SE537243C2 - Glidlager - Google Patents

Abstract

537 243 SAMMANDRAG Uppfinningen avser ett glidlager (1) innefattande ett stodelennent ( 2 ) pa vilket atminstone ett ytterligare funktionsskikt ( 3 ) av en legering baserad pa silver med silver som huvudsaklig legeringsbestandsdel är anbringad. Funktionsskiktet ( 3 ) innehaller vid sidan av silver atminstone ett element fran en grupp innefattande gallium, mangan, nickel, koppar, zink, germanium, indium, tenn, antimon och aluminium, varvid den totala halten av dessa element uppgar till mellan 0,01 vikt-% och 70 vikt-% och resten är silver med fOroreningar som beror pa framstallningen, under betingelsen att i binara legeringar baserade pa silver är andelen av elementen gallium, mangan, nickel, zink, germanium, antimon maximalt 49 vikt-% och andelen av indium uppgar till maximalt 10 vikt-%, andelen av tenn respektive koppar i utforandet av funktionsskiktet som lopskikt uppgar till maximalt 10 vikt-% respektive 14 vikt-%.

Description

537 243 GLIDLAGER

[0001] Uppfinningen avser ett glidlager innefattande ett stodelement pa vilket är anbringat atminstone ett ytterligare ett funktionsskikt av en legering baserad pa silver med silver som huvudsaklig legeringsbestandsdel, varvid det i f6rekommande fall är anbringat ett ytterligare skikt mellan funktionsskiktet och stodelementet eller pa funktionsskiktet.

[0002] Anvandningen av silver respektive legeringar med silver som funktionsskikt i lager är redan kand enligt teknikens standpunkt.

[0003] Saledes beskriver EP 1 306 569 A2 en axeltapp med en bussning som utv5ndigt är belagd med en kopparbaserad legering som innehaller mellan 15 och 90 vikt-% silver.

[0004] Fran US 2002/0026855 Al är ett tvafas sintrat glidskikt med en kopparlegeringsfas kant, vilket kan innehalla upp till 40 vikt-% silver.

[0005] US 5,911,513 A beskriver ett glidskikt baserat pa tenn eller aluminium med ett innehall av mellan 0,1 och 25 vikt-% silver.

[0006] Fran AT 502 506 A4 är ett glidskikt baserat pa silver kant, med en andel vismut mellan 2 och 49 vikt-%.

[0007] JP 2007-032758 A beskriver ett glidskikt av en legering med 1-20 vikt-% silver.

[0008] Fran WO 2005/015036 Al och WO 2005/015037 Al är ett vismutglidskikt med 0-20 vikt-% silver !cant. 1 537 243

[0009] JP 2004-307960 A beskriver ett glidskikt av en legering baserad pa silver med 0,05-30 vikt-% sulfider som utgor metallpartiklar som bildar en blandkristall med silver, saval som 0,05 och 30 vikt-% harda partiklar.

[0010] Fran JP 2003-322152 A är ett silverbaserat glidskikt med DLC som fast smorjarnne {cant.

[0011]US 6,354,919 B1 beskriver ett blyfritt glidskikt av en tennbaserad lege- ring med 2-10 vikt-% silver.

[0012] US 2002/0162751 Al beskriver ett glidelement med ett hart kromskikt som ar belagt med galvaniskt avskiljt silver.

[0013] Fran JP 2002-060869 A är ett glidskikt av en kopparbaserad legering med 2-4% silver och 1-10% tenn kant. Silver och tenn foreligger darvid foretradesvis som fasta losningar i kopparmatrisen.

[0014] Enligt EP 0 908 539 A2 kan ett kopparbaserat glidskikt uppvisa en silverandel pa upp tillmaximalt 20 vikt-%.

[0015] Enligt JP 11-050296 A kan ett vismutbaserat glidskikt uppvisa mellan 0,5 och 10 vikt-% silver.

[0016] Ett glidskikt med 1-15 vikt-% silver beskrivs i JP 4-202640 A.

[0017] Fran WO 89/01094 Al ãr ett lopskikt av en legering med silver som huvudsaklig bestandsdel i legeringen kant, vilket innehaller mellan 15 volym-% och 40 volym-% av en mjuk metall som inlagring.

[0018] JP 62-292890 A beskriver glidlager for hogvakuumanvandningar med ett silver-guld-legeringsskikt som glidskikt. 2 537 243

[0019] Fran US 2,473,059 A är ett lager baserat pa aluminium kant med 5-25 vikt-% tenn, 5-12 vikt-% kisel och 0,5-10 vikt-% silver.

