多层滑动轴承
阅读：134发布：2020-05-11
专利汇可以提供多层滑动轴承专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及多层 滑动 轴承 (1)，其具有由 锡 基 合金 组成的滑动层(5)，所述锡基合金包含1重量％和8重量％的Sb，8重量％和20重量％的Cu，和任选至少一种元素Si、Cr、Ti、Zn、Ag和Fe，其中这些元素各自的份额为介于0.1重量％和2重量％之间，且其中全部 合金元素 的总含量为最多30重量％，并且锡构成余量，其中至少一部分Cu与Sn作为具有50nm最大粒度的富含 铜 的析出物存在于所述锡基体中，和/或包含选自由Al、Bi和Ni组成的第二组的另外的至少一种其它元素，其中对于这些元素的每种而言，至少一种其它元素的份额为介于0.1重量％和5重量％之间，和其中包含至少一种第二元素组的元素的滑动层(5)采用PVD‑法沉积，如果纳米颗粒的粒度大于50nm的话。，下面是多层滑动轴承专利的具体信息内容。
1.多层滑动轴承(1)，其具有支承层(2)和滑动层(5)，其中所述滑动层(5)由具有锡基体的锡基合金组成，所述锡基合金除锡以外还包含锑、铜和任选至少一种选自由硅、铬、钛、锌、银和铁组成的第一组的元素，其中锑的份额为介于1重量％和8重量％之间，铜的份额为介于8重量％和20重量％之间，和对于元素硅、铬、钛、锌、银和铁的每一种而言，至少一种元素的份额为介于0.1重量％和2重量％之间，且其中全部合金元素的总含量为最多30重量％，并且锡与制备过程带来的杂质构成余量，其中至少一部分铜与锡构成富含铜的硬质相，所述硬质相作为析出物存在于所述锡基体中，其特征在于，所述富含铜的硬质相以具有
50nm的最大粒度的纳米颗粒形式存在或如果纳米颗粒的粒度大于50nm的话，还包含选自由铝、铋和镍组成的第二组的至少一种其它元素，其中对于元素铝、铋和镍的每一种而言所述至少一种其它元素的份额为介于0.1重量％和5重量％之间，且其中包含第二元素组的至少一种所述元素的滑动层(5)采用PVD法沉积。
2.根据权利要求1的多层滑动轴承，其具有支承层(2)和滑动层(5)以及设置在所述支承层(2)上的轴承金属层(3)，和至少一个中间层(4)，所述中间层设置在所述滑动层(5)与所述支承层(2)之间，并且所述中间层设置在所述轴承金属层(3)上。
3.根据权利要求1或2的多层滑动轴承，其特征在于，除锡以外的全部合金元素的总含量为介于10重量％和25重量％之间。
4.根据权利要求1或2任一项的多层滑动轴承(1)，其特征在于，所述轴承金属层(3)由青铜组成。
5.根据权利要求4的多层滑动轴承(1)，其特征在于，所述青铜由CuPb4Sn4Zn4、CuPb5Sn5Zn5、CuPb7Sn7Zn4、CuPb9Sn5、CuPb10Sn10、CuPb15Sn7、CuPb22Sn2、CuPb20Sn4、CuPb22Sn8、CuPb24Sn2、CuPb24Sn、CuPb24Sn4、CuSn5Zn、CuAl10Ni、CuSn10组成。
6.根据权利要求1或2的多层滑动轴承(1)，其特征在于，在具有轴承金属层(3)的多层滑动轴承(1)中，所述滑动层(5)具有至少10μm和最大60μm的层厚度，或在没有轴承金属层(3)的多层滑动轴承(1)中，所述滑动层(5)具有至少150μm和最大1000μm的层厚度。
7.根据权利要求1或2的多层滑动轴承(1)，其特征在于，所述滑动层(5)具有介于15HV(0.001)和70HV(0.001)之间的维氏硬度。
8.根据权利要求2的多层滑动轴承(1)，其特征在于，所述中间层(4)和/或所述滑动层(5)由气相沉积在所述轴承金属层(3)上。
多层滑动轴承
技术领域
