-
Die vorliegende Erfindung betrifft
Zylinderlaufbuchsen mit Innenbeschichtungen für Verbrennungskraftmotoren
bzw. -maschinen. Die Zylinderlaufbuchse kann über der gesamten Bohrungslänge eine
Innenbeschichtung aufweisen. Alternativ kann aber auch nur eine
bereichsweise Aufbringung der Verschleißschutzschicht auf der Zylinderlaufbuchse vorgesehen
sein. Die Zylinderlaufbuchse weist einen Grundkörper aus einem hochfesten Gußwerkstoff wie
z. B. aus GJV oder GJS oder aus Stahl, oder aus einer Leichtmetalllegierung
auf oder sie besteht aus einem Werkstoff auf Aluminiumbasis. Zu
diesem Zweck wird die Zylinderlauffläche unter Rotation der Buchse
mittels Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen innenbeschichtet. Als
Schichtwerkstoffe werden vorzugsweise TrO2,
Cermets, d. h. in einer Metallmatrix gebundene Carbide bzw. Nitride
oder hochfeste Eisenbasislegierungen, die martensitische Phasen aufweisen
und Oxide bilden, gegebenenfalls mit Beimengungen aus Mo oder Cr,
oder eine Kombination der Härtungsmechanismen,
eingesetzt. Die Verschleißschutzschicht
besteht aus mindestens einer Schichtenlage, und sie kann gegebenenfalls
weiterhin eine Haftvermittlerschicht aufweisen, die zwischen dem
Grundkörper
und der Verschleißschutzschicht
angeordnet ist.
-
Bei Verbrennungskraftmaschinen, die üblicherweise
in Nutzfahrzeugen eingesetzt werden, unterliegen die Zylinderlaufbuchsen
zunehmend Belastungen durch höhere
Verbrennungsdrücke,
härtere Kolbenringbeschichtungen
und/oder durch Einsatz von Abgasrückführung. Gußeisenmaterialien halten diesen
Belastungen nicht mehr Stand. Eine Bewehrung der Laufoberfläche der
Zylinderlaufbuchsen ist daher erforderlich.
-
Bei hoch belasteten Motoren werden
heute induktionsgehärtete
oder bainitisch gehärtete
Gußeisen-Buchsen
eingesetzt. Ansätze
zur weiteren Verschleißminderung
liegen in der Entwicklung von Legierungen mit Karbidausscheidungen
wie z. B. VC oder WC. Insbesondere bei der Tendenz, die Buchsen
immer dünnwändiger zu
gestalten, führen
diese Entwicklungen zu einer weiteren Versprödung der Werkstoffe und zu
einer höheren
Bruchgefährdung. Es
besteht daher die Anforderung, den Werkstoff des Grundkörpers aus
einem hochfesten, aber zähen Werkstoff
zu gestalten und die Lauffläche
mit einer verschleißbeständigen Beschichtung
zu versehen.
-
Weiterhin benötigen insbesondere Aluminiummotorblöcke verschleißfeste Oberflächen auf
den Zylinderlausbuchsen, um beispielsweise den Gleitbewegungen der
Kolbendichtringe zu widerstehen. Hier wurden beispielsweise Elektroabscheideverfahren
für die
Zylinderbohrungsoberflächen
bei Aluminiumlegierungen vorgesehen, um Schichten herzustellen,
die Siliciumcarbidpartikel in einer Nickelmatrix ausbauen (sog.
NIKASIL-Verfahren).
-
Verschleißfeste Oberflächen wurden
aber auch auf Maschinenteilen unter Einsatz der Abscheidung aus
der Gasphase (CVD oder PVD-Techniken) verwendet, wie sie beispielsweise
in
US 5,226,975 beschrieben
sind. Nachteilig ist hierbei, dass die Auftragsleistungen für diese
Anwendung viel zu niedrig und dementsprechend unwirtschaftlich sind.
-
Thermische Spritztechniken repräsentieren allerdings
eine weitere Möglichkeit,
verschleißfeste Beschichtungen
auf der inneren Oberfläche
von Zylinderlausbuchsen mit signifikanteren Verarbeitungsgeschwindigkeiten
als die anderen Beschichtungsverfahren, wie beispielsweise CVD oder
PVD, aufzubringen. Die entwickelten verschiedenen thermischen Spritzsysteme
verwenden verschiedene Verfahren, Wärme und Moment auf einen Strom
von Tröpfchen
zu übertragen,
die die Beschichtung bilden. Eine derartiges System ist das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen
(HVOF), welches beispielsweise in
US
5,019,429 beschrieben ist. Im HVOF-Prozess erhalten die
Tröpfchen
eine hohe Geschwindigkeit mit einem Hochdruckgas oder auch z. B.
