DE10046956C2 - Thermisch aufgetragene Beschichtung für Kolbenringe aus mechanisch legierten Pulvern - Google Patents
Thermisch aufgetragene Beschichtung für Kolbenringe aus mechanisch legierten PulvernInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verschleißfeste Beschichtung zur Verwendung für Laufflächen und Flanken von Kolbenringen in Verbrennungskraftmaschinen. Die erfindungsgemäße verschleißfeste Beschichtung wird erhalten durch mechanisches Legieren von Pulvern, die eine metallische Matrix bilden mit Hart- sowie Gleitstoffdispersoiden. Die Beschichtung wird thermisch dann auf die Werkstücke, insbesondere mittels Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF), aufgetragen. Bei den Werkstücken handelt es sich um die Laufflächen und Flankenteile von Kolbenringen in Verbrennungskraftmaschinen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verschleißfeste Beschichtung zur Verwendung für
Laufflächen und Flanken von Kolbenringen in Verbrennungskraftmaschinen. Die erfindungs
gemäße verschleißfeste Beschichtung wird erhalten durch mechanisches Legieren von
Pulvern, die eine metallische Matrix bilden mit Hart- sowie Gleitstoffdispersoiden. Die
Beschichtung wird thermisch dann auf die Werkstücke, insbesondere mittels
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF), aufgetragen. Bei den Werkstücken handelt
es sich um die Laufflächen und Flankenteile von Kolbenringen in
Verbrennungskraftmaschinen.
Die Erfindung befaßt sich daher insbesondere mit der Herstellung und der Zusammensetzung
von Beschichtungen mechanisch legierter Pulver mit tribologisch optimalen Eigenschaften
als Ausgangsstoffe zum Zweck der Beschichtung von Kolbenringlaufflächen mittels
thermischer Verfahren z. B. mittels dem thermischen Spritzen sowie mit den aus den
erwähnten Pulvern entstehenden Beschichtungen auf z. B. Kolbenringen von
Verbrennungskraftmaschinen.
Kolbenringe unterliegen durch ihren ständigen Eingriff an der Zylinderlaufbahn einem
ständigen Gleitverschleiß. Dieser äußert sich sowohl in abrasivem Abrieb der
Kolbenringoberfläche oder seiner Beschichtung als auch teilweisem Übertrag von Material
von der Zylinderlauffläche auf die Kolbenringlauffläche und umgekehrt. Durch angepaßte
Beschichtungen ist es möglich, diese negativen Einflüsse zu verringern. So zeigen
parikelverstärkte Hartchrombeschichtungen eine deutlich bessere Abriebfestigkeit als
unbeschichtete oder nitrierte Ringe (siehe EP 217126 B1), aber auch als konventionelle
Hartchromschichten sowie Plasmaspritzschichten auf Molybdän-Basis. Dennoch geraten
auch diese Beschichtungen aufgrund der steigenden Druck- und Temperaturparameter in
modernen Verbrennungsmotoren in den Grenzbereich ihrer Leistungsfähigkeit. Daher
werden neue Beschichtungen erforderlich, die über noch geringeren Abrieb und höhere
Adhäsionsfestigkeit gegenüber den heute existierenden verfügen. Keramiken sind als
Werkstoffe prinzipiell geeignet, diese Aufgabe zu erfüllen. Sie verfügen über eine
ausgezeichnete Abriebfestigkeit und aufgrund ihres nichtmetallischen Bindungscharakters
über eine sehr geringe Adhäsionsneigung gegenüber Metallegierungen.
Keramiken können durch verschiedene Beschichtungsverfahren direkt auch auf Kolbenringe
aufgetragen werden. So können sie z. B. durch Aufdampfverfahren (PVD oder CVD) direkt
abgeschieden werden. Nachteilig hierbei ist, daß die Auftragsleistungen für diese
Anwendung viel zu niedrig und dementsprechend unwirtschaftlich sind.
Das Plasmaspritzen hingegen führt zu relativ hohen Auftragsleistungen, jedoch stehen diese
Beschichtungen in der Regel unter Zugspannungen, wodurch sie riß- und ausbruchgefährdet
sind. Dies wird vor allem auch durch den sehr spröden Charakter der Keramiken selbst
verstärkt.
