DE2938151C3 - Gleitteil für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Gleitteil für eine Brennkraftmaschine

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DE2938151C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitteil für eine Brennkraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art
Ein derartiges Gleitteil ist bereits aus der US-PS 35 39 192 bekannt LMe bekannte Gleitfläche besteht aus Wolframcarbid und weiteren Metallen, wobei das Wolframcarbid durch andere Metallcarbide ersetzt oder mit anderen MetaUcarbklen vermischt sein kann. So kann statt bzw. neben Wolframcarbid auch Molybdäncarbid in der als Gleitoberfläche aufgesprühten Metalischicht enthalten sein..
Die in der US-PS 35 39192 beschriebene aufgespruhte Gleitoberfläche besitzt eine recht gute Härte, hat jedoch den Nachteil, daß zu hohe Abriebmengen anfallen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Gleitteil der aus der US-PS 35 39 192 bekannten Gattung so auszubilden, daß eine verbesserte Abriebbeständigkeit erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst
Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß im Vergleich zu herkömmlich zusammengesetzten Sprühschichten die erfindungsgemäß zusammengesetzten Sprühschichten eine etwa 2mal so große Abriebbeständigkeit aufweisen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen sowie unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser Zeichnung sind die erhaltenen Abriebmengen bei Vergleichsproben bekannter Oberzüge sowie bei Proben erfindungsgemäßer Überzüge grafisch dargestellt
Eine erfindungsgmäß aufg;esprühte Oberzugsschicht besteht aus 95,5 bis 99,5 Gew.-% Metallcarbid mit einer Härte von Hv 750.
Das Metallcarbid ist als abriebbeständiges Material geeignet, da es eine hohe Hätte liefert Jedoch würde die Verwendung von 100% Melallcarbid dazu neigen, eine Zunahme des Abriebrückslandes der aufgesprühten Schicht während des Arbeitsbetriebs zu ergeben, da die Bindungsfestigkeit zwischen den Metallcarbidteilchen ziemlich schwach ist Die Bindungsstärke zwischen den Metallcarbidteilchen wird durch Zugabe von Molybdänteilchen gesteigert, welche die Teilchen von einem Abfallen oder von einer Abtrennung von der Schicht zurückhalten. Die Menge an Molybdän beträgt 0,5 bis 4,5 Gew.-%. Beträgt die Molybdänmenge weniger als 0,5 Gew.-%, so wird keine ausreichende Bindungsstärke zwischen den Teilchen erreicht, was zu einem Abfallen oder zu einer Abtrennung der Teilchen führt Beträgt andererseits die Menge mehr als 4,5 Gew.-%, so wird die Abriebbeständigkeit der aufgesprühten Schicht herabgesetzt da der MetaUcarbidanteii entsprechend reduziert wird.
Die Härte des Metallcarbide liegt in einem Bereich zwischen Hv 750 bis Hv 2000. Würde die Härte weniger als Hv 750 betragen, so wäre eine zur Bildung von Gleitteiien für die Verwendung in einer Verbrennungskraftmaschine geeignete, ausgezeichnete Abriebbeständigkeit nicht erreichbar. Würde andererseits die Härte mehr als Hv 2000 betragen, würde die Abriebmenge sich gegenüberstehender Teile ebenso zunehmen, so daß eine relativ annehmbare Abriebbeständigkeit wiederum nicht erreichbar wäre. x
Die Porosität der aufgesprühten Schicht sollte 30% oder weniger betragen. Eine poröse Struktur in der aufgesprühten Schicht ist wirksam, um Schmieröl darin zurückzuhalten. Beträgt jedoch die Porosität der Schicht mehr als 30%, wird die Festigkeit der aufgesprühten Schicht herabgesetzt, so daß die Teilchen der aufgesprühten Schicht wiederum abfallen oder abgelöst werden können oder die aufgesprühte Schicht kann von ihrem Grundkörper abblättern.
