[实用新型]滑动轴承

说明书

技术领域

本实用新型属于涉及滑动轴承技术领域，特别是一种在铝基轴承金属层表面上形成微弧氧化AL₂O₃陶瓷层的滑动轴承。

背景技术

滑动轴承是用来支承轴类零件并使承载面间能作相对滑动的重要机械元件。因此，所有滑动轴承工作时的共同特点是转轴表面相对与轴承表面有滑移运动。滑移运动的存在，必然伴随着摩擦与磨损的发生，摩擦引起发热并增加功耗损失，磨损导致轴承失效。为减少摩擦和磨损，轴承必须工作在良好的润滑状态下。然而，实际工作中，停车、启动、环境以及一些偶然因素而导致滑动轴承工作状态不能满足流体润滑条件，轴承与轴颈之间有部分载荷是通过固相面之间的直接滑动接触来传递的，即处于边界润滑状态，因此摩擦和磨损与发热是不可避免的。如何选择好的滑动轴承材料来弥补润滑条件的不足，显得尤为重要，针对滑动轴承的工作特性，理想的滑动轴承材料具有下列各种性能：减摩性、耐磨性、抗咬合性、可嵌入性、跑合性、承载能力、抗疲劳性、亲油性、耐蚀性。

随着现代科学技术的发展，滑动轴承的工作环境越来越复杂，要求滑动轴承能长时间工作在高温、高负荷、强腐蚀等特殊工况下，同时要求机械产品节能、降耗、免维护，轴承产品向低摩擦、小型化、长寿命方向发展，这对滑动轴承材料提出了更高的要求，迫切要求发展适应不同工况条件的滑动轴承材料。特别是从环境保护的观点出发，要求滑动轴承材料实现绿色无害化，铅将逐渐从轴承材料中剔除。由于目前铜基、铝基以及巴氏合金等大多数轴承材料中都含有一定量的铅，无铅化的实施将使滑动轴承材料减摩性降低、顺应性变差、抗咬合等性能下降。因此研制开发高性能无铅化滑动轴承材料及技术材料是科学者所面临的严峻挑战。

随着造船和汽车工业的发展，人们对发动机的功率和转速指标要求越来越高，因而对滑动轴承等耐磨零件的服役性能要求也越来越苛刻。例如新型柴油机要求的负荷极限远远高于400N/mm~2油膜峰压(相应的比压约为60N/mm~2)，同时对寿命的要求也大大提高，而且还要保证运行的可靠性。用传统方法生产的滑动已不能满足上述抗疲劳强度和耐磨性要求，必须寻找新的性能优良的耐磨材料以改善轴承材料的耐磨性能、承载性能及适应性等力学性能，提高轴承的使用寿命，以适应生产力发展所提出的要求。由于滑动轴承既要传递作用力又要承受很高的表面速度，这就要求轴承材料既要具有软组分，以获得良好的运行性能，如磨合性、顺应性以及尽可能小的咬和倾向，且不宜被外来杂质所损伤；又要具有硬组分，以获得良好的耐磨性和抗疲劳强度。因此，创造一种微观结构优良的轴承材料，即软、硬组分晶粒尽可能均匀分布的金相组织，是提高轴承性能的合理途径。基于这种思想，奥地利米巴公司(Miba Gleitlager AG)已成功研制了一系列的新型轴承材料并获得专利。这些材料具有很高的耐磨性和抗疲劳强度，并具有极佳的摩擦学特性。它采用的关键技术是对轴承溅镀一层具有特殊组织结构的超微晶粒结构材料，如AlSn20等。但是此关键技术较为复杂，成本较高，很多传统企业难以实现。

发明内容

本实用新型的目的在于容易且廉价地提供一种具有良好耐磨性和抗疲劳强度，良好的磨合性和顺应性好以及尽可能小的咬和倾向，且不宜被外来杂质所损伤的滑动轴承。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种滑动轴承，包括背部的金属层和中间的铝基轴承金属层，还包括覆盖在铝基轴承金属层表面的陶瓷层，铝基轴承金属层的材料为铝合金或铝基复合材料，陶瓷层为AL₂O₃陶瓷层。即根据不同的需求，选择不同的铝合金或铝基复合材料为轴承金属基底材料，并在该铝基轴承金属材料表面通过微弧氧化的方式生成一层陶瓷层，并通过不同的陶瓷层厚度和孔隙率来实现不同的功能。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点：(1)可以实现滑动轴承无铅化；(2)陶瓷层原位生长，和轴承金属层结合好，抗咬合性得以提高；(3)可获得的AL₂O₃陶瓷层致密度高、硬度高、具有非常好的耐磨性；(4)由于轴承AL₂O₃陶瓷层表面可以有大量均匀的微孔，陶瓷层内部可实现较高的孔隙度，便于附着及存储固体润滑剂和液体润滑剂；(5)由于AL₂O₃陶瓷层耐高温性能良好，同时铝基轴承金属层的导热系数高，有很好的散热性能，大大提高了轴承的耐磨、耐高温等性能，散热效果良好，延长了轴承的使用寿命；(6)陶瓷层表面可以实现大量的微孔，便于进一步的电镀锡，铟，铜等金属。

附图说明