DE590038C

DE590038C - High-tin bearing metals

Info

Publication number: DE590038C
Application number: DE1930590038D
Authority: DE
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1930-07-30
Filing date: 1930-07-30
Publication date: 1933-12-21

Description

Hochzinnhaltige Lagermetalle Hochzinnhaltige Lagermetalle mit Zinngehalten von etwa 7o bis 9o °/o sind seit langem bekannt, insbesondere wird auf die genormten Zinnweißmetalle verwiesen. Diese Legierungen sind, wie die Erfahrung gezeigt hat, auch hohen Beanspruchungen in schwer belasteten Lagern gewachsen. Jedoch sind die Gleiteigenschaften dieser bekannten Legierungen, insbesondere bei schwer beanspruchten und schnellaufenden Maschinen, oft nicht hinreichend, so daß die Lager aus diesen Zinnweißmetallen leicht zur übermäßigen Erwärmung neigen, wodurch die mechanischen Festigkeitswerte des Materials erheblich gemindert werden. Die vorliegende Erfindung beseitigt in weitgehendem Maße diesen Übelstand, indem sie die Gleiteigenschaft der bekannten Zinnweißmetalle erheblich verbessert, dadurch die Neigung der Lager zum Warmlaufen sehr beträchtlich herabsetzt und auf diese Weise die Minderung der mechanischen Eigenschaften des Lagers, die durch das Warmlaufen entsteht, beseitigt. Diese Verbesserung wird zu einem beträchtlichen Teil durch die Einführung von Nickel in hochzinnhaltige Weißmetalle erzielt.High tin bearing metals High tin bearing metals with tin content from about 70 to 90% have been known for a long time, in particular the standardized Tin-white metals referenced. As experience has shown, these alloys are can also cope with high loads in heavily loaded bearings. However, they are Sliding properties of these known alloys, especially when they are heavily used and high-speed machines, often insufficient, so that the bearings from these Tin-white metals are easily prone to excessive heating, reducing the mechanical Strength values of the material are significantly reduced. The present invention largely eliminates this drawback by providing the sliding property the well-known tin-white metals significantly improved, thereby the inclination of the bearings for warming up very considerably and in this way the reduction of the mechanical properties of the bearing caused by warming up, eliminated. This improvement is due in large part to the introduction of nickel achieved in high tin content white metals.

Es hat sich "aber gezeigt, daß der Zusatz von Nickel allein nicht genügt, um eine durchgreifende Verbesserung der Zinnweißmetalle zu erzielen, da durch das Nickel zwar eine bemerkenswerte Erhöhung der Gleitfähigkeit jedoch nur in geringerem Maße eine mechanische Verfestigung des Materials erreicht wird, weil durch die, Erhöhung des Schmelzpunktes bei Zugabe von Nickel aus gießtechnischen Gründen bestimmte Nickelgehalte zweckmäßig nicht überschritten werden dürfen. Um eine erhebliche mechanische Verfestigung des Materials zu bewirken, hat sich der gleichzeitige Zusatz von Cadmium als notwendig herausgestellt. Die durch Zusatz von Nickel und Cadmium verbesserten Legierungen zeichnen sich durch eine Erhöhung sowohl der Festigkeitswerte als auch der Gleiteigenschaften aus, wobei als besonderes bemerkenswert die Zähigkeit dieser Legierungen hervorzuheben ist, die sie besonders geeignet für schwerstbelastete Lager mit stoßweiser Beanspruchung macht.It has been shown, however, that the addition of nickel alone does not sufficient to achieve a thoroughgoing improvement in tin-white metals, since due to the nickel, however, only a noticeable increase in lubricity a mechanical strengthening of the material is achieved to a lesser extent because by increasing the melting point when adding nickel from casting technology For reasons, certain nickel contents may not be exceeded appropriately. Around to bring about a significant mechanical strengthening of the material, the simultaneous addition of cadmium was found to be necessary. The by addition Alloys improved by nickel and cadmium are characterized by an increase both the strength values and the sliding properties, whereby as a special The toughness of these alloys is remarkable, which makes them special makes it suitable for heavily loaded bearings with intermittent loads.

Die Zusammensetzung dieser Legierungen schwankt zwischen den Grenzen: 7o bis yo °%o Zinn, 5 bis 2o oJo Antimon, o,5 bis ro °/. Kupfer, o,5 bis 5 0(o Nickel und o,2 bis 5 % Cadmium, wobei das Kupfer auch ganz fortgelassen werden kann.The composition of these alloys fluctuates between the limits: 7o to yo% o tin, 5 to 2o oJo antimony, 0.5 to ro ° /. Copper, 0.5 to 50 (o nickel and 0.2 to 5 % cadmium, whereby the copper can also be omitted entirely.

