DE10002570A1

DE10002570A1 - Thermisches Spritzmaterial und Struktur mit einer Beschichtung daraus

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Publication number: DE10002570A1
Application number: DE10002570A
Authority: DE
Inventors: Kenji Miyai; Seiya Kunioka; Tadashi Takahashi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2000-08-03
Anticipated expiration: 2020-01-22
Also published as: DE10002570B4; US6361877B1

Abstract

Ein thermisches Spritzmaterial, das ein Gemisch von 5-30 Gewichtsprozent eines AlSi-Legierungspulvers mit 95-70 Gewichtsprozent eines Gußeisenpulvers zur Bereitstellung von Abriebbeständigkeit für Aluminiumlegierungsteile einschließt, wird offenbart. Das AlSi-Legierungspulver enthält 12-30 Gewichtsprozent Si, mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,5-5,0 Gewichtsprozent Cu und 0,2-3,0 Gewichtsprozent Mg, 1-15% mindestens eines Elements, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Mn und Ni, und als Rest Al. Das Gußeisenpulver enthält 2-4 Gewichtsprozent C, nicht mehr als 0,3 Gewichtsprozent Si und 0,5-3,0 Gewichtsprozent P. Eine Gleitoberfläche eines Gleitelements wird thermisch mit einer Beschichtung dieses thermischen Spritzmaterials gespritzt, unter Bereitstellung eines Gleitelements mit ausgezeichneter Abriebbeständigkeit.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermisches Spritzmaterial, das Aluminiumlegierungsteilen Abriebbestän digkeit verleiht. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ei ne Struktur, die eine Beschichtung daraus aufweist. Insbeson dere betrifft die vorliegende Erfindung ein thermisches Spritzmaterial, das Zylinderbohrungen (Zylinderbohrlöchern), Ventilstößeln, Ventilplatten, Kolben oder dergleichen Abrieb beständigkeit verleiht. Die vorliegende Erfindung ist beson ders zur Verwendung in einer Zylinderbohrung wirksam.

Thermische Spritzverfahren, die Metallteilen aus Alu miniumlegierung, insbesondere jenen unter Verwendung von ko stengünstigem Material vom Eisentyp für die Gleitfläche einer Zylinderbohrung in einem Verbrennungsmotor, Abriebbeständig keit verleihen, wurden seit langem untersucht. Beispielsweise werden in der Japanischen geprüften Patentveröffentlichung 51-10183, der Japanischen geprüften Patentveröffentlichung 51-18004, der Japanischen geprüften Patentveröffentlichung 54-42855, der Japanischen geprüften Patentveröffentlichung 57-13739 und der Japanischen geprüften Patentveröffentlichung 57-34346 verschiedene Kohlenstoffstähle zur Verwendung für Aluminiumzylinder offenbart. Unter diesen streben die Japani sche geprüfte Patentveröffentlichung 51-10183 und die Japani sche geprüfte Patentveröffentlichung 54-42855 die Verbesse rung der Abriebbeständigkeit durch Verwendung von Gußeisen, das eine hohe Menge an Kohlenstoff (C) enthält, an. In der Japanischen geprüften Patentveröffentlichung 51-18004 wird zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit durch Einsatz von 0,3-30 Gewichtsprozent (in der vorliegenden Beschreibung be ziehen sich %-Angaben auf das Gewicht, sofern nicht anders ausgewiesen) Phosphor (P), Stadit (Fe₃C-Fe₃P-Fe) erzeugt. Bei den Verfahren, bei denen eine Kohlenstoffstahlbeschichtung auf einem Aluminiumzylinder gebildet wird, besteht jedoch das Problem der Abschälung der Beschichtung, aufgrund des Wär meausdehnungsunterschieds zwischen dem Grundmaterial und der Beschichtung.

In der Beschreibung von US-Patent Nummer 3 077 659 wird das thermische Spritzen eines Gemisches aus pulverisier tem Aluminium und pulverisiertem Eisen offenbart. In der Ja panischen geprüften Patentveröffentlichung 58-54189 wird ein Zylinder offenbart, der mit einem Gemisch eines AlSi-Le gierungsmetalls, welches 16-40% Si enthält, und einer stark Kohlenstoff-haltigen Eisen-Chrom-Legierung thermisch ge spritzt wird. Die Japanische offengelegte Patentveröffentli chung 54-2839 offenbart ein thermisches Spritzverfahren, bei dem nach thermischem Spritzen mit einem Gemisch einer AlSi- Legierung, enthaltend 20-40% Si, und 50% oder weniger Kohlen stoffstahl, T6-Behandlung ausgeführt wird. Außerdem wird in der Japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nummer 7-62519 ein Gemisch von Al mit 15% Si und 50% Kohlenstoff stahl (0,8% C) thermisch gespritzt. Die thermische Spritz schicht wird dann auf eine Temperatur erhitzt, die unterhalb des Schmelzpunkts der thermischen Spritzschicht liegt.

In der Japanischen offengelegten Patentveröffentli chung Nummer 8-253856 wird ein Kolben, der mit einem Gemisch aus Kohlenstoffstahl, einer AlSi-Legierung mit 20% oder weni ger Si und einem Carbid von Hv 500-1500 oder einer Carbid enthaltenden Legierung thermisch gespritzt ist, offenbart. Diese thermischen Spritzvorgänge haben den Wärmeausdehnungs unterschied mit dem Grundmaterial durch Vermischen von Alumi niumlegierungspulver mit Eisenlegierungen vermindert. In den letzten vier Fällen enthält die AlSi-Legierung zur Verminde rung des Wärmeausdehnungsunterschieds 15-40% Si. Im Ergebnis weist die den Wärmeausdehnungsunterschied vermindernde Schicht auch verbesserte Abriebbeständigkeit auf. Für einen Zylinder verwendet, erreicht thermisches Spritzen der Bohrung allerdings keine hinreichende thermische Spritztemperatur zum Schmelzen der thermisch zu spritzenden Teilchen. Bei Ferro- Chrom-Legierung mit hohem Kohlenstoffanteil oder bei üblichem Kohlenstoffstahl und Gußeisen wird keine hinreichende Bindung zwischen den Teilchen in dem Gemisch der thermischen Spritz beschichtung erreicht. Es gibt Probleme, indem Teilchen ab platzen, Abrieb entsteht und dergleichen.

