[go: up one dir, main page]

CN100408891C - 大功率发动机的活塞以及用于在这种活塞上制造防磨损层的方法 - Google Patents

大功率发动机的活塞以及用于在这种活塞上制造防磨损层的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100408891C
CN100408891C CNB2004800115141A CN200480011514A CN100408891C CN 100408891 C CN100408891 C CN 100408891C CN B2004800115141 A CNB2004800115141 A CN B2004800115141A CN 200480011514 A CN200480011514 A CN 200480011514A CN 100408891 C CN100408891 C CN 100408891C
Authority
CN
China
Prior art keywords
piston
wear
resistant layer
piston ring
ring groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004800115141A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1780997A (zh
Inventor
米凯尔·艾斯·本宗
耶斯佩尔·韦伊洛·卡斯滕森
斯滕·克罗·延森
莱赫·莫丘尔斯基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Energy Solutions Filial af MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
Manb&w Diesel Engine Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manb&w Diesel Engine Co filed Critical Manb&w Diesel Engine Co
Publication of CN1780997A publication Critical patent/CN1780997A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100408891C publication Critical patent/CN100408891C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/22—Rings for preventing wear of grooves or like seatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

在带有由铁质材料组成的活塞冠(1)的大功率发动机的活塞上，活塞冠具有用于各自容纳一个活塞环(3)的环形活塞环槽(4)，其中，至少最上部距燃烧室最近的活塞环槽(4)在其远离燃烧室侧面的区域内具有防磨损层(5)，为了达到提高防磨损层(5)承受能力和使用寿命的目的，防磨损层(5)具有金属基体(7)，里面嵌入硬度大于铬的承载微粒(6)。防磨损层(5)可以喷涂、熔镀或者钎焊在上面。

