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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gleitteile,
wobei jedes Teil eine Gleitoberfläche besitzt, und insbesondere
auf Gleitteile, deren Basis-Material in beiden Fällen aus einer
Aluminiumlegierung besteht, und auf ein Verfahren zur deren
Herstellung.
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Gleitteile, die in Kraftfahrzeugen oder anderen Fahrzeugen
verwendet werden, sind so gestaltet, daß sie ein geringes
Gewicht haben, und müssen deshalb aus einer Aluminiumlegierung
bestehen. Aluminiumlegierungen selbst haben allerdings den
Mangel, daß ihre Abriebfestigkeit zu gering ist für die Verwendung
in Gleitteilen. Zur Überwindung dieses Mangels ist ein
Verfahren zur Herstellung einer Eloxal-Beschichtung auf der
Oberfläche des Basis-Metalls durch anodische Oxidation bekannt, auch
bekannt als Alumit-Filmschicht (Machine Planning, Band 29, Nr.
15, Seiten 77-86, 1985). Diese Alumit-Filmschicht bewirkt eine
Verbesserung der Abriebfestigkeit des Basis-Metalls, selbst
wenn das Metall eine Aluminiumlegierung ist.
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Es ist offensichtlich, daß der Abrieb die Tendenz hat,
größer zu werden, wenn beide Teile eines Paares aus Gleitteilen
mit Alumit-Film beschichtet sind, und diese gleichartigen Teile
aufeinander gleiten müssen. Es wurde nachgewiesen, daß der
Abrieb verringert wird, wenn das Paar Gleitteile ein Teil mit
einer Alumit-Schicht und ein Teil aus Stahl umfaßt. Bisher
wurden Gleitteile benutzt, die ein Teil aus einer
Aluminiumlegierung mit darauf durch anodische Oxidation erzeugter Alumit-
Beschichtung als Körper-Gleitteil und ein Teil aus einem Stahl
mit hoher Abriebfestigkeit oder einem hitzebehandelten Stahl
als Ventil-Gleitteil, ausgeführt als geringgewichtige
Gleitteile, umfassen.
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Wenn allerdings die genannten Gleitteile in einem hin- und
hergehenden System verwendet werden, entstehen Probleme, wie
nachstehend erwähnt, die von Temperaturschwankungen der
verwendeten Schmiermittel herrühren.
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Besonders, weil das körperseitige Teil (Aluminiumlegierung
+ Alumit-Schicht) und das ventilseitige Teil (Material der
Eisenreihe) sich in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten
unterscheiden, wird das Spiel zwischen den Gleitteilen bei
niedrigen Temperaturen unzureichend, was Festsitzen zur Folge hat
(unzureichendes Spiel des Ventilgleitteils), während das Spiel
mit höheren Temperaturen größer wird, was zu Ölverlusten führt.
Das war ein Problem.
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Weiter verbleiben, wenn die Gleitteile bei hohen
Temperaturen verwendet und dann abgekühlt werden, Fremdstoffe im
Schmiermittelkreislauf zwischen Ventil und Körper, die
ebenfalls Festsitzen verursachen. Das war ein anderes Problem.
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Zur Lösung dieser Probleme wird es bekanntlich als
Selbstverständlichkeit angesehen, für die Körper- wie für die
Ventilseite Teile mit weitmöglichst gleichen Ausdehnungskoeffizienten
zu verwenden. Deshalb wurde untersucht, eine
alumit-beschichtete Aluminiumlegierung auch für die Ventilseite zu verwenden,
was teilweise bereits in die Praxis umgesetzt ist. Obwohl die
obige Kombination die erwähnten, durch Spielveränderung und
dergleichen hervorgerufenen Nachteile verhindert, bleibt das
Problem bestehen, daß, wie erwähnt, die Abriebfestigkeit weiter
schlecht ist, wenn Alumit-Schichten aufeinander gerieben
werden.
