DE202008009963U1 - Wire-shaped spray material - Google Patents
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Abstract
Drahtförmiger
Spritzwerkstoff (4), insbesondere zum Lichtbogendrahtspritzen, umfassend
im Wesentlichen Eisen,
dadurch gekennzeichnet,
• dass
der Spritzwerkstoff (4) zumindest mit Kohlenstoff als Mikrolegierung
derart gebildet ist, dass beim Erstarren des Spritzwerkstoffs Bainit
und Martensit entstehen,
• wobei folgende Legierungsbestandteile
vorgesehen sind:
• Kohlenstoff 0,45 Gew.-% bis 0,55
Gew.-%,
• Silizium 0,40 Gew.-% bis 0,65 Gew.-%,
• Mangan
1,40 Gew.-% bis 1,60 Gew.-%,
• Chrom 0,15 Gew.-% bis
0,35 Gew.-%
• Kupfer 0,25 Gew.-% bis 0,35 Gew.-%,
• Aluminium
0,15 Gew.-% bis 0,25 Gew.-%,
• Vanadin 0,08 Gew.-%
bis 0,13 Gew.-%,
jeweils bezogen auf ein Gesamtgewicht.Wire-shaped spray material (4), in particular for arc wire spraying, comprising essentially iron,
characterized,
That the spray material (4) is formed at least with carbon as a micro-alloy such that upon solidification of the spray material bainite and martensite arise,
• the following alloy components are provided:
Carbon from 0.45% to 0.55% by weight,
Silicon from 0.40% to 0.65% by weight,
Manganese 1.40% by weight to 1.60% by weight,
Chromium 0.15% to 0.35% by weight
Copper 0.25 wt.% To 0.35 wt.%,
Aluminum 0.15% to 0.25% by weight,
Vanadium 0.08% to 0.13% by weight,
each based on a total weight.
Description
Die Erfindung betrifft einen drahtförmigen Spritzwerkstoff, insbesondere zum Lichtbogendrahtspritzen, umfassend im Wesentlichen Eisen.The Invention relates to a wire-shaped spray material, in particular for arc wire spraying, comprising substantially Iron.
Bei der Herstellung von Verbrennungsmotoren wird aus Gründen der Energieeffizienz und der Emissionsreduzierung eine möglichst geringe Reibung und eine hohe Abrieb- und Verschleißfestigkeit angestrebt. Hierzu werden Motorbauteile, wie zum Beispiel Zylinderbohrungen bzw. deren Wandungen mit einer Laufflächenschicht versehen oder es werden Laufbuchsen in die Zylinderbohrungen eingesetzt, welche mit einer Laufflächenschicht versehen werden. Das Aufbringen solcher Laufflächenschichten erfolgt zumeist mittels thermischen Spritzens, beispielsweise Lichtbogendrahtspritzen. Beim Lichtbogendrahtspritzen wird zwischen zwei drahtförmigen Spritzwerkstoffen ein Lichtbogen durch Anlegen einer Spannung erzeugt. Dabei schmelzen die Drahtspitzen ab und werden beispielsweise mittels eines Zerstäubergases auf die zu beschichtende Oberfläche, beispielsweise die Zylinderwand befördert, wo sie sich anlagern.at The production of internal combustion engines is for reasons energy efficiency and emission reduction as much as possible low friction and high abrasion and wear resistance. For this purpose, engine components, such as cylinder bores or their walls provided with a tread layer or bushings are inserted into the cylinder bores, which are provided with a tread layer. The Applying such tread layers is usually done by thermal spraying, for example electric arc wire spraying. When arc wire spraying is between two wire-shaped Spray materials generated an arc by applying a voltage. The wire tips melt and are, for example, by means of an atomizing gas on the surface to be coated, For example, the cylinder wall conveys where it is attach.
