制造滑动轴承的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制造滑动轴承的方法，其包括如下步骤：提供金属支承层和在该支承 层上直接喷涂或通过至少一层金属中间层而喷涂在其上的由喷涂材料构成的附加金属层， 其中，附加金属层由具有添加硬质颗粒和/或软质颗粒的富锡基底的锡基合金制成，其中 的硬质颗粒比基底硬，和/或其中的软质颗粒比基底软。
【背景技术】
[0002] 用于多层滑动轴承的滑动层的锡基合金是现有技术公知的。
[0003] DE8206353U1实施例中描述的滑动轴承壳层由如下组成：钢衬层，支承层，任选的 一个或更多的粘合和/或隔离层，以及锡基底的白金属轴承合金构成的电镀滑动层，该锡 基底具有最多（重量百分比）2%的Cu，2-18%的Sb，0至最多0. 6% As，0至最多0. 5%的 Ni和0至最多1. 5%的Cd。
[0004] DE202007018616U1描述了 一种滑动部件，其也具有在支承层上设置的电镀滑动 层，该层由锡基合金制成，其具有（重量百分比）5-20 % Sb，0· 5-25 % Cu和最多0· 7 % Pb。 其他成分总含量小于〇. 5%。优选锡的晶体主要为球形的形状。
[0005] 虽然其在上述的DE8206353U1中解释了较高的铜比例对滑动层的摩擦性能是不 利的，在DE202007018616U1明确给出了相反的教导。
[0006] 为了防止滑动层中的铜含量降低，GB2375801A描述了具有双滑动层的多层轴承， 其中，所述另一外层由（重量百分比）0.5 - 10%的Cu和任选的至多5%的Zn、In、Sb或 Ag制成，作为底层的第二外层通过5~20% Cu的锡基合金制成。
[0007] DE102007030017B4公开了一种用于所谓槽轴承的具有锡基合金的滑动层，其中锡 基合金被嵌入在该滑动层的槽中，其含有（重量百分比）最多20%的Cu，和任选最多10% 的Ag或最多15%的Sb。
[0008] 在DE10054461A1中描述了一种具有锡基三层滑动层的多层滑动轴承，以增加对 咬合磨损的抵抗力。该锡基合金至少具有（重量百分比）最多30%选自Cu、Sb、Ag、In、Zn、 Ni、Co和Fe的金属。还含有（体积百分比）最多25%的氮化物或碳化物形式的硬质颗粒。 在滑动层的中间层中包含比上层和下层比例高的的添加剂。
[0009] DE19728777A1中公开了一种用于多层滑动轴承的滑动层，除了锡以外，其还含有 (重量百分比）3-20 %的Cu和任选最多20 % Bi，Ag或Ni。
[0010] 常规的具有锡类滑动层的三层轴承，如SnCu-合金或SnSb-合金，在与发动机润滑 油接触时能显示出足够的耐蚀性，但这些合金的锡基底保持较高的机械负荷，例如在大型 柴油发动机中，其经常使用腐蚀性或磨损性润滑油，也不会额外承担和提早疲劳。
[0011] 因此，需要具有高的疲劳强度和低磨损率的滑动层。并且摩擦性能要与已知的 SnCu-或SnSb -合金形成的滑动层相当。
[0012] 所谓高性能的滑动轴承具有通过溅射法制作的滑动层适合于这些目的，这是由于 溅射的滑动层通常具有非常高的硬度，从而具有增加的负载性能，但另一方面，这些轴承是 相对昂贵的。
[0013] W02010/145813A1公开了 一种滑动轴承，其在支承层上具有通过冷气喷涂方式制 备的滑动层。滑动层由 Al-、AlCu-、AlSn-、AlSnSi-、AlSnSiCu-、Cu-、CuAl-、CuSn-、CuSnNi-、 CuSnBi-或CuSnBiNi-合金制成。为了提高滑动特性，可以添加固体润滑剂颗粒和/或软质 颗粒。固体润滑剂颗粒可以通过石墨、M 〇S2、BN或PTFE制备，软质颗粒可以通过Sn、Bi或 Mo制备。覆盖层还含有硬质颗粒。硬质颗粒由SiC、CBN、Al203、B4C、Cr 3C2、WC、Si3N4或MoSi 制备。冷气喷'涂具有如下优点：喷'涂材料在喷'射时不会溶融，因此，能够避免喷'涂材料颗粒 氧化。通过避免在颗粒表面形成氧化物层，还可以改善支承层，例如基板上颗粒的粘附性。 W02010/145813A1避免了喷涂材料的熔化，不仅可以使用冷喷涂，还可以使用具有相对高熔 点的合金。
