Claims (3)
aufgebracht werden und daß sodann bei der folgen-are applied and that then in the following
Patentanspruch: den Sinterung die Sintertemperatur so gewählt wird,Claim: the sintering temperature is chosen so that
daß die Plattierungsschicht dabei eine Erhöhung derthat the plating layer thereby increases the
Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings, Härte erfährt. Die elektroplattierte Co-W-SchichtMethod of making a piston ring that experiences hardness. The Co-W electroplated layer
dessen Lauffläche mit einer verschleißfesten 5 wird bei höherer Temperatur in ihrer Härte nichtits running surface with a wear-resistant 5 does not become harder at a higher temperature
Schicht und einer gleitmittelgefüllten Umfangsnut ungünstig beeinflußt; vielmehr nimmt die Härte mitLayer and a lubricant-filled circumferential groove adversely affected; rather, the hardness takes with it
versehen ist, dadurch gekennzeichnet, Erhöhung der Sintertemperatur sogar zu, so daß dieis provided, characterized in that the sintering temperature even increases, so that the
daß bei dem Kolbenring zunächst eine Co-W- Erfindung einen Kolbenring mit außerordentlich gün-that the piston ring was initially a Co-W invention, a piston ring with extremely favorable
Elektroplattierung und dann die Gleitmittel- stigen Laufeigenschaften bereitstellt. Die Lauf dächeElectroplating and then providing the lubricant stigen running properties. The tread
füllung aufgebracht werden und daß sodann bei 10 erhält eine sehr hohe Härte, so daß der Kolbenringfilling are applied and that then at 10 receives a very high hardness, so that the piston ring
der folgenden Sinterung die Sintertemperatur so für hohe Dauerbelastungen in Hochleistungsverbren-the following sintering the sintering temperature so for high permanent loads in high-performance combustion
gewählt wird, daß die Plattierungsschicht dabei nungsmotoren geeignet ist.it is selected that the cladding layer is suitable for use in motors.
eine Erhöhung der Härte erfährt. Die Erfindung wird unter · Bezugnahme auf dieexperiences an increase in hardness. The invention is carried out with reference to
Zeichnungen erläutert, welche darstellen inDrawings explained which represent in
15 Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Kolbenring15 Fig. 1 is a partial section through a piston ring
nach der Erfindung,according to the invention,
Fig. Fig.
2 Schaubilder zur Erläuterung der Härte-2 diagrams to explain the hardness
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur änderung auf Grund einer Wärmebehandlung für
Herstellung eines Kolbenrings, dessen Lauffläche mit verschiedene Schichten auf der Lauffläche undThe invention relates to a method for changing due to a heat treatment for
Manufacture of a piston ring, its running surface with different layers on the running surface and
einer verschleißfesten Schicht und einer gleitmittel- ao F i g. a wear-resistant layer and a lubricant ao F i g.
3 Schaubilder zur Erläuterung der Abnutzung3 graphs to explain the wear and tear
gefüllten Umfangsnut versehen ist. und Riefenbildung an einem Kolbenring für verschie-filled circumferential groove is provided. and scoring on a piston ring for different
Anwendungsgebiet der Erfindung sind Kolben- dene Beschichtungen.The field of application of the invention are piston-end coatings.
ringe für Verbrennungsmotoren für hohe Dauer- Nach F i 5». 1 ist ein Ringkörper 1 aus Gußeisen
geschwindigkeit und hohe Belastbarkeit. oder Gußstahl auf der Gleitfläche 2 mit einer Ring-Dic
deutsche Patentschrift 1215 440 beschreibt 25 nut 3 versehen. Dieselbe ist mit einer Gleitmitteleinen
Kolbenring mit einer Gleitschicht aus Chrom, füllung 4 aus Eisenoxid und/oder Kohlenstof/pulver
dessen Lauffläche Ringnuten aufweist, die mit einem sowie Wasserglas oder einem wärmehärtbaren Kunst-Gleitmittel
gefüllt sind. Dadurch soll das Einlauf- stoff als Bindemittel gefüllt. Die Gleitfläche 2 ist mit
verhalten verbessert werden. einer Co-W-Elektroplattierungsschicht 5 versehen.Rings for internal combustion engines for high permanent- According to F i 5 ». 1 is an annular body 1 made of cast iron
speed and high resilience. or cast steel on the sliding surface 2 with a ring diameter
German patent specification 1215 440 describes 25 groove 3 provided. The same is with a lubricant one
Piston ring with a sliding layer made of chrome, filling 4 made of iron oxide and / or carbon powder
the running surface of which has annular grooves, which are coated with a water glass or a thermosetting synthetic lubricant
are filled. This is intended to fill the enema substance as a binding agent. The sliding surface 2 is with
behavior be improved. a Co-W electroplating layer 5 is provided.
