DE2938151B2 - Gleitteil für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Gleitteil für eine Brennkraftmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitteil für eine Brennkraftmaschine 3er im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenenAk.
Ein derartiges Gleitteil ist bereits aus der US-PS 35 39 192 bekannt Die bekannte Gleitfläche besteht aus Wolframcarbid und weiteren Metallen, wobei das Wolframcarbid durch andere Metallcarbide ersetzt oder mit anderen Metallcarbideu vermischt sein kann. So kann statt bzw. neben Wolframcarbid auch Molybdäncarbid in der als Gleitoberfläche aufgesprühten Metallschicht enthalten sein..
Die in der US-PS 35 39 192 beschriebene aufgesprflhte Gleitoberfläche besitzt eine recht gute Härte, hat jedoch den Nachteil, daß zu hohe Abriebmengen anfallen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Gleitteil der aus der US-PS L 39192 bekannten Gattung so auszubilden, daß eine verbesserte Abriebbeständigkeit erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst
Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß im Vergleich zu herkömmlich zusammengesetzten Sprühschichten die erfindungsgemäß zusammengesetzten Sprühschichten eine etwa 2mal so große Abriebbeständigkeit aufweisen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen sowie unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser Zeichnung sind die erhaltenen Abriebmengen bei Vergleichsproben bekannter Oberzüge sowie bei Proben erfindungsgemäßer Überzüge so grafisch dargestellt
Eine erfindungsgfttäß aufgesprühte Überzugsschicht besteht aus 95,5 bis 994 Gew.-% Metallcarbid mit einer Härte von Hv 750.
Das Metallcarbid ist als abriebbeständiges Material geeignet, da es eine hohe Härte liefert jedoch würde die Verwendung von 100% Metallcarbid dazu neigen, eine Zunahme des Abriebrückstandes der aufgesprühten Schicht während des Arbeitsbetriebs zu ergeben, da die Bindungsfestigkeit zwischen den Metallcarbidleilchen w> ziemlich schwäch ist. Die Bindüngssfäfke zwischen den Metallcarbidteilchen wird durch Zugabe von Molybdänteilchen gesteigert, welche die Teilchen von einem Abfallen oder von einer Abtrennung von der Schicht zurückhalten. Die Menge an Molybdän beträgt 0,5 bis 4,5 Gew.-°/o. Beträgt die Molybdänmenge weniger ais 0,5 Gew.-%. so wird keine ausreichende Bindungsstärke zwischen den Teilchen erreicht, was zu einem Abfallen oder zu einer Abtrennung der Teilchen führt Beträgt andererseits die Menge mehr als 4,5 Gew.-%, so wird die Abriebbeständigkeit der aufgesprühten Schicht herabgesetzt, da der Metallcarbidanteil entsprechend reduziert wird.
Die Härte des Metallcarbids liegt in einem Bereich zwischen Hv 750 bis Hv 2000. Würde die Härte weniger als Hv 750 betragen, so wäre eine zur Bildung von Gleitteilen für die Verwendung in einer Verbrennungskraftmaschine geeignete, ausgezeichnete Abriebbeständigkeit nicht erreichbar. Würde andererseits die Härte mehr als Hv 2000 betragen, würde die Abriebmenge sich gegenüberstehender Teile ebenso zunehmen, so daß eine relativ annehmbare Abriebbeständigkeit wiederum nicht erreichbar wäre. .,
Die Porosität der aufgesprühten Schicht sollte 30% oder weniger betragen. Eine poröse Struktur in der aufgesprühten Schicht ist wirksam, um Schmieröl darin zurückzuhalten. Beträgt jedoch die Porosität der Schicht mehr als 30%, wird die Festigkeit der aufgesprühten Schicht herabgesetzt, ίο daß die Teilchen der aufgesprühten Schicht wiederum abfallen oder abgelöst werden können oder die aufgesprühte Schicht kann von ihrem Grundkörper abblättern.
