CN102094900A

CN102094900A - 滑动层

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Publication number: CN102094900A
Application number: CN2010106251912A
Authority: CN
Inventors: J·齐达尔
Original assignee: Miba Gleitlager Austria GmbH
Current assignee: Miba Gleitlager Austria GmbH
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2030-12-10
Also published as: KR20110066114A; AT509112B1; BRPI1010425A2; CN102094900B; AT509112A1; BRPI1010425B1; KR101702048B1; EP2341257A2; JP2011137227A; EP2341257B1; JP5932215B2; US9074627B2; US20110142381A1; EP2341257A3

Abstract

本发明涉及一种用于多层滑动轴承(1)的由锡基合金构成的滑动层(4)，所述锡基合金除了包含锡作为主要合金元素之外，还包括选自锑和铜的至少一种元素，必要时还包含铅和/或铋，以及来源于元素的制备中不可避免的杂质，其中锑含量为最大20重量％、铜含量为最大10重量％和铅与铋的总含量为最大1.5重量％和铜与锑的总含量为在2～22重量％之间，且其中锡以金属间相形式并且作为含有β-锡晶粒的锡相形式存在，并且其中锡基合金中的β-锡晶粒具有至少一个择优取向，其中至少一个晶格面族M{hkl}的按照公式的取向指数M{hkl}具有或超过数值3.0，式中I{hkl}表示滑动层平面{hkl}的X光衍射强度，和I°{hkl}表示完全未经取向的锡粉末试样的X光衍射强度。

Description

滑动层

发明领域

本发明涉及一种用于多层滑动轴承的由锡基合金构成的滑动层，所述锡基合金除了包含锡作为主要合金元素之外，还包括选自锑和铜的至少一种元素，必要时还包含铅和/或者铋，以及来源于这些元素的制备中不可避免的杂质，其中锑含量为最大20重理％、铜含量为最大10重量％和铅与铋的总含量为最大1.5重量％和铜与锑的总含量为在2～22重量％之间，且其中锡以金属间相形式键合并且作为含有β-锡晶粒的锡相游离存在；以及，本发明还涉及一种多层滑动轴承，其包括至少一个支撑金属层、滑动层和布置于滑动层和支撑金属层之间的轴承金属层。

背景技术

将锡基合金用于多层滑动轴承的滑动层是现有技术中已知的。

例如DE 82 06 353U1就记载了一种滑动轴承瓦，其由钢支撑瓦、承载层、必要时的一个或多个结合层和/或阻挡层、以及一个由锡基巴氏合金-轴承合金(Weiβmetall-Lagerlegierung)构成的经电镀沉积的滑动层构成，所述巴氏合金轴承合金含有最多为2重量％的Cu、2～18重量％的Sb、0～最大0.6重量％的As、0～最大0.5重量％的Ni和0～最大1.5重量％的Cd。

DE 20 2007 018 616U1描述了一种滑动元件，其同样也具有一个以电镀方式施加在承载层上的由锡基合金构成的滑动层，且锡基合金含有5～20重量％的Sb、0.5～25重量％的Cu以及最多0.7重量％的Pb。其它成分的总含量小于0.5重量％。在此重要的是锡晶体基本上呈球形。

尽管在第一个提及的DE 82 06 353U1中阐述了，较高的铜含量不利于滑动层的摩擦特性，但是在DE 20 2007 018 616U1中则明确支持了相反的教导。

为了避免减少滑动层中的铜含量，GB 2 375 801A描述了一种具有两层滑动层的多层轴承，其中外侧分层由一种含有0.5～10重量％的Cu和任选地不超过5重量％的Zn、In、Sb或Ag的锡基合金构成，而位于其下方的第二分层则由一种含有5～20重量％的Cu的锡基合金构成。

DE 10 2007 030 017B4公开了一种用于所谓的有槽滑动轴承(Rillenlager)的具有锡基合金的滑动层，其中所述锡基合金嵌入在滑动层的沟槽之中并且含有不超过20重量％的Cu以及任选地直至10重量％的Ag或者直至15重量％的Sb。

