DE4112422A1 - Abriebfester ueberzug - Google Patents
Abriebfester ueberzugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen abrieb- bzw. verschleißfesten Über
zug, der sich auf einer Gleitfläche eines Bauteils befindet,
und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Die Erfindung betrifft
insbesondere einen abriebfesten Überzug mit hoher Beständigkeit
gegen Abblättern bzw. Abschälen von einem Trägermaterial sowie
ein Verfahren zu seiner Herstellung. Der erfindungsgemäße Über
zug ist z. B. für die Anwendung als abriebfester Überzug eines
Kolbenringes für einen Verbrennungsmotor besonders geeignet, je
doch ist er nicht auf eine solche Anwendung beschränkt.
Ein Kolbenring für einen Verbrennungsmotor hat eine Gleitfläche,
die mit einer Zylinderoberfläche in verschiebbaren Eingriff ge
bracht wird. Die Gleitfläche des Kolbenringes muß folglich eine
hohe Abrieb- bzw. Verschleißfestigkeit haben. Um diese Bedin
gung zu erfüllen, ist auf die Gleitfläche des Kolbenringes üb
licherweise eine Hartverchromung aufgebracht worden, die eine
ausgezeichnete Abriebfestigkeit zeigt.
Es sollte jedoch beachtet werden, daß die Kolbenringe für mo
derne Verbrennungsmotoren einer bedeutend höheren thermischen
Beanspruchung ausgesetzt sind, als üblich war. Dies gilt beson
ders für den Fall von Motoren mit sehr hoher Ausgangsleistung
und/oder von Motoren, die mit Mitteln zur Verminderung der Emis
sion von Verunreinigungen im Auspuffgas bzw. Abgas ausgestattet
sind. Bei diesen Kolbenringen, die einer höheren thermischen
Beanspruchung ausgesetzt sind, hat man die Erfahrung gemacht,
daß die herkömmliche Hartverchromung keine ausreichende Abrieb
festigkeit liefert. Es ist deshalb erwünscht gewesen, daß ein
Überzug für einen Kolbenring bereitgestellt wird, der auch un
ter einer äußerst hohen thermischen Beanspruchung verwendet wer
den kann.
Um einen Kolbenring bereitzustellen, mit dem der vorstehend er
wähnte Wunsch erfüllt werden kann, ist vorgeschlagen worden,
den Kolbenring mit einem Überzug aus Metallnitriden oder Me
tallcarbiden zu versehen, der durch Ionenplattierung auf der
Gleitfläche gebildet wird. Beispiele für solche Überzüge sind
in den JP-Patentpublikationen (JP-OSS) 57-57 868 und 57-65 837 ge
zeigt. Gemäß der JP-Patentpublikation 57-57 868 wird der Kolben
ring an der Gleitfläche mit einem Überzug aus einem sehr harten
Werkstoff wie z. B. TiN, TiC oder CrN gebildet, beispielsweise
durch ein PVD-Verfahren. Gemäß der JP-Patentpublikation 57-
65 837 wird der Kolbenring mindestens an der Gleitfläche mit ei
nem Überzug aus einem Titannitrid gebildet, wobei der Überzug
eine Hv-Härte von mehr als 1300 hat, 3 bis 20 µm dick ist und
eine Oberflächenrauhigkeit von weniger als 2 µm aufweist.
Der Kolbenring, der aus diesen JP-Patentanmeldungen bekannt ist,
zeigt im Vergleich mit einem Kolbenring, der eine Hartverchro
mung aufweist, eine bessere Abriebfestigkeit. Es ist jedoch
festgestellt worden, daß der aus diesen JP-Patentanmeldungen be
kannte Überzug ein schlechtes Haftvermögen an dem Grund- bzw.
Trägermetall zeigt; außerdem ist der Wärmeausdehnungskoeffizi
ent des Überzugsmaterials bedeutend kleiner als der des Grund-
bzw. Trägermetalls, so daß sich der Überzug während der Anwen
dung in einem Verbrennungsmotor sehr leicht von dem Grund- bzw.