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Zur Verbesserung der Abriebfestigkeit von Aluminium oder
dergleichen sind neben der vorstehend erwähnten, anodischen
Oxidationsbehandlung (Alumit-Beschichtungsbehandlung) folgende
Verfahren bekannt:
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(1) Ein Verfahren zur Härtung der Oberfläche durch (Fe)-
Plattierung (siehe Handbook for Metal Plating, Daily Industrial
Newspaper Co., 1. Auflage, 25. Juli 1971, Seite 20).
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(2) Ein Verfahren zum Polieren einer Aluminiumlegierung
durch elektrolytisches Polieren und Bilden einer Schicht auf
einer Aluminiumlegierung durch Fe-P-Plattieren (Eisen-Phosphor-
Legierung) (vgl. Japanische Offenlegungsschrift Sho 58-146763).
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(3) Ein Verfahren zur Ätzbehandlung (im folgenden als "ECM-
Behandlung" bezeichnet) einer Aluminiumlegierung durch
elektrolytisches oder chemisches Polieren und Bilden einer Schicht mit
darin dispergierten Teilchen aus SiC (Siliziumcarbid) auf dem
korrespondierenden Gleitteil aus Aluminiumlegierung durch Fe-P-
Plattieren (vgl. Japanische Offenlegungsschrift Sho 60-165389).
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Zwar zeigen diese Verfahren einige Verbesserungen, sind
aber keineswegs zufriedenstellend. Wenn z. B. eine hochlegierte
Silizium-Aluminium-Legierung (AA Standard: A 390) mit einer für
Aluminiumlegierungen hohen Abriebfestigkeit verwendet wird,
wird der Abrieb des anderen Teils aus Fe-plattiertem Material
vergrößert, was damit seine Oberflächenrauhigkeit erhöht, weil
die Reibung zwischen dem primären Kristall-Silizium (primary
crystal silicon) (Vickers-Härte 900 bis 1100) in der Struktur
der Aluminiumlegierung und dem anderen Teil erzeugt wird, wobei
sowohl die Aluminiumlegierung als auch das andere Teil merklich
abgeschliffen werden. Zusätzlich bricht das primäre Kristall-
Silizium bei Verwendung im Bereich hoher Belastung oder schält
sich ab, womit es das gleiche Phänomen bewirkt wie im Fall der
Anwesenheit von Fremdstoffen, wodurch der Wert für die
Belastungsgrenze, bei der Festfressen eintritt, erniedrigt wird.
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Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, die vorstehend
erwähnten Probleme zu lösen oder zu minimieren, und Gleitteile
bereitzustellen, deren Basis-Metalle aus einer
Aluminiumlegierung bestehen, und die im wesentlichen frei sind von
Spielveränderung, selbst bei Temperaturschwankungen, und hervorragende
Abriebfestigkeit und Widerstand gegen Festfressen besitzen.
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Die Erfindung stellt Gleitteile bereit, umfassend ein Teil
aus Aluminiumlegierung mit einer Oberflächenbeschichtung, die
durch anodische Oxidation auf seiner Gleitoberfläche gebildet
wurde, und ein anderes Teil aus einer Aluminiumlegierung mit
einer Schicht, ausgewählt aus der Gruppe, zu der die genannte
Fe-plattierte Schicht, eine Fe-plattierte Schicht mit darin
dispergierten SiC-Körnchen und eine Fe-0,2-1,5%P-plattierte
Schicht gehören, auf seiner Gleitoberfläche, die im
Gleitkontakt mit der Gleitoberfläche des erstgenannten Teils steht.
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Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur
Herstellung kooperierender Gleitoberflächen auf Gleitteilen aus
Aluminiumlegierung bereit, worin die Gleitoberfläche des einen
Gleitteils durch anodische Oxidationsbehandlung desselben und
die Gleitoberfläche des anderen Gleitteils durch Plattieren
mittels Naßprozeß in einem Fe-Plattierungsbad, einem
Fe-Plattierungsbad
mit darin dispergierten SiC-Körnchen oder einem Fe-
0,2-1,5%P-Plattierungsbad hergestellt wird.