[0020] US 605,593 A beskriver en glidlagerhalvskal med en lagerlegering av en kopparlegering med 5-20 vikt-% silver och 30-40% bly.

[0021] I ''Neue Lagermaterialien mit guten Trockenlaufeigenschaften”, Dr. H.B. Hintermann, Schweizer Archiv, vol. 38, februari 1972, sid. 51-59, beskrivs silver-indium-legeringar fOr lagerelement med en andel indium mellan 10 och 70 vikt-%.

[0022] Slutligen beskriver "Tribological Properties of Environmentally Friendly Three-Layer Engine Bearings", A. Norito et al, Int. J. of Applied Mechanics and Engineering, 2002, vol. 7, special issue: SITC 2002, sid. 263-268, belaggningar baserade pa silver-grafit-kompositmaterial.

[0023] Uppfinningens uppgift är all tillhandahalla eft skikt far Mgt belastade glidlager.

[0024] Uppfinningens uppgift loses med det inledningsvis namnda glidlagret, vid vilket funktionsskiktet forutom silver innehaller atminstone ett element av en grupp innefattande gallium, mangan, nickel, zink, germanium, och valfritt ett av indium, tenn, antimon, koppar och aluminium, varvid den totala halten av dessa element uppgar till mellan 0,01 vikt-% och 70 vikt-% och resten utgor silver inklusive fororeningar som har all Ora med framstallningsprocessen, med betingelsen att i binara legeringar baserade pa silver uppgar andelen av vardera av elementen gallium, mangan, nickel, zink, germanium och antimon maximalt 49 vikt-%. 3 537 243

[0025] En fordel är darvid att funktionsskiktet utmarker sig med en relativt hag hardhet. Darutover uppvisar skikt med sammansattningen enligt uppfinningen en tydligt forbattrad korrosionsmotstandskraft jamfort med rent silver respektive kanda silverskikt far glidlager atminstone delvis pa grund av en svagare tendens till silversulfidbildning med svavelhaltiga foreningar i smorjoljan. Forutonn dessa forbattrade egenskaper kan man med skikt enligt uppfinningen ocksa uppna en tydlig kostnadsfordel, eftersom tillsatsen i legeringen av billigare metaller sanker silverandelen vid samma ytegenskaper. Pa grund av hardheten uppvisar funktionsskikten enligt uppfinningen en forbattrad slitstyrka, respektive betingar genom bildning av fosforhaltiga slitskyddsskikt respektive reaktionsskikt genom reaktion av mangan, zink eller aluminium med fosforhaltiga foreningar i smorjoljan, sa att glidlagren enligt uppfinningen hailer far en hogre belastning under en langre tidsrymd. Sulfidbildningen med legeringselement sAsom t.ex. mangan, nickel, koppar eller zink kan ocksa leda till forbattring av glidformagan. Med de tillsatta legeringsmetallerna kan dock inte bara hardheten far funktionsskiktet forbattras utan darmed uppnas ocksa en forbattrad duktilitet, exempelvis med gallium eller indium. Glidlagret enligt uppfinningen uppvisar saledes totalt en forbattrad hallbarhet respektive utnotningshallfasthet.

[0026] Foredragna andelar av enskilda legeringsbestandsdelar anges i patentkraven 2-12. Det kunde inom ramen far experiment med glidlager enligt uppfinningen iakttas att far silverlegeringar med andelar som är nara de maximala andelarna i dessa patentkrav uppnas en ytterligare forbattring av slitegenskaperna. Dessa angivelser skall tolkas som fran 0 vikt-% till respektive maximal andel for metallen. 4 537 243

[0027] For ytterligare optimering av slitstyrkan kan i legeringen baserad pa silver i funktionsskiktet atminstone tillsattas en hard fas motsvarande patentkrav 13, som bade kan vara metallisk och ocksa icke-metallisk och/eller atminstone en typ av mjuk partikel respektive mjuk fas motsvarande krav 14.

[0028] For battre forstaelse av uppfinningen beskrivs denna narmare med hjalp av foljande figurer.

[0029] Det visas i starkt schematiskt forenklad framstallning:

[0030] Fig. 1 en sidovy av en tvaskikt-glidlager i form av en glidlagerhalvskal;

[0031]Fig. 2 till fig. 5 ett utsnitt av en utforingsvariant av skiktets uppbyggnad i glidlager;

[0032] Fig. 6 ett utsnitt av en vevstake i omradet for vevpartiet i en sidovy.

