EP1340834A2 - Zylinderlaufflächenschicht für Verbrennungsmotoren sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Zylinderlaufflächenschicht für Verbrennungsmotoren sowie Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

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EP1340834A2
EP1340834A2 EP03405004A EP03405004A EP1340834A2 EP 1340834 A2 EP1340834 A2 EP 1340834A2 EP 03405004 A EP03405004 A EP 03405004A EP 03405004 A EP03405004 A EP 03405004A EP 1340834 A2 EP1340834 A2 EP 1340834A2
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EP
European Patent Office
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weight
tread layer
cylinder
cylinder tread
plasma
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EP1340834B1 (de
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Gérard BARBEZAT
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    • C23C4/16—Wires; Tubes

Definitions

  • the invention relates to a cylinder tread layer for reciprocating engines according to Claim 1 and a method for producing the same according to claim 11.
  • the objective can be, for example, that the Oil change intervals can be extended to 100,000 km without oil in between needs to be refilled.
  • the surface quality (topography) the cylinder tread layer has a decisive influence on oil consumption Has.
  • a plasma coating method is known from publication US Pat. No. 5,766,693 known in which mixed layers of metals and metal oxides in their lowest oxidation levels are generated in which the metal and the metal oxide regions are separated from each other.
  • the proposed measures can neither reduce oil consumption the tribological properties are significantly reduced.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art the technology to overcome and an improved cylinder tread layer for Reciprocating engines to create what favorable conditions for a low Oil consumption offers and at the same time has good tribological properties.
  • a Another object of the invention is a method for producing such Specify cylinder tread layers.
  • the arithmetic mean roughness R a mentioned in the claims is also referred to briefly as the mean roughness value or as the CLA (Center Line Average). It is defined as the height of a rectangle, the length of which corresponds to the length of a given measurement section and whose area is equal to the area between the profile center line and the surface profile, while the average roughness depth R z is defined as the mean value of the individual roughness depths of five successive individual measurement sections (see : Encyclopedia of Natural Sciences and Technology, Volume 3, Verlag Moderne Industrie, Landsberg a.Lech, Germany 1980, ISBN 3-478-41820-X, pages 3063 to 3065).
  • CLA Center Line Average
  • Preferred embodiments of the tread layer according to the invention are circumscribed in the dependent claims 2 to 10.
  • individual parameters are specified with which the porosity the cylinder tread layer can be influenced in a targeted manner.
  • the measures according to the invention ensure on the one hand that to absorb the oil to form an oil film between the piston or piston rings and cylinder wall and thus sufficient to maintain the good tribological properties Pores are present.
  • the absolute oil consumption can the very small pores (cavities) are kept small.
  • the layer according to the invention thus has a porous one Basic structure, in which the size of the individual pores within a defined Range.
  • the mechanical post-processing means that the Open pores on the surface.
  • the invention is based on the surprising finding that there is an important mutual technical relationship between the arithmetic mean roughness R a and the behavior of the layers.
  • the arithmetic mean roughness R a is plotted in the abscissa (x-axis), the performance level L of the layers - qualitative, not quantitative - in the ordinate.
  • the performance level L is the integral of the coefficient of friction, oil consumption and wear resistance. If the arithmetic mean roughness R a is too low , there is a risk of adhesive wear, so-called “scuffing” (area A in FIG. 1). If the arithmetic mean roughness R a is too great, the oil consumption increases in an unacceptable manner (region B in FIG. 1).
  • the desired improvement can be achieved by combining the features mentioned in the characterizing part of claim 1.
  • the cylinder tread layer applied by means of a plasma spraying device 1 is provided with a large number of open pores 2, 3, 4.
  • the pores have a size between approx. 2 and 30 ⁇ m, the major part between approx. 5 and 20 ⁇ m is big.
  • the degree of porosity of the layer i.e. the proportion of pores in the total Shift volume, is between 1 and 5%.
  • the areal movement also moves Proportion of pores 2, 3, 4 in the entire surface of cylinder surface layer 1 between the above 1 and 5%.
  • the cylinder tread layer 1 is constructed that there are practically exclusively pores 2, 3, 4 with a dimension ⁇ 100 ⁇ m.
  • the cylinder tread layer 1 has a bound oxygen content of 0.5 to 8% by weight, the bound oxygen forming FeO and Fe 3 O 4 crystals with iron, which act as solid lubricants.
  • the Fe 2 O 3 content is preferably less than 0.2% by weight.
