CH187477A - Maschinenteil für gleitende Bewegung. - Google Patents

Description

      Maschinenteil    für gleitende Bewegung.    Bekannt sind Legierungen aus Aluminium  Kupfer-Eisen als Werkstoffe für Maschinen  teile mit gleitender Bewegung (wie Lager  schalen, Büchsen, Führungen, Kolben und  dergleichen). Diese bekannten Legierungen  liegen im Dreieck 1 zwischen den Punkten  Al,     AI?Cu    und T des in der Zeichnung dar  gestellten Konzentrationsdreieckes.

   Die in dem  Feld 2 liegenden Legierungen, welche theo  retisch aus primärem     A1aFe,    aus sekundärem       Peritektikum    (das ist eine     ternäre    Verbindung  (T), die zwischen den Punkten     AlaCu    und       AI8Fe    des     quasibinären    Schnittes     AlaCu-AlaFe     liegt) und aus tertiär ausgeschiedener alumi  niumreicher Grundmasse mit Aluminium  Mischkristallen und     eutektischem        A1sFe    be  stehen,

   wurden (abgesehen von der Ver  wendbarkeit solcher     Legierungen    mit einem       Cu-Gehalt        bis        40        %        und        einem        Fe-Gehalt     bis 6/o für besondere     Gusszwecke,    nämlich  als     Gusslegierungen    zur Herstellung von     Guss-          atücken,    die beim Erstarren nur sehr wenig         "schwinden"    sollen) bisher als technisch un  brauchbar angesehen.

   Es hat sich nun bei       derUntersuchung    von Legierungen, enthaltend       9-22%        Cu,        4-150/,        Fe        und        87-63'/o        Al,     hinsichtlich ihrer Eignung als Gleitlager  werkstoff gezeigt, dass sie wider Erwarten  günstige     Gleiteigenschaften    aufweisen, ins  besondere vertragen sie, ohne zu fressen, eine  sehr hohe spezifische Belastung, die ein Viel  faches der bei üblichen     Gleitlagerwerkstoffen     zulässigen Belastung beträgt.

   Diese über  raschende Wirkung kann damit erklärt wer  den, dass durch beim Erstarren der gegossenen  Legierung gehemmte     Diffusionsvorgänge    die  Bildung des oben erwähnten     Peritektikums    ge  hemmt und dafür die Bildung eines     ternären          Eutektikums    aus     Aluminium-Mischkristallen,          A120u        uid    der     ternären    Verbindung von Al,       Cu    und Fe begünstigt wird.

   Dieses     ternäre          Eutektikum    hat, wie sich aus den angestellten  Laufversuchen ergab, offenbar die Eigenschaft,  den Ölfilm so festzuhalten, dass er auch bei hohen      spezifischen     .Lagerdrücken    nicht zerstört wird.

    Kennzeichnend für den neuen Werkstoff für  Maschinenteile mit gleitender Bewegung ist  also der Gehalt an primären     Kristallen    von       AlsFe    als harte Tragkristalle in einer Grund  masse aus     ternärem        Eutektikum.    Das in der  Zeichnung durch     Schraffur    hervorgehobene  Gebiet, welches die erfindungsgemäss als Werk  stoff für Maschinenteile mit gleitender Bewe  gung verwendbaren Legierungen mit 9-22 0/0       Cu,

          4-15%        Fe        und        87-63%        A1        um-          schliesst,    liegt in dem mit 2 bezeichneten Feld  des Zustandsschaubildes der Al -     Cu    - Fe   Legierungen, das begrenzt wird durch die       drei        Punkte:        Al;

          AIsFe        (59%        A1        +        41        %     Fe) und T     (ternäre    Verbindung aus etwa       48'/o        A1        -+-        44%        Cu        -+-    8     0/        o        Fe)

  .        Als        für     Gleitlager besonders gut geeigneter     Werkstoff     erwies sich     beispielsweise    eine Legierung       mit        etwa        15%        Cu,

          etwa        6%        Fe        und        etwa          79%        Al.        Ein        Gleitlagerwerkstoff        von        dieser     Zusammensetzung ist einem     Gleitlagerwerk-          stoff    von ähnlicher Zusammensetzung, jedoch  mit niedrigerem Eisengehalt, insbesondere  hinsichtlich der Belastbarkeit weit überlegen.

    So wurde zum Beispiel durch Versuche fest  gestellt, dass ein Lager aus einem     Werkstoff     der genannten Zusammensetzung eine mehr  als doppelt so hohe spezifische Belastung  ertragen kann, als ein Lager, welches aus  einer Legierung mit ebenfalls     1511/o        Cu,          jedoch        nur        2%        Fe        und        83%        Al        hergestellt     war.  



  Der erwähnte, nach dem Giessen der  Legierung sich vollziehende und die Gefüge  bildung beeinflussende     Eratarrungaprozess    kann    in an sich bekannter Weise durch stärkere  oder schwächere     Wärmeentziebung    so geleitet  werden, dass sich das für die Benutzung als       Gleitlagerwerkstoff    zweckdienlichste Gefüge  ergibt, zum Beispiel durch Wahl von     Ko-          killenguss.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Maschinenteil für gleitende Bewegung, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Legierung von 9-22% Cu, 4-15% Fe und 87-63 % Al besteht, bei welcher primär ausgeschiedene Kristalle von AI3Fe in einem ternären Euktetikum eingelagert sind.

   UNTERANSPRUCH: Maschinenteil nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass er aus einer Legierung von 15% Cu, 6/o Fe, 79% Al besteht.

   PATENTANSPRUCH Il!: Verfahren zur Herstellung von Maschinen teilen nach Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass der Erstarrungaprozess der gegossenen Legierung durch starke Ab kühlung so beschleunigt wird, dass die Bildung des Peritektikums, das aus einer ternären Verbindung von Al, Cu und Fe besteht, gehemmt, dagegen die Bildung eines ternären Eutektikums aus Aluminium-Mischkristallen, A1sCu und der ternären Verbindung von Al, Cu und Fe begünstigt wird.