[0033] Det avses att i de olika beskrivna utforingsformerna kan likartade delar forses med likartade hanvisningsbeteckningar respektive likartade beteckningar for delarna, varvid den sammantagna beskrivningen kan overforas i uppfinningens anda pa likartade delar med likartade hanvisningsbeteckningar respektive likartade beteckningar for delarna. De i beskrivningen valda lagesangivelserna sasom till exempel ovan, under, sidovy osv är an hanforas till den omedelbart beskrivna saval som den visade figuren och kan vid en lagesforandring i uppfinningens anda overforas till ett nytt !age.

[0034] Samtliga angivelser for intervall i foreliggande beskrivning skall tolkas sa att dessa godtyckliga och alla delomraden darav innefattas sa att 1 till 10 an tolkas sá att samtliga delomraden utgaende fran den undre gransen 1 och den ovre gransen 10 innefattas, dvs. samtliga delomraden som borjar med en undre 537 243 grans fran 1 eller storre och vars ovre grans är 10 eller mindre, t.ex. 1-1,7 eller 3,2-8,1 eller 5,5-10.

[0035] Fig. 1-6 visar olika uppbyggnader av skikt for glidlager 1. Vardera av dessa glidlager 1 uppvisar ett stodelement 2, pa vilket ett funktionsskikt 3 enligt uppfinningen är anbringat eventuellt med anbringande av ett mellanskikt.

[0036] Saledes är ett glidlager 1 enligt fig. 1 anordnat som ett s.k. tvaskiktlager i form av en glidlagerhalvskAl. Darmed är funktionsskiktet 3 omedelbart forbundet med stodelementet 2 och bildar ett lopskikt 4.

[0037] Skiktuppbyggnaden i glidlagret 1 enligt fig. 2 innefattar mellan stodelementet 2 och det som lopskikt 4 anbringade funktionsskiktet 3 som mellanskikt ett s.k. lagermetallskikt 5.

[0038] Lagermetallskiktet 5 kan principiellt besta av gangse fran teknikens standpunkt kanda lagermetaller for dylika glidlager 1, exempelvis av legeringar baserade pa aluminium eller koppar.

[0039] Vid utforingsvarianten av glidlagret 1 enligt fig. 3 är funktionsskiktet 3 Ater direkt forbundet med stodelementet 2, detta funktionsskikt 3 är anbringat pA baksidan, dvs. lagrets baksida 6, av glidlagret, alltsa inte som vid utforingsvarianterna enligt fig. 1 respektive 2, en del vand mot lagret. Della funktionsskikt 3 enligt fig. 3 bildar exempelvis ett s.k. antifrettingskikt 7, for att battre skydda glidlagret 1 mot korrosion och/eller friktionssammansvetsning, eller ett inbyggt hjalpskikt.

[0040] I fig. 4 visas en utforingsvariant av uppbyggnaden av skiktet i glidlagret 1, vid vilken funktionsskiktet 3 befinner sig som bindskikt 8 mellan stodelementet 6 537 243 2 och lagermetallskiktet S. Pa lagermetallskiktet 5 är ett lopskikt 9 anbringat, som skiljer sig fran ovan namnda lopskikt 4 (fig. 1). Funktionsskiktet 3 som mellanskikt kan dock ha funktionen av ett s.k. diffusionssparrskikt 10.

[0041] Till skillnad dãrtill ar far utforingsvarianten enligt fig. 5 funktionsskiktet 3 anbringat mellan lagermetallskiktet 5 och lopskiktet 9, aterigen far att exempelvis fungera som bindskikt 8 och/eller diffusionssparrskikt 10.

[0042] Vid utforingsformerna enligt fig. 4 och 5 kan lagermetallskiktet 5 vara framstallt av en legering kand fran teknikens standpunkt, likaledes kan lopskikten 9 besta av kanda amnen som far dessa syften är kanda fran teknikens standpunkt. Exempel pa detta är aluminium, koppar, indium, vismut, tenn eller bly saval som deras legeringar med en h6gre andel av mjuk fas, harda sputterskikt liksom for lopskiktet 9 av glidlack.

[0043] Fig. 6 visar slutligen en utforingsvariant enligt uppfinningen vid vilken funktionsskiktet 3 likaledes är direkt farbundet med stodelementet 2, varvid i detta fall stodelementet 2 inte bildar en sarskild glidlagerhalvskal, utan i stallet en vevstake och är darvid ett vevparti belagt direkt med funktionsskiktet 3.

