WO2018091183A1 - Komponente, die zum führen und/oder speichern von zumindest einem fluid und insbesondere für eine brennstoffeinspritzanlage dient, brennstoffeinspritzanlage und verfahren zur herstellung einer komponente - Google Patents

Komponente, die zum führen und/oder speichern von zumindest einem fluid und insbesondere für eine brennstoffeinspritzanlage dient, brennstoffeinspritzanlage und verfahren zur herstellung einer komponente Download PDF

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Klaus Lang
Thomas Woehrle
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Definitions

  • Component which serves to guide and / or store at least one fluid and in particular for a fuel injection system, fuel injection system and method for producing a component
  • the invention relates to a component which serves to guide and / or store at least one fluid, and to a method for producing such a component.
  • the invention relates to the field of components for fuel injection systems, wherein the component may be, for example, a fuel distributor, in particular a fuel distributor rail.
  • a fuel distributor for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines is known.
  • the known fuel distributor comprises a manifold. It has already been recognized that for high pressure applications, a fuel rail can be used, which is formed of steel. As a result, a compressive strength for pressures of more than 15 MPa (150 bar) can be achieved.
  • Such a high-pressure steel rail can be produced as a soldering rail.
  • a steel tube serves as a base to which the individual components, in particular caps, screw-on, a high pressure port and the interfaces to the injection valves, are soldered. Furthermore, the problem has already been recognized in this regard that occur during operation mechanical stresses in the rail. If the rail made of steel is fastened to a cylinder head, which is usually made of aluminum, the heating of the engine causes thermal expansion, which expands the rail, which generates tension in the rail. To solve this problem, it is proposed that the manifold so
  • holders for the manifold can be designed so that the axial length compensation is possible.
  • Fuel injection system according to the invention with the features of claim 11 and the inventive method with the features of claim 12 have the advantage that an improved design is made possible, which in particular allows a high mechanical stability and especially an increase of the system pressure.
  • the component can be used as a high-pressure-pressure
  • a further increase in the system pressure can be achieved by the diffusion of nitrogen into the main body.
  • this has a positive effect, inter alia, on pollutant emissions from an internal combustion engine, since an increased pollutant emissions can be achieved with increased system pressure, which means that increasing demands can be made in this regard.
  • a further increase in pressure requires a higher mechanical strength, in particular with regard to the yield strength and the tensile strength of the used
  • an inserted material is for example an austenitic stainless steel with the material number 1.4301 in question.
  • the steel with the material number 1.4301, while preserving the corrosion resistance can be achieved here by means of high-temperature nitriding.
  • the material can be enriched either locally in the edge region or continuously with nitrogen. This will cause a further increase in system pressure
  • thermochemical heat treatment process in particular for increasing the operating pressure in fuel distributor strips, in particular in a tubular
  • Stainless steels serves, a diffusion of 0, 1% to 1% nitrogen can take place.
  • Ferritic, martensitic, austenitic and duplex steels can be used as stainless steels.
  • the treatment method can be designed so that when increased
  • Strength in particular improved yield strength and higher tensile strength, the corrosion resistance and dimensional stability of the material are maintained. This requires a precise control and / or coordination of the process parameters, in particular the time, temperature and the gas atmosphere, for example one
  • Nitrogen pressure as well as defined quenching conditions. Especially the
  • Quenching conditions are chosen in an advantageous manner so that the formation of chromium nitride largely prevented and the delay is minimized.
  • a process temperature of the treatment process may be set up between 1,000 0 1,300 0 C and C are, respectively, wherein the nitrogen partial pressure is between 0.05 MPa (0.5 bar) and about 0.5 MPa (5 bar).
  • a quenching pressure may be between 0.6 MPa (6 bar) and 2 MPa (20 bar), with the quench medium consisting of nitrogen, argon and / or helium.
  • a process time when embroidering can be between 15 minutes and 12 hours.
  • a division of the process time to several sections or a temporary interruption of the embroidering is conceivable, if appropriate in the respective application.
  • Fig. 2 is a flat sample in a schematic representation for explaining the
  • Fig. 3 is a diagram for explaining the operation and to describe a possible embodiment of the invention.
