RU2354864C2 - Многослойный композиционный материал для подшипников скольжения, изготовление и применение - Google Patents
Многослойный композиционный материал для подшипников скольжения, изготовление и применение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2354864C2 RU2354864C2 RU2006107254/11A RU2006107254A RU2354864C2 RU 2354864 C2 RU2354864 C2 RU 2354864C2 RU 2006107254/11 A RU2006107254/11 A RU 2006107254/11A RU 2006107254 A RU2006107254 A RU 2006107254A RU 2354864 C2 RU2354864 C2 RU 2354864C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- copper
- composite material
- multilayer composite
- nickel
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 102
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 80
- 239000012791 sliding layer Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 52
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910000897 Babbitt (metal) Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000011185 multilayer composite material Substances 0.000 claims description 45
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical group [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 16
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 7
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 6
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 claims description 6
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 claims description 6
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- RYKLZUPYJFFNRR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypiperidin-2-one Chemical compound OC1CCCNC1=O RYKLZUPYJFFNRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- MNMKEULGSNUTIA-UHFFFAOYSA-K bismuth;methanesulfonate Chemical compound [Bi+3].CS([O-])(=O)=O.CS([O-])(=O)=O.CS([O-])(=O)=O MNMKEULGSNUTIA-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- BSXVKCJAIJZTAV-UHFFFAOYSA-L copper;methanesulfonate Chemical compound [Cu+2].CS([O-])(=O)=O.CS([O-])(=O)=O BSXVKCJAIJZTAV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- MLKQJVFHEUORBO-UHFFFAOYSA-M silver;methanesulfonate Chemical compound [Ag+].CS([O-])(=O)=O MLKQJVFHEUORBO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 9
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 abstract description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 abstract description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000001996 bearing alloy Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- COVZYZSDYWQREU-UHFFFAOYSA-N Busulfan Chemical compound CS(=O)(=O)OCCCCOS(C)(=O)=O COVZYZSDYWQREU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000357293 Leptobrama muelleri Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/021—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/027—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal matrix material comprising a mixture of at least two metals or metal phases or metal matrix composites, e.g. metal matrix with embedded inorganic hard particles, CERMET, MMC.
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/028—Including graded layers in composition or in physical properties, e.g. density, porosity, grain size
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/54—Electroplating: Baths therefor from solutions of metals not provided for in groups C25D3/04 - C25D3/50
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
- C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
- C25D5/50—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
- F16C2204/20—Alloys based on aluminium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S384/00—Bearings
- Y10S384/90—Cooling or heating
- Y10S384/912—Metallic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12681—Ga-, In-, Tl- or Group VA metal-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12736—Al-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12736—Al-base component
- Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к многослойным композиционным материалам для подшипников скольжения или втулок, в которых стремятся использовать не содержащие свинца скользящие слои. Многослойный композиционный материал содержит опорный слой, слой (3) подшипникового металла из медного или алюминиевого сплава, никелевый промежуточный слой (2) толщиной, превышающей 4 мкм, и скользящий слой (1), содержащий от 0 до 20% мас. меди и/или серебра, остальное - висмут. Скользящий слой получают методом гальванического осаждения из метилсульфокислых электролитов. Технический результат - меньшие производственно-технологические издержки при изготовлении многослойного композиционного материала, более однородное распределение материалов в матрице и, как результат, при колебаниях - меньшая вероятность возникновения низкоплавких эвтектических областей, повышение производственной надежности 5 н. и 22 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к многослойному композиционному материалу, предназначенному прежде всего для подшипников скольжения или втулок, с опорным слоем, слоем подшипникового металла из медного или алюминиевого сплава, никелевым промежуточным слоем и скользящим слоем. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления указанного многослойного композиционного материала, изготовлению подшипников скольжения или втулок, а также применению многослойного композиционного материала.
Типичные многослойные композиционные материалы, состоящие из стальной спинки в качестве опорного слоя, свинцовистой бронзы в качестве слоя подшипникового металла и скользящего слоя из свинца, олова и меди, например подобные материалам, описанным в Glyco-Ingenieurberichte 1/91, хорошо зарекомендовали себя на практике благодаря высокой эксплуатационной надежности и высокой допустимой механической нагрузке. При этом скользящий слой получают методом гальванического осаждения. Под скользящим слоем подразумевают многофункциональный слой, в который могут внедряться посторонние частицы и который служит в качестве защиты от коррозии, обладает аварийной антизадирной способностью и прежде всего пригоден для приработки, соответственно, припасовки сопряженной скользящей детали.
Слой подшипникового металла также обладает достаточно высокой аварийной антизадирной способностью на тот случай, если произойдет по меньшей мере локальная полная выработка скользящего слоя.
Типичные многослойные композиционные материалы содержат скользящий слой на свинцовой основе. Общеупотребительным сплавом, из которого выполняют скользящий слой, является, например, сплав свинца, олова и меди PbSn10Cu2. Подобные скользящие слои обладают низкими значениями твердости по Виккерсу, составляющими от 12 до 15 единиц. В связи с этим они хорошо пригодны для запрессовки и неподвержены задиру. Однако, учитывая соображения техники безопасности и защиты окружающей среды, желательной является замена тяжелого металла свинца на другие подходящие материалы.