Zur Erhöhung der Haftung zwischen den Teilchen der gemischten thermischen Spritzbeschichtung, sind nicht nur bei Eisenmaterialien, sondern auch bei Aluminiummaterialien, Ver besserungen erforderlich. Um die Abriebbeständigkeit zu ver bessern, offenbart die Japanische offengelegte Patentveröf fentlichung Nummer 8-253856 Vermischen von drei Pulverarten, wobei es allerdings schwierig ist, jede Komponente der Mate rialien gleichmäßig in der Beschichtung zu verteilen. Um in der Beschichtung eine gleichförmige Verteilung zu schaffen, wird in der Japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nummer 6-240436 die Verwendung von Metall auf Aluminium- und Eisengrundlage (wie Gußeisen oder Eisen-Molybdän-Legierung) als Verbundpulver offenbart. Zur Herstellung eines Verbund pulvers ist es allerdings erforderlich, daß jedes der Pulver des auf Aluminium und Eisen beruhenden Metalls in sehr feinen Teilchen vorliegt. Dies hebt die Kosten des Pulvers. Da die Reaktivität von Metallen auf Aluminium- und Eisengrundlage hoch ist, besteht gleichfalls die Gefahr einer Staubexplosi on. Im Ergebnis sollte die Handhabung von sehr feinen Teil chen an sich vermieden werden.

AUFGABEN UND KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Be reitstellung eines thermischen Spritzmaterials, das die vor stehend genannten Probleme überwindet.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines kostengünstigen thermischen Spritz materials mit ausgezeichneter Abriebbeständigkeit und Blockier beständigkeit.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines thermischen Spritzmaterials für Aus spritzungen von Bohrungen, das eine ausgezeichnete Abriebbe ständigkeit und Blockierbeständigkeit aufweist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines thermischen Spritzmaterials mit hin reichender Haftkraft für das Grundmaterial bei hohen Tempera turen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung be steht des weiteren in der Bereitstellung eines thermischen Spritzmaterials, das die Haftfestigkeit zwischen seinen Teil chen bei hohen Temperaturen aufrecht erhält.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Gleitelements, das mit dem erfin dungsgemäßen thermischen Spritzmaterial beschichtet wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermisches Spritzmaterial, das ein Gemisch von 5-30 Gewichts-% eines Al Si-Legierungspulvers mit 95-70 Gewichtsprozent eines Gußei senpulvers einschließt, um Aluminiumlegierungsteilen Abrieb beständigkeit zu verleihen. Das AlSi-Legierungspulver enthält 12-30 Gewichts-% Si, mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,5-5,0 Gewichts-% Cu und 0,2-3,0 Gewichts-% Mg, 1-15% mindestens eines Elements, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Mn und Ni, und als Rest Al. Das Gußeisenpulver enthält 2-4 Gewichts-% C, nicht mehr als 0,3 Gewichts-% Si und 0, 5-3,0 Gewichts-% P. Eine Gleitfläche eines Gleitelements wird thermisch mit einer Beschichtung dieses thermischen Spritzmaterials bespritzt, um ein Gleite lement mit ausgezeichneter Abriebbeständigkeit bereitzustel len.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung wird ein thermisches Spritzmaterial bereitgestellt, um fassend ein Gemisch von 5-30 Gewichts-% AlSi-Legierungspul ver, wobei das Legierungspulver 12-30 Gewichts-% Si, minde stens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,5-5,0 Gewichts-% Cu und 0,2-3,0 Gewichts-% Mg und 1-15% mindestens eines Elements, ausgewählt aus der Gruppe, beste hend aus Fe, Mn und Ni, aufweist; und 95-70 Gewichts-% Gußei senpulver, wobei das Gußeisenpulver 2-4 Gewichts-% C, 0,3 Ge wichts-% oder weniger Si und 0,5-3,0 Gewichts-% P aufweist.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird eine Struktur mit einer Gleitfläche eines Gleitelements, be schichtet mit einer Zusammensetzung, umfassend ein Gemisch von 5-30 Gewichts-% AlSi-Legierungspulver, wobei das Legie rungspulver 12-30 Gewichts-% Si, mindestens ein Element, aus gewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,5-5,0 Gewichts-% Cu und 0,2-3,0 Gewichts-% Mg und 1-15% mindestens eines Ele ments, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Mn und Ni, aufweist; und 95-70 Gewichts-% Gußeisenpulver, wobei das Gußeisenpulver 2-4 Gewichts-% C, 0,3 Gewichts-% oder weniger Si und 0,5-3,0 Gewichts-% P aufweist, bereitgestellt.

Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachste henden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei ähnliche Bezugsziffern diesel ben Elemente bezeichnen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Kurvendarstellung, die die Röntgen- Beugungsergebnisse eines granulierten AlSi-Legierungspulvers nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.

Fig. 2 ist eine Kurvendarstellung, die die Röntgen- Beugungsergebnisse einer thermischen Spritzbeschichtung aus granuliertem AlSi-Legierungspulver nach einer erfindungsgemä ßen Ausführungsform zeigt.

Fig. 3 ist eine Kurvendarstellung, die die Röntgen- Beugungsergebnisse eines ersten Gußeisenpulvers nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.

Fig. 4 ist eine Kurvendarstellung, die die Röntgen- Beugungsergebnisse eines zweiten Gußeisenpulvers nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.

Fig. 5 ist eine Kurvendarstellung, die die Röntgen- Beugungsergebnisse einer ersten thermischen Gußeisenspritzbe schichtung nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.

Fig. 6 ist eine Kurvendarstellung, die die Röntgen- Beugungsergebnisse einer zweiten thermischen Gußeisenspritz beschichtung nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Zylin ders, dessen Innenwand mit einer erfindungsgemäßen thermi schen Spritzbeschichtung beschichtet wurde, nach einem Lei stungstest.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Zylin ders, dessen Innenwand mit einer bekannten Beschichtung be schichtet wurde, nach einem Leistungstest.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG IM EINZELNEN

Ausführungsformen des thermischen Spritzmaterials und der Struktur, die mit dem thermischen Spritzmaterial be schichtet wurde, werden beschrieben. Durch Zubereitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird die Abriebbeständig keit, die Beständigkeit gegen Blockieren und die Haftbestän digkeit mit der thermischen Spritzbeschichtung verbessert. Durch weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Zusammenset zung weist das AlSi-Legierungspulver verbesserte Haftfestig keit zwischen den Teilchen zum Zeitpunkt der Herstellung der Beschichtung auf und weist verbesserte Zähigkeit bzw. Festig keit der Materialien auf. Die erfindungsgemäße Zusammenset zung kann auch in Situationen, in denen ein hinreichender thermischer Spritzabstand nicht erreicht werden kann, wie bei thermischem Spritzen von Bohrungen, durch hinreichende Flui dität der Tröpfchen die Haftfestigkeit zwischen den Teilchen verbessern. Außerdem wird durch Bildung einer thermischen Spritzbeschichtung eine thermische Spritzbeschichtung mit ausgezeichneter Abriebbeständigkeit und Beständigkeit gegen Blockieren gebildet, während der Abbau von Fe₃C (Cementit) in dem Ausgangsmaterialpulver zurückgedrängt wird. Die thermi sche Spritzbeschichtung weist auch hinreichende Haftkraft auf und hält hinreichende Haftfestigkeit zwischen den Teilchen aufrecht, auch wenn es zu einer wiederholten Wärmebelastung im Motor kommt.