Description

大功率发动机的活塞以及用于在这种活塞上制造防磨损层的方法
技术领域
本发明依据第一发明设想涉及用于特别是二冲程柴油机这种大功率发动机的活塞，带有由铁质材料组成的活塞冠，活塞冠具有用于各自容纳一个活塞环的环形活塞环槽，其中，至少最上部距燃烧室最近的活塞环槽在其远离燃烧室的侧面的区域内具有防磨损层。
本发明依据另一发明设想还涉及一种用于在这种活塞上制造防磨损层的方法，其中，将防磨损层在活塞环槽远离燃烧室的侧面的区域内涂覆到从属活塞冠的铁质材料上。
背景技术
在这种类型的公知设置中，防磨损层作为由硬铬组成通常电镀涂覆的金属镀层构成。但事实证明，迄今为止所使用的这种防磨损层在高压和高温和/或者增压空气中高浓度磨蚀颗粒等方式的高负荷情况下的耐抗性不够。后果是相当短的使用寿命。
发明内容
从该问题出发本发明的目的因此在于，以简单和成本低廉的方法对开头所述的活塞这样进行改进，使其即使在高负荷情况下也能使防磨损层达到相当长的使用寿命，以及提供一种用于涂覆依据本发明防磨损层的方法。
上述目的的第一部分在与依据本发明活塞的结合下由此得以实现，即防磨损层具有金属基体，里面嵌入硬度大于铬的承载微粒。
防磨损层的硬度以及耐抗性主要受承载微粒特性的影响。因为这种承载微粒具有大于铬或氧化铬的硬度，所以依据本发明的措施与公知的铬保护层相比提高了耐磨强度。因为坚硬的保护层嵌入较软的基体内，所以保证了防磨损层足够的延展性。通过承载微粒嵌入基体内，为形成承载微粒也可以具有优点的方式使用这些材料，在这种情况下它们可以在所要求的厚度上不作为固体制造。依据本发明的这些措施因此可以任何所要求的厚度并具有所要求的承载能力制造防磨损层，从而以具有优点的方式延长了使用寿命。
上述措施具有优点的构成和依据目的的进一步构成说明如下。因此承载微粒依据目的可以具有倒圆的造型。由此确保承载微粒不是按照磨粒的方式作用，从而避免了从属活塞环不希望的磨损。同时保证可靠地支承和固定在基体内。
另一依据目的的措施在于，承载微粒具有20-60μm的直径。这一点可以达到承载微粒比较高的比例以及均匀的分布。依据目的防磨损层50Vol％由承载微粒组成。
上述措施另一进一步构成在于，基体由含有Ni、Cr、B和Si成分的合金组成。这种合金以具有优点的方式形成基体比较高的硬度。此外，所称的材料还具有良好的流动特性，从而保证以喷涂法简单处理并易于获得防磨损层的均匀厚度。
具有优点的是承载微粒由陶瓷，最好WC组成。这些措施以特别是成本低廉的方式产生非常坚硬的承载微粒。
依据目的防磨损层的厚度为0.3-0.5mm。由此确保活塞环槽内的间隙在防磨损层磨损的过程中不会过大。
上述措施另一具有优点的构成在于，防磨损层的密度在径向上从内向外增加。在活塞环槽径向外部的区域内负荷最高，从而那里也必须存在最高的承载能力，这一点利用密度径向向外增加来达到。所称的措施因此确保在活塞环槽径向宽度上的密度分布基本与负荷相应，从而在整个宽度上形成一种比较均匀的磨损。由此防止活塞环产生不希望的翘曲。
另一具有优点的措施在于，活塞冠的铁质材料至少在与防磨损层相邻的区域内硬化。由此与防磨损层沉陷到基底材料内产生反作用，并同时避免防磨损层与接受该层的基底材料之间硬度差别过大，这一点同样具有优点地对耐久性产生影响。
