滑动轴承制造技术

本实用新型专利技术涉及一种滑动轴承(10)，它包括一层用金属材料的承载层(12)、 一层施加在承载层(12)上的铜基轴承金属层(14)、一层施加在轴承金属层 (14)上的防扩散层(16)和一层施加在防扩散层(16)上的锡基滑动层(18)。根 据本实用新型专利技术规定，防扩散层(16)为纯铁。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滑动轴承，它包括一层用金属材料制成的承载 层、 一层施加在承载层上的铜基轴承金属层、 一层施加在轴承金属层 上的防扩散层和一层施加在防扩散层上的锡基滑动层。
技术介绍
在全世界范围内，新型发动机、特别是运输和重型货车，都需 要使用无铅多层复合材料型滑动轴承，因为越来越多的不同类型的车 辆均基于共同的车辆型谱制造。按己有的技术水准，已知有一种用多层复合材料制成的滑动轴 承，它有一层钢质承载层、 一层不含铅的轴承金属层、 一层中间层或 防扩散层以及一层不含铅的锡基滑动层。这种滑动轴承相当接近于已 知的含铅滑动轴承，它是为了获得这类滑动轴承的诸项基本功能特性 的一次尝试，包括例如其良好的形状适应能力和嵌入能力，这些特性 是由软的锡基滑动层产生的，兼有相对较好的承载能力和基于在轴承 金属层上的滑动层被完全磨掉情况下的良好的自润滑性能。这种滑动轴承，已在比如德国专利DE 103 37 030 Al中作了说明。但是，与这种滑动轴承相联系还存在一个问题，即限制滑动层 中的锡向轴承金属层中扩散，因为如果不加限制，滑动层就会变脆， 并明显降低滑动轴承的承载能力。为此，德国专利申请DE 103 37 030 Al建议，应在滑动层与轴承金属层之间规定一层防扩散层，所述防 扩散层由纯镍构成，厚度应为约4至6陶。这一措施已证实有改善作用，因为镍防扩散层必须相对较厚。 当锡从滑动层转移到防扩散层中时，在其中形成了一层由锡和镍构成 的扩散层。如果这时由纯镍构成的防扩散层太薄，则该防扩散层可完 全转化成一层锡/镍层。在这一层新的扩散层中的锡继续向轴承金属层中转移。如果按照常规采用铜基轴承金属层，则锡与铜构成一层新 的由锡和铜组成的扩散层。但这一扩散层是脆性的，容易碎裂。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，对上述类型的滑动轴承进行进一步改 进，以便能更好地控制锡基滑动层上的锡向轴承金属层中扩散。解决办法是使滑动轴承具有权利要求1的特征。根据本专利技术规 定由纯铁构成的防扩散层。结果令人惊异地证实，由纯铁构成的防扩散层能有效地防止滑 动层中的锡向轴承金属层中转移或扩散。发动机经过长时间的运转 后，仍然没有出现与扩散有关的反应。根据本专利技术，由纯铁构成的防 扩散层也可以利用例如已知的电镀方法毫无问题地施加到轴承金属 层上。本专利技术的另一些较佳的方案，见各项从属权利要求。根据本发 明，如果防扩散层最大厚度为4 ta，就足以发挥特别有效的防扩散 作用。优先选用的实施型式的防扩散层规定最大厚度为3陶，特别 优先选用的最大厚度为2 to。因此得以节省材料成本，并縮短成层 时间。根据本专利技术滑动轴承的防扩散层显示其良好的防扩散作用，与 下述因素无关，S卩与滑动层是否是基于锡和选自一组元素(银、铜、 镍、钴、锌、金、铟、铋、铅)中的一种或多种元素的组合无关，或 者与滑动层是否包含纯锡无关。同样，可以优先选用含镍和/或锌， 或者含钴和/或金，或者含铋和/或铅的锡合金作为滑动层，其中锡含 量最少为重量的60%。与根据原有技术水准采用电镀滑动层的己知滑动轴承不同，滑 动层也可以用熔化冶金方法施加到防扩散层上。因此，不仅可以节省 成本和达到特别细密的结构，而且还为滑动层获得一种新的金属化合 物。可以采用例如不能用电镀方法制备的合金化合物，如银或铜含量 特别高的锡合金或锡镍合金。轴承金属层是一层铜基轴承金属层，它在一种较佳的实施型式中有至少占重量85%的铜含量。作为其它的合金材料可以含有例如锡 和/或镍和/或铋。在防扩散层16与滑动层18之间可以预设一层中间层16b，例如 一层电镀的锡或银或镍层，或者由它们制成的合金。这一中间层的作 用是充当防腐蚀层，并辅助提高自润滑能力，适用于经过较长时间的 运转后滑动层的高负荷区域被磨损的情况。在采用熔化冶金方法施加滑动层的情况下，中间层16b起增附 连接作用，并优先选用锡。