JP2000104179A - 摩擦学的層を表面処理する方法 - Google Patents
摩擦学的層を表面処理する方法Info
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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
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/18—After-treatment
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 あまり手間のかからないかつあまり費用のか
からない、摩擦学的層を表面処理する方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、層の製造に続いて、表面を後
処理する、層組織を有する超共融アルミニウムシリコン
合金又はアルミニウムシリコン化合物材料からなる摩擦
学的層を表面処理する方法に関する。本発明によれば、
次のことが考慮されている。すなわち１段の方法におい
て潤滑剤を用いずに乾燥して表面を切削し、その際、ダ
イヤモンドを含む切断物質を有する切断工具を利用す
る。これに別の処理方法が続くことができる。なるべく
乾燥切削と１段仕上げホーニング又はビームによる１段
構造化との方法組合せが考慮されている。
からない、摩擦学的層を表面処理する方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、層の製造に続いて、表面を後
処理する、層組織を有する超共融アルミニウムシリコン
合金又はアルミニウムシリコン化合物材料からなる摩擦
学的層を表面処理する方法に関する。本発明によれば、
次のことが考慮されている。すなわち１段の方法におい
て潤滑剤を用いずに乾燥して表面を切削し、その際、ダ
イヤモンドを含む切断物質を有する切断工具を利用す
る。これに別の処理方法が続くことができる。なるべく
乾燥切削と１段仕上げホーニング又はビームによる１段
構造化との方法組合せが考慮されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、層の製造の後に、
表面を後処理する、層組織を有する超共融アルミニウム
シリコン合金又はアルミニウムシリコン化合物材料から
なる摩擦学的層を表面処理する方法に関する。
表面を後処理する、層組織を有する超共融アルミニウム
シリコン合金又はアルミニウムシリコン化合物材料から
なる摩擦学的層を表面処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超共融アルミニウムシリコン合金を処理
する方法は、それ自体周知である。これらの合金は、と
くに耐磨耗性の摩擦の少ない摩擦学的層からなる表面を
有する加工片の製造のために使われる。このような加工
片又は層は、例えば自動車構造においてクランクハウジ
ングにおけるシリンダ摺動面又はシリンダライナの製造
のために利用される。
する方法は、それ自体周知である。これらの合金は、と
くに耐磨耗性の摩擦の少ない摩擦学的層からなる表面を
有する加工片の製造のために使われる。このような加工
片又は層は、例えば自動車構造においてクランクハウジ
ングにおけるシリンダ摺動面又はシリンダライナの製造
のために利用される。
【０００３】往復ピストン機械のための将来の軽量構造
クランクハウジングは、コスト上の理由により、不足共
融アルミニウムシリコン合金からなり、これらのアルミ
ニウムシリコン合金は、圧力鋳造法において製造され
る。しかしながらこの材料は、不満足な摩擦及び磨耗特
性を示す。それ故にシリンダライナ又は少なくともその
シリンダ摺動面は、耐磨耗性の摩擦の少ない摩擦学的材
料からならなければならない。
クランクハウジングは、コスト上の理由により、不足共
融アルミニウムシリコン合金からなり、これらのアルミ
ニウムシリコン合金は、圧力鋳造法において製造され
る。しかしながらこの材料は、不満足な摩擦及び磨耗特
性を示す。それ故にシリンダライナ又は少なくともその
シリンダ摺動面は、耐磨耗性の摩擦の少ない摩擦学的材
料からならなければならない。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４３８
５５０号明細書によれば、超共融アルミニウムシリコン
合金からなるシリンダライナが公知であり、このアルミ
ニウムシリコン合金は、細かいシリコン一次結晶及び硬