Концепция подобной замены состоит в том, чтобы в опорных узлах, подверженных воздействию высоких нагрузок, в качестве скользящих слоев использовать твердые материалы. Так, например, методом физического осаждения из паровой фазы осуществляют нанесение слоев, состоящих из алюминия и олова, твердость которых по Виккерсу составляет 80 единиц. Такие скользящие слои не содержат свинца, однако их изготовление является весьма дорогостоящим. Содержащие такие слои подшипники обладают чрезвычайно высокой износостойкостью. Однако они мало пригодны для запрессовки, в связи с чем их чаще всего комбинируют с мягкими, содержащими свинец слоями, используемыми в качестве контрвкладышей. Впрочем, желательной является замена свинца на другие материалы также и в этих контрвкладышах.
Предпринимались попытки использования чистого олова в качестве материала скользящей поверхности. Однако олово, твердость которого по Виккерсу составляет около 10 единиц, еще мягче общеупотребительных свинцовых сплавов, в связи с чем оно не в состоянии воспринимать нагрузки, возникающие, например, в коренных подшипниках коленчатого вала и шатунных подшипниках.
В немецкой заявке на патент DE 19728777 А1 описан многослойный композиционный материал для скользящих элементов, скользящий слой которого состоит из не содержащего свинца сплава олова и меди, причем содержание меди составляет от 3 до 20 мас.%, а олова от 70 до 97 мас.%. Предлагаемый в этом изобретении скользящий слой наносят методом гальванического осаждения, используя метилсульфокислые электролиты, содержащие добавки для измельчения зерна. Получаемый указанным образом скользящий слой обладает свойствами тройных скользящих слоев на основе свинца. Кроме того, для дополнительного повышения износостойкости в немецкой заявке на патент DE 19728777 А1 предлагается предусмотреть присутствие в электролитической ванне диспергированных частиц твердого вещества, которые внедряются в скользящий слой. Однако это связано с дополнительными производственными издержками. Между подшипниковым металлом и скользящим слоем может быть предусмотрен слой никеля толщиной от 1 до 3 мкм в сочетании с состоящим из никеля и олова слоем толщиной от 2 до 10 мкм в качестве блокирующего диффузию слоя.
В немецкой заявке на патент DE 19754221 А1 описан многослойный композиционный материал со скользящим слоем, содержащим от 3 до 30 мас.% меди, от 60 до 97 мас.% олова и от 0,5 до 10 мас.% кобальта. Благодаря подобному слою обеспечивают дальнейшее повышение допустимой механической нагрузки и предотвращают охрупчивание соединительного слоя, расположенного между скользящим слоем и блокирующим диффузию никелевым слоем. Присутствие кобальта обеспечивает уменьшение склонности олова к диффузии в никель. Однако легирование кобальтом усложняет процесс гальванического осаждения, что обусловливает снижение производственной надежности. Аналогично немецкой заявке на патент DE 19728777 А1 слой никеля толщиной от 1 до 3 мкм может быть скомбинирован со слоем никеля и олова толщиной от 2 до 10 мкм в качестве диффузионного барьера.
В европейской заявке на патент ЕР 1113180 А2 описан предназначенный для подшипников скольжения многослойный композиционный материал, скользящий слой которого обладает оловянной матрицей, в которую внедрены частицы олова и меди, содержащие от 39 до 55 мас.% меди, остальное - олово. Кроме того, характерной особенностью этого многослойного композиционного материала является то, что предусмотрен не только промежуточный слой из никеля толщиной от 1 до 4 мм, но и второй промежуточный слой толщиной от 2 до 7 мкм из олова и никеля, расположенный между никелевым промежуточным слоем и скользящим слоем. Благодаря промежуточным слоям, состоящим соответственно из никеля и олова с никелем, получают самоприспосабливающуюся к нагрузкам систему, которая обеспечивает повышение допустимых нагрузок в соответствии с конкретными термическими условиями вследствие наращивания слоя олова с никелем. Из подобного многослойного композиционного материала можно изготавливать изделия, предназначенные для восприятия высоких нагрузок, характерных для современных дизельных двигателей. Однако создание дополнительного слоя связано с повышенными производственно-техническими издержками при изготовлении многослойного композиционного материала и, следовательно, с повышенными общими затратами.
Из немецкого патента DE 10032624 А1 известен подшипник скольжения из подшипникового металла и слоя заливки, состоящего из висмута или висмутового сплава, который должен обладать улучшенной совместимостью и усталостной прочностью. Решающее значение имеет особая преимущественная ориентация кристаллов висмута, которая по сравнению со статистической ориентацией кристаллов и одиночными кристаллами должна обеспечивать пониженную хрупкость и улучшенную способность металла к припасовке. В качестве возможных сплавов указаны сплавы висмута с мягкими материалами, такими как олово, индий, сурьма и подобные им металлы. Однако это сопряжено с опасностью неоднородного распределения указанных материалов в матрице, то есть при колебаниях концентрации могут возникнуть низкоплавкие эвтектические области. В связи с этим максимальное содержание присадок ограничено 5 мас.%. Однако, как показывает практика, эвтектические области могут возникать и при содержании указанных присадок, составляющем менее 5 мас.%.