[0044] For fullstandighetens skull noteras att bindskiktet 8 tjanar for att forbattra vidhaftningsformagan for skiktets forbindelse och diffusionssparrskiktet 10 for att undvika diffusion av enstaka bestandsdelar i ett skikt till ett annat skikt.

[0045] Dessa utforingsvarianter av skiktets uppbyggnad enligt fig. 1-6 utgor endast nagra exempel inom ramen far utforingsvarianterna som är majliga enligt uppfinningen. Sjalvklart är ocksa andra utforingsformer med flera an de avbildade skikten mojliga, i vilka exempelvis glidlagret 1 saval som stodelementet 2 uppvisar lagermetallskikt 5, lopskikt 4 respektive 9 saval som mellan de enskilda skikten 7 537 243 anbringade bindskikt och/eller diffusionssparrskikt ( 8, 10) och likaledes pa baksidan av lagren ett antifrettingskikt. Funktionsskiktet 3 kan ocksa vara anbringat pa flerskiktslager som lopskikt 4 och/eller lagermetallskikt 5 och/eller bindskikt respektive diffusionssparrskikt ( 8, 10) som skikt pa baksidan av glidlagret 1 osv.

[0046] Utforingsformer av glidlager är mojliga, vid vilka mer an ett skikt är anbringat som funktionsskikt 3, exempelvis lopskiktet 4 och lagermetallskiktet 5 saval som bindskiktet 8 och/eller diffusionssparrskiktet 10, vid dessa varianter av uppfinningen uppvisar skikten normalt en olikartad sammansattning.

[0047] Generellt noteras att med glidlager 1 menas i uppfinningens anda inte endast de avbildade utforingsvarianterna utan generella lager som uppfyller tribologiska krav och som utgor en del av snurrande lager. Exempel pa detta är ovan angivna glidlagerhalvskalar, liksom kolvtappar, lagertappar, vevlager, lagerbussningar, spattringar osv., varvid dessa glidlager 1 bade kan vara en sarskild konstruktionsdetalj eller ocksa framstallas genom direkt belaggning, sasom askadliggors i fallet i fig. 6.

[0048] Enligt uppfinningen är funktionsskiktet 3 framstallt av en legering baserad pa silver, varvid silver utgor den huvudsakliga bestandsdelen i legeringen, alltsa raknat pa sammansattningen av legeringen utgor den hogsta mangdandelen. Forutorn silver innehaller legeringen baserad pa silver atminstone ett element fran gruppen innefattande gallium, mangan, nickel, zink, och germanium, och valfritt indium, tenn, antimon, koppar och aluminium, varvid den totala halten av dessa ytterligare legeringselement uppgar till mellan 0,01 vikt-% och 70 vikt-%. Andelen tenn respektive koppar vid uppbyggnaden av funktionsskiktet som glidskikt 5 uppgar maximalt till 10 vikt-% respektive 14 vikt-%. 8 537 243

[0049] I f6redragna utforingsvarianter uppgar andelen av gallium till maximalt 15 vikt-% och/eller andelen av mangan till maximalt 35 vikt-% och/eller andelen av nickel uppgar till maximalt 8 vikt-% och/eller andelen av zink uppgar till maxi-malt 40 vikt-% och/eller andelen av germanium uppgar till maximalt 15 vikt-% och/eller andelen av indium uppgar till maximalt 35 vikt-% och/eller andelen av antimon uppgar till maximalt 25 vikt-% och/eller andelen av aluminium uppgar till maximalt 15 vikt-%.

[0050] Dessa f6redragna andelar grundar sig pa att, aven om man med hogre andelar visserligen kan uppna kostnadsfordelar, sá kan det aver den angivna gransen far manganandelen under vissa omstandigheter upptrada faser som uppvisar dalig formbarhet. Exempelvis tenn kan i hogre andelar ocksa bilda harda faser, varigenom anpassningsformagan for glidlagret 1 pa grund av lagre duktilitet kan forsamras. I synnerhet vid hoga mangdandelar av gallium och indium kan dessa ocksa upptrada som egna faser, varvid temperaturtaligheten sjunker. Darutaver kan man iaktta att med hogre mangdandelar av legeringselementen under vissa omstandigheter delvis forlorar de positiva egenskaperna for silverlegeringen, namligen den laga affiniteten f6r stal respektive jam. Under vissa omstandigheter uppvisar silverlegeringar med hogre andelar av legeringselement ocksa en hogre korrosionsbenagenhet.

