DE2058882A1

DE2058882A1 - Component made of iron or steel for a rotary piston machine

Info

Publication number: DE2058882A1
Application number: DE19702058882
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Elektrophysikalische Anstalt Bernhard Berghaus
Current assignee: Elektrophysikalische Anstalt Bernhard Berghaus
Priority date: 1969-12-12
Filing date: 1970-11-30
Publication date: 1971-06-24
Also published as: GB1308819A; BE760044A; LU62230A1; CA922269A; CH516730A; NL7018219A; FR2072637A5; DE2058882B2; JPS503746B1

Description

Paionfanwai? Dipl. phys. Görha^i LkdlPaionfanwai? Dipl. Phys. Görha ^ i Lkdl

Mönchen 22, Steinsdorfsfn 21-22 Ecke Zwejfarflckerufr., Τ·Ι. 298462 'Mönchen 22, Steinsdorfsfn 21-22 Corner of Zwejfarflckerufr., Τ · Ι. 298462 '

ELEKTROPHYSIKALISCHE ANSTALT
BERNHARD BERGHAUSELECTROPHYSICAL INSTITUTION
BERNHARD BERGHAUS

BB-584BB-584

Vaduz/LiechtensteinVaduz / Liechtenstein

Bauteil aus Eisen oder Stahl für eine KreiskolbenmaschineComponent made of iron or steel for a rotary piston machine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein reibunsbeanspruchtes Bauteil aus Eisen oder Stahl für eine Kreiskolbenmaschine, insbesondere auf deren doppelwandiges Seitenteil, Mittelteil oder Trochoidengehäuse aus Gusseisen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solcher reibungsbeanspruchten Bauteile.The present invention relates to a friction type Component made of iron or steel for a rotary piston machine, especially on its double-walled side part, Central part or trochoid housing made of cast iron. The present invention also relates to a method of production such components subject to friction.

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Beim Betrieb von Kreiskolbenmaschinen ist die maximal erzielbare Betriebsdauer im wesentlichen durch die reibungsbeanspruchten Bauteile bestimmt. Diese Bauteile weisen ausgedehnte ebene Flächenbereiche auf, über die der rotierende Kreiskolben mit seinen Dichtleisten gleitet, so dass eine relativ hohe Reibungsbeanspruchung auftritt. Da die auf diesen Flächenbereichen schleifenden Kreiskolbenkanten bzw. Dichtleisten einen gasdichten Abschluss darstellen müssen, ist nur geringster Verschleiss dieser Bereiche zulässig. Dementsprechend ist man seit längerer Zeit bestrebt, diese Bauteile, zumindest die reibungsbeanspruchten Oferflächenbereiche derselben, möglichst verschleissfest zu machen. Diese Aufgabe ist aber deshalb schwierig zu lösen, weil es sich um komplizierte Bauteile handelt; insbesondere die doppelwandigen Seitenteile bzw. Mittelteile sind mit einer grossen Anzahl von Bohrungen und Anschlussstutzen versehen. Solche aus Gusseisen bestehenden doppelwandigen ^ Bauteile mit ausgedehnten reibungsbeanspruchten Gleitbereichen können aber mit den bisher üblichen Verfahren zur Oberflächenhärtung nur unter grossen Schwierigkeiten oder überhaupt nicht behandelt werden.When operating rotary piston machines, the maximum that can be achieved is Operating time mainly due to the components subject to friction certainly. These components have extensive flat surface areas over which the rotating rotary piston with its sealing strips slides, so that a relatively high frictional stress occurs. Because the rotary piston edges dragging on these surface areas or sealing strips have to provide a gas-tight seal, only the slightest wear and tear on these areas is permitted. Accordingly, efforts have been made for a long time to manufacture these components, at least the areas of the surface of the same subject to friction, to make them as wear-resistant as possible. However, this task is difficult to solve because the components involved are complex acts; especially the double-walled side parts and middle parts are provided with a large number of bores and connecting pieces. Such double-walled ones made of cast iron ^ Components with extensive sliding areas subject to friction but can be done with the previously common methods of surface hardening treated only with great difficulty or not at all.