DE 100 54 461A1也描述了一种多层滑动轴承，其具有一个三层的锡基滑动层，以由此提高对腐蚀磨损的耐受力。这种锡基合金以不超过30重量％的比例含有选自Cu、Sb、Ag、In、Zn、Ni、Co和Fe的至少一种金属。此外还可以含有比例为至多25体积％的氮化物或碳化物形式的硬颗粒。在滑动层的中间层中含有比上分层或下分层中更高比例的这些添加物质。

DE 197 28 777A1公开了一种用于多层滑动轴承的滑动层，其除了锡之外，还可以含有3～20重量％的Cu和必要时分别不超过20重量％的Bi、Ag或Ni。

过去也经常使用铅层作为滑动层，因为铅相对于锡具有明显优点。但是铅在环境相容性方面被认为是有问题的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种具有很少铅含量或者不含铅的滑动层。

通过开头所述的滑动层以及与此独立的具有根据本发明的滑动层的前述多层滑动轴承解决了这一任务，所述滑动层中锡基合金中的β-锡晶粒具有至少一个择优取向(Vorzugsorientierung)。

如下定义取向指数M{hk1}来定量描述择优取向：

式中I{hkl}表示滑动层平面{hkl}的XRD强度(X光衍射强度)，I°{hkl}表示完全未取向的锡粉末试样(ICDD PDF 00-004-0673)的XRD强度。

衍射强度∑I{hkl}或∑I°{hkl}之求和必须在相同区域范围内进行，例如包括{200}～{431}的所有反射强度，若使用CuKα-辐射，则这相应于衍射角2θ在30°～90°之间的所有反射。

如果至少一个晶格面族(Netzebenenschar)的取向指数M{hkl}达到或超过3.0，则存在一个本发明所述的择优取向。

在寻找贫铅的或无铅的滑动层的过程中，申请人尤其也已研究了含有铜和/或者锑的锡基合金，并且惊奇地发现，这种锡基合金中有些具有比其它明显更好的摩擦特性和/或者明显更高的疲劳强度。

通过借助于X光衍射法研究这些锡基合金的结构，由衍射图样可以确定，这些锡基合金中β-锡微晶具有在一个方向上的对称性决定的等效晶面(

Ebenen)的明显取向。尽管这种材料本身比较软并因此在污物颗粒的嵌入能力方面具有出色的特性，但是本发明的锡基合金也具有更好的耐磨性和/或者较高的疲劳强度。推测后者是由取向的锡微晶引起的，并且通过极点测量发现，滑动层的织构化是旋转对称于表面法线地构造的。

在XRD研究过程中也发现，即使极小的表面变化(但是这些变化并不影响整个层的耐磨性或疲劳强度)也会使得所测得的衍射图明显改变。但是，滑动层的择优取向的表观变化是源于X射线低穿透深度的伪影(Artefakt)。因此，为了确定择优取向，就要谨慎地去除例如由离子蚀刻引起的干扰表面区，或者最好避免其产生。例如通过施涂之后的机械处理、运行过程中的磨损或者涂覆磨合涂层或防腐蚀涂层，都有可能干扰表面区。

按照米勒指数，至少一个平面点阵族的取向指数M{hkl}的值优选为至少6.0，尤其至少9.0。

令人惊奇的是，即使对于在其他方面，也即例如在组成、硬度或者表面粗糙度方面与现有技术中的层没有或几乎没有区别的本发明的层，也能表现出耐磨性的改善和疲劳强度的提高。

如果β-锡晶粒已经按照米勒指数向着平面{hkl}的至少一个(其中h均比k大出1和h为最大值4)取向，则尤其会出现这种效应。

在此有利的是，X光衍射图中的峰下面积，也就是按照米勒指数向着{321}取向的β-锡晶粒所产生的强度，是向着{431}取向的β-锡晶粒所产生的峰下面积，即强度的至少1.2倍大，由此能够进一步改善上述效应。

但是令人惊奇的是，如果上述普遍规则没有或者仅仅部分得到满足，而是锡基合金的结构具有至少在30％、尤其40％、优选50％范围内按照米勒指数向着{220}取向的β-锡晶粒(表达为通过β-锡晶粒的这种取向所产生的峰下面积，也就是其强度)，则也会出现上述效应。