Die Komponenten des thermischen Spritzmaterials wer den im einzelnen in den nachstehenden Absätzen beschrieben.

AlSi-Legierungspulver

Jede der einzelnen Komponenten der AlSi-Legierung wurde wie nachstehend beschrieben bestimmt.

Wenn der Si-Gehalt in der AlSi-Legierung 12 Gewichts-% oder weniger beträgt, wäre die Zusammensetzung unterhalb des eutektischen Punktes und der anfängliche Si-Kristall zur Bereitstellung der Abriebbeständigkeit würde nicht erzielt werden. Im Ergebnis kann keine hinreichende Abriebbeständig keit erhalten werden. Wenn des weiteren Si 30% übersteigt, wird die Feststoffkapazität des Si und der anderen Komponen ten zu hoch, was zu Sprödigkeit führt. Cu, Mg, Fe, Mn und Ni tragen zur Festigkeit der AlSi-Legierung bei hohen Temperatu ren bei. Durch Zusatz von mindestens einem von 0,5-5,0% Cu und 0,2-3,9% Mg weist das Legierungspulver eine ausgezeichne te Hochtemperaturfestigkeit bis zu 150 Grad Celsius auf. Durch Einsatz von mindestens einem Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Mn und Ni, weist die AlSi- Legierung eine ausgezeichnete Hochtemperaturfestigkeit bis zu 250 Grad Celsius auf. Bei thermischem Spritzen können Be schichtungen, die durch rasches Erhitzen und rasches Abkühlen gebildet werden, Wärme von etwa 150-200 Grad Celsius zum Zeitpunkt der Bildung einer Beschichtung eines anderen Teils absorbieren. Im Ergebnis werden diese Komponenten, die ausge zeichnete Hochtemperaturfestigkeit aufweisen, benötigt. Wenn daher jede der Komponenten mit weniger als dem unteren Grenz Wert vorliegt, wird die Härte der thermischen Spritzbeschich tung vermindert. Wenn die oberen Grenzen überschritten wer den, wird die Feststoffkapazität zu hoch und die Beschichtung wird spröde.

Zerstäubtes Pulver, das rasch gekühlt und verfestigt wurde, ist aufgrund seiner Gleichförmigkeit der Komponenten zum thermischen Spritzen geeignet. Zerstäubtes Pulver aus Al Si-Legierung wird jedoch in der Regel zu einem Pulver, das sehr fein vorliegt. Ein solches feines Pulver kann zum Zeit punkt des thermischen Spritzvorgangs zu einem Hindernis für die Zufuhr werden. Das Pulver kann außerdem die Durchführun gen in der thermischen Spritzpistole verstopfen. Daher wird gewöhnlich eine Klassierung mit einem Sieb ausgeführt.

Bei der Siebklassierung wird zur Entfernung des pro blematischen feinen Pulvers, das Pulver bei 400 Mesh, vor zugsweise bei 325 Mesh, klassiert. In der Japanischen offen gelegten Patentveröffentlichung Nummer 54-28239 wird eine Klassierung beispielsweise bei 400 Mesh und in dem Japani schen geprüften Patent Nummer 58-54189 bei 350 Mesh ausge führt. 350 Mesh sind wegen einer möglichen Siebverstopfung bevorzugt, was dann auch als Grenze für ein industriell ko stengünstiges Sieben anzusehen ist. Wenn außerdem feines Alu miniumpulver gehandhabt wird, besteht gleichzeitig die Gefahr einer Staubexplosion. Ebenfalls aus diesem Grunde sollte ein Sieb, das feiner als 400 Mesh ist, vermieden werden. Neben der Verwendung eines Siebs gibt es auch ein Luftstreuverfah ren (Sichten) zur Klassierung. Bei einem feinen Pulver, das Aluminiumpulver enthält, ist allerdings die Gefahr einer Staubexplosion hoch. Daher wird das Luftstreuverfahren nicht verwendet.

Bei dem thermischen Spritzen einer Bohrung mit einem Gemisch aus einem AlSi-Legierungspulver und Eisen-Legie rungspulver wird eine bessere Beschichtung durch Vermischen eines Pulvers mit einer Feinheit, die keine Probleme bei der Pulverzuführung oder Verstopfen hervorruft, erreicht. Ein feines Pulver wird zufriedenstellend geschmolzen, auch ohne Erreichen eines hinreichenden Abstands zum thermischen Sprit zen. Jedes der Pulver wird in der Beschichtung fein verteilt, so daß eine dichtere Beschichtung erreicht wird. Um daher die Beschichtungseigenschaften zu verbessern, wird es erforder lich, in den Teilchen Pulver einzusetzen, das feiner als 325 oder 400 Mesh ist. Außerdem kann das Klassieren zerstäubter Teilchen die Zähigkeit des Pulvers verschlechtern, was zu ei nem Anstieg der Gesamtkosten führt.

Um diese Probleme zu lösen, verwendet die vorliegende Erfindung AlSi-Legierungsteilchen, die mit einem organischen Bindemittel granuliert sind. Als organisches Bindemittel sind Stoffe, die bei dem thermischen Spritzschritt vollständig verbrennen, wie Ethylenbissteroamid, Polyvinylalkohol, Po lyvinylacetat, Methylcellulose, Ethylcellulose oder derglei chen, bevorzugt. Das organische Bindemittel verbleibt nach dem thermischen Spritzen nicht in der Beschichtung. Durch Granulieren des problematischen feinen Pulvers zum Zeitpunkt der Zufuhr des thermischen Spritzmaterials kann das Pulver problemlos zugeführt werden. Indem das organische Bindemittel an dem Pulver haftet, wird außerdem die Fluidität des Pulvers selbst verbessert.