Die thermische Spritztechnik nimmt die positiven Erfahrungen mit nanokristallinen
Hartmetallen (nanokristallin = 1 bis 100 nm) zunehmend auf. Schon bereits Ende der achtziger
Jahre wurden nano-Karbid verstärkte Werkstoffe durch Vakuum-Plasmaspritztechnik zu
Schichten verarbeitet. Bei vergleichbar geringeren Hartstoffanteilen können mit diesem
Verfahren höhere Härten in den erzeugten Schichten erreicht werden. Die Beschichtungen
zeigen eine deutlich höhere Duktilität und damit Schlagfestigkeit als konventionell verstärkte
Werkstoffe. Aber erst mit Hilfe der Hochgeschwindigkeitsflammspritztechnik ist es möglich,
Pulvermorphologien auch in der Schicht abzubilden. Nano-oxidisch verstärkte Metalle
sollten daher vorrangig mittels Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF) verspritzt
werden. Die Spritzpulver werden mittels Hochenergie-Mahlen hergestellt. Für thermische
Spritzpulver ist dieser Prozeß besonders interessant, da er zu einer Reihe besonderer
Pulvereigenschaften führt. So wird durch den Brech- und Mahlprozeß an den
Pulveroberflächen ständig die Dichte an Stapelfehlern, Fehlstellen und Versetzungen erhöht,
während die Korngrößen bis auf nanokristalline Dimensionen reduziert werden können.
Diese permanent frisch entstehenden Oberflächen zeichnen sich durch eine hohe Aktivität
aus, so daß auch Oxid-Metall- und Karbid-Metall-Verbindungen hoher Festigkeit entstehen
können.
Wünschenswert ist es daher, die guten tribologischen Eigenschaften von Keramik mit den
guten mechanischen Eigenschaften von Metallen zu verbinden. Denkbar ist z. B.,
Keramikpartikel in eine metallische Matrix einzulassen, wodurch eine duktile und zähe
Bindung der harten und teilweise spröden Keramikpartikel gewährleistet ist. Die
Keramikpartikel können dann bei geeigneter Freilegung an der Oberfläche die tribologischen
Aufgaben übernehmen, während die Metallmatrix die mechanischen Lasten aufnimmt und
gegebenenfalls Spannungen über Verformungen abbaut.
Ein solches Verbundprinzip wird heute bereits verwirklicht. So können z. B. pulverförmige
Hartmetalle (WC-Co) oder Cermets (NiCr-CrC) mittels thermischer Beschichtungsverfahren
zu Schichten verarbeitet werden. Grundlage hierfür ist entweder eine Pulvermischung oder
ein Verbundpulver. Mechanische Mischungen liefern aber in aller Regel die niedrigsten
Schichtqualitäten, da die Verbundbildung hierbei erst im Beschichtungsprozeß erfolgt und
die Hartstoffe aufgrund ihrer geforderten Rieselfähigkeit relativ groß sein müssen.
Verbundpulver werden in aller Regel durch Agglomeration zu sogenannten Mikropellets
hergestellt. Hierbei werden mikrofeine Ausgangspulver in einem Sprühtrocknungsprozeß zu
verarbeitungsfähigen, d. h. in erster Linie rieselfähigen Pulvern verarbeitet. Um die Festigkeit
des Agglomerats zu erhöhen bzw. bestimmte Agglomeratsdichten zu erreichen, werden diese
in aller Regel anschließend gesintert. Eine andere Möglichkeit der Verbundpulverherstellung
ist das Vermischen der Komponenten mit anschließender Sinterung zum Block. Das Pulver
wird hier durch Brechen und Mahlen des Blocks gewonnen. Des weiteren werden
Verbundpulver durch Umhüllen, hierbei wird z. B. ein Hartstoffpulver durch ein metallisches
Element chemisch oder physikalisch beschichtet, oder sogenanntes Cladding - dabei werden
feine Metallpulver auf den Hartstoffkern im Sprühtrocknungsverfahren aufgeklebt -
hergestellt.
