DE2551764A1

DE2551764A1 - Mit einem weichmetallfilm ueberzogener werkstoff und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2551764A1
Application number: DE19752551764
Authority: DE
Inventors: Ii Ernest P Abrahamson; Said Jahanmir; Nam P Prof Suh
Original assignee: Massachusetts Institute of Technology
Current assignee: Massachusetts Institute of Technology
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1975-11-18
Publication date: 1976-05-20
Also published as: JPS5173931A; GB1526975A; SE7512689L; CA1073283A

Description

Mit einem Weichmetallfilm überzogener Werkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung oder die weitgehende Herabsetzung der Gleitabnutzung und sie bedient sich zur Erfüllung dieses Zwecks der Eigenschaften dünner Weichmetallfilme; insbesondere betrifft die Erfindung Mittel zur Verbesserung der Abnutzungsbeständigkeiten von Metalloberflächen, die darin bestehen, dass man auf diese Oberfläche einen dünnen Weichmetallüberzug aufbringt.

Die Abnutzung bei Metallen bei Gleitkontakt von Metalloberflächen miteinander ist ein komplexes Phänomen. Zum Teil hängen die Abnutzungseigenschaften oder -bedingungen davon ab, unter welchen Bedingungen eine Metalloberfläche auf eine] anderen gleitet, sowie von den Eigenschaften der mitein-

Dr.Ha/Ma

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ander in Gleitverbindung stehenden Metalle. Bei der Untersuchung der Metallabnutzung wurden viele Mechanismen in Erwägung gezogen, nämlich eine Abnutzung durch Abrieb, Ankleben, Diffusion, Korrosion, Ermüdung und Fressen. Die Existenz einer Abnutzung durch Abrieb, Diffusion und Korrosion wurde dabei bestätigt.

In Bezug auf die Gleitabnutzung wird von Archard eine im Journal of Applied Physics 24, 981-88 (1953) beschriebene Theorie vorgeschlagen, auf die hier Bezug genommen wird. Diese Theorie besagt, dass, wenn Oberflächen-Unebenheiten miteinander in Berührung kommen und fest aneinanderhaften, die anschliessende Trennung in der Hauptsache an den Stellen der geringeren Unebenheiten erfolgt. Man'nimmt an, dass dabei von der weniger rauhen Oberfläche ein Teilchen an dem anderen Material kleben bleibt. Wenn diese so übertragenen Teilchen dann frei werden, bilden sich durch Abnutzung lose Teilchen. Die Theorie nimmt an, dass solche Abnutzungsteilchen kugelförmig sind, dass ihre Grosse von dem Kontakt mi-t Unebenheiten abhängt, und dass die Deformation auf einen Bereich nahe an dieser Kontaktstelle begrenzt ist. Obwohl diese Theorie von Archard versucht, das Abnutzungsvolumen, die Gleitgeschwindigkeit, die normale Belastung und Härte mit Versuchsergebnissen in Bezug zu bringen, lässt sle_ doch die physikalische Metallurgie der Metallverformung ausser acht und verschafft keinerlei Einsicht in Bezug auf die Abnutzung von Metallen unter verschiedenen Gleitbedingungen.

Eine zweite theoretische Erklärung der Abnutzung durch Ankleben basiert auf einer Verlagerungstheorie, plastischer Verformung und das Auftreten von Rissen in dem Metall nahe an seiner Oberfläche. Diese als Delamination

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bekannte Theorie der Abnutzung wurde von N.P. Sun in Wear 25, 111-124 (1973) beschrieben, worauf hier Bezug genommen wird.

Diese Delaminationstheorie gründet sich auf die folgenden Beobachtungen:

a) Während der Abnutzung besitzt das Material an und sehr nahe an der Oberfläche keine hohe Verlagerungsdichte, und zwar auf Grund der Beseitigung von Verlagerungen infolge der auf diese Verlagerungen nahezu parallel zu der Oberfläche wirkenden Kraft. Die Entstehung dieser Kraft ist auf die Existenz einer spannungsfreien Oberfläche zurückzuführen. Infolgedessen erleidet das Material sehr nahe der Oberfläche eine geringere Kaltverformung als in den Schichten darunter.

b) Bei andauerndem Gleiten ergeben Ansammlungen von Verlagerungen in einem begrenzten Abstand von der Oberfläche Hohlräume. Die Bildung dieser Hohlräume wird gefördert, wenn das Material eine harte Sekundärphase enthält, gegenüber welcher Verlagerungen erzwungen werden.

c) Mit der Zeit vereinigen sich die vorstehend genannten Hohlräume, entweder durch Zusammenwachsen oder durch Scherung des Metalls, was einen Riss parallel zu der Abnutzungsoberfläche bewirkt.

d) Wenn der Riss eine gewisse kritische Länge erreicht (die von dem Material abhängt), bricht das Material und die Oberfläche schert unter Erzielung einer tafelförmigen Flocke ab. Die Bildung solcher Flocken wird nachstehend als Delamination bezeichnet.