В основу настоящего изобретения была положена задача устранить присущие уровню техники недостатки.
Указанная задача решается благодаря многослойному композиционному материалу согласно пункту 1 формулы изобретения. Кроме того, задача изобретения решается благодаря способу изготовления согласно пунктам 9 и 12, а также применению согласно пунктам 15 и 16 формулы.
Оказалось, что присутствие в висмутовой матрице других фаз, состоящих из меди и/или серебра, обеспечивает повышение износостойкости. Несмотря на то что скользящий слой не содержит свинца, он характеризуется удельной допустимой нагрузкой и показателями износостойкости, сравнимыми или более высокими, чем обычные слои на свинцовой основе. Скользящий слой предлагаемого в изобретении многослойного композиционного материала характеризуется способностью к припасовке и поглощению загрязняющих частиц. Особым преимуществом является то, что в скользящем слое не происходит формирования низкоплавких эвтектических областей.
Вместе с тем результаты более точных исследований показывают, что по завершении стадии приработки подшипники из предлагаемого в изобретении многослойного композиционного материала с первоначально относительно мягким скользящим слоем самостабилизируются вследствие происходящего при их эксплуатации разогрева и образуется высокопрочная скользящая поверхность. Это происходит благодаря формированию содержащего висмут и никель слоя, обусловленному диффузией никеля в скользящий слой, который состоит в основном из висмута. Образующаяся в результате этого скользящая поверхность пригодна для восприятия высоких нагрузок и обладает повышенной износостойкостью. Благодаря сохранению никелевого слоя толщиной по меньшей мере около 4 мкм гарантируется, что никелевый слой остается непревращенным и после стадии приработки подшипника.
Металлические медь и серебро могут присутствовать в висмутовой матрице по отдельности или в комбинации. Совокупное содержание этих металлов должно составлять от 0,5 до 20 мас.%. Предпочтительное совокупное содержание меди и/или серебра должно составлять от 2 до 8 мас.%.
Скользящий слой предпочтительно должен обладать толщиной от 5 до 25 мкм. Особенно предпочтительная толщина промежуточного никелевого слоя составляет от 4 до 6 мкм, висмутсодержащего скользящего слоя от 6 до 14 мкм. При толщинах слоев такого порядка гарантируется, что не произойдет обусловленного диффузией полного преобразования ни никелевого слоя, ни скользящего слоя на основе висмута. Это привело бы к проблемам с адгезией, соответственно, к нежелательным взаимодействиям между содержащимся в скользящем слое висмутом и подшипниковым металлом, например к образованию эвтектических областей с чрезвычайно низкими точками плавления в случае содержащего свинец и олово подшипникового металла.
Под подшипниковыми металлами предпочтительно подразумевают сплавы, состоящие из меди и алюминия, меди и олова, меди, олова и свинца, меди и цинка, меди, цинка и кремния, меди, цинка и алюминия, меди, алюминия и железа или меди и цинка. Предпочтительными являются подшипниковые металлы на основе меди или алюминия, то есть содержание меди или алюминия в них составляет от 50 до 95 мас.%.
Согласно изобретению многослойный композиционный материал изготавливают благодаря тому, что на комбинированный материал, состоящий из опорного слоя, слоя подшипникового металла и промежуточного никелевого слоя, из метансульфокислых электролитов согласно пункту 9 формулы изобретения осаждают скользящий слой, причем в состав электролита включено ионное смачивающее вещество и средство для уменьшения зернистости, содержащее карбоновую кислоту. В качестве антиоксидантов электролиты содержат резорцин. Если скользящий слой должен содержать также серебро, то в электролит в качестве комплексообразователя следует добавить тиокарбамид. Тиокарбамид сдвигает потенциал осаждения таким образом, чтобы была обеспечена возможность совместного осаждения серебра и висмута.
Для уменьшения зернистости предпочтительно используют средство на основе производной акриловой кислоты и алкиларилполигликолей. Подобное средство для уменьшения зернистости под торговым наименованием добавка L, Cerolyt ВММ/Т, поставляет фирма Enthone OMI.
Использование неионного смачивающего вещества прежде всего важно в случае медьсодержащих скользящих слоев. Оно предназначено для неконтролируемого осаждения меди, в особенности на спинке подшипника. Особенно пригодными являются неионные смачивающие вещества на основе эфиров арилполигликолей и/или алкиларилполигликолей. Подобные неионные смачивающие вещества под торговым наименованием добавка N, Cerolyt ВММ/Т, поставляет фирма Enthone OMI.
Существенное преимущество предлагаемых в изобретении подшипников и втулок заключается в том, что при их приработке в рабочих условиях из висмута и никеля образуется повышающий износостойкость междиффузионный слой. Имеется возможность стимулирования процесса образования междиффузионного слоя путем искусственного старения подшипников скольжения или втулок. Для этого особенно пригодна их термообработка, осуществляемая при температуре от 150 до 170°С в течение периода, составляющего от нескольких часов до нескольких дней.