  • the amount of oxides formed can be further influenced by enriching or reducing the air flowing through the cylinder bore to be coated with nitrogen or oxygen during the coating process.
  • the proportion of oxygen bound in the cylinder tread layer 1 can also be influenced by the speed of the air flowing through the cylinder bore to be coated during the coating process. When the air is replaced by pure oxygen, the bound amount of oxygen in the layer is reduced by a factor of about two.
  • the cylinder tread layer 1 preferably contains between 1.2 and 3.5% by weight Manganese and 0.05 to 0.4% by weight sulfur.
  • the pores 2, 3, 4 are distributed stochastically in terms of area as well as size.
  • a rotating plasma spray device is preferably used to apply the layer, so that the engine block to be coated can rest during the coating process.
  • the cylinder tread layer 1 is reworked mechanically, in particular by honing, preferably diamond honing, until the roughness of the cylinder tread layer 1 has an arithmetic mean roughness R a of 0.02 to 0.4 ⁇ m and an average roughness depth R z of 0.5 to 5 ⁇ m, preferably set to an arithmetic mean roughness R a of 0.05 to 0.2 ⁇ m and an average roughness depth R z of 1 to 3 ⁇ m.
  • the proportion of pores 2, 3, 4 in the total layer volume (degree of porosity), such as The size (dimension) of the pores 2, 3, 4 can also be changed by changing the coating parameters and the particle size of the coating powder can be influenced in a targeted manner.
  • the enthalpy of the plasma plays a decisive role here, which is mainly due to the hydrogen content in the plasma gas and the plasma flow is determined.
  • the cylinder tread layer 1 by plasma spraying a gas or water atomized coating powder with a particle size between 5 and 100 microns, preferably from 10 and 50 microns, the Spraying distance, i.e. the distance between the powder injector of the plasma spraying device and the surface to be coated is 20 to 50 mm.
  • Argon with a proportion of 0.5 to 5 NLPM is expediently used as the plasma gas (Normal liters per minute) uses hydrogen.
  • the plasma flow is convenient between 100 and 500 amps, preferably between 260 and 360 amps, at one Voltage between 35 and 45 volts.
  • Such a cylinder tread layer 1 is particularly suitable for application on substrates made of cast aluminum alloys, wrought aluminum alloys, cast iron with lamellar graphite, Cast iron with vermicular graphite, cast iron with spheroidal graphite or magnesium casting alloys.

Abstract

Es wird eine Zylinderlaufflächenschicht für Hubkolbenmotoren vorgeschlagen, welche die Kombination folgender Merkmale aufweist: die Zylinderlaufflächenschicht ist durch Plasmaspritzen aufgebracht; die Zylinderlaufflächenschicht-Oberfläche weist eine Vielzahl von offenen Poren auf; der Porositäts-Grad der Zylinderlaufflächenschicht-Oberfläche liegt zwischen 0,5 und 10 %; die statistisch mittlere Porengrösse liegt zwischen 1 und 50 µm, wobei zum Mindesten annähernd ausschliesslich Poren <100 um vorhanden sind; die Poren sind in der Zylinderlaufflächenschicht-Oberfläche sowohl flächenmässig wie auch grössenmässig stochastisch verteilt; die Zylinderlaufflächenschicht weist einen Gehalt an gebundenem Sauerstoff von 0,5 bis 8 Gewichts-% auf; die Zylinderlaufflächenschicht weist eingelagerte FeO- und Fe3O4-Kristalle zur Bildung von Festschmierstoffen auf; und die Rauheit der Zylinderlaufflächenschicht ist durch mechanische Nachbearbeitung, insbesondere Honen, auf eine arithmetische Mittenrauheit Ra von 0,02 bis 0,4 µm und eine gemittelte Rautiefe Rz von 0,5 bis 5 µm eingestellt. Die Poren bilden eine Vielzahl von Mikrokammern zum Aufbau eines Ölfilms zwischen Kolben bzw. Kolbenringen und Zylinderwand.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderlaufflächenschicht für Hubkolbenmotoren gemäss Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben gemäss Anspruch 11.