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Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend in Form
von Beispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, worin:
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Fig. 1 eine Zeichnung ist, die die Ergebnisse des
Abriebfestigkeitstests der Gleitteile der Erfindung im Vergleich zu
jenen der Gleitteile der Vergleichsbeispiele zeigt,
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Fig. 2 eine Zeichnung ist, die die Beziehung zwischen dem
Volumenverhältnis von SiC-Körnchen in der Fe-plattierten
Schicht der Gleitteile einer anderen Ausführungsform der
Erfindung und ihren Abriebfestigkeiten darstellt, und
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Fig. 3 eine Ansicht der Struktur der hin- und hergehenden
Gleitteile einer Ölzuführungsleitungsventilvorrichtung zur
Verwendung in einem Automatik-Getriebe ist.
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Der alumit-beschichtete Teil des Gleitteils kann in
konventioneller Weise erhalten werden, nämlich durch anodische
Oxidationsbehandlung einer Aluminiumlegierung, die an der Anode
eines galvanischen Bades eine Alumit-Schicht bilden kann, z. B.
in einem Schwefelsäurebad, einem Oxalsäurebad oder einem
Mischbad der beiden vorhergehenden. Die Vickers-Härte der Alumit-
Schicht kann 150 oder mehr betragen. Ist die Härte niedriger
als die genannte Härtebegrenzung, steigt der Abrieb der Alumit-
Schicht bemerkenswert an.
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Was die naßplattierte Schicht betrifft, die auf dem anderen
Teil gebildet werden muß, wird eine Schicht übernommen, die
eine Fe-Plattierung, eine Fe-0,2-1,5%P-Plattierung oder eine
Fe-Plattierung mit darin dispergierten SiC-Körnchen umfaßt und
nachstehend erklärt wird.
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Die Bildung der Eisen-Plattierungsschicht kann mit
konventionellen Verfahren unter Verwendung eines bekannten
Eisen(II)sulfat-Bades, eines Eisen(II)-chlorid-Bades, eines Mischbades
der beiden vorhergehenden, eines Eisen(II)-sulfamat-Bades oder
dergleichen erreicht werden.
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Die Bildung der Eisen-Plattierungsschicht mit darin
dispergierten SiC-Körnchen kann durch Behandlung mit einer
konventionellen Eisen-Plattierungslösung erreicht werden, in der SiC-
Körnchen dispergiert sind. Die Korngröße der SiC-Körnchen liegt
bevorzugt zwischen 0,1 und 10 um. Wenn die Größe unter 0,1 um
läge, wäre der Verbesserungseffekt der Abriebfestigkeit und des
Widerstandes gegen Festfressen ungenügend. Läge auf der anderen
Seite die Größe über 10 um, würde die Aggressivität gegen das
andere Teil zu groß werden. Die Menge an SiC-Körnchen, die in
der Fe-plattierten Basisschicht dispergiert werden muß, beträgt
bevorzugt 5 bis 35 Volumenprozent. Wenn die Menge unter 5%
liegt, kann der Abrieb nicht verringert werden, und wenn die
Menge über 35% liegt, wird die Aggressivität gegen das andere
Teil dominierend.
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Die Bildung der Fe-0,2-1,5%P-Plattierungsschicht kann
durchgeführt werden, indem in einem Plattierbad plattiert wird,
das als Hauptkomponenten 100 bis 350 g/l Eisenchlorid
(FeCl&sub2;*4H&sub2;O) und 5 bis 25 g/l Natriumhypophosphit umfaßt, wobei
das Bad mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 0,1 bis 1,2
eingestellt wird.