本专利技术的有益效果是，由纯铁构成的防扩散层能有效地防止滑 动层中的锡向轴承金属层中转移或扩散。附图说明图1表示不按比例的经过根据本专利技术滑动轴承的一个实施例的 示意横截面图2示意地示出了本专利技术滑动轴承的另一个实施例。具体实施方式下面，根据附图说明本专利技术的一个实施例。图1表示不按比例 的经过根据本专利技术滑动轴承10的一个实施例的示意横截面图。所述 滑动轴承10有一层优先选用钢制成的承载层12，在该承载层12上 施加了一层铜基合金，例如铜锡合金或铜锡镍合金或铜锡铋合金或铜 锡铋镍合金构成的轴承金属层14，其中铜含量至少各占合金重量的 85%。在轴承金属层14上施加了一层防扩散层16，在该防扩散层16 上又施加了一层锡基合金滑动层18。滑动层18含有锡和选自一组元 素(银、铜、镍、钴、锌、金、铟、铋、铅)中的一种或多种元素。另 夕卜，滑动层18也可以由纯锡构成。在实施例中，采用了一种锡含量 为96%和熔点为22rC的低共熔锡银合金。也可以设想采用熔点为217 t:的低共熔锡银铜合金。为了便于实现用熔融液体施加锡层的工艺， 可以优先选择在合金中添加铋。这样可进一步降低熔点。熔融液体锡或熔融液体锡基合金被施加到防扩散层16或附加层16b上，如图2中所示。通过本身已为人们熟知的电刷方法清除表面上多余的锡或多余的合金，或通过离心机的作用清除还处于熔融液体 状态的锡或合金。为此，滑动轴承需要经受一次相应的离心运动。由纯铁构成的防扩散层16是用电镀方法施加到轴承金属层14 上，可有效地防止锡转移或扩散到轴承金属层14中。为此，防扩散 层16的层厚可以选择最大4陶，优先选择最大3Wn，特别是优先选 择最大2 to。实施例1 (参见图1):用钢制成的承载层(12);用铜合金制成的、层厚为200 Wn的轴承金属层(14); 用纯铁制成的、层厚为2 to的防扩散层(16); 用电镀方法施加的层厚为12 Wn、银占重量8%的锡银合金滑动层 (18)。实施例2 (参见图2):用钢制成的承载层(12);用铜合金制成的、层厚为190 Rn的轴承金属层(14); 用纯铁制成的、层厚为2 Wn的防扩散层(16); 用电镀方法施加的层厚为2 to的锡附加层(i6b); 用熔化冶金方法施加的层厚为20陶、镍占重量3%的锡镍合金滑动 层(18)。权利要求1. 滑动轴承(10)，包括一层由一种金属材料制成的承载层(12)、一层施加在承载层(12)上的铜基轴承金属层(14)、一层施加到轴承金属层(14)上的防扩散层(16)和一层施加在防扩散层(16)上的锡基滑动层(18)，其特征在于，防扩散层(16)为纯铁制成。2. 根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，防扩散层的 层厚为最大4陶。3. 根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，防扩散层的 层厚为最大3 Wn。4. 根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，防扩散层的 层厚为最大2 Wn。5. 根据权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于，在防扩 散层(16)与滑动层(18)之间预设一层用以改善自润滑能力和防腐蚀 能力的中间层(16b)。6. 根据权利要求5所述的滑动轴承，其特征在于，中间层(16b) 是一层优先选用电镀方法施加的锡或银或镍层。7. 根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，锡基的滑动 层(18)要么由纯锡构成，要么本文档来自技高网...

【技术保护点】
滑动轴承（１０），包括一层由一种金属材料制成的承载层（１２）、一层施加在承载层（１２）上的铜基轴承金属层（１４）、一层施加到轴承金属层（１４）上的防扩散层（１６）和一层施加在防扩散层（１６）上的锡基滑动层（１８），其特征在于，防扩散层（１６）为纯铁制成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Ch·克诺布劳赫，U·比朔夫贝格尔，
申请(专利权)人：马勒国际公司，
类型：实用新型
国别省市：DE