DE102006042549C5 - Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche - Google Patents

Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche Download PDF

Info

Publication number
DE102006042549C5
DE102006042549C5 DE102006042549.9A DE102006042549A DE102006042549C5 DE 102006042549 C5 DE102006042549 C5 DE 102006042549C5 DE 102006042549 A DE102006042549 A DE 102006042549A DE 102006042549 C5 DE102006042549 C5 DE 102006042549C5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder liner
wet cylinder
liner according
iron
wet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102006042549.9A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006042549A1 (de
DE102006042549B4 (de
Inventor
Christian Herbst-Dederichs
Michael Buchmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Federal Mogul Burscheid GmbH
Original Assignee
Federal Mogul Burscheid GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39104589&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE102006042549(C5) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Federal Mogul Burscheid GmbH filed Critical Federal Mogul Burscheid GmbH
Priority to DE102006042549.9A priority Critical patent/DE102006042549C5/de
Priority to PCT/EP2007/005355 priority patent/WO2008031468A2/de
Priority to US12/441,955 priority patent/US20100139607A1/en
Publication of DE102006042549A1 publication Critical patent/DE102006042549A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006042549B4 publication Critical patent/DE102006042549B4/de
Publication of DE102006042549C5 publication Critical patent/DE102006042549C5/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/131—Wire arc spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/12—Preventing corrosion of liquid-swept surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
    • F16J10/04—Running faces; Liners