在本发明范围内优选的是，锑含量在5～15重量％之间或者铜含量在0.5～5重量％之间。这样就能制得除了良好嵌入能力之外还有更好耐磨强度的滑动层。

锑含量尤其可以在7～12重量％之间或者铜含量可以在1～3.75重量％之间。

尽管原则上寻找无铅的滑动层，但在本发明范围内，可以允许铅含量为最多0.1重量％，尤其最多0.05重量％，按照欧盟报废汽车指令(Directive2000/53/EC″ELV-Directive″)，本发明的这些实施方式可视作是无铅的。

但是对于某些应用而言证实有利的是，锡基合金具有较高的铅含量和/或铋含量，但即使在这些情况下，铅和/或铋的含量也限制在0.2～0.5重量％之间，尤其在0.2～0.35重量％之间。推测，铅会积聚在晶粒界面上并提高其强度。铋具有显然相同的作用并且可以在无铅合金中替代铅。

将铅和/或铋的含量提高到1.5重量％以上导致合金层的耐热性大幅下降，因此不是有利的。

为了进一步改善耐磨强度，也就是为了赋予滑动层较高的硬度，有利的是将选自锆、硅、锌、镍和银的至少一种元素，以最多3重量％的总量作为合金元素加入到锡基合金之中。在此，锆的比例也可以最多为1.5重量％，硅的比例最多为1.2重量％。

但是，在一个对此的实施方案中，存在着锆或硅并非以单质或者金属间相形式存在而是锡基合金也含有氧和/或碳的可能，从而使得由ZrO₂或者SiC构成的硬颗粒分散存在于锡基合金之中，由此同样也能改善滑动层的强度。

在此有利的是，这些ZrO₂或者SiC颗粒的平均直径在0.01μm～1μm之间，由此就能获得更为细颗粒的结构。已观察到，大于1μm的颗粒直径会妨碍上述效应。

按照多层滑动轴承的一个实施方案，在轴承合金层和滑动层之间布置一个中间层，该中间层由一个或多个分层构成，这些分层用电镀沉积或者通过扩散法形成，并且每一个分层或中间层本身包含选自铬、镍、铁、钴、铜和锡的一种或多种元素。由此，就能赋予多层滑动轴承更好的结构强度，尤其是对于比较软的滑动层锡基合金。

在此有利的是，所述中间层的硬度比滑动层的硬度至少大出三倍，并且也大于其上设置有中间层的基底材料的硬度，由此滑动层在基底上获得更好的支撑并因此使得滑动层具有更好的摩擦特性或者更软。

在此有利的是，所述中间层的硬度比滑动层的硬度至少大出五倍。

为了更好地理解本发明，将根据以下附图对本发明进行更详细的阐述。

附图说明

部分简化示意图如下：

图1显示滑动轴承半瓦形式的多层滑动轴承；

图2显示根据本发明的SnSb11Cu4Bi滑动层的表面X光衍射图样；

图3显示根据本发明的SnSb7CuPbZrO₂滑动层的X光衍射图；

图4显示根据本发明的SnCu3滑动层的X光衍射图；

图5显示在具有根据本发明的SnSb8CuPb滑动层的试验滑动轴承上记录到的X光衍射图，

上部为试验之前，

中间为试验进行之后，因磨损干扰的表面区而引起了失真，

下部为去除由离子蚀刻引起的干扰表面区之后；

图6显示根据现有技术的组成为SnSb7Cu1Pb的滑动层的X光衍射图；

图7显示根据现有技术的组成为SnCu6Pb1的滑动层的X光衍射图。

图1所示为穿过滑动轴承半瓦形式的多层滑动轴承1的横断面。图中显示了一种多层滑动轴承1的三层方案，其由支撑金属层2、轴承合金层3和滑动层4组成。所述轴承合金层3布置在滑动层4和支撑金属层2之间。

例如在机动车中使用的这类三层轴承的原理结构是现有技术中已知的。已知还可以布置其他的层，例如在滑动层4和轴承合金层3之间布置增附层和/或者扩散阻挡层，同样也可以在轴承合金层3和支撑金属层2之间布置一个附着剂层。