Kerosin als Transportmedium und finden sich durch plastische Deformation
beim Auftreffen an der zu beschichtenden Oberfläche. HVOF wurde zur Beschichtung
von Motorzylinderbohrungen (vgl. auch
US
5,080,056 ) verwendet.
-
Weiterhin sind in dem Artikel von
Buchmann, M. et al „Thermisch
gespritzte tribologisch wirksame Schichtsysteme auf Leichtmetall-Zylinderlaufflächen, Teil
2" Galvanotechnik
11/2002, Seiten 2942 bis 2449 Schichtsysteme beschrieben, die mittels
HVOF aufgetragen werden und die z. B. TiO2,
Al2O3/TiO2-60/40, Cr2O3, Cr2O3/TiO2-60/40, FeCr17, Mo/FeCr-70/30 umfassen.
-
Die
DE 100 36 262 A1 beschreibt eine Oberflächenschicht,
die aus mehreren Schichten besteht, die eine keramische Schicht
und eine Übergangsschicht
zu einem Trägerelement
umfasst. Die keramische Schicht kann TiO
2 sein,
und die Übergangsschicht
bildet sich durch eine Reaktion aus den Materialien des Trägermaterials
und der keramischen Schicht. Die Oberflächenschicht kann mittels HVOF auf
das Trägermaterial
aufgebracht werden und dient als Verschleißschicht für Kolben.
-
Aus der
DE 196 10 055 C1 ist eine
Beschichtung für
Zylinderlaufflächen
von Kolbenmotoren bekannt, die zumindest teilweise Fluorpolymere
enthält und
die mittels HVOF aufgetragen werden kann. Das Spritzmaterial kann
weiterhin eine Mischung aus Fluorpolymeren und Metallen, Metalllegierungen,
Oxiden wie Al
2O
3 und/oder
TiO
2, Carbiden und/oder keramischen Materialien
sein. Weiterhin können
die Beschichtungen Mo, W, Co, Ni, Cr, Fe, B, Si, Mn, Ta, Sn, Cu,
Pb und/oder C, Legierungen der vorstehenden Metalle, deren Oxide
und/oder Carbide enthalten.
-
Die
DE 198 57 737 A1 beschreibt einen Schichtwerkstoff,
der mindestens 20 Gew.-% Fe
3O
4, auch
mit Zusätzen
von Fe
2O
3, aufweist,
und weiterhin Zusätze
aus Karbid/en, Nitrid/en, Silizidlen, Borid/en und/oder Oxiden,
gegebenenfalls in Mischung mit Metallen oder intermetallischen Verbindungen und/oder
Zusätze
von bis zu 50 Gew.-% Cr, CrNi oder ferritische Stähle enthalten
kann. Als Karbidbildner werden W, Cr, Mo, Nb, Ta, Ti, V eingesetzt.
Der Schichtwerkstoff kann mittels HVOF auf einen Träger aufgetragen
werden.
-
DE 100 25 161 A1 beschreibt einen Schichtwerkstoff
aus Fe
2O
3 mit und
ohne metallische Werkstoffe und/oder metallische Verbindungen, der
mittels HVOF aufgetragen werden kann.
-
Ein weiteres thermisches Spritzverfahren, das
Plasmaspritzen, verwendet einen Plasmabogen, um Gase zu erhitzen,
die einen Tröpfchenstrom
aufheizen und beschleunigen, der auf ein um einen Plasmabrenner
durch Gashochdruck drehendes Substrat gerichtet ist (vgl.
US 4,970,364 ).
-
Die Tröpfchengeschwindigkeiten sind
niedriger als im HVOF-Verfahren, werden aber auf eine höhere Temperatur
erhitzt, so dass sie sich in geschmolzenem Zustand beim Auftreffen
auf das Substrat befinden, um eine gute Bindung zu schaffen.
-
Andere thermische Atomisierungstechniken, wie
die für
die Pulverproduktion eingesetzten, verwenden eine rotierende Stange
eines Ausgangsmaterials, um den geschmolzenen Tröpfchen ein Moment mitzuteilen.