Ist das organische Bindemittel einmal in das Gestell zum thermischen Spritzen gelangt, wird es sofort vollständig verbrannt und die Teilchen des granulierten Pulvers werden dispergiert. Im Ergebnis werden die feinen geschmolzenen Teilchen in die Beschichtung aufgenommen, wobei sie eine ideale gemischte Beschichtung mit fein dispergierter, feiner AlSi-Legierung und Gußeisen bilden.

Es gibt ein übliches Verfahren (Japanische offenge legte Patentveröffentlichung Nummer 6-240436) zur Herstellung eines Verbundpulvers durch Granulieren der AlSi-Legierung zu sammen mit Gußeisen. Um jedoch dieses Verbundpulver zu erzeu gen, ist es erforderlich, von jedem feine Pulver herzustel len. Aufgrund der Probleme mangelhafter Zähigkeit und so wei ter können die Kosten steigen. Außerdem ist das Verfahren zum Mischen eines feinen Pulvers von hochreaktivem Al und Fe ge fährlich und sollte vermieden werden.

Gußeisen

Es ist bekannt, daß die Abriebbeständigkeit von Guß eisen sich in Abhängigkeit von seinem Kohlenstoff(C)gehalt ändern kann. In der vorliegenden Erfindung liegt der Kohlen stoffgehalt des Gußeisens im Bereich 2,0-4,0%. Wenn C 2,0% oder weniger beträgt, weist das Pulver keinen abgeschreckten Kristall auf. Da die Menge an Ziel-Fe₃C gering ist, wird eine hinreichende Abriebbeständigkeit nicht erhalten. Wenn des weiteren C 4% oder größer ist, wird die Menge an Fe₃C zu groß, was zu einer spröden Spritzbeschichtung führt.

Der Gehalt an Si in dem Gußeisen ist 0,3% oder weni ger. Wenn 0,3% oder mehr Si zu dem abgeschreckten Gußeisen pulver gegeben werden, das eine hohe Menge an Fe₃C enthält, baut zum Zeitpunkt der Bildung der thermischen Spritzbe schichtung Fe₃C ab, unter Erzeugung von Graphit. Das Graphit wirkt als Verunreinigung, die die Haftfestigkeit zwischen den Teilchen der thermischen Spritzbeschichtung vermindern kann. Im Ergebnis sollte die Erzeugung von Graphit möglichst zu rückgedrängt werden. Wenn außerdem eine Zersetzung von Fe₃C auftritt, wird die Härte der Beschichtung vermindert, was zu einer unzureichenden Abriebbeständigkeit führt.

Mit den vorstehend genannten Anteilen an C und Si wird die Viskosität der Tröpfchen hoch. Zum Zeitpunkt der Bildung einer thermischen Spritzbeschichtung ist es schwie rig, daß Benetzen zwischen den Teilchen stattfindet. Dies ruft eine Verminderung der Haftfestigkeit zwischen den Teil chen hervor. Insbesondere in Situationen, in denen ein hin reichender Abstand für das thermische Spritzen nicht erreicht wird, wie beim thermischen Spritzen von Bohrungen, besteht das Erfordernis, die Fluidität der Tröpfchen zu verbessern. Um die Fluidität der Tröpfchen zu verbessern, wird Phosphor (P) zugegeben. Die zugegebene Menge an P beträgt 0,3-3,0%. Wenn P 0,3% oder weniger beträgt, ist die Wirkung mangelhaft.

Wenn die Menge an P 3,0% oder mehr beträgt, wird die Be schichtung spröde.

Mischverhältnis

Das Mischverhältnis von AlSi-Legierungspulver und Gußeisenpulver beträgt 5-30% AlSi-Legierung und 70-95% Gußei sen. Wenn das Gußeisen mit mehr als 95% vorliegt, ist es beim Dispergieren der AlSi-Legierung weniger wirksam, was zu einem Problem bei der Haftfestigkeit an dem Grundmaterial führt. Abschälen der Beschichtung kann von einer thermischen Spritz beschichtung, die mehr als 95% Gußeisen enthält, herrühren. Wenn außerdem mehr als 30% der AlSi-Legierung vermischt wer den, übersteigt das Volumenverhältnis der Beschichtung 50 Vo lumen%, und dies kann zu Problemen bei der Abriebbeständig keit führen.

Thermisches Spritzverfahren

In der vorliegenden Erfindung gibt es keine Ein schränkung hinsichtlich des thermischen Spritzverfahrens. Üb liche thermische Spritzverfahren, wie thermisches Plas maspritzen, H. V. O. F. (high velocity oxygen fuel thermal spray - thermisches Hochgeschwindigkeitsspritzen mit Sauer stoff/Brennstoff), thermisches Lichtbogenspritzen und thermi sches Gasspritzen sind bevorzugt. Die vorliegende Erfindung ist besonders wirksam, wenn sie bei ungünstigen thermischen Spritzverfahren eingesetzt wird, wie beim thermischen Sprit zen von Bohrungen.

Beispiele für das Grundmaterial des erfindungsgemäßen Gleitelements schließen Aluminiumlegierung-Gußprodukte oder ausgeweitete Materialien ein. Das thermische Spritzen wird auf die Gleitelemente einer Zylinderbohrung, eines Ventilstö ßels, einer Ventilplatte, eines Kolbens oder dergleichen, an gewendet. Bei der Verwendung für eine Zylinderbohrung wird durch Gestalten der Zylinderbohrung ohne Buchse eine höhere Leistung vorausgesagt. Eine Zylinderbohrung ohne Buchse ist leichter, kompakter und weist, verglichen mit einem Zylinder mit Gußeisenbuchse, eine bessere Wärmeleitung auf.