在本发明范畴内，也可以将多层滑动轴承1设计成其它形式，例如作为轴承套，如图1中虚线所示。同样也可以是诸如止推环、轴向推进滑块(laufendeGleitschuhe)或类似的形式。

除此之外，在本发明范畴内，还可以放弃轴承合金层3，从而可以或者直接地或者在中间设置增附剂和/或扩散阻挡层的情况下将滑动层4施加于支撑金属层2上。在本发明范畴内，同样也可以是例如连杆孔的直接涂层，从而使得支撑金属层2并非一定要设计成层状。

支撑金属层2通常由钢或者能够将所需结构强度赋予多层滑动轴承1的材料构成。这类材料是现有技术中已知的。

可以使用通常用于滑动轴承元件的各种合金作为轴承合金层3。对此例如有：

1.铝基轴承合金(根据DIN ISO 4381或者4383)：

AlSn6CuNi，AlSn20Cu，AlSi4Cd，AlCd3CuNi，AlSi11Cu，AlSn6Cu，AlSn40，AlSn25CuMn，AlSi11CuMgNi，AlZn4Si。

2.铜基轴承合金(根据DIN ISO 4383)：

CuSn10，CuA110Fe5Ni5，CuZn31Si，CuPb24Sn2，CuSn8Bi10，CuSn4Zn。

当然也可以使用不同于所述轴承合金的那些。

根据本发明，滑动层4由一种锡基合金构成，所述锡基合金含有选自锑和铜以及任选地铅和/或者铋的至少一种元素。锑的含量为最多20重量％，尤其在5～15重量％之间，铜的含量为最多10重量％，尤其在0.5～5重量％之间。铅和/或铋的总含量为最多1.5重量％，尤其在0.2～0.5重量％之间。如果既含有锑又含有铜，则这些元素的总含量在2～22重量％之间。对于本发明范畴中的无铅的锡基合金而言，铅含量限制在最多0.1重量％，优选最多0.05重量％。

为了补强锡基体，锡基合金可以含有选自锆、硅、锌、镍和银的至少一种元素，且这些元素的总含量限制在最多3重量％。这里，锆和/或硅可以并非以金属间相形式存在，而是以ZrO₂和/或SiC颗粒形式存在。在这种情况下有利的是将这些颗粒的平均直径限制在0.01μm～1μm，尤其是0.05μm～0.75μm。

滑动层4的层厚可以在10μm～2000μm之间。在此，如果直接涂覆在支撑金属层1上，则使用500μm～2000μm之间的层厚；如果使用滑动层4例如替代青铜基铸造巴氏合金，则层厚优选在100μm～400μm之间；如果使用滑动层4例如作为三元合金轴承(Dreistofflagern)中的摩擦层(Laufschicht)，则层厚优选在15μm～40μm之间。

如前所述，也可以在多层滑动轴承1中布置一些中间层。这些中间层或者由单层，或者由多个分层构成。这些中间层尤其由选自铬、镍、铁、铜或者锡的一种元素构成，其中也可以是混合方案，亦即例如使用包含这些元素中至少两种的中间层，例如由铬和镍或者由铁和锡构成的。对于由多个分层构成的中间层而言，各个分层中的含量可以不同，例如硬化性的合金元素铬、镍、铁、铜的含量可以从滑动层4下面的最外分层开始沿着朝向轴承合金层3或支撑金属层2的方向从一个分层到(各自)下一个分层增大，例如也可以呈梯度形式增大。

在附着促进方面已经证实有利的是，使用锡层或者锡基合金构成的层作为用于本发明的多层滑动轴承1的中间层。

代替所述的优选中间层，也可以使用其它相应于现有技术的中间层。

中间层或者分层的总和可以具有在0.5μm～10μm之间、优选在1μm～4μm之间的层厚度。特别有利的是，所述中间层总体或者至少一个分层的硬度比滑动层4大三倍，且硬度大于基底材料。例如滑动层4可以具有在10～50之间的维氏硬度，使得中间层或者至少一个分层可以具有HV 80至HV 300的硬度。在此，试验力的大小已知取决于待测层的层厚度。对于不超过40μm的层厚度使用1～3Pond之间的试验力，对于80μm～300μm之间的层厚度使用不超过10Pond的试验力。

