DE4231862A1 - METAL BEARING FOR LARGE ENGINES - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Metall-Lager für Großmotoren, bei denen das Metall-Lager hervorragende Eigenschaften hinsicht lich der Ermüdungsbeständigkeit und der Beständigkeit gegen über einem fressenden Verschleiß aufweist.The invention relates to metal bearings for large engines which the metal bearing has excellent properties Lich the fatigue resistance and the resistance against has an eroding wear.
Legierungen nach dem Stand der Technik haben erwünschte Ei genschaften, wie Ermüdungsbeständigkeit, Beständigkeit gegen über fressendem Verschleiß, Einbettbarkeit und Affinität. Alle diese Eigenschaften sind von extremer Wichtigkeit für Metall-Lager von Großmotoren. Es sind schon verschiedene Le gierungen vorgeschlagen worden, bei denen die Beständigkeit gegenüber fressendem Verschleiß und die Ermüdungsbeständig keit verbessert worden sind. Jedoch müssen im Hinblick auf die raschen Fortschritte der derzeitigen Verbrennungskraftma schinen Metall-Lager unter scharfen Bedingungen eingesetzt werden. Aus diesem Grunde sind nunmehr Metall-Lager mit gün stigen Eigenschaften sowohl hinsichtlich der Ermüdungsbestän digkeit als auch der Beständigkeit gegenüber fressendem Ver schleiß erforderlich.Prior art alloys have desired egg properties such as fatigue resistance, resistance to about eating wear, embeddability and affinity. All of these properties are extremely important for Metal bearings of large engines. There are different Le Alliances have been proposed where the consistency against eating wear and the fatigue resistant speed have been improved. However, with regard to the rapid progress of the current internal combustion engine Schinen metal bearings used under harsh conditions will. For this reason, metal bearings are now green properties both in terms of fatigue resistance resistance as well as resistance to guzzling ver wear required.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Metall-Lager vom Al- Sn-Typ mit einem hohen Gehalt an Sn für Großmotoren bereitzu stellen, das vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich der Er müdungsbeständigkeit und der Beständigkeit gegenüber fressen dem Verschleiß hat.The object of the invention is therefore to provide a metal bearing made of aluminum. Sn type with a high content of Sn ready for large engines represent the advantageous properties in terms of Er fatigue resistance and resistance to eating the wear.
Bei solchen Legierungen ist es im allgemeinen so, daß bei Er höhung des Sn-Gehalts die Beständigkeit gegenüber fressendem Verschleiß verbessert wird und die Ermüdungsbeständigkeit verschlechtert wird. Andererseits wird bei abnehmenden Gehal ten an Sn die Ermüdungsbeständigkeit verbessert, obgleich sich die Beständigkeit gegenüber fressendem Verschleiß ver schlechtert. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Bestän digkeit gegenüber fressendem Verschleiß selbst bei geringen Sn-Mengen durch Zugabe von Pb zu erhöhen. Gemäß einem weite ren Vorschlag ist eine Verbesserung dadurch erzielt worden, daß die Ermüdungsbeständigkeit auf ihrem Niveau gehalten wer den kann, wenn man selbst bei großen Sn-Mengen Bi zusetzt.With such alloys it is generally the case that with Er Increasing the Sn content the resistance to feeding Wear is improved and fatigue resistance is deteriorating. On the other hand, with decreasing salary at Sn improves fatigue resistance, although resistance to eating wear worsened. The stocks have already been proposed resistance to erosive wear even at low levels Increase Sn levels by adding Pb. According to a wide Their proposal has been improved by that fatigue resistance is kept at their level this can happen if you add Bi even with large amounts of Sn.
