DE1577119C

DE1577119C - Method for producing a belt for composite bearings

Info

Publication number: DE1577119C
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Dipl Ing Jager Erich 7107 Neckarsulm B23q I 16 Rabenau
Original assignee: Karl Schmidt Gmbh, 7107 Neckarsulm
Publication date: 1972-05-18

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- Zweckmäßigerweise wird die Vorplattierung selen eines Bandes für Verbundlager durch Walzplat- durchgeführt, daß die zu einem Block gegossene tieren eines gereinigten und aufgerauhten, induktiv Aluminiumlagerlegierung bis auf eine Dicke von unter Schutzgas auf eine Temperatur von 550 bis etwa 4 bis 10 mm ausgewalzt und anschließend in 720° C erwärmten Stahlbandes mit aus einem zinn- 5 den Leichtmetallwerkstoff nach entsprechend durchfreien homogenen Leichtmetallwerkstoff bestehen- geführter Oberflächenbehandlung eingehüllt wird. In dem Band und mit einem aus einer vorzugsweise einem ersten Walzstich wird die umhüllte Alumimehr als 7% Zinn enthaltenden heterogenen Alu- niumlagerlegierung einer 35%igen Querschnittsredukminiumlagerlegierung bestehenden Band, die im tion unterworfen. Mit Hilfe weiterer Walzstiche wird kalten Zustand der Walze zugeführt und unter dem io dann eine Querschnittsreduktion von über 75 % Walzspalt durch das erwärmte Stahlband auf etwa erzielt.
400 bis 500° C aufgeheizt werden. Für die Vorplattierung der zinnhaltigen hetero-The invention relates to a method for the production Expediently, the pre-plating selenium of a strip for composite bearings is carried out by Walzplat- that the animals cast into a block of a cleaned and roughened, inductive aluminum bearing alloy to a thickness of under protective gas to a temperature of 550 to about 4 to 10 mm rolled out and then wrapped in steel strip heated to 720 ° C with a surface treatment made of a tin 5 light metal material after a correspondingly thorough, homogeneous light metal material. In the strip and with a strip consisting of a preferably a first rolling pass, the coated aluminum heterogeneous aluminum bearing alloy containing more than 7% tin of a 35% cross-sectional reduced-minium bearing alloy is subjected to the tion. With the help of further rolling passes, the cold state is fed to the roll and a cross-section reduction of over 75% roll gap is then achieved by the heated steel strip.
400 to 500 ° C. For pre-plating the tin-containing hetero-

Es sind eine Reihe Verfahren bekannt, um Alu- genen Aluminiumlagerlegierung wird zweckmäßigerminiumlegierungen durch Walzplattieren mit Stahl zur weise als zinnfreier Leichtmetallwerkstoff eine Alu-Herstellung von Verbundlagerwerkstoffen zu ver- 15 miniumlagerlegierung vom Typ AlMnMg, AlMg binden. oder AlMgSi verwendet.A number of methods are known for making aluminum alloys by roll cladding with steel or aluminum as a tin-free light metal material from composite bearing materials to 15 minium bearing alloys of the type AlMnMg, AlMg tie. or AlMgSi is used.

So ist unter anderem vorgeschlagen worden, den In Fällen, in denen an die Streckgrenze des Stahl nach entsprechender Oberflächenbehandlung auf die zinnhaltige heterogene Aluminiumlagerlegieim kalten Zustand mit einem auf 350 bis 550° C er- rung aufplattierten Leichtmetallwerkstoffs vergleichshitzten Leichtmetallband unter Walzendruck gemein- 20 weise geringe Anforderungen gestellt werden, reicht sam zu verformen und zu plattieren, wobei sich der es aus, wenn zur Vorplattierung der Aluminiumlager-Stahl um etwa 40% und das Leichtmetall um etwa legierung Aluminium verwendet wird.
60 "Ia verformen (britische Patentschrift 917 986). Auch kommt für die Vorplattierung der zinn-It has been proposed, among other things, that in cases where the yield point of the steel after appropriate surface treatment on the tin-containing heterogeneous aluminum bearing alloy in the cold state with a light metal material clad to 350 to 550 ° C, comparatively heated light metal strip under roller pressure is generally low If requirements are made, it is sufficient to deform and clad sam, whereby it is sufficient if the aluminum bearing steel is used by about 40% and the light metal is used by about aluminum alloy for pre-cladding.
60 "Ia deform (British patent specification 917 986).