質粒子の形の金属間相を有する。このような材料は、続
いてなお表面処理しなければならない。その際、第１の
ステップにおいて細かい穴あけが行われる。続いて表面
は、ホーニングによって平滑化される。このことは、大
量生産において、予備ホーニング及び仕上げホーニング
と称する少なくとも２つの作業ステップにおいて行なわ
れる。最後のステップにおいて、酸の水溶液によりアル
ミニウムをエッチング除去することによって、本来の摺
動面を形成する合金内に含まれるシリコン粒子が露出さ
せられる。
５５０号明細書によれば、超共融アルミニウムシリコン
合金からなるシリンダライナが公知であり、このアルミ
ニウムシリコン合金は、細かいシリコン一次結晶及び硬
質粒子の形の金属間相を有する。このような材料は、続
いてなお表面処理しなければならない。その際、第１の
ステップにおいて細かい穴あけが行われる。続いて表面
は、ホーニングによって平滑化される。このことは、大
量生産において、予備ホーニング及び仕上げホーニング
と称する少なくとも２つの作業ステップにおいて行なわ
れる。最後のステップにおいて、酸の水溶液によりアル
ミニウムをエッチング除去することによって、本来の摺
動面を形成する合金内に含まれるシリコン粒子が露出さ
せられる。
【０００５】ヨーロッパ特許出願公開第０５６５７４２
号明細書によれば、少なくとも２つの方法ステップによ
り加工片表面を微細処理するホーニング法が公知であ
る。１つの方法ステップにおいて、加工片の表面は、最
終寸法に仕上げホーニングされる。その際、表面にきわ
めて細かいホーニング構造が発生する。仕上げホーニン
グの前又は後に行なわれる別の方法ステップにおいて、
ビーム装置によって、とくにレーザによって互いに交差
する溝が製造される。この場合、最終表面は、ホーニン
グ及びビーム溝を有する。
号明細書によれば、少なくとも２つの方法ステップによ
り加工片表面を微細処理するホーニング法が公知であ
る。１つの方法ステップにおいて、加工片の表面は、最
終寸法に仕上げホーニングされる。その際、表面にきわ
めて細かいホーニング構造が発生する。仕上げホーニン
グの前又は後に行なわれる別の方法ステップにおいて、
ビーム装置によって、とくにレーザによって互いに交差
する溝が製造される。この場合、最終表面は、ホーニン
グ及びビーム溝を有する。
【０００６】別の可能性は、シリンダライナのシリンダ
摺動面をクランクハウジングの鋳造後にコーティングす
ることにある。このことは、ドイツ連邦共和国特許第１
９５０８６８７号明細書に記載されたように、例えばプ
ラズマ噴射によって行なわれる。この方法によれば、鉄
又は鋼合金からなる層を取付けることができ、この層
は、満足な摩擦及び磨耗特性の点で傑出している。
摺動面をクランクハウジングの鋳造後にコーティングす
ることにある。このことは、ドイツ連邦共和国特許第１
９５０８６８７号明細書に記載されたように、例えばプ
ラズマ噴射によって行なわれる。この方法によれば、鉄
又は鋼合金からなる層を取付けることができ、この層
は、満足な摩擦及び磨耗特性の点で傑出している。
【０００７】優先権の一層古いまだ公開されていない１
９９７年８月１日出願のドイツ連邦共和国特許出願第１
９７３３２０４．８−４５号明細書及び同第１９７３３
２０５．６−４５号明細書によれば、超共融アルミニウ
ムシリコン合金又はアルミニウムシリコン化合物材料か
らなる熱噴射されたコーティングが公知であり、このコ
ーティングは、アルミニウム混晶、共融シリコンからな
る粗いないしきわめて細かいネットワーク、シリコン析
出物又は粒子、金属間相及びきわめて細かく分散した酸
化物からなる不均一な層組織の点で傑出している。この
コーティングは、特徴的な一次アルミニウム混晶樹枝状
結晶を有し、ここにおいて樹枝アームは、共融シリコン
によってくるまれている。このようなコーティングの研
磨写真は、特徴的なスポンジ状の外観を示している。シ
リコン一次析出物及びシリコン粒子は、わずかな割合で
しか存在せず、かつ小さな直径を有する。これらの層の
表面処理の際、表面にある樹枝アームが研磨されるの
で、後続の露出の際、アルミニウムがエッチング除去さ
れ、かつアルミニウムを含まないシリコン骨格が残り、
これらのシリコン骨格が、本来の摺動面を形成する。
９９７年８月１日出願のドイツ連邦共和国特許出願第１
９７３３２０４．８−４５号明細書及び同第１９７３３
２０５．６−４５号明細書によれば、超共融アルミニウ
ムシリコン合金又はアルミニウムシリコン化合物材料か
らなる熱噴射されたコーティングが公知であり、このコ