开头所述目的的第二部分由此得以实现，即构成防磨损层的材料由带有构成基体的金属合金和在该合金中所接受的硬度大于铬，最好具有大于1600HV硬度的承载微粒的聚合体组成，将该聚合体喷涂到活塞环槽的准备好的侧面上，其中，构成基体的金属合金处于一种聚合状态下，并接着或者同时对所喷涂材料进行热处理。
通过将构成防磨损层直接喷涂到活塞环槽的从属侧面上，达到与基底材料良好结合的目的。随后进行的热处理确保由于喷射角可能产生的厚度差得到可靠补偿。同时利用热处理还达到基底材料所要求的硬度的目的。
依据目的喷射角可以在活塞环槽的宽度上变化，其中，喷射角在径向外部区域内陡于径向内部区域内。按照这种方式以具有优点的方式在径向的外部区域内达到所要求的更大密度。
所称目的另一解决方案由此得以实现，即构成防磨损层的材料由带有构成基体的金属合金和在该合金中所接受的硬度大于铬，最好具有大于1600HV硬度的承载微粒的聚合体组成，将该聚合体以一种借助于粘结剂结合的方式施加到活塞环槽的准备好的侧面上并随后进行热处理，在热处理时将构成基体的金属合金熔化并将粘结剂烧焦。由此避免了与喷涂法相关存在的困难，特别是比较深、窄的活塞环槽情况下出现的困难。
依据目的在此方面可以这样进行，从构成防磨损层的材料中在使用粘结剂的情况下产生具有环形防磨损层湿试样一个扇形段的造型，将该湿试样施加到活塞环槽的所属侧面上并然后进行热处理。湿试样的制造使操作变得容易。
另一在任何情况下均具有优点的措施在于，热处理在输送保护气体下进行。由此避免特别是在与基底材料的结合区内氧化，从而保证取得防磨损层在基底材料上良好的附着。
附图说明
上述措施其他具有优点的构成和依据目的的进一步构成具体参阅借助附图的下列举例说明。其中：
图1示出二冲程大功率柴油机活塞的一部分；
图2示出依据图1设置一部分防磨损层的放大图；
图3示出依据图1设置活塞环槽连同部分喷涂防磨损层的放大图；
图4示出依据图1设置活塞环槽在防磨损层热处理期间的放大图；以及
图5示出嵌入活塞环槽内的扇形防磨损层-湿试样的俯视图。
具体实施方式
本发明的应用领域为二冲程大功率柴油机和类似的大功率发动机。这种发动机的基本结构和工作原理本身公知。
图1示出上部分，也就是二冲程大功率柴油机活塞2的所谓活塞冠1。在这里所示类型的大功率发动机情况下，活塞冠1由像灰口铸铁或者铸钢件这种铁质材料组成。每个活塞2的活塞冠1具有一个由多个彼此设置的活塞环3组成的活塞束，通过其密封活塞冠1的外壳面与接受活塞2衬套的工作面之间的间隙。活塞环3各自由活塞冠1的从属活塞环槽4接受。
至少最上部的活塞环槽4，也就是距由活塞2限制的燃烧室最近的活塞环槽4在其下部区域内，也就是其远离燃烧室的侧面具有防磨损层5，处于其上面的是从属的活塞环3。依据目的，多个彼此相邻的上部活塞环槽4具有这种防磨损层5。在所示的实施例中，所有活塞环槽4均具有这种防磨损层5。