  • Fig. 4 is a diagram for explaining the operation and for describing a possible embodiment of the invention in comparison with a conventional one
  • FIG. 1 shows a fuel injection system 1 with a fuel distributor 2
  • a pump assembly 6 a backing pump and a high-pressure pump are preferably provided.
  • the fuel may be, in particular, a gasoline or a gasoline-based mixture.
  • high pressures are hereby desirable, with which the fuel from the tubular body 8 is guided to the individual injectors 3 to 5.
  • a plurality of inner spaces 13 can also be provided in order, for example, to guide and / or store a plurality of fluids.
  • component 2 can serve for guiding and / or storing at least one fluid.
  • other fluids may also be used as fuels, wherein optionally a correspondingly modified embodiment may be required.
  • component 2 may also be another Component, in particular to a line 9 and fuel line 9, act, which connects the pump 6 with the component 2 in this embodiment.
  • tubular base body 8 it is advantageous if a wall thickness 15 of its outer wall 14 remains limited. This results in advantages in terms of manufacturing costs, a weight, a space requirement and the like. In addition, this may optionally be ensured an improved manufacturability.
  • the increased stability of the tubular body 8 is characterized by a
  • At least the tubular base body 8 of the component 2 becomes a
  • Treatment method for the diffusion of nitrogen into the body 8 subjected there is a more or less deep diffusion of nitrogen into a stainless steel serving as a starting material.
  • the treatment method can be designed so that the diffusion of
  • a tensile test is carried out on the basis of a predetermined flat sample 10 to enable a component test.
  • the results obtained from this can then be transferred in a corresponding manner to the correspondingly treated steel of the tubular basic body 8 of component 2.
  • Fig. 2 shows a flat sample 10, which is made of a steel with the material number 1.4301.
  • a flat sample 10 is used for comparison, in which no such treatment for the diffusion of nitrogen has taken place. The dimensioning of this
  • Flat sample 10 is indicated in FIG. 2 in millimeters.
  • a sheet thickness of the flat sample 10 is chosen here at 0.8 mm.
  • the width of the test section is 16 mm, while the width for clamping in a testing machine is 32 mm.
  • the material with the material number 1.4301 is an austenitic RSH steel (X5CrNi18-10, AISI 304).
  • the flat samples 10 are in the annealed state of the material and have a shiny metallic appearance.
  • a tensile test on such an annealed flat sample 10 can be carried out, for example, with a static tensile testing machine, in particular the model Zwick Z100, which has a maximum load of 100 kN.
  • a fine elongation sensor with a gauge length of 40 mm can be used.
  • a modulus of elasticity E of 196 GPa can be used.
  • Test speeds can be set in the elastic range 10 MPa per second and in the elastic range 0.067 per second.
  • results of tensile tests with three flat samples 10 are shown, which are treated with the thermochemical treatment method for the inward diffusion of nitrogen.
  • a diffusion into the flat sample 10 is carried out.
  • the tension applied and measured by the tensile tester is hereby plotted on the ordinate, while the strain is plotted on the abscissa.
  • the three flat samples 10 are each loaded until fracture. Material characteristic values for the individual flat samples 10 are determined from the curves. Furthermore, the
  • Fig. 4 is a diagram for explaining the operation and description of a possible configuration in comparison with a conventional embodiment. Here, the average values of the material are shown in FIG. 4 values. The leftmost bar concerns the three treated with the thermochemical treatment method
  • the yield strength has increased by 90% through the thermochemical treatment process.
  • the tensile strength has changed due to the thermochemical
  • Treatment procedure increased by 30%. Furthermore, the deformation characteristics could be reduced by 30% through the thermochemical treatment process.

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Abstract

Eine Komponente (2), die zum Führen und/oder Speichern von zumindest einem Fluid und insbesondere für eine Brennstoffeinspritzanlage (1) dient, umfasst einen Grundkörper (8), der zumindest einen Innenraum umgibt, wobei das Fluid im Betrieb durch den Innenraum geführt und/oder in dem Innenraum gespeichert wird und wobei der Grundkörper (8) aus einem nicht rostenden Stahl gebildet ist. Hierbei ist der Grundkörper (8) mit einem thermochemischen Behandlungsverfahren zur Eindiffusion von Stickstoff in den Grundkörper (8) behandelt. Ferner wird eine Brennstoffeinspritzanlage (1) mit solch einer Komponente (2) angegeben. Des weiteren ist ein Verfahren zur Herstellung von solch einer Komponente (2) angegeben.