[0001] 本发明涉及多层滑动轴承，其具有支承层和滑动层以及任选设置在所述支承层上的轴承金属层，和任选至少一个中间层，所述中间层设置在所述滑动层与所述支承层之间，尤其是设置在所述轴承金属层上，其中所述滑动层由具有锡基体的锡基合金组成，所述锡合金除锡以外还包含锑、铜和任选至少一种选自由硅、铬、钛、锌、银和铁组成的第一组的元素，其中锑的份额为介于1重量％和8重量％之间，铜的份额为介于8重量％和20重量％之间，元素硅、铬、钛、锌、银、铁的每一种的份额为介于0.1重量％和2重量％之间，且其中全部合金元素的总含量为最多30重量％，并且锡与制备过程带来的杂质构成余量，其中至少一部分铜与锡构成富含铜的硬质相，所述硬质相作为析出物存在于所述锡基体中。
背景技术
[0002] 大型发动机的在未来可预见的点火压力的提高需要滑动轴承解决方案，其具有比由目前使用的材料所构成的已知的滑动轴承更低的疲劳倾向。同时应当改进疲劳强度，降低相对于重质燃料操作的耐腐蚀性和磨损倾向。同样需要滑动层相对于污物颗粒和用来平衡轴的制造公差的相应的适应性。
[0003] 锡基合金用于滑动轴承的滑动层的用途已经描述于现有技术中。
[0004] 例如WO 2009/108975 A1描述了除不可避免的杂质以外不含镉、铅、砷和铬的由基于锡的巴氏合金构成的铸造滑动轴承合金，所述巴氏合金包含4至30重量％的锑作为主合金元素和1至10重量％的铜，并具有至少一种选自包括钴、锰、钪和锗的元素组的元素，基于该组的使用的元素计的总浓度为介于0.2和2.6重量％之间，以及至少一种选自包括镁、镍、锆和钛的元素组的元素，基于该组的使用的元素计的总浓度为介于0.05和1.7重量％之间，其中在锑含量相当于铜含量的至少三倍情况下，锑和铜的总份额为最多35重量％。所述巴氏合金可具有0.05至2.5重量％的铝份额。
[0005] EP 2 333 129 A1描述了一种多层滑动轴承，其包括至少一个支承金属层、滑动层和任选设置于所述滑动层和支承金属层之间的轴承金属层。在所述轴承金属层和所述滑动层之间可以设置中间层，所述中间层由一个或多个子层组成，电镀沉积或通过扩散形成所述子层，其中各子层包含选自铬、镍、铁、钴、铜和锡的组的一种或多种元素。电镀沉积的滑动层由锡基合金组成，所述锡基合金除作为主合金元素的锡以外还包含至少一种选自锑和铜、任选铅和/或铋的其它元素，以及任选至少一种选自包括锆、硅、锌、镍和银的组的元素，和来源于所述元素的制造的不可避免的杂质，其中锑份额为最多20重量％，铜份额为最多10重量％，铅和铋的总份额为最多1.5重量％，铜和锑的总份额为至少2重量％，和锆、硅、锌、镍和银的总份额为最多3重量％，且其中锡以金属间相形式结合并且以作为具有β-锡晶粒的锡相游离存在，所述具有β-锡晶粒具有至少以μm计的值的平均尺寸，所述尺寸根据公式K＝A/(S+3*C+O)计算得到，其中K表示以μm计的平均晶粒尺寸，A表示系数，S表示以重量％计的锑的合金份额，C表示铜、银、镍的总合金份额，和O表示以重量％计的铅、铋、锌、其它合金元素和非金属颗粒的总合金份额，并且系数A具有50、尤其为70、优选为100的值；和其中平均晶粒尺寸指的是由对于每个晶粒作为该晶粒的最大和最小维度，如横断面磨片中可以辨别出的那些的几何平均值而计算出的值而得到的算术平均值，其中为求平均值从横断面磨片中可以辨别的最大晶粒到较小的晶粒进行，直至用来求平均值的晶粒的横断面面积之和达到所有β-锡晶粒的全部横断面面积的80％；其中锡基合金中具有β-锡结构的锡晶粒在任何情况下具有至少2.5μm的平均晶粒尺寸。所述轴承金属层可以尤其为铜-锡合金。
作为用于支承金属层的材料，描述了钢。
作为用于支承金属层的材料，描述了钢。
发明内容