Nachdem bei den Motorenölen in der letzten Zeit markante Fortschritte in Bezug auf deren Lebensdauer erreicht wurden, wäre es nun wünschenswert, den Ölverbrauch bei Hubkolbenmotoren soweit zu reduzieren, dass die Ölwechselintervalle weiter ausgedehnt werden können. Die Zielsetzung kann beispielsweise darin bestehen, dass die Ölwechselintervalle auf 100'000 km ausgedehnt werden, ohne dass dazwischen Öl nachgefüllt werden muss. Es ist bekannt, dass die Oberflächenbeschaffenheit (Topographie) der Zylinderlaufflächenschicht einen entscheidenden Einfluss auf den Ölverbrauch hat. Obwohl auch schon bis anhin hohe Oberflächengüten durch Honen erreicht werden konnten, weisen die heutigen Zylinderlaufflächenschichten zumeist eine nicht näher spezifizierte Porosität auf, bzw. sie sind zum Mindesten mit einzelnen Poren versehen, die relativ gross sind und den Ölverbrauch negativ beeinflussen.
Aus der Veröffentlichung WO 99/05339 A1 ist bereits ein thermisches Plasmabeschichtungsverfahren für Innenräume, insbesondere für Gleitlager bekannt, welches darauf abzielt, eine Oxidbildung in dem an sich oxidierbaren Beschichtungswerkstoff nach Möglichkeit zu verhindern, da derartige Oxideinschlüsse eine unerwünschte Porosität begünstigen. Es wird eine Gesamtporosität von weniger als 3 % angestrebt, wobei die Poren weitgehend geschlossen sein sollen. Weiter wird vorgeschlagen, die aufgebrachte Schicht auf eine arithmetische Mittenrauheit (Mittenrautiefe) Ra von 4 bis 30 µm aufzurauen. Durch die vorgeschlagenen Massnahmen können jedoch weder der Ölverbrauch wesentlich gesenkt noch die tribologischen Eigenschaften wesentlich verbessert werden.
Weiter ist aus der Veröffentlichung US 5 766 693 A ein Plasmabeschichtungsverfahren bekannt, bei welchem Mischschichten von Metallen und Metalloxiden in deren niedrigsten Oxidationsstufen erzeugt werden, in denen die Metall- und die Metalloxidregionen voneinander getrennt sind. Es werden ein Metalloxidgehalt von höchstens 30 %, ein Porositätsgrad von 3 bis 10 %, eine Porengrösse von 1 bis 6 µm und eine Oberflächenrauheit (arithmetische Mittenrauheit) von 3,8 bis 14 µm (150 bis 550 µin) angestrebt. Durch die vorgeschlagenen Massnahmen können jedoch weder der Ölverbrauch wesentlich gesenkt noch die tribologischen Eigenschaften wesentlich verbessert werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine verbesserte Zylinderlaufflächenschicht für Hubkolbenmotoren zu schaffen, welche günstige Voraussetzungen für einen niedrigen Ölverbrauch bietet und gleichzeitig gute tribologische Eigenschaften aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Erzeugung einer derartiger Zylinderlaufflächenschichten anzugeben.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Zylinderlaufflächenschicht durch die Kombination der im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben Merkmale gelöst, während im Kennzeichen des Anspruchs 10 die Verfahrensschritte zur Erzeugung einer derartigen Zylinderlaufflächenschicht angeführt sind.
Die in den Ansprüchen erwähnte arithmetische Mittenrauheit Ra wird auch kurz als Mittenrauhwert oder als CLA (Center Line Average) bezeichnet. Sie ist definiert als die Höhe eines Rechteckes, dessen Länge der Länge einer gegebenen Messtrecke entspricht und dessen Fläche gleich der Fläche zwischen der Profilmittellinie und dem Oberflächenprofil ist, während die gemittelte Rautiefe Rz definiert ist als der Mittelwert der Einzelrautiefen von fünf aufeinanderfolgenden Einzelmessstrecken (siehe: Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik, Band 3, Verlag Moderne Industrie, Landsberg a. Lech, Deutschland 1980, ISBN 3-478-41820-X, Seiten 3063 bis 3065).
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Laufflächenschicht sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 umschrieben. In den abhängigen Verfahrensansprüchen 12 bis 21 werden einzelne Parameter angegeben, mit denen die Porosität der Zylinderlaufflächenschicht gezielt beeinflusst werden kann.
Durch die erfindungsgemässen Massnahmen wird einerseits sichergestellt, dass zur Aufnahme des Öls zur Bildung eines Ölfilms zwischen Kolben bzw. Kolbenringen und Zylinderwand und damit zur Erhaltung der guten tribologische Eigenschaften genügend Poren vorhanden sind. Andererseits kann aber der absolute Ölverbrauch durch die sehr kleinen Poren (Hohlräume) gering gehalten werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Zylinderlaufflächenschichten, bei denen die Porosität nicht gezielt beeinflusst wurde bzw. werden konnte, weist die erfindungsgemässe Schicht somit eine poröse Grundstruktur auf, bei der die Grösse der einzelnen Poren innerhalb eines definierten Bereichs liegt. Durch die mechanische Nachbearbeitung werden die an der Oberfläche liegenden Poren geöffnet.