Ausführungsform 1

Die nachstehenden Proben wurden als thermisches Spritzmaterial hergestellt. Probe 1 war eine AlSi-Legierung, hergestellt aus 20% Si, 3,3% Cu, 1,3% Mg und 5% Fe. Probe 2 war eine AlSi-Legierung, hergestellt aus 12% Si, 3,4% Cu, 1,2% Mg und 5% Fe. Vergleichsprobe 1 war eine AlSi-Legierung, hergestellt aus 12% Si. Der übrige Bestandteil von jeder der vorstehend genannten drei Proben war Al. Jede der vorstehend genannten 3 Proben-Arten wurde thermisch auf ein Aluminium grundmaterial gespritzt (AC4C T6-Behandlung) unter den Bedin gungen von Tabelle 1. Die Vickers-Härte HV der Beschichtung über den Querschnitt wurde gemessen. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 1

Thermische Spritz-Bedingungen

Tabelle 2 Ergebnisse der Härtemessungen über den Beschichtungsquerschnitt


HV0,3
Probe 1	279
Probe 2	256
Vergleichsprobe 1	122

Alle Meßergebnisse sind Mittelwerte von 10 Meßpunk ten. Proben 1 und 2 sind Ergebnisse von thermischen Spritz komponenten auf der Basis der vorliegenden Erfindung. Proben 1 und 2 weisen eine Beschichtungshärte von 250 HV0,3 oder mehr auf. Verglichen damit, erreicht die Beschichtungshärte von Vergleichsprobe 1 nicht 130 HV0,3. Dies ist darauf zu rückzuführen, daß Vergleichsprobe 1 keine Komponenten, wie Cu, Mg und Fe, enthält. Wenn Cu, Mg und Fe oder dergleichen vorliegen, veranlaßt rasches Erhitzen und rasches Kühlen zum Zeitpunkt der Bildung der thermischen Spritzbeschichtung, daß Cu, Mg, Fe und dergleichen in der Beschichtungsmatrix zu ei nem Feststoff werden, wodurch die Matrix gehärtet wird. Die Abriebbeständigkeit einer Beschichtung steht direkt zur Härte der Matrix in Beziehung, und daher wird die Abriebbeständig keit durch den Einsatz von Cu, Mg und Fe verbessert. Im vor liegenden Versuch wurde Fe eingemischt, jedoch können auch Ni und Mg mit der gleichen Wirkung verwendet werden.

Ausführungsform 2

Die nachstehenden Proben wurden als thermisches Spritzmaterial zubereitet. AlSi-Legierung, die 20% Si, 3,3% Cu, 1,3% Mg und 5% Fe enthielt, wurde unter Verwendung von drei Pulverarten zubereitet, wobei jede unterschiedliche Teilchengrößen aufweist.

Ein granuliertes AlSi-Legierungspulver mit 20% Si, 3,3% Cu, 1,3% Mg und 5% Fe wurde hergestellt. Die Legierung wurde mit Ethylenbissteroamid granuliert. Die Teilchengrößen verteilung für jedes der Pulver ist in Tabelle 3 dargestellt. Der Rest von sowohl AlSi-Legierung als auch granuliertem Al Si-Legierungspulver war Al.

Tabelle 3

Pulverteilchen-Größenverteilung

Drei Pulverarten mit unterschiedlichen Teilchengrößen wurden durch Änderung der Zerstäubungsbedingungen der AlSi- Legierung erzeugt. Wenn AlSi-Legierungen 1-3 unter den Bedin gungen von Ausführungsform 1 thermisch gespritzt wurden, schmolz das AlSi-Legierungspulver und verstopfte die Öffnung für das Pulverspritzen der thermischen Spritzpistole während der Herstellung der Proben dieser Pulver. Dies geschieht auf grund der mangelhaften Fluidität, im Ergebnis der Anwesenheit feiner Pulver. Ein solches Problem kann nicht vollständig durch Änderung der Zerstäubungsbedingungen gelöst werden. Um daher die AlSi-Legierung thermisch zu spritzen, ist eine ge wisse Behandlung, wie Klassieren oder Granulieren oder der gleichen, erforderlich. Beim Klassierungsvorgang werden je doch, auch wenn das Legierungspulver bei 45 Mikrometern klas siert wird, 30% des Pulvers verworfen, wodurch die Kosten für das Legierungspulver stark ansteigen.

Es wird nun auf Tabelle 3 Bezug genommen. Durch Gra nulieren der AlSi-Legierung mit dem organischen Bindemittel Ethylenbissteroamid, verschiebt sich die Teilchengröße zu größeren Abmessungen. Wenn das granulierte Legierungspulver unter den Bedingungen von Ausführungsform 1 thermisch ge spritzt wird, findet Verstopfen, das mit AlSi-Legierungen 1-3 auftritt, nicht statt. Das granulierte Pulver enthält eine hohe Menge an Teilchen, die kleinere Abmessungen als Legie rungen 2 und 3 aufweisen; da jedoch ein organisches Bindemit tel vollständig Umhüllungen bildet, ist die Fluidität verbes sert. Durch Granulierungsverarbeitung des gesamten zerstäub ten Pulvers, anstatt nur der größeren Teilchen, kann thermi sches Spritzen eingesetzt werden. Indem man eine hohe Menge an noch feinerem Pulver hat, wird eine gute Leistung auch in Situationen erreicht, in denen ein hinreichender Abstand zum thermischen Spritzen nicht erreicht wird, wie beim thermi schen Spritzen einer Bohrung.

Es wird nun auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Die Ergebnisse der Röntgen-Beugung des granulierten AlSi-Le gierungspulvers und der thermischen Spritzbeschichtung mit diesem Pulver, das unter den Bedingungen von Ausführungsform 1 thermisch verspritzt wurde, sind dargestellt. Aus diesen Ergebnissen wird ersichtlich, daß das organische Bindemittel, das in der Pulverstufe vorlag, in der thermisch gespritzten Beschichtung nicht mehr vorliegt.

Ausführungsform 3

Um die Unterschiede des AlSi-Legierungspulvers auf grund der Teilchengröße zu untersuchen, wurden die nachste henden Pulver zur Herstellung von Probe 3 und Vergleichsprobe 2 verwendet. AlSi-Legierung 1' wurde aus 20% Si, 3,3% Cu, 1,3% Mg und 5% Fe hergestellt. Das Pulver wurde zu 45 Mikro meter oder mehr klassiert. Granuliertes AlSi-Legierungspulver wurde aus 20% Si, 3, 3% Cu, 1,3% Mg und 5% Fe hergestellt. Der Rest der AlSi-Legierung 1' und des granulierten AlSi- Legierungspulvers war Al. Das Pulver wurde unter Verwendung von Ethylenbissteroamid granuliert. Gußeisen 1 wurde aus 3,1% C, 0,03% Si, 0,97% P und 0,018% S hergestellt. Der Rest von Gußeisen 1 war Fe.

Probe 3 wurde aus einem Gemisch von 20% granuliertem AlSi-Legierungspulver mit 80% Gußeisen 1 hergestellt. Ver gleichsprobe 2 wurde aus einem Gemisch von 20% AlSi-Legierung 1' mit 80% Gußeisen 1 hergestellt.

