DE2036495B2

DE2036495B2 - Verfahren zur herstellung eines kolbenrings

Info

Publication number: DE2036495B2
Application number: DE19702036495
Authority: DE
Inventors: Kouichi Kamio Iizuka (Japan)
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1969-08-15
Filing date: 1970-07-23
Publication date: 1972-01-05
Also published as: US3762010A; FR2058022A5; GB1263012A; DE2036495A1; US3661402A

Description

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines 60 Die Co-W-Elektroplattierungslösung enthält als

Herstellungsverfahrens für einen Kolbenring mit Hauptbestandteile wasserlösliches Natriumwolframat

einer Verschleißschicht und gleitmittelgefüllten Um- und Kobaltsulfat sowie außerdem einen wasserlös-

fangsnuten» das die Härte der Verschleißschicnt nicht liehen Elektrolyten aus einem weinsauren Salz. Die

ungünstig beeinflußt. Elektroplattierung erfolgt bei einer Badtemperatur

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch 65 zwischen 50 und 80° C. einem pH-Wert zwischen

gelöst, daß bei dem Kolbenring zunächst eine Co-W- 7,0 und 8,0 und einer Stromdichte zwischen 1 und

Elektroplattierung und dann die Gleitmittelfüllung 10 A/dm².

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ι ²

angebracht werde., und daß sodann bei der lulgen-

Patentansnruclv den"Sinterung die Sintertemperatur so gewähli v.irü.

Jail die PlaUierungsschiJit dabei eine Erhöhung der

Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings. Härte erfahrt. Die clektroplnttierte Co-W-Sdiidit

dessen Lauflläche mit einer verschleißfesten 5 wird bei höherer Temperatur in ihrer Ha,te ,„ent

Schicht und einer gleitmittelgefüllten Umfancsnut ungünstig beeinnußt; vielmehr nimmt die Harte nut

versehen ist, dadurch gekennzeic h η et. Erhöhung der Sintertemperatur sogar zu, so dal! die

daß bei dem Kolbenring zunächst eine Co-W- Erfindung einen Kolbenring mit außtrordenilicn gun-

Elektroplattierunii und dann die Gleitmittel- stigen Laufeigenschaften bereitstellt Die Lautlia.he

füllune ausbracht werden und daß sodann bei io erhält eine sehr hohe Harte, so daß der kolbenring

der folgenden Sinterung die Sintertemperatur so für hohe Dauerbc-lastungen in Hocnleistungsvemn.n-

gewählt wird, daß die Planierungsschicht dabei nungsmotoren geeignet ist.

eine Erhöhung der Härte erfährt. " Die Erfindung wird unter Bezugnahme aiii ,1,,

Zeichnungen erläutert, welche darstellen in
15 Fig. feinen feiischnitt durch einen Kolneming nach der Erfindung,

Fie.
2 Schaubilder zur Erläuterung der Häri·:-

Die Erfindunu bezieht sich auf ein Verfahren zur änderung auf Grund einer Wärmebehandlung iiir

Herstellung eines Kolbenrings, dessen Lauffläche mit verschiedene Schichten auf der Laufflache und

einer verschleißfesten Schicht und einer gleitmittel- so F ig.
3 Schaubilder zur Erläuterung der Abnutzung

gefüllten Umfangsnut versehen ist. und Riefenbildung an einem Kolbenring fur verschie-

Anwendungsgebiet der Erfindung sind Kolben- dene Beschichtungen.

ringe für Verbrennungsmotoren für hohe Dauer- Nach Fig. 1 ist ein Ringkörper 1 aus Gußeivn geschwindigkeit und hohe Belastbarkeit. oder Gußstahl auf der Gleitfläche 2 mit einer Ring-Die deutsche Patentschrift 1215 440 beschreibt 25 nut 3 versehen. Dieselbe ist mit einer Glcitmitteleinen Kolbenring mit einer Gleitschicht aus Chrom. füllung 4 aus Eisenoxid und/oder KohlenstofTpulwi dessen Lauffläche Ringnuten aufweist, die mit einem sowie Wasserglas oder einem wärmehärtbaren Kunsi-Gliitmittel gefüllt sind. Dadurch soll das Einlauf- stoff als Bindemittel gefüllt. Die Gleitfläche 2 ist mit verhalten verbessert werden. einer Co-W-Elektroplattierungsschicht 5 versehen.

Zur Füllung solcher Rii.gnuter. in einem Kolben- 30 Fig. 2 gibt die Änderung der Härte der Plattie-

ring sind Eisenoxid und KohlenstoTpulver gemischt rungsschicht in Abhängigkeit von der Temperatur

mit" Wasserglas oder einem wärme.iärtbaren Kunst- der Wärmebehandlung an. Auf der Abszisse ist die

stoff bekannt. Diese Gleitmittelfüllung mit Wasser- Temperatur der Wärmebehandlung in ⁰C angegeben,

glas oder einem wärmehärtbaren kunststoff als auf der Ordinate die Vickershärte in kg/mm-. Die

Hauptbestandteil des Bindemittels wird bei höherer 35 Kurve A gibt die Härte einer Chromschicht an. Man

Temperatur oberhalb 570° C gesintert. Dadurch erkennt, daß bei einer Sintcrtcmpc-atur von 570 C

wird die Härte der Hartchromschicht verringert, so für eine übliche Gleiimittelfüllung die Härte der

daß die günstigen Eigenschaften der Chromschicht Chromschicht auf 650 HV herabgesetzt wird. Damit

nicht zur" Auswirkung kommen können. Beispiels können sich die günstigen Abnutzungseigenschaften

weise hat eine Chromschicht unmittelbar nach der 40 einer Chromplatticrungsschicht nicht mehr auswir-

Elcktroplatticrung eine Vickershärte zwischen 850 ken. Die Kurve B gilt für eine Co-W-Bcschichtunc.

UiK. i 000 HV. Tm Hinblick auf die Abnutzung und Man erkennt, daß die Härte fortwährend entspre-

Riefenbildung im Betrieb sollte die Härte des" KoI- chcnd der Erhöhung der Sinterlcmperatur ansteigt.

benrings mindestens 700 HV betragen. Jedoch nimmt Der Abriebwiderstand ist bereits für eine vcrgleichs-

die Härte durch die Sinterung der genannten Gleit- 45 weise niedrige Sintcrtcmperatur so gut wie bei einer

mittelfiillung ab. Wenn die Sinterung bei einer Tem- Chrombcschichtung.

pcratur vor, etwa 570° C erfolgt, stellt sich eine Härte Fig. 3 gibt Abnutzungskurven an, und zwar die

von 650HV im günstigsten Fall e^;n. Damit kann die Kurve A für eine Chrombcschichtung eines Kolbcn-

Chromschicht nicht in dem gewünschten Umfang rings und die Kurve B für eine Co-W-Bcschichtung

wirksam werden, was noch im einzelnen erläutert 50 eines Kolbenrings. Danach ist der Abriebwidcrstanc!

wird. eines Kolbenrings nach der Erfindung wesentlich

Aus »Werkstattstechnik«. 1955. Heft 12, S. 604, besser als bei einem herkömmlichen Kolbenring. Die

sind aufgespritzte Vcrschlcißschichien an einem KoI- Sintertemperatur erlaubt eine genaue Einstellung der

benring bekannt, die die Metalle Kobalt (Co) und Härte der Co-W-Bcschichtung auf den gewünschten

Wolfram (W) enthalten. Allerdings bestehen diese 55 Wert. Die Gleitmittelfüllung stellt jeweils die crfor-

Vcrschleißschichtcn aus Gemischen von verschic- dcrliclic Schmierung sicher, so daß der Kolbenring

denen Stoffen. Diese Verschleißschichten haben keine nach der Erfindung in Verbrennungsmotoren mit

solche Gleichmäßigkeit wie Elektroplaltierungs- hoher Drehzahl und hoher Leistung eingesetzt wer-

schichten. den kann.