ーティングは、アルミニウム混晶、共融シリコンからな
る粗いないしきわめて細かいネットワーク、シリコン析
出物又は粒子、金属間相及びきわめて細かく分散した酸
化物からなる不均一な層組織の点で傑出している。この
コーティングは、特徴的な一次アルミニウム混晶樹枝状
結晶を有し、ここにおいて樹枝アームは、共融シリコン
によってくるまれている。このようなコーティングの研
磨写真は、特徴的なスポンジ状の外観を示している。シ
リコン一次析出物及びシリコン粒子は、わずかな割合で
しか存在せず、かつ小さな直径を有する。これらの層の
表面処理の際、表面にある樹枝アームが研磨されるの
で、後続の露出の際、アルミニウムがエッチング除去さ
れ、かつアルミニウムを含まないシリコン骨格が残り、
これらのシリコン骨格が、本来の摺動面を形成する。
【０００８】しかしながら超共融アルミニウムシリコン
層、同様な組成及び構造の表面処理は、まさしく手間が
かかる。潤滑剤を使用しなければならず、これらの潤滑
剤は、場合によっては続いて硬質粒子の露出の前に、再
び完全に除去しなければならない。
層、同様な組成及び構造の表面処理は、まさしく手間が
かかる。潤滑剤を使用しなければならず、これらの潤滑
剤は、場合によっては続いて硬質粒子の露出の前に、再
び完全に除去しなければならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の課題
は、あまり手間のかからないかつあまり費用のかからな
い、前記のような方法を提供することにある。
は、あまり手間のかからないかつあまり費用のかからな
い、前記のような方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】解決策は次のようになっ
ている。すなわち１段の方法において潤滑剤を用いずに
乾燥して後処理のために表面を切削し、その際、ダイヤ
モンドを含む少なくとも１つの切断物質を有する切断工
具を利用する。
ている。すなわち１段の方法において潤滑剤を用いずに
乾燥して後処理のために表面を切削し、その際、ダイヤ
モンドを含む少なくとも１つの切断物質を有する切断工
具を利用する。
【００１１】したがって本発明の思想は、次の点にあ
る。すなわち例えばホーニングのような通常の手間のか
かる湿式処理方法を乾式後処理方法に置き換え、この後
処理方法においてダイヤモンドを含む少なくとも１つの
切断物質を有する切断工具を使用する。驚くべきこと
に、本発明による方法にしたがって処理された表面の品
質は、ホーニングされた表面の品質に対比可能であり、
かつそれどころかそれより良好であることができるとわ
かった。
る。すなわち例えばホーニングのような通常の手間のか
かる湿式処理方法を乾式後処理方法に置き換え、この後
処理方法においてダイヤモンドを含む少なくとも１つの
切断物質を有する切断工具を使用する。驚くべきこと
に、本発明による方法にしたがって処理された表面の品
質は、ホーニングされた表面の品質に対比可能であり、
かつそれどころかそれより良好であることができるとわ
かった。
【００１２】有利な変形は、特許請求の範囲従属請求項
から明らかである。切断工具は、単一又は多重刃である
ことができる。適当な切断工具は、例えば旋回切断板、
又は複数の旋回切断板を装備した切断スピンドルであ
る。とくにシリンダ摺動面によってコーティングされた
シリンダライナのようなコーティングされた穴は、なる
べく乾式スピンドル除去加工によって後処理される。そ
の際、単一又は多重刃工具は、例えば１つ又は複数の旋
回切断板を装備した切断スピンドルは、固定の内側コー
ティングされたシリンダライナ内に挿入される。その
際、切削は、冷却潤滑剤を用いずに、又は最小潤滑条件
において行なわれる。もちろんその逆に、加工片を動か
すが、一方固定の工具を利用することも可能である。
から明らかである。切断工具は、単一又は多重刃である
ことができる。適当な切断工具は、例えば旋回切断板、
又は複数の旋回切断板を装備した切断スピンドルであ
る。とくにシリンダ摺動面によってコーティングされた
シリンダライナのようなコーティングされた穴は、なる
べく乾式スピンドル除去加工によって後処理される。そ
の際、単一又は多重刃工具は、例えば１つ又は複数の旋
回切断板を装備した切断スピンドルは、固定の内側コー
ティングされたシリンダライナ内に挿入される。その
際、切削は、冷却潤滑剤を用いずに、又は最小潤滑条件
において行なわれる。もちろんその逆に、加工片を動か
すが、一方固定の工具を利用することも可能である。