Die Beschichtungen wurden durch ein thermisches Spritzen von Probe 3 und Vergleichsprobe 2 gemäß dem Verfah ren von Ausführungsform 1 gebildet. Die Härten der Beschich tung über den Querschnitt (HV1,0) wurden ermittelt. Probe 3 hatte eine Vickers-Härte von 482 (HV1,0), wohingegen Ver gleichsprobe 2 eine geringere Härte bei 429 (HV1,0) aufwies. Dies ist darauf zurückzuführen, daß Vergleichsprobe 2 keine AlSi-Teilchen enthielt, die so fein waren wie jene von Probe 3. Die Dichte der Beschichtung und die Haftfestigkeit zwi schen den Teilchen in der thermischen Spritzung von Ver gleichsprobe 2 war geringer, verglichen mit Probe 3.

Ausführungsform 4

Zur Untersuchung der Unterschiede aufgrund der Eisen materialkomponenten wurden die nachstehenden Pulver zur Her stellung von Probe 4 und Vergleichsprobe 3 verwendet.

Gußeisen 1 wurde aus 3,1% C, 0,03% Si, 0,97% P und 0,018% S hergestellt. Gußeisen 2 wurde aus 3,0% C, 0,52% Si, 0,09% P und 0,11% S hergestellt. Der übrige Bestandteil des Gußeisens 1 und 2 war Fe.

Das granulierte AlSi-Legierungspulver wurde aus 20% Si, 3,3% Cu, 1,3% Mg und 5% Fe hergestellt. Der übrige Be standteil des granulierten AlSi-Legierungspulvers war Al. Das Pulver wurde unter Verwendung von Ethylenbissteroamid granu liert.

Probe 4 wurde durch Vermischen von 20% granuliertem AlSi-Legierungspulver mit 80% Gußeisen 1 hergestellt. Ver gleichsprobe 3 wurde durch Vermischen von 20% granuliertem AlSi-Legierungspulver mit 80% Gußeisen 2 hergestellt.

Die Beschichtungen wurden durch die thermischen Spritzbedingungen von Ausführungsform 1 mit Probe 4 und Ver gleichsprobe 3 hergestellt. Die Härten der Beschichtung über den Querschnitt (HV1,0) wurden ermittelt. Probe 4 hatte eine Härte von 482 (HV1,0), wohingegen Vergleichsprobe 3 eine Här te von 357 (HV1,0) aufwies. Auch bei einer Last von 1,0 kgf hatte Probe 4 saubere Rhombus-förmige Druckmarkierungen, wo hingegen Vergleichsprobe 3 bei größeren Druckmarken Spaltbil dung zwischen den Teilchen aufwies. Dies ist darauf zurückzu führen, daß Gußeisen in Probe 4 3,1% C enthielt und einen verminderten Si-Anteil von 0,03%, was dazu führt, daß Fe₃C (Cementit) in der Beschichtung verbleibt, wodurch die Härte der Beschichtung verbessert wird. Indem 0,97% P vorliegen, wurde außerdem die Fluidität der Tröpfchen verbessert. Es gab gutes Benetzen mit der Beschichtung, die bereits geformt wur de, und die Haftfestigkeit zwischen den Teilchen wurde er höht.

Im Gegensatz dazu hatte Vergleichsprobe 3 3,0% C und 0,52% Si. Im Ergebnis gab es Zersetzung von Fe₃C (Cementit) und Graphitbildung. Dadurch wurde die Haftfestigkeit zwischen den Teilchen geschwächt.

Es wird Bezug auf Fig. 3-6 genommen. Um die Anwe senheit oder Abwesenheit von Fe₃C zu ermitteln, werden die Röntgen-Beugungsdiagramme der Pulver und Beschichtungen von Gußeisen 1 und 2 dargestellt. In der Pulverstufe bleibt der Peak, der die Anwesenheit von Fe₃C zeigt, sowohl in Gußeisen 1 und 2, wenn nur Gußeisen 1 zu einer Beschichtung verarbei tet wird und verschwindet, wenn Gußeisen 2 zu einer Beschich tung verarbeitet wird. Bei Gußeisen 1, das 0,97% P enthält, konnte außerdem der Peak von Stadit (Fe₃C-Fe₃P-Fe) nicht nachgewiesen werden.

Ausführungsform 5

Um die Wirkung unterschiedlicher Mischverhältnisse auf die Haftkraft zwischen Aluminiumgrundmaterial und der thermischen Spritzbeschichtung zu untersuchen, wurde die Haftfestigkeit für verschiedene Mischverhältnisse gemessen. Für den Versuch wurden die nachstehenden Pulver verwendet, um Proben 5 und 6 sowie Vergleichsprobe 4 herzustellen. Granu liertes AlSi-Legierungspulver wurde aus 20% Si, 3,3% Cu, 1,3% Mg und 5% Fe hergestellt. Der übrige Bestandteil in dem gra nulierten AlSi-Legierungspulver war Al. Das Pulver wurde un ter Verwendung von Ethylenbissteroamid granuliert. Gußeisen 1 wurde aus 3,1% C, 0,03% Si, 0,97% P und 0,018% S hergestellt. Der übrige Bestandteil des Gußeisens 1 war Fe.

Probe 5 wurde durch Vermischen von 20% granuliertem AlSi-Legierungspulver mit 80% Gußeisen 1 hergestellt. Probe 6 wurde durch Vermischen von 10% granuliertem AlSi-Legierungs pulver mit 90% Gußeisen 1 hergestellt. Vergleichsprobe 4 wur de aus 100% Gußeisen 1 hergestellt.

Die Haftfestigkeit von jeder der Proben wurde unter Verwendung des Schälverfahrens für Klebstoffe gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.

Tabelle 4


Haftfestigkeit

(kgf/mm²)
Probe 5	4,6
Probe 6	3,5
Vergleichsprobe 4	2,9

Es wird auf Tabelle 4 Bezug genommen. Wenn das Misch verhältnis von Gußeisen 1 anstieg, sank die Haftfestigkeit. Mit einer Beschichtung, die lediglich Gußeisen 1 enthielt, war die Haftfestigkeit geringer als 3,0 kgf/mm².

Ausführungsform 6

Um die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung zu prü fen, wurde ein Leistungstest unter Verwendung eines Zweirad- Motors ausgeführt. Der Leistungstest wurde mit thermisch ge spritzter Probe 7 und Vergleichsprobe 5 unter Verwendung der nachstehenden Pulver ausgeführt. Ein granuliertes AlSi- Legierungspulver wurde aus 20% Si, 3,3% Cu, 1,3% Mg und 5% Fe hergestellt. Der übrige Bestandteil des granulierten AlSi- Legierungspulvers war Al. Das Pulver wurde unter Verwendung von Ethylenbissteroamid granuliert. AlSi-Legierungspulver 1' wurde aus 20% Si, 3,3% Cu, 1,3% Mg und 5% Fe hergestellt. Der übrige Bestandteil in Legierung 1' war Al. Das Pulver wurde zu 45 Mikrometer oder größer klassiert.