Abstract

Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche, aufweisend einen gegossenen Grundkörper aus einer Eisengusslegierung, die auf mindestens einem äußeren Oberflächenbereich eine thermisch aufgebrachte Spritzschicht aus einer Eisenbasislegierung als Kavitationsschutzbeschichtung mit einer Schichtdicke von 1 μm bis 1000 μm aufweist, wobei die Beschichtung 1 bis 20 Vol.-% Oxide enthält und eine Rauheit Rz nach DIN EN ISO 4288 von größer 130 μm aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft nasse Zylinderlaufbuchsen aus einer Eisengusslegierung für Verbrennungskraftmaschinen oder Verbrennungsmotoren sowie deren Verwendung. Insbesondere betrifft die Erfindung nasse Zylinderlaufbuchsen, die in NKW-Motoren Anwendung finden.
  • Zylinderlaufbuchsen werden üblicherweise aus Grauguss, teilweise aus Vermikularguss, aber auch aus Stahl hergestellt. Der Motorblock von Verbrennungskraftmaschinen oder Verbrennungsmotoren besteht üblicherweise aus einer Gusseisen- oder Aluminiumlegierung, aus Gusswerkstoffen, Stahl oder Leichtmetall. Als Laufbuchsenwerkstoffe dienen verschleißfeste Metalle oder Metalllegierungen. Beispielsweise beschreibt DE 100 19 793 C1 eine Herstellungen von thermisch gespritzten Zylinderlaufbuchsen aus Stahl- bzw. Aluminium- oder Siliziumlegierungen.
  • Die Zylinderlaufbuchse hat die Aufgabe, den Verschleiß zwischen Kolbenringen und Zylinderwand zu minimieren, die Verbrennungswärme abzuleiten und die mechanische Stabilität des Systems im Betrieb zu verbessern. Aluminium-Silizium-Zylinderlaufbuchsen (Silitec®) oder aus Blocklegierungen (Alusil®, Lokasil®) besitzen eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Aufgrund der hohen mechanischen Belastung bei neuen Motoren mit Benzindirekteinspritzung sind die mechanischen Festigkeitswerte mit konventionellen Aluminium-Silizium-Legierungen allerdings grenzlastig.
  • In der DE 196 05 946 C1 wird ein Herstellungsverfahren für Zylinderlaufbuchsen offenbart, mit dem eine Zylinderlaufbuchse bei hoher Verschleißfestigkeit einfach und kostengünstig mit optimal dünner Wandstärke hergestellt werden kann und anschließend als eigenständiges Bauteil in einem Motorblock einsetzbar ist.
  • Weiterhin ist aus der DE 3202788 C2 eine nasse Zylinderlaufbuchse für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der durch Wiederaufschmelzen und Abkühlen eines Teils der äußeren Zylinderlaufbuchsenoberfläche eine Schicht aus weißerstarrtem Gusseisen gebildet ist und eine zwischen der weißerstarrten Gusseisenschicht und dem Gusseisengrundwerkstoff der Zylinderlaufbuchse gebildete, thermisch beaufschlagte Schicht mit einer Dicke von wenigstens 0,05 mm gebildet ist.
  • Nasse Zylinderlaufbuchsen, die häufig in NKW-Motoren verwendet werden, zeigen an ihrer Außenseite Kavitation, die je nach Ausmaß die Funktion des Motors gefährden kann. Die Kavitation, an der wasserseitigen Oberfläche von Zylinderlaufbuchsen wird derart angenommen, dass durch die Kolbensekundärbewegung eine Schwingung der Zylinderwandung angeregt wird, so dass der lokale Druck des Wassers an der Oberfläche zyklisch schwankt. Wird nun eine kritische Amplitude und Frequenz erreicht, so wird der Druck so schnell reduziert, dass der Dampfdruck des Wassers lokal unterschritten wird und eine Dampfblase auf der Metalloberfläche entsteht. Im nächsten Moment, beim Zurückschwingen der Wandung, erhöht sich der Druck wieder über den Dampfdruck und die Dampfblase zerfällt explosionsartig. Durch diese mikroskopischen Explosionen wird an der Zylinderwandung wasserseitig ein starker Verschleiß erzeugt.
  • Im Stand der Technik versucht man diesen Verschleiß durch verschiedene Maßnahmen zu minimieren. Beispielsweise werden Zusätze zum Kühlmittel gegeben, die den Dampfdruck des Kühlmittels positiv beeinflussen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass der Motorenbetreiber immer genau dieses Mittel nachfüllen muss, was im globalen Verkehr nicht garantiert werden kann. Eine andere Maßnahme ist die Optimierung des Kolbens, insbesondere die Verringerung des Kolbeneinbauspiels. Das führt jedoch zu einer erhöhten Fressneigung. Zusätzlich sind die engeren Toleranzen kostenintensiv. Weiter wird versucht, das E-Modul des Zylinderwerkstoffs z. B. durch Verwendung von Vermikularguss oder Stahl zu erhöhen. Diese Varianten sind jedoch beide äußerst kostenintensiv. Auch eine Plasma-Beschichtung der Außenseite der Buchse mit einem NiCrAlY-Werkstoff zieht erhebliche Kosten mit sich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine kostengünstige Werkstoffkombination zu finden, die die komplexen Aufgaben einer nassen Zylinderlaufbuchse, insbesondere solche für den Einbau als nicht eingegossene Zylinderlaufbuchse in Hubkolbenmotoren, im Bezug auf die Mechanik, die Tribologie auf der Innenseite, also beispielsweise Reibung, Schmierung und Verschleiß, und die Kavitation auf der Außenseite vereint.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Verwendung gemäß Anspruch 21 gelöst.
  • In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung enthalten.
  • Eine erfindungsgemäße Zylinderlaufbuchse besteht aus einem gegossenem Grundkörper aus einer Eisengusslegierung, die auf mindestens einem äußeren Oberflächenbereich eine thermische Spritzschicht aus einer Eisenbasislegierung als Beschichtung mit einer Schichtdicke von 1 μm bis 1000 μm aufweist. Wenn es die Anwendung im Motor erfordert, ist die Zylinderlaufbuchse nicht ausschließlich im Kühlmittelbereich beschichtet, sondern der beschichtet Bereich ist bis zum Bund der Zylinderlaufbuchse verlängert. Dies ist dann erforderlich, wenn auch mit Kavitation zwischen den oberen beiden O-Ringen zu rechnen ist.
  • Das thermische Spritzverfahren zur Auftragung der Beschichtung ist bevorzugt Lichtbogenspritzen, wobei vorzugsweise Argon, Helium, Wasserstoff, Stickstoff, Druckluft oder ein Gemisch daraus als Zerstäubergas verwendet wird.