如从图2可最清楚看到的那样，防磨损层5包括具有高硬度的承载微粒6，它们嵌入与通过铁质材料构成的活塞冠1的基底材料连接的金属基体7内。承载微粒6的硬度高于铬或在铬的表面上形成的氧化铬的硬度。为此使用其硬度大于1600HV的承载微粒6。构成基体7的材料硬度低于承载微粒6，从而保证了防磨损层5足够的延展性。适用于构成基体7的材料为Ni-Cr-Si-Fe-B-C合金。该合金依据目的含有74％的Ni、15％的Cr、4％的Si、3.5％的Fe、3％的B和0.5％的C。
承载微粒6依据目的由可成本低廉提供的陶瓷材料组成。利用由WC(碳化钨)组成的承载微粒6在实验时取得了良好的效果。
如图2所示，承载微粒6依据目的具有倒圆直至球形的外形。承载微粒6的直径为20-60μm。依据目的承载微粒6均匀地通过基体7分布。承载微粒6占整个防磨损层5的比例最高可达80Vol％。利用50％的比例在实验时达到了良好效果。
防磨损层5的厚度这样确定，使其在防磨损层5磨损的情况下不超过活塞环3和活塞环槽4之间的允许间隙。依据目的因此防磨损层5的厚度最高为1mm，最好为0.3-0.5mm。在特别大的设置情况下防磨损层5的所称厚度大于上限或者相反。
防磨损层5在其整个宽度上具有统一的密度。但依据目的密度在宽度上的分布基本相当于负荷在宽度上的分布。与此相应，密度径向从内部向径向外部增加，并在从属活塞环槽4的外部边缘区域内最高。由此达到在活塞环槽的宽度上形成基本上均匀的磨损，从而从属的活塞环3不会倾翻并防止扭曲。
如从图1可进一步看到的那样，防磨损层5作为通过在活塞冠1的基底材料内加工的梯形部位8构成的袋的填充料构成，该袋向上敞开并在径向上从内部隔片9一直延伸到从属活塞环槽4的外部边缘。隔片9靠近梯形部位8的侧面倾斜，从而梯形部位8和填充该部位的防磨损层5径向内部末端变尖。在隔片9和活塞环槽4的径向内部界限之间具有一个环形槽10，它可以防止缺口应力和热中断。
如图3所示，防磨损层5例如可以等离子喷涂法或者HVOF-喷涂法喷涂到基底材料上。为此使用附图中通过喷头11示出的喷涂装置，通过该装置将构成防磨损层5的材料喷入通过梯形部位8构成的袋内，如通过喷射束12所示。如图3中通过回转箭头13所示，喷射角在此方面可以这样变化，使其在活塞环槽4的外部边缘区域内存在一个比防磨损层5的内部边缘区域内更陡的喷射角。按照这种方式在防磨损层5的外部边缘区域内取得比内部边缘区域内更高密度的防磨损层5。
构成基体7的材料在喷涂过程期间以液态的，也就是熔化的方式存在并在凝固时与基底材料结合。承载微粒6散射到液态的基体材料内并利用该材料喷涂。在基体材料凝固时，承载微粒在基体中定位。
在喷涂过程后进行图4中所示的热处理。为此在所示的实施例中具有加热装置14，该装置进入活塞环槽4内并通过该装置可加热新喷入的防磨损层5。加热装置14由至少一个进入活塞环槽4内比较短的加热段组成，该段可感应式加热，也就是说具有至少一个可施加电流的线圈。在热处理期间，包括活塞环槽4的活塞冠这样旋转，使整个圆周得到处理。一般旋转一圈足够。这一过程依据目的为每个具有防磨损层5的活塞环槽4反复。但是也可以设想为具有防磨损层的多个或者所有活塞环槽4同时进行热处理。同样也可以具有多个通过圆周分布的加热段，由此减少旋转角。不言而喻，取代感应式加热装置也可以使用具有一个或者多个燃烧器的加热装置或者激光加热装置。