Trägermetall abschält bzw. ablöst.
Um die Abriebfestigkeit der Gleitfläche eines Kolbenringes zu
verbessern, kann in der Gleitfläche des Kolbenringes eine ni
trierte bzw. nitriergehärtete Schicht bereitgestellt werden.
Dieser Lösungsweg ist nicht zu empfehlen, weil das Grund- bzw.
Trägermetall, das nitriert werden kann, verhältnismäßig einge
schränkt ist, so daß diese Maßnahme nicht in weitem Maße ange
wandt werden kann. Außerdem hat eine nitrierte Schicht keine so
gute Abriebfestigkeit wie Titannitrid, Titancarbid oder Chrom
nitrid.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überzug mit ei
ner hohen Abriebfestigkeit für eine Gleitfläche bereitzustellen,
der sogar unter der Bedingung einer schweren thermischen Bean
spruchung verwendet werden kann.
Ferner soll durch die Erfindung ein abriebfester Überzug für
ein verschiebbares Teil bzw. Gleitteil bereitgestellt werden,
der sogar unter scharfen thermischen Bedingungen eine hohe Be
ständigkeit gegen Abblättern bzw. Abschälen von dem Trägermate
rial des verschiebbaren Teils bzw. Gleitteils zeigt.
Des weiteren soll durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstel
lung eines solchen Überzugs für eine Gleitfläche bereitgestellt
werden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Überzug, der
auf einer Oberfläche eines Trägermaterials gebildet ist, wobei
der Überzug ein Chromnitrid enthält, wobei die Stickstoffkon
zentration des Überzugs von der Grenzfläche zwischen dem Träger
material und dem Überzug in Richtung auf die äußere Oberfläche
des Überzuges kontinuierlich zunimmt. Der Überzug kann einen
der äußeren Oberfläche benachbarten Bereich haben, der im we
sentlichen aus mindestens einem aus CrN und Cr2N ausgewählten
Chromnitrid besteht.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Ver
fahren zur Herstellung eines Überzuges auf einer Gleitfläche
eines Trägermaterials, wobei das Verfahren folgende Schritte
umfaßt: Bereitstellen des Trägermaterials in einer Aufdampfkam
mer; Erzeugen von Chromdampf in der Kammer, damit das Chrom un
ter Bildung eines Überzuges auf der Gleitfläche des Trägermate
rials abgeschieden wird; und Einführen von Stickstoff in die
Kammer, während das Chrom auf der Gleitfläche des Trägermate
rials abgeschieden wird, damit ein Chromnitrid, das mindestens
einen Teil des Überzuges bildet, erzeugt und auf der Gleitflä
che des Trägermaterials abgeschieden wird, wobei die Stickstoff
konzentration in der Kammer kontinuierlich derart erhöht wird,
daß die Stickstoffkonzentration in dem Überzug von der Grenz
fläche zwischen dem Trägermaterial und dem Überzug in Richtung
auf die äußere Oberfläche des Überzuges kontinuierlich zunimmt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das
Trägermaterial erhitzt, vorzugsweise auf eine Temperatur zwi
schen 200 und 600°C, während der Überzug gebildet wird. Das
Verfahren kann vorzugsweise unter einer evakuierten nichtoxidie
renden Atmosphäre durchgeführt werden, und die Stickstoffkonzen
tration kann kontinuierlich von 0 mPa auf 400 mPa verändert wer
den.
Es ist festgestellt worden, daß der gemäß der Erfindung herge
stellte Überzug eine äußere Oberfläche hat, deren Abriebfestig
keit besser ist als die eines harten nitrierten Chromüberzuges.
