[发明专利]滑动轴承元件

说明书

本发明涉及一种滑动轴承元件(2)，特别是用于内燃机中的曲轴或连杆的轴承，其具有：特别是由钢组成的金属支撑层(4)；由无铅的、包括镁和锰的铝基合金组成的轴承金属层(6)；和摩擦层(8)，其中，铝基合金包含：0.5‑6.0重量％的镁；0.05‑2重量％的锰；必要时以下合金成分中的一种或多种：锌、硅、铜、铁、铬、钛、锆、钒、镍、钴，铈和杂质相关的合金成分，其中，杂质相关的合金成分的总含量不超过1重量％；以及剩余铝，并且其中，锌、铜和镍的总含量不超过8重量％，所有合金成分的总含量不超过12重量％。

技术领域

本发明涉及一种滑动轴承元件、特别是径向滑动轴承元件或止推片，特别是用于内燃机中的曲轴或连杆的轴承，该滑动轴承元件具有：特别是由钢组成的金属支撑层；由无铅的、包含镁和锰的铝基合金组成的轴承金属层；和摩擦层，其中，铝基合金优选包含：0.5-6.0重量％的镁；0.05-2重量％的锰；可选地，以下合金成分中的一种或多种：0.5-7.5重量％的锌、0.5-6重量％的硅、最高5重量％的铜、0.05-0.5重量％的铁、0.05-1重量％的铬、0.05-0.5重量％的钛、0.05-0.5重量％的锆、0.05-0.5重量％的钒、0.1-3重量％的镍、0.1-1重量％的钴、0.05-0.5重量％的铈和杂质相关的合金成分，其中，杂质相关的合金成分的总含量不超过1重量％；以及剩余铝，并且其中，锌、铜和镍的总含量不超过8重量％，并且所有合金成分的总含量不超过12重量％，

背景技术

EP 2 985 358 B1中已知这类滑动轴承元件。通过在280℃至350℃之间的温度下对由支撑层和轴承金属层组成的复合物进行2到10小时的热处理，可以在轴承金属层中实现50至80HB 1/5/30的布氏硬度。与滑动配合件接触的摩擦层共同作用，获得了一种滑动轴承元件，该滑动轴承元件已被证明具有超强的负载能力并且还具有抗疲劳强度和耐损性，因此适用于现代机动车技术中与内燃机相关的应用。电镀层或溅射层可用作摩擦层。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种同样高负荷能力的滑动轴承元件，特别是用于内燃机中的曲轴和连杆的轴承，该滑动轴承元件能够比已知的滑动轴承元件以更经济的方式生产。

在上述类型的滑动轴承元件中，该目的按照本发明由此得以实现，即，通过在涂覆摩擦层之前对轴承金属层的上侧进行机械喷砂，在轴承金属层中产生厚度为0.5-5μm的富含氧化铝的表面区域，并随后将摩擦层涂覆到轴承金属层的喷砂后的表面上，摩擦层是具有聚合物粘合剂的滑动漆层。

通过按照本发明地对轴承金属层的上侧进行喷砂，可以在由铝基合金制成的中等硬度的滑动层中实现一定表面粗糙度，这主要实现了聚合物基的滑动漆层的涂覆和充分附着(Verklammerung)。在较软的含锡铝合金的条件下，较早地施加滑动漆层作为摩擦层，但是在这些含锡铝合金中只能将滑动漆层暴露于中等负载。在此讨论的具有所要求保护的组成的轴承金属层的高负载能力的滑动轴承的情况下，假设仅可以用电镀的摩擦层或溅射层工作。轴承金属层的上侧的机械喷砂不仅会产生三维结构的粗糙度和表面形貌，而且在喷砂过程中暴露的铝基合金的金属铝与氧气接触而直接被转化为厚度仅为几纳米的氧化铝覆层。随后，通过喷砂将该氧化铝加工到轴承金属层的裂隙表面中，从而形成相对于轴承金属层的较深区域的富含氧化铝的表面区域。由于氧化铝颗粒非常耐磨，该表面区域中的轴承金属层特别耐磨，这在较薄的滑动漆层剥落的情况下被证明是有利的。在朝向摩擦配合件的摩擦学有效的区域中，滑动轴承元件由于经过喷砂处理和涂覆有滑动漆层而具有很高的耐磨性，但仍具有良好的摩擦性能，因为通过轴承金属层的上侧形成粗糙度的谷和凹坑容纳了聚合物基的滑动漆。

还被证明有利的是，滑动漆层的聚合物粘合剂是PAI、PI或环氧化物。另外，还被证明有利的是，滑动漆层包括由聚合物粘合剂以基质形式容纳的固体润滑剂，优选石墨、金属硫化物(例如MoS₂、WS₂)或六方氮化硼。

尽管在上述EP 2 985 358 B1中申请人将锰视为可选的合金元素，但在本申请中认识到，锰被证明是有利的，因为其可以提高拉伸强度和屈服强度并改善耐腐蚀性。