借助于加热装置14可取得的温度高于构成基体7的材料的熔化温度。在所示的实施例中该温度为1000-1200℃。通过该热处理在喷涂过程中不可避免的小厚度差得到补偿。同时在此方面基底材料与防磨损层5相邻的区域15硬化，如图4中通过虚线所示。依据目的加热装置14可以这样构成或这样进行热处理，即不仅使活塞环槽4下部侧壁上的区域15内进行硬化，而且上部侧壁上的区域16内也得到硬化，如图4中同样通过虚线所示那样。
在所示的实施例中，热处理在喷涂过程之后进行。但热处理也可以在喷涂过程期间就开始进行。在任何情况下喷涂过程和热处理均在保护气体氛围下进行，从而不会进行氧化。例如氩这种保护气体可以通过图3和4中所示的喷头11或加热装置14所属的喷嘴17或18输送，喷头与未详细示出的保护气体源连接。
为避免在喷涂防磨损层时不希望地涂覆隔片9和槽10以及活塞环槽4的径向内壁，如图3所示具有适当的护板21。它是一个装入活塞环槽4内由多个段组成的环，它起到所要求的护板作用。护板在圆周侧上这样处理或者由黄铜这种材料组成，使其不与防磨损层5产生粘结。通过护板大大简化了喷涂过程。
用于涂覆防磨损层5的另一种可能性在于，构成防磨损层5的材料，也就是基体材料连同里面所接受的承载微粒6，以一种借助于粘结剂结合或预烧结的方式施加到活塞环槽4的准备好的下部侧面上并接着进行热处理，在热处理时将构成基体7的金属合金熔化并将粘结剂烧焦。在这种方法中，可以避免在喷涂法中必须以比较小的喷涂角工作的非常深且窄的活塞环槽情况下出现的困难。
粘结剂可以这样构成，使其与构成防磨损层5的材料共同形成一种糊剂，可以涂在活塞环槽从属的侧壁上。但也可以设想制造一种实心板状或者带状湿试样方式的中间产品，将其加入从属的活塞环槽4内。在任何情况下都要接着进行用于熔化基体材料和用于烧焦粘结剂的热处理。这种粘结剂例如可以是稀释的PVA(聚乙烯醇)、硅或者乳胶。
如从图5可看到的那样，上述湿试样依据目的可以环形防磨损层5的扇形段19的方式制造。由多个彼此连接的扇形段19可以与此相应构成一个加入活塞环槽4内的环。隔片9在此方面构成湿试样19的一个可靠的内部阻挡边。处于隔片9内部的径向槽10可以具有优点的方式将热处理限制在通过梯形部位8构成的袋的区域上。槽10这样实际构成不处理的区域，由此可以防止热中断。
如上述实施例中那样，热处理可以借助于电加热装置或者借助于具有燃烧器的激光装置进行并依据目的同样在保护气体氛围下进行。可产生的温度在任何情况下都要高于基体材料的熔化温度，也就是高于1000-1200℃。为保证基体材料良好均匀的分布，该材料应具有良好的流动性，就像在含有Ni、Cr、B和Si成分的金属合金中的情况那样。各元素的比例可与上面已经提到的实施例相应。为改善流动性，在某些情况下依据目的可以添加所谓的流动剂。
为避免在喷涂或在熔化防磨损层5时液态材料通过相关活塞环槽4的径向外部边缘滴落，通过梯形部位8构成的袋可以径向外部通过在喷涂过程期间具有的，此后，也就是在防磨损层5凝固之后可以取下的环形封闭工具20限制，如图3-5中所示那样。例如它可以是一个由多个扇形段组成的环，其内侧这样进行处理或者由这种材料组成，使其不与防磨损层5粘结。
作为选择也可以设想防磨损层5通过钎焊的扇形段构成，这些扇形段事先已经由熔化的基体材料和填充到该材料内的承载微粒构成。