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Der Phosphorgehalt der Plattierungsschicht aus
Fe-P-Legierung ist auf einen Bereich von 0,2 bis 15% begrenzt, weil, wenn
der Gehalt kleiner als 0,2% wäre, der Verbesserungseffekt der
Abriebfestigkeit und des Widerstandes gegen Festfressen
ungenügend wäre, und, wenn der Gehalt größer als 15% wäre, die
Plattierungsschicht so spröde wäre, daß sie brechen würde.
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Die Filmdicke der vorstehend erwähnten
Plattierungsschichten ist nicht genauer eingeschränkt, kann aber im allgemeinen
zwischen 1 und 150 um liegen.
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In den Gleitteilen der Erfindung ist die Differenz der
thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Aluminiumlegierungen
der beiden Basis-Metalle bevorzugt 3 * 10&supmin;&sup6;/ºC oder kleiner.
Überschreitet diese Differenz die genannten Begrenzungen,
verbleiben die Fremdkörper im Schmiermittelkreislauf zwischen
Körper und Ventil, was oft zum Festsitzen führt, wenn die Teile
bei hohen Temperaturen (150ºC) verwendet und dann abgekühlt
werden. Wenn auf der anderen Seite die Differenz 3 * 10&supmin;&sup6;/ºC
oder kleiner wäre, würde der Widerstand der Fremdkörper nur
einige Kratzer zwischen Körper und Ventil verursachen ohne
irgendwelches Festsitzen.
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Demgemäß sind die Gleitteile der vorliegenden Erfindung
geeignet als hin- und hergehende Gleitteile, z. B. im
Zusammenhang
mit einer Ventilkammer für eine Ölschaltvorrichtung eines
automatischen Getriebes und einem Schiebeventil, das gleitend
in die Ventilkammer eingreift.
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Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von
Ausführungsformen im Vergleich zu Vergleichsbeispielen (im
folgenden als "Beispiele" bezeichnet) erläutert, die aber nicht dazu
gedacht sind, den Umfang dieser Erfindung einzuschränken.
Ausführungsform 1:
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Unter Verwendung einer Aluminiumlegierung (JIS, ADC 12)
wurde ein Zylinder mit einem äußeren Durchmesser von 35 mm,
einem inneren Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 10 mm
hergestellt. Dann wurde seine äußere Oberfläche einer
anodischen Oxidation in einem Schwefelsäurebad unterzogen. So wurde
ein zylindrisches Prüfstück mit einem Oxidfilm (Alumit-Film)
mit einer Dicke von 10 um und einer Vickers-Härte von 300
erhalten.
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Auf der anderen Seite wurde ein Gußstück aus
Aluminiumlegierung (JIS, AC 1A) mit den Abmessungen 16 * 6 * 10 mm in
einem Sulfat-Bad (Eisen(II)-sulfat, 250 g/l) bei einer
elektrischen Stromdichte von 5 A/dm² und einer Badtemperatur von 60ºC
plattiert. Dabei wurde ein würfelförmiges Prüfstück mit einer
Eisen-Plattierungsschicht mit einer Dicke von 25 um und einer
Vickers-Härte von 300 (Prüfoberfläche 16 * 6 mm) erhalten.
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Das genannte, würfelförmige Prüfstück und das vorstehend
erwähnte, zylindrische Prüfstück wurden kombiniert und im
nachstehend beschriebenen Abriebfestigkeitstest verwendet.
Ausführungsform 2:
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Es wurde die gleiche Prüfkombination, umfassend die
gleichen Prüfstücke wie in Ausführungsform 1, hergestellt, außer
daß die Eisen-Plattierungsschicht des würfelförmigen
Prüfstükkes aus Ausführungsform 1 durch eine Fe-1%P-Plattierungsschicht
(Dicke: 30 um, Vickers-Härte: 500) ersetzt wurde. Die
Prüfkombination wurde dem gleichen Test unterworfen.