Pulverherstellungsverfahren sind aber ungeeignet, um die Zylinderlaufbuchsenbeschichtungen
herzustellen.
-
Aus der
DE-44 40 713 A1 ist ein
Verfahren zum Herstellen von Gleitflächen auf Gußeisenteilen bekannt, welches
in mehreren Verfahrensschritten Schmiertaschen in der Gleitfläche offenlegt,
welche im Betrieb eine hydrodynamische Schmierung gewährleisten
sollen. Die Verfahrensschritte umfassen dabei ein mechanisches Bearbeiten
der betreffenden Flächen,
anschließend
ein Bearbeiten mit einer chemisch und elektrochemisch inaktiven
Flüssigkeit
unter einem zur Flitterentfernung geeigneten Druck. Durch die Kombination
der Verfahrensschritte Flüssigkeitsstrahlen
und Reibplattieren werden in der betreffenden Oberfläche die
Schmiertaschen freigelegt, welche in ihrer Gesamtheit ein die erforderliche
hydrodynamische Schmierung gewährleistendes
Microdruckkammersystem bilden. Die Materialausbrüche werden dadurch erzielt;
dass durch eine Honbearbeitung Titan-Karbide und Titan-Nitride aus
der Oberfläche
herausgerissen werden, wobei die so entstehenden Krater durch die
weitere Bearbeitung wieder zugeschmiert werden. Das anschließende Flüssigkeitsstrahlen
und Reibplattieren legt diese Vertiefungen wieder frei.
-
Grundsätzlich ist aus der
US-A 5,080,056 bekannt,
auf aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Werkstücken durch
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen eine im wesentlichen porenfreie Aluminium-Bronze-Legierung
aufzubringen, deren Schichtdicke von ca. 1 mm anschließend durch
Honen auf ein Endmaß von
ca. 127 μm
bearbeitet wird.
-
Aus der
US-A 2,588,422 ist ein Aluminiummotorblock
bekannt, dessen Zylinderlaufbahnen eine thermisch gespritzte Beschichtung
aufweisen. Diese Beschichtung ist auf der unbehandelten Motorblockoberfläche zweischichtig
aufgebaut aus einer stählernen
Gleitschicht von ca. 1 mm Dicke und einer molybdänhaltigen Zwischenschicht von
ca. 50 μm
Dicke.
-
Die Zwischenschicht, die zu mindestens 60%
Molybdän
enthält,
dient nicht als Gleitschicht sondern ist notwendig, um die harte
Gleitschicht mit dem Aluminiumblock zu verbinden. Bevorzugt ist
diese Verbindungsschicht aus reinem Molybdän aufgebaut. Die Gleitschicht
ist eine harte Metallschicht, wie beispielsweise Carbonstahl, Bronze
oder rostfreier Stahl, wobei der Stahl legiert sein kann mit beispielsweise
Nickel, Chrom, Vanadium, Molybdän.
Grundsätzlich
wird mit diesem Schichtaufbau eine gute Gleitschicht zur Verfügung gestellt,
wobei jedoch der Aufwand der Doppelbeschichtung erheblich ist.
-
Aus der
GB 2,050,434 A sind verschiedene durch
thermisches Spritzen erhaltene Beschichtungen von 0,5 bis 2,5 mm
Dicke bekannt. Diese Beschichtungen befinden sich auf Stahl oder
Gußteilen von
Brennkraftmaschinen, wie beispielsweise Kolbenringen oder Zylinderlaufbuchsen.
Hierbei wird festgestellt, dass die Beschichtungen, die aus gleichen
Teilen Molybdänpulver
und Carbonstahlpulver bestehen, auf den genannten Materialien erheblich weniger
abriebbeständig
sind als Beschichtungen, die nur 0,5 bis 4,5 Gew.-% Molybdän neben
20 bis 97 Gew.-% Metallcarbiden und ggf. Eisen oder eisenhaltige
Legierung enthalten.
-
Für
eine Verbindung dieser Beschichtungen auf Aluminiumlegierungen muß auf die
vorgenannte
US-A 2,588,422 zurückgegriffen
werden.