In den beiliegenden Zeichnungen stellen dar:
  • Fig. 1 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der gemittelten Rautiefe Ra und dem Leistungsniveau der Schichten wiedergibt.
  • Fig. 2 eine fotografischen Abbildung einer Zylinderlaufflächenschicht.
    • Die Erfindung geht aus von der überraschenden Feststellung, dass zwischen der arithmetischen Mittenrauheit Ra und dem Verhalten der Schichten eine wichtige gegenseitige technische Beziehung besteht. In Fig. 1 ist in der Abszisse (x-Achse) die arithmetische Mittenrauheit Ra aufgetragen, in der Ordinate - qualitativ, nicht quantitativ-das Leistungsniveau L der Schichten. Das Leistungsniveau L ist das Integral von Reibungskoeffizient, Ölverbrauch und Verschleisswiderstand. Bei zu geringer arithmetischer Mittenrauheit Ra besteht die Gefahr eines adhäsiven Verschleisses, des sog. "Scuffing" (Gebiet A in Fig. 1). Bei zu grosser arithmetischer Mittenrauheit Ra steigt der Ölverbrauch in unannehmbarer Weise an (Gebiet B in Fig. 1). Die angestrebte Verbesserung ist durch die Kombination der im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale erzielbar.
    Anhand der fotografischen Abbildung einer Zylinderlaufflächenschicht von Fig. 2 werden nachstehend deren beispielsweiser Aufbau sowie ein bevorzugtes Verfahren zur Erzeugung derselben näher erläutert.
    Die mittels einer Plasmaspritzvorrichtung aufgebrachte Zylinderlaufflächenschicht 1 ist mit einer Vielzahl offener Poren 2, 3, 4 versehen. Die Poren weisen eine Grösse zwischen ca. 2 und 30 µm auf, wobei der überwiegende Teil zwischen ca. 5 und 20 µm gross ist. Der Porositäts-Grad der Schicht, d.h. der Anteil der Poren am gesamten Schichtvolumen, beträgt zwischen 1 und 5 %. Ebenso bewegt sich der flächenmässige Anteil der Poren 2, 3, 4 an der gesamten Oberfläche der Zylinderlaufflächenschicht 1 zwischen den genannten 1 und 5 %. Die Zylinderlaufflächenschicht 1 ist so aufgebaut, dass praktisch ausschliesslich Poren 2, 3, 4 mit einer Dimension <100 µm vorkommen.
    Die Zylinderlaufflächenschicht 1 weist einen Gehalt an gebundenem Sauerstoff von 0,5 bis 8 Gewichts-% auf, wobei der gebundene Sauerstoff mit Eisen FeO- und Fe3O4-Kristalle bildet, welche als Festschmierstoffe wirken. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Fe2O3 weniger als 0,2 Gewichts-%. Die Menge der gebildeten Oxyde kann durch Anreichern oder Reduzieren der während des Beschichtungsvorgangs durch die zu beschichtende Zylinderbohrung strömenden Luft mit Stickstoff oder Sauerstoff weiter beeinflusst werden. Der Anteil von in der Zylinderlaufflächenschicht 1 gebundenem Sauerstoff kann ausserdem durch die Geschwindigkeit der während des Beschichtungsvorgangs durch die zu beschichtende Zylinderbohrung strömenden Luft beeinflusst werden. Bei Ersatz der Luft durch reinen Sauerstoff wird der gebundene Anteil an Sauerstoff in der Schicht um einen Faktor von etwa zwei reduziert.
    Die vorwiegend aus Eisen bestehende Zylinderlaufflächenschicht 1 weist in etwa folgende chemische Zusammensetzung auf:
  • Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
  • C = 0,05 bis 1.5 Gewichts-%
  • Mn = 0,05 bis 3.5 Gewichts-%
  • Cr = 0.05 bis 18 Gewichts-%
  • Si = 0,01 bis 1 Gewichts-%
  • S = 0,001 bis 0,4 Gewichts-%
    • Sie weist zweckmässig eine Mikrohärte nach Vickers HV0,3 von 350 bis 550 N/mm2 auf.
