(19) |
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(11) |
EP 2 417 278 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.04.2014 Patentblatt 2014/14 |
(22) |
Anmeldetag: 23.11.2009 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2009/008333 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2010/115448 (14.10.2010 Gazette 2010/41) |
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(54) |
GLEITELEMENT MIT EINSTELLBAREN EIGENSCHAFTEN
SLIDING ELEMENT HAVING ADJUSTABLE PROPERTIES
ÉLÉMENT COULISSANT AUX PROPRIÉTÉS AJUSTABLES
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO
PL PT RO SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
07.04.2009 DE 102009016650
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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15.02.2012 Patentblatt 2012/07 |
(73) |
Patentinhaber: Federal-Mogul Burscheid GmbH |
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51399 Burscheid (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- KENNEDY, Marcus
40479 Düsseldorf (DE)
- ZINNABOLD, Michael
51399 Burscheid (DE)
- MATZ, Marc-Manuel
86316 Friedberg (DE)
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(74) |
Vertreter: Becker Kurig Straus |
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Bavariastrasse 7 80336 München 80336 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A1-2008/083793 DE-A1-102007 025 949
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DE-A1- 10 163 976 US-A- 3 725 017
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitelement, insbesondere einen Kolbenring,
mit einstellbaren Eigenschaften, insbesondere bezüglich des Verschleißverhaltens,
gemäß Anspruch 1.
[0002] Heutzutage sind die Kundenanforderungen hinsichtlich des Verschleißverhaltens auf
dem Kolbenring und der Zylinderlaufbahn unterschiedlich. Einerseits wird ein möglichst
geringer Verschleiß verlangt, andererseits benötigen Motorenhersteller auch höhere
Verschleißraten, um aus deren Sicht ein möglichst gutes Einlaufverhalten für das System
"Kolbenring/Zylinderlaufbuchse geschmiert" zu erhalten. Diese Aufgabe stellt sich
zunehmend im Bereich von 2-Takt-Motoren (Ringdurchmesser > 430mm).
[0003] Eisen-basierte Beschichtungen, aufgetragen mittels thermischen Spritzens, finden
noch keine Anwendung auf dem Kolbenring. Im Bereich des Kurbeltriebs sind bisher lediglich
auf Eisen basierende Beschichtungen auf der Zylinderlaufbahn bekannt, die mittels
Lichtbogendrahtspritzens (LDS) hergestellt sind (
EP 1 022 351 B2). Die Herstellung von Verschleißschutzschichten mittels des thermischen Spritzprozesses
ist ein bekanntes Verfahren. Die heutigen dafür verwendeten Pulvermaterialien basieren
auf Mo, WC, NiCr und Cr
3C
2.
DE 10163976,
WO 2008/083793 und
DE 10 2007 025949 offenbaren Verschleißschutzbeschichtungen für Kolbenringe.
[0004] Der Erfindung liegen daher folgende Aufgaben zugrunde. Einerseits eine Verbesserung
der tribologischen Eigenschaften von thermisch gespritzten Kolbenringen mit einem
bisher nicht verwendeten Materialsystem als Beschichtungsmaterial im Vergleich zu
herkömmlichen Kolbenringbeschichtungen auf Mo-Basis. Weiterhin die Herstellung von
den Kundenanforderungen entsprechenden, beschichteten Kolbenringen, die hinsichtlich
des Verschleißverhaltens und der Eigenspannungen maßgeschneidert sind, wobei die Beschichtung
über thermisches Spritzen erfolgt. Ferner soll eine Optimierung des Einlaufverhaltens
erreicht werden. Die Basismaterialmatrix soll bevorzugt ähnliche physikalische Eigenschaften
(thermischer Ausdehnungskoeffizient und Wärmeleitfähigkeit) wie das zugrundeliegende
Substrat sowie ausreichend mechanische Eigenschaften (Härte, Duktilität) aufweisen.
[0005] Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Gleitelement bereitgestellt, insbesondere
ein Kolbenring für eine Verbrennungskraftmaschine, umfassend
- ein Substrat; und
- eine Verschleißschutzschicht, erhältlich durch thermisches Spritzen eines Pulvers
umfassend die Elementanteile
2-50 Gewichtsprozent Eisen, FE;
5-60 Gewichtsprozent Wolfram, W;
5-40 Gewichtsprozent Chrom, Cr;
5-25 Gewichtsprozent Nickel, Ni;
1-5 Gewichtsprozent Molybdän, Mo;
1-10 Kohlenstoff, C; und
0,1-2 Gewichtsprozent Silizium, Si;
und
- eine Einlaufschicht, erhältlich durch thermisches Spritzen eines Pulvers umfassend
die Elementanteile
60-95 Gewichtsprozent Nickel;
5-40 Gewichtsprozent Kohlenstoff.
[0006] Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen ist ein Schichtsystem herzustellen,
bestehend aus einem Basissystem mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften wie das
zu beschichtende Substrat sowie einer ausreichenden Festigkeit, verbunden mit einem
verschleißresistenten Anteil, wobei es je nach Anteil zu unterschiedlichen Verschleißraten
am Ring und Liner im geschmierten Zustand kommt. Ebenso ist die Art und Stärke der
Eigenspannungen durch die Zugabe von definierten Mengen des verschleißresistenten
Anteils einstellbar. Grundsätzlich sind keine Zugeigenspannungen in thermisch gespritzten
Schichten erwünscht, da diese das Risswachstum eines entstehenden Risses nicht reduzieren
oder sogar fördern können. Die Lösung ist ein neues Fe-basiertes System, das durch
Karbide verstärkt wird, verbunden mit einer den Anforderungen des Motorenherstellers
angepassten Einlaufschicht.
[0007] Hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, thermischer Ausdehnungskoeffizient)
entsteht durch einen Mindestanteil des Eisenhaltigen Basissystems von 25 Gew. % ein
quasi-homogenes System zwischen Substrat und Beschichtung. Dadurch kann die während
der Mischreibung, insbesondere im OT- oder UT-Bereich, entstehende thermische Energie
besser abgeführt und ein gleichmäßiger thermischer Relaxationsprozess durch die im
Motor vorliegenden Temperaturschwankungen gewährleistet werden. Die Anwendung von
Fe-Basis-Legierungen als Kolbenringbasisbeschichtungsmaterial zusammen mit einem karbidischen
System und einer Einlaufschicht (gradiert oder nicht gradiert), hergestellt mittels
thermischen Spritzens, resultiert in einem neuen Kolbenringtyp. Der zu beschichtende
Kolbenring kann dabei ein Guss- aber auch ein Stahlkolbenring sein.
[0008] Gemäß einer Ausführungsform besteht das neue Materialsystem aus den folgenden Elementen:
Eisen (Fe), Wolfram (W, als WC), Chrom (Cr, als Cr und Cr
3C
2), Nickel (Ni), Molybdän (Mo), Silizium (Si) und Kohlenstoff (C, teilweise gebunden
in Fe, W und Cr als Karbid oder in Reinform, elektrochemisch umhüllt mit Nickel).
[0009] Gemäß einer Ausführungsform beträgt der Anteil an Karbiden 10-75 Gewichtsprozent,
zusammengesetzt aus 0-60 Gewichtsprozent Wolfram-Karbid, WC, und 0-50 Gewichtsprozent
Chrom-Karbid, Cr
3C
2.
[0010] Die Eisenbasislegierung ohne Karbide ist nicht zu empfehlen, da der Verschleißwiderstand
(gemessen wie unten beschrieben) die heutigen Anforderungen nicht erfüllt. Eine Erhöhung
des gesamten Karbidanteils über 75 Gew.% ist für die Anwendung als Kolbenringbeschichtung
nicht zu empfehlen, da bei zu hohem Karbidanteil die Schicht einen zu stark keramischen
Charakter bekommt (zu hohes E-Modul) und damit den Temperaturwechselbeanspruchungen
im Motor nicht standhält.
[0011] Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Gleitelement weiter eine Übergangsschicht
zwischen der Verschleißschutzschicht und der Einlaufschicht, wobei die chemische Zusammensetzung
der Übergangsschicht ein Graduierungsverhältnis von 20:80 bis 80:20 aufweist, bezogen
auf die Verschleißschutzschicht und die Einlaufschicht.
[0012] Die chemische Zusammensetzung ist im Gradierungsverhältnis 20:80 bis 80:20 für die
Einzelschichttypen Verschleißschutzschicht : Einlaufschicht einstellbar.
Beispiel 1:
[0013]
- 1. Schicht: Verschleißschutzschicht
- 2. Schicht: auf der Seite der Verschleißschutzschicht ist die chemische Zusammensetzung
der Übergangsschicht zu 80 % wie die Zusammensetzung der Verschleißschutzschicht,
zu 20 % wie die der Einlaufschicht, zur Seite der Einlaufschicht hin erfolgt ein im
Wesentlichen linearer Übergang bis hin zu einer Zusammensetzung, die zu 20 % der Zusammensetzung
der Verschleißschutzschicht, zu 80 % der Zusammensetzung der Einlaufschicht entspricht
- 3. Schicht: Einlaufschicht
Beispiel 2:
[0014]
- 1. Schicht: Verschleißschutzschicht
- 2. Schicht: chemische Zusammensetzung 20 % wie Verschleißschutzschicht, 80 % wie Einlaufschicht,
Übergang linear zu 80 % wie Verschleißschutzschicht, 20 % wie Einlaufschicht
- 3. Schicht: Einlaufschicht
[0015] Gemäß einer Ausführungsform liegt die Schichtdicke der Verschleißschutzschicht im
Bereich von 100-800 µm, bevorzugt 200-600 µm, und am meisten bevorzugt 300-500 µm.
[0016] Gemäß einer Ausführungsform liegt die Schichtdicke der Einlaufschicht im Bereich
von 100-500 µm, bevorzugt 200-400 µm, und am meisten bevorzugt 150-300 µm.
[0017] Gemäß einer Ausführungsform liegt die Schichtdicke der Übergangsschicht, in der Verschleißschutz-
und Einlaufschicht gradiert vorliegen, im Bereich von 0-600 µm, und am meisten bevorzugt
0-250 µm.
[0018] Gemäß einer Ausführungsform ist das Substrat ein Ring mit einem Durchmesser größer
220 mm, bevorzugt größer 430 mm und maximal 980 mm.
[0019] Gemäß einer Ausführungsform liegen die Partikelgrößen des Pulvers im Bereich von
1 - 100 µm.
[0020] Gemäß einer Ausführungsform sind die Karbide in einer Nickel-Chrom-Matrix eingebettet
und weisen eine Partikelgröße von 0,5-5 µm auf.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0021]
- Fig. 1
- zeigt die Mikrostruktur einer thermisch gespritzten Verschleißschutz/Einlauf-Schicht
nach einer Ausführungsform der Erfindung;
Durchgeführte Versuche:
[0022] Das Pulver wurde thermisch gespritzt und für verschiedene Varianten wurden die chemische
Zusammensetzung (Tabelle 1), der Karbidanteil (Tabelle 2), die Mikrostruktur (Fig.
1), die Porösität und Härte (Tabelle 3) geprüft. Versuch 1 und 2 unterscheiden sich
dadurch, dass Schichttyp 1 im Versuch 1 und Schichttyp 2 im Versuch 2 hergestellt
wurde. Für die Versuche 1.1 bis 1.4 bzw. 2.1 bis 2.4 wurden unterschiedliche Karbidkonzentrationen
eingestellt. Die jeweilige Topschicht enthält keine Karbide, da diese Schicht für
einen kontrollierten Einlauf eingesetzt wird.
Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung der Verschleißschutz-/Einlaufschicht Typ 1
Versuch |
Karbidanteil |
Chemische Zusammensetzung |
Fe |
W |
Cr |
Ni |
Mo |
C |
Si |
Ni |
C |
|
|
Verschleißschutzschicht |
Einlaufschicht |
# |
(Gew%) |
(Gew%) |
(Gew%) |
1.1 |
0 |
47,5 |
0 |
28 |
17 |
4,6 |
1,8 |
1,1 |
70 |
30 |
1.2 |
20 |
35,7 |
11,2 |
30,2 |
15,2 |
3,8 |
3,1 |
0,8 |
70 |
30 |
1.3 |
40 |
23,9 |
22,5 |
33,2 |
12,4 |
2,6 |
4,9 |
0,5 |
90 |
10 |
1.4 |
60 |
11,4 |
33,8 |
34,8 |
11,7 |
2,3 |
5,7 |
0,3 |
90 |
10 |
Tabelle 2: Karbidanteil der Verschleißschutz-/Einlaufschicht Typ 1
Versuch |
Karbidanteil |
Einzelne Karbide |
Verschleißschutzschicht |
Einlaufschicht |
WC |
Cr3C2 |
Karbide insgesamt |
|
Soll |
Ist |
Ist |
Ist |
# |
(Gew%) |
(Gew%) |
1.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1.2 |
20 |
9 |
13 |
0 |
1.3 |
40 |
17,5 |
25 |
0 |
1.4 |
60 |
26 |
37,5 |
0 |
[0023] Die Mikrostrukturaufnahmen (Fig. 1) zeigen homogen verteilte Karbide für die Verschleißschutzschicht,
keine unaufgeschmolzenen Partikel und eine sehr dichte Schicht mit einer sehr geringen
Porösität von < 2%. In der Topschicht sind die Graphitaussscheidungen deutlich zu
erkennen. Die Schichtdicke der Verschleißschutzschicht beträgt 330 µm, die der Einlaufschicht
180 µm.
Tabelle 3: Härte/Porösität der Verschleißschutzschicht Typ 1
Versuch |
Karbidanteil Soll |
HV1 |
Porosität |
# |
(Gew%) |
|
% |
1.1 |
0 |
520 |
<1 |
1.2 |
20 |
564 |
<1 |
1.3 |
40 |
597 |
<1 |
1.4 |
60 |
710 |
<2 |
[0024] Wie in Tabelle 3 dargestellt, haben erste Versuche gezeigt, dass die Verschleißschutzschicht
des Typs 1 eine Porösität von < 1-2 % bei einer Härte von etwa 520HV1 für den Karbidfreien
Fe-Basiswerkstoff bis zu 710HV1 für den Fe-Basiswerkstoff mit einem Karbidanteil von
60 Gew.% aufweisen. Die Härte der Einlaufschicht lässt sich aufgrund des hohen Graphitanteils
nicht bestimmen.
[0025] Die Zugabe von Karbiden ermöglicht eine gezielte Einstellung der Härte am Ring und
der Zylinderlaufbuchse. Zusätzlich bleibt trotz der hohen Belastungen während des
Verschleißtests die Mikrostruktur weitgehend erhalten, was grundsätzlich auf einen
mit dieser erfindungsgemäßen Beschichtung hergestellten verschleißresistenten Kolbenring
für das System "Ring/Laufluchse geschmiert" hinweist, nachdem der Einlaufprozess abgeschlossen
ist.
1. Gleitelement, insbesondere Kolbenring für eine Verbrennungskraftmaschine, umfassend
- ein Substrat; und
- eine Verschleißschutzschicht, erhältlich durch thermisches Spritzen eines Pulvers
umfassend die Elementanteile
2-50 Gewichtsprozent Eisen, FE;
5-60 Gewichtsprozent Wolfram, W;
5-40 Gewichtsprozent Chrom, Cr;
5-25 Gewichtsprozent Nickel, Ni;
1-5 Gewichtsprozent Molybdän, Mo;
1-10 Gewichtsprozent Kohlenstoff, C; und
0,1-2 Gewichtsprozent Silizium, Si;
und
- eine Einlaufschicht, erhältlich durch thermisches Spritzen eines Pulvers umfassend
die Elementanteile
60-95 Gewichtsprozent Nickel;
5-40 Gewichtsprozent Kohlenstoff.
2. Gleitelement nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Übergangsschicht zwischen der
Verschleißschutzschicht und der Einlaufschicht, wobei die chemische Zusammensetzung
der Übergangsschicht ein Graduierungsverhältnis von 20:80 bis 80:20 aufweist, bezogen
auf die Verschleißschutzschicht und die Einlaufschicht, wobei die Zusammensetzung
der Übergangsschicht auf der Seite der Verschleißschutzschicht zu 80% der Zusammensetzung
der Verschleißschutzschicht und zu 20% der Zusammensetzung der Einlaufschicht entspricht,
und wobei zur Seite der Einlaufschicht hin ein linearer Übergang erfolgt bis hin zu
einer Zusammensetzung der Übergangsschicht auf der Seite der Einlaufschicht, die zu
20% der Zusammensetzung der Verschleißschutzschicht und zu 80% der Zusammensetzung
der Einlaufschicht entspricht.
3. Gleitelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anteil an Karbiden des Pulvers für
die Verschleißschutzschicht 10-75 Gewichtsprozent beträgt, zusammengesetzt aus 0-60
Gewichtsprozent Wolfram-Karbid, WC, und 0-50 Gewichtsprozent Chrom-Karbid, Cr3C2.
4. Gleitelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schichtdicke der Verschleißschutzschicht
im Bereich von 100-800 µm liegt.
5. Gleitelement nach Anspruch 4, wobei die Schichtdicke der Verschleißschutzschicht im
Bereich 200-600 µm liegt.
6. Gleitelement nach Anspruch 4, wobei die Schichtdicke der Verschleißschutzschicht im
Bereich 300-500 µm liegt.
7. Gleitelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schichtdicke der Einlaufschicht
im Bereich von 100-500 µm, bevorzugt 200-400 µm, und am meisten bevorzugt 150-300
µm liegt.
8. Gleitelement nach Anspruch 7, wobei die Schichtdicke der Einlaufschicht im Bereich
von 200-400 µm liegt.
9. Gleitelement nach Anspruch 7, wobei die Schichtdicke der Einlaufschicht im Bereich
von 150-300 µm liegt.
10. Gleitelement nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Schichtdicke der Übergangsschicht,
in der Verschleißschutz- und Einlaufschicht gradiert vorliegen, im Bereich von 0-600
µm liegt.
11. Gleitelement nach Anspruch 10, wobei die Schichtdicke der Übergangsschicht, in der
Verschleißschutz- und Einlaufschicht gradiert vorliegen, im Bereich von 0-250 µm liegt.
12. Gleitelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat ein Ring
mit einem Durchmesser größer 220 mm ist.
13. Gleitelement nach Anspruch 12, wobei das Substrat ein Ring mit einem Durchmesser größer
430 mm und maximal 980 mm ist.
14. Gleitelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Partikelgrößen des
Pulvers im Bereich von 1-100 µm liegen.
15. Gleitelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Karbide in einer Nickel-Chrom-Matrix
eingebettet sind und eine Partikelgröße von 0,5-5 µm aufweisen.
1. A sliding element, particularly a piston ring for an internal combustion engine, comprising
- a substrate and
- a wear-protection layer, obtainable by thermal spraying of a powder comprising the
element proportions
2-50 percent by weight iron, FE;
5-60 percent by weight tungsten, W;
5-40 percent by weight chromium, Cr;
5-25 percent by weight nickel, Ni;
1-5 percent by weight molybdenum, Mo;
1-10 percent by weight carbon, C and
0.1-2 percent by weight silicon, Si;
and
- a running-in layer, obtainable by thermal spraying of a powder comprising the element
proportions
60-95 percent by weight nickel;
5-40 percent by weight carbon.
2. The sliding element according to claim 1, further comprising a transitional layer
between the wear-protection layer and the running-in layer, wherein the chemical composition
of the transitional layer exhibits a graduation ratio of 20:80 to 80:20, relative
to the wear-protection layer and the running-in layer, wherein the composition of
the transitional layer on the side of the wear-protection layer corresponds to 80%
with the composition of the wear-protection layer and to 20% with the composition
of the running-in layer, and wherein a linear transition is made towards the side
of the running-in layer up to a composition of the transition layer on the side of
the running-in layer which corresponds to 20% with the composition of the wear-protection
layer and to 80% with the composition of the running-in layer.
3. The sliding element according to claim 1 or 2, wherein the proportion of carbides
of the powder for the wear-protection layer is 10-75 percent by weight, made up of
0-60 percent by weight tungsten carbide, WC and 0-50 percent by weight chrome-carbide,
Cr3C2.
4. The sliding element according to one of the preceding claims, wherein the layer thickness
of the wear-protection layer falls in the range 100-800 µm.
5. The sliding element according to claim 4, wherein the layer thickness of the wear-protection
layer falls in the range 200-600 µm.
6. The sliding element according to claim 4, wherein the layer thickness of the wear-protection
layer falls in the range 300-500 µm.
7. The sliding element according to one of the preceding claims, wherein the layer thickness
of the running-in layer falls in the range 100-500 µm, preferably 200-400 µm and most
preferably 150-300 µm.
8. The sliding element according to claim 7, wherein the layer thickness of the running-in
layer falls in the range 200-400 µm.
9. The sliding element according to claim 7, wherein the layer thickness of the running-in
layer falls in the range 150-300 µm.
10. The sliding element according to one of the claims 2 to 9, wherein the layer thickness
of the transitional layer, in which the wear-protection and running-in layers are
present in graded form, falls in the range 0-600 µm.
11. The sliding element according to claim 10, wherein the layer thickness of the transitional
layer, in which the wear-protection and running-in layers are present in graded form,
falls in the range 0-250 µm.
12. The sliding element according to one of the preceding claims, wherein the substrate
is a ring with a diameter greater than 220 mm.
13. The sliding element according to claim 12, wherein the substrate is a ring with a
diameter greater than 430 mm and maximum 980 mm.
14. The sliding element according to one of the preceding claims, wherein the particle
sizes of the powder fall in the range 1-100 µm.
15. The sliding element according to one of the preceding claims, wherein the carbides
are embedded in a nickel-chrome matrix and exhibit a particle size of 0.5-5 µm.
1. Elément coulissant, en particulier segment de piston pour moteur à combustion interne,
comprenant
- un substrat et
- une couche de protection contre l'usure, pouvant être obtenue par injection thermique
d'une poudre comprenant les parties d'élément
2-50 pourcent en poids de fer, FE,
5-60 pourcent en poids de tungstène, W,
5-40 pourcent en poids de chrome, Cr,
5-25 pourcent en poids de nickel, Ni,
1-5 pourcent en poids de molybdène, Mo,
1-10 pourcent en poids de carbone, C
0,1-2 pourcent en poids de silicium, Si
et
- une couche d'entrée, pouvant être obtenue par injection thermique d'une poudre comprenant
les parties d'élément
60-95 pourcent en poids de nickel,
5-40 pourcent en poids de carbone.
2. Elément coulissant selon la revendication 1 comprenant en outre une couche de transition
entre la couche de protection contre l'usure et la couche d'entrée, la composition
chimique de la couche de transition présentant un rapport de graduation de 20 :80
à 80 :20, se référant à la couche de protection contre l'usure et la couche d'entrée,
la composition de la couche de transition sur le côté de la couche de protection contre
l'usure correspondant à 80 % de la composition de la couche de protection contre l'usure
et à 20 % de la composition de la couche d'entrée et une transition linéaire ayant
lieu sur le côté de la couche d'entrée jusqu'à une composition de la couche de transition
sur le côté de la couche d'entrée qui correspond à 20 % de la composition de la couche
de protection contre l'usure et à 80 % de la composition de la couche d'entrée.
3. Elément coulissant selon la revendication 1 ou 2, la partie
en carbures de la poudre pour la couche de protection contre l'usure se montant à
10-75 pourcent en poids, composée de 0-60 pourcent en poids de tungstène-carbure,
WC et de 0-50 pourcent en poids de chrome-carbure, Cr3C2.
4. Elément coulissant selon une quelconque des revendications précédentes, l'épaisseur
de couche de la couche de protection contre l'usure se situant dans la gamme de 100-800
µm.
5. Elément coulissant selon la revendication 4, l'épaisseur de couche de la couche de
protection contre l'usure se situant dans la gamme de 200-600 µm.
6. Elément coulissant selon la revendication 4, l'épaisseur de couche de la couche de
protection contre l'usure se situant dans la gamme de 300-500 µm.
7. Elément coulissant selon une quelconque des revendications précédentes, l'épaisseur
de couche de la couche d'entrée se situant dans la gamme de 100-500 µm, de préférence
de 200-400 µm et de façon la plus préférée de 150-300 µm.
8. Elément coulissant selon la revendication 7, l'épaisseur de couche d'entrée se situant
dans la gamme de 200-400 µm.
9. Elément coulissant selon la revendication 7, l'épaisseur de couche d'entrée se situant
dans la gamme de 150-300 µm.
10. Elément coulissant selon une quelconque des revendications 2 à 9, l'épaisseur de couche
de la couche de transition, existant de façon graduée dans la couche de protection
contre l'usure et la couche d'entrée, se situant dans la gamme de 0-600 µm.
11. Elément coulissant selon la revendication 10, l'épaisseur de couche de la couche de
transition, existant de façon graduée dans la couche de protection contre l'usure
et la couche d'entrée, se situant dans la gamme de 0-250 µm.
12. Elément coulissant selon une quelconque des revendications précédentes, le substrat
étant un anneau d'un diamètre supérieur à 220 mm.
13. Elément coulissant selon la revendication 12, le substrat étant un anneau avec un
diamètre supérieur à 430 mm et maximum de 980 mm.
14. Elément coulissant selon une quelconque des revendications précédentes, les tailles
des particules de la poudre se situant dans la gamme de 1-100 µm.
15. Elément coulissant selon une quelconque des revendications précédentes, les carbures
étant insérés dans une matrice nickel-chrome et présentant une taille particulaire
de 0,5-5 µm.
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