-
Die
GB-PS 1,478,287 beschreibt eine Pulvermischung
zur Plasmabeschichtung von Stahl- oder Gußteilen in einer Dicke von
ca. 762–1270 μm, wie beispielsweise
Kolbenringen, Zylinderblöcken oder
Zylinderlaufbuchsen. Das Pulver ist eine Mischung aus Molybdän, Bor und
Gußeisen,
wobei mindestens soviel Gußeisen
wie Molybdän
enthalten ist; das Bor liegt üblicherweise
bis 3% der Summe aus Molybdän
und Gußeisen
vor. Solche Beschichtungen entsprechen, wie das Beispiel 1 aus der
GB 2,050,434 A zeigt,
nicht mehr den heutigen Qualitätsanforderungen.
-
Eine weitere Beschichtung für Zylinderlaufbuchsen
ist aus der
DE-AS 21
46 153 bekannt, in der eine Plasmabeschichtung, die neben
mindestens 65 Gew.-% Molybdän
noch Nickel und Chrom, Bor, Silicium und ggf. noch Eisen enthält, beschrieben
ist. Diese Beschichtung von Zylinderlaufbuchsen, die aus Graugußeisen gefertigt
sind, weist sehr kleine Poren von 0,1–2 μ und eine Gesamtporosität von 15%
auf und entspricht den zuvor beschriebenen Beschichtungen aus den
britischen Schriften.
-
Es besteht daher schon seit langem
die Anforderung, den Grundwerkstoff der Zylinderlaufbuchse aus einem
gegenüber
GJL hochfesten, aber zähem
Gußwerkstoff
wie z. B. GJV oder GJS oder Stahl oder Aluminium zu gestalten und
die Lauffläche
mit einer verschleißbeständigen Beschichtung
zu versehen. Dies wird, wie bereits oben ausgeführt wurde, auf Motorblöcken durchgeführt, die
beispielsweise aus einem Werkstoff aus Aluminiumbasis bestehen und
deren Laufbuchsen ebenfalls aus einem Werkstoff auf Aluminiumbasis
bestehen. Derartige Lösungen
(vgl. weiter unten
US 6,372,298 ,
EP 0 858 519 B1 ,
EP 0 716 156 B1 )
haben aber einige Nachteile.
-
US 6,372,298 B1 beschreibt ein Plasma-gestütztes Drahtverfahren
mit Herstellen und Aufrechterhalten eines Hochgeschwindigkeitsplasma-übernagenden
Lichtbogens zu einem Draht zwischen einer Kathode und dem freien
Ende einer verzehrbaren Drahtelektrode. Aufgrund der Verschleißanfälligkeit dieses
Verfahrens durch Kathodenabbrand wird eine wechselnde Qualität in der
Produktion erzielt. Dies ist allerdings nicht sehr wünschenswert.
-
EP 0 858 519 B1 beschreibt ein Verfahren zum
Herstellen einer Gleitfläche
auf einem metallischen Werkstück,
d. h. von Zylinderlaufflächen
eines Aluminiummotorblocks einer Verbrennungskraftmaschine. Eine
Mischung aus Stahlpulver mit Molybdänpulver wird hier insbesondere
zur Erzielung von Gleitflächen
auf Aluminiumlegierungen eingesetzt. Diese Mischung setzt sich zusammen
aus 10 bis 70% Molybdänpulver
und 90 bis 30% Stahlpulver.
-
Das in der
EP 0 858 519 B1 beschriebene Plasma-Pulver-Verfahren
ist sehr unökonomisch,
da ein Pulverwerkstoff erforderlich ist und nur niedrige Auftragsleistungen
erzielt werden können.
-
EP 0 716 156 B1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung
eines Aluminiummotorblocks für
Verbrennungskraftmaschinen mit beschichteten Zylinderbohrungslaufbuchsen
aus einem stranggepressten Profil, wobei die Verschleißschicht
der Zylinderlaufbuchsen mittels Pulververfahren (Plasma-Spritzverfahren)
aufgetragen wird. Die Verschleißschutzschicht
besteht aus einem martensitischen Edelstahl mit Bornitriden und
auf Eisen basierenden Oxiden. Das Verfahren gemäß der
EP 0 71 6 156 B1 ist sehr kostenintensiv,
wie z. B. Festigkeitssteigerung, Kavitationsreduzierung, Verbesserung
mechanischer Eigenschaften.
-
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, Zylinderlaufbuchsen mit Verschleißschutzschichten bereitzustellen,
die sehr kostengünstig
und in gleichbleibender Qualität
aufgebracht werden können.