Der Überzug hat in der Nähe des Trägermaterials einen hohen
Chromgehalt, so daß er ein starkes Haftvermögen an dem Träger
material zeigt. Es ist deshalb unwahrscheinlich, daß sich der
Überzug während der Anwendung von dem Trägermaterial abschält
bzw. ablöst. Der äußere Bereich des Überzuges enthält hauptsäch
lich Chromnitrid wie z. B. CrN, Cr2N oder eine Mischung aus CrN
und Cr2N. Der Überzug zeigt deshalb eine ausgezeichnete Abrieb
festigkeit.
Die Temperatur des Trägermaterials hat einen Einfluß auf die
Qualität des Überzuges. Es ist festgestellt worden, daß eine
Temperatur von weniger als 200°C keinen Überzug mit einem in
bedeutendem Maße verbesserten Haftvermögen an dem Trägermateri
al liefert. Bei einer Temperatur von mehr als 600°C kann sich
das Trägermaterial verformen, und die Oberflächenhärte des Über
zuges kann abnehmen. Wenn die Stickstoffkonzentration über 400mPa
hinaus erhöht wird, besteht die Möglichkeit, daß in dem
Überzug Poren erzeugt werden, wodurch eine Abnahme der Oberflä
chenhärte verursacht wird.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit der Ab
scheidung von Chrom begonnen, ohne daß Stickstoff in die Kammer
eingeführt wird, so daß auf der Oberfläche des Trägermaterials
zunächst eine Schicht aus metallischem Chrom gebildet wird. Die
Chromschicht, die als Grundschicht bezeichnet werden kann, hat
einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der dem des Trägermateri
als nahe ist. Die Möglichkeit, daß sich der Überzug unter einer
thermischen Wirkung von dem Trägermaterial abschält bzw. ab
löst, ist deshalb sehr gering. Folglich kann ein verbessertes
Haftvermögen erzielt werden. Ferner hat die chromreiche Schicht,
die dem Trägermaterial benachbart ist, eine ausgezeichnete Ela
stizität, wodurch die Beständigkeit des Überzuges gegen Abblät
tern bzw. Abschälen weiter verbessert wird.
Die Stickstoffkonzentration wird allmählich und kontinuierlich
erhöht, während das Chrom abgeschieden wird, um den Überzug auf
der Gleitfläche des Trägermaterials zu bilden. Ein Teil des
verdampften Chroms wird in diesem Fall nitriert und auf dem
Trägermaterial abgeschieden und bildet einen Teil des Überzugs.
Die auf diese Weise gebildete Schicht des Überzuges, die als
zweite Schicht bezeichnet werden kann, enthält eine Mischung
aus Chrom und Chromnitrid und hat im Vergleich mit der Grund
schicht aus Chrom, die dem Trägermaterial benachbart ist, eine
größere Härte, so daß sie eine höhere Abriebfestigkeit als die
Grundschicht zeigt. Ferner hat die zweite Schicht eine ausrei
chende Elastizität, so daß das Haftvermögen der Grundschicht
durch die zweite Schicht nicht beeinträchtigt wird.
Der erfindungsgemäße Überzug kann bei irgendeiner Art eines ver
schiebbaren Teils bzw. Gleitteils verwendet werden, beispiels
weise bei einem Kolbenring und einem Ölring eines Verbrennungs
motors und bei einer Schiene, auf der ein Wälzteil bzw. Wälz
körper oder ein verschiebbares Teil bzw. Gleitteil bewegt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend
durch Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun
gen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung einer Ionenplattiervor
richtung für die Herstellung des erfindungsgemäßen Überzuges.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse einer Röntgenana
lyse des gemäß der Erfindung gebildeten Überzuges zeigt.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Wirkungen der Stickstoffkon
zentration auf die Abriebfestigkeit des Überzuges zeigt.
Nachstehend wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, insbeson
dere auf Fig. 1, in der eine Ionenplattiervorrichtung gezeigt
ist, die für die Erfindung angewendet werden kann. Die Vorrich
tung enthält ein Gehäuse 9, in dem ein Tiegel 6 angeordnet ist.