Kennzeichnend für die Herstellung üblicher Verbundpulver ist, daß eine Verbundbildung im
Pulver in aller Regel einen Sinterprozeß erfordert, da die Pulver ansonsten in den
Beschichtungsprozeßen in ihre Ausgangsbestandteile zerfallen können und der vorteilhafte
Verbundeffekt in der Schicht verloren geht. Dies ist um so wichtiger, je stärker die
Verarbeitungskräfte während der Beschichtung werden. Diese sind insbesondere bei den
Hochgeschwindigkeits-Spritzverfahren, wo die Pulver in einem Überschall-Gasstrom
verarbeitet werden, sehr hoch. Des weiteren ist zur Erfüllung der tribologischen Aufgabe eine
optimale Anbindung zwischen Keramik- und metallischer Bindephase notwendig, die
insbesondere durch eine chemische-metallische Verbindung erreicht wird.
Nachteilig an der erforderlichen Sinterung ist, daß einerseits die Wirtschaftlichkeit der Pulver
verringert wird, zum anderen eine Sinterfähigkeit der Ausgangskomponenten erforderlich ist.
Diese ist insbesondere bei der Kombination WC-Co vorhanden, ist aber bei der aus
wirtschaftlichen und tribologischen Gesichtspunkten interessanten Kombination aus z. B.
metallischem Binder und oxidkeramischen Hartstoffen nicht gegeben. Daher konnten solche
Pulver zur thermischen Beschichtung von Kolbenringlaufflächen bislang nicht erfolgreich
eingesetzt werden.
Ein Ansatz zur thermischen Beschichtung von Metallteilen, wie beispielsweise Kolbenringen
und Zylinderlaufbuchsen, wird in DE 197 00 835 A1 beschrieben. Das in diesem Dokument
verwendete Kompositpulver ist ein Gemisch aus Karbiden, Metallpulver und Festschmierstoffen,
dass mittels eines Hochgeschwindigkeits-Flammspritz-Verfahrens zu einer selbstschmierenden
Kompositschicht verarbeitet wird. Zur Erzeugung des Kompositpulvers werden die
Kompositpartikel aus CrC und NiCr mit den Festschmierstoffen vermischt.
Nachteilig an dieser Art der Erzeugung des Kompositpulvers ist, dass zum Erhalt der
notwendigen Rieselfähigkeit, als Bedingung für die Verarbeitung im Hochgeschwindigkeits-
Flammspritz-Verfahren, relativ grobkörnige Partikel gebildet werden müssen. Diese groben
Partikel bedingen in der Beschichtung eine konzentrierte Anhäufung von Festschmierstoffphasen
was sich wiederum negativ auf den Verschleiß auswirkt, da die groben und damit auch relativ
großen Festschmierstoffbereiche herausbrechen können und durch Ihre Größe als Schmierstoff
nur punktuell zur Verfügung stehen.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung die beschichtungsseitigen Werkstoff
kombinationen pulvertechnisch dahingehend zu erweitern, daß für den Kolbenring
tribologisch optimale Oberflächen entstehen.
Es soll daher eine thermisch auftragbare Beschichtungszusammensetzung für Laufflächen
von Kolbenringen etc. bereit gestellt werden, die aus mechanisch legierten Pulvern
hergestellt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Beschichtung gemäß Patentanspruch 1 sowie
durch den Kolbenring gemäß Patentanspruch 11 gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung enthalten.
Erfindungsgemäß werden daher die Ausgangspulver mechanisch legiert, insbesondere in
Attritoren, Hammer- oder Kugelmühlen. Bei allen diesen erfindungsgemäßen Verfahren
werden Ausgangspulver klein gebrochen und dabei gleichzeitig ineinander verknetet, so daß
auch ohne Sinterung ein Verbundpulver entsteht. Dadurch können auch nicht sintergeeignete
Werkstoffkombinationen wie Metalle und Oxide zu Verbundpulvern verarbeitet werden.
Diese Technologie wird beispielsweise großtechnisch zur Herstellung von so genannten
ODS-Legierungen für Hochtemperaturanwendungen verwendet, wo der metallischen Matrix
ca. 2 Gew.-% auf Nanodimension zerkleinerte Oxide zulegiert werden.
