WO2002061153A1 - Verfahren zur vorbehandlung eines ringträgers vor dem alfinieren - Google Patents

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    • C21D9/40—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races

Definitions

  • the invention relates to a method for the pretreatment of a ring carrier for aluminum pistons before the alfining.
  • the groove for the first piston ring is usually protected against wear by cast-in reinforcements made of austenitic cast iron, which are referred to as ring carriers.
  • a good connection between the ring carrier and the base material of the piston is essential when pouring. Before the piston is manufactured, this connection is created by a so-called ALFIN layer, a layer of iron aluminides, which is created by immersing the ring carrier in an AlSi melt. So that the layer can form optimally and later there is a good bond between the ring carrier and the aluminum material, the surface of the iron material must be oxide-free.
  • the invention is therefore concerned with the problem of producing a surface of the ring carrier which is as oxide-free as possible before the alfining. This problem is solved by a method according to claim 1. Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.
  • Comparable heat treatments under a hydrogen atmosphere are known for cold-formed austenitic steels, e.g. for corrugated hoses.
  • Annealing in a vacuum or in a hydrogen atmosphere creates a shiny metallic surface.
  • the previously necessary blasting can therefore be dispensed with.
  • the annealing temperature is preferably between 1000 C and o 1130 C. Then a period of 5 - 20 minutes is sufficient
  • the cooling rate after annealing should at least
  • the glow in a vacuum should be at the lowest possible pressure
  • —3 —6 take place, preferably at 10 to 10 mbar.
  • the method can also be used for cooled ring carriers in addition to uncooled ring carriers, i.e. for ring bearers in which radial cooling of this area by motor oil takes place radially inside the ring bearer back through a welded sheet metal cooling channel.

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Abstract

Ein Ringträger soll vor dem Umgießen mit Kolbenwerkstoff möglichst oxidfrei sein. Hierzu wird der Ringträger nach dem Verschweißen von Ringträger und Stahlblechteil im Vakuum oder in Wasserstoffatmosphäre geglüht.

Description

Verfahren zur Vorbehandlung eines Ringträgers vor dem Alfinieren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung eines Ringträgers für Aluminiumkolben vor dem Alfinieren.
Bei Aluminiumkolben von Dieselmotoren wird die Nut für den ersten Kolbenring im Regelfall durch eingegossene Bewehrungen aus austenitischem Gußeisen, die als Ringträger bezeichnet werden, gegen Verschleiß geschützt.
Wesentlich beim Eingießen ist eine gute Verbindung zwischen Ringträger und Grundwerkstoff des Kolbens. Diese Verbindung wird vor der Herstellung des Kolbens durch eine sogenannte ALFIN-Schicht erzeugt, eine Schicht aus Eisenaluminiden, die durch Tauchen des Ringträgers in einer AlSi-Schmelze entsteht. Damit die Schicht sich optimal ausbilden kann und später eine gute Bindung zwischen Ringträger und Aluminiumwerkstoff vorliegt muß die Oberfläche des Eisenwerkstoffs oxidfrei sein.
Bekannt ist es, den Ringträger vor dem Tauchen zu strahlen, um Oxide zu entfernen. Allerdings führt dieses Verfahren nicht immer zu befriedigenden Ergebnissen.
Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, vor dem Alfinieren eine möglichst oxidfreie Oberfläche des Ringträgers herzustellen. Dieses Problem wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche .
Vergleichbare Wärmebehandlungen unter Wasserstoffatmosphare sind bekannt für kaltumgeformte austenitische Stähle, z.B. für Wellschläuche.
Durch das Glühen im Vakuum oder in Wasserstoffatmosphare entsteht eine metallisch blanke Oberfläche. Auf das bisher notwendige Strahlen kann daher verzichtet werden. o Die Glühtemperatur liegt vorzugsweise zwischen 1000 C und o 1130 C. Dann genügt ein Zeitraum von 5 - 20 Minuten auf
Temperatur . Bei niedrigeren Temperaturen im Bereich von o o
900 C bis 950 C muß der Zeitraum auf Temperatur auf bis zu
1 Stunde ausgedehnt werden.
Die Abkühlgeschwindigkeit nach dem Glühen soll mindestens
2 K/min betragen und liegt vorzugsweise über 5 K/min. Hierdurch wird ein Zerfall der üblicherweise austenitischen Gefügestruktur des Ringträgers vermieden.
Das Glühen im Vakuum soll bei möglichst niedrigem Druck
—3 —6 stattfinden, vorzugsweise bei 10 bis 10 mbar.
Selbstverständlich ist das Verfahren außer für ungekühlte Ringträger auch für gekühlte Ringträger anwendbar, d.h. für Ringträger, bei denen radial innerhalb des Ringträgerrük- kens durch einen angeschweißten Blechkühlkanal eine direkte Kühlung dieses Bereichs durch Motoröl erfolgt .

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Vorbehandlung von Ringträgern von
Aluminiumkolben vor dem Alfinieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringträger im Vakuum oder in wasserstoff- haltiger reduzierender Atmosphäre bei Temperatu- o o ren zwischen 900 C und 1130 C geglüht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Glühen über einen Zeitraum von 5 bis
10 Minuten erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichne , daß nach dem Glühen eine Abkühlgeschwindigkeit von >5 K/min eingestellt wird, um Austenitzerfall zu vermeiden.
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