Aus
der
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten drahtförmigen Spritzwerkstoff, insbesondere zum Lichtbogendrahtspritzen anzugeben. Zielgrößen sind dabei gutes Spritzverhalten, gezielte Schichteigenschaften und gute Bearbeitbarkeit.It It is an object of the invention to provide an improved wireline Specify spray material, in particular for arc wire spraying. Target variables are good spray behavior, targeted coating properties and good workability.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen drahtförmigen Spritzwerkstoff mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The The object is achieved by a wire-shaped spray material with the features of Claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments are the subject of the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßer drahtförmiger Spritzwerkstoff, insbesondere zum Lichtbogendrahtspritzen, umfasst im Wesentlichen Eisen. Der Spritzwerkstoff ist zumindest mit Kohlenstoff als Mikrolegierung derart gebildet, dass bereits beim Erstarren des Spritzwerkstoffs Perlit, Bainit und Martensit entstehen. Mikrolegierungen sind solche Legierungen, die überwiegend aus einem Bestandteil gebildet sind, dem im Verhältnis zu einer Gesamtmasse nur geringe Mengen weiterer Bestandteile zugegeben sind. Perlit ist eine Mischphase aus weichen ferritischen Anteilen und harten karbidischen Fe3 C-Phasen jedoch von mittlere Härte und Verschleißfestigkeit. Bainit ist ein Umwandlungsphase mit erhöhter Verschleißfestigkeit. Martensit ist ein hartes, verschleißfestes Gefüge. Die Bildung von Perlit, Bainit und Martensit kann durch die Art der Abkühlung des Spritzwerkstoffs und durch die Wahl der Legierungsbestandteile der Mikrolegierung beeinflusst werden.An inventive wire-shaped spray material, in particular for arc wire spraying, essentially comprises iron. The spray material is formed at least with carbon as a micro-alloy such that pearlite, bainite and martensite are formed as the sprayed material solidifies. Microalloys are those alloys which are predominantly formed from a constituent to which only minor amounts of further constituents are added relative to a total mass. Perlite is a mixed phase of soft ferritic fractions and hard carbide Fe 3 C phases but of medium hardness and wear resistance. Bainite is a conversion phase with increased wear resistance. Martensite is a hard, wear-resistant structure. The formation of perlite, bainite and martensite can be influenced by the type of cooling of the spray material and the choice of the alloy components of the microalloy.
Bei einer Anlagerung einer mittels Lichtbogendrahtspritzen unter Nutzung des erfindungsgemäßen Spritzwerkstoffs erzeugten Schicht auf einem Substrat, beispielsweise einer Zylinderlauffläche, bildet sich z. B. eine weiche, duktile Matrix aus Perlit (insbesondere feinstperlitisch) mit harten, verschleißfesten Inseln aus. Die Schicht ist besonders reibungsarm, verschleißbeständig und korrosionsbeständig. Auf diese Weise kann die Reibung, insbesondere die Festkörperreibung zwischen der Schicht und einem Reibpartner, beispielsweise Kolbenringen erheblich reduziert werden.at an attachment of an arc wire spraying using produced the spray material according to the invention Layer on a substrate, for example a cylinder surface, forms z. B. a soft, ductile matrix of perlite (in particular finest-pearlitic) with hard, wear-resistant islands. The layer is particularly low-friction, wear-resistant and corrosion resistant. In this way, the friction, in particular the solid friction between the layer and a friction partner, such as piston rings significantly reduced become.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.in the Below is an embodiment of the invention based a drawing explained in more detail.
Dabei zeigt:there shows:
In
Der
drahtförmige Spritzwerkstoff
Weiter sind folgende Legierungsbestandteile enthalten:
- – Kohlenstoff 0,45 Gew.-% bis 0,55 Gew.-%
- – Silizium 0,40 Gew.-% bis 0,65 Gew.-%
- – Mangan 1,40 Gew.-% bis 1,60 Gew.-%
- – Chrom 0,15 Gew.-% bis 0,35 Gew.-%
- – Kupfer 0,25 Gew.-% bis 0,35 Gew.-%
- – Aluminium 0,15 Gew.-% bis 0,25 Gew.-%
- – Vanadin 0,08 Gew.-% bis 0,13 Gew.-%
- – Titan maximal 0,001 Gew.-%
- – Phosphor maximal 0,045 Gew.-%
- – Schwefel maximal 0,05 bis 0,06 Gew.-%
- – Molybdän maximal 0,03 Gew.-%
- Carbon from 0.45% to 0.55% by weight
- Silicon 0.40 wt% to 0.65 wt%
- Manganese 1.40% by weight to 1.60% by weight
- Chromium 0.15% to 0.35% by weight
- Copper 0.25% to 0.35% by weight
- Aluminum 0.15% by weight to 0.25% by weight
- Vanadium from 0.08% to 0.13% by weight
- Titanium maximum 0.001% by weight
- - phosphorus maximum 0.045% by weight
- Sulfur maximum 0.05 to 0.06% by weight
- - Molybdenum 0,03% by weight max.