Description

Beschreibung Titel
Komponente, die zum Führen und/oder Speichern von zumindest einem Fluid und insbesondere für eine Brennstoffeinspritzanlage dient, Brennstoffeinspritzanlage und Verfahren zur Herstellung einer Komponente
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Komponente, die zum Führen und/oder Speichern von zumindest einem Fluid dient, und ein Verfahren zur Herstellung solch einer Komponente. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Komponenten für Brennstoffeinspritzanlagen, wobei es sich bei der Komponente beispielsweise um einen Brennstoffverteiler, insbesondere eine Brennstoffverteilerleiste, handeln kann. Aus der DE 10 2011 082 743 A1 ist ein Brennstoffverteiler für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen bekannt. Der bekannte Brennstoffverteiler umfasst ein Verteilerrohr. Hierbei ist bereits erkannt worden, dass für Hochdruckanwendungen eine Brennstoffverteilerleiste zum Einsatz kommen kann, die aus Stahl ausgebildet ist. Hierdurch kann eine Druckfestigkeit für Drücke von mehr als 15 MPa (150 bar) erreicht werden. Solch ein Hochdruckrail aus Stahl kann als Lötrail hergestellt werden. Hierbei dient ein Stahlrohr als Basis, an das die einzelnen Komponenten, insbesondere Verschlusskappen, Anschraubhalter, ein Hochdruckanschluss und die Schnittstellen zu den Einspritzventilen, angelötet werden. Ferner ist bereits diesbezüglich das Problem erkannt worden, dass im Betrieb mechanische Spannungen im Rail auftreten. Wird das aus Stahl bestehende Rail nämlich auf einem Zylinderkopf befestigt, der in der Regel aus Aluminium besteht, dann kommt es durch die Aufheizung des Motors zu thermischen Ausdehnungen, wodurch das Rail gedehnt wird, was Spannungen im Rail erzeugt. Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, das Verteilerrohr so
auszugestalten, dass ein axialer Längenausgleich ermöglicht ist. Ferner können Halter für das Verteilerrohr so ausgestaltet werden, dass der axiale Längenausgleich ermöglicht ist.
Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Komponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , die
erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung ermöglicht ist, die insbesondere eine hohe mechanische Stabilität und speziell eine Erhöhung des Systemdrucks ermöglicht.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Komponente, der im Anspruch 11 angegebenen Brennstoffeinspritzanlage und des im Anspruch 12 angegebenen Verfahrens möglich.
In vorteilhafter Weise kann die Komponente als hochinnendruckbeanspruchtes
beziehungsweise hochinnendruckbeanspruchbares Bauteil aus einem nicht rostenden stickstoffangereichertem Stahl ausgebildet werden. Ausgehend von einer Ausgestaltung, die beispielsweise für einen Innendruck von 20 MPa (200 bar) ausgelegt ist, kann durch die Eindiffusion von Stickstoff in den Grundkörper eine weitere Erhöhung des Systemdrucks erreicht werden. Für den Anwendungsfall einer Brennstoffeinspritzanlage wirkt sich dies unter anderem positiv hinsichtlich eines Schadstoffausstoßes einer Brennkraftmaschine aus, da mit einem erhöhten Systemdruck ein geringer Schadstoffausstoß erzielbar ist, wodurch diesbezüglich steigenden Anforderungen Rechnung getragen werden kann. Eine weitere Drucksteigerung erfordert jedoch eine höhere mechanische Beanspruchbarkeit, insbesondere hinsichtlich der Streckgrenze und der Zugfestigkeit des eingesetzten
Werkstoffs. Als eingesetzter Werkstoff kommt beispielsweise ein austenitischer nicht rostender Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4301 in Frage. Eine signifikante Steigerung von mechanischen Eigenschaften von austenistischen, nicht rostenden Stählen, wie
beispielsweise der Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4301 , bei gleichzeitigem Erhalt der Korrosionsbeständigkeit kann hier mittels Hochtemperaturnitrieren erreicht werden. Hierbei kann der Werkstoff entweder lokal im Randbereich oder durchgängig mit Stickstoff angereichert werden. Dadurch wird eine weitere Erhöhung des Systemdrucks,
insbesondere eines Brennstoffdrucks, ermöglicht.