[0014] W02012/097983A1公开了一种滑动轴承，在其支承层上的滑动层通过热喷涂工艺 施加。作为用于滑动层的合金，公开了此-、附-、〇-、￥-、？6-、(3〇和(]11-基底的合金。还可 以加入固体润滑剂颗粒，该固体润滑剂颗粒选自WS 2、石墨、M〇S2、PTFE、滑石、BN、CaF2、BaF 2 和CeF3。因此，通过在滑动层中包含固体润滑剂颗粒，能使润滑效果维持较长时间。
[0015] AT513034B公开了用于一种制造用于滑动轴承的复合材料的方法，该滑动轴承至 少包括第一表面层和与之相对设置的第二表面层，合金通过冷气喷涂工艺制成第一表面 层，其由基底和软质相和/或硬质相组成，其中，基底通过选自铝、铬、铜、镁、锰、钥、镍、硅、 锡、钛、钨和锌的元素制成，软质相至少通过选自银、铝、金、铋、石墨、钙、铜、铟、镁、铅、钯、 钼、钪、锡、钇、锌和镧系的元素或通过M 〇S2、PTFE，硅树脂、硫酸钡以及它们的混合物制备和 /或硬质相至少通过选自硼、（金刚石）、钴、铪、铱、钥、铌、锇、铼、铑、钌、硅、钽、钨、锆的元 素、以及ZnS 2、BN、WS2、碳化物（如碳化硅、碳化钨、碳化硼）、氧化物（如氧化镁，氧化钛，氧 化锆，氧化铝）制成，其中，硬质相元素和/或软质相元素与基底元素不同，且硬质相元素和 /或软质相元素与基底形成固溶体或化合物，以及软质相和/或硬质相分散在基质中，并仅 在基底相的相边界的区域中形成软质相和/或硬质相的固溶体或化合物。
【发明内容】
[0016] 本发明的目的是提供一种具有良好的耐疲劳性和低磨损率的滑动轴承。
[0017] 本发明的又一目的是通过在开始提到的方法，在喷涂材料中使用硬质颗粒的情况 下，由硬质颗粒制备附加金属层，和/或在喷涂材料使用软质颗粒的情况下，通过软质颗粒 制备附加金属层，其中，所述硬质颗粒和/或软质颗粒在喷涂过程中保持固体形式。
[0018] 其优点是，通过该方法，一方面，该结构的粒度可以容易地调整，而无需耗时和昂 贵的适应性调整。使用硬质颗粒和/或软质颗粒的粒径，可以调整结构的粒度，其中，其粒 径在涂层的制造过程中通过避免熔化，至少几乎，特别完全不变。通过该方法，既可以是细 粒度，也可以是粗粒度的结构是容易实现的，其中，细粒和粗粒成分的混合物是可能的。同 时，硬质颗粒和/或软质颗粒通过基底材料，即锡基合金的熔化，固结在基底上，从而可以 改善滑动轴承的耐疲劳性。此外，通过不熔融硬质颗粒和/或软质颗粒形成其常态，从而在 完成的附加金属层中，可以具有例如圆形或结节的形式。由此，在喷涂材料中提供各种形式 的颗粒，能更简单地调整滑动轴承的摩擦性。
[0019] 优选附加层的锡基合金通过白金属制备。除了白金属用于滑动轴承已知的优点以 外如高耐磨性，高的静态和动态机械弹性，对滑动轴承和滚动轴承的适应性，外来颗粒的嵌 入性，良好的起动性和紧急开动性，耐腐蚀性和足够的润滑材料润湿性，通过本发明方法得 到的软质金属层还具有如下优点，即使不添加微细颗粒，如像现有技术中常规的白金属滑 动层那样，也不会有明显的脆性结构的倾向。其可能会形成粗颗粒结构。由于沿晶粒边界 扩散的过程会形成粗颗粒，因此失效的机理也是与之相关的，例如，晶粒边界的蠕变或铜含 量的减小得到改善，由此通过该方法制备的滑动轴承能具有更长的寿命。
[0020] 硬质颗粒优选选自