【００１３】適当な切断材料は、例えば多結晶ダイヤモ
ンド、単結晶ダイヤモンド、又はＣＶＤダイヤモンド層
でコーティングされた硬質金属である。
ンド、単結晶ダイヤモンド、又はＣＶＤダイヤモンド層
でコーティングされた硬質金属である。
【００１４】摩擦学的な層の層組織において、硬質の層
構成部分が含まれていてもよい。その際、通常硬質の一
次又は共融のシリコン粒子が問題になる。表面にある硬
質の層構成部分は、乾燥処理に続いてすぐに露出させる
ことができる。
構成部分が含まれていてもよい。その際、通常硬質の一
次又は共融のシリコン粒子が問題になる。表面にある硬
質の層構成部分は、乾燥処理に続いてすぐに露出させる
ことができる。
【００１５】別の有利な変形は、次のことを考慮してい
る。すなわち乾燥切削及び別の方法からなる組合せを適
用し、その際、乾燥切削に続いて表面を、１段の方法に
おいてビームによって構造化し、とくにビーム溝を備え
る。なるべく表面のレーザ構造化が行なわれる。このレ
ーザ構造化は、シリンダライナの際に、なるべく上死点
の範囲に限定することができ、すなわちシリンダピスト
ンの摺動方向が逆転しかつその速度がゼロに等しくなる
点に限定することができる。レーザ構造化によって、表
面にポケットが持込まれ、これらのポケット内に後で動
作の際に潤滑剤が集まることができる。この解決策は、
方法の組合せにおいて、ビームにより表面を構造化する
後続の方法操作と方法操作、乾燥切削を結合する。この
場合、最終表面は、幾何学的に決められた１つ又は複数
の刃によって製造される乾燥切削された溝構造、及び重
畳されたビーム溝を有する。
る。すなわち乾燥切削及び別の方法からなる組合せを適
用し、その際、乾燥切削に続いて表面を、１段の方法に
おいてビームによって構造化し、とくにビーム溝を備え
る。なるべく表面のレーザ構造化が行なわれる。このレ
ーザ構造化は、シリンダライナの際に、なるべく上死点
の範囲に限定することができ、すなわちシリンダピスト
ンの摺動方向が逆転しかつその速度がゼロに等しくなる
点に限定することができる。レーザ構造化によって、表
面にポケットが持込まれ、これらのポケット内に後で動
作の際に潤滑剤が集まることができる。この解決策は、
方法の組合せにおいて、ビームにより表面を構造化する
後続の方法操作と方法操作、乾燥切削を結合する。この
場合、最終表面は、幾何学的に決められた１つ又は複数
の刃によって製造される乾燥切削された溝構造、及び重
畳されたビーム溝を有する。
【００１６】処理すべき層は、なるべくプラズマ噴射法
によって製造されるコーティングである。有利なアルミ
ニウムシリコン合金は、大体において銅を含まず、すな
わちこれは、１重量％よりわずかな銅しか含まない。
によって製造されるコーティングである。有利なアルミ
ニウムシリコン合金は、大体において銅を含まず、すな
わちこれは、１重量％よりわずかな銅しか含まない。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例を添付の図面
により詳細に説明する。
により詳細に説明する。
【００１８】超共融アルミニウムシリコン合金からなる
コーティングを製造するために、任意のアルミニウムシ
リコン合金を、例えばＡｌＳｉ２５ Ｎｉ４ １．２Ｆ
ｅ１．２Ｍｇ ０．６Ｃｕを利用することができる。合
金内に、ヘキサゴナル窒化ほう素、二酸化チタン、硫化
モリブデン及びその他のような固体潤滑剤が含まれてい
てもよい。
コーティングを製造するために、任意のアルミニウムシ
リコン合金を、例えばＡｌＳｉ２５ Ｎｉ４ １．２Ｆ
ｅ１．２Ｍｇ ０．６Ｃｕを利用することができる。合
金内に、ヘキサゴナル窒化ほう素、二酸化チタン、硫化
モリブデン及びその他のような固体潤滑剤が含まれてい
てもよい。
【００１９】次に記載するような超共融アルミニウムシ
リコン又は超共融アルミニウムシリコン化合物材料から
なるプラズマ噴射層は、とくに有利である。
リコン又は超共融アルミニウムシリコン化合物材料から
なるプラズマ噴射層は、とくに有利である。
【００２０】実施例１
【００２１】次の組成を有する超共融アルミシリコンに
生む合金を利用した：
生む合金を利用した：
【００２２】合金Ａ シリコン：２３．０ないし４０．０重量％、なるべくほ
ぼ２５重量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ 鉄：最大０．２５重量％ マンガン、ニッケル、銅及び亜鉛：最大それぞれ０．０
１重量％ 残りアルミニウム