Zur Füllung solcher Ringnuten in einem Kolben- 30 F i g. 2 gibt die Änderung der Härte der Plattie-To fill such ring grooves in a piston 30 F i g. 2 gives the change in the hardness of the plate
ring sind Eisenoxid und Kohlenstoffpulver gemischt rungsschicht in Abhängigkeit von der Temperaturring are iron oxide and carbon powder mixed in depending on the temperature
mit Wasserglas oder einem wärmehärtbaren Kunst- der Wärmebehandlung an. Auf der Abszisse ist diewith water glass or a thermosetting synthetic of heat treatment. On the abscissa is the
stoff bekannt. Diese Gleitmittelfüllung mit Wasser- Temperatur der Wärmebehandlung in 0C angegeben,,known substance. This lubricant filling with water temperature of the heat treatment indicated in 0 C ,,
glas oder einem wärmehärtbaren Kunststoff als auf der Ordinate die Vickershärte in kg/mm2. Dieglass or a thermosetting plastic than the Vickers hardness in kg / mm 2 on the ordinate. the
Hauptbestandteil des Bindemittels wird bei höherer 35 Kurve A gibt die Härte einer Chromschicht an. ManThe main component of the binder is at a higher 35. Curve A indicates the hardness of a chrome layer. Man
Temperatur oberhalb 570° C gesintert. Dadurch erkennt, daß bei einer Sintertemperatur von 570° CSintered at a temperature above 570 ° C. This recognizes that at a sintering temperature of 570 ° C
wird die Härte der Hartchromschicht verringert, so für eine übliche Gleitmittelfüllung die Härte derIf the hardness of the hard chrome layer is reduced, the hardness of the for a conventional lubricant filling
daß die günstigen Eigenschaften der Chromschicht Chromschicht auf 650 HV herabgesetzt wird. Damitthat the favorable properties of the chrome layer chrome layer is reduced to 650 HV. In order to
nicht zur Auswirkung kommen können. Beispiels- können sich die günstigen Abnutzungseigenschaftencannot have an effect. For example favorable wear and tear properties can become
weise hat eine Chromschicht unmittelbar nach der 40 einer Chromplattierungsschicht nicht mehr auswir-wise, a chrome layer has no effect immediately after the 40th of a chrome plating layer.
Elektroplattierung eine Vickershärte zwischen 850 ken. Die Kurve B gilt für eine Co-W-Beschichtung.Electroplating has a Vickers hardness between 850 ken. Curve B applies to a Co-W coating.
und 1000 HV. Im Hinblick auf die Abnutzung und Man erkennt, daß die Härte fortwährend entspre-and 1000 HV. With regard to the wear and tear, it can be seen that the hardness is continuously corresponding
Riefenbildung im Betrieb sollte die Härte des KoI- chend der Erhöhung der Sintertemperatur ansteigt,Scoring during operation should increase the hardness of the cooking as the sintering temperature increases,
benrings mindestens 700 HV betragen. Jedoch nimmt Der Abriebwiderstand ist bereits für eine vergleichs-benrings must be at least 700 HV. However, the abrasion resistance is already a comparative
die Härte durch die Sinterung der genannten Gleit- 45 weise niedrige Sintertemperatur so gut wie bei einerthe hardness due to the sintering of the above-mentioned sliding method is as good as with a low sintering temperature
mittelfüllung ab. Wenn die Sinterung bei einer Tem- Chrombeschichtung.medium filling. If the sintering with a tem- chrome plating.