[0051] Det namns all de angivna gransvardena skall forstas som omradesangivelser fran 0 vikt-% upp till respektive intervallsgrans.

[0052] Med hjalp av data fran forsoksresultaten med glidlager 1 enligt uppfinningen kunde faststallas all det är fordelaktigt nar andelen gallium uppgar till mellan 2 vikt-% och 8 vikt-% och/eller andelen av mangan uppgar till mellan 5 vikt-% och 15 vikt-% och/eller andelen av nickel uppgar till mellan 1 vikt-% och 9 537 243 2 vikt-% och/eller andelen av koppar uppg6r till mellan 1 vikt-% och 5 vikt-% och/eller andelen av zink uppgar till mellan 10 vikt-% och 30 vikt-% och/eller andelen av germanium uppgar till mellan 1 vikt-% och 5 vikt-% och/eller andelen av indium uppgar till mellan 5 vikt-% och 20 vikt-% och/eller andelen av tenn uppgar till mellan 2 vikt-% och 10 vikt-% och/eller andelen av antimon uppgar till mellan 3 vikt-% och 15 vikt-% och/eller andelen av aluminium uppgar till mellan 2 vikt-% och 5 vikt-%.

[0053] Vid sidan av de redan namnda binara legeringarna finns mojligheten att inom ramen for uppfinningen framstalla funktionsskiktet 3 av flerkomponentlegeringar, alltsa exempelvis tertiara eller kvarternara legeringar. Likaledes är det mojligt att legera fler an fyra metaller med varandra, alltsa exempelvis fern, sex, sju, atta eller flera.

[0054] Alltefter de anyanda ytterligare legeringselementen sker hardningen genom utskiljning av silverblandkristaller med respektive metall eller i form av röntgenamorfa silverlegeringar eller genom separation av silverblandkristaller hardade i blandkristallerna eller genom silvrets intermetalliska faser med respektive legeringselement eller legeringselementen med varandra.

[0055] I forsokssyfte framstalls inom ramen for uppfinningen foljande sammansattningar for funktionsskiktet 3, varvid siffervardena i tabellen 1 skall tolkas som viktprocent. Resten upp till 100 vikt-% utgor silver. Det ar sjalvklart att samtliga anvanda metaller alltefter renhetsgrad kan uppvisa fororeningar som beror pa framstallningen. Hardheten mattes enligt Vickers med en kraft pa 10 kilopond ( kP ) respektive f6r tunna skikt i form av mikrohardhet enligt Vickers med en kraft pa 10 pond. 537 243 Tabell 1: Kursiv senomstruken text: e enlistinnin en Nr Ga Mn Ni Cu Zn Ge In Sn Sb Al Hardhet 1 92 2 87 3 1 4 108 93 6 13 7 7 8 88 8 3 90 9 112 2 98 44 44 1 42 -9 43 -88 14 91 8 16 4 81 47 -80 48 -8 -92 49 4 1 -84 24 -8 -82 -22 ,z9 -23 -83 24 42 -8,0 -8 -7-9 2-6 22 -83 27 -84 28 3 -7-8 -2-9 48 -90 -8 -87 34 -83 32 8 121 11 537 243 Nr Ga Mn Ni Cu Zn Ge In Sn Sb Al Hardhet 33 1 8 118 34 12 4 10 1 36 2 3 6 1 108 37 22 8 111 38 4 4 93 39 101 1 8 99 41 88 42 2 3 101 43 2 112 44 4 3 101 87 46 88 47 3 80 48 1 2 78 49 3 4 80 1 80 51 1 81 52 4 84 53 1 8 79 34 4 -7- -8 -77 56 91 57 89 58 2 8

[0056] Exemplen 1-38 utgor darvid utf6ringsformer av funktionsskiktet 3 som lopskikt 4, exemplen 39-44 visar funktionsskiktet 3 som lagermetallskikt 5, exemplen 45-46 visar funktionsskiktet 3 som bindskikt 8, exemplen 47-51 visar funktionsskiktet 3 som diffusionssparrskikt 10 och exemplen 52-58 visar utforingsformer av funktionsskiktet 3 som antifrettingskikt 7. Exempel 11-13, 17-31 och 54-55 är ej enligt uppfinningen. 12 537 243

[0057] Generellt noteras att hardheten pa grund av mjukglodgning kan minska upp till 20%. Genom galvanisk, exempelvis cyanidbehandling eller PVD-behandling (gasfasbelaggning) av skikten kan hardheten oka med upp till 50%.

