DE1521206B2 - SLIDING BODY MADE OF IRON WITH A MOLYBDA-CONTAINING SURFACE FOR USE AS A PISTON FOR A PISTON MACHINE AND A METHOD FOR MANUFACTURING IT - Google Patents

SLIDING BODY MADE OF IRON WITH A MOLYBDA-CONTAINING SURFACE FOR USE AS A PISTON FOR A PISTON MACHINE AND A METHOD FOR MANUFACTURING IT

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleitkörper aus Eisen mit molybdänhaltiger Oberfläche zur Verwendung als Kolben für eine Kolbenmaschine und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung. Beispielsweise kann es sich um den Kolben eines Verdichters für kleinere Kältemaschinen handeln.The invention relates to a sliding body made of iron with a molybdenum-containing surface for use as a piston for a piston machine and a method for its production. For example it can be the piston of a compressor for smaller chillers.

Es ist bekannt, Laufflächen von Körpern mit Molybdändisulfid zu versehen, um die Reibung herabzusetzen. Zum Beispiel verwendet man Molybdändisulfid als Pulver, das in die Oberflächen hineingerieben wird, oder es wird elektrolytisch Molybdäntrioxyd aufgelegt, das nachher in einer Schwefelwasserstoff-Atmosphäre reduziert wird, so daß ein gut haftender Belag von Molybdändisulfid auf der Reibungsfläche erzielt wird. Die Wirkung einer solchen Schmierung ist zeitlich begrenzt. Sie eignet sich beispielsweise nicht für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen, die ihren Schmiervorrat für die gesamte Lebensdauer, die über der Garantiezeit von 5 Jahren liegen muß, schon vor dem Zuschweißen der Kapsel erhält.It is known to tread bodies with molybdenum disulfide to be provided to reduce friction. For example, one uses molybdenum disulfide as a powder, which is rubbed into the surfaces, or it becomes molybdenum trioxide electrolytically which is subsequently reduced in a hydrogen sulfide atmosphere, so that a good adherent coating of molybdenum disulfide is achieved on the friction surface. The effect of such Lubrication is limited in time. For example, it is not suitable for hermetically sealed small refrigeration machines, which their lubricant reserve for the entire service life, which is beyond the guarantee period of 5 years before the capsule is welded shut.

Femer ist das Molybdänieren von Elektrolyteisen oder Stahl mit niedrigem' C-Gehalt im Diffusionsverfahren bekannt. Auf diese Weise behandelte Teile besitzen eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit gegen Salzsäure.Furthermore, the molybdenum coating of electrolyte iron or steel with a low carbon content is carried out in the diffusion process known. Parts treated in this way have an increased resistance to corrosion Hydrochloric acid.

Sodann ist es bekannt, Schweißdrähte für die elektrische Lichtbogenschweißung mit Überzügen aus Metall, z. B. Molybdän, zu versehen. Hierbei wird das Molybdän aufgespritzt oder als Paste mit einer Vinylverbindung angemacht, aufgetragen. Nach dem Auftragen des Überzugs erfolgt eine Glühung und anschließend noch ein Kaltzug zur Vergleichmäßigung des Überzuges.Then it is known, welding wires for the electrical Arc welding with metal coatings, e.g. B. molybdenum to be provided. Here is the molybdenum sprayed on or made as a paste with a vinyl compound, applied. After this The coating is then annealed and then cold drawn to make it even of the coating.

Es ist ferner bekannt, eine Molybdänschicht durch unmittelbares Aufspritzen des Metalls auf einen Kolben aufzubringen, um die Abnutzungsfestigkeit zu erhöhen. Man hat auch schon einem Schneidwerkzeug einen erhöhten Abnutzungswiderstand dadurch gegeben, daß Chrom, Wolfram oder Molybdän in der Form eines Carbonyls mit einem inerten Füllstoff gemischt und dann der zu überziehende Gegenstand in dieses Gemisch eingetaucht und auf eine Temperatur über der Zersetzungstemperatur des Carbonyls erhitzt wird.It is also known to create a molybdenum layer by spraying the metal directly onto a piston apply to increase the wear resistance. You already have a cutting tool an increased wear resistance given that chromium, tungsten or molybdenum in the form of a carbonyl mixed with an inert filler and then the object to be coated immersed in this mixture and brought to a temperature above the decomposition temperature of the Carbonyls is heated.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf möglichst billige Weise einen als Kolben verwendbaren Gleitkörper mit verbesserten und lang andauernden Gleiteigenschaften zu schaffen.ίο The invention is based on the object As cheap as possible a sliding body that can be used as a piston with improved and long-lasting To create sliding properties.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gleitkörper aus tiefgezogenem und in an sich bekannter Weise im Diffusionsverfahren mit Molybdän beschichtetem Eisenblech besteht.According to the invention, this object is achieved in that the sliding body consists of deep-drawn and consists in a known manner in the diffusion process with molybdenum coated iron sheet.