Die oben erwähnte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Me tall-Lager für Großmotoren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es drei Schichten, nämlich eine Stahlstützschicht, eine Zwischenbindungsschicht und eine Lagerlegierungsschicht enthält, wobei die Zwischenbindungsschicht aus Reinaluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, wobei die ge nannte Lagerlegierungsschicht aus 35 bis 65 Gew.-% Sn, insge samt 0,5 bis 10 Gew.-% Pb und Bi, 0,1 bis 1,5 Gew.-% Cu, und zum Rest im wesentlichen Al und erschmelzungsbedingten Ein schlüssen besteht.The above-mentioned object is achieved by a Me tall bearings for large engines solved, which is characterized is that there are three layers, namely a steel support layer, an intermediate bond layer and a bearing alloy layer contains, wherein the intermediate bond layer of pure aluminum or an aluminum alloy is produced, the ge called alloy layer of 35 to 65 wt .-% Sn, in total including 0.5 to 10% by weight of Pb and Bi, 0.1 to 1.5% by weight of Cu, and the rest essentially Al and melting-related Ein conclusions.
Durch die Erfindung wird ein weiteres Metall-Lager für Groß motoren bereitgestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es vier Schichten, nämlich eine Stahlstützschicht, eine Zwi schenbindungsschicht, eine Lagerlegierungsschicht und eine Oberflächenschicht enthält, wobei die Zwischenbindungsschicht aus Reinaluminium oder einer Al-Legierung hergestellt ist, wobei die genannte Lagerlegierungsschicht aus 35 bis 65 Gew. % Sn, insgesamt 0,5 bis 10 Gew.-% Pb und Bi, 0,1 bis 1,5 Gew.-% Cu, und zum Rest im wesentlichen Al und erschmelzungs bedingten Einschlüssen besteht; und wobei die Oberflächen schicht aus Pb oder Sn oder einer Legierung von pb und/oder Sn besteht.Through the invention, another metal warehouse for large Motors provided, which is characterized in that there are four layers, namely a steel support layer, an intermediate bond layer, a bearing alloy layer and a Contains surface layer, the intermediate bond layer is made of pure aluminum or an Al alloy, wherein said bearing alloy layer from 35 to 65 wt. % Sn, total 0.5 to 10 wt% Pb and Bi, 0.1 to 1.5 % By weight Cu, and the rest essentially Al and melting conditional inclusions; and being the surfaces layer of Pb or Sn or an alloy of pb and / or Sn exists.
Im Falle der ersten und der zweiten Ausführungsform kann die Lagerlegierungsschicht zusätzlich mindestens eine Komponente aus weiteren Elementen, ausgewählt aus der Gruppe Mn, Ni, Si, Ag, Mg, Sb und Zn, enthalten, wobei der Gesamtgehalt dieser zusätzlichen Elemente nicht mehr als 5 Gew.-% beträgt.In the case of the first and the second embodiment, the Bearing alloy layer additionally at least one component from further elements, selected from the group Mn, Ni, Si, Ag, Mg, Sb and Zn, included, the total content of these additional elements is not more than 5% by weight.
Nachstehend werden die Gründe für die Festlegung der Zusam mensetzung (Ober- und Untergrenze) jeder Schicht der erfin dungsgemäßen Metall-Lager näher erläutert.The reasons for the determination of the co setting (upper and lower limit) of each layer of the invented metal bearing according to the invention explained in more detail.
Zu ihrer Herstellung wird ein herkömmlicher Stahl, bei spielsweise ein "structural carbon"-Stahl, wie er in der Japanischen Industrienorm festgelegt ist, verwendet. Die bevorzugte Dicke der Stahlunterlage sollte im Bereich von 1 mm bis 20 mm liegen.A conventional steel is used to manufacture them for example a "structural carbon" steel as used in the Japanese industry standard is used. The preferred thickness of the steel pad should be in the range from 1 mm to 20 mm.
Diese Schicht liefert eine bessere Haftung zur Verbin dung der Stahlunterlage mit der Lagerlegierungsschicht. Diese Schicht besteht aus reinem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wobei mindestens eine Art von weite ren Elementen, wie Cu, Si, Mn und Zn, in einer Menge von 0,1 bis 2 Gew.-% zugesetzt worden sein kann. In dieser Zusammensetzung hat die Zugabe der Elemente keinen Ef fekt. Sie ist weiterhin auch dann insignifikant, wenn die in Gew.-% ausgedrückte Menge des weiteren Elements weniger als 0,1 % beträgt. Mengen von mehr als 2 Gew.-% sind ungeeignet, da dann die Zwischenbindungsschicht brüchig wird. Die bevorzugte Dicke der Zwischenbindungs schicht sollte im Bereich von 0,01 mm bis 0,15 mm lie gen.This layer provides better adhesion to the joint of the steel base with the bearing alloy layer. This layer consists of pure aluminum or a Aluminum alloy, with at least one kind of wide elements such as Cu, Si, Mn and Zn in an amount of 0.1 to 2 wt .-% may have been added. In this Composition, the addition of the elements has no ef fect. It is still insignificant even if the amount of the further element expressed in% by weight is less than 0.1%. Amounts greater than 2% by weight are unsuitable because then the intermediate bond layer becomes fragile. The preferred thickness of the intermediate bond layer should be in the range of 0.01 mm to 0.15 mm gene.