Eine mögliche Durchführung des Behandlungsverfahrens ist wie folgt möglich. Durch das thermochemische Wärmebehandlungsverfahren, das insbesondere zur Erhöhung des Betriebsdrucks in Brennstoffverteilerleisten, insbesondere in einem rohrförmigen
Grundkörper beziehungsweise Brennstoffverteilerrohr und ähnlichen Komponenten aus nicht rostenden Stählen, dient, kann eine Eindiffusion von 0, 1 % bis 1 % Stickstoff erfolgen. Als nicht rostende Stähle können hierbei ferritische, martensitische, austenitische und Duplexstähle zum Einsatz kommen. Das Behandlungsverfahren kann dabei so ausgelegt werden, dass bei gesteigerter
Beanspruchbarkeit, insbesondere verbesserter Streckgrenze und höherer Zugfestigkeit, die Korrosionsbeständigkeit und die Maßhaltigkeit des Werkstoffs erhalten bleiben. Dies erfordert eine genaue Kontrolle und/oder Abstimmung der Verfahrensparameter, insbesondere der Zeit, Temperatur und der Gasatmosphäre, beispielsweise eines
Stickstoff drucks, sowie definierte Abschreckbedingungen. Speziell die
Abschreckbedingungen sind hierbei in vorteilhafter Weise so gewählt, dass die Bildung von Chromnitrid weitgehendst verhindert und der Verzug minimiert sind.
Eine Prozesstemperatur des Behandlungsprozesses kann zwischen 1.000 0 C und 1.300 0 C liegen beziehungsweise eingerichtet sein, wobei der Stickstoffpartialdruck zwischen 0,05 MPa (0,5 bar) und etwa 0,5 MPa (5 bar) liegt. Ein Abschreckdruck kann zwischen 0,6 MPa (6 bar) und 2 MPa (20 bar) liegen, wobei das Abschreckmedium aus Stickstoff, Argon und/oder Helium besteht. Speziell beim martensitischen und ferritischen Güten erfolgt nach dem Härten vorzugsweise ein Tiefkühlen im Temperaturbereich zwischen -120 0 C und -70 0 C mit einem vorteilhaften anschließenden Anlassen im Temperaturbereich von 180 0 C bis 600 0 C.
Eine Prozesszeit beim Aufsticken kann zwischen 15 Minuten und 12 Stunden betragen. Hierbei ist gegebenenfalls auch eine Aufteilung der Prozesszeit auf mehrere Abschnitte beziehungsweise eine zeitweise Unterbrechung des Aufstickens denkbar, wenn diese im jeweiligen Anwendungsfall zweckmäßig ist.
Somit ergeben sich besondere Vorteile bei den in den Ansprüchen 2 bis 10
vorgeschlagenen Weiterbildungen. Hierbei versteht es sich, dass diese Weiterbildungen in entsprechender Weise einzeln oder in Kombination auch bei der Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 11 und dem Verfahren nach Anspruch 12 zur Weiterbildung dienen können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer als Brennstoffverteiler ausgebildeten Komponente und mehreren Einspritzventilen in einer schematischen Darstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine Flachprobe in einer schematischen Darstellung zur Erläuterung der
Funktionsweise und zur Beschreibung einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise und zur Beschreibung einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung und
Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise und zur Beschreibung einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung im Vergleich zu einer herkömmlichen
Ausgestaltung.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine Brennstoffeinspritzanlage 1 mit einer als Brennstoffverteiler 2
ausgebildeten Komponente 2, mehreren Einspritzventilen 3, 4, 5, einer Pumpe 6 beziehungsweise Pumpenanordnung 6 und einem Tank 7. Im Fall einer Pumpenanordnung 6 sind vorzugsweise eine Vorpumpe und eine Hochdruckpumpe vorgesehen. Zur
Vereinfachung der Darstellung wird im Folgenden von einer einzelnen Pumpe 6
ausgegangen. Im Betrieb fördert die Pumpe 6 aus dem Tank 7 Brennstoff in einen
Innenraum 13, den der rohrförmigen Grundkörper 8 der Komponente 2 umgibt. Bei dem Brennstoff kann es sich insbesondere um ein Benzin oder ein auf Benzin basierendes Gemisch handeln. Insbesondere zur Verbesserung einer Abgaszusammensetzung sind hierbei hohe Drücke wünschenswert, mit denen der Brennstoff aus dem rohrförmigen Grundkörper 8 zu den einzelnen Einspritzventilen 3 bis 5 geführt wird. Durch geeignete Innenwände oder andere Teiler können auch mehrere Innenräume 13 vorgesehen sein, um beispielsweise mehrere Fluide zu führen und/oder zu speichern.