  • Bevorzugt ist die Beschichtung als drahtförmiger Werkstoff aufgebracht. Der drahtförmige Werkstoff ist in einer Ausführungsform ein Volldraht. In einer anderen Ausführungsform ist der drahtförmige Werkstoff ein Fülldraht.
  • Optional hat die Beschichtung eine glättende Nachbearbeitung z. B. durch Schleifen, Drehen oder Kugelstrahlen erfahren.
  • Die Beschichtung weist in einer Ausführungsform eine Härte von 200–500 HV1 auf.
  • Die Beschichtung enthält optional Oxide, bevorzugt in einer Konzentration von 1 bis 20 Vol.-%.
  • In einer Ausführungsform weist die Beschichtung eine Rauheit Rz nach DIN EN ISO 4288 von größer als 130 μm auf.
  • In einer Ausführungsform sind die Eisenlegierungen aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus FeCr und FeNi. Ebenso kann der Eisenbasislegierung-Beschichtungswerkstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus unlegierten oder legierten Kohlenstoffstählen, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffstahls bevorzugt zwischen 0,2 und 1,5 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 1,5 und besonders bevorzugt bei 0,7 bis 0,9 Gew.-%, liegt.
  • Optional kann die Eisenbasislegierung Chrom in einer Konzentration von 1 bis 25 Gew.-% enthalten. Weiterhin kann die Eisenbasislegierung Nickel in einer Konzentration von 1 bis 25 Gew.-% enthalten. Ebenso kann die Eisenbasislegierung Cobalt in einer Konzentration von 1 bis 25 Gew.-% enthalten. In der Eisenbasislegierung kann Kupfer in einer Konzentration von 1 bis 10 Gew.-% enthalten sein. In einer Ausführungsform ist in der Eisenbasislegierung Aluminium in einer Konzentration von 1 bis 10 Gew.-% enthalten. Yttrium kann in einer Konzentration von 0 bis maximal 2 Gew.-% optional enthalten sein. Enthält die Eisenbasislegierung zwei oder mehr der Elemente Chrom, Nickel, Cobalt, Kupfer, Aluminium und Yttrium, so beträgt die Summe der Konzentrationen dieser Legierungselemente maximal 45 Gew.-%, bevorzugt 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 25 Gew.-%.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Beschichtung mittels anorganischer oder organischer Werkstoffe nachträglich versiegelt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Zylinderlaufbuchse eine vorbehandelte Zylinderlaufbuchse. Bevorzugt wird die Vorbehandlung durch Sandstrahlen durchgeführt.
  • Der Beschichtungswerkstoff besteht vorzugsweise aus Materialien wie oben angegeben. In einer Ausführungsform ist der Beschichtungswerkstoff drahtförmig, so dass anders als bei pulverförmigen Ausgangswerkstoffen ein vollständiges Aufschmelzen des Werkstoffs gewährleistet ist. Bevorzugt ist der drahtförmige Werkstoff ein Volldraht. Ebenso bevorzugt ist der drahtförmige Werkstoff ein Fülldraht.
  • In einer Ausführungsform weist die Beschichtung eine Härte von 200 bis 500 HV1 auf.
  • Optional kann die Beschichtung Oxide enthalten, bevorzugt 1 bis 20 Vol.-%.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Beschichtung eine Rauheit Rz nach DIN EN ISO 4288 von größer 130 μm auf.
  • Optional wird das Werkstück in einem vorangehenden Schritt vorbehandelt. Das Vorbehandeln kann mittels Sandstrahlen, optional gefolgt von einem ölfreien Hochdruck-Sandstrahlen, erfolgen. Das Sandstrahlen kann mit Grobspanen verbunden sein. Das Vorbehandeln kann weiterhin mittels Ätzen mit mindestens einem halogenhaltigen Lösungsmittel, beispielsweise Freon, erfolgen.
  • In einer Ausführungsform erfährt die aufgebrachte Beschichtung eine glättende Nachbearbeitung, wie Schleifen, Drehen oder Kugelstrahlen.
  • Die Beschichtung wird in einer Ausführungsform mittels anorganischer oder organischer Werkstoffe nachträglich versiegelt.
  • Zur Durchführung des Verfahrens kann jede beliebige Zylinderlaufbuchse mit einem gegossenen Grundkörper aus einer Eisengusslegierung verwendet werden. Vorzugsweise werden Zylinderlaufbuchsen aus GJL, GJV, GJS oder Stahlguss verwendet. Bei GJV handelt es um ein Gusseisen mit vermicularer Graphitausbildung. GJS ist ein Gusseisen mit „kugelförmiger” Graphit ausbildung. GJL ist ein Gusseisen mit lamellarer Graphitausbildung.
  • In der Zeichnung zeigt
  • 1 einen Schnitt durch eine beispielhafte nasse Zylinderlaufbuchse (2) mit Zylinderlauffläche (1) in einem Zylinder (3). Der Kühlmittelbereich (5) ist mittels Dichtungen, O-Ringe, (4) abgedichtet. Die Zylinderlaufbuchse (2) ist erfindungsgemäß mit einer Beschichtung (6) in mindestens einem Außenbereich ausgestattet.
  • Die Erfindung wird nun anhand des beigefügten Beispiels näher erläutert, ohne diese jedoch darauf einzuschränken.
  • Beispiel 1 (erfindungsgemäß)
  • Eine Zylinderlaufbuchse mit gegossenem Grundkörper aus einer Eisengusslegierung wird mittels Sandstrahlen vorbehandelt. Anschließend wird auf der Außenseite an den kritischen kavitationsgefährdeten Bereichen im Lichtbogenspritzverfahren mit Stickstoff als Zerstäubergas ein drahtförmiger unlegierter Stahl mit einem Kohlenstoffanteil von 0,8 Gew.-% aufgebracht. Die Schichtdicke der Beschichtung beträgt nach einem Schleifen durchschnittlich 250 μm.
  • Beispiel 2 (erfindungsgemäß)
  • Eine Zylinderlaufbuchse mit gegossenem Grundkörper aus einer Eisengusslegierung wird mittels Sandstrahlen vorbehandelt. Anschließend wird auf der Außenseite an den kritischen kavitationsgefährdeten Bereichen bis zum Bund der Zylinderlaufbuchse im Lichtbogenspritzverfahren mit Stickstoff als Zerstäubergas ein drahtförmiger Stahl mit einem Nickelanteil von 14 Gew.-% und einem Kohlenstoffanteil von 0,7 Gew.-% aufgebracht. Die Schichtdicke der Beschichtung beträgt nach einem Kugelstrahlen durchschnittlich 300 μm.
  • Die erfindungsgemäße Zylinderlaufbuchse besitzt optimale Oberflächeneigenschaften, so dass sie dem durch Kavitation verursachten Verschleiß widersteht bzw. ihn auf ein tolerierbares Maß verringert.