[0007] 在这点上应当注意的是，所述大型发动机被理解为具有直径为至少200mm的滑动轴承的发动机。通常的尺寸为例如在介于200mm和400mm之间的范围的直径。
[0008] 在四冲程柴油发动机的情况下，术语“快速运行的”或者“中速运行的”被理解为典型的750-1000U/min或者500-750U/min的转数范围。
[0009] 术语“重型燃料运行”被理解为采用重油作为发动机燃料运行的发动机。
[0010] 本发明的任务采用开篇提及的多层滑动轴承得以解决，其中富含铜的硬质相以具有50nm的最大粒度的纳米颗粒形式存在和/或其中所述锡基合金除锡锑和铜以及任选至少一种第一组元素以外还包含选自由铝、铋和镍组成的第二组的至少一种其它元素，其中所述至少一种其它元素的份额对于元素铝、铋和镍的每一种为介于0.1重量％和5重量％之间，且其中包含第二元素组的至少一种所述元素的滑动层(5)采用PVD法沉积，如果纳米颗粒的粒度大于50nm的话。
[0011] 在此有利的是，锡基体中富含铜的锡相的硬纳米颗粒起抑制扩散的作用并且阻碍晶粒尺寸增加。此外使裂纹的伸展变得困难，这提高了软锡基的硬度和稳定性，由此在保证可延展的材料性质的同时达到高的疲劳强度。
[0012] 可替代地或另外地，通过添加铝、铋和镍的至少一种其他元素可以实现晶粒细化，沉积方法本身不应独自产生期望的晶粒尺寸。由此实现了在滑动轴承运行期间不出现或基本上不出现滑动层的硬度损失。由此可以改进滑动层的承载能力。
[0013] 有利的是，将富含铜的纳米硬颗粒和铝和/或铋和/或镍掺入滑动层。然而如果所述滑动层中存在富含铜的纳米硬颗粒或铝和/或铋和/或镍，则也可以更好地满足开篇提及的对用于所述(大型)发动机的滑动轴承的要求。
[0014] 根据一种实施方案变型设计为，除锡以外的全部合金元素的总含量为介于10重量％和25重量％之间。借此可以进一步改进滑动层的上述性质。
[0015] 优选地，所述轴承金属层由青铜组成，其中根据一种优选的实施方案变型，所述青铜由CuPb4Sn4Zn4、CuPb5Sn5Zn5、CuPb7Sn7Zn4、CuPb9Sn5、CuPb10Sn10、CuPb15Sn7、CuPb22Sn2、CuPb20Sn4、CuPb22Sn8、CuPb24Sn2、CuPb24Sn、CuPb24Sn4、CuSn5Zn、CuAl10Ni、CuSn10组成。(对于所有所提及的合金变型的组成而言，适用最多至5个百分点的公差范围，例如CuPb4±2.5％Sn4±2.5％Zn4±2.5％)。尤其是采用由青铜或由这些青铜构成的轴承金属层可以在具有根据本发明的滑动层的多元滑动轴承中实现滑动层对于污物颗粒改进的适应性，其中这种类型的轴承金属层也具有相应良好的自润滑性能。
[0016] 优选地，在具有轴承金属层的多元滑动轴承中所述滑动层具有在10μm至60μm范围内的层厚度，或者在没有轴承金属层的多元滑动轴承中，所述滑动层具有在150μm至1000μm范围内的层厚度。借此实现了所述滑动层具有在使用时可能出现的污物颗粒的良好的可嵌入性，而在此不易受疲劳断裂的影响。
[0017] 鉴于滑动层的自适应性质有利的是，所述滑动层具有介于15HV(0.001)和70HV(0.001)之间的维氏硬度。由此可以在避免自发失效(Spontanversagen)的同时实现所述滑动层对于污物颗粒的改进的嵌入性。
[0019] 为了更好地理解本发明，借助以下附图进一步阐释本发明。
[0020] 图1在图解的简化附图中以侧视图显示了半轴瓦形式的多层滑动轴承。
具体实施方式
[0022] 图1以滑动轴承半轴瓦的侧视图的形式显示了多层滑动轴承1。示出的是所述多层滑动轴承1的优选实施方案，即由支承层2、直接在所述支承层2上设置的轴承金属层3、直接在所述轴承金属层3上设置的中间层4和直接在所述中间层4上设置的滑动层5组成的四层变型。