Weiterhin soll eine Verbesserung der tribologischen Belastbarkeit
wie z. B. von Verschleiß,
Reibung, Mangelschmierungspotential, auch unter Einfluß von EGR
oder in Zukunft noch steigenden Verbrennungsdrücken von über 220 bar und höheren Betriebstemperaturen
erreicht werden.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Zylinderlaufbuchsen
für Verbrennungskraftmotoren bzw.
-maschinen mit Verschleißschutzschichten
gemäß Anspruch
1 erreicht.
-
Insbesondere wird die Aufgabe erreicht durch
eine Zylinderlaufbuchse für
Verbrennungskraftmaschinen mit einem Grundkörper mit einer Verschleißschutzbeschichtung
auf mindestens einem Teilbereich des Grundkörpers der Zylinderlaufbuchse,
aus mindestens einer Schichtenlage auf Basis einer hochfesten Eisenlegierung
mit Kohlenstoff und Sauerstoff oder auf Basis von TiO2,
wobei die Verschleißschutzschicht
martensitische Phasen aufweist und Oxide bildet und sie mittels
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen auftragbar ist, und wobei im Falle
einer Verschleißschutzbeschichtung
aus TiO2 zwischen dem Buchsengrundkörper und
der Verschleißschutzbeschichtung
auf Basis aus TiO2 eine Haftvermittlerschicht
angeordnet ist.
-
Erfindungsgemäß wird somit die Verschleißschutzschicht
aus einer harten Eisenbasis-Legierung hergestellt, die entweder
vorrangig durch martensitische und oxidische Anteile oder durch
Bildung von Hartphasen auf Basis von Karbiden, Siliziden und/Boriden
(Cermets) oder einer Kombination der beiden Härtungsmechanismen erreicht
wird. Erfindungswesentlich ist jedoch, dass die Verschleißschutzschicht
mittels Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF) auf das Grundmaterial
der Zylinderlaufbuchse auftragbar ist.
-
Beim erfindungsgemäß angewendeten Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen
(HVOF) wird der pulverförmige
Spritzzusatzstoff durch die Verbrennung eines Sauerstoff/Brennstoff-Gemisches aufgeschmolzen
und mit hoher kinetischer Energie auf die zu beschichtende Oberfläche aufgeschleudert.
Als Brennstoff werden gasförmige
oder flüssige Kohlenwasserstoffverbindungen
wie z. B. Propan, Propylen, Ethen, Acetylen oder aber auch Kerosin eingesetzt.
Mit diesem Verfahren werden besonders dichte, gut haltende und hinsichtlich
der Maßhaltigkeit
sehr hochwertige Oberflächenbeschichtungen erzielt.
-
In den Unteransprüchen 2 bis 22 sind vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung enthalten.
-
In einer Alternative weist die erfindungsgemäß eingesetzte
Eisenbasis-Legierung für
die Verschleißschutzschicht
vorzugsweise einen Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 3 Gew.-%, insbesondere
von 0,05 bis 1 Gew.-%, auf. Bevorzugterweise liegt der Kohlenstoffgehalt
bei ca. 0,8 Gew.-%.
-
Der Sauerstoffgehalt der hochfesten
Eisenbasis-Legierung für
die erfindungsgemäße Verschleißschutzschicht
liegt im Bereich zwischen 0,05 und 5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich
von 1–2 Gew.-%.
Der Legierung der eingesetzten Eisenbasisbeschichtung können zusätzlich eines
oder mehrere der Legierungselemente aus der Gruppe aus Ni, Mo, Mn,
V, W zugesetzt sein. Die Summe der Legierungselemente soll 13 Gew.-%
nicht überschreiten.
Insbesondere kann aber der Einzelgehalt an Mo bis zu 12 Gew.-% betragen.
-
Alternativ können Elemente aus der Gruppe aus
B, Si, Cu zugesetzt sein, wobei dann die Summe der Elemente 6 Gew.-%
nicht überschreitet.
Die Hartstoffbildner B, Si und C bilden Boride, Silizide und Karbide,
vorzugsweise mit dem Element Cr.
-
In einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung weist die Eisenbasis-Legierung einen Chromgehalt in
der Verschleißschutzschicht
von bis zu maximal 18 Gew.-% auf. Die Legierungselemente Ni, Mo,
Mn, V, W können
dann, wie erwähnt,
zusammen höchstens
einen Anteil von 13 Gew.-% ergeben. Wenn alternativ die Elemente
B, Si, Cu zugesetzt werden, weisen sie einen Gehalt von nicht mehr
als 6 Gew.-% auf.