Claims (21)

  1. Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche, aufweisend einen gegossenen Grundkörper aus einer Eisengusslegierung, die auf mindestens einem äußeren Oberflächenbereich eine thermisch aufgebrachte Spritzschicht aus einer Eisenbasislegierung als Kavitationsschutzbeschichtung mit einer Schichtdicke von 1 μm bis 1000 μm aufweist, wobei die Beschichtung 1 bis 20 Vol.-% Oxide enthält und eine Rauheit Rz nach DIN EN ISO 4288 von größer 130 μm aufweist.
  2. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Beschichtung eine Härte von 200 bis 500 HV1 aufweist.
  3. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1 und 2, wobei ein drahtförmiger Werkstoff durch das thermische Spritzverfahren aufgetragen wird.
  4. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1 und 3, wobei der drahtförmige Werkstoff ein Volldraht ist.
  5. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1 und 4, wobei der drahtförmige Werkstoff ein Fülldraht ist.
  6. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei das Spritzverfahren das Lichtbogenspritzverfahren ist.
  7. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eisenbasislegierung der thermisch aufgebrachten Spritzschicht aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus unlegierten Kohlenstoffstählen.
  8. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 7, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffstahls zwischen 0,2 und 1,5 Gew.-% liegt.
  9. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 8, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffdrahts zwischen 0,5 und 1,5 Gew.-% liegt.
  10. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 9, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffstahls 0,7 bis 0,9 Gew.-% beträgt.
  11. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Chrom zwischen 1 und 25 Gew.-% enthält.
  12. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Nickel zwischen 1 und 25 Gew.-% enthält.
  13. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Cobalt zwischen 1 und 25 Gew.-% enthält.
  14. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Kupfer zwischen 1 und 10 Gew.-% enthält.
  15. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Aluminium zwischen 1 und 10 Gew.-% enthält.
  16. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Yttrium in einer Konzentration von bis zu maximal 2 Gew.-% enthält.
  17. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenlegierung aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus FeCr und FeNi.
  18. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung mittels anorganischer oder organischer Werkstoffe nachträglich versiegelt ist.
  19. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zylinderlaufbuchse eine auf der Außenfläche vorbehandelte Zylinderlaufbuchse ist.
  20. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 19, wobei die Vorbehandlung durch Sandstrahlen durchgeführt worden ist.
  21. Verwendung der Zylinderlaufbuchse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 20 in Motorblöcken von Verbrennungskraftmaschinen.
DE102006042549.9A 2006-09-11 2006-09-11 Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche Active DE102006042549C5 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006042549.9A DE102006042549C5 (de) 2006-09-11 2006-09-11 Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche
PCT/EP2007/005355 WO2008031468A2 (de) 2006-09-11 2007-06-18 Nasse zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter oberfläche
US12/441,955 US20100139607A1 (en) 2006-09-11 2007-06-18 Wet cylinder sleeve having a cavitation-resistant surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006042549.9A DE102006042549C5 (de) 2006-09-11 2006-09-11 Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE102006042549A1 DE102006042549A1 (de) 2008-03-27
DE102006042549B4 DE102006042549B4 (de) 2014-05-28
DE102006042549C5 true DE102006042549C5 (de) 2017-08-17