Gußeisen 1 wurde aus 3,1% C, 0,03% Si, 0,97% P und 0,018% S hergestellt. Gußeisen 2 wurde aus 3,0% C, 0,52% Si, 0,09% P und 0,11% S hergestellt. Der übrige Bestandteil in beiden Gußeisen 1 und 2 war Fe.

Beispiel 7 wurde durch Vermischen von 20% granulier tem AlSi-Legierungspulver mit 80% Gußeisen 1 hergestellt. Ein Zylinderblock wurde mit Probe 7 thermisch gespritzt.

Vergleichsprobe 5 wurde durch Vermischen von 20% Al Si-Legierung 1' mit 80% Gußeisen 2 hergestellt. Ein Zylinder block wurde mit Vergleichsprobe 5 thermisch gespritzt.

Der Zylinderblock mit einem Aluminiumlegierungsgrund material (AC4C T6-behandelt) wurde mit Aluminiumoxidsand ge sandstrahlt und thermisch gespritzt. Das thermische Spritzen wurde unter Verwendung einer thermischen Spritzpistole für Bohrungen unter den Bedingungen von Ausführungsform 1 ausge führt. Außerdem wurde nach Ablauf des thermischen Spritzens jede Probe gehont und poliert.

Es wird auf Tabelle 5 Bezug genommen. Die Motoren- Nenndaten und die Testbedingungen für jeden Leistungstest werden dargestellt.

Tabelle 5 Leistungstest-Motoren-Nenndaten und Testbedingungen

Motorentyp
Wasser-gekühlter 4-Zylinder 4-Takt-Motor
Hubraum	0,749 Liter
Kompressionsverhältnis	11,8
Durchmesser der Zylinderbohrung	72 mm
Kolbenring	1. Chrom-plattiert
2. Gußeisen
3. Chrom-plattiert
Testbedingungen	12 000 U/min. 120 PS,
10 Stunden Laufzeit

Testergebnisse

Es wird Bezug auf Fig. 7 und 8 genommen. Eine In nenwand 2 eines Zylinders 1 nach Beschichtung mit Probe 7 bzw. Vergleichsprobe 5 sind dargestellt.

Es wird speziell auf Fig. 7 Bezug genommen. Positive Ergebnisse wurden erhalten, wenn die Gleitoberfläche der In nenwand 2 von Zylinder 1 mit Probe 7 beschichtet war. Hon- Spuren 3 verblieben noch und die Änderung des Durchmessers war etwa 2 Mikrometer.

Es wird speziell auf Fig. 8 Bezug genommen. Die In nenwand 2 von Zylinder 1 wurde mit Vergleichsprobe 5 be schichtet. Aufgrund der Schwäche der Haftfestigkeit zwischen den Teilchen wurden während der auf-und-ab-Bewegung des Kol bens, der als Gleitelement wirkt (nicht dargestellt), Teil chen von der Beschichtung abgehoben. Diese Teilchen wurden zwischen Zylinderinnenwand 2 und dem Kolben oder Kolbenring eingefangen. Aufgrund des Gleitens wurden viele vertikale. Kratzer 4 auf der Innenwand 2 von Zylinder 1 erzeugt. Außer dem können diese abgekratzten Teilchen in die Ringnut gelan gen und können zu einem mangelhaften Gleiten des Kolbenrings führen. Wenn ein längerer Test ausgeführt wird, werden weite re Probleme erwartet, wie Blockieren des Kolbenrings oder dergleichen. Aus diesen Ergebnissen wird ersichtlich, daß die Haftkraft zwischen den Teilchen ein wichtiger Faktor beim thermischen Spritzbeschichten ist. Position 5 von Zylinder 1 ist die obere Gleitposition bei einem oberen Totpunkt des Kolbens.

Wie aus den vorstehend genannten Ausführungen er sichtlich, weisen die vorliegenden Ausführungsformen auch in Situationen, die keine idealen thermischen Spritzbedingungen sind, wie thermisches Spritzen von Bohrungen, ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und Beständigkeit gegen Blockieren auf. Die vorliegende Erfindung liefert ein Gleitelement einer ko stengünstigen Aluminiumlegierung, das eine hinreichende Haft festigkeit an das Grundmaterial und eine hinreichende Teil chenhaftfestigkeit, auch wenn eine wiederholte Wärmebelastung im Motor auftritt, aufweist.

Mit dem thermischen Spritzmaterial nach einer erfin dungsgemäßen Ausführungsform wird durch das Vorliegen von 12-30% Si die Sprödigkeit der thermischen Spritzbeschichtung ge steuert und eine hohe Abriebbeständigkeit aufrechterhalten. Außerdem wird die Härte der thermischen Spritzbeschichtung erhöht. Eine Beschichtung mit ausgezeichneter Hochtemperatur festigkeit wird unter Verwendung eines AlSi-Legierungspulvers erzeugt, das nachstehende Bestandteile enthält: mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe von 0,5-5,0% Cu und 0,2-3,0% Mg; und 1-15% mindestens eines Elements, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Mn und Ni. Durch Verwendung von Gußeisenpulver mit 2-4% C, 0,3% oder weniger Si und 0,5-3,0% P wird die Graphitbildung zurückgedrängt und Fe₃C (Ce mentit) verbleibt in der Beschichtung, wodurch die Beschich tungshärte erhöht wird. Durch Verbesserung der Fluidität der Tröpfchen wird die Haftfestigkeit zwischen den Teilchen er höht, indem man das Pulver mit der bereits gebildeten Be schichtung gut benetzbar macht. Außerdem wird durch Vermi schen von 5-30% AlSi-Legierung mit 70-95% Gußeisen eine Be schichtung mit Abriebbeständigkeit und mit einer hohen Haft festigkeit erhalten. Mit weniger als 70% Gußeisen wird keine hinreichende Abriebbeständigkeit erhalten. Mit mehr als 95% Gußeisen gibt es Probleme in der Haftfestigkeit an das Alumi niumgrundmaterial.