Man hat bisher mit wechselndem Ergebnis für die Härtung der Gleitbereiche solcher Bauteile bekannte Metall-Aufspritzverfahren angewendet, die aber eine sehr teure und ausserdem wegen der möglichen Gesundheitsschädigung gefährliche Behandlung darstellen. Abgesehen davon, dass die verwendeten Rohmaterialien, wie z. B. Molybdän,fürSo far one has had varying results for the hardening of the sliding areas known metal spray-on processes for such components are used, which, however, represent a very expensive and also dangerous treatment because of the possible damage to health. Apart from that that the raw materials used, such as. B. Molybdenum, for

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die Behandlung von grossen Stückzahlen solcher Bauteile oft nur schwierig in den Genötigten Mengen zu Geschaffen sind, müssen auch die mit einer solchen Schicht versehenen Gleitbereiche nachträglich überschliffen werden,, was zueiner weiteren Verteuerung führt. Eine Ueberholung solcher beschichteten Bereiche nach einer gewissen Betriebszeit der Kreiskolbenmaschinen ist bisher noch nicht möglich.the handling of large numbers of such components often only Difficult to create in the required quantities, must also the sliding areas provided with such a layer are subsequently ground over, which leads to a further increase in costs. An overhaul of such coated areas after a certain time The operating time of the rotary piston machines is not yet possible.

Auch die sogenannte Induktionshärtung solcher Gleitbereiche ist zwar möglich, aber bei den im Betrieb der Kreiskolbenmaschinen auftretenden hohen Beanspruchungen sind derart gehärtete Gleitbereiche nicht verschleissfest genug, um eine genügende Betriebsdauer zu gewährleisten. Die Verziehungen bei einer solchen Behandlung sind darüber hinaus noch so stark, dass sie ein Nachschleifen erfordern und trotzdem kaum ausgeglichen werden können.The so-called induction hardening of such sliding areas is also possible, but in the case of the rotary piston machines in operation The high stresses that occur are hardened sliding areas that are not wear-resistant enough to ensure a sufficient service life. The distortions of such treatment are also so strong that they require regrinding and can still hardly be compensated for.

Versuche mit der Salzbadnitrierung und auch mit der thermischen Gasnitrierung brachten kein brauch ares Ergebnis, weil dabei der Härtungsvorgang nicht auf die eigentlichen Gleitbereichte beschränkt wird, sondern die betreffenden Bauteile als Ganzes einer Nitrierbehandlung unterzogen werden müssen. Dies führt aber bei den komplizierten doppelwandigen Gussteilen mit ihren unregelmässigen Bohrungen erfahrungsgemäss zum Verziehen, so dass die geforderte hohe Präzision der ebenen Gleitbereiche nicht mehr gewährleistet ist. Ausserdem bewirkt die Aufnahme gewisser Mengen von Stickstoff inExperiments with salt bath nitriding and also with thermal gas nitriding did not bring any useful result because the The hardening process is not limited to the actual sliding areas, but rather the components in question as a whole of a nitriding treatment must be subjected to. However, this leads to the complicated double-walled cast parts with their irregular bores Experience has shown that it can be warped, so that the required high Precision of the flat sliding areas is no longer guaranteed. It also causes the ingestion of certain amounts of nitrogen in

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das Grundmaterial eine Massänderung, was zu erheblichen Schwierig-♦
the base material changes its dimensions, which leads to considerable difficulties.

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keiten bezüglich Einhaltung der erforderlichen Massgenauigkaiten führt. Darüber hinaus ergeben sich insbesondere bei der Salzbadnitrierung in den komplizierten hohlen Bauteilen leicht Rückstände aus dem Nitrierbad, die praktisch nicht mehr zu beseitigen sind.ability to comply with the required dimensional accuracy leads. In addition, residues can easily arise in the complicated hollow components, especially during salt bath nitriding from the nitriding bath, which can practically no longer be removed.