Family

ID=39104589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006042549.9A Active DE102006042549C5 (de) 2006-09-11 2006-09-11 Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20100139607A1 (de)
DE (1) DE102006042549C5 (de)
WO (1) WO2008031468A2 (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008019933A1 (de) * 2008-04-21 2009-10-22 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Vorrichtung und Verfahren zum Vorbereiten einer Oberfläche aus Metall für das Aufbringen einer thermisch gespritzten Schicht
DE102009027200B3 (de) * 2009-06-25 2011-04-07 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren zum Aufrauhen von Metalloberflächen, Verwendung des Verfahrens und Werkstück
CN101915308A (zh) * 2010-08-09 2010-12-15 河南省中原内配股份有限公司 新型喷涂气缸套及其生产工艺
BR112014005411A2 (pt) * 2011-09-07 2017-04-04 Federal-Mogul Corp invólucro de cilindro, e método para fabricar o mesmo
CN102305142A (zh) * 2011-09-19 2012-01-04 潍柴动力股份有限公司 发动机及其防穴蚀湿式气缸套
DE102011085476A1 (de) 2011-10-28 2013-05-02 Ks Kolbenschmidt Gmbh Funktionsoptimierte Gestaltung einer Zylinderlaufbuchse
DE102011086803A1 (de) 2011-11-22 2013-05-23 Ford Global Technologies, Llc Reparaturverfahren einer Zylinderlauffläche mittels Plasmaspritzverfahren
DE102013200912B4 (de) 2012-02-02 2018-05-30 Ford Global Technologies, Llc Kurbelgehäuse
US8978620B2 (en) 2012-02-10 2015-03-17 Cummins Inc. Seatless wet cylinder liner for internal combustion engine
US8726874B2 (en) 2012-05-01 2014-05-20 Ford Global Technologies, Llc Cylinder bore with selective surface treatment and method of making the same
US20140364042A1 (en) * 2013-06-10 2014-12-11 Ford Global Technologies, Llc Cylindrical Surface Profile Cutting Tool and Process
US9511467B2 (en) 2013-06-10 2016-12-06 Ford Global Technologies, Llc Cylindrical surface profile cutting tool and process
US9079213B2 (en) 2012-06-29 2015-07-14 Ford Global Technologies, Llc Method of determining coating uniformity of a coated surface
DE102012015405B4 (de) * 2012-08-03 2014-07-03 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Zylinderlaufbuchse und Verfahren zu deren Herstellung
DE102012111521A1 (de) * 2012-11-28 2014-05-28 Ks Aluminium-Technologie Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkurbelgehäuses
CN103225565A (zh) * 2013-04-07 2013-07-31 江苏爱吉斯海珠机械有限公司 大马力柴油机气缸套及其生产方法
US9676068B2 (en) 2013-07-12 2017-06-13 Caterpillar Inc. Method of remanufacturing used cylinder liners and mask and used cylinder liner assembly
DE102014002397A1 (de) * 2014-02-24 2015-05-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kolbenring, Zylinderlaufbuchse und Gleitpaarung
US9382868B2 (en) 2014-04-14 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc Cylinder bore surface profile and process
US20160252042A1 (en) * 2015-02-27 2016-09-01 Avl Powertrain Engineering, Inc. Cylinder Liner
US9803583B2 (en) 2015-03-18 2017-10-31 Federal-Mogul Llc Double wall self-contained liner
US10220453B2 (en) 2015-10-30 2019-03-05 Ford Motor Company Milling tool with insert compensation
US10480499B2 (en) * 2016-02-01 2019-11-19 Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh Crankcase assembly for a reciprocating machine
US9873928B2 (en) * 2016-03-15 2018-01-23 Federal-Mogul High strength cast iron for cylinder liners
KR20170127903A (ko) * 2016-05-13 2017-11-22 현대자동차주식회사 인서트 주조용 실린더 라이너 및 그 제조 방법
CN106499539A (zh) * 2016-10-31 2017-03-15 中原内配集团股份有限公司 一种低摩擦内涂层气缸套及其制备方法
CN107855732B (zh) * 2017-10-27 2020-05-29 中原内配集团股份有限公司 一种干式气缸套的制备工艺
WO2019224861A1 (ja) * 2018-05-21 2019-11-28 Ｔｐｒ株式会社 シリンダライナ、及びその製造方法
US11174813B1 (en) * 2020-09-30 2021-11-16 Caterpillar Inc. Liner for engine block and systems, assemblies, components, and methods thereof