Die Dicke der aufgesprühten Schicht sollte 2,5 mm oder weniger betragen, um die Schicht von einem leichten Abblättern von seinem Grundkörper zu bewahren. Unter den Metallcarbiden ist Chromcarbid hinsichtlich der Härte und den Aufsprühbedingungen das meist bevorzugte.
Die Vorteile und die Überlegenheit des Gegenstands der Erfindung sind durch Abriebversuche, bei denen die Abriebmenge von Gleitteilen bezüglich einem herkömmlichen gegenüberstehenden Körper gemessen wurde, demonstriert worden.
Wie in der nachstehenden Tabelle aufgeführt, wurden die Proben 1 bis 4 hergestellt Jede Probe wurde jeweils an einer Rotations-Prilfvorrichtung starr befestigt so daß die Proben selber stationäre Teile darstellten. Dann wurden diese Proben in Kontakt mit korrespondierenden scheibenartigen Werkstücken anpressend montiert und die scheibenartigen Werkstücke wurden rotiert, um eine relative Gleitbewegung gegenüber den stationären Proben 1 bis 4 zu schaffen. Während des Zeitraums der Messung wurde kontinuierlich Schmieröl auf die Gleitoberflächen aufgetragen. Anschließend wurde die Abriebmenge dieser Proben gemessen. Bei den Proben 1 und 2 handelte es sich um Vergleichsproben bekannter Überzüge und bei den Proben 3 und 4 um Proben erfindungsgemäßer Überzüge.
Tabelle Aufgesprühte Schicht
Probe
15 mm X 20 mm
X 7mm
Probe
15 mm X 20 mm
X 7 mm Probe 3
mm X 20 mm
X 7 mm
Probe 4
15 mm X 20 mm
X 7 mm
Zusammensetzung
Porosität
Härte
Chromcarbid 85 Gew.-% Molybdän 15 Gew.-%
8%
Hv 1200 (Carbidhärte)
0,5 mm
Molybdän 100 Gew.-%
15% Hv
0,5 mm Chromcarbid
98,5 Gew.-%
Molybdän
1,5 Gew.-%
5%
Hv 1200
(Carbidhärte)
0,5 mm
Wolframcarbid 96 Gew.-% Molybdän 4,0 Gew.-%
6%
Hv 1800
(Carbidhärte)
0,5 mm
Die gegenüberstehenden Teile (die scheibenähnlichen Werkstücke) wurden aus Gußeisen hergestellt, bestehend aus
C
Si
Mn
Fe
3,2Gew.-% 2,0Gew.-% 03Gew.-% Rest
mit einer Härte von HRB 98 (Rockwell B Skala).
Prüfbedingungen
Menge an Schmieröl Schmieröl
0,5 l/min DafniöI65
Belastung 20 kg/cm2 Umfangsgeschwindigkeit des
scheiberihnlichen Werkstücks 5 m/sec
Laufstrecke 300 km Gemäß den Testergebnissen war die Abriebmenge
einer herkömmlichen aufgesprühten Schicht, welche
Metallcarbid und Molybdän enthielt (Probe 1) etwas
größer als die von einer aufgesprühten Schicht, welche aus 100% Molybdän bestand (Probe 2).
Demgegenüber betrug die Abriebmenge der aufgesprühten Schicht bei den Proben 3 und 4 etwa die Hälfte der an den Proben 1 und 2 ermittelten Werte.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Gieittei! für eine Brennkraftmaschine mit einer Gleitoberfläche, die durch eine aufgesprühte Schicht a«s einem Metallcarbid sowie aus einem weiteren Metall besteht, wobei die Härte dieses Metallcarbids 750 bis 2000 Hv, die Porosität der aufgesprühten Schicht 30% oder weniger und deren Dicke 2£ mm oder weniger beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht einen Metallcarbidgehalt von 95,5 bis 99,5 Gew.-% und einen MoIj bdänanteil von 03 bis 4,5 Gew.-% aufweist
DE2938151A 1978-09-22 1979-09-21 Gleitteil für eine Brennkraftmaschine Expired DE2938151C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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JP11588878A JPS5544510A (en) 1978-09-22 1978-09-22 Sliding member for internal combustion engine

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DE2938151A1 DE2938151A1 (de) 1980-04-03
DE2938151B2 true DE2938151B2 (de) 1980-12-18
DE2938151C3 DE2938151C3 (de) 1982-02-04

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DE2938151C3 (de) 1982-02-04
US4311525A (en) 1982-01-19
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JPS5544510A (en) 1980-03-28

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