Tagungsbeitrag

Titel Entwicklung innovativer Gleitlagerwerkstoffe auf Al-Bi-Basis Teil2
Autor H. Schwarze, S. Swoboda, H. Palkowski, K. Rudolph, B. Tonn, K. Gzovskyy, R. Mergen, F. Langbein
Infos zum Autor Prof. Dr.-Ing. Hubert Schwarze,
TU Clausthal, Institut für Tribologie und
Energiewandlungsmaschinen
Leibnizstraße 32, 38678 Clausthal-Zellerfeld
Tel.: 05323 / 72 - 2465
Fax: 05323 / 72 - 2617
E-Mail: schwarze@itr.tu-clausthal.de

Dipl.-Ing. Stefan Swoboda,
TU Clausthal, Institut für Tribologie und
Energiewandlungsmaschinen
Leibnizstraße 32, 38678 Clausthal-Zellerfeld
Tel.: 05323 / 72 - 2468
Fax: 05323 / 72 - 2617
E-Mail: swoboda@itr.tu-clausthal.de

Prof. Dr.-Ing. Heinz Palkowski
TU Clausthal, Institut für Metallurgie
Abteilung Werkstoffumformung
Robert-Koch-Straße 42, 38678 Clausthal-Zellerfeld
Tel.: 05323 / 72 - 2014
Fax: 05323 / 72 - 3527
heinz.palkowski@tu-clausthal.de

Dipl.-Ing. Kai-Michael Rudolph
TU Clausthal, Institut für Metallurgie
Abteilung Werkstoffumformung
Robert-Koch-Straße 42, 38678 Clausthal-Zellerfeld
Tel.: 05323 / 72 - 3527
Fax: 05323 / 72 - 3527
kai-michael.rudolph@tu-clausthal.de

Prof. Dr.-Ing. Babette Tonn
TU Clausthal, Institut für Metallurgie
Abteilung Giessereitechnik
Robert-Koch-Straße 42, 38678 Clausthal-Zellerfeld
Tel.: 05323 / 72 - 2014
Fax: 05323 / 72 - 3527
E-Mail: babette.tonn@tu-clausthal.de

Dr.-Ing. (UA) Kosyantyn Gzovskyy
TU Clausthal, Institut für Metallurgie
Abteilung Giessereitechnik
Robert-Koch-Straße 42, 38678 Clausthal-Zellerfeld
Tel.: 05323 / 72 - 3788
Fax: 05323 / 72 - 3527
E-Mail: kostyantyn.gzovskyy@tu-clausthal.de

Dr.-Ing. Robert Mergen
Miba Gleitlager GmbH
Manager Material Division
Dr.-Mitterbauer-Str.3, 4663 Laakirchen, Österreich
Tel.: 0043 / 7613 / 2541-2306
Fax: 0043 / 7613 / 2541-2505
robert.mergen@miba.com

Dipl.-Ing. Falko Langbein
Miba Gleitlager GmbH
Abteilung Materialentwicklung
Dr.-Mitterbauer-Str.3, 4663 Laakirchen, Österreich
Tel.: 0043 / 7613 / 2541-2402
Fax: 0043 / 7613 / 2541-2505
falko.langbein@miba.com
Inhalt Zusammenfassung

Monotektische Legierungen besitzen ein großes Potenzial für den industriellen Einsatz als hochbelastbare Gleitlager. Es ist gelungen, einen Herstellungsprozess zur Produktion von umweltfreundlichen Gleitlagerwerkstoffen auf Basis des binären Randsystems Al-Bi mit Mischungslücke im flüssigen Zustand zu entwickeln. Durch die besonderen Eigenschaften dieser Legierung, sowohl im Gusszustand als auch nach der anschließenden Weiterverarbeitung durch Walz- und Walzplattierschritte, sind gute tribologische Eigenschaften erzielt worden. Dargestellt werden die Ergebnisse der tribologischen Untersuchungen der neu entwickelten Legierung. Aufgrund von Freß- und Dauerfestigkeitsuntersuchungen wird das positive Verhalten der neuen Legierung aufgezeigt. Abschließende Untersuchungen zeigen anhand einer RTM-Verschleißmessung mit einem 1.9l TDI Motor die Praxistauglichkeit des Werkstoffes für Pleuellager. Für die Praxis bedeutet der Einsatz derartiger Legierungen eine Vermeidung kostenintensiver Beschichtungen zur Schaffung geeigneter Einlaufschichten. Ferner erfüllen die entwickelten Werkstoffe auf Basis Al-Bi die Forderung nach dem Verzicht auf den Einsatz von Blei in neu entwickelten Gleitlagerwerkstoffen.

Abstract

Monotectic alloys exhibit a large potential for the industrial use in heavily loaded sliding bearings. Within this project the development of a production process for the manufacturing of ecologically compatible sliding bearing material based on the metallurgic binary system Al-Bi with a miscibility gap in the liquid state succeeded. Due to special characteristics of these alloys both in fluidity and after the subsequent treatment by rolling and roll bonding steps excellent tribological attributes can be achieved. In the following the results of several tribological investigations concerning the developed monotectic alloy are presented. On the basis of different fretting wear and fatigue test the wear preventive characteristics of this alloy is shown. Final investigations concerning wear measurements executed on a 1.9l TDI engine using radionuclide technique highlight the suitability for practical automotive application in connecting rod bearings. Referring to the benefit in industrial applications the use of this alloy avoids cost-intensive coating processes in order to provide appropriate wear-in layers on the bearing shell. Furthermore the developed Al-Bi alloy fulfills the requirements regarding unleaded bearing material.
Datum 2008