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Mit einer nachträglichen Erklärung ihrer Wirkung durch diese kürzlich entwickelte Delaminationstheorie der Abnutzung wurden bereits zahlreiche Lösungen zur Herabsetzung der Metallabnutzung infolge Gleitens vorgeschlagen, die auf der Verhinderung der Flockenbildung und dadurch der Verlängerung der Lebensdauer der Metalloberfläche beruhen. Nach neuesten Vorschlägen werden übliche Schmieröle oder -stoffe, z.B. Molybdändisulfid, Graphit oder Babbitt-Metall, verwendet, wie dies in der US-Patentschrift 3 165 567 beschrieben ist, auf die hier Bezug genommen wird. Die Verwendung von Schmierölen ist bei hoher Temperatur und hohem Vakuum nicht wirksam. Ebenso werden durch übliche Schmiermittel thermoplastische Harze, wie-sie üblicherweise für den Press- und Druckguss verwendet werden, ungünstig beeinflusst. Die Verwendung solcher Schmiermittel ist auch zur Ausschaltung eines Metall-Metallkontakts in vielen sich bewegenden Teilen unwirksam, und zwar entweder wegen baulicher Abmessungsbeschränkungen oder wegen häufiger Ein- und Ausschaltzyklen.

Zur Beseitigung dieser Probleme wurden die üblichen Schmiermittel durch Weichmetallfilme ersetzt. Die Schmierwirkung von Weichmetallfilmen, z.B. Blei oder Indium, auf harten Stahlsubstraten wurde von Bowden und Tayler in "The Friction and Lubrication of Solids", Teil 1, Seite 111, Clarendon Press, London, 1954, gezeigt. Leider sind die meisten Weichmetalle schlechte Schmiermittel, besitzen einen niedrigen Schmelzpunkt· und sind nicht oxydationsbeständig. Eine Ausnahme von dieser Regel ist Gold, das ein weiches, inertes Metall mit einem hohen Schmelzpunkt ist. Infolge dieser Eigenschaften wurde man auf Gold als Schmiermittel zur Tren-

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nung von Metalloberflächen und zur Erzielung eines leicht abgescherten Bereichs aufmerksam. Diese Verwendung wurde von R. Takagi und T. Liu in ASLE Transactions, 10, 115-123 (1967) und ASLE Transactions, 11, 68-71 (1968) beschrieben, worauf hier Bezug genommen wird. Diese Goldfilme wurden entweder in Dicken von 5 bis 20 ,um gebildet oder mit anderen Schichten aus einem anderen Metall, z.B. Nickel, als integrierender Teil kombiniert.

Für die Pressformung von Kunststoffen wurden zahlreiche Metallüberzüge verwendet. Diese umfassen z.B. Aluminium mit einer Überzugsstärke von 2 - 7 x 10 Aim, wie dies in der US-Patentschrift 2 979 773 beschrieben ist; Bronze mit einer Dicke von etwa 3000 um, beschrieben in der US-Patentschrift 2 851 331; und Zinn mit einer Stärke von etwa 2500 - 4000 um, beschrieben in der US-Patentschrift 2 86O 947. Diese Metallüberzüge sollen eine wirksame Wärmeleitung ergeben und gleichzeitig die Oberfläche der Hartmetallform vor chemischen Wechselwirkungen mit den thermoplastischen Harzen schützen. Andere Metallüberzüge, z.B. amalgamiertes Quecksilber, (beschrieben in der US-Patentschrift 2 705 669), verhindern nicht nur eine chemisch eingeleitete Zerstörung der Metalloberfläche, sondern erhöhen auch die Neigung des Harzes, an der Oberfläche der Metallform zu haften. Eine solche Amalgamierung erhöht die Lebensdauer der Form um das Zehnfache.