Der Tiegel 6 ist für die Aufnahme eines Metalls 5 bestimmt, das
zum Aufdampfen verdampft werden soll. Gemäß der Erfindung ist
das Metall 5 Chrom. Oberhalb des Tiegels 6 befindet sich ein
Elektronenstrahlerzeuger (Elektronenkanone) 8, der dazu dient,
dem Metall 5, das sich in dem Tiegel 6 befindet, einen Elektro
nenstrahl zuzuführen, damit das Metall 5 verdampft wird. Um den
Tiegel 6 herum ist eine Kondensorspule 7 angeordnet, die zum Fo
kussieren bzw. Bündeln des Elektronenstrahls aus dem Elektro
nenstrahlerzeuger 8 auf das in dem Tiegel 6 befindliche Metall
5 dient.
Oberhalb des Tiegels 6 und des Elektronenstrahlerzeugers 8 ist
eine Trägermetall- bzw. Grundmetall-Haltevorrichtung 2 angeord
net, die dazu dient, ein Träger- bzw. Grundmetall 1 zu halten,
auf dem ein Überzug aus Chrom hergestellt werden soll. Zwischen
dem Tiegel 6 und der Haltevorrichtung 2 ist eine Abdeckvorrich
tung bzw. Blende 10 zurückziehbar angeordnet. Für die Einfüh
rung von Stickstoff in die in dem Gehäuse 9 befindliche Kammer
ist ein Stickstoffeinführungsrohr 11 vorgesehen. Oberhalb der
Trägermetall- bzw. Grundmetall-Haltevorrichtung 2 ist eine Er
hitzungsvorrichtung 3 zum Erhitzen des auf der Haltevorrichtung
2 befindlichen Träger- bzw. Grundmetalls 1 angeordnet.
Als Träger- bzw. Grundmetall 1 kann beispielsweise ein korrosi
onsbeständiger Stahl verwendet werden, der der Japanischen In
dustrienorm (JIS) SUS-440C entspricht. Das Träger- bzw. Grund
metall wird zu einem 50 mm breiten, 50 mm langen und 10 mm dic
ken Stück geschnitten, das auf die Trägermetall- bzw. Grundme
tall-Haltevorrichtung 2 aufgelegt wird. Die in dem Gehäuse 9
befindliche Kammer wird dann evakuiert, und durch das Rohr
wird in die Kammer Argongas bis zur Erzielung eines Druckes von
13,3 Pa eingeführt. Zum Reinigen der Oberfläche des Träger- bzw.
Grundmetalls 1 wird zwischen dem Träger- bzw. Grundmetall 1 und
dem Gehäuse 9 eine elektrische Spannung angelegt, um mit dem
Träger- bzw. Grundmetall 1 als Kathode eine elektrische Entla
dung zu erzeugen.
Das Träger- bzw. Grundmetall 1 wird dann auf eine Temperatur
von 400°C erhitzt, und die in dem Gehäuse 9 befindliche Kammer
wird bis zum Erreichen eines Drucks von 6,7 mPa evakuiert. Dann
wird dem Chrom 5, das sich in dem Tiegel 6 befindet, durch den
Elektronenstrahlerzeuger 8 ein Elektronenstrahl zugeführt, um
zu bewirken, daß das Chrom verdampft. Die Abdeckvorrichtung 10
wird zurückgezogen, damit das verdampfte Chrom auf dem Träger
bzw. Grundmetall 1 abgeschieden wird. Nach 30 s wird damit be
gonnen, in die in dem Gehäuse 9 befindliche Kammer durch das
Rohr 11 Stickstoffgas einzuführen. Die eingeführte Menge des
Stickstoffgases wird kontinuierlich erhöht, so daß die durch
den Partialdruck des Stickstoffgases ausgedrückte Stickstoff
konzentration in 20 min 400 mPa erreicht. Der Partialdruck des
Stickstoffgases wird 2 min lang aufrechterhalten, und die Ab
deckvorrichtung 10 wird zu der in Fig. 1 gezeigten Lage einge
schoben, um den Aufdampfvorgang zu beenden. Das Träger- bzw.