Die Dicke der aufgesprühten Schicht sollte 2J5 mm oder weniger betragen, um die Schicht von einem leichten Abblättern von seinem Grundkörper zu bewahren. Unter den Metallcarbiden ist Chromcarbid hinsichtlich der Härte und den Aufsprühbedingungen das meist bevorzugte.
Die Vorteile und die Überlegenheit des Gegenstands der Erfindung sind durch Abriebversuche, bei denen die Abriebmenge von Gleitteilen bezüglich einem herkömmlichen gegenüberstehenden Körper gemessen wurde, demonstriert worden.
Wie in der nachstehenden Tabelle aufgeführt wurden die Proben 1 bis 4 hergestellt Jede Probe wurde jeweils an einer Rotations-Prüfvorrichtung starr befestigt so daß die Proben selber stationäre Teile darstellten. Dann wurden diese Proben in Kontakt mit korrespondierenden scheibenartigen Werkstücken anpressend montiert und die scheibenartigen Werkstücke wurden rotiert um eine relative Gleitbewegung gegenüber den stationären Proben 1 bis 4 zu schaffen. Während des Zeitraums der Messung wurde kontinuierlich Schmieröl auf die Gleitoberflächen aufgetragen. Anschließend wurde die Abriebmenge dieser Proben gemessen. Bei den Proben 1 und 2 handelte es sich um Vergleichsproben bekannter Oberzüge und bei den Proben 3 und 4 um Proben erfindungsgemäßer Überzüge.
Tabelle Aufgesprühte Schicht
Probe 1
15 mm X 20 mm
X7mni
Probe 2
15 mm X 20 mm
X 7 mm Probe 3
mm X 20 mm
X 7 mm
Probe 4
15 mm X 20 mm
X 7 mm
Zusammensetzung
Porosität
Härte
Chromcarbid
85 Gew.-%
Molybdän
15 Gew.-%
8%
Hv 1200
(Carbidhärte)
0,5 mm
Molybdän 100 Gew.-%
15%
Hv 800
0,5 mm Chromcarbid
98,5 Gew.-%
Molybdän
1,5 Gew.-·/.
5%
Hv 1200
(Carbidhärte)
0,5 mm
Wolframcarbid % Gew.-%
Molybdän 4,0 Gew.-%
6%
Hv 1800
(Carbidhärte)
0,5 mm
Die gegenüberstehenden Teile (die scheibenähnlichen
Werkstücke) wurden aus Gußeisen hergestellt, bestehend aus 25
Fe Rest
mit einer Härte von HRB 98 (Rockwell B Skala).
2^) Gew-%
Prüfbedingungen
Menge an Schmieröl
Schmieröl
0,5 l/min
DafniÖ165
30
35
Belastung 20 kg/cm2 Umfangsgeschwindigkeit des
scheibenähnlichen Werkstücks 5 m/sec
Laufstrecke 300 km
Gemäß den Testergebnissen war die Abriebmenge einer herkömmlichen aufgesprühten Schicht, weiche Metallcarbid und Molybdän enthielt (Probe 1) etwas größer als die von einer aufgesprühten Schicht, welche aus 100% Molybdän bestand (Probe 2\
Demgegenüber betrug die Abriebmenge der aufgesprühten Schicht bei den Proben 3 und 4 etwa die Hälfte der an den Proben 1 und 2 ermittelten Werte.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Gleitteil für eine Brennkraftmaschine mit einer Gleitoberfläche, die durch eine aufgesprühte Schicht aus einem Metallcarbid sowie aus einem weiteren Metall besteht, wobei die Härte dieses Metallcarbide 750 bis 2000Hv, die Porosität der aufgesprühten Schicht 30% oder weniger und deren Dicke 2£ mm oder weniger beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht einen Metallcarbidgehalt von 95,5 bis 99,5 Gew.-% und einen Molybdänanteil von 0,5 bis 4,5 Gew.-% aufweist
DE2938151A 1978-09-22 1979-09-21 Gleitteil für eine Brennkraftmaschine Expired DE2938151C3 (de)

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JP11588878A JPS5544510A (en) 1978-09-22 1978-09-22 Sliding member for internal combustion engine

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DE2938151A1 DE2938151A1 (de) 1980-04-03
DE2938151B2 DE2938151B2 (de) 1980-12-18
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JPS5544510A (en) 1980-03-28
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