Obwohl die vorstehend beschriebenen Metallüberzüge in vielen Fällen die Lebensdauer der Metalloberfläche erhöhen, bieten sie doch gewisse Schwierigkeiten. So sind z.B. viele temperaturempfindlich und schmelzen bei Temperaturen, die für viele Formvorgänge verhältnismässig

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niedrig sind. Wichtiger ist, dass eine Dslaminations-Abnutzung innerhalb des Metallüberzugs selbst auftritt, so dass zwar die Metalloberfläche sich nicht abnutzt, jedoch der Überzug eine Abnutzung erfährt, was die gleichen Probleme ergibt, wie sie bei der Delamination der Metalloberfläche auftreten.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, dass die Abnutzungsbeständigkeit einer mit einer anderen Metalloberfläche in Gleitkontakt befindlichen Metalloberfläche wesentlich gegenüber der nach den bisherigen Methoden erzielbaren erhöht werden kann, wenn man einen verhältnismässig dünnen Überzug eines Weichmetalls auf die Metalloberfläche aufbringt. Die erfindungsgemäss verwendeten Überzüge unterscheiden sich von den bisher verwendeten Weichmetallüberzügen durch ihre Dicke (oder genauer ausgedrückt, die Dünne des Überzugs). So beträgt bei Verwendung von z.B. Kadmium als Überzugsmetall die maximale Dicke des Überzugs etwa 1,0 um und variiert vorzugsweise zwischen etwa 0,05 und 05 Aim. Das steht im Gegensatz zu den bekannten Überzügen, wie sie z.B. vorstehend beschrieben sind, wo die geringste angegebene Überzugsdicke etwa 2,5 um für Zinn beträgt.

Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, nimmt man an, dass die dünnen erfindungsgemässen Überzüge v/irksamer sind als die verhältnismässig dickeren bekannten Überzüge, weil die erfindungsgemässen Überzüge zu dünn sind, um eine Delaminations-Abnutzung zu erfahren, wie dies nachstehend im einzelnen erläutert wird.

In der Zeichnung zeigen: .

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Fig. 1 eine graphische Darstellung, welche den Verschleiss von zwei gegeneinander gleitenden Zylindern aus kadmium-plattiertem 1018-Stahl in Milligramm als Funktion der Dicke eines Kadmiumüberzugs in Mikron unter einer Belastung von 5 Pfund sowohl in einer Argon- als auch Luftatmosphäre zeigt;

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Reibungskoeffizienten von zwei Zylindern aus kadmiumplattiertem 1018-Stahl, die gegeneinander gleiten, als Funktion der Dicke eines Kadmium-Überzugs in Mikron unter einer Belastung von 5 Pfund sowohl in einer Argon- als auch einer Luftatmosphäre;

Fig. 3 eine Mikrophotographie von Verschleissspuren von nicht-plattiertem Stahl in einer Argonatmosphäre unter einer Belastung von 2,25 kg nach einer Gleitstrecke von 45 m;

Fig. 4 eine Mikrophotographie der Verschleissspuren von eine 0,1 um dicke Kadmiumplattierung tragendem Stahl in einer Argonatmosphäre unter einer Belastung von 2,25 kg nach einer Gleitstrecke von 45 m;

Fig. 5 eine Mikrophotographie einer Beschädigung unter der Oberfläche und einer Deformierung von nicht-plattiertem Stahl in einer Argonatmosphäre unter einer Belastung von 2,25 kg nach einer Gleitstrecke von 45 m und

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Fig. 6 eine Mikrophotographie einer Beschädigung unterhalb der Oberfläche und einer Deformierung von mit einer 0,1 um dicken Kadmiumplattierung versehenem Stahl in einer Argonatmosphäre unter einer Belastung von 2,25 kg nach einer Gleitstrecke von 54 m.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

Wie bereits gesagt, erzielt man eine beträchtliche Erhöhung der Lebensdauer einer in Gleitkontakt mit einer anderen Oberfläche befindlichen Metalloberfläche, wenn man auf der Metalloberfläche einen verhältnismässig dünnen Überzug aus einem Weichmetall anbringt. Der hier verwendete Ausdruck "Weichmetall" soll die Metalle mit einer flächenzentrierten kubisch oder hexagonal dichten Kugelpackung mit C/A ^ 1,633 und deren Legierungen umfassen. Beispiele für in den Rahmen der Erfindung fallende Metalle sind Zinn, Aluminium, Indium, Blei, Platin, Palladium und Kupfer. Bevorzugte Metalle sind Kadmium und Gold, wobei Kadmium das am meisten bevorzugte ist.