优选以电镀法制备滑动层4。为此，预先制备由钢支撑层和轴承合金层3构成的双金属条，并且必要时对其进行成形和/或切削加工。在下列条件下将根据本发明的滑动层4沉积在轴承金属层3上：

用于具有{hkl}取向的SnSb6Cu的电解液和沉积参数

Sn........35g/l(四氟硼酸锡(II)形式)

Sb........3g/l(三氟化锑形式)

Cu........0.5g/l(四氟硼酸铜(II)形式)

稳定剂或基础电解液，导电盐或络合剂

氧化抑制剂

添加剂1和/或2

电流密度..2A/dm²

温度......35℃

用于具有{220}取向的SnSb11Cu4Bi的电解液和沉积参数

Sn........50g/l(四氟硼酸锡(II)形式)

Sb........6g/l(三氟化锑形式)

Cu........4g/l(四氟硼酸铜(II)形式)

Bi........0.5g/l(甲磺酸铋(III)形式)

稳定剂或基础电解液，导电盐或络合剂

氧化抑制剂

添加剂1和/或2

电流密度..3A/dm²

温度......15℃

在此，可以使用四氟硼酸锡(II)、甲磺酸锡(II)、硫酸锡(II)、焦磷酸锡(II)形式的锡。电解液中的锡浓度通常可以在0.1mol/1～1mol/l之间。

可以使用四氟硼酸锑(III)、三氟化锑、氧化锑(III)、酒石酸锑钾形式的锑。电解液中的锑浓度通常可以为不超过0.3mol/l。

可以使用四氟硼酸铜(II)、甲磺酸铜(II)、硫酸铜(II)、焦磷酸铜(II)形式的铜。电解液中的铜浓度通常可以为不超过0.3mol/l。

可以使用四氟硼酸铅(II)、甲磺酸铅(II)、焦磷酸铅(II)、醋酸铅形式的铅。电解液中的铅浓度通常可以为不超过0.01mol/l。

可以使用三氟化铋、甲磺酸铋(III)、硫酸铋(III)、焦磷酸铋(III)形式的铋。电解液中的铋浓度通常可以为不超过0.01mol/l。

可以使用四氟硼酸银、甲磺酸银、焦磷酸银、硫酸银形式的银。电解液中的银浓度通常可以为不超过0.3mol/l。

可以使用四氟硼酸锌(II)、甲磺酸锌(II)、硫酸锌(II)、焦磷酸锌(II)形式的锌。电解液中的锌浓度通常可以为不超过0.3mol/l。

可以使用四氟硼酸镍(II)、甲磺酸镍(II)、硫酸镍(II)、焦磷酸镍(II)形式的镍。电解液中的镍浓度通常可以为不超过0.3mol/l。

可能的稳定剂或基础电解液、导电盐或络合剂是：四氟硼酸、氢氟酸、甲磺酸、酒石酸及其碱金属盐和铵盐，柠檬酸及其碱金属盐和铵盐，焦磷酸铵和碱金属焦磷酸盐，膦酸及其碱金属盐和铵盐，2，2-亚乙基二硫代二乙醇，苯酚磺酸和甲酚磺酸，总浓度在0.2～2mol/l之间。

可能的氧化抑制剂是：间苯二酚，氢醌，焦儿茶酚，焦棓酚，甲醛，甲醇，总浓度在0.03～0.3mol/l之间。

可能的添加剂1是：酚酞，硫脲及其衍生物，α-萘酚或β-萘酚及其乙氧基化物，α-萘酚磺酸和β-萘酚磺酸及其乙氧基化物，邻-甲苯胺，羟基喹啉，木质素磺酸盐，丁炔二醇，总浓度在0.0005～0.05mol/l之间，优选在0.002～0.02mol/l之间。

可能的添加剂2是：明胶，胶合剂，非离子表面活性剂，聚乙二醇及其官能化衍生物，胨，甘氨酸，总浓度在0～20g/l之间。

也可以使用由上述电解液成分组成的混合物，亦即例如一种或各个金属的至少两种盐和/或至少两种稳定剂和/或至少两种氧化抑制剂和/或至少两种添加剂1和/或至少两种添加剂2。