Die bevorzugte Dicke der Lagerlegierungsschicht sollte im Bereich von 0,2 mm bis 3 mm liegen.The preferred thickness of the bearing alloy layer should be are in the range of 0.2 mm to 3 mm.
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a) Sn: 35 bis 65 Gew.-%
Hauptzweck der Zugabe der Komponente Sn ist die Er zielung einer Schmierwirkung. Bei Mengen von weni ger als 35 Gew.-% werden die Beständigkeit gegen über fressendem Verschleiß und die Einbettbarkeit unzureichend. Bei Mengen von mehr als 65 Gew.-% wird die Ermüdungsbeständigkeit der Lagerlegie rungsschicht unzureichend. Weiterhin werden in die sem Fall die Gießeigenschaften verschlechtert.a) Sn: 35 to 65% by weight
The main purpose of adding component Sn is to achieve a lubricating effect. With amounts of less than 35% by weight, the resistance to excessive wear and the embeddability become insufficient. If the amount is more than 65% by weight, the fatigue resistance of the bearing alloy layer becomes insufficient. Furthermore, the casting properties are deteriorated in this case. -
b) Pb und Bi: insgesamt 0,5 bis 10 Gew.-%
Sowohl Pb als auch Bi dienen dazu, die Sn-Eigen schaften der Schmierung und der Affinität zu ver stärken. Weiterhin wird Bi mit Sn deswegen legiert, um die Härte der Sn-Phase zu erhöhen, was eventuell zu einer Verbesserung der Ermüdungsbeständigkeit beiträgt. Die Beständigkeit gegenüber fressendem Verschleiß und die Ermüdungsbeständigkeit können nämlich gleichzeitig durch das gemeinsame Vorliegen von pb und Bi in der Sn-Phase verbessert werden.b) Pb and Bi: a total of 0.5 to 10% by weight
Both Pb and Bi serve to reinforce the Sn properties of the lubrication and affinity. Furthermore, Bi is alloyed with Sn in order to increase the hardness of the Sn phase, which may contribute to an improvement in fatigue resistance. Resistance to erosive wear and fatigue resistance can be improved at the same time by the joint presence of pb and Bi in the Sn phase. - Der Effekt der weiteren Elemente wird nicht er zielt, wenn die Gewichtsmenge jedes der weiteren Elemente, Pb und Bi, weniger als 0,1 Gew.-% beträgt und wenn die Gesamtmenge dieser Elemente weniger als 0,5 Gew.-% ist. Wenn weiterhin die Gesamtmenge von Pb und Bi über 10 Gew.-% hinausgeht, dann fällt der Schmelzpunkt zu stark ab, so daß eine unzurei chende Festigkeit bei hohen Temperaturen hervorge rufen wird. Weiterhin kommt es in diesem Falle zu Herstellungsschwierigkeiten.The effect of the other elements will not aims if the amount of weight of each of the others Elements, Pb and Bi, is less than 0.1% by weight and if the total amount of these items is less than 0.5% by weight. If the total continues of Pb and Bi exceeds 10% by weight, then falls the melting point decreases too much, so that an insufficient appropriate strength at high temperatures will call. In this case it also happens Manufacturing difficulties.