Claims (36)

1. 用于大功率发动机的活塞，带有由铁质材料组成的活塞冠(1)，活塞冠具有用于各自容纳一个活塞环(3)的环形活塞环槽(4)，其中，至少最上部且距燃烧室最近的活塞环槽(4)在其远离燃烧室的侧面的区域内具有防磨损层(5)，其特征在于，防磨损层(5)具有金属基体(7)，里面嵌入承载微粒(6)，其中，基体(7)由至少含有Ni、Cr、B、Si成分的合金组成，并且其中，至少承载微粒(6)具有大于铬的硬度，并且防磨损层(5)作为在活塞冠(1)的基底材料内加工的梯形部位(8)的填充料构成，该梯形部位在径向上从内部隔片(9)一直延伸到从属的活塞环槽(4)的外部边缘。
2. 按权利要求1所述的活塞，其中，梯形部位(8)和填充该梯形部位的防磨损层(5)径向内部末端变尖。
3. 按前述权利要求之一所述的活塞，其中，承载微粒(6)具有大于1600HV的硬度。
4. 按权利要求1所述的活塞，其中，承载微粒(6)具有倒圆的外形。
5. 按权利要求1所述的活塞，其中，承载微粒(6)在基体(7)中均匀分布。
6. 按权利要求1所述的活塞，其中，承载微粒(6)占防磨损层(5)的比例最高为80Vol％。
7. 按权利要求6所述的活塞，其中，承载微粒(6)占防磨损层(5)的比例为50Vol％。
8. 按权利要求1所述的活塞，其中，构成基体(7)的金属合金包括74％的Ni、15％的Cr、4％的Si、3.5％的Fe、3％的B和0.5％的C。
9. 按权利要求1所述的活塞，其中，承载微粒(6)由陶瓷材料组成。
10. 按权利要求9所述的活塞，其中，承载微粒(6)由碳化钨(WC)组成。
11. 按权利要求1所述的活塞，其中，防磨损层(5)的厚度最高为1mm。
12. 按权利要求11所述的活塞，其中，防磨损层(5)的厚度为0.3-0.5mm。
13. 按权利要求1所述的活塞，其中，防磨损层(5)的密度从径向内部向径向外部增加。
14. 按权利要求1所述的活塞，其中，接受防磨损层(5)的基底材料至少在与防磨损层(5)相邻的区域(15)内硬化。
15. 按权利要求1所述的活塞，其中，基底材料在活塞环槽(4)的两个侧壁区域(15、16)中具有硬化的区域(15、16)。
16. 按权利要求1所述的活塞，其中，基底材料在活塞环槽(4)的径向内部表面区域内不硬化。
17. 按权利要求1所述的活塞，其中，隔片(9)通过环形槽(10)与活塞环槽(4)的径向内表面隔开。
18. 按权利要求1所述的活塞，其中，活塞环束的多个上部活塞环槽(4)具有防磨损层(5)。
19. 按权利要求18所述的活塞，其中，所有活塞环槽(4)均具有防磨损层(5)。
20. 按权利要求1所述的活塞，其中，所述大功率发动机是二冲程大功率柴油机。
21. 用于在按前述权利要求之一所述的活塞上制造防磨损层的方法，其中，防磨损层(5)在所属活塞环槽(4)远离燃烧室的侧面的区域内涂覆在活塞冠(1)的铁质材料上，其特征在于，构成防磨损层(5)的材料由构成基体(7)的金属合金和在该合金中所接受的硬度大于铬的承载微粒(6)组成，将该材料喷涂在活塞环槽(4)的准备好的侧面上，其中，构成基体(7)的金属合金处于熔化的聚合状态下，并且接着或者同时进行所喷涂材料的热处理。
22. 按权利要求21所述的方法，其中，在防磨损层(5)的宽度上改变喷射角，其中，喷射角在径向的外部区域内比在径向的内部区域内陡。
23. 前述权利要求21或22所述的方法，其中，活塞环槽(4)的与防磨损层(5)的径向内部边缘相邻的区域在喷涂过程期间借助于护板(21)覆盖。
24. 按前述权利要求21所述的方法，其中，热处理在输送保护气体下进行。
25. 按前述权利要求21所述的方法，其中，热处理在高于构成基体(7)材料的熔化温度的温度下进行。
26. 按前述权利要求21所述的方法，其中，使用可感应加热式加热装置(14)进行热处理，该装置通过活塞环槽(4)的一部分圆周延伸并通过转动活塞冠(1)而使防磨损层(5)移动经过该装置。
27. 按前述权利要求21所述的方法，其中，使用至少一个燃烧器和/或激光装置进行热处理。
28. 按权利要求21所述的方法，其中，将防磨损层(5)装入在基底材料内加工的梯形部位(8)内。
29. 用于在按前述权利要求1-20之一所述的活塞上制造防磨损层的方法，其中，防磨损层(5)在所属活塞环槽(4)远离燃烧室的侧面的区域内涂覆在活塞冠(1)的铁质材料上，其特征在于，构成防磨损层(5)的材料由构成基体(7)的金属合金和在该合金中所接受的硬度大于铬的承载微粒(6)组成，将该材料以借助于粘结剂结合的方式施加到活塞环槽(4)的准备好的侧面上并接着进行热处理，在热处理时将构成基体(7)的金属合金熔化并将粘结剂烧焦。
30. 按权利要求29所述的方法，其中，使用粘结剂从构成防磨损层(5)的材料产生具有环形防磨损层(5)湿试样的各自一个扇形段(19)的造型，将该湿试样施加到活塞环槽(4)的所属侧面上并然后进行热处理。
31. 按前述权利要求29所述的方法，其中，热处理在输送保护气体下进行。
32. 按前述权利要求29所述的方法，其中，热处理在高于构成基体(7)材料的熔化温度的温度下进行。
33. 按前述权利要求29所述的方法，其中，使用可感应加热式加热装置(14)进行热处理，该装置通过活塞环槽(4)的一部分圆周延伸并通过转动活塞冠(1)而使防磨损层(5)移动经过该装置。
34. 按前述权利要求29所述的方法，其中，使用至少一个燃烧器和/或激光装置进行热处理。
35. 按权利要求29所述的方法，其中，将防磨损层(5)装入在基底材料内加工的梯形部位(8)内。
36. 按权利要求35所述的方法，其中，梯形部位(8)径向外部通过环形封闭工具(20)限制，直至防磨损层(5)的凝固。
CNB2004800115141A 2003-04-28 2004-03-20 大功率发动机的活塞以及用于在这种活塞上制造防磨损层的方法 Expired - Fee Related CN100408891C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10319141A DE10319141A1 (de) 2003-04-28 2003-04-28 Kolben für einen Großmotor sowie Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzschicht bei einem derartigen Kolben
DE10319141.0 2003-04-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1780997A CN1780997A (zh) 2006-05-31
CN100408891C true CN100408891C (zh) 2008-08-06