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1005873A (en) * 1961-10-04 1965-09-29 Wellworthy Ltd Improvements in or relating to cylinder liners for internal combustion engines
DE1476077A1 (de) * 1964-07-08 1969-07-03 Maybach Mercedes Benz Motorenb Anordnung zur Verhuetung der Korrosion-Karitation durch Schutzueberzug in einer fluessigkeitsgekuehlten Brennkraft-Kolbenmaschine
US4202310A (en) * 1977-10-12 1980-05-13 Alonso Agustin M Anti-corrosive polymeric coating
JPS55129675A (en) * 1979-03-26 1980-10-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Valve
DE3202788A1 (de) * 1981-01-28 1982-08-05 Nippon Piston Ring Co., Ltd., Tokyo Zylinderlaufbuechse
JPH03149339A (ja) * 1990-09-20 1991-06-25 Teikoku Piston Ring Co Ltd 耐キャビテーション性等に優れたシリンダライナの製造方法
DE19539640C1 (de) * 1995-10-25 1997-03-27 Daimler Benz Ag Zylinderlaufbuchse mit Schutzschicht
DE19637737A1 (de) * 1995-10-06 1997-04-10 Ford Werke Ag Verfahren zur Abscheidung einer Eisenoxid-haltigen Beschichtung auf ein Leichtmetallsubstrat
DE19605946C1 (de) * 1996-02-17 1997-07-24 Ae Goetze Gmbh Zylinderlaufbuchse für Verbrennungskraftmaschinen und ihr Herstellungsverfahren
EP0716158B1 (de) * 1994-12-09 1998-09-23 Ford Motor Company Limited Verfahren zur Herstellung von Motorblöcken mit beschichteten Zylinderbohrungen
DE10019793C1 (de) * 2000-04-20 2001-08-30 Federal Mogul Friedberg Gmbh Zylinderlaufbuchse für Verbrennungskraftmaschinen und Herstellungsverfahren
DE10025161A1 (de) * 2000-05-23 2001-11-29 Joma Chemicals As Limingen Werstoff und Verfahren zum Herstellen einer korrosions-und verschleißfesten Schicht durch thermisches Spitzen
US20030164150A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-04 Gerard Barbezat Surface layer for the working surface of the cylinders of a cumbustion engine and process of applying the surface layer
DE10308563B3 (de) * 2003-02-27 2004-08-19 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Zylinderlaufbuchse mit Verschleißschutzbeschichtung, ihre Herstellung und ihre Verwendung
DE102004009928A1 (de) * 2003-02-27 2004-09-23 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Herstellung einer Gleitfläche
DE10334701A1 (de) * 2003-07-30 2005-02-24 Daimlerchrysler Ag Thermisch gespritzte Zylinderlaufbuchse für Verbrennungsmotoren
DE10347512A1 (de) * 2003-10-13 2005-05-12 Federal Mogul Burscheid Gmbh Zylinderlaufbuchse mit thermisch gespritzter Rauschicht für Verbrennungskraftmaschinen
DE10347511A1 (de) * 2003-10-13 2005-05-19 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Zylinderlaufbuchse mit makroskopisch gestalteter Oberflächenstruktur für Verbrennungskraftmaschinen
WO2006031866A2 (en) * 2004-09-14 2006-03-23 Federal-Mogul Corporation Anti-cavitation diesel cylinder liner
KR20070060326A (ko) * 2005-12-08 2007-06-13 두산인프라코어 주식회사 엔진의 실린더라이너

