EP1113086A1 - Stahlhaltiges Material für eine Plasmaabscheidung - Google Patents
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Classifications
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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Definitions
- the invention relates to a steel-containing material for plasma deposition for formation of treads on aluminum alloys, preferably for cylinder blocks from Internal combustion engines.
- a layer in To apply cylinder liners which is made of stainless steel and additional Lubricant particles, e.g. Drill nitrite and / or a calcium fluoride and eutectic Lithium fluoride and binders.
- the stainless steel can do the following Components have: 0.1 to 4 weight percent carbon; 1 to 8 percent by weight Manganese; 1 to 5 weight percent nickel; 1 to 15 weight percent chromium. With a very high alloy with nickel and chrome, the stainless steel used is very expensive.
- the invention is therefore based on the object of a steel-containing powder material for a Plasma deposition to create both low porosity and suitable hardness has as cylinder barrel surface and unproblematic fine machining, in particular Honing allows. At the same time, the material price should be low.
- this object is achieved by using a steel-containing one Powder material achieved, which consists of a steel powder with a small amount of chromium and Manganese exists.
- This low-alloy steel powder forms during plasma spraying Iron oxide particles, which together with lubricating oil act similarly to solid lubricant are.
- This steel powder is inexpensive and there is hardly any degradation Oxidation or by washing out during motor operation. It will Running parameters achieved with this type of coating, which are similar to those of gray cast cylinder liners are.
- the low-alloy steel powder according to the invention can be easy to process, since protective gases are not required for plasma coating.
- a steel-containing material with the following has proven to be advantageous for the application Proportion variation: carbon 1.1 to 1.3 percent by weight; Chromium 1.3 to 1.5 Weight percent; Manganese 1.1 to 1.4 percent by weight.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein stahlhaltiges Material für eine Plasmaabscheidung zum Bilden von Laufflächen auf Aluminiumlegierungen, vorzugsweise für Zylinderblöcke von Verbrennungsmotoren, das sowohl geringe Porösität als auch geeignete Härte als Zylinderiauffläche aufweist und dabei eine unproblematische Feinbearbeitung zuläßt. Erfindungsgemäß besteht ein solches Material aus einem Stahlpulver mit geringem Anteil von Chrom und Mangan, vorteilhafterweise beträgt der Kohlenstoffanteil 1,1 bis 1,3 Gewichtsprozent, der Anteil von Chrom 1,3 bis 1,5 Gewichtsprozent und Mangan 1,1 bis 1,4 Gewichtsprozent.
Description
Die Erfindung betrifft ein stahlhaltiges Material für eine Plasmaabscheidung zum Bilden
von Laufflächen auf Aluminiumlegierungen, vorzugsweise für Zylinderblöcke von
Verbrennungsmotoren.
Vorbekannt ist durch die Schrift DE 19549403 A1 zum Herstellen von Laufflächen auf
Aluminiumlegierungen, vorzugsweise für Zylinderlaufflächen von Zylinderblöcken von
Verbrennungsmotoren, Mischungen aus Stahl- und Molybdänpulver einzusetzen, die auf
Aluminiumlegierungen mittels Plasmaspritzen aufgebracht werden. Das eingesetzte
Stahlpulver kann dabei mit hohen Anteilen von Chrom, Wolfram und Mangan legiert sein.
Solche Mischungen mit Molybdänpulver führen, besonders beim Einsatz in
Verbrennungsmotoren, zu porösen Laufschichten durch das Ausbrennen und Ausreiben
bzw. Auswaschen des Molybdän während des Betriebes. Dies verursacht den Nachteil,
daß sich ein höherer Ölverbrauch an den Zylinderelementen einstellt.
Vorbekannt ist weiterhin durch die Schrift DE 19535041 C2, eine Schicht in
Zylinderbüchsen aufzutragen, die aus rostfreiem Stahl besteht und zusätzliche
Gleitmittelpartikel, z.B. Bohrnitrit und/oder ein Eutektikum aus Kalziumflourid und
Lithiumflourid sowie Bindemittel aufweist. Der rostfreie Stahl kann dabei folgende
Bestandteile aufweisen: 0,1 bis 4 Gewichtsprozent Kohlenstoff; 1 bis 8 Gewichtsprozent
Mangan; 1 bis 5 Gewichtsprozent Nickel; 1 bis 15 Gewichtsprozent Chrom. Bei einer sehr
hohen Legierung mit Nickel und Chrom ist der eingesetzte rostfreie Stahl jedoch sehr
kostenintensiv.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein stahlhaltiges Pulvermaterial für eine
Plasmaabscheidung zu schaffen, das sowohl geringe Porösität als auch geeignete Härte
als Zylinderlauffläche aufweist und eine unproblematische Feinbearbeitung, insbesondere
Honen zuläßt. Gleichzeitig soll der Materialpreis niedrig sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Einsatz eines stahlhaltigen
Pulvermaterials erreicht, das aus einem Stahlpulver mit geringem Anteil von Chrom und
Mangan besteht. Dieses niedrig legierte Stahlpulver bildet dabei beim Plasmaspritzen
Eisenoxydpartikel, die zusammen mit Schmieröl ähnlich Festschmierstoffanteilen wirksam
sind. Dabei ist dieses Stahlpulver preisgünstig und es tritt kaum ein Abbau durch
Oxydation oder durch Auswaschen beim motorischen Betrieb auf. Es werden
Laufparameter mit dieser Art von Beschichtung erreicht, die ähnlich derer bei Grauguß-Zylinderbüchsen
sind. Zudem läßt sich das erfindungsgemäße niedrig legierte Stahlpulver
leicht verarbeiten, da beim Plasmabeschichten auf Schutzgase verzichtet werden kann.
Für die Anwendung vorteilhaft erweist sich dabei ein stahlhaltiges Material mit folgender
Anteilsvariation: Kohlenstoff 1,1 bis 1,3 Gewichtsprozent; Chrom 1,3 bis 1,5
Gewichtsprozent; Mangan 1,1 bis 1,4 Gewichtsprozent.
Durch das Fehlen von Molybdänpulver ist das erfindungsgemäße stahlhaltige Material
gegen ein Ausbrennen und Auswaschen unempfindlich. Damit bleibt die Beschichtung
dicht und wenig porös, was zu einem geringen Ölverbrauch bei Zylinderelementen von
Verbrennungsmotoren beiträgt.
Claims (4)
- Stahlhaltiges Material für eine Plasmaabscheidung zum Bilden von Laufflächen auf Aluminiumlegierungen, vorzugsweise für Zylinderblöcke von Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Stahlpulver mit geringem Anteil von Chrom und Mangan gebildet ist.
- Stahlhaltiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffanteil 1,1 bis 1,3 Gewichtsprozent beträgt.
- Stahlhaltiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil von Chrom 1,3 bis 1,5 Gewichtsprozent und Mangan 1,1 bis 1,4 Gewichtsprozent beträgt.
- Stahlhaltiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das niedrig legierte Stahlpulver während der Plasmaabscheidung Festschmierstoffe auf Eisenoxydbasis bildet.
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