專(zhuān)利名稱(chēng)：滑動(dòng)表面軸承材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滑動(dòng)表面軸承材料，該材料包括一鋼質(zhì)底層和一鋁基軸承材料的包覆層。
運(yùn)轉(zhuǎn)零部件的軸承所要滿(mǎn)足的復(fù)雜要求，尤其是在內(nèi)燃機(jī)中，如曲軸和連桿，使其必需使用多層的滑動(dòng)表面軸承材料。該材料由一鋼質(zhì)底層和一軸承材料的包覆層構(gòu)成。在所說(shuō)的組成部分中還可選擇性地加入另外一層。鋼和鋁基軸承材料的聯(lián)合使用，證明對(duì)在相對(duì)高的負(fù)荷下的使用是特別令人滿(mǎn)意的，在所有運(yùn)行條件下都具有足夠的運(yùn)行可靠性，而且以較低的成本生產(chǎn)。在高滑動(dòng)速率時(shí)，如在現(xiàn)代化內(nèi)燃機(jī)的曲軸和連桿軸承中，大多數(shù)情況都還需要一個(gè)由PbSn10Cu組成的電鍍滑動(dòng)表層。ISO4383標(biāo)準(zhǔn)描述了一種用于制造滑動(dòng)表面軸承的滾動(dòng)襯套的鋁基軸承材料，該材料含有簡(jiǎn)稱(chēng)為AlSn20Cu的材料，其組分為17.5-22.5％重量的錫，0.5-1.3％重量的銅，其余為鋁。在上述材料中，錫被包含在鋁銅基體之中。該合金含有至多0.7％的硅、0.1％的鎂、0.1％的鎳、0.2％的鈦，0.7％的鐵、0.7％的錳及總量為0.5％的其他元素。所述鋁基軸承材料在同時(shí)含有鋼質(zhì)底層的復(fù)合材料中是相當(dāng)重要的，因?yàn)樵撦S承材料在大多數(shù)情況下勿需滑動(dòng)表面即可用于內(nèi)燃機(jī)的軸承。但其優(yōu)點(diǎn)也伴隨著以該滑動(dòng)表面軸承材料制成的軸承元件之容許負(fù)荷的下降。其疲勞極限在35-45N/mm2，要低于同樣常用于內(nèi)燃機(jī)軸承的、含有鋼和加鉛青銅的軸承材料的疲勞極限。以鋼/AlSn20Cu軸承材料制成的軸承元件和磨擦墊具有良好的滑動(dòng)性能和相對(duì)低的磨耗，并且非常適用于上至40N/mm2的中等負(fù)荷。所述軸承元件和摩擦墊同時(shí)對(duì)邊緣裝載件具有高的阻抗，而且對(duì)磨損擦痕具有良好的自愈性能。
本發(fā)明的目的在于提供用于滑動(dòng)表面軸承的材料，該材料含有一鋼層和由鋁銅基體制成的包覆軸承材料，所述的鋁銅基體含有精密分割的錫，所述滑動(dòng)表面軸承材料沒(méi)有電鍍滑動(dòng)表層(覆蓋層)，其疲勞極限至少為55N/mm2，再者從機(jī)械技術(shù)方面看，還具有由鋼和AlSn20Cu組成的滑動(dòng)表面軸承材料的良好性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種含有鋼質(zhì)底層和鋁基軸承材料包覆層，以及精細(xì)分割的錫的滑動(dòng)表面軸承材料，其特征在于，該滑動(dòng)表面軸承材料已在200-220℃下熱處理了2-12小時(shí)，且該軸承材料的組成為14-18％重量的錫，1.7-2.3％重量的銅，及其余為鋁。該軸承材料也可含有0.05-0.2％重量的鈦。而且在該軸承材料的鋼層和軸承材料層之間夾有一層厚度為0.01-0.05mm的純鋁層。
本發(fā)明還提供一種含有上述滑動(dòng)表面軸承材料的滑動(dòng)表面軸承。
為制造根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)表面軸承材料，要將冷軋鋼帶和冷軋鋁基軸承材料條在包層碾軋機(jī)中連續(xù)地除油，碾磨或刷光，并結(jié)合在一起。在碾軋機(jī)中的包層期間，鋼和鋁基軸承材料在壓力下變形至不同程度。由此引起的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使上述兩種材料的組成通過(guò)摩擦焊而結(jié)合在起。鋼和鋁基軸承材料的變形至少在45％。當(dāng)鋼和鋁基軸承材料帶冷卻并被卷起后，將該帶在200-220℃下進(jìn)行熱處理2-12小時(shí)，由此鋼和鋁基軸承材料之間的結(jié)合通過(guò)擴(kuò)散反應(yīng)而被加強(qiáng)，在鋁銅基體中的錫條，也由此而在基體中呈非常精細(xì)地分割狀態(tài)。
附

圖1為根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)表面軸承材料的結(jié)合微觀圖。鋼質(zhì)底層1上還附有厚度為0.03mm的純鋁層2，在鋁層上包覆鋁基軸承材料層3，該軸承材料層由15％重量的錫、1.9％重量的銅、0.1重量的鈦，其余為鋁組成。
權(quán)利要求
1.一種含有鋼質(zhì)底層和鋁基軸承材料包覆層，以及精細(xì)分割的錫的滑動(dòng)表面軸承材料，其特征在于，該滑動(dòng)表面軸承材料已在200-220℃下熱處理了2-12小時(shí)，且該軸承材料的組成為14-18％重量的錫，1.7-2.3％重量的銅，及其余為鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的滑動(dòng)表面軸承材料，其特征在于，該軸承材料(3)也可含有0.05-0.2％重量的鈦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的滑動(dòng)表面軸承材料，其特征在于，在鋼層(1)和軸承材料層(3)之間夾有一層厚度為0.01-0.05mm的純鋁層。
4.一種含有根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一的滑動(dòng)表面軸承材料的滑動(dòng)表面軸承。
全文摘要
一種包含鋼質(zhì)底層和鋁基軸承材料的包覆層的滑動(dòng)表面軸承材料。為增加疲勞極限，已將該滑動(dòng)表面材料在200-220℃下熱處理2-12小時(shí)，該軸承材料的組成為14-18％重量的錫，1.7-2.3％重量的銅及其余為鋁。
文檔編號(hào)B23K20/227GK1127796SQ9511733
公開(kāi)日1996年7月31日 申請(qǐng)日期1995年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月29日
發(fā)明者克勞斯·戴克, 哈拉爾德·普費(fèi)施多夫, 維爾訥·舒伯特, 托馬斯·斯特芬斯 申請(qǐng)人:科爾本施密特股份公司