ぼ２５重量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ 鉄：最大０．２５重量％ マンガン、ニッケル、銅及び亜鉛：最大それぞれ０．０
１重量％ 残りアルミニウム
【００２３】この合金から、噴射粉末が製造され、それ
によりプラズマ噴射法により不足共融アルミニウムシリ
コン合金からなるシリンダライナのシリンダ摺動面にコ
ーティングが取付けられた。シリンダライナは、８８ｃ
ｍの直径、１５０ｍｍの長さ、及び５ｍｍの壁厚を有す
る。
によりプラズマ噴射法により不足共融アルミニウムシリ
コン合金からなるシリンダライナのシリンダ摺動面にコ
ーティングが取付けられた。シリンダライナは、８８ｃ
ｍの直径、１５０ｍｍの長さ、及び５ｍｍの壁厚を有す
る。
【００２４】処理されていないコーティングは、図１に
示されている。典型的なスポンジ状の構造がはっきりと
認められる。これは、アルミニウム多結晶樹枝の画像に
帰することができ、その樹枝アームは、共融シリコンか
らなる層によってくるまれている。さらに小さなシリコ
ン一次析出物が認められる。
示されている。典型的なスポンジ状の構造がはっきりと
認められる。これは、アルミニウム多結晶樹枝の画像に
帰することができ、その樹枝アームは、共融シリコンか
らなる層によってくるまれている。さらに小さなシリコ
ン一次析出物が認められる。
【００２５】コーティングの表面状態は、次のように特
徴づけることができる：Ｒｍａｘ＝２１．５μｍ；Ｒｔ
＝２４．２μｍ；Ｒｚ＝１７．７μｍ；Ｒａ＝３．５μ
ｍ。
徴づけることができる：Ｒｍａｘ＝２１．５μｍ；Ｒｔ
＝２４．２μｍ；Ｒｚ＝１７．７μｍ；Ｒａ＝３．５μ
ｍ。
【００２６】切削工具として、タイプＴＣＭＷ１６Ｔ３
０８Ｆ（ＣＤＩＯ）の多結晶ダイヤモンドからなる切断
材料を有する旋回切断板が選択された。保持体は、タイ
プＴｉｚｉｔ ＮＶＲ１６−３のものであった。乾燥精
密旋盤加工のために、次のパラメータが設定された：送
り＝０．０２１ｍ／ｍｉｎ；Ｖｃ＝１５８．４２ｍ／ｍ
ｉｎ；Ｎ＝５７５ｍｉｎ＊−１；ａｐ＝０．０５。
０８Ｆ（ＣＤＩＯ）の多結晶ダイヤモンドからなる切断
材料を有する旋回切断板が選択された。保持体は、タイ
プＴｉｚｉｔ ＮＶＲ１６−３のものであった。乾燥精
密旋盤加工のために、次のパラメータが設定された：送
り＝０．０２１ｍ／ｍｉｎ；Ｖｃ＝１５８．４２ｍ／ｍ
ｉｎ；Ｎ＝５７５ｍｉｎ＊−１；ａｐ＝０．０５。
【００２７】このように処理された表面は、図２に示さ
れている。乾燥微細切削の後の表面品質は、次のように
特徴づけることができる：Ｒｍａｘ＝０．９８μｍ；Ｒ
ｔ＝０．９９μｍ；Ｒｚ＝０．８４μｍ；Ｒａ＝０．１
２５μｍ。
れている。乾燥微細切削の後の表面品質は、次のように
特徴づけることができる：Ｒｍａｘ＝０．９８μｍ；Ｒ
ｔ＝０．９９μｍ；Ｒｚ＝０．８４μｍ；Ｒａ＝０．１
２５μｍ。
【００２８】これらの値は、通常のホーニング処理によ
って達成可能な値よりも良好である。
って達成可能な値よりも良好である。
【００２９】次の合金が利用でき、この合金は、前記の
ように後処理することができ、かつ対比可能な良好な結
果を生じる：
ように後処理することができ、かつ対比可能な良好な結
果を生じる：
【００３０】合金Ｂ シリコン：２３．０ないし４０．０重量％、なるべくほ
ぼ２５重量％ ニッケル：１．０ないし５．０重量％、なるべくほぼ４
重量％ 鉄：１．０ないし１．４重量％、なるべくほぼ１．２重
量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ マンガン、銅及び亜鉛：最大それぞれ０．０１重量％ 残りアルミニウム
ぼ２５重量％ ニッケル：１．０ないし５．０重量％、なるべくほぼ４
重量％ 鉄：１．０ないし１．４重量％、なるべくほぼ１．２重
量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ マンガン、銅及び亜鉛：最大それぞれ０．０１重量％ 残りアルミニウム
【００３１】さらに同様に結合材料が利用でき、これら
の結合材料は、特殊噴射粉末を利用したプラズマ噴射に
より製造される。この噴射粉末において、少なくとも１
つのアルミニウムシリコン合金の微細シリコン粒子及び
金属粒子からなる集塊化された結合粉末が問題になり、
これらは、無機又は有機結合剤によって互いに結合され
ている。シリコン粒子の割合は、５ないし９５重量％で
あり、合金粒子の割合は、９５ないし５０重量％であ
る。シリコン粒子は、０．１ないし１０μｍの、なるべ
くほぼ５μｍの平均粒子大きさを有する。合金粒子は、