Die Erfindung betrifft daher die Herstellung mechanisch legierter Pulver und Verwendung
dieser Pulver mittels thermischer Beschichtungsverfahren zum Zwecke der Beschichtung der
Laufflächen- und Flanken von Kolbenringen sowie daraus hergestellte Kolbenring-
Beschichtungen. Die erfindungsgemäß eingesetzten Ausgangspulver besitzen eine geeignete
Korngröße. Für das thermische Spritzen werden vorzugsweise Korngrößen von 5-150 µm
verwendet. Erfindungsgemäß besteht das Ausgangspulver aus einer metallischen Matrix und
mindestens einer keramischen Phase zur Erhöhung der Verschleißbeständigkeit der
metallischen Matrix. Die keramischen Phasen im Ausgangspulver bzw. in der fertigen
Beschichtung besitzen Durchmesser von < 10 µm. Vorzugsweise besitzen sie Größenbereiche
von wenigen Nanometern bis einigen Mikrometern. Die metallische Matrix des
Ausgangspulvers und der Beschichtung umfassen insbesondere Legierungen auf Basis von
Eisen, Nickel, Chrom, Kobalt, Molybdän.
Das Ausgangspulver kann aus einer metallischen Matrix und mindestens einer
Festschmierstoffphase zur Verbesserung der Schmiereigenschaften der Matrix bestehen. Als
Festschmierstoffpartikel können beispielsweise solche aus Graphit, hexagonalem Bornitrid
oder Polytetrafluorethylen verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Werkstoffes ergibt sich gegenüber der DE 197 00 835 A1
dadurch, dass die Dispersoide und Festschmierstoffe zu einem Kompositpulver
vermahlen, d. h. mechanisch zulegiert, werden. Hierdurch können sehr feine Kompositpartikel
erzeugt werden, die sich wiederum als feinst verteilte Festschmierstoffphasen in der Schicht
wiederfinden. Diese feinst verteilten Festschmierstoffphasen ermöglichen nun eine optimale und
gleichmäßige Verteilung der Schmiermittel, wodurch der Verschleiß der Schicht reduziert wird.
Weiterhin ist es möglich, dem erfindungsgemäßen Werkstoff auch Hartstoffpartikel
beispielsweise aus der Gruppe Wolframkarbid, Chromkarbid, Aluminiumoxid, Silicium
karbid, Borkarbid, Titancarbid und/oder Diamant einzuarbeiten.
Das mechanische Legieren erlaubt unter prinzipieller Wahrung wirtschaftlicher Vorteile zwei
wesentliche Vorteile gegenüber allen anderen Pulverherstellmethoden. Zum einen können
prozeßtechnisch relativ einfach Verbundpulver wie Metall + Oxidkeramik und
Metall + Diamant zur nachfolgenden beschichtungstechnischen Verarbeitung mittels
thermischer Verfahren hergestellt werden. Dabei können die Gehalte an Hartstoffen in der
Metallmatrix weit über 50 Vol.-% betragen, wodurch sich die Eigenschaften der
Hartstoffphasen deutlich besser nutzen lassen als bei den niedrigen Gehalten, die heute
beispielsweise bei galvanischen Chrom-Dispersionsschichten erreicht werden. Als weiterer
Vorteil können praktisch beliebig feine und homogen verteilte Hartstoffphasen in der
beliebig zusammengesetzten Metallmatrix erzeugt werden. Hierdurch kann sowohl die
Matrix gezielt auf Abrieb- und Brandspurfestigkeit optimiert werden als auch ein bestimmter
Anteil von größeren Hartphasen rein tribologische Aufgaben erfüllen.
Bei der Herstellung mechanisch legierter Pulver werden die Ausgangswerkstoffe in die
Mühle eingefüllt und der Mahlprozeß gestartet. Die Pulver werden durch Stoßprozesse, die
entweder durch die im Mischer enthaltenen Kugeln oder durch Kontakt mit den
Kammerwänden erzeugt werden, je nach Verformbarkeit gebrochen bzw. verformt.
Keramiken beispielsweise, die über keine Verformbarkeit verfügen, werden kontinuierlich
klein gebrochen. Versuche haben gezeigt, daß diese bis auf Nanodimension herunter
gebrochen werden können. Es hat sich ebenfalls gezeigt, daß die metallische Matrix bei
Unterschreitung der darin enthaltenen Keramikphasen unterhalb der Ein-Mikron-Grenze
deutliche Festigkeitssteigerungen erfährt. Metalle mit Verformungsvermögen werden
dagegen weitestgehend nur verformt, teilweise durch versprödende Kaltverfestigung aber
auch gebrochen. Im Laufe des Mahlprozesses werden dann die gebrochenen Hartstoffphasen
in die Metallmatrix einlegiert und durch die fortdauernde Mahlbewegung zu
verarbeitungsfähigen Pulverfraktionen verknetet. Es kommt dabei auch ohne Sinterung eine
ausgezeichnete Anbindung zwischen beispielsweise Oxidkeramiken und Metallen zustande.