Die durch Verwendung eines dünnen Überzugs im Gegensatz zu den bekannten dickeren Überzügen erzielten verbesserten Ergebnisse lassen sich unter Zugrundelegung der vorstehend beschriebenen Delaminationstheorie der Abnutzung erklären. Wie vorstehend gesagt, erfolgt eine plastische Verformung, wenn zwei Oberflächen miteinander in Gleitkontakt sind,.wobei in der Oberfläche Verlagerungen erzeugt werden, welche durch die auf die spannungsfreie Oberfläche zurückzuführende Kraft beseitigt werden. Es

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treten jedoch unterhalb der Oberfläche plastische Deformationen auf, und zwar in der Regel bis zu einer Tiefe von 40 bis 80 um, die bleiben und sich in der Schicht unter Bildung von Hohlräumen und Ansätzen für Risse in der deformierten Unterschicht ansammeln. Mit zunehmender Verformung dieser unter der Oberfläche befindlichen Schicht wachsen die Hohlräume und es werden nahezu parallel zu der Abnutzungsspur verlaufende Oberflächenrisse gebildet. Diese Risse oder Sprünge führen schliesslich zu einer Abscherung der Oberfläche unter Bildung dünner Abnutzungsplättchen infolge Delamination. Die bekannten Leichtmetallüberzüge ergeben zwar zunächst infolge der niedrigeren Verlagerungsdichte in der Schicht unterhalb der weichen Oberfläche eine gewisse Schmierwirkung, erleiden jedoch bald eine Delamination infolge Abnutzung innerhalb der weichen Metallschicht selbst. Diese Delaminations-Abnutzung erzeugt infolge Hohlraumbildung innerhalb des Films selbst Abnutzungsteilchen, die die erforderliche Schmierung stören. Diese Delamination innerhalb des Films wird von R. Takagi und Ti Liu in ASLE Transactions, 11, 64-71 (1968), beschrieben. Dort wurden massig grosse dünne Goldflocken beobachtet und einer Ablösung von dem Substrat infolge Ermüdung an der Zwischenfläche zwischen Substrat und Plattierung zugeschrieben. Tatsächlich nimmt man an, dass solche Flocken Anzeichen für eine Delamination innerhalb des Films sind.

Der erfindungsgemässe dünne Metallüberzug ist zu dünn, um Verlagerungen innerhalb seiner eigenen Schicht beizubehalten, weshalb eine Delaminaions-Abnutzung nicht auftritt. Das ist darauf zurückzuführen, dass der dünne

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Überzug sich laufend ohne merkliche Härtung deformiert, da bei Entstehung von Verlagerungen sie sich an der Zwischenfläche zwischen dem abgeschiedenen Metall und dem Substrat aufbauen, und wenn die Gleitfläche sich nach vorwärts bewegt, werden diese Verlagerungen durch die Oberfläche der Abnutzungsspur freigegeben. Ausser dieser auf Verlagerungen in unmittelbarer Nähe der freien Oberfläche wirkenden Kraft wirkt noch eine andere Kraft auf Verlagerungen in Metallen mit geringem Scherungsmodul so, dass diese Verlagerungen von der Zwischenfläche zurückgestossen werden. Im Fall hoher Spannungen wird eine gewisse Übertragung von Verlagerungen auf das Substratmaterial erfolgen und es werden darin einige erzeugt werden. Die Verlagerungsübertragung ist jedoch wesentlich geringer als sie an einem nichtüberzogenen Material beobachtet würde, und zwar wegen der geringeren übertragenen Tangentialkraft. Die zusammengesetzte Oberfläche verzögert damit die Delamination des Substratmaterials wesentlich.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Theorie darf die Dicke des erfindungsgemässen Überzugs auf der zu schützenden Metalloberfläche einen gegebenen Höchstwert nicht überschreiten, damit innerhalb des Metallüberzugs selbst keine Delamination auftritt. Die maximale Dicke variiert je nach dem verwendeten Überzugsmetall und ein alle Weichmetalle einschliessender allgemeiner Bereich kann nicht angegeben werden. Fest steht jedoch, dass die Dicke diejenige, bei welcher eine Delamination innerhalb des Überzugs auftritt, nicht übersteigen darf. Eine angenäherte Dicke (h) jeder beliebigen Schicht kann aus der folgenden Gleichung berechnet werden:

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h = Gb

worin G der Scherungsmodul in ky/cm , Tf die Reibungsspannung in ky/cm , b der Burger¹sehe Vektor in A und ν das Poisson'sche Verhältnis ist.

Wendet man diese Formel auf Kupfer an, wo

G = 2,2 χ 10⁶

■Tf = 4

ν = 0,33

b = 2 bis 5 A*

ist, so ergibt sich die bevorzugte Dicke (h) zu 10 bis 20 um.

