摩擦载荷的表面的铝合金
WO1988000251A2 (fr) Couche de metal antifriction et procede pour sa fabrication
da Silva et al. Surface modification of AISI H13 steel by die-sinking electrical discharge machining and TiAlN coating: A promising hybrid technique to improve wear resistance
JP2004277883A (ja) 熱間加工アルミニウム合金、その合金から作られた基層と軸受素子
KR950007666B1 (ko) 저-마찰 구조물 및 그 제조 방법
KR100413721B1 (ko) 다층재료
EP0892088A2 (en) Method of making iron electroplated aluminium materials
Geng et al. Enhancing high-temperature tribological properties in a detonation-sprayed CoCrNiAl0. 3Ti0. 3 medium-entropy alloy coating via in-situ formed Al2O3-type oxides and rich-Ag phases
KR101727931B1 (ko) 나노복합 고체 윤활제 코팅
Bak et al. Wear properties of hybrid ABO+ BN+ CNT/Al-Sn alloy matrix composites for engine bearing materials
JPH04331817A (ja) 複合めっき皮膜を有するすべり軸受
DE102006020101A1 (de) Harmetallverschleißschutzschichten für weiche und nicht aushärtbare Metalle
EP4198328B1 (en) Plain bearing, notably for aerospace applications, having improved wear resistance
De Hosson et al. Surface engineering with lasers of Co-base materials
Aouadi et al. Effect of Bilayer Variation on the Properties of CrN/CrAlN Multilayer Coatings Produced by DC Magnetron Sputtering
Ji et al. In situ synthesis of the one-dimensional Ag wires reinforced composites film by a novel active screen plasma process: Nanostructure and excellent adhesion resistance
Podchernyaeva et al. Tribological Properties of Finely-Dispersed Coatings with Electric-Spark Alloying of Materials of the System Ti―Al―N