[0023] 这种类型的四层轴承的该原则上的构造，例如在机动车中使用的那些，由现有技术是已知的，从而对此的另外的实施方案是多余的。然而应当提到的是可以设置其它的层，因此例如在所述轴承金属层3和所述支承金属层2之间的附着剂层或在所述滑动层5上的磨合层。同样可以在所述支承层2的背侧设置抗微动磨损层(Antifrettingschicht)。
[0024] 在本发明的范围内，也可以另外地设置所述多层滑动轴承1，例如作为轴瓦，这如图1中以虚线所示出。同样可能的是如止推环、轴向运动的滑垫等的实施方式。覆盖偏离180°角度范围的多层滑动轴承1也是可能的，从而使得所述多层滑动轴承1不必强制性地作为半轴瓦实施，虽然这是优选的实施方案。
[0025] 所述支承金属层2由赋予所述多层滑动轴承1必需的结构强度的材料组成，例如由黄铜或青铜组成。在所述多层滑动轴承1的优选的实施方案变型中，它也由钢组成。
[0026] 作为轴承金属层3，可以使用完全不同的合金。对此的实例是基于铝的轴承金属，例如AlSn6CuNi、AlSn20Cu、AlSi4Cd、AlCd3CuNi、AlSi11Cu、AlSn6Cu、AlSn40、AlSn25CuMn、AlSi11CuMgNi、AlZn4Si。在多层滑动轴承1的优选的实施方案变型中，所述轴承金属层3由于较高的疲劳强度也由青铜组成。尤其是所述轴承金属层3由青铜制造，所述青铜除铜以外，包含2重量％至30重量％比例的铅和/或1重量％至15重量％比例的锡和/或1重量％至8重量％比例的锌和/或1重量％至4重量％的铝和/或1重量％至4重量％比例的镍。例如所述轴承金属层3可以由CuPb4Sn4Zn4、CuPb5Sn5Zn5、CuPb7Sn7Zn4、CuPb9Sn5、CuPb10Sn10、CuPb15Sn7、CuPb22Sn2、CuPb20Sn4、CuPb22Sn8、CuPb24Sn2、CuPb24Sn、CuPb24Sn4、CuSn5Zn、CuAl10Ni、CuSn10构成。对于所有提及的合金变型的组成而言，使用至多5个百分点的公差范围，如上文已解释的那样。
[0027] 优选地，所述轴承金属层3由青铜制造，所述青铜除铜以外包含17重量％至27重量％的铅，0.5重量％至8.5重量％的锡(或在不含铅的变型(<0.05重量％的铅)的情况下包含3.5重量％至7.0重量％的锡)和0.5重量％至2.5重量％的锌。
[0028] 所述轴承金属层3可以用常规的由滑动轴承技术已知的方法沉积或者设置在所述支承层2上。例如由所述支承层2和所述轴承金属层3构成的双金属可以通过轧制轴承金属层3而制造。同样可以将所述轴承金属层3浇铸在所述支承层2上。任选地，使这样的双金属变形和/或进行切削加工。
[0031] 还优选的是所述中间层4具有的硬度相当于所述滑动层5的硬度的最多十倍。不言而喻的是对于用于测定该关系的硬度测量而言采用相同的方法。
[0032] 还可能的是在轴承金属层3与滑动层5之间提供多个中间层4。因此例如可以有利的是，中间层4由不锈钢构成并在其上设置由镍构成的另外的中间层4。在此，所述由不锈钢构成的中间层4可以具有介于1μm和2μm之间的层厚度且所述由镍构成的另外的中间层4可以具有介于0.1μm和0.5μm之间的层厚度。
[0033] 所述滑动层5由锡基合金组成，所述锡基合金除锡以外还包含锑和铜。任选地，所述滑动层5可以包含至少一种选自由硅、铬、钛、锌、银和铁组成的第一组的元素。另外优选包含选自由铝、铋和镍组成的第二组的另一种元素。