０．１ないし５０μｍの、なるべくほぼ５μｍの平均粒
子大きさを有する。
の結合材料は、特殊噴射粉末を利用したプラズマ噴射に
より製造される。この噴射粉末において、少なくとも１
つのアルミニウムシリコン合金の微細シリコン粒子及び
金属粒子からなる集塊化された結合粉末が問題になり、
これらは、無機又は有機結合剤によって互いに結合され
ている。シリコン粒子の割合は、５ないし９５重量％で
あり、合金粒子の割合は、９５ないし５０重量％であ
る。シリコン粒子は、０．１ないし１０μｍの、なるべ
くほぼ５μｍの平均粒子大きさを有する。合金粒子は、
０．１ないし５０μｍの、なるべくほぼ５μｍの平均粒
子大きさを有する。
【００３２】合金粒子は、なるべく不足共融した合金粒
子と超共融した合金粒子からなる。超共融した合金粒子
の利用により、層組織にアルミニウム混晶の割合が含ま
れるが、一方不足共融した合金粒子の利用により、アル
ミニウム混晶の形成が抑圧される。次に適当な不足共融
又は超共融した合金に対するそれぞれ２つの例が挙げら
れている。
子と超共融した合金粒子からなる。超共融した合金粒子
の利用により、層組織にアルミニウム混晶の割合が含ま
れるが、一方不足共融した合金粒子の利用により、アル
ミニウム混晶の形成が抑圧される。次に適当な不足共融
又は超共融した合金に対するそれぞれ２つの例が挙げら
れている。
【００３３】不足共融合金：
【００３４】合金１： シリコン：０ないし１１．８重量％、なるべくほぼ９重
量％ 鉄：最大０．２５重量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ マンガン、ニッケル、銅及び亜鉛：最大それぞれ０．０
１重量％ 残りアルミニウム
量％ 鉄：最大０．２５重量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ マンガン、ニッケル、銅及び亜鉛：最大それぞれ０．０
１重量％ 残りアルミニウム
【００３５】合金２： シリコン：０ないし１１．８重量％、なるべくほぼ９重
量％ ニッケル：１．０ないし５．０重量％、なるべく４重量
％、 鉄：１．０ないし１．４重量％、なるべく１．２重量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ マンガン、銅及び亜鉛：最大それぞれ０．０１重量％ 残りアルミニウム
量％ ニッケル：１．０ないし５．０重量％、なるべく４重量
％、 鉄：１．０ないし１．４重量％、なるべく１．２重量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ マンガン、銅及び亜鉛：最大それぞれ０．０１重量％ 残りアルミニウム
【００３６】超共融合金：
【００３７】合金３： シリコン：１１．８ないし４０．０重量％、なるべくほ
ぼ１７重量％ 鉄：最大０．２５重量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ マンガン、銅、ニッケル及び亜鉛：最大それぞれ０．０
１重量％ 残りアルミニウム
ぼ１７重量％ 鉄：最大０．２５重量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ マンガン、銅、ニッケル及び亜鉛：最大それぞれ０．０
１重量％ 残りアルミニウム
【００３８】合金４： シリコン：１１．８ないし４０．０重量％、なるべくほ
ぼ１７重量％ ニッケル：１．０ないし５．０重量％、なるべくほぼ４
重量％ 鉄：１．０ないし１．４重量％、なるべくほぼ１．２重
量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ マンガン、銅及び亜鉛：最大それぞれ０．０１重量％ 残りアルミニウム
ぼ１７重量％ ニッケル：１．０ないし５．０重量％、なるべくほぼ４
重量％ 鉄：１．０ないし１．４重量％、なるべくほぼ１．２重
量％ マグネシウム：０．８ないし２．０重量％、なるべくほ
ぼ１．２重量％ ジルコン：最大０．６重量％ マンガン、銅及び亜鉛：最大それぞれ０．０１重量％ 残りアルミニウム
【図１】表面処理前の大体において銅を含まない超共融
アルミニウムシリコン合金からなるプラズマ噴射により
取付けられた層の研磨写真である。
アルミニウムシリコン合金からなるプラズマ噴射により
取付けられた層の研磨写真である。
【図２】処理された範囲（右）及び処理されない範囲
（左）を有する多結晶ダイヤモンドからなる旋回切断板
によって乾燥処理した後の同じ層の図である。
