WO2008031468A2 - Nasse zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter oberfläche - Google Patents

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    • F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
    • F16J10/04—Running faces; Liners

Definitions

  • the present invention relates to wet cylinder liners made of a cast iron alloy for internal combustion engines or internal combustion engines and a method for producing the aforementioned cylinder liners and their use.
  • the invention relates to wet cylinder liners, which find application in commercial vehicle engines.
  • Cylinder liners are usually made of gray cast iron, partly of vermicular cast iron, but also of steel.
  • the engine block of internal combustion engines or internal combustion engines is usually made of a cast iron or aluminum alloy, cast iron, steel or light metal.
  • As liners materials are wear-resistant metals or metal alloys.
  • DE 100 19 793 C1 describes a preparation of thermally sprayed cylinder liners made of steel or aluminum or silicon alloys.
  • the cylinder liner has the task to minimize the wear between the piston rings and the cylinder wall, to dissipate the heat of combustion and to improve the mechanical stability of the system during operation.
  • Aluminum-silicon cylinder liners Silitec ®
  • block alloys Allusil ® , Lokasil ®
  • the object of the present invention is therefore to find a cost-effective combination of materials, the complex tasks of a wet cylinder liner, especially those for installation as a non-cast cylinder liner in reciprocating engines, with respect to the mechanics, the tribology on the inside, so for example friction, Lubrication and wear, and the cavitation united on the outside.
  • This object is achieved by a cylinder liner according to claim 1, a method according to claim 25 and by a use according to claim 53.
  • a cylinder liner according to the invention consists of a cast base made of a cast iron alloy, which has a thermal spray coating of an iron-based alloy as a coating with a layer thickness of 1 .mu.m to 1000 .mu.m on at least one outer surface region.
  • the cylinder liner is not only coated in the coolant area, but the coated area is extended to the collar of the cylinder liner. This is necessary if cavitation between the upper two O-rings is to be expected.
  • the thermal spraying method for applying the coating is preferably arc spraying, wherein preferably argon, helium, hydrogen, nitrogen, compressed air or a mixture thereof is used as the atomizing gas.
  • the coating is applied as a wire-shaped material.
  • the wire-shaped material is in one embodiment a solid wire. In another embodiment, the wire-shaped material is a filler wire.
  • the coating has a smoothing finishing z. B. experienced by grinding, turning or shot peening.
  • the coating has a hardness of 200-500 HVI.
  • the coating optionally contains oxides, preferably in a concentration of 1 to 20% by volume.
  • the coating has a roughness Rz to DIN EN ISO 4288 of greater than 130 microns.
  • the iron alloys are selected from the group consisting of FeCr and FeNi.
  • the iron-based alloy coating material may be selected from the group consisting of unalloyed or alloyed carbon steels, wherein the carbon content of the carbon steel is preferably between 0.2 and 1.5% by weight, preferably 0.5 to 1.5, and more preferably 0.7 to 0.9 wt .-%, is.
  • the iron-based alloy may contain chromium in a concentration of 1 to 25% by weight.
  • the iron-base alloy may contain nickel in a concentration of 1 to 25% by weight.
  • the iron-based alloy may contain cobalt in a concentration of 1 to 25 wt .-%.
  • copper may be contained in a concentration of 1 to 10% by weight.
  • aluminum is contained in the iron-base alloy in a concentration of 1 to 10% by weight.
  • Yttrium may optionally be included in a concentration of 0 to a maximum of 2% by weight.
  • the iron-base alloy contains two or more of the elements chromium, nickel, cobalt, copper, aluminum and yttrium, the sum of the concentrations of these alloying elements is at most 45% by weight, preferably 35% by weight, particularly preferably 25% by weight.
  • the coating is subsequently sealed by means of inorganic or organic materials.
  • the cylinder liner is a pretreated cylinder liner.
  • the pretreatment is preferably carried out by sandblasting.
  • a method for applying a coating to at least one outer surface region of a workpiece having a cast base made of a cast iron alloy, in particular a wet cylinder liner comprising the following step: Applying a thermal spray coating of an iron-based alloy as a coating on the at least one outer surface region, wherein the layer thickness is 1 to 1000 .mu.m, preferably 100 to 300 .mu.m.
  • the thermal spray process is electric arc wire spraying.
  • the coating material is preferably made of materials as indicated above.
  • the coating material is wire-shaped, so that, unlike with powdery starting materials, complete melting of the material is ensured.
  • the wire-shaped material is a solid wire.