Trotz des Versagens der üblichen Nitrierverfahren hat die Anmelderin es unternommen, mit dem Einsatz des Ionitrierverfahrens die · geforderten Eigenschaften herzustellen. Sie hat hierbei in überraschender Weise gefunden, dass es bei der sogenannten Ionitrierung mittels einer elektrischen Glimmentladung in einer stickstoffhaltigen Gasatmosphäre gelingt, bei geeigneter Steuerung des Ionitrierprozesses solche Bauteile mit überragend guten Laufeigenschaften herzustellen, ohne dass die bereits auf Endmasse bear-' beiteten Bauteile eine Nachbearbeitung benötigen.Despite the failure of conventional nitriding processes, Applicant has undertook to produce the required properties with the use of the ionitriding process. She has here in surprising Way found that it occurs in the so-called ionitriding by means of an electric glow discharge in a nitrogenous Gas atmosphere succeeds with suitable control of the ionitriding process to produce such components with outstandingly good running properties, without having to machine them to their final dimensions. processed components require post-processing.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein derartiges reibungsbeanspruchtes Bauteil aus Eisen oder Stahl für eine Kreiskolbenmaschine, insbesondere deren doppelwandiges Seitenteil, Mittelteil oder Trochoidengehäuse aus Gusseisen, das gekennzeichnet ist durch auf die.Gleitbereiche beschränkte ionitriergehärtete Oberflächen mit einer auf unter 10 Mikron Dicke verminderten Eisennitridschicht mit einer Oberflächenrauhigkeit von höchstensThe present invention relates to such a friction type Component made of iron or steel for a rotary piston machine, in particular its double-walled side part, Central part or trochoid housing made of cast iron, which is characterized by ionitriding hardened, limited to the sliding areas Surfaces with an iron nitride layer reduced to less than 10 microns thick with a maximum surface roughness

R =0,8 Mikron, mit einer mindestens um 300% erhöhten Korrosionsa R = 0.8 microns, with at least 300% increased corrosion a

beständigkeit gegen Verbrennungsrückstände von Treibstoffen, mit einer Wärmefestigkeit bis zu 500 C langfristig bzw. bis zu 800 C kurzfristig und mit einer gegen das Grundmaterial um höchstens 10% verringerten Duktilität.resistance to combustion residues from fuels, with a heat resistance of up to 500 C long-term or up to 800 C short-term and with a resistance to the base material of at most 10% reduced ductility.

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Ausserdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen reibunsbeanspruchten Bauteiles aus Eisen oder Stahl, wobei die Ionitrierung mittels einer elektrischen Glimmentladung in einer stickstoffhaltigen Gasatmosphäre bei erhöhter Temperatur in einem Behandlungsgefäss, durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das betreffende Bauteil an den Oberflächen ausserhalb der eigentlichen Gleitbereiche mit einem die elektrische Glimmentladung hemmenden Belag versehen wird, dann nach dem Einbringen in das Behandlungsgefäss während mindestens 5 Stunden bei einem Gasdruck von 0,1-5 mmHg und . einer Betriebsspannung von über 500 V an den Oberflächen der Gleitbereiche ionitriert wird, wobei aber die Betriebsspannung und der Gasdruck so eingeregelt werden, dass durch Abstäubung von Metallpartikeln von der Oberfläche der Gleitbereiche die entstehende Eisennitridschicht teilweise abgebaut und deren Schichtdicke unterhalb von 10 Mikron gehalten wird.The invention also relates to a method of production of the iron component subject to friction according to the invention or steel, the ion nitriding by means of an electrical glow discharge in a nitrogen-containing gas atmosphere is carried out at elevated temperature in a treatment vessel, characterized in that the component in question on the surfaces outside the actual sliding areas are provided with a coating that inhibits electrical glow discharge , then after being placed in the treatment vessel for at least 5 hours at a gas pressure of 0.1-5 mmHg and. an operating voltage of over 500 V is ionitrided on the surfaces of the sliding areas, but the operating voltage and the gas pressure can be adjusted so that by dusting of metal particles from the surface of the sliding areas the resulting Iron nitride layer partially degraded and the layer thickness is kept below 10 microns.

