[发明专利]烧结轴承套材料、滑动轴承、内燃机和电动机

说明书

本发明涉及用于滑动轴承(1)的烧结轴承套材料(4)，其具有以下组成：0.5重量％至1.7重量％的碳；0.2重量％至1.2重量％的锰；0.2重量％至1.2重量％的硫；1.2重量％至2.4重量％的镍；1.0重量％至2.1重量％的钼；3.0重量％至7.0重量％的铜；0.2重量％至1.2重量％的锡；0重量％至0.8重量％的磷；其余组分。

技术领域

本发明涉及用于滑动轴承的烧结轴承套材料和具有这种轴承套材料的滑动轴承。另外，本发明涉及具有这种滑动轴承的内燃机和具有这种滑动轴承的电动机。

背景技术

在具有轴的滑动轴承的情况下，轴在轴承套中以滑动方式且相对于轴承套可移动地被引导，烧结材料已经使用了一段时间，其具有良好的滑动特性并且同时是耐磨和耐热的。因此，通常在内燃机中，在包括烧结轴承材料的轴承套中安装具有阀杆的气体交换阀，其中阀杆形成这种滑动轴承的轴。这种轴承套的轴承套材料通常用油浸渍，以改善滑动特性。滑动轴承的轴或独立地用作内燃机中气体交换阀的滑动轴承的轴的阀杆通常被涂覆或氮化，以改善阀杆或独立的轴的耐磨性。或者，替代烧结轴承套材料而经常使用的轴承套具有含黄铜合金或其他有色金属合金的轴承套材料，其中这种黄铜或其它有色金属轴承套通常与未涂覆的轴或独立阀杆组合以形成滑动轴承。烧结轴承套材料经常具有均匀分布在轴承套材料中的固体润滑剂或青铜成分。特别是为了容纳可以用来浸渍轴承套材料的油，烧结轴承套材料通常不致密烧结，并因此具有残余孔隙，通过在轴承材料的10％至25％处的图像分析能够确定在轴承材料的金相截面中残余孔隙的比例。在此，常规烧结轴承套材料的密度为约6.2g/cm³至6.8g/cm³，其中根据DIN EN ISO 2738通过阿基米德原理测定轴承套材料的密度。

尽管先前进行了改善烧结轴承套材料的滑动特性和耐磨性的工作，但是可以看到这种常规烧结轴承套材料的缺点在于至今仍未获得最佳滑动特性和最佳耐磨性。

发明内容

因此，本发明的目的是提出用于烧结轴承套材料和用于具有这种轴承套材料的滑动轴承以及各自具有这种滑动轴承的内燃机和电动机的新方案-特别是关于先前提到的缺点。

通过独立权利要求1的轴承套材料和通过协同的权利要求11、18和19的主题来解决这个问题。优选实施方案是从属权利要求的主题。

因此，本发明的基本构思是提供基于铁的烧结轴承套材料，其包含碳、锰、硫、镍、钼、铜、锡、磷和与生产相关的杂质。

这里的测试表明，与常规轴承套材料相比，在根据本发明的烧结轴承套材料的情况下，结构中马氏体的比例和固体润滑剂的比例明显升高，其伴随有利改善的滑动特性和改善的耐磨性以及耐热性。

根据本发明的用于滑动轴承的烧结轴承套材料对应于以下描述的组成，所述滑动轴承优选地能够用于内燃机或电动机。烧结轴承套材料包含0.5重量％至1.7重量％，优选0.5重量％至1.3重量％的碳。另外，烧结轴承套材料包含0.2重量％至1.2重量％，特别是0.2重量％至0.9重量％的锰。另外，烧结轴承套材料的硫的比例为0.2重量％至0.12重量％，优选0.2重量％至1.0重量％。烧结轴承套材料进一步包含镍，其比例为1.2重量％至2.4重量％，优选1.2重量％至2.1重量％。另外，烧结轴承套材料的钼的比例为1.0重量％至2.1重量％，特别是1.0重量％至1.9重量％。另外，烧结轴承套材料的铜的比例为3.0重量％至7.0重量％，优选3.0重量％至6.0重量％。烧结轴承套材料的锡的比例为0.2重量％至1.2重量％，特别是0.2重量％至0.8重量％。另外，烧结轴承套材料包含磷，其比例为0重量％至0.8重量％，优选0重量％至0.4重量％。另外，烧结轴承套材料具有其余组分。有利地，与常规烧结轴承套材料相比，实现了提高的耐磨性和耐热性以及改善的滑动特性。

有利地，烧结轴承套材料的其余组分包含最多为0.2重量％的杂质。由于生产相关的原因，这些杂质可以包含在烧结轴承套材料的其余组分中。有利地，可以因此确定杂质不会损害烧结轴承套材料的期望特性，或仅损害这些特性至可容忍的程度。