[实用新型]滑动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种滑动轴承，它包括一层用金属材料制成的承载层、一层施加在承载层上的铜基轴承金属层、一层施加在轴承金属层上的防扩散层和一层施加在防扩散层上的锡基滑动层。

背景技术

在全世界范围内，新型发动机、特别是运输和重型货车，都需要使用无铅多层复合材料型滑动轴承，因为越来越多的不同类型的车辆均基于共同的车辆型谱制造。

按已有的技术水准，已知有一种用多层复合材料制成的滑动轴承，它有一层钢质承载层、一层不含铅的轴承金属层、一层中间层或防扩散层以及一层不含铅的锡基滑动层。这种滑动轴承相当接近于已知的含铅滑动轴承，它是为了获得这类滑动轴承的诸项基本功能特性的一次尝试，包括例如其良好的形状适应能力和嵌入能力，这些特性是由软的锡基滑动层产生的，兼有相对较好的承载能力和基于在轴承金属层上的滑动层被完全磨掉情况下的良好的自润滑性能。这种滑动轴承，已在比如德国专利DE 103 37 030 A1中作了说明。

但是，与这种滑动轴承相联系还存在一个问题，即限制滑动层中的锡向轴承金属层中扩散，因为如果不加限制，滑动层就会变脆，并明显降低滑动轴承的承载能力。为此，德国专利申请DE 103 37 030A1建议，应在滑动层与轴承金属层之间规定一层防扩散层，所述防扩散层由纯镍构成，厚度应为约4至6μm。

这一措施已证实有改善作用，因为镍防扩散层必须相对较厚。当锡从滑动层转移到防扩散层中时，在其中形成了一层由锡和镍构成的扩散层。如果这时由纯镍构成的防扩散层太薄，则该防扩散层可完全转化成一层锡/镍层。在这一层新的扩散层中的锡继续向轴承金属层中转移。如果按照常规采用铜基轴承金属层，则锡与铜构成一层新的由锡和铜组成的扩散层。但这一扩散层是脆性的，容易碎裂。

发明内容

因此，本发明的任务是，对上述类型的滑动轴承进行进一步改进，以便能更好地控制锡基滑动层上的锡向轴承金属层中扩散。

解决办法是使滑动轴承具有权利要求1的特征。根据本发明规定由纯铁构成的防扩散层。

结果令人惊异地证实，由纯铁构成的防扩散层能有效地防止滑动层中的锡向轴承金属层中转移或扩散。发动机经过长时间的运转后，仍然没有出现与扩散有关的反应。根据本发明，由纯铁构成的防扩散层也可以利用例如已知的电镀方法毫无问题地施加到轴承金属层上。

本发明的另一些较佳的方案，见各项从属权利要求。根据本发明，如果防扩散层最大厚度为4μm，就足以发挥特别有效的防扩散作用。优先选用的实施型式的防扩散层规定最大厚度为3μm，特别优先选用的最大厚度为2μm。因此得以节省材料成本，并缩短成层时间。

根据本发明滑动轴承的防扩散层显示其良好的防扩散作用，与下述因素无关，即：与滑动层是否是基于锡和选自一组元素(银、铜、镍、钴、锌、金、铟、铋、铅)中的一种或多种元素的组合无关，或者与滑动层是否包含纯锡无关。同样，可以优先选用含镍和/或锌，或者含钴和/或金，或者含铋和/或铅的锡合金作为滑动层，其中锡含量最少为重量的60％。

与根据原有技术水准采用电镀滑动层的已知滑动轴承不同，滑动层也可以用熔化冶金方法施加到防扩散层上。因此，不仅可以节省成本和达到特别细密的结构，而且还为滑动层获得一种新的金属化合物。可以采用例如不能用电镀方法制备的合金化合物，如银或铜含量特别高的锡合金或锡镍合金。

轴承金属层是一层铜基轴承金属层，它在一种较佳的实施型式中有至少占重量85％的铜含量。作为其它的合金材料可以含有例如锡和/或镍和/或铋。

在防扩散层16与滑动层18之间可以预设一层中间层16b，例如一层电镀的锡或银或镍层，或者由它们制成的合金。这一中间层的作用是充当防腐蚀层，并辅助提高自润滑能力，适用于经过较长时间的运转后滑动层的高负荷区域被磨损的情况。

在采用熔化冶金方法施加滑动层的情况下，中间层16b起增附连接作用，并优先选用锡。

本发明的有益效果是，由纯铁构成的防扩散层能有效地防止滑动层中的锡向轴承金属层中转移或扩散。

附图说明

图1表示不按比例的经过根据本发明滑动轴承的一个实施例的示意横截面图；

图2示意地示出了本发明滑动轴承的另一个实施例。

具体实施方式