DEP0052169DA - Verfahren zur Erhöhung des Adhäsionsvermögens hartverchromter Flächen für Schmiermittel - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung des Adhäsionsvermögens von hartverchromten Flächen, insbesondere Gleitflächen für Schmiermittel.

Die Vorteile hartverchromter Gleitflächen liegen in der erhöhten Verschleissfestigkeit und in dem geringen Reibungswiderstand. Es eignen sich daher Gleitflächen, welche hartverchromt sind, besonders gut für die Zylinder von Verbrennungskraftmaschinen. Diese haben wegen der verminderten Reibungsverluste einen erhöhten Wirkungsgrad, ausserdem den Vorzug, dass ihre Zylinder infolge der geringen Abnutzung länger betriebsfähig sind. Anderseits ist aber wegen des dichten Gefüges und der grossen Glätte von Hartchromschichten die Benetzbarkeit hartverchromter Gleitflächen unzureichend. Es kann sich auf diesen Flächen kein genügender Schmierölfilm bilden. Ein solcher ist aber notwendig, wenn Fressungen der bewegten Teile hintangehalten werden sollen.

Es ist bekannt, hartverchromte Flächen aufzurauhen, indem die Hartchromschicht chemisch oder elektrochemisch behandelt wird. Dabei wird infolge des Angriffs des Ätzmittels die Chromschicht stellenweise aufgelöst. Insofern tritt tatsächlich eine Aufrauhung der Hartchromschicht ein. Es ergibt sich dabei aber der Nachteil, dass entsprechend dem Ausmaß der Oberflächen-Unterbrechungen die Gleiteigenschaften der Flächen verschlechtert werden, weil der Reibungswiderstand dieser Flächen vergrössert wird. Es werden also die durch die Hartverchromung der Gleitflächen angestrebten Vorteile zum Teil rückgängig gemacht. Ausserdem besteht ein Mangel solcher Aufrauhung darin, dass eine besondere Behandlung mit Ätzmitteln nötig ist und dass das Ausmaß des Angriffs praktisch nicht regelbar ist, mithin die Aufrauhung leicht zu stark ausfällt.

Erfindungsgemäss wird deshalb ein anderer Weg beschritten, um die Benetzbarkeit hartverchromter Flächen mit Schmiermitteln zu verbessern. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass das Adhäsionsvermögen der Chromschicht gesteigert werden kann, indem diese zwecks Gefügeänderung einer Wärmebehandlung unterworfen wird. Dieser Erfindungsvorschlag kann derart verwirklicht werden, dass die Chromschicht wenigstens binnen zweier Stunden nach ihrer Erzeugung auf mindestens 100°C erhitzt wird. Als vorteilhaft hat sich einer Erhitzung auf etwa 120 - 140°C erwiesen. Diese Erwärmung kann auch als Trockenerhitzung z.B. in einem Heizschrank durchgeführt werden. Wenn so verfahren wird, so wird der bei der Niederschlagung des Chroms gebundene Wasserstoff, da dieser sich bei der Erwärmung stärker ausdehnt als das Chrom, ausgetrieben, wobei die Chromschicht aufreisst. Es bilden sich dabei kleinste Löcher und sonstige Vertiefungen, welche zur genügenden Bindung eines Schmierölfilms ausreichen, ohne jedoch den glatten Teil der Oberfläche der Hartchromschicht derart zu verringern und einen rauhen Teil von solchem Ausmaß zu schaffen, dass der Reibungswider- stand nachteilig verändert wird.

Es kann im Sinne der Erfindung aber auch derart vorgegangen werden, dass in der Chromschicht durch Erwärmung feine Haarrisse erzeugt werden, indem die unterschiedliche Wärmedehnung des Grundmaterials und der Chromschicht ausgenützt wird. Es kann in diesem Falle die Erhitzung später als 2 Stunden nach der Erzeugung der Chromschicht erfolgen. Zweckvoll wird auf mehrere hundert Grad z.B. 600°C erwärmt und zwar solange, bis der betreffende Gegenstand durchhitzt ist. Die feinen Haarrisse, welche sich bei diesem Verfahren in der Chromschicht bilden, genügen, um die Haftung eines Ölfilms zu gewährleisten. Sie sind aber infolge ihrer Feinheit unschädlich, was die Verschleißfestigkeit und die Oberflächenreibung der Chromschicht anlangt.

Es ist möglich, die Aufrauhung, d.h. die Grösse und menge der Vertiefungen je Flächeneinheit, zu beeinflussen, indem die Hartchromschicht vor der Wärmebehandlung mit einem Film überzogen wird, der aus einem mit Wasserstoff mehr oder wenige aktiven Stoff besteht.

Durch die Erhitzung ist der Fortschritt erzielbar, dass die zur Bindung des Schmiermittels erforderlichen Vertiefungen der Hartchromschicht in solcher Kleinheit bzw. Feinheit erzeugt werden können, dass die grundlegenden Vorteile hartverchromter Flächen keine praktisch ins Gewicht fallende Beeinträchtigung erfahren. Es kommen mithin diese Vorteile voll zur Geltung, obgleich die Schmiermittelbenetzbarkeit in ausreichendem Maße gegeben ist.

Die Steigerung des Adhäsionsvermögens von Hartchromschichten durch Rissbildung ist von besonderer Bedeutung, wenn das Grundmaterial aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierung besteht.

Claims (3)

1) Verfahren zur Erhöhung des Adhäsionsvermögens von hartverchromten Flächen insbesondere Gleitflächen für Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, dass die hartverchromten Teile einer Wärmebehandlung unterworfen, vorzugsweise auf wenigstens 100°C erhitzt werden.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Chromschicht wenigstens binnen zweier Stunden nach ihrer Erzeugung auf mindestens 100°C, z.B. im Ölbad, erhitzt wird.

3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hartverchromten Teile auf mehrere hundert Grad, z.B. 600°C, erhitzt werden.