Предлагаемый в изобретении многослойный композиционный материал особенно пригоден для изготовления коренных подшипников коленчатого вала и шатунных подшипников, предназначенных прежде всего для головок шатунов.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - поперечное сечение слоя подшипникового металла, промежуточного никелевого слоя и скользящего слоя предлагаемого в изобретении многослойного композиционного материала;
на фиг.2 - поперечное сечение подшипника, состоящего из предлагаемого в изобретении многослойного композиционного материала, по завершении стадии приработки;
на фиг.3 - распределение элементов в разрезе по линии III-III показанного на фиг.2 подшипника, определенное путем рентгеновского анализа с диссипацией энергии.
На предварительно собранный подшипник, состоящий из комбинированного материала, включающего сталь и подшипниковый сплав CuPb22Sn, после соответствующей предварительной обработки из никелевого электролита Уатта наносят блокирующий диффузию слой никеля.
На полученный указанным образом промежуточный никелевый слой гальваническим методом осаждают скользящий слой на основе висмута. Для этого используют следующую электролитическую композицию на водной основе:
| Bi3+ в виде метансульфоната висмута | 30-40 г/л |
| Cu2+ в виде метансульфоната меди | 1-5 г/л |
| Ag2+ в виде метансульфоната серебра | 0,1-2 г/л |
| метансульфокислота | 150-200 г/л |
| добавка "N" (Cerolyt ВММ-Т) | 50-70 г/л |
| добавка "L" (Cerolyt ВММ-Т) | 10-20 г/л |
| резорцин | 2-3 г/л |
| тиокарбамид | 30-150 г/л |
В случае исключения из состава электролита метансульфоната серебра электролит не содержит и тиокарбамида.
Пригодным материалом анода является висмут. Температура гальванической ванны в процессе осаждении скользящего слоя составляет от 15 до 40°С. Используют ток, плотность которого находится в интервале от 1,5 до 4×10-2 А/м2. Максимальное расстояние между анодом и катодом составляет 350 мм. Отношение поверхности анода к поверхности катода преимущественно должно составлять 1:1 (+/-10%).
На фиг.1 показано поперечное сечение слоевой структуры многослойного композиционного материала, полученного указанным выше образом при исключении метансульфоната серебра и тиокарбамида из состава электролита. Позицией 1 на фиг.1 обозначен состоящий из меди и висмута скользящий слой толщиной 10,3 мкм, позицией 2 - промежуточный слой никеля толщиной 4,2 мкм и позицией 3 - подшипниковый сплав CuPb22Sn.
Граница между слоями 2 и 3 для наглядности изображена на фиг.1 в виде светлой линии.
На фиг.2 показано поперечное сечение изображенного на фиг.1 многослойного композиционного материала после установления рабочего состояния, то есть по завершении стадии приработки подшипника. Для этого подшипник подвергали тепловой обработке при температуре 150°С в течение 500 часов. Вследствие диффузии образовался обозначенный позицией 4 слой висмута и никеля толщиной 8,5 мкм, обеспечивающий повышение допустимой нагрузки на поверхность скольжения и износостойкости. Тот факт, что речь при этом идет о слое, состоящем из висмута и никеля, подтверждают приведенные на фиг.3 результаты рентгеновского анализа с диссипацией энергии. Расстояния вдоль оси абсцисс согласуются с соответствующими значениями толщины слоев для показанного на фиг.2 разреза по линии III-III. Скользящий слой 1′ и никелевый слой 2 после приработки обладают меньшей толщиной, составляющей соответственно 3,6 и 2,4 мкм.
Для оценки работоспособности подшипников, изготовленных из предлагаемого в изобретении многослойного композиционного материала, было выполнено их тестирование по Ундервуду. При испытании вал с эксцентриковыми грузами вращается в жестко смонтированных шатунах. Вал опирается на смонтированные в шатунах испытуемые подшипники. Толщина стенок испытуемых подшипников составляет 1,4 мм, диаметр подшипников 50 мм. Удельная нагрузка на подшипники определяется их шириной. Частота вращения вала составляет 4000 об/мин. Измеряли усталость скользящего слоя и износ после 250 часов пробега подшипников. Полученные в результате испытания по Ундервуду данные приведены в таблице (примеры 5-8). Для сравнения в таблице представлены также показатели, полученные при использовании материалов согласно уровню техники (примеры 1-4).
Из приведенных в таблице данных следует, что подшипники, выполненные из предлагаемого в изобретении многослойного композиционного материала, с точки зрения усталости скользящего слоя, износа и максимальной нагрузки до полного износа значительно превосходят обычные подшипники со скользящим слоем на основе свинца. Подшипники с предлагаемым в изобретении более толстым промежуточным слоем никеля по сравнению с подшипниками, снабженными более тонким промежуточным слоем никеля, при одинаковом покровном слое характеризуются значительно более высоким показателем предельно допустимой нагрузки (сравни примеры 4 и 5). Благодаря дополнительному использованию добавок серебра и меди наблюдается существенное повышение износостойкости по сравнению со скользящими слоями из чистого висмута (примеры 5-8).