Grundmetall 1 wird gekühlt und aus dem Gehäuse 9 herausgenommen.
Der Elektronenstrahlerzeuger 8 wird unter einen Strom von 35 V
und 500 A gesetzt; die Kondensorspule 7 wird unter einen Strom
von 250 A gesetzt. Die maximale Strömungsmenge des Stickstoff
gases beträgt 1000 cm3/min.
Mit gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten
Prüfkörpern sind verschiedene Prüfungen durchgeführt worden.
Die Ergebnisse werden nachstehend beschrieben.
Um eine Änderung der Konzentrationen von Chrom und Stickstoff
in dem Überzug zu ermitteln, wurde die Probe zerschnitten, und
die Schnittfläche wurde einer Röntgenanalyse mittels eines Rönt
gen-Analysiergeräts unterzogen. Die Ergebnisse sind in Fig. 2
gezeigt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Chromkonzentra
tion in dem an das Träger- bzw. Grundmetall angrenzenden Be
reich des Überzugs den maximalen Wert zeigt und in Richtung auf
die äußere Oberfläche allmählich abnimmt. Die Stickstoffkonzen
tration zeigt in dem an das Träger- bzw. Grundmetall angrenzen
den Bereich des Überzugs den minimalen Wert und nimmt in Rich
tung auf die äußere Oberfläche allmählich zu.
Eine Röntgenanalyse wurde durchgeführt, um die Zusammensetzung
des äußersten Bereichs des Überzuges zu ermitteln. Es ist bestä
tigt worden, daß der äußerste Bereich des Überzuges aus CrN,
Cr2N oder einer Mischung daraus hergestellt ist.
Eine Kugelstrahlprüfung wurde durchgeführt, um die Beständig
keit des Überzugs gegen Abblättern bzw. Abschälen zu ermitteln.
Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 1 bis 2 mm wurden gegen
den Überzug gestrahlt, und die Zeit, die bis zum Abblättern bzw.
Abschälen des Überzugs von dem Träger- bzw. Grundmetall verging,
wurde gemessen.
Vergleichs-Prüfkörper für diese und für die folgenden Prüfungen
wurden hergestellt, indem auf Träger- bzw. Grundmetallen durch
ein Ionenplattierverfahren, bei dem der Partialdruck des Stick
stoffs während des gesamten Verfahrens bei dem konstanten Wert
von 400 mPa gehalten wurde, Überzüge gebildet wurden. Der Ver
gleichs-Prüfkörper wurde derselben Kugelstrahlprüfung unterzo
gen.
Es ist bestätigt worden, daß der Überzug auf dem Vergleichs-
Prüfkörper 10 min nach dem Beginn des Kugelstrahlens ein teil
weises Abblättern bzw. Abschälen zeigte. Nach 15 min hatte sich
im wesentlichen der ganze Überzug von dem Träger- bzw. Grundme
tall abgeschält bzw. abgelöst. Im Gegenteil zeigte der erfin
dungsgemäße Überzug eine in beachtlichem Maße verbesserte Be
ständigkeit gegen durch Kugelstrahlen verursachtes Abblättern
bzw. Abschälen.
Um die Beständigkeit gegen wiederholte Erhitzungs- und Abküh
lungszyklen zu ermitteln, wurden die Prüfkörper wiederholten Zy
klen unterzogen, bei denen sie von Raumtemperatur auf 450°C er
hitzt, 1 min lang bei 450°C gehalten, in 1 min auf Raumtempe
ratur abgekühlt, 1 min lang bei Raumtemperatur gehalten und
wieder erhitzt wurden. Es ist festgestellt worden, daß sich bei
dem Vergleichs-Prüfkörper nach 250 Erhitzungs- und Abkühlungs
zyklen Risse gebildet hatten; nach 500 Zyklen wurde ein teil
weises Abblättern bzw. Abschälen beobachtet. Der erfindungsge
maße Prüfkörper zeigte sogar nach 500 Zyklen keine Mängel. Es
ist folglich bestätigt worden, daß der gemäß der Erfindung her
gestellte Überzug eine in beachtlichem Maße verbesserte Bestän
digkeit gegen thermische Ermüdung zeigt.