Gemäß dem thermischen Spritzmaterial, ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, ist das vorstehend genannte AlSi- Legierungspulver ein zerstäubtes Pulver. Im Ergebnis sind die Komponenten innerhalb der Teilchen gleichförmig. Da jede der Komponenten sehr fein dispergiert ist, fließt das Pulver leicht als eine feste Lösung zum Zeitpunkt der Beschichtungs bildung. Außerdem wird das organische Bindemittel zum Zeit punkt der Erzeugung der Beschichtung beseitigt, wenn das or ganische Bindemittel granuliert wird. Indem man aus dem AlSi- Legierungspulver ein granuliertes Pulver macht, wird außerdem die Zähigkeit des AlSi-Legierungspulvers verbessert, und auch feinere Teilchen können bei der Herstellung der Beschichtung verwendet werden. Im Ergebnis wird eine dichte und gut ver teilte Beschichtung gebildet.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Gleitelement mit dem erfindungsgemäßen thermischen Mate rial beschichtet. Da das Gleitelement mit dem thermischen Spritzmaterial beschichtet ist, werden die gleichen Vorteile, wie vorstehend beschrieben, erreicht. Eine Beschichtung mit einer guten Haftung zum Grundmaterial sowie zwischen den ge sonderten Teilchen wird erhalten. Ein Gleitelement, das so wohl wiederholten Wärmebelastungen von einem Verbrennungsmo tor als auch dem Gleiten des Kolbenrings widersteht, wird er halten.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Erfin dung nicht auf solche speziellen Ausführungsformen begrenzt ist und daß verschiedene Änderungen und Modifizierungen vom Fachmann ausgeführt werden können, ohne vom Erfindungsgedan ken und vom Umfang der Erfindung, wie in den beigefügten An sprüchen definiert, abzuweichen.

Claims

1. Thermisches Spritzmaterial, umfassend:
5-30 Gewichtsprozent eines AlSi-Legierungspulvers;
wobei das AlSi-Legierungspulver 12-30 Gewichtsprozent Si, mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, beste hend aus 0,5-5,0 Gewichtsprozent Cu und 0,2-3,0 Gewichtspro zent Mg, 1-15 Gewichtsprozent mindestens eines Elementes, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Mn und Ni, und als Rest des Materials Al enthält;
95-70 Gewichtsprozent Gußeisenpulver; und
wobei das Gußeisenpulver 2-4 Gewichtsprozent C, nicht mehr als 0,3 Gewichtsprozent Si, 0,5-3,0 Gewichtsprozent P, und als Rest des Materials Fe enthält.

2. Thermisches Spritzmaterial nach Anspruch 1, wobei das AlSi-Legierungspulver ein granuliertes Pulver ist.

3. Thermisches Spritzmaterial nach Anspruch 2, wobei das granulierte Pulver ein mit einem organischen Bindemittel granuliertes, zerstäubtes Pulver ist.

4. Thermisches Spritzmaterial nach Anspruch 3, wobei das organische Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe, be stehend aus Ethylenbissteroamid, Polyvinylalkohol, Polyvinyl acetat, Methylcellulose und Ethylcellulose.

5. Thermisches Spritzmaterial nach Anspruch 4, wobei das organische Bindemittel Ethylenbissteroamid ist.

6. Verfahren zur Herstellung einer Struktur mit einer Gleitfläche eines mit einem thermischen Spritzmaterial be schichteten Gleitelements, umfassend:
Herstellen eines AlSi-Legierungspulvers, das 12-30 Gewichtsprozent Si, mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,5-5,0 Gewichtsprozent Cu und 0,2-3,0 Gewichtsprozent Mg, 1-15 Gewichtsprozent mindestens eines Elementes, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Mn und Ni, und als Rest des Materials Al enthält;
Herstellen eines 2-4 Gewichtsprozent C, nicht mehr als 0,3 Gewichtsprozent Si, 0,5-3,0 Gewichtsprozent P und als Rest des Materials Fe enthaltenden Gußeisenpulvers;
Vermischen von 5-30 Gewichtsprozent des AlSi-Legie rungspulvers mit 95-70 Gewichtsprozent des Gußeisenpulvers zur Gewinnung einer thermischen Spritzzusammensetzung und Auftragen der thermischen Spritzzusammensetzung auf die Gleitoberfläche.

7. Verfahren zur Herstellung einer Struktur mit einer Gleitoberfläche eines mit einem thermischen Spritzmaterial nach Anspruch 6 beschichteten Gleitelements, das außerdem Granulieren der thermischen Spritzzusammensetzung mit einem organischen Bindemittel umfaßt.

8. Verfahren zur Herstellung einer Struktur mit einer Gleitoberfläche eines mit einem thermischen Spritzmaterial nach Anspruch 7 beschichteten Gleitelements, wobei das orga nische Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ethylenbissteroamid, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Methylcellulose und Ethylcellulose.

9. Verfahren zur Herstellung einer Struktur mit einer Gleitoberfläche eines mit einem thermischen Spritzmaterial nach Anspruch 8 beschichteten Gleitelements, wobei das orga nische Bindemittel Ethylenbissteroamid ist.

10. Struktur mit einer Gleitoberfläche eines Gleit elements, umfassend:
eine Beschichtung, um die Gleitoberfläche zu be schichten;
wobei die Beschichtung 5-30 Gewichtsprozent AlSi- Legierungspulver und 95-70 Gewichtsprozent Gußeisenpulver enthält;
wobei das AlSi-Legierungspulver 12-30 Gewichtsprozent Si, mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, beste hend aus 0,5-5,0 Gewichtsprozent Cu und 0,2-3,0 Gewichtspro zent Mg, 1-15 Gewichtsprozent mindestens eines Elements, aus gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Mn und Ni, und als Rest des Materials Al, enthält; und
wobei das Gußeisenpulver 2-4 Gewichtsprozent C, nicht mehr als 0,3 Gewichtsprozent Si, 0,5-3,0 Gewichtsprozent P und als Rest des Materials Fe enthält.

11. Struktur mit einer Gleitoberfläche eines Gleit elements nach Anspruch 10, wobei das AlSi-Legierungspulver ein granuliertes Pulver ist.

12. Struktur mit einer Gleitoberfläche eines Gleit elements nach Anspruch 11, wobei das granulierte Pulver ein mit einem organischen Bindemittel granuliertes, zerstäubtes Pulver ist.

13. Struktur mit einer Gleitoberfläche eines Gleit elements nach Anspruch 12, wobei das organische Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ethylenbisstero amid, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Methylcellulose und Ethylcellulose.

14. Struktur mit einer Gleitoberfläche eines Gleit elements nach Anspruch 13, wobei das organische Bindemittel Ethylenbissteroamid ist.