（左）を有する多結晶ダイヤモンドからなる旋回切断板
によって乾燥処理した後の同じ層の図である。
【図３】図２と同様であるか完全に処理された同じ層の
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テイルマン・ハウク ドイツ連邦共和国ウールデインゲン−ミユ ールホフ・エルレンヴエーク３ベー (72)発明者 パトリツク・イズキエルド ドイツ連邦共和国ウルム・ゼダン・シユト ラーセ27 (72)発明者 ミヒヤエル・ラーレス ドイツ連邦共和国ウルム・ベツセレルシユ トラーセ33 (72)発明者 ペーテル・リンデン ドイツ連邦共和国バイメルシユテツテン・ ローベルト−ボツシユーシユトラーセ14 (72)発明者 マテイアス・マーケル アメリカ合衆国オハイオ4469・ウースタ ー・フオレスト・クリーク・ドライブ593 (72)発明者 ハラルド・プフエツフインゲル ドイツ連邦共和国テイーフエンブロン・メ リケシユトラーセ７
Claims (13)
- 【請求項１】 層の製造に続いて、表面を後処理する、
層組織を有する超共融アルミニウムシリコン合金又はア
ルミニウムシリコン化合物材料からなる摩擦学的層を表
面処理する方法において、１段の方法において潤滑剤を
用いずに乾燥して表面を切削し、その際、ダイヤモンド
を含む少なくとも１つの切断物質を有する切断工具を利
用することを特徴とする、摩擦学的層を表面処理する方
法。 - 【請求項２】 切断工具として単一切断工具、なるべく
旋回切断板を利用することを特徴とする、請求項１に記
載の方法。 - 【請求項３】 切断工具として多重切断工具、なるべく
複数の旋回切断板を装備した切断スピンドルを利用する
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 多結晶ダイヤモンド及び／又は単結晶ダ
イヤモンド及び／又はＣＶＤダイヤモンドによってコー
ティングされた硬質金属からなる切断物質を有する切断
工具を利用することを特徴とする、請求項１ないし３の
１つに記載の方法。 - 【請求項５】 乾燥切削に続いてすぐに、層組織内に含
まれかつ後処理される表面にある硬質層構成部分を露出
することを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載
の方法。 - 【請求項６】 乾燥切削及び別の方法からなる組合せを
適用し、その際、乾燥切削に続いて表面を、１段の方法
において仕上げホーニングすることを特徴とする、請求
項１ないし５の１つに記載の方法。 - 【請求項７】 乾燥切削及び別の方法からなる組合せを
適用し、その際、乾燥切削に続いて表面を、１段の方法
においてビームによって、例えばレーザによって構造化
し、とくにビーム溝を備えることを特徴とする、請求項
１ないし５の１つに記載の方法。 - 【請求項８】 超共融アルミニウムシリコン合金又は超
共融アルミニウムシリコン材料によってコーティングさ
れた往復ピストン機械のためのクランクハウジングのシ
リンダ摺動面を後処理することを特徴とする、請求項１
ないし７の１つに記載の方法。 - 【請求項９】 シリンダ摺動面を上死点の範囲だけにお
いて後処理し、又はシリンダ摺動面内にある硬質層構成
部分を上死点の範囲だけにおいて露出することを特徴と
する、請求項１ないし８の１つに記載の方法。 - 【請求項１０】 処理すべき層をプラズマ噴射法によっ
て製造することを特徴とする、請求項１ないし９の１つ
に記載の方法・ - 【請求項１１】 処理すべき層を、大体において銅を含
まない超共融アルミニウムシリコン合金又は大体におい
て銅を含まない超共融アルミニウムシリコン化合物材料
から製造し、その際、銅の割合が、それぞれ１重量％よ
り少ない、なるべく０．１重量％より少ない、かつとく
になるべく０．０１重量％より少ないことを特徴とす
る、請求項１ないし１０の１つに記載の方法。 - 【請求項１２】 処理すべき層の製造のために、合金を
利用し、この合金が、一次アルミニウム混晶、共融シリ
コンからなる粗いないしきわめて細かいネットワーク、
一次シリコン析出物、及びＭｇ２Ｓｉ及び酸化物のよう
な金属間相からなる不均一層組織を有し、その際、一次
シリコン析出物の平均の大きさが、１０μｍより小さ
く、かつ酸化物の平均の大きさが、５μｍより小さいこ
とを特徴とする、請求項１ないし１１の１つに記載の方
法。 - 【請求項１３】 処理すべき層の製造のために、化合物
材料を利用し、この化合物材料が、一次アルミニウム混
晶、共融シリコンからなる粗いないしきわめて細かいネ