[0058] Korrosionsmotstandskraften bestamdes enligt ett oljekokningsforsok vid en temperatur av 160°C och en koktid pa 50 timmar. Korrosionsskiktet bestamdes som Ag2S. Rent silver uppvisar en tjocklek far korrosionsskiktet pa omkring 5 pm. Med legeringarna enligt uppfinningen kunde denna skikttjocklek reduceras till 1 pm till 2,5 pm.

[0059] Exempel pa funktionsskikt 3 enligt uppfinningen är AgZn15, AgMn10, AgA16 eller liknande.

[0060] Far ytterligare forbattring av matrisen respektive silverlegeringen finns mojligheten att ytterligare legera dessa metaller for bildning av harda faser. I synnerhet legeras atminstone ett element av en ytterligare grupp av element innefattande krom, jam, kobolt, molybden, volfram i en andel mellan 0,1 volym-% och 30 volym-%, i synnerhet en andel fran 2 volym-% till 10 volym-% raknat pa den totala legeringen. Det kan ocksa tillsattas icke-metalliska partiklar sasom exempelvis metallnitrider, metallkarbider, metalloxider osv. i en andel fran 0,1 volym-% och 30 volym-%, i synnerhet en andel fran 2 volym-% till 10 volym%, av respektive silverbaslegering. Exempel pa detta finns i tabell 2, varvid de angivna talvardena är i volym-%, alltid raknat pa den totala legeringen av silver. Legeringsnumret i spalt 1 hanfor sig darvid till respektive sammansattning i tabell 1, varvid nr 11-13, 17-31 och 54-55 ej är enligt uppfinningen.

[0061] Generellt kunde faststallas att genom denna tillsats kan uppnas en ytterligare hardhetsokning av dessa legeringar baserade pa silver pa upp till 20%, 13 537 243 sa att belastningsbarheten far glidlager 1 tydligt forbattras eller att man atminstone far en hardhet som liknar hardheten for legeringen sa att slitstyrkan forbattras.

[0062] Har noteras att aven om inga blandningar av harda faser anges är det naturligtvis mojligt att anvanda flera olika harda faser.

[0063] Aterigen noteras att exemplen 1-38 i tabell 2 hanfor sig till en utforingsform av funktionsskiktet 3 som lopskikt 4.

[0064] Genom dessa hardfasbildare respektive harda faser är det dessutom mojligt att ocksa am/arida legeringar baserade pa silver for glidlager 1 enligt uppfinningen, vid vilka elementen i den f6rsta gruppen av element inte bildar nagra blandkristaller med silver, respektive tillsatts i en sadan andel att ingen blandkristallbildning upptrader.

[0065] De am/arida partiklarna kan darvid uppvisa en genomsnittlig partikelstorlek mellan 10 nm och 100 pm, i synnerhet mellan 50 nm och 10 pm, varvid ocksa utforingsformer med tva olika partikelstorleksfraktioner är mojliga, t.ex. en forsta partikelfraktion med en genomsnittlig partikelstorlek fran 10 pm till 30 pm och en andra partikelfraktion med en genomsnittlig partikelstorlek mellan 60 pm och 90 pm.

[0066] Eventuellt kan det i silvermatrisen finnas inlagrade fibrer, i synnerhet oorganiska, sasom t.ex. glas, kolfiber, exempelvis nanoror av kolfiber, kristallfiber, metallfiber, exempelvis av Cu eller stal, saval som blandningar darav for att forbattra hardheten respektive glidforhallanden for skiktet.

[0067] Det är ocksa mOjligt att till silverlegeringen tillsatta amorft kol i en andel vald fran ett omrade med en undre grans pa 0,01 vikt-% och en ovre grans pa 14 537 243 vikt-%, i synnerhet ett omrade med en undre grans pa 0,1 vikt-% och en ovre grans pa 1 vikt-%.

[0068] Det är ocksa mojligt att till silverlegeringarna tillsatta laga mangder av kornforfinande amnen, t.ex. zirkonium, skandium, titan, bor. Exempelvis kan legeringen uppvisa andelar mellan 0,01 vikt-% och 5 vikt-% av dessa element, varvid ocksa har blandningar av dessa element är mojliga. Titan och bor kan aven fungera som bildare av harda faser.