Im allgemeinen kann die Komponente 2 zum Führen und/oder Speichern von zumindest einem Fluid dienen. Hierbei können auch andere Fluide als Brennstoffe zum Einsatz kommen, wobei gegebenenfalls eine entsprechend abgewandelte Ausgestaltung erforderlich sein kann. Ferner kann es sich bei der Komponente 2 auch um ein anderes Bauteil, insbesondere um eine Leitung 9 beziehungsweise Brennstoffleitung 9, handeln, die in diesem Ausführungsbeispiel die Pumpe 6 mit der Komponente 2 verbindet.
Bei der Ausgestaltung des rohrförmigen Grundkörpers 8 ist es vorteilhaft, wenn eine Wandstärke 15 seiner Außenwand 14 begrenzt bleibt. Dadurch ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Herstellungskosten, eines Gewichts, eines Platzbedarfs und dergleichen. Außerdem kann hierdurch gegebenenfalls eine verbesserte Herstellbarkeit gewährleistet werden. Die erhöhte Stabilität des rohrförmigen Grundkörpers 8 wird durch ein
Behandlungsverfahren erreicht,
Zumindest der rohrförmige Grundkörper 8 der Komponente 2 wird einem
Behandlungsverfahren zur Eindiffusion von Stickstoff in den Grundkörper 8 unterzogen. Bei diesem Behandlungsverfahren kommt es zu einer mehr oder weniger tiefen Eindiffusion von Stickstoff in einen als Ausgangswerkstoff dienenden nicht rostenden Stahl. Insbesondere kann das Behandlungsverfahren so ausgestaltet werden, dass die Eindiffusion von
Stickstoff in der Nähe zumindest einer Oberfläche 16, 17 (oberflächennah) erfolgt oder auch im Wesentlichen über die gesamte Wandstärke 15 des rohrförmigen Grundkörpers 8 erfolgt.
Je nach Ausgestaltung des Behandlungsverfahrens sind hierbei gewisse Anpassungen an den jeweiligen Anwendungsfall möglich. Nachfolgend ist eine bevorzugte Ausgestaltung anhand des erzielten Ergebnisses beschrieben. Hierbei wird zur Ermöglichung einer Bauteilprüfung ein Zugversuch anhand einer vorgegebenen Flachprobe 10 durchgeführt. Die daraus gewonnenen Ergebnisse sind dann in entsprechender Weise auch auf den entsprechend behandelnden Stahl des rohrförmigen Grundkörpers 8 der Komponente 2 übertragbar.
Fig. 2 zeigt eine Flachprobe 10, die aus einem Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4301 hergestellt ist. Hierbei werden beispielsweise mehrere Flachproben 10, insbesondere hier drei Flachproben 10, in gleicher weise einer Wärmebehandlung zur Eindiffusion von Stickstoff in den Werkstoff der Flachprobe 10 unterzogen, um eine Durchschnittsbildung zu ermöglichen. Ferner wird zum Vergleich eine Flachprobe 10 herangezogen, bei der keine solche Behandlung zur Eindiffusion von Stickstoff erfolgt ist. Die Bemaßung dieser
Flachprobe 10 ist in der Fig. 2 in Millimeter angegeben. Eine Blechdicke der Flachprobe 10 ist hierbei mit 0,8 mm gewählt. We in der Fig. 2 dargestellt ist, beträgt die Breite des Prüfquerschnitts 16 mm, während die Breite zur Einspannung in eine Prüfmaschine 32 mm beträgt. Außerdem ist ein Radius zwischen einem Prüfbereich 1 1 und einem Einspannbereich 12 beziehungsweise 12 ' hier mit 25 mm vorgegeben. Bei dem Werkstoff mit der Werkstoffnummer 1.4301 handelt es sich um einen austenitischen RSH-Stahl (X5CrNi18-10, AISI 304). Die Flachproben 10 liegen im geglühten Werkstoffzustand vor und haben ein metallisch glänzendes Aussehen.