Bei einem anderen als Johnson-Verfahren bekann- haltigen heterogenen Aluminiumlagerlegierüng eineIn another process known as the Johnson process, heterogeneous aluminum bearing alloy contains a

ten Walzplattierverfahren wird das Stahlband unter 25 i_n bekannter Weise ein- oder allseitig mit Aluminiumth Walzplattierverfahren is switched on, the steel strip under 25 i _n a known manner, or on all sides with aluminum

Schutzgas auf 550 bis 750° C erhitzt und unter Wal- vorplattierte AICuMg-Legierung, die schon bei ge-Protective gas heated to 550 to 750 ° C and under whale pre-clad AICuMg alloy, which is already

zendruck mit dem kalt zugeführten Leichtmetall- ringem Abwalzgrad mit dem Stahl eine hochfestewith the cold-fed light metal rings, the degree of rolling with the steel is a high-strength one

band zusammengebracht, wobei der Stahl praktisch Plattierverbindung eingeht, in Betracht,band brought together, with the steel practically entering into a cladding connection,

unverformt bleibt, während das Leichtmetall, das Je höher die Streckgrenze des auf die Aluminium-remains undeformed, while the light metal, the higher the yield strength of the aluminum

dem Stahl Wärme entzieht, um 50 bis 60 °/o verformt 30 lagerlegierung aufplattierten Leichtmetallwerkstoffsremoves heat from the steel, deforms by 50 to 60% 30 bearing alloy clad light metal material

wird. Das Leichtmetallband wird im letzten Teil mit ist, desto dünner kann die aufplattierte Schicht ge-will. The light metal band is used in the last part, the thinner the plated layer can be.

dem Stahlband gemeinsam zur Walze geführt, wobei wählt werden.the steel belt together to the roller, whereby are selected.

es durch Wärmeleitung und Strahlung auf dem Wege Die Erfindung wird im folgenden an Hand einesit by heat conduction and radiation on the way The invention is hereinafter on the basis of one

zum Walzenspalt bis auf 490° C erwärmt wird. Ausführungsbeispiels näher erläutert.is heated to the roller gap up to 490 ° C. Embodiment explained in more detail.

Diese Verfahren sind jedoch unbrauchbar für 35 Eine Lagerlegierung mit 20 % Zinn, Rest Alu-Leichtmetallegierungen mit Zinngehalten über 7 °/o, minium, wird zu Blöcken von 20 mm Dicke vergosweil unter dem Zeit-, Temperatur- und Verformungs- sen, die nach dem Erstarren jeweils zu einem Band einfluß das flüssige Zinn aus der heterogenen Legie- von 8 mm Dicke kalt ausgewalzt werden. Danach rung herausgequetscht und eine Plattierverbindung wird die Oberfläche dieses ausgewalzten Bandes verhindert wird. ' 40 durch Bürsten plattierfähig vorbereitet. Ein entspre-However, these processes cannot be used for 35 A bearing alloy with 20% tin, the remainder being aluminum light metal alloys with tin contents above 7% minium, it turns into blocks 20 mm thick under the time, temperature and deformations that each form a band after solidification Influence the liquid tin from the heterogeneous alloy of 8 mm thickness can be cold rolled. After that tion is squeezed out and a cladding bond becomes the surface of this rolled strip is prevented. 40 prepared for plating by brushing. A corresponding