Begründet wird dies damit, daß durch den Brechprozeß an der Keramik kontinuierlich
frische, energiereiche Oberflächen erzeugt werden, die eine hohe mikroskopische Affinität
besitzen. Durch die hohen mechanischen Impulse während des Mahlens werden die
metallischen und keramischen Oberflächen so stark miteinander verpreßt, daß es vermutlich
auf atomarer Ebene zu Grenzflächenreaktionen kommt. Eine anschließende Sinterung der
Pulver kann in einzelnen Fällen eine weitere Steigerung der Keramik-Metall Kohäsion
erzeugen.
Durch Zuführung der verschiedenen Ausgangswerkstoffe zu unterschiedlichen Zeitpunkten
können die Hartstoffgrößen im Pulver gezielt eingestellt werden. Es können darüber hinaus
nicht nur eine Hartstoffphase und eine Metallmatrix als Ausgangswerkstoffe dienen, sondern
praktisch beliebig viele. Zudem kann dem Pulver ein für die Anwendung nützlicher Anteil an
Festschmierstoffen zusätzlich zugeführt werden.
Die Pulver werden anschließend durch thermische Beschichtungsverfahren aufgetragen,
wobei insbesondere gut das Thermische Spritzen, das Laserbeschichten sowie das
Auftragschweißen und -löten eingesetzt werden können.
In Versuchen wurde dabei vorrangig das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF) aus
der Familie des Thermischen Spritzens angewandt.
Die Erfindung soll nun anhand der folgenden Beispiele sowie der Figuren (Bild 1, Bild 2)
näher erläutert werden.
In Beispiel 1 wurde konventionelles Spritzpulver von Aluminiumoxid mit einem
konventionellem Spritzpulver aus NiCr im Volumenverhältnis 1 : 1 gemahlen. Dabei entstand
nach dem Mahlprozeß ein Pulver feinst verteilter Aluminiumoxidphasen (grau) in der Matrix
(Bild 1: mechanisch legiertes Pulver NiCr-34Al2O3). Nach Verarbeitung mittels HVOF
entsteht eine sehr gut haftende, dichte Beschichtung, die zum Pulver eine gleiche
Mikrostruktur aufweist (Bild 2: HVOF-gespritzte Schicht zeigt identische Mikrostrukturen).
In Beispiel 2 wurde dem Pulver aus Beispiel 1 bis zu 20 Vol.-% eines pulverförmigen
Festschmierstoffes zulegiert, der nach Verarbeitung mittels HVOF in der Schicht
nachweislich vorhanden ist und das Reibverhalten der Schicht auf dem Kolbenring eindeutig
verbessert.
In Beispiel 3 wurden der Matrix aus Beispiel 1 weitere metallische Elemente wie z. B. Mo
zulegiert, um die tribologischen Eigenschaften der Kolbenringbeschichtung zu verbessern.
Das Mo-Pulver wird im Mahlprozeß wegen seiner hohen Zähigkeit nur geringfügig
feingemahlen, liegt aber im Pulver und in der Beschichtung als homogen verteilte,
hervorragend eingebettete Phase vor. Das Brandspurverhalten der Kolbenringbeschichtung
konnte auf diese Weise nachweisbar verbessert werden.
In Beispiel 4 wurde dem Pulver aus Beispiel 1 50 Vol.% zweier verschiedener keramischer
Phasen (Aluminiumoxid, Zirkonoxid) zugemischt. Dabei wurden die Keramiken zu
verschiedenen Zeitpunkten dem Mahlprozeß zugegeben, wodurch die verschiedenen
keramischen Phasen in der HVOF Schicht unterschiedliche Fraktionen haben. Durch diese
Vorgehensweise läßt sich durch die eine Keramik die Matrixhärte gezielt steuern, ohne daß
die tribologisch erforderliche Hartphasengröße der anderen Keramik nachteilig beeinflußt
wird. Dadurch kann die Abriebfestigkeit der Kolbenringbeschichtung eindeutig verbessert
werden.