[0069] For att Oka inbaddningsformagan for funktionsskiktet 3 med avseende pa frammande partiklar med avseende pa avrivning respektive fOr att uppna en forbattring av antiblockeringsegenskaperna eller en minskad korrosionsbenagenhet sával som en battre anpassningsformaga till delen som skall lagras, kan ocksa mjuka partiklar respektive mjuka faser tillsattas i en andel mellan 0,1 volym-% och 30 volym-%, i synnerhet med en andel mellan 2 volym-% och 20 volym-% respektive i en andel mellan 2 volym-% och 10 volym-%, vald fran en gupp av mjuka faser innefattande bly, vismut, tenn, indium, polymerpartiklar, sasom t.ex. PTFE, PA, PAI osv. under betingelsen att elementen som legeras fran gruppen gallium, mangan, nickel, koppar, zink, germanium, indium, tenn, antimon och aluminium, inte är lika jamfort med elementen i gruppen av mjuka faser. Exempel pa detta finns likaledes i tabell 2, varvid siffervardena ater hanfor sig till volymprocent och siffrorna i den vanstra kolumnen hanfor sig till sammansattningen motsvarande tabell 1. Med avseende pa kol menas i tabell 2 amorft kol och anges i viktprocent.

Tabell 2: Kursiv genomstruken text: ej enligt uppfinningen 537 243 Nr WC Cr03 A1203 SiC Si3N 4 Si02 C Pb Bi Sn In 1 2, 2 8 8 3 4 1 2 6 6 7 8 22 9 2 2 44 -1 42 43 -18 14 16 8 47 - 48 49 4 4 47 24 -6 22 - -23 -6 24 -6 2--6 -26 2 -27 4 -2-8 4 -2-9 24 -6 32 2 33 2 34 2 2 16 537 243 Nr WC Cr03 A1203 SIC S13N 4 Si02 C Pb Bi Sn In 36 4 37 7 8 38 17

[0070] Tjockleken for funktionsskiktet 3 kan uppga till mellan 1 pm och 1 nm alltefter funktionen far funktionsskiktet 3 enligt uppfinningen. Exempelvis uppgar skikttjockleken far mellanskikt i form av bindskikt 8 eller diffusionssparrskikt 10 eller for antifrettingskikt 7 till mellan 1 pm och 5 pm. I utforingsformen dar funktionsskiktet 3 är ett lopskikt 4 uppgar skikttjockleken till mellan 5 pm och 100 pm, foretradesvis mellan 10 pm och 30 pm. F6r direktbelaggningar eller som lagermetallskikt 5 anvands skikttjocklekar upp till 1 mm.

[0071] 'nom ramen for uppfinningen finns dessutom mojligheten att vid utforingsformen dar funktionsskiktet 3 är ett lopskikt 4, att pa detta eller flera ytterligare mjuka ink6rningsskikt, exempelvis av indium, vismut, tenn eller bly saval som deras legeringar. Ett sadant inkorningsskikt kan uppvisa en skikttjocklek mellan 1 pm och 20 pm, i synnerhet mellan 3 pm och 10 pm.

[0072] Funktionsskiktet 3 enligt uppfinningen kan framstallas respektive anbringas med gangse enligt teknikens standpunkt kanda metoder. Exempelvis kan de enskilda metallerna eventuellt som forlegeringar bearbetas smaltmetallurgiskt genom pagjutning eller valsning. Likaledes 6r det mojligt att lagga pa funktionsskiktet 3 med ett sputter-forfarande eller medelst ett galvaniskt forfarande. For de senare palaggningsfOrfarandena anvands metallen i form av salter sasom exempelvis silver i form av KAg ( CN2) eller som metansulfonat ( MSA ) , vilka är kanda enligt teknikens standpunkt och i synnerhet anvands i basisk form eller i svavelsyralosning. 17 537 243 Ocksa sintringsforfaranden är anvandbara far framstallning av funktionsskiktet 3. I synnerhet genom sputterforfaranden later sig mycket finkorniga legeringar framstallas.

[0073] Det är inom ramen far uppfinningen ocksa mojligt att for atminstone ett legeringselement i funktionsskiktet 3 skapa en koncentrationsgradient.

[0074] Ocksa omvanda koncentrationsgradienter, dvs. att okningen av andelen av respektive element fran lagerytan i riktning mot lagrets inre akar, är majliga inom ramen for uppfinningen.