    Um eine gute Zerspanbarkeit der Zylinderlaufflächenschicht 1 durch Bildung von MnS-Verbindungen zu erreichen, enthält diese vorzugsweise zwischen 1,2 und 3,5 Gewichts-% Mangan und 0,05 bis 0,4 Gewichts-% Schwefel.
    Die Poren 2, 3, 4 sind sowohl flächenmässig wie auch grössenmässig stochastisch in der Schicht verteilt. Zum Aufbringen der Schicht wird vorzugsweise eine rotierende Plasmaspritzvorrichtung verwendet wird, so dass der zu beschichtende Motorblock während des Beschichtungsvorgangs ruhen kann. Nach dem Beschichten wird die Zylinderlaufflächenschicht 1 mechanisch, insbesondere durch Honen, vorzugsweise Diamanthonen, nachbearbeitet bis die Rauheit der Zylinderlaufflächenschicht 1 auf eine arithmetische Mittenrauheit Ra von 0,02 bis 0,4 µm und eine gemittelte Rautiefe Rz von 0,5 bis 5 µm, vorzugsweise auf eine arithmetische Mittenrauheit Ra von 0,05 bis 0,2 µm und eine gemittelte Rautiefe Rz von 1 bis 3 µm eingestellt, eingestellt ist.
    Der Anteil der Poren 2, 3, 4 am gesamten Schichtvolumen (Porositäts-Grad), wie auch die Grösse (Dimension) der Poren 2, 3, 4 kann durch Ändern der Beschichtungsparameter sowie der Partikelgrösse des Beschichtungspulvers gezielt beeinflusst werden. Dabei spielt insbesondere die Enthalpie des Plasmas eine massgebende Rolle, welche vorwiegend durch den Wasserstoffgehalt im Plasmagas sowie den Plasmastrom bestimmt wird.
    Beim erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufflächenschicht nach dem Anspruch 1, wird die Zylinderlaufflächenschicht 1 durch Plasmaspritzen eines gas- oder wasserverdüsten Beschichtungspulvers mit einer Partikelgrösse zwischen 5 und 100 µm, vorzugsweise von 10 und 50 µm, erzeugt, wobei der Spritzabstand, d.i. der Abstand zwischen dem Pulverinjektor des Plasmaspritzgerätes und der zu beschichtenden Oberfläche, 20 bis 50 mm beträgt.
    Als Plasmagas wird zweckmässig Argon mit einem Anteil von 0,5 bis 5 NLPM (Normal Liter pro Minute) Wasserstoff verwendet. Der Plasmastrom liegt zweckmässig zwischen 100 und 500 Ampere, vorzugsweise zwischen 260 und 360 Ampere, bei einer Spannung von zwischen 35 und 45 Volt.
    Eine solche Zylinderlaufflächenschicht 1 eignet sich insbesondere zum Aufbringen auf Substrate aus Al-Gusslegierungen, Al-Knetlegierungen, Gusseisen mit Lamellengraphit, Gusseisen mit Vermikulargraphit, Gusseisen mit Kugelgraphit oder Magnesium-Gusslegierungen.

    Claims (21)

    1. Zylinderlaufflächenschicht für Hubkolbenmotoren, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
      die Zylinderlaufflächenschicht (1) ist durch Plasmaspritzen aufgebracht;
      die Zylinderlaufflächenschicht-Oberfläche weist eine Vielzahl von offenen Poren (2, 3, 4) auf;
      der Porositäts-Grad der Zylinderlaufflächenschicht-Oberfläche liegt zwischen 0,5 und 10 %;
      die statistisch mittlere Porengrösse liegt zwischen 1 und 50 µm, wobei zum Mindesten annähernd ausschliesslich Poren <100 µm vorhanden sind;
      die Poren (2, 3, 4) sind in der Zylinderlaufflächenschicht-Oberfläche sowohl flächenmässig wie auch grössenmässig stochastisch verteilt;
      die Zylinderlaufflächenschicht (1) weist einen Gehalt an gebundenem Sauerstoff von 0,5 bis 8 Gewichts-% auf;
      die Zylinderlaufflächenschicht (1) weist eingelagerte FeO- und Fe3O4-Kristalle zur Bildung von Festschmierstoffen auf; und
      die Rauheit der Zylinderlaufflächenschicht (1) ist durch mechanische Nachbearbeitung auf eine arithmetische Mittenrauheit Ra von 0,02 bis 0,4 µm und eine gemittelte Rautiefe Rz von 0,5 bis 5 µm eingestellt.
    2. Zylinderlaufflächenschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die statistisch mittlere Porengrösse zwischen 1 und 10 µm und der Porositäts-Grad zwischen 0,5 und 5 % liegt.
    3. Zylinderlaufflächenschicht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauheit der Zylinderlaufflächenschicht (1) auf eine arithmetische Mittenrauheit Ra von 0,05 bis 0,2 µm und eine gemittelte Rautiefe Rz von 1 bis 3 µm eingestellt ist.
    4. Zylinderlaufflächenschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauheit durch Nachbearbeitung mittels Honen eingestellt ist.
    5. Zylinderlaufflächenschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauheit durch Nachbearbeitung mittels Diamanthonen eingestellt ist.
    6. Zylinderlaufflächenschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufflächenschicht eine Vickers-Mikrohärte HV0,3 von 350 bis 550 N/mm2 aufweist.
    7. Zylinderlaufflächenschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufflächenschicht (1) zusätzlich C, Mn, Cr, Si und S enthält.
    8. Zylinderlaufflächenschicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufflächenschicht (1) folgende chemische Zusammensetzung aufweist:
      Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
      C = 0,05 bis 1.5 Gewichts-%
      Mn = 0,05 bis 3.5 Gewichts-%
      Cr = 0.05 bis 18 Gewichts-%
      Si = 0,01 bis 1 Gewichts-%
      S = 0,001 bis 0,4 Gewichts-%.
    9. Zylinderlaufflächenschicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufflächenschicht (1) folgende chemische Zusammensetzung aufweist:
      Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
      C = 0,05 bis 0.8 Gewichts-%
      Mn = 0,05 bis 1.8 Gewichts-%
      Cr = 11.5 bis 18 Gewichts-%
      Si = 0,01 bis 1 Gewichts-%
      S = 0,002 bis 0,2 Gewichts-%.
    10. Zylinderlaufflächenschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufflächenschicht (1) zur Verbesserung der Zerspanbarkeit zwischen 1,2 und 3,5 Gewichts-% Mn und 0,05 bis 0,4 Gewichts-% S enthält.
    11. Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufflächenschicht nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufflächenschicht (1) durch Plasmaspritzen eines gas- oder wasserverdüsten Beschichtungspulvers mit einer Partikelgrösse zwischen 5 und 100 µm erzeugt wird, wobei der Spritzabstand 20 bis 50 mm beträgt.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungspulver eine Partikelgrösse zwischen 10 und 50 µm aufweist.
    13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungspulver folgende chemische Zusammensetzung aufweist:
      Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
      C = 0,05 bis 1.5 Gewichts-%
      Mn = 0,05 bis 3.5 Gewichts-%
      Cr = 0.05 bis 18 Gewichts-%
      Si = 0,01 bis 1 Gewichts-%
      S = 0,001 bis 0,4 Gewichts-%.
    14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungspulver folgende chemische Zusammensetzung aufweist:
      Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
      C = 0,05 bis 0.8 Gewichts-%
      Mn = 0,05 bis 1.8 Gewichts-%
      Cr = 11.5 bis 18 Gewichts-%
      Si = 0,01 bis 1 Gewichts-%
      S = 0,002 bis 0,2 Gewichts-%.
    15. Verfahren nach einem der Ansprüch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Nachbehandlung der Zylinderlaufflächenschicht (1) durch Diamanthonen erfolgt.
    16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der gewünschten Schichteigenschaften bzw. zum Verändern der Porengrösse und/oder des Porositäts-Grads die Grösse der Beschichtungspartikel und/oder die chemische Zusammensetzung des Beschichtungsmaterials und/oder die Enthalpie des Plasmas variiert wird/werden.
    17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Enthalpie des Plasmas durch Ändern des Plasmastroms und/oder des Anteils an Wasserstoff im Plasmagas variiert wird.
    18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Enthalpie des Plasmas durch Ändern des Plasmastroms variiert wird, wobei der Plasmastrom zwischen 100 und 500 Ampere gehalten wird.
    19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmastrom zwischen 260 und 360 Ampere gehalten wird
    20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmaspritzvorrichtung ein Plasmagas mit einem Anteil von 0,5 bis 5 NLPM (Normal-Liter pro Minute) Wasserstoff zugeführt wird.
    21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Plasmagas Argon eingesetzt wird.
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