ットワーク、一次シリコン析出物及び／又は埋め込まれ
たシリコン粒子、及びＭｇ２Ｓｉ及び酸化物のような金
属間相からなる不均一層組織を有し、その際、一次シリ
コン析出物又は埋め込まれたシリコン粒子の平均の大き
さが、１０μｍより小さく、かつ酸化物の平均の大きさ
が、５μｍより小さいことを特徴とする、請求項１ない
し１２の１つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19840118 | 1998-09-03 | ||
| DE19924494A DE19924494C2 (de) | 1998-09-03 | 1999-05-28 | Verfahren zur Oberflächenbearbeitung einer tribologischen Schicht |
| DE19840118.3 | 1999-05-28 | ||
| DE19924494.4 | 1999-05-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000104179A true JP2000104179A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=26048587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11281865A Pending JP2000104179A (ja) | 1998-09-03 | 1999-08-27 | 摩擦学的層を表面処理する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0985475B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000104179A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109277770A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-29 | 河南富莱格超硬材料有限公司 | 金刚石涂层刀具表面处理方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4202751A1 (de) * | 1992-01-31 | 1993-08-05 | Mapal Fab Praezision | Einmesser-reibahle |
| US5191864A (en) * | 1992-02-03 | 1993-03-09 | Briggs & Stratton Corporation | Engine cylinder bore |
| DE59201549D1 (de) * | 1992-04-11 | 1995-04-06 | Gehring Gmbh & Co Maschf | Verfahren zur Feinbearbeitung von Werkstück-Oberflächen. |
| US5466906A (en) * | 1994-04-08 | 1995-11-14 | Ford Motor Company | Process for coating automotive engine cylinders |
| DE9422167U1 (de) * | 1994-10-28 | 1999-05-12 | Daimler Chrysler Ag | In ein Kurbelgehäuse einer Hubkolbenmaschine eingegossene Zylinderlaufbüchse aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung |
-
1999
- 1999-08-05 EP EP19990115471 patent/EP0985475B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-27 JP JP11281865A patent/JP2000104179A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0985475A1 (de) | 2000-03-15 |
| EP0985475B1 (de) | 2002-03-06 |
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