peratur von etwa 570° C erfolgt, stellt sich eine Härte F i g. 3 gibt Abnutzungskurven an, und zwar die
von 650 HV im günstigsten Fall ein. Damit kann die Kurve A für eine Chrombeschichtung eines Kolben-Chromschicht
nicht in dem gewünschten Umfang rings und die Kurve B für eine Co-W-Beschichtung
wirksam werden, was noch im einzelnen erläutert 50 eines Kolbenrings. Danach ist der Abriebwiderstand
wird. ί eines Kolbenrings nach der Erfindung wesentlich Aus »Werkstattstechnik«, 1955, Heft 12, S. 604, besser als bei einem herkömmlichen Kolbenring. Die
sind aufgespritzte Verschleißschichten an einem KoI- Sintertemperatur erlaubt eine genaue Einstellung der
benring bekannt, die die Metalle Kobalt (Co) und Härte der Co-W-Beschichtung auf den gewünschten
Wolfram (W) enthalten. Allerdings bestehen diese 55 Wert. Die Gleitmittelfüllung stellt jeweils die erfor-Verschleißschichten
aus Gemischen von verschie- derliche Schmierung sicher, so daß der Kolbenring denen Stoffen. Diese Verschleißschichten haben keine nach der Erfindung in Verbrennungsmotoren mit
solche Gleichmäßigkeit wie Elektroplattierungs- hoher Drehzahl und hoher Leistung eingesetzt werschichten.
den kann.temperature of about 570 ° C takes place, a hardness F i g. 3 gives wear curves, namely those of 650 HV in the best case. Thus, curve A for a chrome coating of a piston chrome layer cannot be effective to the desired extent and curve B for a Co-W coating, which will be explained in detail below for a piston ring. After that the abrasion resistance will be. ί a piston ring according to the invention essentially from "Werkstattstechnik", 1955, Issue 12, p. 604, better than with a conventional piston ring. The wear layers are sprayed on at a KoI sintering temperature and allow an exact setting of the benring known that contain the metals cobalt (Co) and the hardness of the Co-W coating on the desired tungsten (W). However, these 55 values exist. The lubricant filling ensures the required wear layers from mixtures of different lubrication, so that the piston ring those substances. These wear layers have not been used in accordance with the invention in internal combustion engines with such uniformity as high speed, high power electroplating. can.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines 60 Die Co-W-Elektroplattierungslösung enthält alsThe object of the invention is to provide a 60 The Co-W electroplating solution contains as
Herstellungsverfahrens für einen Kolbenring mit Hauptbestandteile wasserlösliches NatriumwolframatManufacturing process for a piston ring with main components water-soluble sodium tungstate
einer Verschleißschicht und gleitmittelgefüllten Um- und Kobaltsulfat sowie außerdem einen wasserlös-a wear layer and lubricant-filled sulphate and cobalt sulphate as well as a water-soluble
fangsnuten, das die Härte der Verschleißschicht nicht liehen Elektrolyten aus einem weinsauren Salz. Diecatch grooves that the hardness of the wear layer does not borrow electrolytes from a tartaric acid salt. the
unaünstig beeinflußt. Elektroplattierung erfolgt bei einer Badtemperaturunfavorably influenced. Electroplating is done at a bath temperature
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch 65 zwischen 50 und 80° C, einem pH-Wert zwischenThis object is achieved according to the invention by 65 between 50 and 80 ° C, a pH value between
gelöst, daß bei dem Kolbenring zunächst cine Co-W- 7,0 und 8,0 und einer Stromdichte zwischen I undsolved that in the piston ring initially cine Co-W 7.0 and 8.0 and a current density between I and
Elektroplattierung und dann die Gleitmittelfüllung 10 A/dm2.Electroplating and then the lubricant filling 10 A / dm 2 .