[发明专利]制造轴承用条带的方法

说明书

一种制造轴承用条带的方法，包括将包含无锡铝合金的持力层直接辊压接合到基底层以形成双金属；和在低于铝合金再结晶起始温度的温度下对双金属进行热处理。还提供了使用所述方法制造的轴承用条带，以及具有使用所述方法制造的条带的轴承。

技术领域

本发明涉及一种轴承用条带的制造方法。

所述方法特别适用于制造包含无锡铝合金的双金属条带。

本发明还涉及通过所述方法制造的轴承用条带。

本发明还涉及包含所述条带的轴承。

背景技术

高额定功率的内燃机通常使用曲轴轴承，包括铜基或铝基轴承合金，其与衬背或基底材料接合，例如低碳钢衬背。轴承的运转表面，即面向发动机曲轴轴颈表面的表面，通常具有所谓的覆盖涂层或滑动层。滑动层可以是金属层，包括例如铅、锡、铋、银、铜合金或铝合金。或者，滑动层材料可以是非金属聚合物材料，包括人造树脂基底或基质，以及用于增强轴承的承载能力和/或耐磨性的添加剂。已公布的英国专利申请第GB0822346A号中提供了一种合适的聚合物覆盖层。

随着发动机变得更小，它们必须变得载荷更高以提供足够的功率和效率来满足需求。铝基轴承合金通常无法承受这些要求更高、载荷更高的应用，这些应用可以具有90MPa或100MPa的平均比载荷。在这些要求更高的应用中，通常使用青铜基合金代替，但是青铜合金基轴承明显比铝合金基轴承更昂贵。

近年来，发动机轴承技术的发展集中在聚合物覆盖层的发展，这些聚合物覆盖层通常提供良好的耐磨性。虽然覆盖层涂覆轴承的技术优势已得到充分证明，但即使使用聚合物覆盖层，铝合金轴承也无法在平均比载荷大于90MPa的要求更高的应用中可靠地使用。

然而，为了降低发动机特别是发动机轴承的成本，人们正在努力开发比以前的铝合金轴承元件具有更高疲劳强度的铝合金轴承元件，以便在要求更高的应用中取代基于青铜合金的轴承。

通常，用于轴承元件的衬背材料和铝合金的双金属条带需要在约275℃至约350℃的温度下进行长时间(至少3小时，通常3小时至12小时)的热处理，从而使铝相再结晶以消除取向弱相(directional weak phase)。

已公布的国际专利申请WO2019137673A1提供了开发比以前可用的铝合金轴承元件具有更高的疲劳强度的铝合金轴承元件的尝试。WO’673提供了一种具有金属支撑层、由无铅铝合金制成的轴承金属层和聚合物运转层的轴承元件。金属支撑层和轴承金属层在280℃至350℃的温度下热处理二至十小时。用1.0巴至1.5巴的喷射压力对轴承金属层进行喷射，形成厚度为0.5μm至5μm的富铝氧化表面区，从而使聚合物层涂覆在无铅铝合金上。

开发比以前的铝合金轴承元件具有更高疲劳强度的铝合金轴承元件的任何努力都没有达到令人满意的疲劳强度并同时允许经济地制造条带。

发明人已经意识到随着对小型发动机需求的增加以及轴承的高载荷应用变得越来越普遍，需要更具成本效益的方法来制造具有提高的疲劳强度的铝合金轴承元件的条带，以便更经济地生产小型发动机。

发明内容

本发明由所附的独立权利要求定义，现在应参考所述独立权利要求。

在第一方面，本发明，提供了一种轴承用条带的制造方法。在第二方面，本发明提供了一种用于通过第一方面的方法制造的轴承用条带。在第三方面，本发明提供了由第一方面的方法制造的轴承，或者包含第二方面的条带的轴承。在第四方面，本发明提供了一种轴承用条带。在第五方面，本发明提供了一种包含第四方面的条带的轴承。

特别地，本发明在第一方面提供了一种轴承用条带的制造方法，所述方法包括：将包含无锡铝合金的持力层(bearing layer)直接辊压接合到基底层形成双金属；和在低于铝合金的再结晶起始温度的温度下对双金属进行热处理。