可以将锆或者硅以具有上述晶粒尺寸的ZrO₂或SiC颗粒形式分散于浴中。

可以将锌、镍、铅、铋、银和其它合金元素以上述可溶性化合物或者络合物的形式添加到一种相应的电解液之中，然后从中将其共沉积出来。同样也可以通过将这些元素扩散到层中，或者使悬浮于电解液中的颗粒共沉积而形成合金。

如此制得的滑动层4具有明显的β-锡相，其中存在与各个其他合金成分一起的以及/或在其它合金成分之间形成的金属间相。

在滑动层4试验的过程中，除了根据现有技术的那些之外，还制备了以下根据本发明的示例性的合金组合物。下表1、2和3中关于组成的所有数据均理解为重量％。均由锡构成补足至100重量％的余量。

在表1、2和3中也反映了相应滑动层4的试验结果。

在根据图1的由钢支撑层2和铅青铜轴承合金层3以及层厚为25～35μm的滑动层4构成的滑动轴承半瓦上进行试验。以梯度变化的(schwellender)负荷和60MPa的比负荷幅值，在12m/s的滑动速度下对轴承瓦进行3百万次负荷循环试验。

试验之后测量半瓦并由此测定滑动层4的磨损量。对滑动层4的疲劳强度进行目视评价。

目视评价1～5表示状态非常好(1：摩擦痕(Laufspuren))直至非常差(5：大面积强烈的疲劳断裂)。

表1显示了每一个滑动层4的试验结果，其衍射图示例性地显示于图2～7中。也显示了从衍射图读出的强度以及据此算出的取向指数。试样1～4(图2～5)表示根据本发明的滑动层4。试样5～6(图6和图7)表示根据现有技术的滑动层4。

表2所示为在根据本发明的层上获得的其它结果。

表3所示为在按照现有技术为对照目的而制得的层上获得的其他结果。

表1：

表1：续前表

表1：续前表

表2：本发明所述的滑动层

实施例	Sb	Cu	Pb	其它	取向指数M{hk1}	目视评价	磨损量[μm]
								1	11	4	0.3		M{101}＝3.3	2.0	2
2	7	0.7	0.5		M{220}＝7.5	2.5	3
								3	6	0.3	0.3	Bi：0.1	M{301}＝6.7	2.0	4
4		2	0.3	Zn：1	M{211}＝6.3	2.0	6

表2：续前表

表3：根据现有技术的滑动层

显而易见，与根据现有技术的实施例相比，根据本发明的滑动层4在磨损量和疲劳强度方面具有更好的值，尤其当直接比较相同或类似化学组成的层时。

由所收集的、在此并不能反映全部的试验结果已经表明，如果β-锡晶粒具有至少一种明显的取向度，则能获得耐磨性和腐蚀倾向方面有利的滑动层4。“至少一种”在本发明范畴内指，除了β-锡晶粒的主要取向之外，也可能在一个或多个其他方向上存在择优取向。

如前所述，对于已经在试验台上运行过的试样或者在制造过程中在沉积了滑动层4之后经过加工(例如通过精密钻孔)的试样，由于X射线的低穿透深度，在X光衍射分析方面会出现一定程度的问题，使得只有在经过预处理之后，才会完全显现出不受这些后处理影响的实际的滑动层4的结构。如果将例如一种所谓的亮锡(Zinnflash)涂覆到滑动层4表面上，则也会出现同样的问题。换句话说，滑动层的表面处理对测量结果影响很大，即不对试样进行预处理就不能测到其本身，而是表面上的沉积物(Ablagerung)。因此必须对待研究的试样表面进行预处理或者将其“露出”。

图5反映了这种表面问题对测量结果的影响，其中选择离子蚀刻作为预处理方法。在此已知的是，使用离子轰击基材表面，类似于溅射法。

图5中，最上面的衍射图显示了未受干扰的状态下的由SnSb6CuPb构成的滑动层4的表面，如涂覆在滑动轴承半瓦上的那些。在其历经上述试验之后，在同一半瓦的表面上记录下图5中间的衍射图。试验过程中出现的轻微磨损对测量结果影响很大。