Ein Zugversuch an solch einer geglühten Flachprobe 10 kann beispielsweise mit einer statischen Zugprüfmaschine, insbesondere dem Modell Zwick Z100, die eine Maximallast von 100 kN hat, durchgeführt werden. Hierbei kann ein Feindehnungsaufnehmer mit einer Messlänge von 40 mm zum Einsatz kommen. Zur formelmäßigen Umrechnung bestimmter Messgrößen kann ein Elastizitätsmodul E von 196 GPa herangezogen werden. Als
Prüfgeschwindigkeiten können im elastischen Bereich 10 MPa pro Sekunden und im elastischen Bereich 0,067 pro Sekunde eingestellt werden.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise und zur Beschreibung einer möglichen Ausgestaltung der Komponente 2. Hierbei sind Ergebnisse von Zugversuchen mit drei Flachproben 10 dargestellt, die mit dem thermochemischen Behandlungsverfahren zur Eindiffusion von Stickstoff behandelt sind. Hierbei ist natürlich anstelle einer Eindiffusion von Stickstoff in den rohrförmigen Grundkörper 8 eine Eindiffusion in die Flachprobe 10 erfolgt. Die von der Zugprüfmaschine aufgebrachte und gemessene Spannung ist hierbei an der Ordinate angetragen, während die Dehnung an der Abszisse angetragen ist. Die drei Flachproben 10 werden dabei jeweils bis zum Bruch belastet. Aus den Kurven werden Werkstoffkennwerte für die einzelnen Flachproben 10 ermittelt. Ferner wird der
arithmetische Mittelwert aus den jeweils drei Werten bestimmt. Hierbei ist anzumerken, dass sich nur geringe Abweichungen zwischen den einzelnen Messwerten experimental gezeigt haben, was sich auch durch die weitgehende Übereinstimmung der Messkurven, die in der Fig. 3 dargestellt sind, zeigt.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm zur Erläutung der Funktionsweise und zur Beschreibung einer möglichen Ausgestaltung im Vergleich zu einer herkömmlichen Ausgestaltung. Hierbei sind in der Fig. 4 die Mittelwerte der Werkstoff kenn werte dargestellt. Der jeweils linke Balken betrifft die drei mit dem thermochemischen Behandlungsverfahren behandelten
Flachproben 10, während der jeweils rechte Balken eine geglühte, aber nicht nitrierte Flachprobe 10 aus demselben Stahl, nämlich dem Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4301 betrifft. Aus der Fig. 3 und den in Fig. 4 angegebenen Werten ergeben sich bei dieser möglichen Ausgestaltung im Vergleich zur herkömmlichen Ausgestaltung zusammenfassend folgende Ergebnisse: Im Rahmen der Werkstoffprüfung wurden hierbei drei quasi statische Zugverfahren an Flachproben 10 mit nitrierten Stählen der Werkstoffnummer 1.4301 und ein Zugversuch mit einer geglühten, aber nicht nitrierten Flachprobe 10 durchgeführt. Die statische Auswertung der Prüfversuche und die bestimmten zugehörigen Werkstoffkennwerte zeigen, dass sich die ermittelten Festigkeits- und Verformungskennwerte der Einzelversuche bezüglich der nitrierten Flachproben 10 kaum unterscheiden und sich nur ein geringe Streuung ergibt.
Hierbei hat sich die Dehngrenze durch das thermochemische Behandlungsverfahren um 90% gesteigert. Die Zugfestigkeit hat sich durch das thermochemische
Behandlungsverfahren um 30 % gesteigert. Ferner konnten die Verformungskennwerte durch das thermochemische Behandlungsverfahren um 30 % reduziert werden.