In Beispiel 5 wurde einem kommerziellen NiCr Spritzpulver feinster Diamantstaub
zugemischt und einlegiert. Nach Verarbeitung mittels HVOF konnte eine Erhöhung der
Verschleißbeständigkeit gegenüber der unlegierten Matrix festgestellt werden, was sich
vorteilhaft auf die tribologischen Eigenschaften der Kolbenringbeschichtung auswirkt.
Claims (13)
1. Verschleißfeste Beschichtung für Laufflächen und Flanken von Kolbenringen aus
mechanisch legierten Pulvern, erhältlich durch mechanisches Legieren von
Pulvern bestehend aus Nickel oder Eisen und einem oder mehreren der Nickel- oder Eisenlegierungselemente Kohlenstoff, Silizium, Chrom, Molybdän, Cobalt sowie Eisen oder Nickel, als metallische Matrix, in einer Menge von 70 bis 5 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch, wobei der Anteil der Legierungselemente zusammen nicht mehr als 70 Gew.-% der Gesamtlegierung der Matrix beträgt,
einem oder mehreren der Dispersoide Al2O3, Cr2O3, TiO2, ZrO2, Fe3O4, TiC, SiC, CrC, WC, BC oder Diamant, wobei die Teilchengröße des oder der Dispersoide(s) bis etwa 10 µm beträgt und der Anteil der Dispersoiden am Gesamtgemisch zwischen 30 und 95 Vol.-% beträgt,
und Auftragen des mechanisch legierten Pulvers mittels thermischem Spritzen.
Pulvern bestehend aus Nickel oder Eisen und einem oder mehreren der Nickel- oder Eisenlegierungselemente Kohlenstoff, Silizium, Chrom, Molybdän, Cobalt sowie Eisen oder Nickel, als metallische Matrix, in einer Menge von 70 bis 5 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch, wobei der Anteil der Legierungselemente zusammen nicht mehr als 70 Gew.-% der Gesamtlegierung der Matrix beträgt,
einem oder mehreren der Dispersoide Al2O3, Cr2O3, TiO2, ZrO2, Fe3O4, TiC, SiC, CrC, WC, BC oder Diamant, wobei die Teilchengröße des oder der Dispersoide(s) bis etwa 10 µm beträgt und der Anteil der Dispersoiden am Gesamtgemisch zwischen 30 und 95 Vol.-% beträgt,
und Auftragen des mechanisch legierten Pulvers mittels thermischem Spritzen.
2. Verschleißfeste Beschichtung gemäß Anspruch 1, mechanisch legiert mit Anteilen aus
pulverförmigen Festschmierstoffen aus der Gruppe aus Graphit, hexagonalem Bornitrid,
Polytetrafluorethylen, wobei der Anteil der pulverförmigen Festschmierstoffe bis zu 30 Vol.-%
des Gesamtgemisches beträgt.
3. Verschleißfeste Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, mechanisch
legiert mit Anteilen aus einem oder mehreren Additiven aus der Gruppe der Elemente Ti,
Zr, Hf, Al, Si, P, B in einer Menge von bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt
legierung der metallischen Matrix.
4. Verschleißfeste Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die keramische Phase 70 bis 90 Vol.-% beträgt.
5. Verschleißfeste Beschichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Matrix als Nickel mit bis zu 50 Gew.-%
Chrom vorliegt.
6. Verschleißfeste Beschichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Matrix aus Nickel mit bis zu 30 Gew.-%
Chrom und bis zu 30 Gew.-% Molybdän besteht.
7. Verschleißfeste Beschichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Matrix als Eisen mit bis zu 50 Gew.-%
Chrom vorliegt.
8. Verschleißfeste Beschichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Matrix aus Eisen mit bis zu 30 Gew.-%
Chrom und mit bis zu 30 Gew.-% Molybdän besteht.
9. Verschleißfeste Beschichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Phase aus Al2O3 besteht.
10. Verschleißfeste Beschichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das mechanische Legieren in einer Hammermühle, einer
Kugelmühle oder in einem Attritor durchgeführt wird.
11. Kolbenring für Verbrennungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring
auf den Flankenflächen und/oder Lauffläche eine Beschichtung gemäß einem der
vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
12. Kolbenring gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Beschich
tung 0,01 bis 1,0 mm beträgt.
13. Kolbenring gemäß Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung
mittels thermischem Spritzen, insbesondere mittels Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen
(HVOF) aufgebracht worden ist.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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