Die Erfindung ist nachstehend in den Figuren 1 bis 4 der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Von diesen zeigen Fig.l eine doppelwandige Seitenantriebsscheide eines Kreiskolbenmotors, Fig. 3 ein doppeIwandiges Mittelteil eines Kreiskolbenmotors, teilweise im Schnitt gezeichnet, Figur 2 ein doppelwandiges Trochoidengehäuse eines Kreiskolbenmotors, Fig.4 ein Diagramm Über verschiedene Verschleissfestigkeiten von nitrierten Gleitflächen. Bei den in den Figuren 1, 2 und 3 schematisch darge -The invention is illustrated below in Figures 1 to 4 of the accompanying drawings Drawings explained in more detail. Of these, Fig.l shows a double-walled side drive sheath of a rotary piston engine, 3 shows a double-walled central part of a rotary piston engine, partially drawn in section, Figure 2 shows a double-walled trochoid housing of a rotary piston engine, Fig. 4 is a diagram of different wear resistance of nitrided sliding surfaces. In the schematically shown in Figures 1, 2 and 3 -

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stellten Bauteilen für ein-, zwei- und mehrkammerigen Kreiskolbenmotoren handelt es sich um doppelwandige Hohlkörper aus Eisen oder Stahl, vorzugsweise Gusseisen. Bei den in den Figuren I₁ 2 und 3 dargestellten Bauteilen sind die Gleitbereiche auf den sieht· baren Teilen mit 5 und auf den nicht sichtbaren Teilen durch die strichpunktierte Linie 6 umgrenzt. Auf diesen Gleitbereichen streift beim Betrieb der rotierende Kreiskolben mit seinen Dichtungskanten bzw. Dichtleisten, so dass der ganze Gleitbereich reibungsbeansprucht ist. An den Stellen 7, 8, 9 und 10 sind einige der vielen Durchbrüche und Anschlüsse angedeutet, die zur Zu- und Ableitung von Kühlwasser, Treibstoffgemisch, Abgasen usw. erforderlich sind. Bei derartigen Bauteilen eines Kreiskolbenmotors, wie sie in den Fig. 1, 2 und 3 schematisch wiedergegeben sind, müssen natürlich die Gleitflächen vollkommen eben und bei den Doppelseiten des Mittelteils gemäss Fig. 3 auf der vorderen bzw. rückwärtigen Flachseite absolut planparallel sein? jedes k Verziehen der komplizierten Hohlkörper bei dem Härtungsprozess würde die Gleitbereiche bzw. das ganze Bauteil unbrauchbar machen. The components for single-, double- and multi-chamber rotary piston engines are double-walled hollow bodies made of iron or steel, preferably cast iron. In the case of the _{components shown in FIGS. 1,} 2 and 3, the sliding areas are delimited by 5 on the parts that can be seen and by the dash-dotted line 6 on the parts that are not visible. During operation, the rotating rotary piston brushes against these sliding areas with its sealing edges or sealing strips, so that the entire sliding area is subjected to friction. At points 7, 8, 9 and 10, some of the many openings and connections that are required for the supply and discharge of cooling water, fuel mixture, exhaust gases, etc. are indicated. In the case of such components of a rotary piston engine, as shown schematically in FIGS. 1, 2 and 3, must of course the sliding surfaces be completely flat and absolutely plane-parallel on the double sides of the central part according to FIG. 3 on the front and rear flat sides? every k distortion of the complicated hollow bodies during the hardening process would render the sliding areas or the entire component unusable.

Bei komplizierten Körpern der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Art ist eine Härtung der Gleitbereiche mittels Badnitrierung schon wegen der unvermeidlichen und kaum zu beseitigenden Rückstände im Innern des hohlen Körpers praktisch ausgeschlossen? zudem würde sich wegen der unsymmetrisch angeordneten Oeffnungen ein starkes Verziehen bei der Nitrierbehandlung nicht vermeiden lassen. Auch bei der thermischen Gasnitrierung wurdenIn the case of complex bodies of the type shown in FIGS. 1, 2 and 3, the sliding areas are hardened by means of bath nitriding if only because of the inevitable residues that can hardly be removed practically impossible inside the hollow body? moreover, because of the asymmetrically arranged openings Do not avoid severe warping during the nitriding treatment permit. Even in thermal gas nitriding

