專利名稱：用于滑動軸承的多層材料或多層層狀部分的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種用于滑動軸承的多層材料或多層層狀部份的制造方法，其中銀的連結層被電鍍在一基材或一層及多層材料的基層上，并且在連結層上電鍍一層鉛錫銅或錫銻滑動軸承合金(最好是鉛錫銅合金)的覆蓋層。
DE-AS1048757提供一種完全或主要由鋁制成的滑動軸承，在鋁材基層和以鉛為主的軸承合金電鍍的覆蓋層之間，有一薄錫層和銀的連結層，比之鎳或類似的硬金屬材料構成的連接或擴散阻擋層，銀的連結層更具有柔軟和不易卡死的優點，常用于多層滑動軸承。然而，從DE-AS1048757得知的銀的連結層的缺點是具有的最大度厚為2.5μm，在薄錫層和適于在其下面的鋁基材提供足夠的連結力，此外已知的銀的電鍍連結層與嚴格的工作條件有關，故從DE-AS1048757得知的銀的連結層不能被普遍接受。
對比上述情況，本發明的目的是提出一種方法，比之現在得到更大厚度和更為有效的銀的電鍍連結層，特別考慮到增加具有不易卡死性能的基層的連結強度，并且甚至可以在鋁材基層上電鍍和在其他材料上電鍍，特別是青銅材料。
按本發明所述，發明目的的獲得是純銀連結層電鍍是在氰化溶解銀中的兩個連續步驟獲得，即預鍍銀步驟，獲得大約0.1μm至0.5μm厚度的預鍍銀層，主要鍍銀步驟，得到適合的大約2μm到10μm厚度的銀層，同時在預鍍銀步驟，所用的銀的濃度比之在主要鍍銀步驟小的多，但在兩個步驟中，電流密度為近似相同的量值。
按照本發明，在連結層的形成過程中，獲得薄預鍍銀層和適合的銀層，預鍍銀層確保與基層的更可靠的連結，同時適合的銀層對電鍍在其上的覆蓋層構成更為可靠的連結基礎，上述情況即使對同種材料構成的不同層亦適用，即純銀，通過電鍍預鍍銀層，銀連結層可適合于大不相同材料的基層。由于兩層材料相同，預鍍銀層和適當的銀層之間的配合不嚴格，而且同樣合適于銀層與電鍍在其上的覆蓋層的連結特性。
被用于銀連結層的兩個不同層的形成的鍍銀槽其電鍍液成分不同，除去氰化溶解銀外，只需要優先考慮銀的濃度和游離氰化堿金屬，游離氰化堿金屬的濃度可以是50g/l到200g/l之間，同時在主要鍍銀步驟游離氰化堿金屬的濃度要高，最好是大約50%到一倍，在銀沉積槽中，銀的濃度為大約1g/l到60g/l之間，同時在主要鍍銀步驟的濃度大約為預鍍銀步驟10到20倍。
為預鍍銀適應有關基層材料構成，有各種處理方法，由本領域的熟練的技術人員可從各種情況中選擇處理。例如，在基材為青銅時，預鍍銀前的預處理為酸洗或電解浸蝕和浸液清洗，在基材為鋁材時，預鍍前的預處理為酸洗或電解浸蝕或浸液清洗，并再預噴鍍一層非常薄的金屬。
在基層為鋁材情況時，例如鋁合金或鋁彌散合金，最好在預鍍銀步驟前進行酸洗、浸入酸中及浸在鋁浸液中，以便電鍍一層非常薄的金屬，可以是以下幾種之一，鋅，鎳，銅，鐵。在基層為鋁材時，例如鋁合金或鋁彌散合金，如下處理也可行，在預鍍步驟之前，去除氧化膜和利用電化學金屬噴鍍方法形成一個非常薄金屬層。
例子例1預鍍銀槽溶解銀為1g/l到5g/l氰化鉀為50g/l到200g/l電流密度1到3A/dm2主要鍍銀槽溶解銀為20g/l到50g/l氰化鉀為120g/l到200g/l電流密度2到5A/dm2在一個或另一個或兩個預鍍銀槽中，游離氰化堿金屬可為氰化鈉。
例2鋁浸液含下列主要成份10g/l到20g/l鋅離子5g/l到10g/l鎳離子1g/l到2g/l銅離子少量的鐵離子這些成分以鹽的形式存在，其中酸能與大量的鋁結合。