Durch das Tiefziehen des Gleitkörpers wird zunächst die Güte der Oberfläche und deren Gleiteigenschaft verschlechtert. Umgekehrt ist aber erfindungsgemäß der Zieharbeitsvorgang notwendig, um die Oberfläche des Gleitkörpers so aufzurauhen, daß das Molybdän tatsächlich eindiffundieren kann. Bei diesem Vorgang ergibt sich eine äußerst gleitfähige Oberfläche.The quality of the surface and its sliding properties are initially determined by deep-drawing the sliding body worsened. Conversely, however, the drawing process is necessary according to the invention to the Roughen the surface of the sliding body so that the molybdenum can actually diffuse in. With this one The process results in an extremely slippery surface.

Bei einer Behandlung mit reinem Molybdänpulver erhält man eine molybdänhaltige Oberflächenschicht von erheblicher Dicke, z. B. 25 μ, die auch über sehr lange . Zeiträume hinweg eine ausgezeichnete Reibungsarmut besitzt. Dies steht im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei dem das Molybdändisulfid im wesentlichen nur die Unebenheiten der Oberfläche ausfüllt. Es ist aber wesentlich, daß der Gegenstand für die Molybdän-Behandlung tiefgezogen ist. In den nicht gezogenen Eisenkörper kann fast überhaupt kein Molybdän eindiffundieren. Daher ist als Eisenkörper auch besonders kohlenstoffarmes Tiefziehmaterial geeignet.Treatment with pure molybdenum powder results in a molybdenum-containing surface layer of considerable thickness, e.g. B. 25 μ, which also lasts for a very long time. Has excellent frictionlessness over time. This is in contrast to the known method in which the molybdenum disulfide essentially only fills the unevenness of the surface. However, it is essential that the object for the molybdenum treatment is deep drawn. Almost no molybdenum can diffuse into the non-drawn iron body. Therefore, a particularly low-carbon deep-drawing material is also suitable as an iron body.

Es ist zwar auch bekannt, Tielziehbleche mit Molybdän zu legieren, um bessere Verschleißeigenschaften zu erreichen, z. B. mit Va bis 1% Molybdän. Die Bleche werden aber dadurch härter und somit für das Tiefziehen schlechter geeignet. Die Verschleißeigenschaften werden auch nicht wesentlich verbessert, weil die Molybdän-Konzentration zu gering ist und die reibungsherabsetzenden Eigenschaften des Molybdän bei Anwendung eines solchen Bleches noch nicht zur Geltung kommen.It is also known to alloy draw metal sheets with molybdenum in order to improve wear properties to reach z. B. with Va up to 1% molybdenum. However, this makes the sheets harder and therefore for deep drawing is less suitable. The wear properties are also not significantly improved, because the molybdenum concentration is too low and the friction-reducing properties of the Molybdenum does not yet come into its own when using such a sheet.

Die genaue Temperatur der Wärmebehandlung bei der Diffusion spielt keine Rolle. Es muß nur sicher sein, daß der erstrebte Diffusionsvorgang erfolgt. Eine Temperatur zwischen 1000 und 12000C ist sehr brauchbar. In vielen Fällen ist es notwendig, die Temperaturbehandlung in einer reduzierenden Atmosphäre oder in einem schützenden inaktiven Gas vorzunehmen. The exact temperature of the heat treatment during diffusion does not matter. It only has to be certain that the desired diffusion process takes place. A temperature between 1000 and 1200 0 C is very useful. In many cases it is necessary to carry out the temperature treatment in a reducing atmosphere or in a protective inactive gas.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn Molybdän, also nicht in einer Verbindung benutzt wird. Eine Verbesserung der Verschleißeigenschaften kann auch erreicht werden, wenn die im Diffusionsverfahren aufgetragene Beschichtung außer Molybdän auch Mangan enthält.It is particularly advantageous if molybdenum is not used in a connection. An improvement the wear properties can also be achieved if the applied in the diffusion process In addition to molybdenum, the coating also contains manganese.