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Die Bildung der Fe-1%P-Plattierungsschicht auf der Basis-
Aluminiumlegierung wurde in einem Plattierungsbad mit 260 g/l
Ammoniumsulfat mit 1,0 g/l Phosphorsäure und 110 g/l
Ammoniumsulfat
mit 26 g/l Borsäure bei einem pH-Wert von 3, einer
Badtemperatur von 62ºC und einer elektrischen Stromdichte von
5 A/dm² ausgeführt.
Ausführungsform 3:
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Es wurde die gleiche Prüfkombination wie in Ausführungsform
1 hergestellt, außer daß die Eisen-Plattierungsschicht des
würfelförmigen Prüfstückes durch eine Fe-Plattierungsschicht mit
darin dispergierten SiC-Körnchen ersetzt wurde. Die
Prüfkombination wurde dem nachstehend erwähnten Test unterworfen.
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Die Bildung der Fe-Plattierungsschicht mit darin
dispergierten SiC-Körnchen wurde in einem Plattierungsbad mit SiC-
Körnchen mit einem Korndurchmesser von 1,5 um, die im Sulfatbad
(Eisen(II)-sulfat, 250 g/l) in einer Menge von 30 g/l
dispergiert waren, bei einer elektrischen Stromdichte von 7 A/dm² und
einer Badtemperatur von 60ºC ausgeführt. Die Dicke der so
gebildeten Schicht betrug 25 um, die Vickers-Härte 800 und der
Gehalt an SiC 10 Volumenprozent.
Beispiele 1 bis 7:
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Verschiedene Beispiele wurden für einen Vergleichswert mit
den Ausführungsformen dieser Erfindung hergestellt. Die
Beispiele umfassen zylindrische Prüfstücke auf der einen Seite und
würfelförmige Prüfstücke auf der anderen Seite, gemäß Tabelle
1, in der auch die Ausführungsformen der Erfindung gezeigt
werden. Diese Beispiele 1 bis 7 wurden in der gleichen Weise
hergestellt, wie die Ausführungsformen 1 bis 3. Die
ECM-Behandlungen wurden gemäß den vorstehend erwähnten Japanischen
Offenlegungsschriften mit den Nummern Sho 58-146763 und Sho 60-165389
durchgeführt.
Tabelle 1
Nr. Kombinationscode Zylindrisches Prüfstück Basis-Metall Oberfläche Würfelförmiges Prüfstück Beispiel Aluminiumlegierung Alumit geschmiedetes Aluminium keine Stahl abgeschreckt Ausführungsform Gußaluminium Fe-Plattierung mit dispergierten SiC-Körnchen ECM-Behandlung
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In der obigen Tabelle 1 bedeutet der in Klammern gesetzte
Text beim Basismetall den JIS-Standard und bei der Oberfläche
die Filmdicke und die Härte.
Abriebtest:
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Jede Ausführungsform 1 bis 3 und jedes Beispiel 1 bis 7
wurde in eine Abriebtestmaschine gebracht, in der die äußere
Oberfläche eines zylindrischen Prüfstückes in Kontakt mit der
16 * 6 mm großen Oberfläche des würfelförmigen Prüfstückes
gehalten wurde. Diese Anordnung wurde 30 min einem Abriebtest
durch Rotation unterzogen bei einer Belastung von 60 kg und
einer Umdrehungszahl von 160 U/min, während ein Schmieröl (ATF:
Handelsname "Dexron II") mit einer Temperatur von 25ºC auf die
in Kontakt stehenden Teile der Prüfstücke gegeben wurde. Die
gemittelten Rauhtiefen der Oberflächen des zylindrischen
Prüfstückes und des würfelförmigen Prüfstückes betrugen 0,8 um bzw.
1,2 um.
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Die Ergebnisse des Abriebtests sind in Fig. 1 dargestellt.
