DE10207148A1

DE10207148A1 - Kolbenring

Info

Publication number: DE10207148A1
Application number: DE10207148A
Authority: DE
Inventors: Katsuaki Ogawa; Minako Chinou
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2002-09-12
Anticipated expiration: 2022-02-21
Also published as: DE10207148B4; JP2002257237A; US6698763B2; US20020117808A1; JP4392485B2

Abstract

Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Kolbenring vorgesehen, der ein Grundmaterial aus rostfreiem Stahl hat mit einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche, einer inneren Umfangsfläche und einer äußeren Umfangsfläche, wobei jede dieser Oberflächen eine darauf ausgebildete Nitridschicht hat, und die Nitridschicht zunächst so ausgebildet ist, dass sie eine Verbundschicht und eine Diffusionsschicht hat, wobei die Diffusionsschicht der äußeren Umfangsfläche dann durch Entfernen der Verbundschicht der äußeren Umfangsfläche freigelegt wird, wobei die freigelegte Diffusionsschicht danach mit einer ion-plating Abscheidungsschicht aus Hartkeramik versehen wird. Der Kolbenring ist dadurch gekennzeichnet, dass die freigelegte Diffusionsschicht an den oberen und unteren Kanten der oberen und unteren Oberflächen und der äußeren Umfangsfläche durch Abschrägen der Kantenbereiche entfernt wird, die um die oberen und unteren Kanten liegen, bevor die ion-plating Abscheidungsschicht ausgebildet wird. Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Kolbenring vorgesehen mit einem Grundmaterial aus rostfreiem Stahl mit einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche, einer inneren Umfangsfläche und einer äußeren Umfangsfläche, wobei auf jeder dieser Oberflächen eine Nitridschicht ausgebildet ist, und die Nitridschicht jeweils zuerst so ausgebildet ist, dass sie eine Verbundschicht und eine Diffusionsschicht hat, wobei die ...

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die folgende Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenring aus rostfreiem Stahl mit ausgezeichneter Abriebfestigkeit.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Konventionelle Kolbenringe aus rostfreiem. Stahl mit ausgezeichneter Abriebfe stigkeit sind von der Art, bei der die Kolbenringe eine Nitridschicht aufweisen, die auf der oberen und unteren Oberfläche und den inneren und äußeren Umfangs flächen des Grundmaterials der Kolbenringe aus rostfreiem Stahl ausgebildet sind, indem man den Nitrierprozess auf diese Oberflächen anwendet, wobei die Diffu sionsschicht der Nitridschicht auf der äußeren Umfangsfläche später freigelegt wird durch Entfernen der Verbundschicht der Nitridschicht auf der äußeren Um fangsfläche, wonach auf der freigelegten Diffusionsschicht eine ion-plating Ab scheidungsschicht aus Hartkeramik gebildet wird, indem man darauf Hartkeramik im Vakuum aufdampft.

Diese Type eines Kolbenrings hat einen Nachteil darin, dass, wenn in der ion- plating Abscheidungsschicht Sprünge auftreten, diese Sprünge sich bis zur Nitrid schicht fortsetzen, was im Ergebnis zu einer Verminderung der Dauerfestigkeit führt.

Um diesen Nachteil zu überwinden, wird in der japanischen Patentveröffentli chung Nr. 3,090,520 ein Kolbenring vorgeschlagen, wobei der Kolbenring nur eine ion-plating Abscheidungsschicht aufweist, die direkt auf der äußeren Um fangsfläche von dem Grundmaterial aus rostfreiem Stahl gebildet wird, wobei die Nitridschicht nur auf den oberen und unteren Oberflächen und der inneren Um fangsfläche des Grundmaterials aus rostfreiem Stahl gebildet wird.

Die ion-plating Abscheidungsschicht, die direkt auf dem Grundmaterial aus rost freiem Stahl ausgebildet wird, hat jedoch insoweit ein Problem, dass es hinsicht lich der Haftung einer ion-plating Abscheidungsschicht unterlegen ist, die auf der Diffusionsschicht einer Nitridschicht auf dem Grundmaterial aus rostfreiem Stahl gebildet wird, die durch Entfernen der Verbundschicht der Nitridschicht freigelegt wurde. Außerdem besteht ein weiteres Problem darin, dass im Fall der Ausbil dung einer ion-plating Abscheidungsschicht direkt auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials aus rostfreiem Stahl das Grundmaterial aus rostfreiem Stahl dazu tendiert, wenn die ion-plating Abscheidungsschicht abgenutzt ist, direkt in Kontakt mit der Oberfläche eines Zylinders oder einer Zylinderbuchse zu gleiten, die ansonsten in Kontakt mit der Oberfläche der ion-plating Abscheidungsschicht gleiten soll, was zu Verschleißerscheinungen oder Verschleißmarken führt, wobei Gegenmaßnahmen in Form einer Verstärkung der Dicke der Abscheidungsschicht eine Verminderung der Bruchfestigkeit hervorrufen würden und zugleich zu ei nem Ansteigen der Herstellungskosten führen.

Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kolbenring der Type zur Verfügung zu stellen, bei der eine Nitridschicht auf den oberen und unteren Oberflächen und den inneren und äußeren Umfangsflächen des Grundmaterials aus rostfreiem Stahl eines Kol benrings ausgebildet wird, wobei eine ion-plating Abscheidungsschicht aus Hart keramik auf der Nitridschicht der äußeren Umfangsfläche ausgebildet wird, wobei der Kolbenring den Vorteil hat, dass eine Verminderung der Dauerfestigkeit nicht verursacht würde, selbst wenn in der ion-plating Abscheidungsschicht Sprünge auftreten.

Die Erfinder haben das Prinzip der vorliegenden Erfindung überdacht und be stimmt durch die Erkenntnis, dass, obwohl das Auftreten von Sprüngen in der ion- plating Abscheidungsschicht auf der äußeren Umfangsfläche eines Kolbenrings nicht verhindert werden kann, da die ion-plating Abscheidungsschicht ungenü gende Festigkeit hat, doch die Abnahme der Dauerfestigkeit des Kolbenrings, die durch solche Sprünge verursacht wird, verhütet werden kann durch Begrenzung der Fortpflanzung der Sprünge, die in der ion-plating Abscheidungsschicht in den oberen und unteren Eck- oder Kantenbereichen der oberen und unteren Oberflä chen und der äußeren Umfangsfläche auftreten, da die Sprünge vor allem an die sen Kanten auftreten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, wird ein Kolbenring vorgesehen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, d. h. ein verbes serter Kolbenring der Art, die ein Grundmaterial aus rostfreiem Stahl aufweist mit einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche einer inneren Umfangsfläche und einer äußeren Umfangsfläche, wobei auf jeder Oberfläche eine Nitridschicht ausgebildet ist, und jede Nitridschicht zuerst derart gebildet wird, dass sie eine Verbundschicht und eine Diffusionsschicht aufweist, wobei die Diffusionsschicht der äußeren Umfangsfläche dann durch Entfernen der Verbundschicht der äußeren Umfangsfläche freigelegt wird und anschließend auf der freigelegten Diffiuisions schicht eine ion-plating Abscheidungsschicht aus Hartkeramik gebildet wird, in dem man darauf im Vakuum Hartkeramik aufdampft. Der oben beschriebene Kolbenring gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dann dadurch gekennzeichnet, dass als Verbesserung die freigelegte Diffusions schicht an den oberen und unteren Ecken oder Kanten der oberen und unteren Oberflächen und der äußeren Umfangsfläche entfernt wird, indem man die Kan tenbereiche, die um die oberen und unteren Kanten liegen, abschrägt, bevor die ion-plating Abscheidungsschicht gebildet wird.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Kol benring vorgesehen, der einen anderen verbesserten Kolbenring der Type darstellt, die oben mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist. Der Kolbenring gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung der oben beschriebenen Type ist dann dadurch gekennzeichnet, dass als Verbesserung die freigelegte Diffusionsschicht in der Dicke auf 30% oder weniger der Dicke der Nitridschicht an den oberen und unteren Ecken oder Kanten der oberen und unteren Oberflächen und der äußeren Umfangsoberfläche reduziert wird, indem man die Kantenbereiche, die um die oberen und unteren Kanten liegen, abschrägt, bevor die ion-plating Abscheidungsschicht gebildet wird.