Die Mengenangaben sind in Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf ein Gesamtgewicht.The Quantities are in percent by weight, each based on a total weight.
Bevorzugt
wird für den drahtförmigen Spritzwerkstoff
- – Kohlenstoff 0,55 Gew.-%
- – Silizium 0,65 Gew.-%
- – Mangan 1,55 Gew.-%
- – Chrom 0,35 Gew.-%
- – Kupfer 0,32 Gew.-%
- – Aluminium 0,2 Gew.-%
- – Vanadin 0,125 Gew.-%
- Carbon 0.55% by weight
- Silicon 0.65% by weight
- Manganese 1.55% by weight
- Chromium 0.35% by weight
- Copper 0.32% by weight
- Aluminum 0.2% by weight
- Vanadium 0.125% by weight
Der Hauptbestandteil der Mikrolegierung ist Eisen.Of the The main component of microalloying is iron.
Lichtbogendrahtspritzen
mit einem aus dieser Mikrolegierung gebildeten drahtförmigen
Spritzwerkstoff
Kohlenstoff und Mangan in der Mikrolegierung bewirken ein verbessertes Spritzverhalten mit besonders kleinen Tröpfchen.carbon and manganese in the microalloy cause improved spray behavior with very small droplets.
Die
Zugabe von Kupfer erhöht den Korrosionswiderstand der Schicht
Vanadin
fördert durch feine Vanadiumkarbide ein sehr feinförmiges
Erstarrungsgefüge Chrom und Vanadin fördern die
Umwandlung des erstarrenden Spritzwerkstoffs
Chrom
und Molybdän führen zu einem reduzierten Verschleiß der
Schicht
Der
drahtförmige Spritzwerkstoff
Die Legierungsbestandteile des Drahtes sind so bemessen, dass der Abbrand von bestimmten Elementen, z. B. Kohlenstoff berücksichtigt ist. Die Legierungszusammensetzung der Schicht ist entsprechend dem Abbrand verändert.The Alloy components of the wire are sized so that the burnup of certain elements, e.g. B. carbon considered is. The alloy composition of the layer is corresponding changed the burnup.
Vorzugsweise
wird eine Oberfläche des drahtförmigen Spritzwerkstoffs
- 11
- Substratsubstratum
- 22
- Schichtlayer
- 33
- Beschichtungskopfcoating head
- 44
- drahtförmiger Spritzwerkstoffwire-shaped Spraying material
- 55
- LichtbogenElectric arc
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 10308563 B3 [0003] - DE 10308563 B3 [0003]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE202008009963U DE202008009963U1 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Wire-shaped spray material |
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DE202008009963U DE202008009963U1 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Wire-shaped spray material |
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DE202008009963U1 true DE202008009963U1 (en) | 2008-09-25 |
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DE202008009963U Expired - Lifetime DE202008009963U1 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Wire-shaped spray material |
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DE (1) | DE202008009963U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009039453A1 (en) | 2009-01-27 | 2010-08-26 | Daimler Ag | Wire-shaped spray material and its use |
DE102014013538A1 (en) | 2014-09-12 | 2015-04-02 | Daimler Ag | Process for coating the raceway of a cylinder crankcase, in which a spray material is melted and deposited as a layer on the track by means of a thermal spraying method, as well as spray material and thermally sprayed layer |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10308563B3 (en) | 2003-02-27 | 2004-08-19 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Cylinder lining for engines comprises substrate with wear-resistant coating produced by wire-arc spraying which contains martensitic phases and oxygen |
-
2008
- 2008-07-24 DE DE202008009963U patent/DE202008009963U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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