Die obere Hälfte von Fig. 1 zeigt die am zylindrischen
Prüfstück abgeriebene Menge (Masseverlust durch Abrieb: mg). Die
untere Hälfte von Fig. 1 zeigt die am würfelförmigen Prüfstück
abgeriebene Menge (Abriebtiefe: um). Der alphabetische Code in
Fig. 1 korrespondiert mit dem Kombinationscode in Tabelle 1.
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Aus Fig. 1 ist klar erkennbar, daß die Prüfstücke ohne
Oberflächenbehandlung (würfelförmiges Prüfstück mit Code A,
zylindrisches Prüfstück mit Code G) merklich abgerieben werden.
Zusätzlich beweist sich, daß der Abrieb der zylindrischen
Prüfstücke nur in Kombinationen von Alumiten groß war. Durch
Vergleich der Abriebmengen sowohl der zylindrischen als auch der
würfelförmigen Prüfstücke wurde auch gefunden, daß die
Kombination eines Alumit-Materials mit einem Fe-Reihe-plattierten
Material (D, E, F) in den Ausführungsformen 1 bis 3 der
Kombination (C) eines Alumit-Materials mit einem abgeschreckten
Stahl überlegen war, obwohl das Basis-Material in den ersten
drei Fällen eine Aluminiumlegierung darstellte.
Ausführungsform 4:
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Im Falle des Kombinationscodes F in Tabelle 1 wurde die
Menge an SiC-Körnchen, die in der Fe-Plattierungsschicht zu
dispergieren war, variiert, um den Einfluß der Variationen auf
den Grad des Abriebs zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden
verschiedene Arten von Prüfstücken, die in Ausführungsform 3
hergestellt worden waren, dem vorstehend beschriebenen
Abriebtest unterzogen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 2
dargestellt.
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Diese Ergebnisse zeigen, daß mit einer Verringerung des
Volumenverhältnisses der SiC-Körnchen in der
Plattierungsschicht eher die Fe-Plattierungsschicht stärker abgerieben wird
und mit einer Vergrößerung des Volumenverhältnisses der SiC-
Körnchen eher die Plattierungsschicht das andere, mit ihr in
Kontakt befindliche Gleitteil abreibt.
Ausführungsformen 5 bis 7:
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Unter Verwendung der ähnlich kombinierten Teile der Codes
D, E und F in Tabelle 1 weiter oben wurden als
Ausführungsformen 5, 6 und 7 Kombinationen von zylindrischen Prüfstücken,
jedes mit einem äußeren Durchmesser von 25,4 mm, einem inneren
Durchmesser von 20 mm und einer Länge von 10 mm, hergestellt
und einem Test auf Festfressen unterzogen, wie nachstehend
erwähnt.
Beispiele 8 bis 14:
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Unter Verwendung der ähnlich kombinierten Teile der Codes
A, B, C, G, H, I und J in Tabelle 1 wurden als Beispiele 8, 9,
10, 11, 12, 13 und 14 Kombinationen von zylindrischen
Prüfstükken, jedes mit einem äußeren Durchmesser von 25,4 mm, einem
inneren Durchmesser von 20 mm und einer Länge von 10 mm,
hergestellt und dem gleichen Test auf Festfressen unterzogen wie die
Ausführungsformen 4 bis 6.
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Jede der zylindrischen Prüfstück-Kombinationen der
Ausführungsformen 5 bis 7 und Beispiele 8 bis 14 wurde so montiert,
daß die Kantenoberfläche der einen Zylinderprobe in Kontakt mit
der der anderen Zylinderprobe gehalten wurde, und bei
1000 U/min, einer Andrucklast, schrittweise variiert, von 10
bis 700 kg und unter Zugabe eines Schmieröls (Handelsname
"Castle Motorenöl" 5W-30) einem Test auf Festfressen
unterzogen, um die Lastgrenze bis zum Festfressen zu messen. Die
erhaltenen Resultate stehen in Tabelle 2.