Es versteht sich, daß der gemäß der Erfindung hergestellte Über
zug eine chemische Zusammensetzung hat, die sich in Richtung
der Dicke von dem inneren, an das Träger- bzw. Grundmetall an
grenzenden Bereich zu der äußeren Oberfläche kontinuierlich än
dert. Es ist jedoch sehr schwierig, diese Tatsache durch eine
Röntgenrefraktionsprüfung zu beweisen. Deshalb wurden zum Nach
ahmen des Überzuges mehrere Überzüge unter konstanten, jedoch
verschiedenen Werten des Partialdruckes des Stickstoffs herge
stellt. Die auf diese Weise hergestellten Überzüge wurden einer
Röntgenrefraktionsanalyse unterzogen. Die Ergebnisse sind in
der Tabelle gezeigt.
Aus der Tabelle geht hervor, daß der erfindungsgemäße Überzug
zweifellos eine Stickstoffkonzentration hat, die von dem inne
ren, an das Träger- bzw. Grundmetall angrenzenden Bereich in
Richtung auf die äußere Oberfläche allmählich zunimmt.
Es sollte beachtet werden, daß der erfindungsgemäße Überzug in
dem Bereich, der dem Träger- bzw. Grundmetall nahe ist, einen
hohen Chromgehalt hat. Es versteht sich, daß dieses Merkmal zur
Verbesserung der Eigenschaften bei der Prüfung der Stoßfestig
keit und der thermischen Ermüdung beiträgt.
Der Prüfkörper mit einem erfindungsgemäßen Überzug wurde einer
Abrieb- bzw. Verschleißprüfung unterzogen. Zu diesem Zweck wur
de der Prüfkörper in Form eines Stiftes hergestellt, der mit ei
ner aus einem Stahl gemäß der Japanischen Industrienorm (JIS)
FC-25 hergestellten Walze in Berührung gebracht wurde. Der Prüf
körper wurde unter einer Belastung mit 19,6 N gegen die Walze
gepreßt, und die Walze wurde mit einer linearen Geschwindigkeit
von 0,25 m/s umlaufen gelassen. Als Schmiermittel wurde eine
wäßrige Lösung von Schwefelsäure (pH-Wert: 2) verwendet. Als
Vergleichs-Prüfkörper wurde ein Stift mit einer Hartverchromung
hergestellt und derselben Prüfung unterzogen. Die Ergebnisse
sind in Fig. 3 gezeigt.
Aus Fig. 3 geht hervor, daß der erfindungsgemäße Überzug im
Vergleich mit einer Hartverchromung eine in beachtlichem Maße
verbesserte Abriebfestigkeit zeigt. Die in Fig. 3 gezeigten
Ergebnisse machen deutlich, daß der erfindungsgemäße Überzug in
dem Bereich, wo der Überzug unter einem 133 bis 200 mPa betra
genden Partialdruck des Stickstoffs hergestellt wurde, die höch
ste Abriebfestigkeit zeigt. Der Überzug enthält unter dieser Be
dingung hauptsächlich Cr2N oder Cr2N+CrN. Es versteht sich da
her, daß der Partialdruck des Stickstoffs vorzugsweise in der
Endstufe des Ionenplattierungsverfahrens bei einem Wert von 133
bis 200 mPa gehalten werden sollte.
Claims (12)
1. Abriebfester Überzug, der auf einem Trägermaterial gebildet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug mindestens ein
Chromnitrid enthält, wobei die Stickstoffkonzentration des Über
zuges von der Grenzfläche zwischen dem Trägermaterial und dem
Überzug in Richtung auf die äußere Oberfläche des Überzugs kon
tinuierlich zunimmt.