[0034] 锑的份额为介于1重量％和8重量％之间，尤其是介于1重量％和5重量％之间。在低于1重量％的份额的情况下，所述滑动层太软，由此削弱了疲劳强度。另一方面，具有大于8重量％的份额的滑动层太硬，从而使得在磨合阶段中滑动层5的适配性过低。
[0035] 铜的份额为介于8重量％和20重量％之间，尤其是介于9重量％和15重量％之间。在小于8重量％的份额的情况下，该份额本身形成的纳米颗粒过小，而不满足开篇提及的滑动层5的需求特性。然而铜份额超过20重量％则导致富含铜的硬质相的粗颗粒的析出物，由此同样实现不了期望的性质。
[0036] 元素硅、铬、钛、锌、银和铁的每个的份额可以为介于0.1重量％和2重量％之间，尤其是介于0.25重量％和1.5重量％之间。
[0037] 为了改进疲劳强度和为了延缓扩散作用可以添加硅，由此可以导致层软化。
[0038] 通过添加铬可以实现晶界扩散的延缓。
[0039] 钛和铁又与锡形成硬质相，由此可以改进滑动层5的疲劳强度。
[0040] 通过添加锌或银进行组织的细晶化，从而使得在运行中不出现硬度损失，并且另一方面因此改进了滑动层5的疲劳强度和承载能力。
[0041] 在所述界限以外的这些元素的份额导致滑动层5的与前述要求不相适应的性质特性。
[0042] 其它元素铝、铋和镍的每种的份额可以为介于0.1重量％和5重量％之间，尤其是介于0.1重量％和3.1重量％之间。
[0043] 铝降低了组织的粗颗粒性并且同样可以改进滑动层5的疲劳强度。
[0044] 通过添加镍可以实现组织的细晶化，由此一方面以这样的方式抑制扩散，使得在运行中不出现硬度损失，且另一方面因此改进滑动层5的疲劳强度和承载能力。
[0045] 添加铋使得组织变细并在温度影响下阻碍了晶界扩散。
[0046] 已发现，在给定量范围以外的铝、铋、镍的份额不导致期望的结果。
[0047] 除锡以外的全部合金元素的总含量限制在最大30重量％，优选限制在介于10重量％和25重量％之间的份额。已发现，高于给定的量范围的总含量导致脆性，低于给定的量范围的总含量导致滑动层5的低硬度和疲劳强度。
[0048] 锡与常规的制备过程带来的杂质形成至100重量％的余量。
[0049] 除多层滑动轴承1的所述优选的四层实施方式以外，在本发明的范围内还包括这样的可能性，即可以将所述滑动层5直接沉积在所述支承层2上。在此所述支承层2任选地也可以是连杆，在所述连杆的孔中沉积滑动层5。
[0050] 此外可能的是，所述多层滑动轴承1具有这样的结构：支承层2具有直接在其上设置的轴承金属层3和在这之上直接设置的滑动层5。
[0051] 所述滑动层5由气相优选地沉积在所述中间层4上。尤其是气相沉积按照阴极溅射法或电子束蒸发法进行，如果设置轴承金属层3的话，其中优选产生至少10μm，优选至少15μm，和最大60μm，优选最大50μm的层厚度。在缺少轴承金属层3时，优选产生至少150μm，优选至少200μm和最大1000μm，优选最大750μm的层厚度。
[0052] 对于借助溅射法沉积而言，可以使用以下参数：
[0054] 气氛：氩气
[0055] 压力：7x10-4至6x10-3mbar，
[0056] 温度：80至160℃
[0057] 靶的电压：-450V至-800V
[0058] 借助PVD方法的沉积是优选的，因为这远离热力学平衡而发生，从而可以抑制析出物的凝固和颗粒扩散。
[0059] 在沉积滑动层5期间产生富含铜的硬质相，其由□-青铜(Cu6Sn5)组成。所述硬质相根据沉积条件具有50nm的最大晶粒尺寸。优选地，纳米颗粒的晶粒尺寸为介于10nm和40nm之间。
[0060] 优选地，沉积之后的锡基合金具有介于15HV(0.001)和70HV(0.001)之间，尤其是介于35HV(0.001)和60HV(0.001)之间的维氏硬度。