[0075] Samnnansattningen av funktionsskiktet 3 anpassas inte endast efter anbringandet av detta funktionsskikt 3 i forband med skiktet utan ocksa enligt ytterligare skikt i glidlagret 1. Exempelvis kan i utforingsformen dar funktionsskiktet 3 är ett lagermetallskikt 5 detta uppvisa en hogre hardhet an det darpa anbringade lopskiktet 9. Aven ett omvant hardhetsforhallande for uppbyggnaden av skikten är mojligt, som är kanda enligt teknikens standpunkt, sá att funktionsskiktet 3 som fungerar som lagermetallskikt 5 är mjukare an lapskiktet 9.

[0076] Avslutningsvis hanvisas till att for battre forstaelse av uppbyggnaden av skiktet respektive dess bestandsdelar är avbildningen delvis icke skalenlig och/eller forstorad och/eller forminskad. 18 537 243 BETECKNINGAR 1Glidlager 2Stodelement 3Funktionsskikt 4L6pskikt Lagermetallskikt 6Lagerrygg 7Antifrettingskikt 8Bindskikt 9Lopskikt DiffusionssOrrskikt 11 Vevstang 12 Vevparti 19

Claims (14)

537 243 PATENTKRAV

1. Glidlager (1) innefattande ett stodelement ( 2 ) pa vilket är anbringat atminstone ett funktionsskikt ( 3 ) av en legering baserad pa silver med silver som huvudsaklig legeringsbestandsdel, varvid valfritt mellan funktionsskiktet (3) och stodelementet (2) eller pa funktionsskiktet ( 3 ) är anbringat atminstone ett ytterligare skikt, kannetecknat av att funktionsskiktet (3) forutom silver innehaller atminstone ett grundamne fran gruppen bestaende av gallium, mangan, nickel, zink, och germanium och valfritt atminstone ett grundamne fran gruppen bestaende av indium, tenn, antimon, koppar och aluminium, varvid den totala halten av dessa grundamnen uppgar till mellan 0,01 vikt-% och 70 vikt-% och resten silver med fororeningar som beror pa framstallningsprocessen med betingelserna att i binara legeringar baserade pa silver uppgar andelen av grundamnena gallium, mangan, nickel, zink, germanium, maximalt till 49 vikt-%.

2. Glidlager enligt patentkrav 1 varvid funktionsskiktet (3) innehaller ickemetalliska partiklar dar andelen icke-metalliska partiklar är fran 0,1 volymprocent till 30 volymprocent.

3. Glidlager enligt patentkrav 2 dar andelen icke-metalliska partiklar är fran 2 volymprocent till 10 volymprocent.

4. Glidlager enligt nagot av patentkraven 2 till 3 dar de icke-metalliska partiklarna är valda bland metallnitrider, metallkarbider och metalloxider.

5. Glidlager enligt nagot av patentkraven 2 till 4 dar de icke-metalliska partiklarna uppvisar en hogre hardhet an silver. 537 243

6. Glidlager (1) enligt nagot av kraven 1 till 5, dar andelen av gallium uppgar till maximalt 15 vikt %.

7. Glidlager (1) enligt nagot av kraven 1 till 6, dar andelen av mangan uppgar till maximalt 35 vikt-%.

8. Glidlager (1) enligt nagot av kraven 1 till 7, dar andelen av nickel uppgar till maximalt 8 vikt-%.

9. Glidlager (1) enligt nagot av kraven 1 till 8, dar andelen av zink uppgar till maximalt 40 vikt-%.

10. Glidlager (1) enligt nagot av kraven 1 till 9, dar andelen av germanium uppgar till maximalt 15 vikt-%.

11. Glidlager (1) enligt nagot av 1 till 10, dar andelen av antimon uppgar till maximalt 25 vikt-%.

12. Glidlager (1) enligt nagot av kraven 1 till 11, dar andelen av aluminium uppgar till maximalt 15 vikt-%.

13. Glidlager (1) enligt nagot av kraven 1 till12, dar det i legeringen baserad pa silver finns atminstone ett ytterligare grundamne som bildar en hard fas valt bland krom, jam, kobolt, molybden, volfram, titan och bor, i en andel melIan 0,1 volym-% och 30 volym-%.

14. Glidlager (1) enligt nagot av kraven 1 till 13, dar det i funktionsskiktet ( 3 ) finns mjuka partiklar eller mjuka faser i en andel mellan 0,1 volym-% och 30 volym-% vald fran gruppen av mjuka faser innefattande bly, vismut, tenn, indium och polymerpartiklar under betingelsen att de legerade grundamnena fran 21 537 243 gruppen gallium, mangan, nickel, koppar, zink, germanium, indium, tenn, antimon och aluminium är ett annat an grundamnet i den mjuka fasen. 22 1