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c) Cu: 0,1 bis 1,5 Gew.-%
Der Zweck der Zugabe der komponente Cu besteht darin, die Ermüdungsbeständigkeit des Lagers sowie die Bindungskraft mit der Oberflächenschicht zu verbessern. Der Effekt der weiteren Elemente wird nicht erhalten, wenn der Gehalt des weiteren Ele ments Cu weniger als 0,1 Gew.-% ist. Andererseits wird bei Mengen von mehr als 1,5 Gew.-% die Härte der Legierung zu hoch, wodurch die Anfangsaffinität und die Einbettbarkeit und dergleichen verschlech tert werden. In diesem Fall erschwert auch die Ver ringerung der Duktilität die Herstellung des Mate rials.c) Cu: 0.1 to 1.5% by weight
The purpose of adding the component Cu is to improve the fatigue resistance of the bearing as well as the binding force with the surface layer. The effect of the further elements is not obtained if the content of the further element Cu is less than 0.1% by weight. On the other hand, if the amount is more than 1.5% by weight, the hardness of the alloy becomes too high, whereby the initial affinity and the embeddability and the like are deteriorated. In this case, the reduction in ductility also complicates the manufacture of the material. - d) Mn, Ni, Si, Ag, Mg, Sb und Zn: Gesamtmenge von min destens einer dieser Komponenten nicht mehr als 5 Gew.-%.d) Mn, Ni, Si, Ag, Mg, Sb and Zn: total amount of min at least one of these components not more than 5 % By weight.
- Der Zweck der Zugabe dieser Komponenten besteht darin, die mechanischen Festigkeitseigenschaften der Aluminiummatrix zu verbessern. Wenn die Gesamt menge dieser zugegebenen Komponenten über 5 Gew.-% hinausgeht, dann werden die Eigenschaften der Affi nität und der Einbettbarkeit verschlechtert. Aus diesem Grunde wird daher die Obergrenze bei insge samt 5 Gew.-% angesetzt.The purpose of adding these components is in the mechanical strength properties to improve the aluminum matrix. If the total amount of these added components over 5% by weight goes beyond, then the characteristics of the Affi nity and embeddability deteriorated. Out for this reason, the upper limit is in total together with 5% by weight.
Der Zweck für die Vorsehung dieser Schicht besteht darin, die Beständigkeit gegenüber fressendem Ver schleiß, die Einbettbarkeit und die Affinität und der gleichen unter den verschiedenen Eigenschaften des La gers zu verbessern. Die Oberflächenschicht besteht hauptsächlich aus Pb, Sn, und ihren Legierungen. Cu und/oder In können als weitere Elemente zur Verbesserung der Eigenschaften der Oberflächenschicht zugesetzt wer den.The purpose for the provision of this layer is in the resistance to guzzling ver wear, the embeddability and the affinity and the same among the different properties of La gers to improve. The surface layer is there mainly from Pb, Sn, and their alloys. Cu and / or In can be used as further elements for improvement who added the properties of the surface layer the.
Eine dünne Schicht, wie eine Nickelplattierung, kann zwischen der Lagerlegierungsschicht und der Oberflächen schicht vorgesehen sein, so daß eine bessere Bindung der Lagerlegierungsschicht mit der Oberflächenschicht er zielt wird.A thin layer, such as nickel plating, can between the bearing alloy layer and the surfaces Layer should be provided so that a better binding of the Bearing alloy layer with the surface layer is aimed.
Zum Beschichten der Oberflächenschicht können PVD oder dergleichen zur Bindung zusätzlich zu einem Elektroplat tieren eingesetzt werden.PVD or. Can be used to coat the surface layer the like for binding in addition to an electroplat animals are used.
Eine bevorzugte Dicke der Oberflächenschicht ist im Be reich zwischen 1 und 30 µm.A preferred thickness of the surface layer is in the Be rich between 1 and 30 µm.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will become more apparent from the accompanying drawings explained. Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Metall-La gers mit 3 Schichten; und Fig. 1 shows a cross section of a metal La gers according to the invention with 3 layers; and
Fig. 2 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Metall-La gers mit 4 Schichten. Fig. 2 shows a cross section of a metal La gers according to the invention with 4 layers.