| Уровень техники | Согласно изобретению | |||||||
| Номер примера | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Состав | PbSn5Cu2 | PbSn10Cu5 | PbSn14Cu8 | Bi | Bi | BiCu3 | BiAg5 | BiCu2Ag2 |
| Толщина никелевого слоя, мкм | 1 | 2 | 1,5 | 1,5 | 5 | 4,5 | 6 | 5 |
| Максимальная нагрузка без усталости скользящего слоя, МПа | 52,5 | 60 | 65 | 50 | 75 | 77,5 | 80 | 80 |
| Износ при 60 МПа, мкм | 15 | 11 | 9 | 8 | 3 | 2 | 2 | 3 |
| Максимальная нагрузка до полного износа скользящего слоя, МПа | 60 | 67,5 | 80 | 75 | 82,5 | 92,5 | 95 | 95 |
Claims (27)
1. Многослойный композиционный материал, предназначенный прежде всего для подшипников скольжения или втулок, с опорным слоем, слоем (3) подшипникового металла из медного или алюминиевого сплава, никелевым промежуточным слоем (2) и скользящим слоем (1), отличающийся тем, что скользящий слой (1) содержит от 0 до 20 мас.% меди и/или серебра, остальное висмут, и толщина никелевого слоя превышает 4 мкм.
2. Многослойный композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что скользящий слой (1) содержит по меньшей мере 0,5 мас.% меди и/или серебра.
3. Многослойный композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что скользящий слой (1) содержит от 2 до 8 мас.% меди и/или серебра, остальное висмут.
4. Многослойный композиционный материал по п.2, отличающийся тем, что скользящий слой (1) содержит от 2 до 8 мас.% меди и/или серебра, остальное висмут.
5. Многослойный композиционный материал по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что толщина скользящего слоя (1) составляет от 5 до 25 мкм.
6. Многослойный композиционный материал по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что толщина скользящего слоя (1) составляет от 6 до 14 мкм.
7. Многослойный композиционный материал по п.5, отличающийся тем, что толщина скользящего слоя (1) составляет от 6 до 14 мкм.
8. Многослойный композиционный материал по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что толщина никелевого слоя (2) составляет от 4 до 6 мкм.
9. Многослойный композиционный материал по п.5, отличающийся тем, что толщина никелевого слоя (2) составляет от 4 до 6 мкм.
10. Многослойный композиционный материал по п.6, отличающийся тем, что толщина никелевого слоя (2) составляет от 4 до 6 мкм.
11. Многослойный композиционный материал по п.7, отличающийся тем, что толщина никелевого слоя (2) составляет от 4 до 6 мкм.
12. Многослойный композиционный материал по одному из пп.1-4, 7 или 9-11, отличающийся тем, что слой (3) подшипникового металла состоит из сплава меди и алюминия, меди и олова, меди, олова и свинца, меди и цинка, меди, цинка и кремния, меди, цинка и алюминия, алюминия и цинка или меди, алюминия и железа.
13. Многослойный композиционный материал по п.5, отличающийся тем, что слой (3) подшипникового металла состоит из сплава меди и алюминия, меди и олова, меди, олова и свинца, меди и цинка, меди, цинка и кремния, меди, цинка и алюминия, алюминия и цинка или меди, алюминия и железа.
14. Многослойный композиционный материал по п.6, отличающийся тем, что слой (3) подшипникового металла состоит из сплава меди и алюминия, меди и олова, меди, олова и свинца, меди и цинка, меди, цинка и кремния, меди, цинка и алюминия, алюминия и цинка или меди, алюминия и железа.
15. Многослойный композиционный материал по одному из пп.1-4, 7, 9-11 или 13, 14, который был подвергнут процессу старения и между никелевым промежуточным слоем и скользящим слоем содержит междиффузионный слой, состоящий в основном из висмута и никеля.
16. Многослойный композиционный материал по п.5, который был подвергнут процессу старения и между никелевым промежуточным слоем и скользящим слоем содержит междиффузионный слой, состоящий в основном из висмута и никеля.
17. Многослойный композиционный материал по п.6, который был подвергнут процессу старения и между никелевым промежуточным слоем и скользящим слоем содержит междиффузионный слой, состоящий в основном из висмута и никеля.
18. Многослойный композиционный материал по п.8, который был подвергнут процессу старения и между никелевым промежуточным слоем и скользящим слоем содержит междиффузионный слой, состоящий в основном из висмута и никеля.
19. Многослойный композиционный материал по п.12, который был подвергнут процессу старения и между никелевым промежуточным слоем и скользящим слоем содержит междиффузионный слой, состоящий в основном из висмута и никеля.
20. Способ изготовления многослойного композиционного материала по одному из пп.1-19 путем гальванического осаждения, в соответствии с которым скользящий слой осаждают из электролитической композиции на водной основе, обладающей следующим составом:
метансульфонат висмута 20-100 г/л
метансульфонат меди 0,1-30 г/л и/или
метансульфонат серебра 0,1-2 г/л
метансульфокислота 80-250 г/л
неионное смачивающее вещество 20-100 г/л
средство для уменьшения зернистости 5-40 г/л
резорцин 1-4 г/л
в случае использования метансульфоната
серебра дополнительно тиокарбамид 30-150 г/л
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что используют средство для уменьшения зернистости на основе производной акриловой кислоты и эфира алкиларилполигликоля.