Das Molybdänpulver kann beispielsweise mittels eines Haftmittels auf der Oberfläche festgehalten werden, bevor es der Wärmebehandlung ausgesetzt wird. Als Haftmittel kommen öl, Epoxyharz, natürliche Harze und viele andere Materialien in Frage.The molybdenum powder can be held on the surface by means of an adhesive, for example, before it is subjected to the heat treatment. Oil, epoxy resin, natural ones are used as adhesives Resins and many other materials in question.

Man kann die erfindungsgemäße Behandlung auchThe treatment according to the invention can also be used

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mit anderen Arbeitsschritten kombinieren. Wenn der Umfangswand anschließend noch verformt worden, Körper aus mehreren Teilen zusammengelötet wird, damit sie besser an die Hülse 3 anschließt. Die Lötkann im Lötofen gleichzeitig mit dem Löten die verbindung 2 wird in einem üblichen Kupferlötofen Molybdänbeschichtung erfolgen. bei einer Temperatur von etwa 1100° C erzeugt.combine with other work steps. If the peripheral wall has subsequently been deformed, Body is soldered together from several parts so that it connects better to the sleeve 3. The soldering can In the soldering furnace at the same time as soldering the connection 2 is made in a conventional copper soldering furnace Molybdenum coating done. generated at a temperature of about 1100 ° C.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür 5 Der Kolben 1 wird nun vor Herstellung der Lötgesorgt, daß er aus einem tiefgezogenen Blechtopf verbindung außen mit einer Schicht aus Molybdän, besteht, dessen Umf angsfiäche beschichtet ist. Molybdäntrioxyd oder einer Mischung von Molyb-In a preferred embodiment, this is 5 The piston 1 is now taken care of before the production of the solder, that it is made of a deep-drawn tin pot connection outside with a layer of molybdenum, exists, the circumference of which is coated. Molybdenum trioxide or a mixture of molybdenum

Bei einem solchen tiefgezogenen Blechtopf sind dän- und Manganpulver (ζ. B. im Verhältnis 60 : 40)In such a deep-drawn metal pot, dan and manganese powder (ζ. B. in a ratio of 60:40)

die Umfangswände am stärksten einer Streckbean- bestrichen, das durch einen öl- oder Epoxyharzzu-the circumferential walls are coated with a stretch coat, which is reinforced by an oil or epoxy resin

spruchung unterworfen. Durch diese Streckbehand- io satz an der Oberfläche haftet. Hernach wird das Ver-subject to judgment. This stretching treatment causes the rate to adhere to the surface. Afterwards the

lung wird aber die Bereitschaft zur Aufnahme des löten in üblicher Weise vorgenommen. Infolge derment, however, the willingness to start soldering is made in the usual way. As a result of

Molybdäns verstärkt. Demzufolge bildet sich an der dabei auftretenden Erwärmung diffundiert das Mo-Molybdenum reinforced. As a result, the resulting warming diffuses the mo-

Umfangsfläche eine relativ starke Molybdänschicht lybdän tief in die Oberfläche des Kolbens 1 ein. AnCircumferential surface a relatively thick layer of molybdenum lybdenum deep into the surface of the piston 1. At

aus, also gerade dort, wo im Betrieb eine dauernde sich braucht lediglich die Umfangswand 6 eine solcheoff, that is to say precisely where a permanent one only needs the peripheral wall 6 in operation

Reibungsbeanspruchung erfolgt. 15 Molybdänbehandlung zu erfahren, da diese am stärk-Frictional stress takes place. 15 molybdenum treatment, as this is the most

Hierbei ist es günstig, wenn der Kolben mit einer sten einer Reibungsbeanspruchung ausgesetzt ist.It is advantageous here if the piston is exposed to a frictional stress with a minimum.

Gleitführungshülse verlötet ist. Dabei ergibt sich der Gerade diese Wand ist aber beim TiefziehvorgangSlide guide sleeve is soldered. This results in a straight line, but this wall is during the deep-drawing process

weitere Vorteil, daß man Kolben und Hülse durch besonders stark gereckt worden, so daß sich dortAnother advantage is that the piston and sleeve have been stretched through particularly strong, so that there are

einen Kupferlötofen schicken und gleichzeitig das selbst bei gleicher Behandlung von Boden 5 undsend a copper soldering furnace and at the same time even with the same treatment of bottom 5 and