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4064608A (en) * 1976-09-30 1977-12-27 Eutectic Corporation Composite cast iron drier roll
JPS59131065A (ja) * 1983-01-18 1984-07-27 Riken Corp シリンダライナ及びその製造方法
JP2514097B2 (ja) * 1990-03-15 1996-07-10 帝国ピストンリング株式会社 シリンダライナ
JP2757546B2 (ja) * 1990-08-27 1998-05-25 日本電気株式会社 Ｆｅを含む物質のエッチング方法およびエッチング装置
ES2221343T5 (es) * 1999-01-19 2009-06-12 Sulzer Metco Ag Cepa depositada mediante proyeccion de plasma sobre superficies de deslizamiento del cilindro de bloques de motor.
US6902768B2 (en) * 2002-02-13 2005-06-07 General Motors Corporation Method of producing thermally sprayed metallic coating with additives
DE10324279B4 (de) * 2003-05-28 2006-04-06 Daimlerchrysler Ag Verwendung von FeC-Legierung zur Erneuerung der Oberfläche von Zylinderlaufbuchsen
US7726273B2 (en) * 2004-03-15 2010-06-01 Federal-Mogul World Wide, Inc. High strength steel cylinder liner for diesel engine
US20080274010A1 (en) * 2004-05-28 2008-11-06 Praxair Surface Technologies, Inc. Wear Resistant Alloy Powders and Coatings
US7617805B2 (en) * 2007-06-22 2009-11-17 Federal-Mogul World Wide, Inc. Cylinder liner and method construction thereof

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1005873A (en) * 1961-10-04 1965-09-29 Wellworthy Ltd Improvements in or relating to cylinder liners for internal combustion engines
DE1476077A1 (de) * 1964-07-08 1969-07-03 Maybach Mercedes Benz Motorenb Anordnung zur Verhuetung der Korrosion-Karitation durch Schutzueberzug in einer fluessigkeitsgekuehlten Brennkraft-Kolbenmaschine
US4202310A (en) * 1977-10-12 1980-05-13 Alonso Agustin M Anti-corrosive polymeric coating
JPS55129675A (en) * 1979-03-26 1980-10-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Valve
DE3202788A1 (de) * 1981-01-28 1982-08-05 Nippon Piston Ring Co., Ltd., Tokyo Zylinderlaufbuechse
JPS57126538A (en) * 1981-01-28 1982-08-06 Nippon Piston Ring Co Ltd Cylinder liner
DE3202788C2 (de) * 1981-01-28 1986-05-28 Nippon Piston Ring Co., Ltd., Tokio/Tokyo Zylinderlaufbüchse
JPH03149339A (ja) * 1990-09-20 1991-06-25 Teikoku Piston Ring Co Ltd 耐キャビテーション性等に優れたシリンダライナの製造方法
EP0716158B1 (de) * 1994-12-09 1998-09-23 Ford Motor Company Limited Verfahren zur Herstellung von Motorblöcken mit beschichteten Zylinderbohrungen
DE19637737A1 (de) * 1995-10-06 1997-04-10 Ford Werke Ag Verfahren zur Abscheidung einer Eisenoxid-haltigen Beschichtung auf ein Leichtmetallsubstrat
DE19539640C1 (de) * 1995-10-25 1997-03-27 Daimler Benz Ag Zylinderlaufbuchse mit Schutzschicht
DE19605946C1 (de) * 1996-02-17 1997-07-24 Ae Goetze Gmbh Zylinderlaufbuchse für Verbrennungskraftmaschinen und ihr Herstellungsverfahren
DE10019793C1 (de) * 2000-04-20 2001-08-30 Federal Mogul Friedberg Gmbh Zylinderlaufbuchse für Verbrennungskraftmaschinen und Herstellungsverfahren
DE10025161A1 (de) * 2000-05-23 2001-11-29 Joma Chemicals As Limingen Werstoff und Verfahren zum Herstellen einer korrosions-und verschleißfesten Schicht durch thermisches Spitzen
US20030164150A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-04 Gerard Barbezat Surface layer for the working surface of the cylinders of a cumbustion engine and process of applying the surface layer
DE10308563B3 (de) * 2003-02-27 2004-08-19 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Zylinderlaufbuchse mit Verschleißschutzbeschichtung, ihre Herstellung und ihre Verwendung
DE102004009928A1 (de) * 2003-02-27 2004-09-23 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Herstellung einer Gleitfläche
DE10334701A1 (de) * 2003-07-30 2005-02-24 Daimlerchrysler Ag Thermisch gespritzte Zylinderlaufbuchse für Verbrennungsmotoren
DE10347512A1 (de) * 2003-10-13 2005-05-12 Federal Mogul Burscheid Gmbh Zylinderlaufbuchse mit thermisch gespritzter Rauschicht für Verbrennungskraftmaschinen
DE10347511A1 (de) * 2003-10-13 2005-05-19 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Zylinderlaufbuchse mit makroskopisch gestalteter Oberflächenstruktur für Verbrennungskraftmaschinen
WO2006031866A2 (en) * 2004-09-14 2006-03-23 Federal-Mogul Corporation Anti-cavitation diesel cylinder liner
KR20070060326A (ko) * 2005-12-08 2007-06-13 두산인프라코어 주식회사 엔진의 실린더라이너