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die Oeffnungen 7, B, 9, lö ein Verziehen des ganzen Bauteiles bewirken. Ausserdem wurden die beiden genannten Nitrierverfahren zur Folge haben, dass der Abstand zwischen den planparallelen Gleitbereichen durch Aufnahme von Stickstoff in das.Grundmaterial eine Vergrößerung erfahren würde, so dass zusätzliche Nachbearbeitungen dieser Gleitflächen notwendig waren. Dagegen besteht bei der Ionitrlerung von Bauteilen der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Art die Möglichkeit, alle jene Oberflächen, die ausserhalb der eigentlichen Gleitbereiche gelegen sind, mit geeigneten Abdeckungen zu versehen, welche das Entstehen einer elektrischen Glimmentladung an diesen Stellen und damit das Eindringen von Stickstoff in diese Teile der Oberflächen verhindern. Als Abdeckung können beispielsweise mechanische Beläge oder auch ein Belag aus einer aufstreichbaren Masse verwendet werden, die den genannten Zweck erfüllen. Die betreffenden Beläge können auch nur auf die unmittelbare Umgebung der Oeffnungen und Durchbrüche beschränkt werden, da nur diese beim Nitrieren ein Verziehen des Bauteils verursachen würden; dies trifft besonders bei Einsatzscheiben zu, die möglicherweise im Bereich der Verschleissexten in die Körper gemäss Figur 1 und Figur 3 eingefügt werden können.the openings 7, B, 9, a warping of the entire component cause. In addition, the two nitriding processes mentioned were used have the consequence that the distance between the plane-parallel sliding areas due to the absorption of nitrogen in the basic material would experience an enlargement, so that additional post-processing of these sliding surfaces was necessary. Against it consists in the ionization of components in the Fig. 1, 2 and 3 the possibility of using all those surfaces that are located outside the actual sliding areas to provide suitable covers, which prevent the occurrence of an electrical glow discharge at these points and thus the Prevent nitrogen from entering these parts of the surfaces. For example, mechanical coverings or a cover made of a spreadable compound can be used as a cover that fulfill the stated purpose. The coverings in question can also only affect the immediate vicinity of the openings and breakthroughs are limited, since only these would cause the component to warp during nitriding; this applies particularly to insert disks, which may be in the area of the wear texts in the bodies according to FIGS. 1 and Figure 3 can be inserted.

Nach der Abdeckung der nicht zu ionitrierenden Bereiche der Oberfläche werden die genannten Bauteile eines Kreiskolbenmotors oder Teile davon einzeln oder auch mit anderen entsprechenden Bautei-After the areas of the surface that are not to be ionitrided have been covered, the named components of a rotary piston engine or Parts of it individually or with other corresponding components

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len zusammen in das für eine Ionitrierung übliche Behandlungsgefäss gebracht und derart angeordnet, dass sich an den zu ionitrierenden Gleitbereichen ungehindert eine elektrische Glimmentladung ausbilden kann. Das betreffende Bauteil soll dabei in üblicher Weise, wenigstens zeitweise, negatives Potential besitzen, wie dies in den Patentschriften ·len together in the usual treatment vessel for ionitriding brought and arranged in such a way that the to be ionitrided Slide areas can form an electrical glow discharge unhindered. The component in question should be in the usual way Way, at least temporarily, have a negative potential, as shown in the patents

der Anmelderin ausführlich erläutert ist, so dass sich eine nähere Beschreibung erübrigt.is explained in detail by the applicant, so that a more detailed description is unnecessary.