  • the wire-shaped material is a filler wire.
  • the coating has a hardness of 200 to 500 HVI.
  • the coating may contain oxides, preferably 1 to 20% by volume.
  • the coating has a roughness Rz according to DIN EN ISO 4288 of greater than 130 ⁇ m.
  • the workpiece is pretreated in a preceding step.
  • Pre-treatment may be by sand blasting, optionally followed by oil-free high pressure sand blasting.
  • Sandblasting can be associated with rough cutting.
  • the pretreatment may also be carried out by means of etching with at least one halogen-containing solvent, for example Freon.
  • the applied coating undergoes smoothing post-processing, such as grinding, turning, or shot peening.
  • the coating is subsequently sealed in one embodiment by means of inorganic or organic materials.
  • any desired cylinder liner with a cast base made of an iron casting alloy can be used.
  • Cylinder liners made of GJL, GJV, GJS or cast steel are preferably used.
  • GJV is a cast iron with vermicular graphite formation.
  • GJS is a cast iron with "spherical" graphite formation
  • GJL is a cast iron with lamellar graphite formation.
  • FIG. 1 shows a section through an exemplary wet cylinder liner (2) with cylinder surface (1) in a cylinder (3).
  • the coolant area (5) is sealed by means of seals, O-rings, (4).
  • the cylinder liner (2) is equipped according to the invention with a coating (6) in at least one outdoor area.
  • a cylinder liner with cast base made of a cast iron alloy is pretreated by sand blasting. Subsequently, a wire-shaped unalloyed steel with a carbon content of 0.8 wt .-% is applied to the outside at the critical cavitation endangered areas in the arc spraying process with nitrogen as a sputtering gas.
  • the layer thickness of the coating after grinding is on average 250 ⁇ m.
  • a cylinder liner with cast base made of a cast iron alloy is pretreated by sand blasting. Subsequently, on the outside at the critical cavitation endangered areas up to the collar of the cylinder liner in Arc spraying with nitrogen as a sputtering gas a wire-shaped steel with a nickel content of 14 wt .-% and a carbon content of 0.7 wt .-% applied.
  • the layer thickness of the coating is on average 300 ⁇ m after shot peening.
  • the cylinder liner according to the invention has optimum surface properties, so that it resists the wear caused by cavitation or reduces it to a tolerable level.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine nasse Zylinderlaufbuchse, welche einen gegossenen Grundkörper aufweist aus einer Eisengusslegierung, die auf mindestens einem äußerem Oberflächenbereich eine thermische Spritzschicht aus einer Eisenbasislegierung als Beschichtung mit einer Schichtdicke von 1 μm bis 1000 μm aufweist.

Description

Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche
Die vorliegende Erfindung betrifft nasse Zylinderlaufbuchsen aus einer Eisengusslegierung für Verbrennungskraftmaschinen oder Verbrennungsmotoren und ein Verfahren zur Herstellung der vorgenannten Zylinderlaufbuchsen sowie deren Verwendung. Insbesondere betrifft die Erfindung nasse Zylinderlaufbuchsen, die in NKW-Motoren Anwendung finden.
Zylinderlaufbuchsen werden üblicherweise aus Grauguss, teilweise aus Vermikularguss, aber auch aus Stahl hergestellt. Der Motorblock von Verbrennungskraftmaschinen oder Verbrennungsmotoren besteht üblicherweise aus einer Gusseisen- oder Aluminiumlegierung, aus Gusswerkstoffen, Stahl oder Leichtmetall. Als Laufbuchsen Werkstoffe dienen verschleißfeste Metalle oder Metalllegierungen. Beispielsweise beschreibt DE 100 19 793 Cl eine Herstellungen von thermisch gespritzten Zylinderlaufbuchsen aus Stahl- bzw. Aluminium- oder Siliziumlegierungen.
Die Zylinderlaufbuchse hat die Aufgabe, den Verschleiß zwischen Kolbenringen und Zylinderwand zu minimieren, die Verbrennungswärme abzuleiten und die mechanische Stabilität des Systems im Betrieb zu verbessern. Aluminium-Silizium-Zylinderlaufbuchsen (Silitec®) oder aus Blocklegierungen (Alusil®, Lokasil®) besitzen eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Aufgrund der hohen mechanischen Belastung bei neuen Motoren mit Benzindirekteinspritzung sind die mechanischen Festigkeitswerte mit konventionellen Aluminium-Silizium-Legierungen allerdings grenzlastig.