2. Abriebfester Überzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Überzug einen der äußeren Oberfläche benachbarten
Bereich hat, der im wesentlichen eine Mischung aus Cr2N und CrN
enthält.
3. Abriebfester Überzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Überzug einen dem Trägermaterial benachbarten Be
reich hat, der Chrom enthält.
4. Abriebfester Überzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Überzug einen der äußeren Oberfläche benachbarten
Bereich hat, der im wesentlichen aus mindestens einem aus CrN
und Cr2N ausgewählten Chromnitrid besteht.
5. Abriebfester Überzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Überzug einen der äußeren Oberfläche benachbarten
Bereich hat, der im wesentlichen aus mindestens einem aus CrN
und Cr2N ausgewählten Chromnitrid und einer Mischung aus Cr2N
und CrN besteht.
6. Verschiebbares Teil bzw. Gleitteil, das ein Träger- bzw.
Grundmetall und einen auf mindestens einer Gleitfläche des Trä
ger- bzw. Grundmetalls gebildeten Überzug enthält, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Überzug mindestens ein Chromnitrid ent
hält, wobei die Stickstoffkonzentration des Überzuges von der
Grenzfläche zwischen dem Träger- bzw. Grundmetall und dem Über
zug in Richtung auf die äußere Oberfläche des Überzugs kontinu
ierlich zunimmt.
7. Verschiebbares Teil bzw. Gleitteil nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Träger- bzw. Grundmetall ein Kolbenring
eines Verbrennungsmotors ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Überzuges auf einer Gleit
fläche eines Trägermaterials, gekennzeichnet durch die folgen
den Schritte:
Bereitstellen des Trägermaterials in einer Aufdampfkammer;
Erzeugen von Chromdampf in der Kammer, damit das Chrom unter Bildung eines Überzuges auf der Gleitfläche des Trägermaterials abgeschieden wird; und
Einführen von Stickstoff in die Kammer, während das Chrom auf der Gleitfläche des Trägermaterials abgeschieden wird, damit ein Chromnitrid, das mindestens einen Teil des Überzugs bildet, erzeugt und auf der Gleitfläche des Trägermaterials abgeschie den wird, wobei die Stickstoffkonzentration in der Kammer kon tinuierlich derart erhöht wird, daß die Stickstoffkonzentration in dem Überzug von der Grenzfläche zwischen dem Trägermaterial und dem Überzug in Richtung auf die äußere Oberfläche des Über zuges kontinuierlich zunimmt.
Bereitstellen des Trägermaterials in einer Aufdampfkammer;
Erzeugen von Chromdampf in der Kammer, damit das Chrom unter Bildung eines Überzuges auf der Gleitfläche des Trägermaterials abgeschieden wird; und
Einführen von Stickstoff in die Kammer, während das Chrom auf der Gleitfläche des Trägermaterials abgeschieden wird, damit ein Chromnitrid, das mindestens einen Teil des Überzugs bildet, erzeugt und auf der Gleitfläche des Trägermaterials abgeschie den wird, wobei die Stickstoffkonzentration in der Kammer kon tinuierlich derart erhöht wird, daß die Stickstoffkonzentration in dem Überzug von der Grenzfläche zwischen dem Trägermaterial und dem Überzug in Richtung auf die äußere Oberfläche des Über zuges kontinuierlich zunimmt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Trägermaterial erhitzt wird, während der Überzug gebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Trägermaterial auf eine Temperatur zwischen 200 und 600°C er
hitzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es
unter einer evakuierten nichtoxidierenden Atmosphäre durchge
führt wird und daß die Stickstoffkonzentration kontinuierlich
von 0 mPa auf 400 mPa verändert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stickstoffkonzentration kontinuierlich von 0 mPa auf 200 mPa
verändert wird.
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