22. Способ по п.20 или 21, отличающийся тем, что используют неионное смачивающее вещество на основе эфира арилполигликоля и/или эфира алкиларилполигликоля.
23. Способ изготовления подшипников скольжения или втулок в соответствии со следующими технологическими стадиями:
нанесение медного или алюминиевого сплава в качестве слоя подшипникового металла на опорный слой,
отсекание и обработка давлением многослойного композиционного материала,
нанесение никелевого промежуточного слоя на слой подшипникового металла,
гальваническое осаждение скользящего слоя на никелевый промежуточный слой способом по пп.20-22.
нанесение медного или алюминиевого сплава в качестве слоя подшипникового металла на опорный слой,
отсекание и обработка давлением многослойного композиционного материала,
нанесение никелевого промежуточного слоя на слой подшипникового металла,
гальваническое осаждение скользящего слоя на никелевый промежуточный слой способом по пп.20-22.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что подшипники скольжения или втулки подвергают термообработке в течение периода, составляющего от нескольких часов до нескольких дней.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что температура термообработки составляет от 150 до 170°С.
26. Применение многослойного композиционного материала по пп.1-19 в качестве коренного подшипника коленчатого вала.
27. Применение многослойного композиционного материала по пп.1-19 в качестве шатунного подшипника, прежде всего для головок шатунов.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10337029.3 | 2003-08-12 | ||
| DE10337029A DE10337029B4 (de) | 2003-08-12 | 2003-08-12 | Schichtverbundwerkstoff, Herstellung und Verwendung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006107254A RU2006107254A (ru) | 2006-08-10 |
| RU2354864C2 true RU2354864C2 (ru) | 2009-05-10 |
Family
ID=34129553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006107254/11A RU2354864C2 (ru) | 2003-08-12 | 2004-08-05 | Многослойный композиционный материал для подшипников скольжения, изготовление и применение |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7368046B2 (ru) |
| EP (1) | EP1654471B1 (ru) |
| JP (1) | JP4945241B2 (ru) |
| CN (1) | CN100470069C (ru) |
| AT (1) | ATE415569T1 (ru) |
| BR (1) | BRPI0413524B1 (ru) |
| DE (2) | DE10337029B4 (ru) |
| ES (1) | ES2317019T3 (ru) |
| PL (1) | PL1654471T3 (ru) |
| PT (1) | PT1654471E (ru) |
| RU (1) | RU2354864C2 (ru) |
| WO (1) | WO2005015037A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2573851C2 (ru) * | 2010-11-17 | 2016-01-27 | Федерал-Могал Корпорейшн | Элемент скольжения и способ его изготовления (варианты) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10337030B4 (de) * | 2003-08-12 | 2007-04-05 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh & Co. Kg | Schichtverbundwerkstoff, Herstellung und Verwendung |
| AT503397B1 (de) * | 2006-03-30 | 2011-10-15 | Miba Gleitlager Gmbh | Gleitelement |
| AT503735B1 (de) | 2006-06-09 | 2008-05-15 | Miba Gleitlager Gmbh | Mehrschichtlager |
| AT504220B1 (de) * | 2006-12-13 | 2008-04-15 | Miba Gleitlager Gmbh | Gleitlager |
| WO2008074344A1 (en) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Mahle International Gmbh | Sliding bearing |
| DE102007028215A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines strukturiert beschichteten Gleitelements und danach erhältliches Gleitelement |
| DE102007028211A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines mit Silber strukturiert beschichteten Gleitelements und danach erhältliches Gleitelement |
| DE102007035497A1 (de) * | 2007-07-28 | 2009-01-29 | Ks Gleitlager Gmbh | Gleitlagerverbundstoff |
| US20100260445A1 (en) * | 2007-10-11 | 2010-10-14 | Walter Gaertner | Method for producing a sliding bearing element having a bismuth-containing sliding layer |
| AT506641B1 (de) | 2008-04-07 | 2011-01-15 | Miba Gleitlager Gmbh | Gleitlager |
| CN104790014B (zh) * | 2008-05-29 | 2017-08-25 | 日本帕卡濑精株式会社 | 带有铋被膜的金属材料及其制造方法、在其中所使用的表面处理液以及阳离子电沉积涂覆金属材料及其制造方法 |
| CN101474903B (zh) * | 2009-01-04 | 2012-11-14 | 上海核威实业有限公司 | 铋青铜-钢复合双金属轴承材料及其制造方法 |
| JP5243467B2 (ja) * | 2010-02-05 | 2013-07-24 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動部材 |
| DE102010011083B3 (de) | 2010-03-12 | 2011-06-16 | Ks Gleitlager Gmbh | Gleitlagerverbundwerkstoff |