Tabelle 2
Nr. Code Lastgrenze für Festfressen Beispiel Ausführungsform
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Wie man aus Tabelle 2 ersehen kann, wurde bestätigt, daß
die Prüfstücke der Ausführungsformen 5 bis 7 der Erfindung eine
gegenüber den Prüfstücken der Beispiele 8 bis 14 überlegenen
Widerstand gegen Festfressen aufweisen.
Ausführungsformen 8 bis 10 und Beispiele 15 und 16:
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Fig. 3 zeigt eine Öldruckventilvorrichtung (3), die in ein
automatisches Getriebe eingebaut ist. Der Ventilkörper (1)
wurde hergestellt unter Verwendung einer Aluminiumlegierung (JIS,
ADC 10) mit Alumit-Beschichtung. Das Schiebeventil (2) wurde
aus dem gleichen Material gebildet wie jedes der fünf
würfelförmigen Prüfstücke (B, C, D, E und F), wie in Tabelle 1
gezeigt. Das Öldruckventil (2) und der vorstehend erwähnte
Körper (1) wurden zur Öldruckventilvorrichtung (3)
zusammengesetzt. Diese wurde tatsächlich in den Getriebeteil eines
Kraftfahrzeuges eingesetzt und einem Haltbarkeitstest unterzogen,
wobei nach 90000 Laufzyklen (100 Stunden Laufzeit) auf
Beschädigung des Ventils geprüft wurde. Der äußere Durchmesser des
Ventils betrug 10 mm und das Spiel zwischen Ventil und Körper
betrug 40 um.
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Die erhaltenen Ergebnisse wurden in Tabelle 3
zusammengefaßt. Im Fall der Kombination von Alumit-Material mit
abgeschrecktem Stahl (Code C) arbeitete das Ventil nach 40000
Zyklen nicht mehr, da es festsaß. Im Fall der beiden
Alumit-Materialien (Code B) war der Abrieb von Körper und Ventil jeweils
groß, obwohl es nicht zum Festsitzen kam. Im Vergleich zu den
beiden obigen Beispielen, wurden die Fälle der Kombinationen,
die jeweils ein Alumit-Material und ein Fe-Reihe-plattiertes
Material (Codes D, E, F in den entsprechenden Ausführungsformen
8, 9 und 10) umfaßten, als zufriedenstellend befunden, wie in
den Ergebnissen der Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3 Stabilitätstest, Ergebnisse
Nr. Code abgeriebene Menge Ventil Körper Festsitzen Beispiel Ausführungsform nein ja
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Die Gleitteile der vorliegenden Erfindung haben extrem
starke Eigenschaften im Vergleich zu den Gleitteilen, die in
Kombination mit der konventionellen Aluminiumlegierung
hergestellt wurden, wobei die ersteren einen 2 mal höheren
Widerstand gegen Festfressen und eine 6 bis 20 mal höhere
Abriebfestigkeit als letztere haben.
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Die Gleitteile der Erfindung können als hin- und hergehende
Gleitteile verwendet werden, die unter erschwerten
Gleitbedingungen eingesetzt werden. Wenn die Gleitteile der Erfindung für
hin- und hergehende Bewegung eingesetzt werden, ist die
Spielveränderung durch thermische Expansion geringfügig, und damit
tritt kein Festsitzen auf, da das Basismetall in beiden Teilen
eine Aluminiumlegierung ist.
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Weiter haben die Gleitteile der Erfindung eine größere
Abriebfestigkeit und Widerstand gegen Festfressen als die
Gleitteile, die eine Kombination aus einer Aluminiumlegierung
und einem Stahlmaterial umfassen. Deshalb können erstere
anstelle letzterer verwendet werden. Deshalb hat die Erfindung
signifikante industrielle Relevanz durch Bereitstellung von
geringgewichtigen, abriebfesten Gleitteilen.