[發明專利]具有兩個鋁層的三材料輥軋包覆滑動軸承

在審

• 申請號: 201880017430.0
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN110418904A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: G·F·克森提諾;M·瓦格納;T·賽德靈
• 申請（專利權）人: 聯合莫古爾威斯巴登有限公司
• 主分類號: F16C33/12
• 分類號: F16C33/12;C22C21/00;C22C21/14;C22C21/16;F16C33/14;F16C9/02;F16C9/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉學媛

本發明涉及一種滑動軸承元件，所述滑動軸承元件具有：由鋼制成的支撐層；施加在所述支撐層上的2層復合物，所述復合物由具有0.2至0.4mm的層厚度h_S的鋁基基底層以及具有0.005至0.1mm的層厚度h_G的鋁基滑動層組成，其中所述基底層和所述滑動層通過輥軋包覆接合；本發明還涉及一種由兩個此類滑動軸承元件形成的滑動軸承，這些滑動軸承元件重點應用于大功率電機，主要用于連桿軸承、曲軸主軸承和連桿軸套，但是還應用于支承凸輪軸和平衡軸以及傳動裝置。

本發明涉及一種滑動軸承元件，尤其一種滑動軸承殼，所述滑動軸承元件具有：由鋼制成的支撐層；施加在所述支撐層上的2層復合物，所述復合物由鋁基基底層以及鋁基滑動層組成，本發明還涉及一種由兩個此類滑動軸承元件形成的滑動軸承，這些滑動軸承元件重點應用于大功率電機，主要用于連桿軸承、曲軸主軸承和連桿軸套，但是還應用于支承凸輪軸和平衡軸以及傳動裝置。

鋁基軸承金屬材料大多數情況下作為實心鋁帶進行鑄造并且在變形步驟和熱處理步驟之后通過包覆(大多數情況下為輥軋包覆)與鋼帶相連。鋁基的軸承金屬相對于銅基軸承金屬提供了更好的嵌入性，這理解為材料的接納和嵌入(例如由于磨損或雜質導致的)軸承空隙中的外來顆粒的能力。另外，鋁軸承金屬的滑動性能或在任何情況下的應急性能通常更好，尤其當所述鋁軸承金屬具有較高的錫比例時。因此，可以在沒有或帶有滑動層的情況下使用這種材料。在第一種情況下所提及的是二材料體系或軸承，在第二種情況下所提及的是三材料體系或軸承。

為了在鋼質背面與軸承金屬層之間的更好的粘附性，兩層和三層體系可以已知方式另外具有薄的中間層。然后軸承金屬層通常首先通過輥軋包覆與中間層一起預包覆成層復合物，隨后將層復合物同樣通過輥軋包覆與鋼帶相連。在復合物中所述中間層一般不承擔除粘附助劑之外的功能、很少為純鋁層并且因此在分類時不計入兩層和三層體系中。

具有聚合物型涂層(滑動清漆)作為磨合鍍層(Einlaufschicht)的兩層和三層體系也是已知的。因而，此類非金屬層在分類時也不計入兩層和三層體系中。

由鋁二材料體系形成的滑動軸承元件例如從文件DE 102 46 848A1、DE 103 43618 B3、DE 10 2005 023 541 A1、DE 10 2009 002 700B3、DE 10 2011 003 797、DE 102011 087 880 B3和EP 1 522 750B9已知。在這些文件中提及鋁基軸承金屬，其耐磨損強度、耐熱強度和耐疲勞強度應通過分別加入多種元素中的多項而得以改善，所述元素選自Sn、Pb、In、Bi、Si、Zn、Cu、Mg、Mn、Ni、Ti、Co、V和/或Cr。

術語“強度”一般性描述了材料抵抗分離或塑性變形的機械阻力。材料的強度基本上完全取決于晶格結構(包括位移)。取決于負載的種類和方式給出不同種類的強度。所謂的“耐久性”或“耐疲勞強度”為動態強度，描述了材料相對于隨時間變化的負載的機械阻力。大多數情況下，以相對簡單的拉伸實驗測定“抗拉強度”，隨后從其中可以反推出耐久性或耐疲勞強度。

“耐磨損強度”理解為材料相對于機械磨損的阻力。磨損進而可以具有不同原因。一方面存在侵蝕磨損，其中兩種材料在摩擦熱的作用下在形狀方面彼此焊接，這導致材料磨削。另一方面由于摩擦配對的不同硬度而發生磨損或磨削。因此，耐磨損強度的一種度量是材料的硬度，硬度理解為材料抵抗另一個物體的機械侵入的阻力并且同樣可以相對簡單地在大量已知的硬度測試之一中測定。

即，鑒于上述的合金組成部分，通常可以區分出兩種作用。所謂的軟相，例如Pb、Sn或Bi，作為固體潤滑材料，甚至在混合摩擦狀況下盡可能降低了侵蝕磨損和磨損。硬質的或硬質化的組成部分，例如Si或由Al與Mn、Cu、Mn、Zn形成的金屬間相，取決于其大小和分布，具有提高強度的作用并且由于其硬度也有助于降低磨損。

文件DE 10 2009 002 700 B3另外涉及作為中間層的鋁銅合金，其厚度和硬度與軸承金屬層的性能相匹配，以便總體上實現滑動軸承殼的充分的塑性可彎曲性和形狀匹配能力。