Also Published As

Publication number Publication date
US20100139607A1 (en) 2010-06-10
WO2008031468A3 (de) 2008-07-10
DE102006042549A1 (de) 2008-03-27
WO2008031468A2 (de) 2008-03-20
DE102006042549B4 (de) 2014-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006042549C5 (de) Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche
EP0899354B1 (de) Beschichtung aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium Legierung bzw. einem Aluminium/Silizium Verbundwerkstoff
EP2488676B1 (de) Verbrennungsmotor mit einem kurbelgehäuse sowie verfahren zur herstellung eines kurbelgehäuses
DE19733205B4 (de) Beschichtung für eine Zylinderlauffläche einer Hubkolbenmaschine aus einer übereutektischen Aluminium/Siliziumlegierung, Spritzpulver zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE10019793C1 (de) Zylinderlaufbuchse für Verbrennungskraftmaschinen und Herstellungsverfahren
DE10324279B4 (de) Verwendung von FeC-Legierung zur Erneuerung der Oberfläche von Zylinderlaufbuchsen
EP0858518B1 (de) Verfahren zum herstellen einer gleitfläche auf einer leichtmetallegierung
DE102011086803A1 (de) Reparaturverfahren einer Zylinderlauffläche mittels Plasmaspritzverfahren
US20140284882A1 (en) Wear protection layer for piston rings
WO1997016578A1 (de) Verfahren zum herstellen einer gleitfläche auf einem metallischen werkstück
EP1896626B1 (de) Verfahren zum beschichten einer zylinderlaufbuchse
DE102018202540B4 (de) Motorblock eines Verbrennungsmotors mit optimierten Wärmeleiteigenschaften
CA2722865C (en) Spray material, a thermal spray layer, as well as a cylinder with a thermal spray layer
DE102015213896A1 (de) Verfahren zur Beschichtung eines metallischen Werkzeugs und Bauteil
EP0770698B2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Gleitfläche auf einem metallischen Werkstück
DE102010048550A1 (de) Verfahren zur Bearbeitung, insbesondere zur mechanischen Bearbeitung, wenigstens eines abgasführenden Oberflächenbereichs eines Brennkraftmaschinen- oder Kurbelgehäusebestandteils sowie Brennkraftmaschinen-Kurbelgehäuse und Zylinderlaufbuchse
DE102008034547B3 (de) Drahtförmiger Spritzwerkstoff und dessen Verwendung
DE102006010190A1 (de) Thermisch gespritzte Aluminium/Stahl-Zylinderlaufbuchse
DE202008009964U1 (de) Drahtförmiger Spritzwerkstoff
DE102008053641B3 (de) Thermisch gespritzte Zylinderlaufbahnbeschichtung, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung in Verbrennungsmotoren
Verpoort et al. Thermal spraying of nano-crystalline coatings for Al-cylinder bores
Barbezat Importance of surface preparation technology prior to coating deposition on cylinder bores for high performance engines
DE102008034550B3 (de) Drahtförmiger Spritzwerkstoff und Verfahren zum Beschichten eines Substrats
DE102017119437A1 (de) Stahllegierungen und zylinderlaufbuchsen aus selbigen
DE102006016524B3 (de) Zylinderlaufbuchse und Verfahren zu ihrer Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R026 Opposition filed against patent
R026 Opposition filed against patent

Effective date: 20150227

R034 Decision of examining division/federal patent court maintaining patent in limited form now final
R206 Amended patent specification