Die Tabellen 1 und 2 zeigen die metallurgische Zusammenset zung der Lagerlegierungsschichten, die für die erste und die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Metall-Lager verwendet werden und der herkömmlichen Al-Sn-Lagerlegierungs schichten.Tables 1 and 2 show the metallurgical composition of the bearing alloy layers, that for the first and the second embodiment of the metal bearing according to the invention and the conventional Al-Sn bearing alloy layers.
Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagers ist ein dreischichtiges Verbundelement (bestehend aus einer La gerlegierungsschicht, einer Zwischenbindungsschicht und einer Stahlstützschicht) mit einer Dicke von 1,65 mm. Das Lager ist durch folgende Stufen hergestellt worden: ein Legierungsblech mit der Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 und Tabelle 2, und eine Aluminiumfolie werden miteinander laminiert und verbun den, indem sie auf einem Walzenstuhl verwalzt werden. Auf diese Weise wird ein Verbundblech mit einer Gesamtdicke von 1 mm hergestellt. Sodann werden das Verbundblech und die Stahl unterlage mit einer Dicke von 2 mm durch Verwalzen unter Druck miteinander verbunden. Auf diese Weise wird erfolgreich das oben genannte dreischichtige Verbundelement erhalten.The first embodiment of the bearing according to the invention is a three-layer composite element (consisting of a La alloy layer, an intermediate bond layer and one Steel support layer) with a thickness of 1.65 mm. The camp is produced by the following stages: an alloy sheet with the composition according to Table 1 and Table 2, and an aluminum foil are laminated and bonded together by being rolled on a roller mill. On in this way a composite sheet with a total thickness of 1 mm manufactured. Then the composite sheet and the steel underlay with a thickness of 2 mm by rolling under Pressure connected. This way it becomes successful obtained the above three-layer composite element.
Die Dicke der Lagerlegierungsschicht beträgt 0,42 mm bis 0,43 mm. Diejenige der Zwischenbindungsschicht beträgt 0,02 mm bis 0,03 mm, und diejenige der Stahlunterlage beträgt 1,2 mm. Das dreischichtige Verbundelement wird verpreßt, um ein viel schichtiges Lager mit einem halbkreisförmigen Querschnitt zu ergeben, das einen Durchmesser von 53 mm und eine Länge von 17 mm hat. Dieses wird sodann bei den in Tabelle 3 angegebe nen Bedingungen den Tests auf fressenden Verschleiß und Ermü dungsbeständigkeit unterworfen. Die Fig. 1 zeigt einen ver größerten Querschnitt des ersten Metall-Lagers, bestehend aus drei Schichten gemäß der Erfindung. In der Fig. 1 bedeuten die Bezugszeichen 1, 2 und 3 die Stahlstützschicht, die Zwi schenbindungsschicht bzw. die Lagerlegierungsschicht. Die Er gebnisse der Tests auf Ermüdungsbeständigkeit und fressenden Verschleiß des ersten Metall-Lagers sind in Tabellen 5 bzw. 6 angegeben. The thickness of the bearing alloy layer is 0.42 mm to 0.43 mm. That of the intermediate bond layer is 0.02 mm to 0.03 mm, and that of the steel base is 1.2 mm. The three-layer composite element is pressed to give a multi-layer bearing with a semicircular cross section, which has a diameter of 53 mm and a length of 17 mm. This is then subjected to the tests for seizure wear and fatigue resistance under the conditions given in Table 3. Fig. 1 shows a ver enlarged cross section of the first metal bearing, consisting of three layers according to the invention. In Fig. 1, reference numerals 1 , 2 and 3 mean the steel support layer, the inter mediate bond layer and the bearing alloy layer. The results of the tests for fatigue resistance and fretting wear of the first metal bearing are given in Tables 5 and 6, respectively.