Wird in Sonderfällen eine besonders hohe Härte .der Legierungen gewünscht, so kann das leicht durch Zugabe von Arsen in Mengen von o,2 bis a 1/o erreicht werden.If a particularly high hardness of the alloys is required in special cases, this can easily be achieved by adding arsenic in amounts of 0.2 to a 1 / o.

Erwähnt sei noch, daß zweckmäßig ein Teil des Kupfers, der in hochzinnhaltigen Lagermetallen wohl stets vorhanden ist, durch Phosphorkupfer ersetzt werden kann, wodurch eine Desoxydation der Schmelze und weitere Verbesserung des Materials erzielt wird.It should also be mentioned that part of the copper, which is in high tin content, is expedient Bearing metals are always present, can be replaced by phosphorus copper, whereby a deoxidation of the melt and further improvement of the material achieved will.

Auch hat sich als zweckmäßig ein ganzer oder teilweiser Ersatz des Nickels durch Kobalt erwiesen, wobei eine bemerkenswerte Verfeinerung des Kristallkornes beobachtet wird, die sich insbesondere hinsichtlich der weiteren Erhöhung der plastischen Eigenschaften des Materials (Zähigkeit) günstig auswirkt. .A complete or partial replacement of the Nickel evidenced by cobalt, with a remarkable refinement of the crystal grain is observed, in particular with regard to the further Increasing the plastic properties of the material (toughness) has a beneficial effect. .

Auch hat sich gezeigt, daß der Zusatz. anderer hochschmelzender Metalle, wie z. B. Mangan, Wolfram, Chrom, in Mengen von etwa 0,3 bis 3 0/0 einzeln oder zu mehreren eine günstige Wirkung auf die mechanische Festigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit dieser Legierungen ausübt. Als Beispiele seien folgende Legierungen genannt: i. 8o,o 01o Sn,-i2,0 0/0 Sb, 4,5 % Cu, i,° °/o PCu` (mit io lro P), i,o l/, Ni, 1,0 % Cd, 0,5 % As. - .-2. 83,0 % Sn, 8,o °/o Sb, 2,5 , °/o Ni, 2,5 °/ö Cu, 0,5 °/o P(:u (mit i° 01o P), 3,0 % Cd, 0,5 0/0 As. 3. 77,0 0% Sn, i5,o % Sb, 1,5 % Ni, 3,0 % Cu, . - 1,0 0/0 P Cu (mit io l!° P_ ), o,5 °/a Mn, 2,o 0/0 Cd.It has also been shown that the addition. other refractory metals, such as. B. manganese, tungsten, chromium, in amounts of about 0.3 to 3 0/0 individually or in groups has a beneficial effect on the mechanical strength and chemical resistance of these alloys. The following alloys may be mentioned as examples: i. 8o, o 01o Sn, -i2.0 0/0 Sb, 4.5% Cu, i, ° ° / o PCu` (with io lro P), i, ol /, Ni, 1.0% Cd, 0 , 5% As. -.-2. 83.0% Sn, 8, o ° / o Sb, 2.5 , ° / o Ni, 2.5 ° / o Cu, 0.5 ° / o P (: u (with i ° 01o P), 3 , 0% Cd, 0.5 0/0 As. 3. 77.0 0% Sn, 15.0% Sb, 1.5% Ni, 3.0% Cu, -1.0 0/0 P Cu (with io l! ° P_), o, 5 ° / a Mn, 2, o 0/0 Cd.

Claims

PATENT CLAIMS: i. High tin bearing white metals, consisting of 70 to 90% tin in addition to 5 to 20% antimony with or without a copper content of 0.5 to 10 0/0, characterized in that these alloys to increase the lubricity and improvement of the mechanical strength values or nickel in amounts of 0.5 up to 5 0/0 and cadmium in amounts of o, - to 5 0/0.

2. Alloy according to claim i, characterized in that to refine the structure nickel in whole or in part is replaced by cobalt.

3. Alloy according to claim i and 2, characterized in that that they still use arsenic in amounts of 0.2 to 2 0/0, especially for further hardening contains.

4 .. Alloy according to claim i to 3, characterized in that it is in particular to increase the chemical resistance of refractory components such as z. B. manganese, tungsten, chromium, in amounts of 0.3 to 3 0/0 individually or in groups contains.

5. Alloy according to claim i to .4, characterized in that in copper-containing Alloys to improve the casting properties are part of the copper is replaced by phosphor copper.