Es ist deshalb vorgeschlagen worden, das Stahl- chendes Band aus einer mit Aluminium vorplattierband durch Walzplattieren mit einer Aluminium- ten AICuMg-Legierung wird nach dem Bürsten um Zinn-Legierung über ein Band aus zinnfreiem Alu- das vorgewalzte Band der Aluminiumlagerlegierung minium oder einer zinnfreien Aluminiumlegierung mit 7 °/o Zinn fest herumgelegt. Anschließend wird zu verbinden (britische Patentschrift 923 445 und 45 das umhüllte Aluminiumlagerlegierungsband mit 940 924). Durch dieses Verfahren wird zwar eine einem Walzstich von 36 bis 40 %> auf 5,6 bis 4,8 mm brauchbare Plattierverbindung zwischen der zinn- ausgewalzt und danach in mehreren kleinen WaIzhaltieen Aluminiumlegierung und dem Stahl erzielt, Stichen auf Endstärke von 1 bis 2 mm fertiggewalzt, es läßt sich dadurch jedoch nicht vermeiden, daß Das so vorplattierte Aluminiumlagerlegierungsein nicht unwesentlicher Teil des in der Aluminium- 5° band wird nunmehr in bekannter Weise nach dem Zinn-Legierung enthaltenen Zinns infolge der bei Bürsten der Oberfläche im kalten Zustand dem der Walzplattierung herrschenden Druck- und Tem- Walzenspalt zusammen mit dem rauhgeschliffenen, peraturverhältnisse aus der Aluminium-Zinn-Legie- induktiv auf 500 bis 720° C unter Schutzgas erhitzrung herausgequetscht wird. ten Stahlband zugeführt. Unter dem Walzenspalt wirdIt has therefore been proposed that the steel strip be made from a strip that has been pre-plated with aluminum by roll cladding with an aluminum th AlCuMg alloy after brushing Tin alloy over a strip of tin-free aluminum - the pre-rolled strip of aluminum bearing alloy minium or a tin-free aluminum alloy with 7% tin firmly wrapped around it. Then will to connect (British patent specification 923 445 and 45 the wrapped aluminum bearing alloy tape with 940 924). With this method, a rolling pass of 36 to 40%> Plating connection between the rolled tin and then in several small rolling brackets, usable to a length of 5.6 to 4.8 mm Aluminum alloy and the steel achieved, stitches finish-rolled to final thickness of 1 to 2 mm, however, it cannot be avoided that the thus preplated aluminum bearing alloy not insignificant part of the 5 ° band in the aluminum is now in a known manner after Tin alloy contained tin as a result of the brushing the surface in the cold state of the roll cladding prevailing pressure and tem- roll gap together with the rough-ground, temperature conditions from the aluminum-tin alloy inductively heated to 500 to 720 ° C under protective gas is squeezed out. th steel belt fed. Under the nip is

Wenn beim Walzplattieren einer vorzugsweise 55 die vorplattierte Aluminiumlagerlegierung kurzfristigWhen roll cladding a preferably 55 the pre-clad aluminum bearing alloy for a short time

mehr als 7 % Zinn enthaltenden heterogenen Alu- bis auf 490° C erhitzt und unter dem Einfluß vonmore than 7% tin containing heterogeneous aluminum heated to 490 ° C and under the influence of

miniumlagerlegierung mit Stahl eine gute Plattier- Druck und Temperatur mit dem wärmeabgebendenbearing alloy with steel a good plating pressure and temperature with the exothermic

Verbindung erzielt werden soll, muß das Austreten Stahl verschweißt.Connection is to be achieved, the outlet must be welded steel.

des flüssigen Zinns aus der Aluminiumlagerlegierung Die Querschnittsreduktion der Leichtmetallegie-of the liquid tin from the aluminum bearing alloy The cross-section reduction of the light metal

verhindert werden. 60 _rUng muß so bemessen sein, daß bei der geringst-be prevented. 60 _rU ng must be dimensioned in such a way that with the lowest

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise möglichen Verformung (25 bis 50 %>) die größtmög-According to the invention, this object is achieved in the manner possible deformation (25 to 50%>) the greatest possible

gelöst, daß die zinnhaltige heterogene Aluminium- liehe Haftfestigkeit erzielt wird. Der erforderlichesolved that the tin-containing heterogeneous aluminum lent adhesive strength is achieved. The required

lagerlegierung beidseitig mit einer mindestens 0,15 mm Verformungsgrad, der wiederum von der Freß-Bearing alloy on both sides with a deformation of at least 0.15 mm, which in turn depends on the seizure

dicken Schicht des zinnfreien Leichtmetallwerkstoffs neigung des auf die Aluminiumlagerlegierung auf-thick layer of the tin-free light metal material inclination of the aluminum bearing alloy

vorplattiert wird, wobei die Schichtdicke des auf 65 plattierten zinnfreien Leichtmetallwerkstoffs abhängt,is pre-plated, whereby the layer thickness of the tin-free light metal material plated on 65 depends,

die Aluminiumlagerlegierung aufplattierten Leicht- ist bei der Verwendung von Aluminium am ge-The aluminum bearing alloy plated-on light is the most advantageous when using aluminum

metallwerkstoifs beispielsweise 10 bis 25 °/o der ringsten.metal materials, for example, 10 to 25 per cent. of the smallest.

Schichtdicke der' Aluminiumlagerlegierung beträgt. Die Schichtdicke des auf die Aluminiumlager-Layer thickness of the 'aluminum bearing alloy is. The layer thickness of the aluminum bearing

legierung aufplattierten LeichtmetallwerkstofTs ist ferner abhängig von der bei der weiteren Bearbeitung des Verbundlagerwerkstoffs vorgeschriebenen spangebenden Bearbeitungszugabe. Beide müssen miteinander abgestimmt sein, da in jedem Fall gewährleistet sein muß, daß die Lauffläche des fertigen Lagers keine Spuren des Umhüllungswerkstoffes mehr enthält.alloy plated light metal material also dependent on the machining allowance prescribed for the further machining of the composite bearing material. Both have to be together be coordinated, since it must be guaranteed in each case that the tread of the finished Bearing no longer contains traces of the coating material.