In der DE 196 05 946 Cl wird ein Herstellungsverfahren für Zylinderlaufbuchsen offenbart, mit dem eine Zylinderlaufbuchse bei hoher Verschleißfestigkeit einfach und kostengünstig mit optimal dünner Wandstärke hergestellt werden kann und anschließend als eigenständiges Bauteil in einem Motorblock einsetzbar ist. Nasse Zylinderlaufbuchsen, die häufig in NKW-Motoren verwendet werden, zeigen an ihrer Außenseite Kavitation, die je nach Ausmaß die Funktion des Motors gefährden kann. Die Kavitation, an der wasserseitigen Oberfläche von Zylinderlaufbuchsen wird derart angenommen, dass durch die Kolbensekundärbewegung eine Schwingung der Zylinderwandung angeregt wird, so dass der lokale Druck des Wassers an der Oberfläche zyklisch schwankt. Wird nun eine kritische Amplitude und Frequenz erreicht, so wird der Druck so schnell reduziert, dass der Dampfdruck des Wassers lokal unterschritten wird und eine Dampfblase auf der Metalloberfläche entsteht. Im nächsten Moment, beim Zurückschwingen der Wandung, erhöht sich der Druck wieder über den Dampfdruck und die Dampfblase zerfallt explosionsartig. Durch diese mikroskopischen Explosionen wird an der Zylinderwandung wasserseitig ein starker Verschleiß erzeugt.
Im Stand der Technik versucht man diesen Verschleiß durch verschiedene Maßnahmen zu minimieren. Beispielsweise werden Zusätze zum Kühlmittel gegeben, die den Dampfdruck des Kühlmittels positiv beeinflussen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass der Motorenbetreiber immer genau dieses Mittel nachfüllen muss, was im globalen Verkehr nicht garantiert werden kann. Eine andere Maßnahme ist die Optimierung des Kolbens, insbesondere die Verringerung des Kolbeneinbauspiels. Das führt jedoch zu einer erhöhten Fressneigung. Zusätzlich sind die engeren Toleranzen kostenintensiv. Weiter wird versucht, das E-Modul des Zylinderwerkstoffs z. B. durch Verwendung von Vermikularguss oder Stahl zu erhöhen. Diese Varianten sind jedoch beide äußerst kostenintensiv. Auch eine Plasma- Beschichtung der Außenseite der Buchse mit einem NiCrAlY- Werkstoff zieht erhebliche Kosten mit sich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine kostengünstige Werkstoffkombination zu finden, die die komplexen Aufgaben einer nassen Zylinderlaufbuchse, insbesondere solche für den Einbau als nicht eingegossene Zylinderlaufbuchse in Hubkolbenmotoren, im Bezug auf die Mechanik, die Tribologie auf der Innenseite, also beispielsweise Reibung, Schmierung und Verschleiß, und die Kavitation auf der Außenseite vereint. Diese Aufgabe wird durch eine Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 25 sowie durch eine Verwendung gemäß Anspruch 53 gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung enthalten.
Eine erfindungsgemäße Zylinderlaufbuchse besteht aus einem gegossenem Grundkörper aus einer Eisengusslegierung, die auf mindestens einem äußeren Oberflächenbereich eine thermische Spritzschicht aus einer Eisenbasislegierung als Beschichtung mit einer Schichtdicke von 1 μm bis 1000 μm aufweist. Wenn es die Anwendung im Motor erfordert, ist die Zylinderlaufbuchse nicht ausschließlich im Kühlmittelbereich beschichtet, sondern der beschichtet Bereich ist bis zum Bund der Zylinderlaufbuchse verlängert. Dies ist dann erforderlich, wenn auch mit Kavitation zwischen den oberen beiden O-Ringen zu rechnen ist.
Das thermische Spritzverfahren zur Auftragung der Beschichtung ist bevorzugt Lichtbogenspritzen, wobei vorzugsweise Argon, Helium, Wasserstoff, Stickstoff, Druckluft oder ein Gemisch daraus als Zerstäubergas verwendet wird.
Bevorzugt ist die Beschichtung als drahtförmiger Werkstoff aufgebracht. Der drahtförmige Werkstoff ist in einer Ausführungsform ein Volldraht. In einer anderen Ausführungsform ist der drahtförmige Werkstoff ein Fülldraht.
Optional hat die Beschichtung eine glättende Nachbearbeitung z. B. durch Schleifen, Drehen oder Kugelstrahlen erfahren.