Das zweite Metall-Lager gemäß der Erfindung ist ein vier schichtiges Verbundelement, das durch folgende Stufen herge stellt worden ist: zuerst wird bei den gleichen Bedingungen, wie bei der Herstellung des ersten Metall-Lagers das drei schichtige Metall-Lager hergestellt. Auf die Oberfläche der Lagerlegierung wird durch Elektroplattierung eine Oberflä chenschicht aufgeschichtet. Dies geschieht bei den Bedingun gen, wie sie üblicherweise bei Verwendung eines Borfluorid bads angewendet werden. Die Bedingungen sind in Tabelle 7 zu sammengestellt. Auf diese Weise wird erfolgreich das oben er wähnte vierschichtige Verbundelement mit einer Oberflächen schicht mit einer Dicke von 20 µm erhalten. Diese Verbundele mente werden bei den in den Tabellen 3 und 4 angegebenen Be dingungen auf fressenden Verschleiß und Ermüdungsbeständig keit getestet.The second metal bearing according to the invention is a four layered composite element, which consists of the following stages has been put: first under the same conditions, like the three when manufacturing the first metal bearing layered metal bearings. On the surface of the Bearing alloy becomes a surface by electroplating layer layered. This happens with the conditions gene, as usually when using a boron fluoride bads can be applied. The conditions are in Table 7 compiled. This way the above will be successful imagined four-layer composite element with a surface obtained layer with a thickness of 20 microns. These composite elements elements are given in the tables 3 and 4 conditions for eating wear and fatigue resistant tested.
Die Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt des Metall-Lagers mit vier Schichten. In der Fig. 2 bedeuten die Bezugszeichen 1, 2, 3 und 4 eine Stahlstützschicht, eine Zwischenbindungs schicht, eine Lagerlegierungsschicht und eine Oberflächen schicht. Die Ergebnisse der Tests auf Ermüdungsbeständigkeit und fressenden Verschleiß des zweiten Metall-Lagers sind ebenfalls in den Tabellen 5 bzw. 6 angegeben. Fig. 2 is an enlarged cross section of the metal bearing with four layers. In Fig. 2, reference numerals 1 , 2 , 3 and 4 mean a steel support layer, an intermediate bond layer, a bearing alloy layer and a surface layer. The results of the fatigue resistance and seizure wear tests of the second metal bearing are also shown in Tables 5 and 6, respectively.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung weist folgende Vor teile auf:The object of the present invention provides the following share on:
- 1) Aus den Testergebnissen der Tabellen 5 und 6 wird er sichtlich, daß durch Zugabe von Bi die Ermüdungsbestän digkeit ohne Beeinträchtigung der Beständigkeit gegenüber fressendem Verschleiß verbessert worden ist.1) It becomes from the test results in Tables 5 and 6 obvious that by adding Bi the fatigue resistance resistance without impairing the resistance to feeding wear has been improved.
- So wird beispielsweise ein erfindungsgemäßes Lager Nr. 7 gebildet, wenn zum Lager Nr. 19 nach dem Stand der Tech nik der Lagerlegierungsschicht 3,5 Gew.-% Bi zugesetzt werden. Obgleich die Ergebnisse des Tests auf fressenden Verschleiß für beide Lager Nr. 7 und 19 gleich, d. h. 1.025 kp/cm2, waren, lag ein Unterschied in den Ergebnis sen des Ermüdungstests vor, da die Ermüdungsgrenze des Lagers Nr. 19 nach dem Stand der Technik 225 kp/cm2 be trug und diejenige des erfindungsgemäßen Lagers Nr. 7 250 kp/cm2 betrug. Das bedeutet, daß die Ermüdungsbeständig keit des erfindungsgemäßen Lagers verbessert worden war. Diese Verbesserung wird durch die höhere Härte der Sn- Phase erzielt, indem Bi zugesetzt wird, damit Sn mit Bi legiert wird, was zu der Verbesserung der Ermüdungsbe ständigkeit beiträgt. Herkömmlicherweise neigt eine Al- Lagerlegierung mit einem hohen Prozentgehalt an Sn zu niedrigeren Ermüdungsgrenzen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Zugabe von Bi wurde jedoch die Verschlechte rung der Ermüdungsbeständigkeit verhindert.For example, a bearing No. 7 according to the invention is formed if 3.5% by weight of Bi are added to the bearing No. 19 according to the state of the art of the bearing alloy layer. Although the results of the seizure wear test were the same for both bearings No. 7 and 19, ie 1,025 kp / cm 2 , there was a difference in the results of the fatigue test because the fatigue limit of the No. 19 bearing was according to the state of the art Technology was 225 kp / cm 2 and that of the bearing No. 7 according to the invention was 250 kp / cm 2 . This means that the fatigue resistance speed of the bearing according to the invention had been improved. This improvement is achieved by the higher hardness of the Sn phase by adding Bi to alloy Sn with Bi, which contributes to the improvement in fatigue resistance. Traditionally, an Al bearing alloy with a high percentage of Sn tends to have lower fatigue limits. However, the deterioration of the fatigue resistance was prevented by the addition of Bi provided according to the invention.
