CH362574A - Verfahren zur Herstellung von Verbundgleitlagern - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Herstellung    von     Verbundgleitlagern       Es ist bekannt,     Verbundgleitlager    durch     galvam     sches Aufbringen einer     Gleitmetallschicht    auf     eine     Grundschale aus Stahl oder Bimetall, z. B.     Stahl/Kup-          fer    oder     Stahl/Bleibronze,    herzustellen, um die     Gleit-,     Einlauf- und     Notiaufeigenschaften    zu verbessern.

   Als  galvanische Schicht hat man bisher sowohl die reinen  Metalle Blei, Zinn oder Cadmium und     ähnliche    ge  wählt, als auch Legierungen dieser Metalle unterein  ander oder mit weiteren Metallen.     Eine    sehr ge  bräuchliche galvanische Auflage stellt die     Legierung          Blei/Zinn    dar, die als Ganzes galvanisch abgeschieden  werden kann. Ebenso ist -es bekannt, auf galvanisch  abgeschiedene Bleischichten eine     zusätzliche    Schicht       Indium    aufzulegen .und durch Wärmebehandlung diese  in das Blei     eindiffundieren    zu .lassen.

   Neuerdings  werden auch     Mehrstoffleg        ersingen    verwendet, von       denen        die        Legierung        mit        etwa    3     %        Kupfer,        10        %        Zinn,     Rest Blei gewisse Bedeutung gewonnen hat.  



  Es hat sich bei Anwendung dieser Lager heraus  gestellt, dass die Auflageschicht, wenn sie nicht nur     als          Einlaufschicht,    sondern als bleibende Gleitschicht ge  dacht ist, eine Stärke von 10-100     ,u    haben muss.

       In     dieser Auflagestärke zeigen die     reinen    Metalle wie  Blei und Zinn zwar eine hohe     Duktüität,    die zur För  derung der     Einbettungsfähigkeit    und Anschmiegsam  keit willkommen ist, jedoch bei     mittleren    und höheren  Belastungen zur Deformierung der Laufschicht     A.n-          lass    gibt, so dass eine höhere, innere Festigkeit für  höhere Belastungen erforderlich wird.

   Die bisher be  kannten     Mehrstofflegierungen,    die diesen     Nachteil     weicher Laufschichten abstellen sollen, erfüllen je  doch     nicht    die ebenfalls an Lagermetalle gestellte  Forderung hoher Korrosionsbeständigkeit.  



  Zu den     geschilderten        Nachteilen        bekannter    galva  nischer Laufschichten ergab sich noch die Schwierig  keit,     d;ass        zinnhaltige    Deckschichten mit untergelager-         ten    Kupfer- oder     Bronzeschichten    durch     Diffusion     harte Zwischenschichten     bildeten,    weshalb bei zinn  haltigen Deckschichten eine     :

  eventuell    untergelagerte  Kupfer- oder     Bronzeschicht    mit .einer zwischengeleg  ten Sperrschicht abgeschirmt werden muss, was nicht  nur eine Verteuerung, sondern bei Abtragung der  Laufschicht auch eine Einbusse an Gleiteigenschaften  bedeutet.  



  Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaf  fung eines     Verbundgleitlagers    mit     einer    galvanischen  Deckschicht aus einer     Metallegierung,    die einerseits  den Anforderungen an     Duktilität    und Gleiteigenschaf  ten entspricht, anderseits aber die     Nachteile    zu ge  ringer     Tragfähigkeit,    zu grosser     Korrosionsanfälligkeit     und teurer Herstellung vermeidet.  



       Beim    Verfahren gemäss der Erfindung wird auf  galvanischem Wege eine erste Schicht auf     einer          Grundschale    aus Stahl oder Bimetall niedergeschla  gen, auf der danach     eine    zusätzliche Schicht aus In  dium aufgebracht     wird,    die durch Wärmebehandlung  in die erste Schicht     eindiffundiert    wird.

   Erfindungs  gemäss ist die erste galvanisch aufgebrachte     Schicht          eine        Legierung        aus        0,5-15        %        Kupfer,

          Rest        Blei.        Das     anschliessend auf diese Schicht aufgebrachte     Indium          kann        -durch        Diffusion        in        Gehalten        von        1-15        %        in     die     Blei-Kupfer-Schicht    eingeführt werden.  



  Die galvanisch niedergeschlagene     Blei-Kupfer-          Legierung        enthält        vorzugsweise        2-6        %        Kupfer,        Rest     Blei.  