Die Beschichtung weist in einer Ausführungsform eine Härte von 200 - 500 HVl auf.
Die Beschichtung enthält optional Oxide, bevorzugt in einer Konzentration von 1 bis 20 Vol.-%.
In einer Ausführungsform weist die Beschichtung eine Rauheit Rz nach DIN EN ISO 4288 von größer als 130 μm auf. In einer Ausführungsform sind die Eisenlegierungen aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus FeCr und FeNi. Ebenso kann der Eisenbasislegierung-Beschichtungswerkstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus unlegierten oder legierten Kohlenstoffstählen, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffstahls bevorzugt zwischen 0,2 und 1,5 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 1,5 und besonders bevorzugt bei 0,7 bis 0,9 Gew.-%, liegt.
Optional kann die Eisenbasislegierung Chrom in einer Konzentration von 1 bis 25 Gew.-% enthalten. Weiterhin kann die Eisenbasislegierung Nickel in einer Konzentration von 1 bis 25 Gew.-% enthalten. Ebenso kann die Eisenbasislegierung Cobalt in einer Konzentration von 1 bis 25 Gew.-% enthalten. In der Eisenbasislegierung kann Kupfer in einer Konzentration von 1 bis 10 Gew.-% enthalten sein. In einer Ausführungsform ist in der Eisenbasislegierung Aluminium in einer Konzentration von 1 bis 10 Gew.-% enthalten. Yttrium kann in einer Konzentration von 0 bis maximal 2 Gew.-% optional enthalten sein. Enthält die Eisenbasislegierung zwei oder mehr der Elemente Chrom, Nickel, Cobalt, Kupfer, Aluminium und Yttrium, so beträgt die Summe der Konzentrationen dieser Legierungselemente maximal 45 Gew.-%, bevorzugt 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 25 Gew.-%.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Beschichtung mittels anorganischer oder organischer Werkstoffe nachträglich versiegelt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Zylinderlaufbuchse eine vorbehandelte Zylinderlaufbuchse. Bevorzugt wird die Vorbehandlung durch Sandstrahlen durchgeführt.
Die obige Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf mindestens einen äußeren Oberflächenbereich eines Werkstücks mit einem gegossenen Grundkörper aus einer Eisengusslegierung, insbesondere einer nassen Zylinderlaufbuchse, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfasst: Auftragen einer thermischen Spritzschicht aus einer Eisenbasislegierung als Beschichtung auf den mindestens einen äußeren Oberflächenbereich, wobei die Schichtdicke 1 bis 1000 μm, bevorzugt 100 bis 300 μm, beträgt. In einer Ausführungsform ist das thermische Spritzverfahren Lichtbogendrahtspritzen.
Der Beschichtungswerkstoff besteht vorzugsweise aus Materialien wie oben angegeben. In einer Ausführungsform ist der Beschichtungswerkstoff drahtförmig, so dass anders als bei pulverförmigen Ausgangswerkstoffen ein vollständiges Aufschmelzen des Werkstoffs gewährleistet ist. Bevorzugt ist der drahtförmige Werkstoff ein Volldraht. Ebenso bevorzugt ist der drahtförmige Werkstoff ein Fülldraht.
In einer Ausführungsform weist die Beschichtung eine Härte von 200 bis 500 HVl auf.
Optional kann die Beschichtung Oxide enthalten, bevorzugt 1 bis 20 Vol.-%.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Beschichtung eine Rauheit Rz nach DIN EN ISO 4288 von größer 130 μm auf.
Optional wird das Werkstück in einem vorangehenden Schritt vorbehandelt. Das Vorbehandeln kann mittels Sandstrahlen, optional gefolgt von einem ölfreien Hochdruck- Sandstrahlen, erfolgen. Das Sandstrahlen kann mit Grobspanen verbunden sein. Das Vorbehandeln kann weiterhin mittels Ätzen mit mindestens einem halogenhaltigen Lösungsmittel, beispielsweise Freon, erfolgen.
In einer Ausführungsform erfährt die aufgebrachte Beschichtung eine glättende Nachbearbeitung, wie Schleifen, Drehen oder Kugelstrahlen.