Family

ID=33393941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800115141A Expired - Fee Related CN100408891C (zh) 2003-04-28 2004-03-20 大功率发动机的活塞以及用于在这种活塞上制造防磨损层的方法

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1618323B1 (zh)
JP (1) JP4171042B2 (zh)
KR (1) KR100689957B1 (zh)
CN (1) CN100408891C (zh)
AT (1) ATE335944T1 (zh)
DE (2) DE10319141A1 (zh)
ES (1) ES2270368T3 (zh)
HR (1) HRP20050931B1 (zh)
NO (1) NO333333B1 (zh)
PL (1) PL1618323T3 (zh)
RU (1) RU2310089C2 (zh)
WO (1) WO2004097272A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1762756A3 (de) * 2005-09-13 2007-03-28 Wärtsilä Schweiz AG Kolbenringpackung
JP2009540222A (ja) * 2006-06-03 2009-11-19 カーエス コルベンシュミット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ピストンヘッドのリング溝をレーザビームによって硬化させるための方法ならびに該方法により製作されたピストン
KR20080092833A (ko) * 2007-04-13 2008-10-16 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트 피스톤 링 홈을 코팅하기 위한 용사 방법, 용사 와이어의용도 및 용사층을 가진 피스톤
US20090174150A1 (en) * 2008-01-08 2009-07-09 Thomas Smith Lateral side protection of a piston ring with a thermally sprayed coating
DE102008028052A1 (de) * 2008-06-12 2010-01-21 Man Diesel, Filial Af Man Diesel Se, Tyskland Verfahren zur Stabilisierung eines Kolbenrings und Mittel zur Durchführung dieses Verfahrens
CA2821094C (en) 2012-09-19 2020-10-27 Sulzer Metco Ag Thermal coating of a component stack and of component stacks
KR101587391B1 (ko) * 2012-12-12 2016-01-20 에이비비 터보 시스템즈 아게 내마모성 층, 및 내마모성 층을 제조하기 위한 방법
DE102014215772A1 (de) * 2014-08-08 2016-02-11 Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. VERSCHLEIßMATERIAL FÜR WELLE-NABE-BEREICHE UND VERFAHREN ZU SEINER AUFBRINGUNG

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH375951A (de) * 1958-05-19 1964-03-15 California Research Corp Eisenmetallkolben mit Kolbenring
GB2246145A (en) * 1990-07-18 1992-01-22 Nippon Piston Ring Co Ltd Nickel-born alloy composite slidable surface
EP0573383A1 (en) * 1992-06-03 1993-12-08 MAN B&W DIESEL A/S A sealing member
JP2000054911A (ja) * 1998-07-28 2000-02-22 Man B & W Diesel Gmbh 往復ピストン内燃機関用ピストン
CN1250505A (zh) * 1997-03-14 2000-04-12 曼B与W狄塞尔公司 柴油式两冲程滑块发动机的活塞

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3547098B2 (ja) * 1994-06-06 2004-07-28 トヨタ自動車株式会社 溶射方法、溶射層を摺動面とする摺動部材の製造方法、ピストンおよびピストンの製造方法
DE19640789C2 (de) * 1996-10-02 2002-01-31 Fraunhofer Ges Forschung Verschleißfeste beschichtete Bauteile für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Kolbenringe und Verfahren zu deren Herstellung
DE10046956C2 (de) * 2000-09-21 2002-07-25 Federal Mogul Burscheid Gmbh Thermisch aufgetragene Beschichtung für Kolbenringe aus mechanisch legierten Pulvern

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH375951A (de) * 1958-05-19 1964-03-15 California Research Corp Eisenmetallkolben mit Kolbenring
GB2246145A (en) * 1990-07-18 1992-01-22 Nippon Piston Ring Co Ltd Nickel-born alloy composite slidable surface
EP0573383A1 (en) * 1992-06-03 1993-12-08 MAN B&W DIESEL A/S A sealing member
CN1250505A (zh) * 1997-03-14 2000-04-12 曼B与W狄塞尔公司 柴油式两冲程滑块发动机的活塞
JP2000054911A (ja) * 1998-07-28 2000-02-22 Man B & W Diesel Gmbh 往復ピストン内燃機関用ピストン