Bei der Ionitrierung der Gleitbereiche reibungsbeanspruchter Bauteile von Kreiskolbenmaschinen ist es aber, um die hohe Anforderung in Bezug auf die Verschleissfestigkeit der Gleitbereiche zu erfüllen, von grosser Bedeutung, dass die Behandlung während mindestens 5 Stunden bei einem Gasdruck im Bereich von 0,1 bis 5 mmHg und einer Betriebsspannung von über 500 V, vorzugsweise von 600 1000 V, durchgeführt wird. Hierbei muss die Betriebsspannung und der Gasdruck derartig eingeregelt werden, dass eine genügend starke Abstäubung von Metallpartikeln von der Oberfläche der Gleitbereiche stattfindet und die dort durch die Ionitrierung entstehende Eisennitridschicht teilweise wieder abbaut. Trotz der relativ langen Behandlungszeit soll die Eisennitridschicht durch die gleichzeitige Abstäubung an den Gleitbereichen geringer als 10 Mikron gehalten werden. Werden also Bauteile, wie sie in den Figuren 1, 2 und 3 angedeutet sind, auf die vorgenannte Weise ionitriert, so beschränkt sich die ionitriergehärtete Oberfläche im wesentlichen auf die Gleitbereiche, die-eine Eisennitridschicht von weniger als 10 Mikron aufweisen und eine Oberflächenrauhigkeit von höchstens R =0,8 Mikron besitzen. Die Vickers-HärteWhen ionitriding the sliding areas of components subject to friction of rotary piston machines, however, it is necessary to meet the high requirements with regard to the wear resistance of the sliding areas meet, of great importance, that the treatment during at least 5 hours at a gas pressure in the range from 0.1 to 5 mmHg and an operating voltage of over 500 V, preferably of 600 1000 V, is carried out. The operating voltage and the gas pressure must be regulated in such a way that a sufficiently strong Dusting of metal particles from the surface of the sliding areas takes place and the resulting there from the ion nitriding Iron nitride layer partially degrades again. Despite the relatively long treatment time, the iron nitride layer should through the simultaneous dusting on the sliding areas can be kept less than 10 microns. So there are components as shown in the figures 1, 2 and 3 are indicated, ionitrided in the aforementioned manner, the ionitriding-hardened surface is limited in the essentially on the sliding areas, which -an iron nitride layer less than 10 microns and a surface roughness of at most R = 0.8 microns. The Vickers hardness

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HV O₁2 der ionitrierten Oberflächenteile beträgt mehr als 45O kp/ ■HV O ₁ 2 of the ionitrided surface parts is more than 450 kp / ■

2 .2.

mm . Ferner besitzen .die derart ionitrierten Gleitbereiche eine erhöhte Korrosionsbeständigkext gegen die Verbrennungsrückstände der üblichen Treibstoffe. Die Warmfestigkeit der Gleitbereiche bzw, der Bauteile erstreckt sich langfristig bis auf etwa 500⁰C, aber kurzfristig bis zu 800 C und höher. Gegenüber dem Grundmaterial weisen die Gleitbereiche trotz der grossen Härte eine um nicht mehr als etwa 10 % verringerte Duktilität auf.mm. Furthermore, the sliding areas ionitrided in this way have an increased corrosion resistance against the combustion residues of conventional fuels. The heat resistance of the sliding portions respectively, of the components extends in the long term to about 500 ⁰ C, but the short term up to 800 C and higher. Compared to the base material, despite the great hardness, the sliding areas have a ductility that is not reduced by more than about 10%.

Die vorbeschriebenen günstigen Eigenschaften der mittels Ionitrierung gehärteten Gleitbereiche lassen im Vergleich mit anderen Oberflächenhärtungsverfahren bereits eine grössere Verschleiss· festigkeit erwarten als die mit anderen Oberflächenhärtungsverfahren behandelten. Um die Erhöhung der Verschleissfestigkeit zu beweisen, wurden auf Amsler-Abnutzungsmaschinen eine grösse Anzahl von Abnutzungsversuchen durchgeführt. In Fig. 4 sind die Ergebnisse in Form eines Diagramms wiedergegeben.The above-described favorable properties of the means of ionitriding hardened sliding areas already show greater wear compared to other surface hardening processes. expect strength than with other surface hardening processes treated. In order to prove the increase in wear resistance, a large number of Amsler wear machines were used carried out by attempts at wear. 4 shows the results in the form of a diagram.