- 2) Aus den Testergebnissen der Tabellen 5 und 6 wird er sichtlich, daß die Beständigkeit gegenüber fressendem Verschleiß durch Zugabe von Pb verbessert wurde, ohne daß die Ermüdungsbeständigkeit beeinträchtigt wurde.2) It becomes from the test results in Tables 5 and 6 evident that the resistance to guzzling Wear by adding Pb was improved without fatigue resistance has been compromised.
- So wird beispielsweise das erfindungsgemäße Lager Nr. 1 dadurch gebildet, daß 5,0 Gew.-% zu der Lagerlegierungs schicht des Lagers Nr. 16 nach dem Stand der Technik zu gegeben werden. Obgleich die Ergebnisse des Ermüdungs tests für beide Lager Nr. 1 und 16 gleich, d. h. 200 kp/cm2, waren, lag ein Unterschied hinsichtlich der Er gebnisse des Tests auf fressenden Verschleiß vor. Die Lastgrenze des Lagers Nr. 16 nach dem Stand der Technik betrug nämlich 1.025 kp/cm2, während diejenige des erfin dungsgemäßen Lagers Nr. 1 1.050 kp/cm2 betrug. Dies be weist eine Verbesserung der Beständigkeit gegenüber fres sendem Verschleiß durch die Erfindung. Somit wird die Schmiereigenschaft des Sn durch die Zugabe von Pb verbes sert. For example, bearing No. 1 according to the invention is formed by adding 5.0% by weight to the bearing alloy layer of bearing No. 16 according to the prior art. Although the results of the fatigue test were the same for both bearings # 1 and 16, ie 200 kp / cm 2 , there was a difference in the results of the seizure wear test. The load limit of the No. 16 bearing according to the prior art was namely 1,025 kp / cm 2 , while that of the No. 1 bearing according to the invention was 1,050 kp / cm 2 . This demonstrates an improvement in the resistance to scuffing wear by the invention. Thus, the lubricating property of the Sn is improved by the addition of Pb.
- 3) Die oben gezeigten günstigen Testergebnisse sind als syn ergistischer Effekt der Verbesserung der Ermüdungsbestän digkeit, erhalten durch Zugabe von Bi, und der Verbesse rung der Beständigkeit gegenüber fressendem Verschleiß, erhalten durch Zugabe von Pb, realisiert worden.3) The favorable test results shown above are syn Ergistic effect of improving fatigue ability, obtained by adding Bi, and the improvement resistance to erosive wear, obtained by adding Pb.
- 4) Aufgrund der obigen Umstände kann daher das erfindungsge mäße Metall-Lager für die derzeitigen Großmotoren verwen det werden, die sowohl eine überlegene Beständigkeit ge genüber fressendem Verschleiß als auch eine überlegene Ermüdungsbeständigkeit erfordern.4) Due to the above circumstances, the fiction appropriate metal bearings for the current large engines det, both ge superior resistance compared to guzzling wear as well Require fatigue resistance.
Wenn der ermüdete Teil 5% oder mehr der vorspringenden Fläche des Lagers ist, dann wird dies als "Ermüdung" angesehen. If the tired part is 5% or more of the protruding part Area of the warehouse, then this is called Viewed "fatigue".
Stufenmethode: Erhöhung der Belastung um 50 kp/cm² alle 10 Minuten.Step method: increase the load by 50 kp / cm² every 10 minutes.
Wenn die Rückseitentemperatur des Lagers über 220°C hinausgeht oder wenn der Stromwert über 20 A hinausgeht, dann wird dies als "Festfressen" angesehen. When the back temperature of the bearing is over 220 ° C or if the current value exceeds 20 A, then this is considered "seizure".
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