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005136884A (ru) 2006-04-20
NO333333B1 (no) 2013-05-06
KR100689957B1 (ko) 2007-03-08
DE10319141A1 (de) 2004-11-25
CN1780997A (zh) 2006-05-31
JP2006522886A (ja) 2006-10-05
WO2004097272A1 (de) 2004-11-11
RU2310089C2 (ru) 2007-11-10
KR20060007410A (ko) 2006-01-24
PL1618323T3 (pl) 2006-12-29
HRP20050931B1 (hr) 2013-03-31
HRP20050931A2 (en) 2006-02-28
EP1618323B1 (de) 2006-08-09
ATE335944T1 (de) 2006-09-15
DE502004001170D1 (de) 2006-09-21
JP4171042B2 (ja) 2008-10-22
NO20055060L (no) 2005-10-31
ES2270368T3 (es) 2007-04-01
EP1618323A1 (de) 2006-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101285162B (zh) 涂覆活塞环槽的热喷涂方法、喷涂丝的用途和活塞
KR101131165B1 (ko) 슬라이딩 쌍을 구성하는 기계 부품 및 상기 기계 부품의 제조 방법
US11859683B2 (en) Component of a brake for a vehicle and method for its manufacturing
JP5254959B2 (ja) 摩耗防止装置および摩耗防止装置製造方法
CN100408891C (zh) 大功率发动机的活塞以及用于在这种活塞上制造防磨损层的方法
JP6231665B2 (ja) エナメル粉末、エナメルコーティングが設けられた表面部分を有する金属コンポーネント、およびこうした金属コンポーネントを製造するための方法
JP4419027B2 (ja) ２層外側コーティングのシリンダーライニング及びライニングの固着による複合構造体の製造方法
US20090223756A1 (en) Method for producing friction surfaces or friction layers of a carbon-ceramic brake disk as well as a carbon-ceramic brake disk provided with such friction surfaces or friction layers
US20070099015A1 (en) Composite sliding surfaces for sliding members
US8580187B2 (en) Melt supply pipe for aluminum die casting
JP2007314839A (ja) ピストンリング用溶射皮膜及びそのピストンリング
JP4267459B2 (ja) ピストンリングの溶射
JPH0337454B2 (zh)
JPS63303673A (ja) 内燃機関用の壁構造体および製造方法
KR100820987B1 (ko) 내마모성 코팅 재료를 기계 부품에 피복하는 방법 및 그에의해 형성되는 기계 부품
JPH08117984A (ja) スライディングノズルプレ−ト耐火物
KR20030071413A (ko) 세라믹스 용사 코팅 방법 및 이로부터 제조되는 피아노프레임
CN104540615A (zh) 耐火陶瓷气体吹洗塞以及用于制造所述气体吹洗塞的工序
JP2706160B2 (ja) 溶融金属用セラミック内張り溶器の施工方法
JP2000301321A (ja) 鋳造用ノズル
JP2004277779A (ja) 溶射層と鉄鋼部材との結合方法
CS232058B1 (cs) Spdeob vytvárania metalurgicky nanášenéj vrstvy

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: MAN DIESEL AS

Free format text: FORMER NAME: MAN DIESEL AS

Owner name: GERMANY SUBSIDIARY OF MAN DIESEL ENGINE AND TURBIN

Free format text: FORMER NAME: MAN DIESEL AS

Owner name: MAN DIESEL AS

Free format text: FORMER NAME: MAN B+AMP;AMP; W DIESEL CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Copenhagen

Patentee after: MAN DIESEL & TURBO FILIAL AF MAN DIESEL & TURBO SE TYSKLAND

Address before: Copenhagen

Patentee before: MAN DIESEL & TURBO FILIAL AF MAN DIESEL & TURBO SE TYSKLAND

Address after: Copenhagen

Patentee after: MAN DIESEL & TURBO FILIAL AF MAN DIESEL & TURBO SE TYSKLAND

Address before: Copenhagen

Patentee before: MAN DIESEL filial af MAN Diesel SE Tyskland

Address after: Copenhagen

Patentee after: MAN DIESEL filial af MAN Diesel SE Tyskland

Address before: Copenhagen

Patentee before: Man B & W diesel

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080806

Termination date: 20190320

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee