WO1997050108A1 - Aluminium-gussteil und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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WO1997050108A1
WO1997050108A1 PCT/EP1997/003373 EP9703373W WO9750108A1 WO 1997050108 A1 WO1997050108 A1 WO 1997050108A1 EP 9703373 W EP9703373 W EP 9703373W WO 9750108 A1 WO9750108 A1 WO 9750108A1
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Franz Josef Feikus
Erich Lugscheider
Frank Löffler
Christian Wolff
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Erbsloeh Hermann Walter
Franz Josef Feikus
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    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target

Definitions

  • the invention relates to an aluminum casting and a method and an apparatus for its production.
  • R ,. * 0.5 - 5.0 ⁇ m measured according to DIN 4776, where R ⁇ is the core roughness, R ⁇ is the reduced tip height and R ⁇ is the reduced groove depth.
  • cylindrical inner sliding surfaces such as, for example, cylinder walls in the gasoline engine are predominantly not used in the as-cast state because of their low wear resistance, but only after tempering in the form of an additional surface treatment.
  • a galvanic coating is usually carried out for this purpose, or a hypereutectic aluminum alloy, the so-called "Alusil material”, is etched on the surface, so that the silicon-containing structural components are exposed. These then form the actual tread, which is much more wear-resistant than aluminum surface.
  • hard material layers are known, such as TiN-TiAl-CN-TiCN and CrN layers, which are applied to a substrate by a so-called PVD process (plasma vacuum deposition). Layers of this type are very hard and, as a result, are not suitable for further processing, as is required, for example, with cylinder running surfaces.
  • the base material can melt zonally or at least zonally reach the softening area, so that the form accuracy is no longer guaranteed.
  • such softening means that the structural state is changed so significantly that the required strength values are no longer achieved after cooling.
  • Another problem is the adhesion of the applied layers. This problem is particularly important because the applied layers have significantly lower thermal conductivity values than the substrates. In the event of thermal cycling, this leads to the layer applied being able to come loose.
  • WO 89/03930 (Adiabatix) to apply the layer of thermal insulating material with a thickness of 0.002 inches on the cylinder surface.
  • a sufficient insulating effect should be achieved and on the other hand the adhesive strength of the layer should be improved.
  • the object of the present invention is to coat cast aluminum parts for a cylindrical inner sliding surface in such a way that a permanent, wear-resistant and surface-imaging layer is produced which has good adhesive strength and in which the initial roughness depth is almost retained.
  • the tolerance field of the surface roughness before and after the coating should be limited to + 10% based on the maximum roughness depth.
  • the roughness values of the honed cylindrical inner sliding surfaces of cylinder walls for gasoline engines are of particular importance because they define the capacities of the lubricant reservoirs.
  • three roughness values must be specified, namely R k the roughness of the core, l ⁇ k the reduced peak height and R ,. ⁇ the reduced groove depth.
  • R k the roughness of the core
  • l ⁇ k the reduced peak height
  • R the reduced groove depth
  • the hard material layers can consist of one or more refractory metals of the fourth to sixth subgroup of the periodic system. It has proven to be particularly advantageous for the hard material layer to be formed from the elements of aluminum and / or silicon, since the layer homogeneity and layer density which can be achieved in this way corresponds to the requirement profile of engine construction in a particularly favorable manner. If the hard material layer additionally has one or more hard phase-forming elements of group B, N, 0 or C, the imaging quality of the honing structure achieves particularly favorable values. They then only deviate by + 0.1 ⁇ m from the initial roughness depths.
  • the hard material layer should have a hard material content of more than 80 at%.
  • the hard material content is controlled by the composition of the reaction gases in the PVD process.
  • the hard material layer has a metallic base layer which then contains an increasing proportion of metaloid up to the surface, the layer adhesion and the layer breakout behavior of metallic and metal-ceramic components can be optimized.
  • a hard material layer of 50 at% metalloid content has proven to be the optimal proportion of metalloid.
  • An optimized alloy for the aluminum casting used as a substrate has the following composition: Silicon 5 to 13% by weight iron 0.3 to 1.4% by weight copper ⁇ 3.5% by weight magnesium ⁇ 0.5% by weight manganese ⁇ 0.5% by weight
  • a hard wear protection layer has been applied to the relatively soft aluminum base material and the intermediate layer must therefore prevent the occurrence of possible fatigue cracks.
  • the intermediate layer is brought into an internal stress state by adding hardening agents, so that internal stresses can be induced in a targeted manner by internal stresses.
  • the gradient layer creates an almost seamless transition and thus a continuous adaptation to the prevailing stress conditions.
  • the metal / metalloid ratio has proven to be particularly important.
  • hard material layer is therefore to be understood as meaning a metal / metalloid compound, the composition of which can be varied continuously via the reactive gas portion and can be changed from pure metal to a predetermined metal / metalloid ratio.
  • a metal / metalloid compound the composition of which can be varied continuously via the reactive gas portion and can be changed from pure metal to a predetermined metal / metalloid ratio.
  • several cylindrical sliding surfaces with a diameter of 30 to 150 mm are often arranged in series. It is considered a particular advantage of the present invention that the distance between the adjacent sliding surfaces can be reduced to 2-8 mm.
  • the thickness of the layer over the length of the inner sliding surface in the sliding direction varies within a narrow range of ⁇ 10%.
  • the same tolerance range applies to the thickness of the layer seen over the circumference. This is with the mentioned thin layers with a total layer structure of 0.5-20 ⁇ m a surprisingly low tolerance range, which can only be achieved by the PVD coating method according to the present invention described below.
  • the coating process according to the invention proceeds in several stages, namely that the surface is first cleaned in an ion etching process and immediately afterwards a hard material layer is deposited from the gas phase at temperatures below 250 ° C. in the same processing area on the cleaned surface structure.
  • PVD Physical Vacuum Deposition
  • the roughness depth profile of the original surface can be within a narrow tolerance range of +. 10% can be replicated.
  • Both multilayer layers and a layer with a gradient structure can be achieved by a different composition of the reactive gas component.
  • a base layer of TiAl with the composition 50/50 and top layers of CrAl or SiC are advantageous.
  • a device for applying the PVD coating consists in that the cathode element is designed as a rod cathode, the rod cathode being movably arranged in a recipient lid in the longitudinal direction of the rod.
  • the recipient bottom is provided with gas and vacuum connections opposite the rod cathodes, the inner sliding surfaces to be coated being designed as recipient walls and the recipient lid and the recipient bottom being closable in a vacuum-tight manner with the recipient walls.
  • the layer systems with the ternaries have proven to be particularly wear-resistant. Alloys Ti-Al-N and Cr-Al-N have been proven. The chrome base layers can also be used as corrosion protection layers. The Ti-Al-N layers are as Cover layers provided because of their special hardness.
  • the gas After evacuating to a pressure of X, the gas is heated to a temperature of 200-250 ° C. Then there is a cleaning process by etching and immediately afterwards the supply of the hot process gases.
  • the recipient After cooling, the recipient is flooded and the substrate carrier is removed.
  • Typical pressure conditions in the PVD process are between 10 “4 and 10 " ⁇ mbar, the flooding is carried out with argon at 10 “ 1 to 10" 4 mbar.
  • the particles which have been knocked out are deposited on the substrate by the application of the voltage and grow there to form a homogeneous layer.
  • FIGS. 1 and 2 When applying this coating process to the production of cylindrical inner sliding surfaces.
  • a coating system as shown in FIGS. 1 and 2 can be used for engine blocks.
  • the cylinder walls of a four-cylinder engine are shown in longitudinal cross section. They serve as recipient walls 4 - 8, which are closed at the top and bottom with a recipient lid 2a, 2b.
  • FIG. 2 shows the cylinder block 3 in longitudinal cross section with outer cylinder walls 4 and 6 and inner cylinder walls 5, 7 and 8.
  • rod cathodes 1 are movably arranged in the recipient lid 2a.
  • the cylinder space 13 is first evacuated. After the recipient covers 2a, 2b have been connected, the etching process for cleaning the surface is started. Immediately afterwards, the coating process takes place. A multilayer layer or layer with a gradient structure is produced by changing the composition of the reaction gases.
  • FIGS. 3 to 6 show longitudinal cross sections through the cylinder block 3 in the following process steps:
  • a vacuum is created in the cylinder interior 13 via the gas and vacuum connections 15, 16.
  • the rod cathodes 14 are in the rest position.
  • the cylinder walls are connected via the current connection 20 as a cathode and the contaminants are thereby the gas and vacuum connections 15, 16 are suctioned off.
  • the plasma 17 is indicated schematically by hatching in the cylinder interior.
  • the rod cathode 14 is lowered and now acts as a target for the cylinder walls connected as the anode 18.
  • the vacuum is maintained via the gas and vacuum connections 15, 16.
  • the travel device for the rod cathodes 14 is indicated at 19 and the plasma between the rod cathodes and the cylinder walls at 17.
  • the power supply for the plasma coating is switched off and the rod cathodes 14 are moved out of the coating position inside the cylinders. Cooling gases can be supplied via the gas and vacuum connections 15, 16.
  • the alloy AlSi9Cu3 was used as the substrate material in the hardened state.
  • the substrate material had undergone the following heat treatment: solution heat treatment, quenching and hot aging.
  • the particularly uniform layer thickness could be achieved in that the cathode element is designed as a rod cathode and in the recipient lid in the longitudinal direction of the rod during Coating process along the longitudinal axis of the cylinder.
  • a permanent magnet can be arranged above the target, which ensures a magnetic field whose magnetic field lines penetrate the target planes perpendicularly. Due to the interaction of the electrical and magnetic fields, the electrons in the plasma are directed onto elongated spiral tracks due to the Lorenz force.
  • This measure reduces the effective path length of the electrons, so that the probability of ionization and thus the number of inert gas ions increases.
  • the growth conditions of the layers are improved by heating the substrate during the coating process.
  • the device according to the invention enables the cylinder wall to be used as part of the recipient construction. This results in particularly small vacuum spaces that are easier to seal. Furthermore, the area of the engine blocks to be cleaned is limited to the areas to be coated only. Thus, only the cylinder walls forming the recipient are impacted by the vacuum and the coating processes will also only take place there, so that unnecessary cleaning of parts that are not to be coated can be dispensed with.

Abstract

Bei einem Aluminium-Gußteil mit einer gehonten, zylindrischen Innengleitfläche, die ein Rauhtiefenprofil von Rk = 0,5 - 3,0 νm, Rnk = 0,1 - 2,0 νm, Rvk = 0,5 - 5,0 νm aufweist, wird auf die durch ein Ionen-Ätzverfahren gereinigte Oberflächenstruktur eine Hartstoffschicht mit einem oberflächenabbildenden Beschichtungsverfahren bei Temperaturen unterhalb von 250 °C aus der Gasphase abgeschieden, wobei eine Oberflächenschicht mit einem Hartstoffanteil von mehr als 80 At. % gebildet wird.

Description

Aluminium-Gußteil und Verfahren zu seiner
Herstellung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Aluminium-Gußteil sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Herstellung.
Im Motorenbau werden Aluminium-Gußteile mit einer gehonten zy¬ lindrischen Innengleitflache verwendet, die ein Rauhtiefenprofil von
Rk = 0,5 - 3,0 p
R = 0,1 - 2,0 μm
R,.* = 0,5 - 5,0 um gemessen nach DIN 4776 aufweist, wobei R^ die Kernrauhtiefe, R^ die reduzierte Spitzenhöhe und R^ die reduzierte Riefentiefe bedeuten.
Die zylindrischen Innengleitflachen wie beispielsweise Zylinder¬ wandungen im Ottomotor werden wegen der geringen Verschlei߬ festigkeit überwiegend nicht im Gußzustand eingesetzt, sondern erst nach einer Vergütung in Form einer zusätzlichen Oberflä¬ chenbehandlung.
Üblicherweise wird hierzu eine galvanische Beschichtung vor¬ genommen oder es wird eine übereutektische Aluminiumlegierung der sogenannte "Alusil-Werkstoff" an der Oberfläche angeätzt, so daß die siliciumhaltigen Gefügebestandteile freigelegt werden. Diese bilden dann die eigentliche Lauffläche, die im Vergleich zu Aluminiumeberfläche wesentlich verschleißfester ist. Auf anderen Gebieten der Technik beispielsweise im Werkzeugbau sind Hartstoffschichten bekannt, wie TiN-TiAl-CN-TiCN- und CrN- Schichten, die durch ein sogenanntes PVD-Verfahren (Plasma-Vacu- um-Deposition) auf ein Substrat aufgebracht werden. Derartige Schichten sind sehr hart und eignen sich infolgedessen nicht für eine Weiterbearbeitung wie sie beispielsweise bei Zylinderlauf¬ flächen erforderlich sind.
Ein weiteres Handicap üblicher PVD-Beschichtungsverfahren be¬ steht darin, daß die darunterliegende Grundschicht durch die Wärmeeinwirkung bei dem Schichtauftrag gleichzeitig einer unge¬ wollten "thermischen Behandlung" unterworfen wird.
Bei höheren Temperaturen von beispielsweise über 500 °C kann der Grundwerkstoff jedoch zonal aufschmelzen oder zumindest zonal in den Erweichungsbereich gelangen, so daß die Formentreue nicht mehr gewährleistet ist.
Bei aushärtbaren Legierungen führt eine derartige Erweichung dazu, daß der Gefügezustand so wesentlich verändert wird, daß nach der Abkühlung die erforderlichen Festigkeitswerte nicht mehr erreicht werden.
Ein weiteres Problem besteht in der Haftung der aufgetragenen Schichten. Dieses Problem ist deshalb besonders wichtig, weil die aufgetragenen Schichten erheblich geringere Temperaturleit¬ fähigkeitswerte aufweisen als die Substrate. Dies führt bei Temperaturwechselbeanspruchung dazu, daß die aufgetragene Schicht sich lösen kann.
Zur Vermeidung derartiger Nachteile wird in der WO 89/03930 (Adiabatix) vorgeschlagen, die Schicht aus thermischem Isolier¬ material mit einer Dicke von 0,002 inch auf der Zylinderober¬ fläche aufzutragen. Mit einer derartigen Schichtdicke soll ei¬ nerseits eine ausreichende Isoliervirkung erzielt werden und andererseits die Haftfestiαkeit der Schicht verbessert werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Aluminium-Gußteile für eine zylindrische Innengleitflache derart zu beschichten, daß eine dauerhafte, verschleißfeste und oberflächen-abbildende Schicht erzeugt wird, die eine gute Haftfestigkeit aufweist und bei der die Ausgangsrauhtiefe nahezu erhalten bleibt. Das Tole¬ ranzfeld der Oberflächenrauhigkeit vor und nach dem Beschichten soll auf + 10 % bezogen auf die maximale Rauhigkeitstiefe be¬ grenzt werden.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.
Die Rauhigkeitswerte der gehonten zylindrischen Innengleitfla¬ chen von Zylinderwandungen für Ottomotoren sind deshalb von besonderer Bedeutung, weil damit die Kapazitäten der Schmier¬ mittelreservoire definiert werden. Um die Oberfläche exakt be¬ schreiben zu können, müssen drei Rauhigkeitswerte angegeben werden, nämlich Rk die Kernrauhtiefe, l\k die reduzierte Spitzen¬ höhe und R,.Λ die reduzierte Riefentiefe. Der genaue Einfluß der Schmierstofftaschenbildung kann durch einen Reibtest belegt werden. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die PVD- Beschichtung eine oberflächen-abbildende Eigenschaft besitzt, so daß die Honriefen ohne große Abweichungen von Ausgangswerten auch nach der Beschichtung vorliegen. Somit entfällt der für Hartstoffschichten besonders kritische Bearbeitungsfall einer spanenden Nachbearbeitung.
Die Hartstoffschichten können aus einem oder mehreren Refraktär- metallen der vierten bis sechsten Nebengruppe des Periodensy¬ stems bestehen. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die HartstoffSchicht aus den Elementen des Aluminiums und/oder Siliciums gebildet werden, da die hiermit erzielbare Schichthomogenität und Schichtdichte dem Anforderungsprofil des Motorenbaus in besonders günstiger Weise entspricht. Sofern die Hartstoffschicht zusätzlich ein oder mehrere hartpha- senbildende Elemente der Gruppe B, N, 0 oder C aufweist, er¬ reicht die Abbildungsqualität der Honstruktur besonders günstige Werte. Sie weichen dann lediglich um + 0,1 μm von den Ausgangs¬ rauhtiefen ab.
Damit an der Oberfläche der Innengleitflache eine sehr hohe Verschleißfestigkeit erzielt wird, sollte die Hartstoffschicht einen Hartstoffanteil von mehr als 80 At-% aufweisen. Der Hart¬ stoffanteil wird durch die Zusammensetzung der Reaktionsgase beim PVD-Verfahren gesteuert.
Sofern die Hartstoffschicht eine metallische Grundschicht auf¬ weist, die dann bis zur Oberfläche hin einen zunehmenden Me¬ talloidanteil enthält, läßt sich die Schichthaftung und das Schichtausbruchsverhalten von metallischen und metallkeramischen Komponenten optimieren. Als optimaler Metalloidanteil hat sich eine Hartstoffschicht von 50 At-% Metalloidanteil erwiesen.
Weitere Gesichtspunkte wie beispielsweise die Ausbildung einer Einlaufschicht oder die Spannungsminimierung im Schichtverbund lassen sich durch den Schichtaufbau mit Gradientenstruktur ver¬ wirklichen. Hierbei ist eine metallische Grundschicht mit einem Metallanteil von < 90 At.-% als Haftschicht auf dem Aluminium- Gußteil aufgetragen und der darüberliegende Hartstoffanteil nimmt bis zur Oberfläche der Innengleitflache bis auf 100 At.-% zu.
Sofern in der Grundschicht eine Titan-Aluminium-Carbonitridle- gierung vorliegt und in den darüberliegenden Aufbauschichten der Anteil des Metalloids aus Kohlenstoff und Stickstoff auf bis zu 50 At.-% zunimmt, ist eine optimale Dämpfungsfunktion des Zwi¬ schenschichtmaterials erreicht, die auch eine gewisse Duktilität für auftretende Spannungen aufweist. Eine optimierte Legierung für das als Substrat eingesetzte Aluminium-Gußteil weist folgen¬ de Zusammensetzung auf: Silizium 5 bis 13 Gew.-% Eisen 0,3 bis 1,4 Gew.-% Kupfer < 3,5 Gew.-% Magnesium < 0,5 Gew.-% Mangan < 0,5 Gew.-%
Restaluminium und herstellungsbedingte Verunreinigun¬ gen.
Hierbei ist zu berücksichtigen, daß auf dem relativ weichen Aluminium-Grundwerkstoff eine harte Verschleißschutzschicht aufgebracht worden ist und die Zwischenschicht somit das Auf¬ treten von eventuellen Ermüdungsrissen verhindern muß. Im vor¬ liegenden Fall wird die Zwischenschicht durch Zugabe von Härte¬ bildnern in einen inneren Spannungszustand versetzt, so daß durch innere Spannungen gezielt Eigenspannungen induziert werden können. Im Gegensatz zu einer Mehrlagenschicht, bei denen sich die Eigenschaften von Schicht zu Schicht stufenweise ändern, wird mit der Gradientenschicht ein nahezu nahtloser Übergang und damit eine kontinuierliche Anpassung an die jeweils herrschenden Spannungsverhältnisse erzeugt. In diesem Zusammenhang hat sich das Verhältnis von Metall/Metalloid als besonders wichtig erwie¬ sen. Unter dem Begriff "Hartstoffschicht" soll daher eine Metall/Metalloid-Verbindung verstanden werden, deren Zusammen¬ setzung stufenlos über den Reaktivgasanteil veränderbar ist und von reinmetallisch bis auf ein vorgegebenes Metall/Metalloid- Verhältnis veränderbar ist. Im Anwendungsfall des Aluminium- Motorblocks sind oft mehrere zylindrische Gleitflächen mit einem Durchmesser von 30 bis 150 mm in Reihe angeordnet. Hierbei wird als besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung angesehen, daß der Abstand zwischen den jeweils benachbarten Gleitflächen auf 2 - 8 mm herabgesetzt werden kann.
Die Dicke der Schicht über die Länge der Innengleitflache in Gleitrichtung gesehen variiert innerhalb eines engen Bereiches von ^ 10 %. Der gleiche Toleranzbereich gilt für die Dicke der Schicht über den Umfang gesehen. Dieses ist bei den erwähnten dünnen Schichten mit einem Gesamtschichtaufbau von 0,5 - 20 μm ein erstaunlich niedriger Toleranzbereich, der nur durch das nachfolgend beschriebene PVD-Beschichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren läuft mehrstufig ab und zwar wird zunächst in einem Ionen-Ätzverfahren die Ober¬ fläche gereinigt und unmittelbar danach im gleichen Bearbei¬ tungsraum auf die gereinigte Oberflächenstruktur eine Hartstoff¬ schicht bei Temperaturen unterhalb von 250 °C aus der Gasphase abgeschieden. Mit dem als oberflächen-abbildenden Beschichtungs¬ verfahren eingesetzten PVD (Plasma-Vacuum-Deposition)-Verfahren kann das Rauhtiefenprofil der Ursprungs-Oberfläche innerhalb einer engen Toleranzbreite von +. 10 % nachgebildet werden.
Es sind sowohl Multilayer-Schichten als auch eine Schicht mit Gradientenstruktur durch eine unterschiedliche Zusammensetzung des Reaktivgasanteiles erzielbar. Bei besonders dünnen Haft¬ schichten sind eine Grundschicht von TiAl mit der Zusammenset¬ zung 50/50 und Deckschichten von CrAl oder SiC vorteilhaft.
Eine Vorrichtung zur Aufbringung der PVD-Beschichtung besteht darin, daß das Kathodenelement als Stabkathode ausgebildet ist, wobei die Stabkathode in einen Rezipientendeckel in Stablängs¬ richtung beweglich angeordnet ist.
Der Rezipientenboden ist mit Gas- und Vakuumanschlüssen gegen¬ über den Stabkathoden versehen, wobei die zu beschichtenden Innengleitflachen als Rezipientenwände ausgebildet sind und wobei der Rezipientendeckel und der Rezipientenboden mit den Rezipientenwänden vakuumdicht verschließbar ist.
Als besonders verschleißfest haben sich die Schichtsysteme mit den ternärer. Legierungen Ti-Al-N und Cr-Al-N erwiesen. Die Chrom-Basisschichten können dabei auch als Korrosionsschutz¬ schichten eingesetzt werden. Die Ti-Al-N-Schichten sind als Deckschichten wegen ihrer besonderen Härte vorgesehen.
Im folgenden wird ein Beispiel für das erfindungsgemäße Verfah¬ ren angegeben:
Nach dem Evakuieren auf einen Druck von X wird das Gas auf eine Temperatur von 200 - 250 °C aufgeheizt. Dann folgt ein Reini¬ gungsvorgang durch Ätzen und unmittelbar danach die Zuführung der heißen Prozeßgase.
Nach dem Abkühlen wird der Rezipient geflutet und der Substrat¬ träger entnommen.
Typische Druckverhältnisse beim PVD-Verfahren liegen zwischen 10"4 und 10 mbar, das Fluten erfolgt mit Argon mit 10"1 bis 10"4 mbar.
Aufgrund der hohen negativen Spannung, die beim Anlegen der Potentialdifferenz entstehen, werden die Erdgasteilchen, die sich zwischen Target und Substrat befinden, ionisiert. Dabei entsteht ein hochenergetisches Plasma, in dem die positiv ge¬ ladenen Erdgasionen mit einer Energie von einigen keV gegen die negativ geladene Targetoberfläche fliegen. Durch Stoßprozesse erfolgt eine Impuls- und Energieübertragung und schließlich das Herauslösen von Atomen aus dem beschossenen Targetmaterial, das dann ohne Zwischenschaltung einer flüssigen Phase aus dem festen Aggregatzustand in die Gasphase übergeht.
Die herausgeschlagenen Teilchen werden durch Anlegung der Span¬ nung auf dem Substrat niedergeschlagen und wachsen dort zu einer homogenen Schicht auf.
Bei Anwendung dieses Beschichtungsverfahrens auf die Herstellung von zylindrischen Innengleitflächer. von Motorenblöcken kann eine Beschichtungsanlage, wie in Figur 1 und 2 dargestellt, verwendet werden. In Figur 1 sind die Zylinderwände eines Vierzylinder-Motors im Längsquerschnitt dargestellt. Sie dienen als Rezipientenwände 4 - 8, die oben und unten mit einem Rezipientendeckel 2a, 2b verschlossen sind.
Im oberen Rezipientendeckel 2a befinden sich ebene Kathoden 9 und im unteren Rezipientendeckel 2b die Gas- und Vakuumanschlüs¬ se 10.
In Figur 2 ist analog zu Figur 1 der Zylinderblock 3 im Längs¬ querschnitt mit äußeren Zylinderwänden 4 und 6 sowie inneren Zylinderwänden 5, 7 und 8 dargestellt. Im Unterschied zur Figur 1 sind hier keine ebenen Kathoden sondern Stabkathoden 1 be¬ weglich im Rezipientendeckel 2a angeordnet.
Vor Inbetriebnahme der Beschichtungsanlage wird zunächst der Zylinderraum 13 evakuiert. Nach dem Anschluß der Rezipientendek- kel 2a, 2b wird der Ätzprozeß zur Reinigung der Oberfläche ge¬ startet. Unmittelbar daran anschließend läuft der Beschichtungs- prozeß ab. Eine Multilayer-Schicht oder Schicht mit Gradienten¬ struktur wird durch eine Veränderung der Zusammensetzung der Reaktionsgase erzeugt.
Weitere Einzelheiten des Beschichtungsverfahrens werden anhand der Figuren 3 bis 6 erläutert. Sie zeigen jeweils Längsquer¬ schnitte durch den Zylinderblock 3 bei den folgenden Verfahrens- stufen:
1. Evakuieren siehe Figur 3
Über die Gas- und Vakuumanschlüsse 15, 16 wird ein Vakuum im Zylinderinnenraum 13 angelegt. Die Stabkathoden 14 be¬ finden sich in Ruheposition.
2. Plasmareinigen gemäß Figur 4
Die Zylinderwände werden über den Stromanschluß 20 als Kathode geschaltet und dadurch die Verunreinigungen über die Gas- und Vakuumanschlüsse 15, 16 abgesaugt. Das Plasma 17 ist schematisch durch Schraffur in den Zylinderinnenräu¬ men angedeutet.
3. Beschichten gemäß Figur 5
Nach einer Umpolung wird die Stabkathode 14 abgesenkt und wirkt nun als Target für die als Anode 18 geschalteten Zylinderwände. Das Vakuum wird über die Gas- und Vakuum- anschlüsse 15, 16 aufrechterhalten. Mit 19 ist die Verfahr¬ einrichtung für die Stabkathoden 14 angedeutet, mit 17 das Plasma zwischen den Stabkathoden und den Zylinderwänden.
4. Kühlen gemäß Figur 6
Nach Beendigung des Beschichtungsvorganges wird die Strom¬ versorgung für die Plasmabeschichtung abgeschaltet und die Stabkathoden 14 werden aus der Beschichtungsposition im Innern der Zylinder herausgefahren. Über die Gas- und Vaku¬ umanschlüsse 15, 16 können Kühlgase zugeführt werden.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde schematisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert, die Seitenansichten des prinzipiellen Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen. Bei anderen Anwendungsfällen kann die Vorrichtung nach dem Prinzip des kleinsten Beschichtungsraumes leicht abgewandelt werden.
Als Substratwerkstoff wurde in dem vorgeschriebenen Verfahren die Legierung AlSi9Cu3 im ausgehärteten Zustand eingesetzt. Der Substratwerk≤toff hatte dabei die folgende Wärmebehandlung er¬ fahren: Lösungsglühen, Abschrecken und Warmauslagern.
Es ergaben sich die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Schichtdicker., die mit dem Kalotten-Schleiftest gemessen wurden. Die besonders gleichmäßige Schichtdicke konnte dadurch erreicht werden, daß das Kathoden-Element als Stabkathode ausgebildet ist und in dem Rezipientendeckel in Stablängsrichtung während des Beschichtungsvorganges an der Zylinderlängsachse entlang verfah¬ ren wird.
Für die Hochleistungskathodenzerstäubung kann ein Permanent¬ magnet oberhalb des Targets angeordnet sein, der für ein Magnet¬ feld sorgt, dessen Magnetfeldlinien die Targetebenen senkrecht durchsetzen. Durch das Zusammenwirken von elektrischem und ma¬ gnetischem Feld werden die Elektronen im Plasma aufgrund der Lorenzkraft auf verlängerte spiralförmige Bahnen gelenkt.
Durch diese Maßnahme verringert sich die effektive Weglänge der Elektronen, so daß die Ionisationswahrscheinlichkeit und damit die Anzahl der Inerdgasionen steigt. Die Aufwachsbedingungen der Schichten werden durch eine Beheizung des Substrats während des Beschichtungsvorganges verbessert.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß durch die erfindungs¬ gemäße Vorrichtung ermöglicht wird, die Zylinderwand als Teil der Rezipientenkonstruktion zu nutzen. Dadurch ergeben sich besonders kleine Vakuumräume, die leichter abdichtbar sind. Ferner ist die zu reinigende Fläche der Motorblöcke auf die ausschließlich zu beschichtende Flächen beschränkt. Somit sind nur die den Rezipienten bildenden Zylinderwände vom Vakuum be¬ aufschlagt und auch dort nur werden die Beschichtungsvorgänge ablaufen, so daß auf eine unnötige Reinigung von nicht zu beschichtenden Teilen verzichtet werden kann.

Claims

Aluminium-Gußteil und Verfahren zu seinerHerstellungPatentansprüche
1. Aluminium-Gußteil mit einer gehonten, zylindrischen Innen¬ gleitflache, die ein Rauhtiefenprofil von
Rv. = 0,5 - 3,0 p
R^ = 0,1 - 2,0 μm
R,k = 0,5 - 5,0 μm gemessen nach DIN 4776 aufweist, wobei RÄ die Kernrauhtie¬ fe, R^ die reduzierte Spitzenhöhe und R,k die reduzierte Riefentiefe bedeuten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innengleitflache des Aluminium-Gußteils eine aus der Gasphase abgeschiedene Hartstoffschicht trägt und die mit dem Kartstoff beschichtete Aluminium-Gußteiloberfläche ein Rauhtiefenprofil von
RΛ = 0,5 - 2,8 μm
R_-Ä = 0,1 - 1,8 μm
R_Ä = 0,5 - 4,8 μm aufweist.
2. Aluminium-Gußteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hartstoffschicht aus einem oder mehrerer. Refraktär- metallen der vierten bis sechsten Nebengruppe des Perioden- svstems besteht.
3. Aluminium-Gußteil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hartstoffschicht aus den Elementen Aluminium und/oder Silizium gebildet wird.
4. Aluminium-Gußteil nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hartstoffschicht zusätzlich ein oder mehrere hart- phasenbildende Elemente der Gruppe B, N, 0 und/oder C auf¬ weist.
5. Aluminium-Gußteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hartstoffschicht einen Hartstoffanteil an der Ober¬ fläche von mehr als 80 At. % aufweist.
6. Aluminium-Gußteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der Metallatome in der Hartstoffschicht größer als 30 At. % ist.
7. Aluminium-Gußteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Metalloidanteil innerhalb der Kartstoffschicht bis auf 50 At. % ansteigt.
8. Aluminium-Gußteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gußteiloberfläche einen mehrlagigen Schichtaufbau mit einer Gesamtschichtdicke von 0,5 - 20 μm aufweist.
9. Aluminium-Gußteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hartstoffschicht eine metallische Grundschicht und einen bis zur Oberfläche hin zunehmenden Metalloidanteil aufweist .
10. Aluminium-Gußteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Grundschicht eine Titan-Aluminium-Carbonitrid- Legierung vorliegt und in den darüberliegenden Aufbau¬ schichten der Anteil des Metalloids aus Kohlenstoff und Stickstoff auf bis zu 50 At. % zunimmt.
11. Aluminium-Gußteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schichtaufbau eine Gradientenstruktur zeigt, wobei eine metallische Grundschicht mit einem Metallanteil größer als 90 At. % als Haftschicht auf einem Aluminiumgußteil ausgebildet ist und in der oder den darüberliegenden Auf¬ bauschichten der Hartstoffanteil bis auf 100 At. % zunimmt.
12. Aluminium-Gußteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierungszusammensetzung des Aluminium-Gußteils folgende Legierungselemente aufweist:
Silizium 5 bis 13 Gew.-%
Eisen 0,3 bis 1,4 Gew.-%
Kupfer < 3,5 Gew.-%
Magnesium < 0,5 Gew.-%
Mangan < 0,5 Gew.-%
Rest Aluminium und herstellungsbedingte Verunreinigun¬ gen und daß in die Zusammensetzung der Hartstoffschicht nitrid- und/oder carbidbildende Refraktärmetalle aus den Elementen der vierten bis sechsten Nebengruppe des Periodensystems eingelagert sind.
13. Aluminium-Gußteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Aluminium-Motorblock eine oder mehrere zylin¬ drische Gleitflächen mit einem Innendurchmesser von 30 - 150 mm in einem Abstand von 2 - 8 mm nebeneinander angeord¬ net sind.
14. Aluminium-Gußteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der Schicht über die Länge der Innengleit- fläche in Gleitrichtung gesehen in einem Bereich von i 10 % variiert und daß die Dicke der Schicht über den Umfang gesehen einen Toleranz-Bereich von _+ 10 % aufweist.
15. Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Gußteilen mit ge¬ honten zylindrischen Innengleitflachen nach einem der vor¬ hergehenden Ansprüche, wobei zunächst die Oberfläche des Aluminium-Gußteils gereinigt und dann eine Hartstoffschicht aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche des Aluminium-Gußteiles an der zu be¬ schichtenden Fläche mit einem Rauhtiefenprofil im Bereich von
Rk = 0,5 - 3,0 μm R»,,. = 1,0 - 2,0 μm R,,Λ = 0,5 - 5,0 μm
gemessen nach DIN 4776 durch ein Ionen-Ätzverfahren ge¬ reinigt und unmittelbar danach auf die erhaltene Oberflä¬ chenstruktur eine Hartstoffschicht mit einem oberflächen¬ abbildenden Beschichtungsverfahren bei Temperaturen un¬ terhalb von 250 °C aus der Gasphase abgeschieden wird, wobei eine Oberflächenschicht mit einem Hartstoffanteil von mehr als 80 At. % gebildet wird.
16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
daß als oberflächen-abbildendes Beschichtungsverfahren ein PVD- (Plasma-Vacuum-Deposition)-Verfahren angewendet wird und die beschichtete Oberfläche ein Rauhtiefenprofil von
R< = 0,5 - 2,8 μm
R_A = 0,1 - 1,8 μm
R,Λ = 0,5 - 4,8 μm aufweist.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Multilayer-Schicht abgeschieden wird, wobei auf dem Substratwerkstoff erst eine metallische Haftschicht aus TiAl mit der Zusammensetzung (50/50) aufgedampft wird und darauf eine Deckschicht aus einem Metalloid abgeschieden wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusammensetzung der Haftschicht über die Reaktiv¬ gasanteil gesteuert wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haftschicht aus TiAl mit der Zusammensetzung (50/50) besteht und die Deckschicht aus Ti, Si, AI und/oder Cr mit einem Hartphasen-(Metalloid)-bildenden Gas aus der Gruppe B, C, N, 0 bei Temperaturen von 150 - 250°C zur Reaktion gebracht und auf der Haftschicht abgeschieden werden.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rezipientendeckel in Form eines Zylinderkopfdeckels auf die Rezipientenwände aufgelegt und angepreßt wird und
daß die Zusammensetzung der Haftschicht und der Deck¬ schicht über die Reaktivgasanteile gesteuert wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rezipientendeckel nur auf die den äußeren Umfang bildenden Rezipientenwände (4 und 6) aufgelegt wird.
22. Vorrichtung zur PVD-Beschichtung einer zylindrischen Innen¬ gleitflache von Aluminium-Gußteilen (3), bestehend aus einem Rezipienten mit Kathoden- und Anodenelementen sowie von Gas- und Vakuumanschlüssen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kathodenelement als Stabkathode (1) ausgebildet ist, die in einem Rezipientendeckel (2a) in Stablängsrich¬ tung beweglich angeordnet ist,
daß ein Rezipientenboden (2b) mit Gas- und Vakuumanschlüs¬ sen gegenüber den Stabkathoden (1) angeordnet ist,
und daß die zu beschichtenden Innengleitflachen als Rezi¬ pientenwände (4-8) ausgebildet sind, wobei der Rezipienten¬ deckel (2a) und der Rezipientenboden (2b) mit den Rezipien- tenwänden vakuumdicht verschließbar sind.
23. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rezipientenboden (2a) aus mehreren Einzelflächen (9-12) gebildet ist, die in jeweils ein zylindrisches Alu¬ minium-Gußteil (3) einführbar und gegen die Innengleit- flächer. vakuumdicht anoreßbar sind.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3821219B2 (ja) * 2002-03-27 2006-09-13 日本ピストンリング株式会社 内周面に表面処理皮膜を有するシリンダライナ及びその加工方法
DE10302107A1 (de) * 2003-01-21 2004-07-29 Fuchs Technology Ag Zylinderoberfläche
DE102004024517A1 (de) * 2004-05-18 2005-12-15 Adam Opel Ag Ölwannenanordnung
DE102004028486A1 (de) * 2004-06-11 2005-12-29 Mahle Gmbh Gleitbauteil
JP2007255277A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Jtekt Corp カムフォロア
JP2010031840A (ja) * 2008-06-27 2010-02-12 Yamaha Motor Co Ltd シリンダブロック、内燃機関、輸送機器およびシリンダブロックの製造方法
DE102009003232A1 (de) * 2009-05-19 2010-12-02 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Gleitelement eines Verbrennungsmotors, insbesondere Kolbenring
CN102383093A (zh) * 2010-08-31 2012-03-21 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 涂层、具有该涂层的被覆件及该被覆件的制备方法
US9765726B2 (en) * 2013-03-13 2017-09-19 Federal-Mogul Cylinder liners with adhesive metallic layers and methods of forming the cylinder liners
DE102013009328A1 (de) 2013-06-03 2014-12-04 Technische Universität Bergakademie Freiberg Verfahren zur kombinierten Randschichtbehandlung von Bauteilen aus Leichtbauwerkstoffen
DE102013011071A1 (de) * 2013-07-03 2015-01-08 Oerlikon Trading Ag, Trübbach TixSi1-xN Schichten mit CryAl1-yN Haftschicht und ihre Herstellung
DE102013011073A1 (de) * 2013-07-03 2015-01-08 Oerlikon Trading Ag, Trübbach TlxSi1-xN Schichten und ihre Herstellung
WO2015000581A1 (de) 2013-07-03 2015-01-08 Oerlikon Trading Ag, Trübbach Tixsi1-xn schichten und ihre herstellung
DE102013014335A1 (de) * 2013-08-28 2015-03-05 Centrotherm Sitec Gmbh Verfahren und vorrichtung zum beschichten eines reaktorgefässes sowie ein reaktorgefäss
US9790888B2 (en) 2015-11-30 2017-10-17 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine
US9951712B2 (en) * 2015-11-30 2018-04-24 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with interbore cooling
DE102016222945A1 (de) * 2016-11-21 2018-05-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Anordnung von zylinderförmigen Bauteilen in einer Beschichtungskammer zur Beschichtung der Innenflächen der zylinderförmigen Bauteile mittels Gasphasenabscheidung und Verfahren zur Beschichtung der Innenflächen von zylinderförmigen Bauteilen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3540993A (en) * 1965-12-17 1970-11-17 Euratom Sputtering apparatus
US3974309A (en) * 1973-12-26 1976-08-10 Ford Motor Company Method of coating a rotary internal combustion engine
JPS6260863A (ja) * 1985-09-09 1987-03-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スパツタリング用タ−ゲツト
JPH01259157A (ja) * 1988-04-06 1989-10-16 Mitsubishi Motors Corp エンジン部品の耐摩耗性向上方法及び同方法により作られたエンジン部品
DE4338768A1 (de) * 1993-11-12 1995-05-18 Elsbett L Beschichtung von Motorteilen mit Keramik

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900592A (en) * 1973-07-25 1975-08-19 Airco Inc Method for coating a substrate to provide a titanium or zirconium nitride or carbide deposit having a hardness gradient which increases outwardly from the substrate
US4009680A (en) * 1974-09-16 1977-03-01 Fengler Werner H Apparatus for producing high wear-resistant composite seal
DE3544975C1 (de) * 1985-12-19 1992-09-24 Krupp Gmbh Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Formkoerpers
JPH0819514B2 (ja) * 1986-07-07 1996-02-28 株式会社豊田中央研究所 表面処理方法およびその装置
US4852542A (en) * 1987-10-23 1989-08-01 Adiabatics, Inc. Thin thermal barrier coating for engines
US4938999A (en) * 1988-07-11 1990-07-03 Jenkin William C Process for coating a metal substrate by chemical vapor deposition using a metal carbonyl
US5516588A (en) * 1991-03-27 1996-05-14 Widia Gmbh Composite body, its use and a process for its production
DE4209975A1 (de) * 1992-03-27 1993-09-30 Krupp Widia Gmbh Verbundkörper und dessen Verwendung
US5441235A (en) * 1994-05-20 1995-08-15 Eaton Corporation Titanium nitride coated valve and method for making
US5688557A (en) * 1995-06-07 1997-11-18 Lemelson; Jerome H. Method of depositing synthetic diamond coatings with intermediates bonding layers
US5683825A (en) * 1996-01-02 1997-11-04 General Electric Company Thermal barrier coating resistant to erosion and impact by particulate matter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3540993A (en) * 1965-12-17 1970-11-17 Euratom Sputtering apparatus
US3974309A (en) * 1973-12-26 1976-08-10 Ford Motor Company Method of coating a rotary internal combustion engine
JPS6260863A (ja) * 1985-09-09 1987-03-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スパツタリング用タ−ゲツト
JPH01259157A (ja) * 1988-04-06 1989-10-16 Mitsubishi Motors Corp エンジン部品の耐摩耗性向上方法及び同方法により作られたエンジン部品
DE4338768A1 (de) * 1993-11-12 1995-05-18 Elsbett L Beschichtung von Motorteilen mit Keramik

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 259 (C - 441) 21 August 1987 (1987-08-21) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 017 (C - 675) 16 January 1990 (1990-01-16) *

Also Published As

Publication number Publication date
HUP9701101A3 (en) 1998-04-28
EP0817238B1 (de) 2001-04-25
ES2158407T3 (es) 2001-09-01
HU219541B (hu) 2001-05-28
EP0817238A1 (de) 1998-01-07
US6555241B1 (en) 2003-04-29
ATE200833T1 (de) 2001-05-15
US6162500A (en) 2000-12-19
HUP9701101A2 (hu) 1998-03-02
HU9701101D0 (en) 1997-08-28
DE19625577A1 (de) 1998-01-02
DE59703418D1 (de) 2001-05-31
PT817238E (pt) 2001-09-28

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