| AT509820B1 (de) * | 2010-04-23 | 2012-10-15 | Steyr Motors Gmbh | Hubkolben-verbrennungskraftmaschine mit massenausgleichsvorrichtung |
| RU2457287C1 (ru) * | 2011-04-06 | 2012-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | Электролит для осаждения сплава никель-висмут |
| CN102537067B (zh) * | 2011-12-15 | 2014-07-23 | 湖北安达精密工业有限公司 | 轴瓦基底层 |
| JP6114007B2 (ja) * | 2012-11-08 | 2017-04-12 | Ntn株式会社 | 転がり軸受用保持器および転がり軸受 |
| US9850588B2 (en) | 2015-09-09 | 2017-12-26 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Bismuth electroplating baths and methods of electroplating bismuth on a substrate |
| DE102017105602B3 (de) * | 2017-03-16 | 2018-05-17 | Ks Gleitlager Gmbh | Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen Stützschicht und einer metallischen Lagermetallschicht |
| JP6777594B2 (ja) * | 2017-06-21 | 2020-10-28 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材およびすべり軸受 |
| JP6895338B2 (ja) * | 2017-08-04 | 2021-06-30 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材およびすべり軸受 |
| CN112879436B (zh) | 2017-07-21 | 2023-04-25 | 大丰工业株式会社 | 滑动构件以及滑动轴承 |
| US11466728B2 (en) | 2018-03-21 | 2022-10-11 | Tenneco Inc. | Bearing and method of manufacturing permitting high temperature heat treatment |
| CN119549720B (zh) * | 2024-12-12 | 2025-10-21 | 无锡市东杨新材料股份有限公司 | 一种镍-铜-镍层状复合材料的短流程制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5209578A (en) * | 1989-07-03 | 1993-05-11 | T & N Technology Limited | Bearings having an overlay coating containing dispersed phase of a second material |
| DE19728777A1 (de) * | 1997-07-05 | 1999-04-08 | Glyco Metall Werke | Schichtverbundwerkstoff für Gleitelemente sowie Verfahren zur Herstellung von Lagerschalen |
| DE19754221A1 (de) * | 1997-12-06 | 1999-06-17 | Federal Mogul Wiesbaden Gmbh | Schichtverbundwerkstoff für Gleitlager mit bleifreier Gleitschicht |
| RU2138702C1 (ru) * | 1993-06-30 | 1999-09-27 | Аджип С.п.А. | Защитное покрытие для предотвращения заедания |
| EP1113180A2 (de) * | 1999-12-28 | 2001-07-04 | Federal-Mogul Wiesbaden GmbH & Co.KG | Schichtverbundwerkstoff für Gleitlager |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3658488A (en) * | 1970-07-27 | 1972-04-25 | Udylite Corp | Electrodeposited plain bearing liners |
| US3950141A (en) * | 1970-11-02 | 1976-04-13 | Glyco-Metall-Werke Daden & Loos Gmbh | Sliding friction bearings |
| GB8500282D0 (en) * | 1985-01-05 | 1985-02-13 | Ae Plc | Bearings |
| GB2175603B (en) * | 1985-05-22 | 1989-04-12 | Daido Metal Co | Overlay alloy used for a surface layer of sliding material, sliding material having a surface layer comprising said alloy and manufacturing method |
| JPS6285133A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-18 | Mazda Motor Corp | ロ−タリピストンエンジンのロ−タの製造方法 |
| DE3601439C1 (de) * | 1986-01-20 | 1987-04-09 | Glyco Metall Werke | Schichtverbundwerkstoff,insbesondere fuer Gleit- und Reibelemente,sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| US4818628A (en) * | 1986-05-28 | 1989-04-04 | Federal-Mogul Corporation | Process for making composite bearing material produced thereby |
| DE3719789A1 (de) | 1987-06-13 | 1988-12-22 | Glyco Metall Werke | Hochbelastbares gleitlager |
| DE3727591A1 (de) * | 1987-08-19 | 1989-03-02 | Glyco Metall Werke | Verfahren zur herstellung eines mehrschicht-gleitelementes und solchermassen hergestelltes mehrschicht-gleitelement |
| JP2595386B2 (ja) * | 1991-02-20 | 1997-04-02 | 大同メタル工業 株式会社 | 高速用多層摺動材料及びその製造方法 |
| JP2535126B2 (ja) * | 1992-09-17 | 1996-09-18 | 大同メタル工業株式会社 | 多層すべり軸受および軸受組立体 |
| JP2679920B2 (ja) * | 1992-09-28 | 1997-11-19 | 大同メタル工業株式会社 | 非焼付性に優れたオーバーレイを有するすべり軸受材料 |
| KR100388133B1 (ko) * | 1994-12-09 | 2003-11-20 | 블라스버그 오버플레히엔테히닉 게엠베하 | 슬라이딩요소용다층재료및슬라이딩요소의제조를위한방법및수단 |
| DE19654953A1 (de) * | 1996-06-01 | 1998-03-26 | Glyco Metall Werke | Schichtwerkstoff für Gleitelemente |
| JPH101763A (ja) * | 1996-06-13 | 1998-01-06 | Hitachi Cable Ltd | ニッケルチタン合金材の製造方法 |
| JPH1030137A (ja) * | 1996-07-15 | 1998-02-03 | Daido Metal Co Ltd | 銅系摺動部材 |
| JP3249774B2 (ja) * | 1997-06-05 | 2002-01-21 | トヨタ自動車株式会社 | 摺動部材 |
| JP3570607B2 (ja) * | 1998-03-13 | 2004-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 摺動部材 |
| US6510726B1 (en) * | 1998-12-23 | 2003-01-28 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Bismuth tracer bearings |