例3對于滑動軸承預形成的基層為鋼基層，其上電鍍一鋁錫彌散合金，在有機溶劑中脫脂，再在硫酸、氫氟酸和氧化鋅的溶液中酸洗。然后，這些零部件再浸在硫酸和鉻酸的混合酸中，然后按例2浸入鋁浸液中1到3分鐘。此為電鍍一預鍍銀層，其厚度為0.1μm到0.5μm，然后，按例1給出的預鍍銀槽和主要鍍銀槽的條件，鍍一純銀層，其厚度為5μm左右。之后鍍三元或二元覆蓋層(PbSnCu或SnSb)到一預期的厚度，在鍍三元或二元覆蓋層后，做一熱試驗以檢驗連結強度。
在各個獨立的過程步驟之間，進行傳統和已知的洗滌和沖洗。
例4預形成滑動軸承的鋼基層和其上電鍍的錫鉛青銅中間層，在有機溶劑中脫脂并電解浸蝕。電解浸蝕后浸在酸中(浸泡清洗)。在浸泡清洗后，按例1給出的預鍍銀槽中預電鍍一層厚度為大約0.1到0.5μm的銀層和鍍一層厚度為大約5μm的純銀層，在純銀層上鍍一層預定組分和厚度的三元或二元覆蓋層。
在各個過程步驟之間，進行傳統和已知的洗滌和沖洗。
最終得到的滑動軸承進行熱試驗以檢驗其連結強度。
權利要求
1.用于滑動軸承的多層材料或多層層狀部分的制造方法，在一層或多層的基材或基層上電鍍一銀的連結層，在連結層上電鍍一滑動軸承合金覆蓋層，例如鉛錫銅合金或錫銻合金，其中純銀連結層在氰化溶解銀液中分二步連續電鍍，即在預鍍銀步驟鍍層厚度為大約0.1μm到0.5μm，在主要鍍銀步驟適當的銀層厚度為大約2μm到10μm，在預鍍銀步驟的濃度遠小于主要鍍銀步驟中的銀濃度，但在兩個步驟中電流密度近似為同一量值。
2.按權利要求1所述的方法，其中除去氰化溶解銀外，用于兩個鍍銀槽中的游離氰化堿金屬的濃度在50g/l到200g/l之間，同時在主要鍍銀步驟中采用游離氰化堿金屬的濃度較高。
3.按權利要求2所述的方法，其中在主要鍍銀步驟游離氰化堿金屬的濃度要較高，大約50%到100%。
4.按權利要求1至3的任一項的方法，其中在鍍銀槽中，銀的濃度在1g/l到10g/l之間，同時在主要鍍銀步驟，其銀的濃度大約是預鍍銀步驟的銀的濃度的10倍到20倍。
5.按權利要求1至4中的任一項的方法，對基層為青銅材料，其預鍍銀的步驟前的預處理包括酸洗或電解浸蝕和浸泡清洗，對基層為鋁材料，在預鍍銀步驟前還包括另一預處理，即預噴鍍一非常薄的金屬層。
6.按權利要求1至4中的任一項的方法，其中，當基層為鋁材料，如鋁合金或鋁彌散合金，在預鍍銀步驟之前，為鍍一非常薄的一種或幾種金屬構成的膜層，如鋅，鎳，銅，鐵，應進行酸洗和浸入酸中，接著，浸在鋁浸液中。
7.按權利要求1至4中的任一項的方法，其中，當基層為鋁材料時，如鋁合金或鋁彌散合金，在預鍍銀步驟前，要進行預處理，它包括氧化層的去除和利用電化學方法預鍍一非常薄的金屬層。
8.這里描述的多層材料或多層層狀部分的制造方法參照各個例子。
全文摘要
在用于滑動軸承上的多層材料或多層層狀部分上，為在電鍍滑動軸承合金和由一層或多層的基材或基層部分之間形成一純銀的連結層，使用二步電鍍形成連結層，包括預鍍銀步驟，形成一厚度大約為0.1μm到大約0.5μm的預鍍銀層；主要鍍銀步驟，形成一厚度大約為2μm到10μm的銀層。兩步驟所用的鍍銀槽中的成分相同，但濃度有相當的差別，特別是預鍍銀步驟中的銀的濃度比之主要鍍銀步驟的濃度小得多。為在基層為鋁材上形成一純銀連接層，在預鍍銀之前，在基層上至少預鍍一層如下幾種金屬之一的非常薄的金屬層，這些金屬是鋅，鎳，銅或鐵，這可通過利用相應的鋁浸液可滿意地獲得。
文檔編號F16C33/08GK1094798SQ9310579
公開日1994年11月9日 申請日期1993年4月27日 優先權日1993年4月27日
發明者H·蒂格鮑爾, V·福爾科斯基 申請人:不倫瑞克冶煉有限公司