[0061] 以下滑动层5借助PVD方法制备。在此，将由钢制支承层2和镀铅的青铜作为轴承金属层3组成的滑动轴承半轴瓦引入电磁产生的金属蒸汽中，其中施加厚度为约15μm的滑动层5。滑动层5的产生既可以由单个来源，也可以同时由相同或不同的组成的多个来源进行。
[0062] 实施例1：
[0063] 作为滑动层5，产生借助单个溅射靶的磁控溅射沉积的组成为SnCu11Sb3的层(基材温度110℃，平均涂覆速率0.19μm/min，工艺气体为0.7Pa压力的氩气,基材电压：-50V，靶电压：480V，靶组成：SnCu11Sb3)。在由镍构成的中间层4上以1μm的层厚度沉积所述滑动层5。
[0064] 所述滑动层5显示出在锡相中的Cu6Sn5的细分散纳米析出物(所述纳米析出物的最小/平均/最大尺寸为10/25/37nm)。所述层具有42HV(0.001)的硬度。
[0065] 实施例2：
[0066] 作为滑动层5，借助两个相同化学组成的溅射靶的磁控溅射在由不锈钢(X5CrNi18-10)构成的中间层4上沉积组成为SnCu12Sb4的层(基材温度135℃，平均涂覆速率1.4μm/min，工艺气体为3.8Pa压力的氩气,基材电压：0V，靶电压：各自690V)。中间层4具有1.5μm的层厚度。
[0067] 所述滑动层5显示出在锡相中的Cu6Sn5的细分散纳米析出物(所述纳米析出物的最小/平均/最大尺寸为14/34/45nm)。所述层具有47HV(0.001)的硬度。
[0068] 实施例3：
[0069] 作为滑动层5，借助两个不同化学组成的溅射靶(靶1：SnSb3，靶2：CuNi8)的磁控溅射在由镍构成的中间层4上沉积组成为SnCu13Sb2Ni1的层(基材温度90℃，平均涂覆速率0.52μm/min，工艺气体为1.5Pa压力的氩气,基材电压：0V，靶1电压：825V，靶2电压：467V)。
中间层4具有2μm的层厚度。
中间层4具有2μm的层厚度。
[0070] 所述滑动层5显示出在锡相中的Cu6Sn5的细分散纳米析出物(所述纳米析出物的最小/平均/最大尺寸为12/21/38nm)。所述层具有50HV(0.001)的硬度。
[0071] 中间层4借助单个合金靶的磁控溅射而产生(基材温度和工艺气体压力参见实施方案变型。靶电压为640V，平均沉积速率：0.5μm/min)。
[0072] 实施例4：
[0073] 作为滑动层5，借助钢带的电子束蒸发由两个源制备组成为SnCu10Sb4Ni1的层(直接涂覆，无中间层和轴承金属层3)。(源1：具有纯锑的石墨坩埚，温度为720℃，电子束功率：5.5kW；源2：具有SnCu25Ni10的水冷铜坩埚，温度：1400℃，电子束功率：80kW)。在0.2mm/s的钢带进给速度下，施加800μm的层厚度，在滑动轴承的成型和精钻之后，层厚度为650μm。
[0074] 所述滑动层5显示出在锡相中的Cu6Sn5的细分散纳米析出物(所述纳米析出物的最小/平均/最大尺寸为11/29/43nm)。所述层具有57HV(0.001)的硬度。
[0075] 在测试机上，将采用对应实施例1至4的各个滑动层5与来自现有技术的材料进行对比，测试滑动轴承半轴瓦的污物相容性和疲劳强度。作为现有技术，按以下组成制备材料：
[0076] 对比实施例A：在铅青铜CuPb22Sn3上电镀施加的15μm厚的PbSn18Cu2滑动层(由氟硼酸盐电解质沉积，参见Dettner Heinz W.,Elze Johannes；Handbuch der Galvanotechnik第二卷；München:Carl Hansa Verlag 1966；第863页及以后)。根据本发明，所述滑动层在良好的疲劳强度的情况下具有极好的污物相容性。