| JP3916805B2 (ja) * | 1999-07-08 | 2007-05-23 | 大豊工業株式会社 | すべり軸受 |
| GB2380772B (en) * | 2001-09-10 | 2004-06-09 | Daido Metal Co | Sliding member |
| JP2003156045A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-05-30 | Daido Metal Co Ltd | 摺動部材 |
| JP4901039B2 (ja) * | 2001-09-27 | 2012-03-21 | 石原薬品株式会社 | 置換ビスマスメッキ浴 |
| JP3693256B2 (ja) * | 2003-05-29 | 2005-09-07 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動部材 |
-
2003
- 2003-08-12 DE DE10337029A patent/DE10337029B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-08-05 PT PT04762611T patent/PT1654471E/pt unknown
- 2004-08-05 RU RU2006107254/11A patent/RU2354864C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-08-05 PL PL04762611T patent/PL1654471T3/pl unknown
- 2004-08-05 ES ES04762611T patent/ES2317019T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-08-05 WO PCT/DE2004/001766 patent/WO2005015037A1/de not_active Ceased
- 2004-08-05 BR BRPI0413524-5A patent/BRPI0413524B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2004-08-05 DE DE502004008538T patent/DE502004008538D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-08-05 CN CNB2004800255999A patent/CN100470069C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-08-05 EP EP04762611A patent/EP1654471B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-08-05 JP JP2006522886A patent/JP4945241B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-08-05 AT AT04762611T patent/ATE415569T1/de active
- 2004-08-05 US US10/568,109 patent/US7368046B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-08-05 US US10/568,109 patent/US20060286398A1/en active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5209578A (en) * | 1989-07-03 | 1993-05-11 | T & N Technology Limited | Bearings having an overlay coating containing dispersed phase of a second material |
| RU2138702C1 (ru) * | 1993-06-30 | 1999-09-27 | Аджип С.п.А. | Защитное покрытие для предотвращения заедания |
| DE19728777A1 (de) * | 1997-07-05 | 1999-04-08 | Glyco Metall Werke | Schichtverbundwerkstoff für Gleitelemente sowie Verfahren zur Herstellung von Lagerschalen |
| DE19754221A1 (de) * | 1997-12-06 | 1999-06-17 | Federal Mogul Wiesbaden Gmbh | Schichtverbundwerkstoff für Gleitlager mit bleifreier Gleitschicht |
| EP1113180A2 (de) * | 1999-12-28 | 2001-07-04 | Federal-Mogul Wiesbaden GmbH & Co.KG | Schichtverbundwerkstoff für Gleitlager |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2573851C2 (ru) * | 2010-11-17 | 2016-01-27 | Федерал-Могал Корпорейшн | Элемент скольжения и способ его изготовления (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20060286398A1 (en) | 2006-12-21 |
| JP4945241B2 (ja) | 2012-06-06 |
| RU2006107254A (ru) | 2006-08-10 |
| DE10337029A1 (de) | 2005-04-14 |
| EP1654471A1 (de) | 2006-05-10 |
| ATE415569T1 (de) | 2008-12-15 |
| DE10337029B4 (de) | 2009-06-04 |
| DE502004008538D1 (de) | 2009-01-08 |
| US7368046B2 (en) | 2008-05-06 |
| CN100470069C (zh) | 2009-03-18 |
| JP2007501919A (ja) | 2007-02-01 |
| PL1654471T3 (pl) | 2009-05-29 |
| CN1846076A (zh) | 2006-10-11 |
| WO2005015037A1 (de) | 2005-02-17 |
| BRPI0413524B1 (pt) | 2018-04-24 |
| BRPI0413524A (pt) | 2006-10-10 |
| PT1654471E (pt) | 2008-12-22 |
| ES2317019T3 (es) | 2009-04-16 |
| EP1654471B1 (de) | 2008-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2354864C2 (ru) | Многослойный композиционный материал для подшипников скольжения, изготовление и применение | |
| US6492039B2 (en) | Composite multilayer material for plain bearings | |
| RU2354865C2 (ru) | Многослойный композиционный материал, изготовление и применение | |
| US6537683B1 (en) | Stratified composite material for sliding elements and method for the production thereof | |
| US6194087B1 (en) | Composite multilayer bearing material | |
| US5911513A (en) | Sliding bearing of copper-based alloy | |
| KR101702048B1 (ko) | 내마찰 코팅 | |
| JP5932214B2 (ja) | 減摩コーティング | |
| KR101786763B1 (ko) | 안티프레팅층 | |
| US7455458B2 (en) | Bearings | |
| EP0120553B1 (en) | Bearing having nickel-tin-copper barrier layer | |
| EP0186414B1 (en) | Plain bearings | |
| EP1004683A1 (en) | Bearing material | |
| GB2509164A (en) | Sliding bearings and methods of forming | |
| KR102278654B1 (ko) | 다층 미끄럼 베어링 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110806 |