Innerhalb dieses Bereichs kann man die angenäherte Dicke des Überzugs für jedes gegebene Weichmetall mittels Routineversuchen ermitteln.

In Bezug auf die Mindestdicke des Überzugs wird festgestellt, dass diese ausreichen muss, um die gewünschte Herabsetzung der Abnutzung zu ergeben. Diese Mindestdicke hängt von dem verwendeten Metall ab, beträgt jedoch in typischer Weise mindestens 0,05/um und vorzugsweise mindestens 0,1 um.

Das Substrat, auf welches der Metallüberzug aufgebracht wird, kann jedes Metall, Nichtmetall, jeder Kunststoff oder jedes Karbid mit einer höheren Fliessspannung als der Überzug sein. Vorzugsweise ist das Substrat gegenüber dem Überzug ziemlich hart. Diese relative Härte kann auch durch Verwendung mehrerer Überzüge bewirkt

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werden. So kann eine Basis mit mittelerer Härte mit einer Schicht aus sehr hartem Material überzogen werden, und diese harte Schicht wird dann mit einer dünnen Weichmetallschicht gemäss der Erfindung überzogen.

Typische Substrate sind solche, wie sie für einen Gleitkontakt verwendet werden. Erfindungsgemäss überzogene Substrate besitzen somit viele verschiedene Anwendungen als Teile in Pressformen, Achslagern, Kugellagern, Getrieben und dergleichen.

Die Art der Aufbringung des Überzugs ist nicht kritisch und jede bekannte Überzugsmethode ist anwendbar. So eignet sich eine Vakuumabseheidung, sowie elektrolytische und stromlose Plattierungen.

Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform werden die in Gleitkontakt befindlichen Metallsubstrate jeweils mit verschiedenen Metallen überzogen, d.h. Kadmium und Gold oder Kupfer-Kadmium. Dieser zweifache Überzug setzt eine Legierungsbildung deutlich herab und vermindert somit die Reibung zwischen den Schichten.

Die Erfindung wird unter Bezug auf die folgenden Beispiele besser verständlich, in welchen Verschleissprüfungen auf einer Drehbank mit einem auf einem zylindrischen Prüfstück laufenden zylindrischen Gegenkörper durchgeführt wurden. Die Prüfstücke wurden mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 180 cm/Minute gedreht und ortsfeste Stifte wurden unter einer senkrechten Belastung von 2,25 kg an die Prüfstücke angedrückt. Die senkrechten und die Reibungskräfte wurden mittels eines Dynamometers und eines Sanborne-AufZeichners gemessen. Das geprüfte Material war AISI 1018-Stahl, der technisch in verschiedenen Stärken mit verschiedenen Metallen elektroplattiert

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war. Die Prüfstücke besassen einen Durchmesser von 1/4", eine Länge von 3" und einen 16 RMS-Feinschliff und waren bei 670 C 10 Stunden unter 5 x 10 ^ Torr vor dem Plattieren geglüht worden. Die den zylindrischen Gegenkörper bildenden Stifte waren aus dem gleichen Material und in ähnlicher Weise elektroplattiert.

Vor der Prüfung wurden die Proben entfettet und mit einer Genauigkeit von 0,05 mg gewogen. Die Verschleissprüfungen wurden trocken durchgeführt, und zwar sowohl in Luft als auch in Argon bei Raumtemperatur über eine Gleitstrecke von 54 m.

Anschliessend an die Verschleissprüfungen wurden lose Abnutzungsteilchen sorgfältig von den Proben abgebürstet und diese wurden gewogen. Die Verschleissspuren wurden mit einem Abtast-Elektronenmikroskop beobachtet.

Beispiele 1-4

Elektroplattiertes Kadmium

Beispiel	Überzug (um)
1	0,075
2	0,1
3	1,0
4	10

Verschleiss (g/cm χ 10*" )

0,5

3,0

85,0

(1) enthält auch einen Anteil auf Grund von Abrieb infolge der extremen Dünne des Überzugs.

Wie kritisch die Filmdicke ist, lässt sich am besten aus Fig. 1 und 2 der Zeichnung ersehen, welche die Abhängigkeit des Verschleisses und des Reibungskoeffizienten von der Überzugsdicke zeigen. In beiden Fällen

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beobachtet man bei erfindungsgemäss plattierten Substraten ein wesentlich verbessertes Verschleissverhalten im Verhältnis zu dem mit dickeren Überzügen entsprechend dem Stand der Technik erzielten schlechteren Verhalten.