Die Beschichtung wird in einer Ausführungsform mittels anorganischer oder organischer Werkstoffe nachträglich versiegelt. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann jede beliebige Zylinderlaufbuchse mit einem gegossenen Grundkörper aus einer Eisengusslegierung verwendet werden. Vorzugsweise werden Zylinderlaufbuchsen aus GJL, GJV, GJS oder Stahlguss verwendet. Bei GJV handelt es um ein Gusseisen mit vermicularer Graphitausbildung. GJS ist ein Gusseisen mit „kugelförmiger" Graphitausbildung. GJL ist ein Gusseisen mit lamellarer Graphitausbildung.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine beispielhafte nasse Zylinderlaufbuchse (2) mit Zylinderlauffläche (1) in einem Zylinder (3). Der Kühlmittelbereich (5) ist mittels Dichtungen, O-Ringe, (4) abgedichtet. Die Zylinderlaufbuchse (2) ist erfindungsgemäß mit einer Beschichtung (6) in mindestens einem Außenbereich ausgestattet.
Die Erfindung wird nun anhand des beigefügten Beispiels näher erläutert, ohne diese jedoch darauf einzuschränken.
Beispiel 1 (erfindungsgemäß)
Eine Zylinderlaufbuchse mit gegossenem Grundkörper aus einer Eisengusslegierung wird mittels Sandstrahlen vorbehandelt. Anschließend wird auf der Außenseite an den kritischen kavitationsgefährdeten Bereichen im Lichtbogenspritzverfahren mit Stickstoff als Zerstäubergas ein drahtförmiger unlegierter Stahl mit einem Kohlenstoffanteil von 0,8 Gew.-% aufgebracht. Die Schichtdicke der Beschichtung beträgt nach einem Schleifen durchschnittlich 250 μm.
Beispiel 2 ('erfindungsgemäß')
Eine Zylinderlaufbuchse mit gegossenem Grundkörper aus einer Eisengusslegierung wird mittels Sandstrahlen vorbehandelt. Anschließend wird auf der Außenseite an den kritischen kavitationsgefährdeten Bereichen bis zum Bund der Zylinderlaufbuchse im Lichtbogenspritzverfahren mit Stickstoff als Zerstäubergas ein drahtförmiger Stahl mit einem Nickelanteil von 14 Gew.-% und einem Kohlenstoffanteil von 0,7 Gew.-% aufgebracht. Die Schichtdicke der Beschichtung beträgt nach einem Kugelstrahlen durchschnittlich 300 μm.
Die erfindungsgemäße Zylinderlaufbuchse besitzt optimale Oberflächeneigenschaften, so dass sie dem durch Kavitation verursachten Verschleiß widersteht bzw. ihn auf ein tolerierbares Maß verringert.

Claims

Ansprüche
1. Nasse Zylinderlaufbuchse, aufweisend einen gegossenen Grundkörper aus einer Eisengusslegierung, die auf mindestens einem äußerem Oberflächenbereich eine
5 thermische Spritzschicht aus einer Eisenbasislegierung als Beschichtung mit einer
Schichtdicke von 1 μm bis 1000 μm aufweist.
2. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Beschichtung eine Härte von 200 bis 500 HVl aufweist.
10
3. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Beschichtung Oxide enthält.
4. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1 und 3 wobei die Beschichtung 1 bis 20 Vol.-% Oxide enthält.
15
5. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Beschichtung eine Rauheit Rz größer 130 μm aufweist.
6. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1 und 5, wobei ein drahtförmiger Werkstoff 0 durch das thermische Spritzverfahren aufgetragen wird.
7. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1 und 6, wobei der drahtfÖrmige Werkstoff ein Volldraht ist.
25 8. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1 und 6, wobei der drahtfÖrmige Werkstoff ein Fülldraht ist.
9. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Beschichtung eine glättende Nachbearbeitung erfahren hat, die aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus !0 Schleifen, Drehen und Kugelstrahlen.
10. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1, wobei das Spritzverfahren das Lichtbogenspritzverfahren ist.
11. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Eisenbasislegierung-Beschichtungswerkstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus unlegierten Kohlenstoffstählen.
12. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 11, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffstahls zwischen 0,2 und 1,5 Gew.-% liegt
13. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 12, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffstahls zwischen 0,5 und 1,5 Gew.-% liegt.
14. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 13, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffstahls 0,7 bis 0,9 Gew.-% beträgt.
15. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Chrom zwischen 1 und 25 Gew.-% enthält.
16. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Nickel zwischen 1 und 25 Gew.-% enthält.
17. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Cobalt zwischen 1 und 25 Gew.-% enthält.
18. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Kupfer zwischen 1 und 10 Gew.-% enthält.
19. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Aluminium zwischen 1 und 10 Gew.-% enthält.
20. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenbasislegierung Yttrium in einer Konzentration von 0 bis maximal 2 Gew.-% enthält.
21. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 1, wobei die Eisenlegierung aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus FeCr und FeNi.
22. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung mittels anorganischer oder organischer Werkstoffe nachträglich versiegelt ist.
23. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zylinderlaufbuchse eine vorbehandelte Zylinderlaufbuchse ist.
24. Nasse Zylinderlaufbuchse gemäß Anspruch 23, wobei die Vorbehandlung durch Sandstrahlen durchgeführt ist.
25. Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf mindestens einen äußeren Oberflächenbereich eines Werkstücks mit einem gegossenen Grundkörper aus einer Eisengusslegierung, insbesondere einer nassen Zylinderlaufbuch.se, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfasst:
- Auftragen einer thermischen Spritzschicht aus einer Eisenbasislegierung als Beschichtung auf den mindestens einen äußeren Oberflächenbereich, wobei die Schichtdicke 1 bis 1000 μm beträgt.
26. Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei ein drahtförmiger Werkstoff durch das thermische Spritzverfahren aufgetragen wird.
27. Verfahren gemäß Anspruch 26, wobei der drahtförmige Werkstoff ein Volldraht ist.
28. Verfahren gemäß Anspruch 26, wobei der drahtförmige Werkstoff ein Fülldraht ist.
29. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei das thermische Spritzverfahren Lichtbogendrahtspritzen ist.
30. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei die Beschichtung eine Härte von 200 bis 500 HVl aufweist.
31. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei die Beschichtung Oxide enthält.
32. Verfahren gemäß Anspruch 31, wobei die Beschichtung 1 bis 20 Vol.-% Oxide enthält.
33. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei die Beschichtung eine Rauheit Rz von größer 130 μm aufweist.
34. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 25 bis 29, wobei das Werkstück vorbehandelt wird.
35. Verfahren gemäß Anspruch 34, wobei das Vorbehandeln mittels Sandstrahlen oder mittels Ätzen mit mindestens einem halogenhaltigen Lösungsmittel erfolgt.
36. Verfahren gemäß Anspruch 35, wobei dem Sandstrahlen ein ölfreies Hochdruck- Sandstrahlen folgt.
37. Verfahren gemäß Anspruch 35, wobei das Sandstrahlen mit Grobspanen verbunden ist.
38. Verfahren gemäß Anspruch 35, wobei das halogenhaltige Lösungsmittel Freon ist.
39. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 38, wobei die aufgebrachte Beschichtung eine glättende Nachbearbeitung, wie Schleifen, Drehen oder Kugelstrahlen, erfährt.
40. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 39, wobei der Eisenbasislegierung-Beschichtungswerkstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus unlegierten Kohlenstoffstählen.
41. Verfahren gemäß Anspruch 40, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffstahls zwischen 0,2 und 1,5 Gew.-% liegt.
42. Verfahren gemäß Anspruch 41, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffstahls zwischen 0,5 und 1,5 Gew.-% liegt.
43. Verfahren gemäß Anspruch 42, wobei der Kohlenstoffgehalt des Kohlenstoffstahls zwischen 0,7 und 0,9 Gew.-% liegt.
44. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 39, wobei der Eisenbasislegierung-Beschichtungswerkstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus unlegierten Kohlenstoffstählen.
45. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 39, wobei die Eisenbasislegierung Chrom in einer Konzentration von 1 bis 25 Gew.-% enthält.
46. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 39, wobei die
Eisenbasislegierung Nickel in einer Konzentration von 1 bis 25 Gew.-% enthält.
47. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 39, wobei die Eisenbasislegierung Cobalt in einer Konzentration von 1 bis 25 Gew.-% enthält.
48. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 39, wobei die Eisenbasislegierung Kupfer in einer Konzentration von 1 bis 10 Gew.-% enthält.
49. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 39, wobei die Eisenbasislegierung Aluminium in einer Konzentration von 1 bis 10 Gew.-% enthält.
50. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 39, wobei die Eisenbasislegierung Yttrium in einer Konzentration von 0 bis maximal 2 Gew.-% enthält.
51. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 39, wobei die Eisenlegierung aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus FeCr und FeNi.
52. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 51, wobei die Beschichtung in einem weiteren Schritt mittels anorganischer oder organischer Werkstoffe versiegelt wird.
53. Verwendung der Zylinderlaufbuchse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 24 in Motorblöcken von Verbrennungskraftmaschinen.
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