In den Zeichnungen ist der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Verbundlagerwerkstoff beispielhaft dargestellt.In the drawings is the composite bearing material produced by the method according to the invention shown as an example.

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Verbundlagerwerkstoff, wobei das unbearbeitete Stahlband 1 mit der heterogenen zinnhaltigen Aluminiumlagerlegierung 3, die mit einem duktilen homogenen Leichtmetallwerkstoff 2 vorplattiert ist, walzplattiert ist. Aus dem Verbundlagerwerkstoff wird gemäß F i g. 2 eine Lagerschale gebogen, bei der die Iaufflächenseitige Schicht des aufplattierten Leichtmetallwerkstoffs 2 und der Stahl 1 so weit auf die Wandstärke S₁ spanend bearbeitet sind, daß an der Lauffläche keine Spuren des Leichtmetallwerkstoffs vorhanden sind.F i g. 1 shows a cross-section through the composite bearing material, the unprocessed steel strip 1 being roll-clad with the heterogeneous tin-containing aluminum bearing alloy 3, which is pre-clad with a ductile, homogeneous light metal material 2. From the composite bearing material, according to FIG. 2 bent a bearing shell, in which the Iauffläche-side layer of the plated light metal material 2 and the steel 1 are _{machined to the wall thickness S 1} so that there are no traces of the light metal material on the running surface.

In F i g. 3 ist ein Querschnitt durch den Verbundlagerwerkstoff dargestellt, bei dem die Aluminiumlagerlegierung 3, die mit einer duktilen mit Aluminium 4 allseitig vorplattierten AlCuMg-Legierung 5 umgeben ist, mit dein Stahlband 1 walzplattiert ist. Nach dem Biegen des Verbundlagerwerkstoffs zu einer Lagerschale gemäß F i g. 4 wird die laufflächenseitige Schicht des aufplattierten Leichtmetallwerkstoffs 4, 5 und der Stahl spanend bis auf die Wandstärke S₂ abgearbeitet, damit die Lauffläche der Lagerschale aus der Aluminiumlagerlegierung gebildet wird. .In Fig. 3 shows a cross section through the composite bearing material in which the aluminum bearing alloy 3, which is surrounded by a ductile AlCuMg alloy 5 pre-clad on all sides with aluminum 4, is roll-clad with the steel strip 1. After the composite bearing material has been bent into a bearing shell according to FIG. 4, the running surface-side layer of the plated-on light metal material 4, 5 and the steel are machined down to the wall thickness S ₂ , so that the running surface of the bearing shell is formed from the aluminum bearing alloy. .

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß trotz der bei der Walzplattierung herrschenden Druck- und Temperaturverhältnisse kein Zinn aus der vergleichsweise hochzinnhaltigen heterogenen Aluminiumlagerlegierung herausgequetscht wird.The advantage achieved by the invention is, in particular, that despite the roll cladding Under the prevailing pressure and temperature conditions, no tin from the comparatively high tin content heterogeneous aluminum bearing alloy is squeezed out.

Claims

Patent claims:

1. A method of manufacturing a tape for composite bearings by roll cladding a cleaned and roughened, inductive under protective gas to a temperature of 550 to 720 ° C heated steel strip with a tin-free, homogeneous light metal material Band and with a heterogeneous aluminum bearing alloy containing preferably more than 7% tin existing strip, which is fed to the roll in the cold state and placed under the roll gap by the heated steel strip about 400 to 500 ° C are heated, characterized in that the tin-containing heterogeneous aluminum bearing alloy on both sides with a thickness of at least 0.15 mm Layer of the tin-free light metal material is pre-plated.

2. Use of an aluminum alloy 'dated Type AlMnMg, AlMg or AlMgSi for pre-plating the tin-containing heterogeneous aluminum bearing alloy for the production of a belt for composite bearings according to claim 1.

3. Use of aluminum to pre-clad the tin-containing heterogeneous aluminum bearing alloy for the production of a belt for composite bearings according to claim 1.

4. Using an AlCuMg alloy clad with aluminum for pre-plating the tin-containing heterogeneous aluminum bearing alloy for the manufacture of a tape for composite bearings according to claim 1.

1 sheet of drawings