Fig. 3 und 4 ermöglichen einen Vergleich der Verschleissspuren von unplattierten Proben mit Proben, die eine 0,1 jum dicke Kadmiumplattierung tragen. Die Verschleissspuren der unplattierten Proben (Fig. 3) erscheinen ziemlich grob mit einem kraterartigen Aussehen, was ein Anzeichen dafür ist, dass viele dünne Verschleissplättchen in der Spur abgetrennt wurden. Die Verschleissspur der plattierten Probe ist hingegen viel glatter mit parallelen Furchen in der Gleitrichtung. Nur ganz geringe Anzeichen für eine Delamination werden beobachtet.

Fig. 5 und 6 vergleichen die Beschädigung und Deformation des unplattierten Stahls (Fig. 5) und des mit einer 0,1 Aim dicken Kadmiumplattierung versehenen Stahls in Argon (Fig. 6) unterhalb der Oberfläche. Die plattierte Probe hat nur eine geringe Deformation erfahren und enthält nur wenige Hohlräume und Sprünge unter der Oberfläche. Die Tatsache, dass die plattierten Proben einige Hohlräume und Sprünge in dem Stahlsubstrat aufweisen, zeigt an, dass die Kadmiumschicht eventuell entfernt wird, wenn das Stahlsubstrat delaminiert. Diese Hypothesen wurden untersucht und tatsächlich wurde die Kadmiumschicht durch Delamination unterhalb der Oberfläche nach 86 m Gleiten entfernt; der unplattierte Stahl wäre jedoch bei der gleichen Gleitstrecke um mehr als mindestens das 5000-fache abgenutzt worden.

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Beispiele 5-9

Durch Elektroplattierung aufgebrachtes Kupfer

Beispiel

12

Überzug (um)

Verschleiss (g/cm χ 10*" )

5	0,1	302	- 12	Reifungskoeffizient
6	1,0	315
7	5,0	200
8	10,0	10
9	20,0	35
10	35	220
	Beispiele 11
Beispiel	Überzug (um)

Kadmium(0,1)-Kupfer(10

Kadmium(0,1)-Gold(5)

0,1

0,08

Die beträchtliche Verminderung des Metallverschleisses, wie man sie bei Verwendung der erfindungsgemässen dünnen Weichmetallfilme erzielt, stellt eine beachtliche technische Verbesserung dar, da dadurch die Lebensdauer einer gleitenden Fläche durch Verzögerung der Delamination infolge plastischer Verformung erhöht wird und weiter eine innerhalb des Films stattfindende Delamination verhindert wird, welche bisher die Verwendung von Überzügen aus Weichmetallen als Schmiermittel begrenzte.

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Claims

Patentansprüche

1) Werkstoff mit einer mit einem Weichmetall überzogenen harten Schutzoberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichmetallüberzug eine maximale Dicke besitzt, bei welcher innerhalb des Überzugs noch keine Delamination eintritt.

2) Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Weichmetall aus einem solchen mit flächen zentrierter kubischer oder hexagonal dichter Kugelpackung (C/A^ 1,633) und Legierungen derselben besteht.

3) Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Weichmetall Kadmium ist.

4) Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Dicke 1,0 um beträgt.

5) Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Dicke 0,5 um beträgt.

6) Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Weichmetall Gold ist.

7) Gegenstand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Dicke 5 >um beträgt.

8) Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Weichmetall Kupfer ist.

9) Gegenstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Dicke 10 um beträgt.

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10) Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratoberfläche aus einem Material mit einer höheren FIiessspannung als der Überzug besteht.

11) Gegenstand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus Metall besteht.

12) Gegenstand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Nicht-Metall ist.

13) Gegenstand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Kunststoff ist.

14) Gegenstand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Karbid ist.

15) Gegenstand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus einem auf einer Unterlage befindlichen Überzug besteht.

16) Anordnung mit aufeinander gleitenden Werkstoffen gemäss einem der Ansprüche" 1 bis 15.

17) Anordnung gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichmetallüberzüge auf den aufeinander gleitenden Werkstoffen verschieden sind.

18) Verfahren zur Herabsetzung des Verschleisses von miteinander in dynamischem Kontakt stehenden Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens eine der Oberflächen mit einem dünnen Weichmetallüberzug gemäss einem der Ansprüche 1 bis 15 versieht.

19) Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass jede Oberfläche mit einem anderen Weichmetall überzogen wird.

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