[0077] 所述层具有14HV(0.001)的硬度。
[0078] 对比实施例B：在铅青铜CuPb22Sn3上溅射的AlSn20Cu1-滑动层。
[0079] 沉积条件：基材温度为140℃，平均涂覆速率为0.7μm/min，工艺气体为1.5Pa压力的氩气，基材电压为0V，靶电压为630V。借助镍靶磁控溅射的中间层(基材温度和工艺气体压力如滑动层，靶电压为640V，平均涂覆速度为0.5μm/min)。
[0080] 所述层具有84HV(0.001)的硬度。
[0081] 在对比实施例A和对比实施例B的情况下都不可能在硬质相中发现具有50nm的最大晶粒尺寸的纳米析出物。
[0082] 所述合金的铸造技术制备另外导致不形成纳米析出物。
[0083] 根据本发明，这些滑动层在极好的疲劳强度的情况下具有中等污物相容性。
[0084] 用于测定纳米析出物的晶粒尺寸的测量方法：对于每个样品而言，对REM-FIB图像(放大50k，图像细节2.4x2.4μm)进行统计学图像评价以测定硬质相中纳米析出物的晶粒尺寸。
[0085] 在污物相容性测试中，在具有75MPa的特定负载振幅的振动负荷情况下使油连续用硬颗粒污染并在轴瓦自发失效的时间点测定污物量。由此可以说明滑动层5的污物相容性和良好品质。
[0086] 采用膨胀负载和75MPa的特定的负载振幅在12m/s的滑动速度下经300万次负载循环进行疲劳强度测试。在测试后，测量半轴瓦并测定滑动层4的磨损。目视评价滑动层5的疲劳强度。1至5的目视评价包括状态非常好(1：运行痕迹)至非常差(5：大面积的强烈的疲劳断裂)。
[0087] 结果汇总于表1中。
[0088] 表1：
[0089]
[0090] 表1显示了各通过四次实验平均的结果。发现采用根据实施例1至4的滑动层5实现了非常好的污物相容性。同时，根据实施例1至4的滑动层5在持续负荷测试之后仅显示了个别的裂纹且没有超过磨合需求的磨损。该组合不具有来自现有技术的材料。
[0091] 除前述实施例以外，制备了在表2中提及的滑动层5的其它组成。对下表2中的组成的全部数据理解为重量％。至100重量％的余量各自由锡构成。在此，缩写ZS和ES表示一般的中间层或者表示由不锈钢X5CrNi18-10构成的中间层4。
[0092] 这些实施例代表性地理解为相应于前述合金元素量范围的滑动层5的组成。
[0093] 实施例14至22的所述滑动层5按照前述PVD方法之一沉积。
[0094] 表2
[0095]
[0096]
[0097] 将全部合金沉积在由钢制支承层2、由CuPb22Sn3构成的轴承金属层3(实施例5额外还在由CuZn5Sn构成的轴承金属层3上沉积-变型b)以及在表2中各自给出的中间层4形成的复合材料上沉积。所述沉积借助相应于前述参数的溅射进行。
[0098] 在表3中汇总了对这些实施例的测试结果。硬度以HV(0.001)给出。纳米颗粒的晶粒尺寸的值以最小/平均/最大晶粒尺寸给出。
[0099] 对实施例14至22不测定晶粒尺寸。这些实施例代表性地表示在富含铜的硬质相中没有具有50nm最大晶粒尺寸的纳米颗粒的滑动层5的实施方案变型。
[0100] 表3
[0101]
[0102] 所述实施例显示了滑动层5或者多层滑动轴承1的可能的实施方案变型。
[0103] 为清楚起见，最后要注意的是，为了更好地理解多层滑动轴承1的构造，部分地不按比例和/或扩大和/或缩小地示出其部件。
[0104] 附图标记列表
[0105] 1 多层滑动轴承
[0106] 2 支承层
[0107] 3 轴承金属层
[0108] 4 中间层
[0109] 5 滑动层
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