在试验和去除了干扰区之后在同一个半瓦的表面上再记录图5最下面的衍射图。为了去除干扰区，在6kV的氩气等离子体中对表面进行10次离子蚀刻，每次2分钟，其中离子束与表面之间的角度为45°，且刻蚀之间分别有5分钟间歇，以防止试样过热或者熔化。

由衍射图的对比可明显看出预处理的影响，亦即通过充分的离子蚀刻并非源于取向的β-锡晶粒的各个峰的强度变得明显更小。

推测，如果β-锡晶粒具有一定的最小晶粒尺寸，则能实现进一步改善滑动层4的摩擦特性。

这些实施例显示了滑动层4或者多层滑动轴承1的可能实施方式，就此而言应注意，本发明并非限于特别图示的实施方式本身。特别是，表1中所反映的滑动层4的组成可以构成各个独立发明的主题。

附图标记列表

1多层滑动轴承

2支撑金属层

3轴承合金层

4滑动层

Claims

1.用于多层滑动轴承(1)的由锡基合金构成的滑动层(4)，所述锡基合金除了包含锡作为主要合金元素之外，还包括选自锑和铜的至少一种元素，必要时还包含铅和/或铋，以及来源于元素的制备中不可避免的杂质，其中锑含量为最大20重量％、铜含量为最大10重量％和铅与铋的总含量为最大1.5重量％和铜与锑的总含量为在2～22重量％之间，且其中锡以金属间相形式并且作为含有β-锡晶粒的锡相形式存在，其特征在于，锡基合金中的β-锡晶粒具有至少一个择优取向，其中至少一个晶格面族M{hkl}的按照公式

的取向指数M{hkl}具有或超过数值3.0，式中I{hkl}表示滑动层平面{hkl}的X光衍射强度，和I°{hkl}表示完全未经取向的锡粉末试样的X光衍射强度。

2.根据权利要求1所述的滑动层(4)，其特征在于，β-锡晶粒已经按照米勒指数向着平面{hkl}的至少一个取向，其中h均比k大出1和h最大为数值4。

3.根据权利要求2所述的滑动层(4)，其特征在于，由按照米勒指数向着{321}取向的β-锡晶粒所产生的峰下面积比由按照米勒指数向着{431}取向的锡晶粒所产生的峰下面积大至少1.2倍。

4.根据权利要求1所述的滑动层(4)，其特征在于，有超过30％的β-锡晶粒按照米勒指数向着{220}取向，表达为由β-锡晶粒的这种取向所产生的峰下面积。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的滑动层(4)，其特征在于，锑的含量在5～15重量％之间。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的滑动层(4)，其特征在于，铜的含量在0.5～5重量％之间。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的滑动层(4)，其特征在于，铅和/或铋的含量在0.2～0.5重量％之间。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的滑动层(4)，其特征在于，铅的含量最多为0.1重量％。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的滑动层(4)，其特征在于，在锡基合金中含有选自锆、硅、锌、镍和银的至少一种元素，其总含量为最多3重量％。

10.根据权利要求9所述的滑动层(4)，其特征在于，锆或者硅以ZrO₂和/或者SiC颗粒形式存在于锡基合金之中。

11.根据权利要求10所述的滑动层(4)，其特征在于，ZrO₂或者SiC颗粒的平均直径在0.01μm～1μm之间。

12.多层滑动轴承(1)，其包括至少一个支撑金属层(2)、滑动层(4)和任选地包括布置在滑动层(4)和支撑金属层(2)之间的轴承金属层(3)，其特征在于，按照上述权利要求中任一项所述形成滑动层(4)。

13.根据权利要求12所述的多层滑动轴承(1)，其特征在于，在轴承金属层(3)和滑动层(4)之间布置一个由一个或多个分层组成的中间层，这些分层采用电镀沉积或者通过扩散形成，且每一个分层含有选自铬、镍、铁、钴、铜和锡的一种或多种元素。

14.根据权利要求13所述的多层滑动轴承(1)，其特征在于，所述中间层具有比滑动层(4)的硬度至少大三倍的硬度，并且该硬度也大于基底材料的硬度。