-
Der erfindungsgemäßen Legierung können weiterhin
Anteile aus Festschmierstoffen aus der Gruppe aus Graphit, hexagonalem
Bornitrid, Polytetrafluorethylen, MoS2,
MnS, CaF2 zugesetzt sein, wobei der Anteil
der Festschmierstoffe bis zu 30 Gew.-% der Legierung betragen kann.
-
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, dass alternativ
zu dem in dem Stand der Technik beschriebenen Lösungen eine sehr kostengünstige Lösung erzielt
wird. Die Martensit-Bildung erfolgt durch einfachen Kohlenstoffstahl
(vgl. Ausführungsform
gemäß Anspruch
2). Dies ist sehr kostengünstig.
Hier resultieren ähnliche
Eigenschaften wie bei der gehärteten Grundbuchse.
-
Die erfindungsgemäße Verschleißbeschichtung
kann auf allen Werkstoffen wie Gußeisen, Stahl und Leichtmetall
aufgebracht werden. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird
aber Stahl eingesetzt, da hierdurch ein Werkstoff mit gutem Festigkeits/Zähigkeitsverhältnis zur
Verfügung gestellt
werden kann.
-
Die erfindungsgemäße Verschleißbeschichtung
kann über
die gesamte Bohrungslänge
der Zylinderlaufbuchse aufgebracht sein. Alternativ besteht aber
auch die Möglichkeit
einer nur bereichsweisen Aufbringung der Verschleißschutzschicht
in der Zylinderlaufbuchse, z. B. im Bereich des oberen Totpunktes.
-
Die erfindungsgemäße Beschichtung weist eine
Härte von
mindestens 300 HV 1 in einer Ausführungsform auf. In einer anderen
erfindungsgemäßen Ausführungsform
weist die Beschichtung eine Härte von
mindestens 600 HV 1 auf.
-
Die Zylinderlaufbuchsen weisen einen Grundkörper aus
einem hochfesten Gußwerkstoff wie
z. B. aus GJV oder GJS oder aus Stahl, oder aus einer Leichtmetalllegierung
auf oder sie bestehen aus einem Werkstoff auf Aluminiumbasis.
-
Bei GJV handelt es um ein Gußeisen mit
vermicularer Graphitausbildung. Vermiculargraphit ist „wurmförmiger" Graphit, welcher
in seiner Morphologie zwischen Lamellengraphit und Kugelgraphit
liegt. Aufgrund seiner Graphitart und Aufbringung besitzt er bessere,
d. h. höhere
Festigkeitseigenschaften als Gußeisen
mit Lamellengraphit, bei einer nur leicht niedrigeren Wärmeleitfähigkeit.
Aufgrund der vermicularen Graphitausbildung weichen die Eigenschaften
im wesentlichen vom Ferrit-/Perlit-Verhältnis im Grundgefüge sowie
vom Anteil des begleitenden Kugelgraphits ab. Üblich sind hier 80–90% Vermiculargraphit,
der Rest besteht aus Kugelgraphit. GJV eignet sich daher für thermisch
beanspruchte, insbesondere temperaturwechselbeanspruchte Bauteile
wie Zylinderlaufbuchsen.
-
GJS ist ein Gußeisen, mit „kugelförmiger" Graphitausbildung.
Dieser Werkstoff, bei dem der Hauptanteil des Kohlenstoffs im Gußzustand
in Form von Kugelgraphit ausgeschieden ist, hat gegenüber dem
Gußeisen
mit Lammellengraphit den wesentlichen Vorteil einer deutlich höheren Zugfestigkeit (2–3,5 fache)
sowie eine höhere
Duktilität.
-
Falls der Grundkörper der Laufbuchsen aus einem
Werkstoff auf Aluminiumbasis besteht, kann in einer besonderen Ausführungsform
eine Haftmittel- oder Bindeschicht auf Basis von Molybdän oder Aluminium
als Zwischenschicht zwischen der Verschleißschutzschicht und dem Grundkörper angeordnet
sein. In einer speziellen Ausführungsform
kann die Haftmittelschicht zumindest aus einer Nickel-Aluminium-
und Eisen-Aluminium-Legierung mit einem Aluminiumanteil von 2 bis
6 Gew.-% gebildet sein.