[发明专利]滑动轴承、这样的滑动轴承的制造方法及应用

说明书

技术领域

本发明按照第一发明构思涉及一种滑动轴承，包括一个由一种含铁的母体材料构成的承载件，该承载件在滑动面侧设有一个具有至少一层的、至少部分由轴承合金构成的涂层，其中，至少邻接承载件的层由一种包含Sn的材料优选巴氏合金构成并且通过一个包含FeSn₂的连接区与承载件冶金地连接。

另一发明构思涉及一种用于制造这样的滑动轴承的方法，其中，一个由一种含铁的母体材料构成的承载件在滑动面侧设有一个具有至少一个层的、至少部分由轴承合金构成的涂层，其中，至少邻接承载件的层由一种包含Sn的材料优选巴氏合金构成，该材料以固体的形式供给待涂层的表面并且通过一个导致一种冶金的连结的处理涂覆到母体材料上。

另一发明构思包括这样的滑动轴承的一种优选的应用。

背景技术

由WO 00/23718已知一种开头所述类型的滑动轴承和方法。按照该已知的建议将一由巴氏合金构成的涂层熔合在由一铁材料构成的承载件上。一种合金的形成需要存在液态的合金组分。为此与之相应地在涂层过程必须释放大量的热，使得不仅熔化巴氏合金，而且在承载件的滑动面侧的上侧上也产生一种由熔化的母体材料构成的金属浴(Metallbad)。这样产生的巴氏合金和铁材料的熔体可以相互熔合，同时在大的范围内形成FeSn₂。在这种情况下与之相应地形成一个较厚的连接区，其在相当大程度上由FeSn₂构成。虽然该连接区在母体材料与涂层之间产生一种很好的冶金的连接。但FeSn₂构成一种很脆的材料，从而在已知的轴承装置的不大的负载下就已可以导致裂纹的形成和脆裂。加上在一种不利的冷却的情况下可能发生近涂层的铁材 料向马氏体的转变，其同样是很脆的，因此还要加强上述缺点。在已知的装置中由于高的脆性和微小的延伸能力在一个较厚的中间区域内产生较短的使用寿命。

还已知，以离心铸造法将一种由轴承合金如巴氏合金构成的涂层涂覆到承载件上。在这种情况下就不再形成一种由熔化的母体材料构成的金属浴。但在以离心铸造法涂覆的巴氏合金的固化过程中，可能导致合金组分的分离，因为首先由Cu₆Sn₅构成的针形晶体析出并且然后由SbSn构成的立方体形的晶体析出并最后剩下的富锡的基体才固化。Cu₆Sn₅的密度大于，SbSn的密度小于较久的液态的基体的密度。Cu₆Sn₅晶体与之相应地径向向外迁移并且减弱巴氏合金涂层在母体材料上焊接的区域，这可以对使用寿命产生不利的作用。

发明目的

由此出发因此本发明的目的是，改进开头所述类型的滑动轴承同时避免已知配置的缺点，使其达到高的使用寿命。本发明的其他的目的在于按照本发明的滑动轴承的简单而低成本的制造方法的目的和按照本发明的滑动轴承的一种优选的应用的目的。

涉及滑动轴承的目的与所述类型的滑动轴承相结合这样达到，即包含FeSn₂的连接区的厚度至多为10μm(微米)。

通过不完全阻止一个由FeSn₂构成的连接区，而允许在一个不大的范围内存在，以有利的方式获得涂层在承载件的含铁的母体材料上的一种很好的冶金的连结并从而获得一种高的附着强度。另一方面由于由脆的FeSn₂构成的连接区的微小的厚度确保，对本发明的滑动轴承的变形能力总体上由此没有值得一提的不利的影响，从而确保抵抗脆裂和裂纹形成的足够高的可靠性。

涉及方法的目的与本发明的方法相结合按照一种第一优选的方案这样达到，即至少将涂层的第一层通过熔化涂覆到含铁的母体材料上，其中，为熔化所进行的能量到待涂层的表面和到供给该表面的涂层材料的传递这样控制地实现，即，只有涂层材料完全熔化，而母体材料完全保留在固化状态。