Es wurde festgestellt, dass bei ionitrierten Gleitflächen gemäss der vorliegenden Erfindung nicht nur der mechanische Gleitverschleiss geringer ist, sondern auch jene Abnutzungen, die durch sogenannte tribochemische Anwendungen beim Reibvorgang entstehet!. Hiermit hängt zusammen, dass derartig ionitrierte Gleitbereiche auch eine wesentlich höhere Korrosionsbeständigkext gegenüber Rückständen bei der Verbrennung von Treibstoff besitzen. Wie bereits erwähnt, besitzen die nach dem vorliegenden Verfah ren ionitrierten Gleitbereiche der erfindungsgemässen Bauteile It was found that with ionitrided sliding surfaces according to the present invention not only the mechanical sliding wear is lower, but also the wear that is caused by so-called tribochemical applications during the rubbing process! This is related to the fact that such ionitrided sliding areas also have a significantly higher corrosion resistance against residues from the combustion of fuel. As already mentioned, the sliding areas of the components according to the invention that have been ionitrided according to the present method have ren

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von Kreiskolbenmaschine!! auch eine höhere Wanafestigkeit als Oberflächen, die mit anderen Verfahren gehärtet wurde. Beispielsweise liegt bei der Induktionshärtung die X»7arir.festigkeit . immer tiefer als 400 C und beim Einsatzhärten übersteigt die Warmfestigkeit kaum 150 C, Dagegen zeigen die erfindungsgemäss behandelten Gleitflächen bei langfristiger Beanspruchung | eine Warmfestigkeit, von 400 ^ C und bei kurzfristiger Beanspruchung eine solche von über S00^v C und mehr.of rotary piston engine !! also a higher wana strength than surfaces that have been hardened with other methods. For example, induction hardening has a strength of X »7. always lower than 400 ° C and during case hardening the heat resistance hardly exceeds 150 ° C. In contrast, the sliding surfaces treated according to the invention show when exposed to long-term stress a high temperature resistance of 400 ^ C and with short-term stress one of over S00 ^v C and more.

Mit den erfindungsgemässen Bauteilen wurden schliessiich Lebensdaueruntersuchungen an Kreiskolbenmo-toren der 1-Kanuner-und 2-Karnmer-Bauart durchgeführt. Es hat sich gezeigt:, dass die erf indungsgeraässen Bauteile eine Steigerung der Betriebsdauer solcher Maschinen bzw. Motoren um den 2~ bis 3-fachen Wert ergeben. Ferner wurde festgestellt, dass eine Aufarbeitung verbrauchter Bauteile dieser Art möglich ist, was einen bedeutenden Vorteil gegenüber der Behandlung der Gleitflächen durch Molybdänauf spritzung darstellt.With the components according to the invention, service life tests were finally carried out on rotary piston engines of the 1-Kanuner and 2-Karnmer design. It has been found that the erf :, indungsgeraässen components an increase in the operating time factors such machines and Mo give the 2 ~ to 3 times the value. It was also found that used components of this type can be reconditioned, which is a significant advantage over treating the sliding surfaces by spraying molybdenum.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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Claims

(' 1. Friction-stressed component made of iron or steel for a rotary piston machine, in particular its double-walled side part, middle part or trochoid housing made of cast iron, characterized by ionitriding-hardened surfaces limited to the sliding areas with an iron nitride layer reduced to less than 10 microns thick, with a surface roughness of

at most R = 0.8 microns, with a at least 300 % increased a

Corrosion resistance to combustion residues from fuels, with a heat resistance of up to 500 C long-term or up to 800 C short-term and with a ductility that is not more than 10% lower than the base material.

2, Process for the production of the component subject to friction according to claim 1, wherein the ionitriding by means of an electric glow discharge in a nitrogen-containing gas atmosphere increased temperature is carried out in a treatment vessel, characterized in that the component in question before the ionitriding on the surfaces outside the actual sliding areas with a coating that inhibits the electrical glow discharge is provided, then after introduction into the treatment vessel for at least 5 hours at a gas pressure in the range of 0.1-5 mmHg and an operating voltage of over 500 V is ionitrided on the surfaces of the sliding areas, but the »Operating voltage and gas pressure are regulated so that

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by AhstcUi.hu.ncr from Mets! 1particles from the surface of the Sliding areas the resulting iron nitride layer is partially degraded and kept below 10 microns.

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Lee side