Ausgehend von den ermittelten Werkstoffkennwerten können beispielsweise durch
Simulationsrechnungen Auslegungen der Komponente 2 an den jeweiligen Anwendungsfall erfolgen. Hierbei können unter anderem auch durch die Wandstärke 15 Abstimmungen erfolgen. Ferner kann durch die Eindringtiefe der Nitrierung in den Werkstoff eine
Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall erfolgen. Eine weitere Möglichkeit zur Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall stellt die Auswahl des nicht rostenden Stahls dar, der dem thermochemischen Verfahren zur Eindiffusion von Stickstoff in den
Grundkörper 8 unterzogen wird.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Ansprüche
1. Komponente (2), die zum Führen und/oder Speichern von zumindest einem Fluid und insbesondere für eine Brennstoffeinspritzanlage (1) dient, mit zumindest einem Grundkörper (8), der zumindest einen Innenraum (13) umgibt, wobei das Fluid im Betrieb durch den Innenraum (13) geführt und/oder in dem Innenraum (13) gespeichert wird und wobei der Grundkörper (8) aus einem nicht rostenden Stahl gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (8) mit einem thermochemischen Behandlungsverfahren zur
Eindiffusion von Stickstoff in den Grundkörper (8) behandelt ist.
2. Komponente nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass in den Grundkörper (8) mittels des Behandlungsverfahrens 0, 1 % bis 1 % Stickstoff eindiffundiert sind.
3. Komponente nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der nicht rostende Stahl, aus dem der Grundkörper (8) gebildet ist, zumindest teilweise ein ferritischer Stahl und/oder ein martensitischer Stahl und/oder ein austenitischer Stahl und/oder ein Duplexstahl ist.
4. Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das thermochemische Behandlungsverfahren zur Eindiffusion von Stickstoff in den Grundkörper (8) so ausgestaltet ist, dass die Bildung von Chromnitrid in dem Stahl des Grundkörpers (8) und/oder ein Materialverzug des Grundkörpers (8) zumindest weitgehend vermieden sind.
5. Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das thermochemische Behandlungsverfahren einen Wärmebehandlungsprozess zur Eindiffusion von Stickstoff in den Grundkörper (8) aufweist, das bei einer Prozesstemperatur aus einem Bereich von 1.000 0 C bis etwa 1.300 0 C und mit einem Stickstoffpartialdruck aus einem Bereich von etwa 0,05 MPa bis etwa 0,5 MPa durchgeführt ist.
6. Komponente nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmebehandlungsprozess mit einer Prozesszeit aus einem Bereich von etwa 15 Minuten bis etwa 12 Stunden durchgeführt ist.
7. Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das thermochemische Behandlungsverfahren einen Abschreckprozess aufweist, bei dem der Grundkörper (8) in einem gasförmigen Abschreckmedium mit einem
Abschreckdruck aus einem Bereich von 0,6 MPa bis etwa 2 MPa abgeschreckt wird.
8. Komponente nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Abschreckmedium zumindest im Wesentlichen aus Stickstoff und/oder Argon und/oder Helium besteht.
9. Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das thermochemische Behandlungsverfahren einen Tiefkühlprozess aufweist, bei dem auf den Grundkörper (8) eine Prozesstemperatur aus einem Bereich von etwa -120 0 C bis etwa -70 0 C einwirkt.
10. Komponente nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das thermochemische Behandlungsverfahren einen Anlassprozess aufweist, bei dem auf den Grundkörper (8) eine Prozesstemperatur aus einem Bereich von etwa 180 0 C bis etwas 600 0 C einwirkt, und dass der Anlassprozess vorzugsweise nach dem
Tiefkühlprozess durchgeführt ist.
1 1. Brennstoffeinspritzanlage (1) für Brennkraftmaschinen mit zumindest einer Komponente (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Verfahren zur Herstellung einer Komponente (2), die zum Führen und/oder Speichern von zumindest einem Fluid und insbesondere für eine Brennstoffeinspritzanlage (1) dient und die einen Grundkörper (8) aufweist, der zumindest einen Innenraum (13) umgibt, durch den das Fluid im Betrieb geführt wird und/oder in dem das Fluid im Betrieb gespeichert wird, wobei der Grundkörper (8) aus einem nichtrostenden Stahl gebildet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (8) mit einem thermochemischen Behandlungsverfahren zur
Eindiffusion von Stickstoff in den Grundkörper (8) behandelt wird.
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