  Die     erfindungsgemässe    Laufschicht ergibt, wie  durch Untersuchungen festgestellt wurde, gegenüber  der bekannten reinen Blei- oder     Blei-Indium-Auflage     z. B. eine Härtesteigerung auf das Zwei- bis Vierfache  je nach Höhe des Kupfer- und     Indiumgehalts,    hat  aber noch .genügend     Duktilität    und Anschmiegsam  keit, um     :einen        einwandfreien        Einlauf    der Lager zu      gewährleisten.

   Bei     Korrosionsuntersuchungen    in Öl  säuren wurde überraschenderweise festgestellt, dass  die geringe Zugabe von Kupfer das     Potential        bestim-          mend    beeinflussen und damit die Laufschicht wesent  lich haltbarer gegenüber     Korrosionsangriffen    machen  kann.  



  Die Laufschicht gemäss der     Erfindung    kann so  wohl direkt auf Stahl festhaftend aufgebracht werden  als auch auf eine     metallische    Zwischenschicht aus  Kupfer oder     Kupferlegierungen.    Sperrschichten, wie  sie bei     zinnhaltigen        Legierungen    erforderlich sind,  brauchen nicht angewendet zu werden.

      Die zur Diffusion des aufgelegten     Indiums    er  forderliche Wärmebehandlung kann bei l50-170        erfolgen    und hat neben dem Zweck der Eindiffusion  des     Indiums    den Vorteil, dass Spannungen, die jeder       galvanische        Niederschlag    enthält, abgebaut und zu  gleich eine Homogenisierung des Niederschlages er  zielt werden können.  



  <I>Beispiel</I>  Ein typisches Bad, aus dem Blei und Kupfer ge  meinsam niedergeschlagen werden kann, setzt sich  wie folgt zusammen:  
EMI0002.0016     
  
    90 <SEP> -120 <SEP> g/1 <SEP> Blei <SEP> (als <SEP> Bleifluor- <SEP> pH-Wert: <SEP> <B><I>0,5</I></B>
<tb>  boratlösung)
<tb>  40 <SEP> - <SEP> 50 <SEP> g/1 <SEP> Borfluorwasser- <SEP> Stromdichte: <SEP> 2 <SEP> A/dm=
<tb>  s.toffs,äure
<tb>  1 <SEP> g/1 <SEP> Leim <SEP> Temperatur: <SEP> 20-25 
<tb>  0,5- <SEP> 3 <SEP> g/1 <SEP> Kupfer <SEP> (als <SEP> Kupfer  fluorboratl'ösung)       Mit einem solchen Bad lassen sich Niederschläge  von     Blei-Kupfer-Legierungen    abscheiden, wobei der  Kupfergehalt zwischen 2,5-3     a/9    liegt.

   Die     Abschei-          dung    geht ohne     Schwierigkeit    vor sich und es werden    glatte,     duktile,    selbst auf Stahl fest haftende Überzüge  gewonnen.  



  Zur Aufbringung des später     einzudiffundierenden          Indiums    kann folgende     Badzusammensetzung    benutzt  werden:  
EMI0002.0026     
  
    25- <SEP> 35 <SEP> g/1 <SEP> Indium <SEP> (als <SEP> Sulfat) <SEP> pH-Wert: <SEP> 4,0
<tb>  70-100 <SEP> g/1 <SEP> Natriumchlorid <SEP> Stromdichte: <SEP> 1 <SEP> A/dm=
<tb>  etwa <SEP> 0,2 <SEP> g/1 <SEP> Leim <SEP> Temperatur: <SEP> 20-25        Aus beiden Bädern können unter obigen Bedin  gungen     in    etwa 55     min    rund 60     ,u    dicke     Abscheidun-          gen    erzielt werden.  



  Die     Diffusion    des     indiums    in die     Blei-Kupfer-          Legierung    kann durch eine thermische Nachbehand  lung .mit langsam steigender Temperatur von 150 bis  175  in     etwa    2 Std. unter     Luftabschluss    (Ölbad) vor  genommen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Verbundgleitlagern, insbesondere für Brennkraftmaschinen, wobei auf einer Grundschale aus Stahl oder Bimetall eine erste Schicht galvanisch niedergeschlagen wird, auf der danach eine zusätzliche Schicht aus Indium auf gebracht wird, die durch Wärmebehandlung in die erste Schicht eindiffundiert wird, dadurch gekenn zeichnet, dass die .erste, galvanisch aufgebrachte Schichteine Legierung aus 0,5-15 % Kupfer, Rest Blei ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch :ge- kennzeichnet, dass die erste Schicht eine Legierung aus 2-6 1/o Kupfer, Rest Blei ist. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass eine solche Masse Indium in die Blei-Kupfer-Schicht :eindiffundiert wird, dass der Ge halt an Indium 1-l5<B>%</B> beträgt.