Molybdän eindiffundieren lassen kann. 20 Umfangswand 6 die stärkere Molybdänschicht bildet.Can diffuse molybdenum. 20 peripheral wall 6 forms the thicker molybdenum layer.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form Da auch der Lötvorgang normalerweise in einerAn embodiment of the invention in the form Since the soldering process is normally in one

eines Kolbens mit angelöteter Gleitführungshülse Schutzgasatmosphäre oder einer reduzierenden At-a piston with a soldered-on sliding guide sleeve, inert gas atmosphere or a reducing atmosphere

wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der mosphäre durchgeführt wird, also unter Stickstoff,is explained in more detail on the basis of the drawing, is carried out in the atmosphere, i.e. under nitrogen,

dieser Kolben im Längsschnitt veranschaulicht ist. einem Edelgas oder insbesondere einer reduzierendenthis piston is illustrated in longitudinal section. a noble gas or especially a reducing one

Die in der Zeichnung veranschaulichte Anordnung 25 Wasserstoffatmosphäre, kann man erreichen, daß derThe illustrated in the drawing arrangement 25 hydrogen atmosphere, one can achieve that the

besteht aus einem Kolben 1 und einer über Löt- Molybdänauftrag beim Eindiffundieren weitgehendconsists of a piston 1 and a solder molybdenum application when diffusing largely

stellen 2 damit verbundenen Gleitführungshülse 3. In unverändert bleibt. Mit molybdänhaltigem Stoff istset 2 associated sliding guide sleeve 3. In remains unchanged. With substance containing molybdenum is

der Bohrung 4 der Hülse ist ein Gleitstein hin und das Verfahren auch durchführbar; jedoch haben diethe bore 4 of the sleeve is a sliding block and the method can also be carried out; however, they have

her verschiebbar, in welchen der Kurbelzapfen einer bisherigen Versuche die Überlegenheit einer Behand-slidable, in which the crank pin of a previous attempt the superiority of a treatment

nicht veranschaulichten Kurbelwelle eines Antriebs- 30 lung mit reinem Molybdän erwiesen,Not shown crankshaft of a drive 30 with pure molybdenum proved,

motors eingreift. Durch diese Antriebsart wird der Der Auftrag geschieht vorzugsweise durch einenengine intervenes. This type of drive means that the job is preferably done by a

in einem Zylinder geführte Kolben 1 axial hin- und Fluidized Bed-Prozeß. Statt dessen kann auch diePiston 1 guided in a cylinder axially back and fluidized bed process. Instead, the

herbewegt. elektrolytische Ausscheidung von Molybdänsäure-moved here. electrolytic precipitation of molybdic acid

Der Kolben 1 ist aus einer ebenen Blechplatine als anhydrid verwendet werden, das während der Ofen-The piston 1 is made of a flat sheet metal plate to be used as an anhydride, which during the furnace

Totpf tiefgezogen, wodurch der Boden 5 und die Um- 35 behandlung und in einer Wasserstoffatmosphäre inTotpf deep-drawn, whereby the bottom 5 and the 35 treatment and in a hydrogen atmosphere in

fangswand 6 entstehen. Am freien Ende 7 ist diese die Oberfläche eindiffundieren kann.retaining wall 6 arise. At the free end 7 this is the surface can diffuse.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Gleitkörper aus Eisen mit molybdänhaltiger Oberfläche zur Verwendung als Kolben für eine Kolbenmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper aus tiefgezogenem und in an sich bekannter Weise im Diffusionsverfahren mit Molybdän beschichtetem Eisenblech besteht. 1. Sliding body made of iron with a molybdenum-containing surface for use as a piston for a Piston machine, characterized in that that the sliding body from deep-drawn and in a known manner in the diffusion process iron sheet coated with molybdenum. 2. Gleitkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Diffusionsverfahren aufgetragene Beschichtung außer Molybdän auch Mangan enthält.2. Sliding body according to claim 1, characterized in that that the coating applied in the diffusion process contains not only molybdenum but also manganese. 3. Gleitkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem tiefgezogenen Blechtopf besteht, dessen Umfangsfläche beschichtet ist.3. Sliding body according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of a deep-drawn sheet metal pot, the peripheral surface of which is coated. 4. Gleitkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechtopf mit einer Gleitführungshülse verlötet ist.4. Sliding body according to claim 3, characterized in that the sheet metal pot with a sliding guide sleeve is soldered. 5. Verfahren zur Herstellung eines Gleitkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus mehreren Teilen zusammengelötet wird und im Lötofen gleichzeitig mit dem Löten die Molybdänbeschichtung erfolgt.5. A method for producing a sliding body according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the body is soldered together from several parts and in the soldering furnace the molybdenum coating takes place at the same time as soldering.
DE19651521206 1965-01-30 1965-01-30 SLIDING BODY MADE OF IRON WITH A MOLYBDA-CONTAINING SURFACE FOR USE AS A PISTON FOR A PISTON MACHINE AND A METHOD FOR MANUFACTURING IT Granted DE1521206B2 (en)

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