Wenn der Kolbenring gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltet ist wie oben beschrieben, tendieren Sprünge in der ion-plating Abscheidungsschicht in dem oberen und unteren Kantenbereich des rostfreien Grundmaterials des Kolbenrings aufzutreten, wie in konventionellen Kolbenringen, da die ion-plating Abschei dungsschicht nicht genügend fest ist. In einem Kolbenring gemäß der vorliegen den Erfindung jedoch, selbst wenn Sprünge tatsächlich in der ion-plating Ab scheidungsschicht auftreten, würden solche Sprünge sich nicht in den Bereich unter der Abscheidungsschicht fortsetzen, da direkt unter der ion-plating Abschei dungsschicht eine Zone existiert, die es den Sprüngen nicht erlaubt, sich durch sie hindurch fortzusetzen, d. h. je nach dem vorliegenden Fall entweder der nichtni trierte Bereich des Grundmaterials aus rostfreiem Stahl oder ein Gebiet, das in der Diffusionsschicht als tiefstes liegt und nur wenig nitriert ist.

Speziell in dem Fall, dass gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die oberen und unteren Kantenlbereiche der Nitridschicht des Kolben rings genügend tief abgeschrägt sind, um die gesamte Nitridschicht zu entfernen, und das Grundmaterial aus rostfreiem Stahl in den oberen und unteren Kantenbe reichen freizulegen, ist es sehr unwahrscheinlich, dass Sprünge, die in der ion plating Abscheidungsschicht auftreten, sich nach unten fortpflanzen können, da das nicht nitrierte Grundmaterial aus rostfreiem Stahl, das es den Sprüngen nicht erlauben würde, sich fortzupflanzen, direkt unter der ion-plating Abscheidungs schicht liegt.

Falls jedoch die axiale Länge oder Dicke des Kolbenrings relativ klein ist, wobei ein tiefes Abschrägen die Dichtungsfähigkeit des Kolbenrings vermindern würde, dann wird vorzugsweise der Abschrägungsprozess der Kante nun in einem sol chen Ausmaß durchgeführt, dass die freigelegte Diffusionsschicht in einer Dicke gleich 30% oder weniger der Nitridschicht in deren ursprünglicher Dicke in den oberen und unteren Kantenbereichen der äußeren Umfangsfläche verbleibt, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Um die Fähigkeit der ion-plating Abscheidungsschicht, Sprünge zu verhüten, zu verbessern, wird die Kristallordnung der Schicht vorzugsweise so orientiert, dass sie eine stängelartige Struktur mit der Kristallorientierung bei [200] hat. Mit einem Kolbenring, der wie oben beschrieben gestaltet ist, erzielt man den Vorteil, dass eine Verminderung der Dauerfestigkeit verhindert wird, die anson sten durch Sprünge verursacht wird, die in der ion-plating Abscheidungsschicht eines solchen Kolbenrings auftreten.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt Querschnittsansichten eines Kolbenrings gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht (a) den Kolbenring vor dem Abschrägen, Ansicht (b) den Kolbenring nach dem Abschrägen und Ansicht (c) den Kolbenring zeigt, nachdem eine ion-plating Abscheidungsschicht ausge bildet ist.

Fig. 2 sind Querschnittsansichten des Kolbenrings ähnlich der Fig. 1 aber gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Ansicht (a) den Kolbenring nach dem Abschrägen und Ansicht (b) den Kolbenring zeigt, nachdem eine ion-plating Abscheidungsschicht ausgebildet ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Bezug nehmend auf Fig. 1 wird nun ein Beispiel eines Kolbenrings gemäß der vorliegenden Erfindung im Folgenden beschrieben. Fig. 1 sind Querschnittsan sichten eines Kolbenrings 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung, wobei Ansicht (a) den Kolbenring 1 vor dem Abschrägen, Ansicht (b) den Kolbenring nach dem Abschrägen und Ansicht (c) den Kolbenring 1 zeigt, nachdem eine ion-plating Abscheidungsschicht 8 gebildet wurde.

Wie in Fig. 1(a) dargestellt, hat der Kolbenring 1 ein Grundmaterial 2 aus rost freiem Stahl mit einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche, einer inneren Umfangsfläche und einer äußeren Umfangsfläche, wobei auf allen Oberflächen eine Nitridschicht 3 ausgebildet ist und die Nitridschicht 3 eine Dicke von 60 bis 120 µm hat. Der Bereich der Oberfläche und direkt unter der Oberfläche der Ni tridschicht 3 ist eine Verbundschicht 4 mit einer hohen Stickstoffkonzentration, unter der eine Diffusionsschicht 5 existiert, wo die Stickstoffkonzentration entlang der Tiefe der Schicht graduell abnimmt.

Wie in Fig. 1(b) dargestellt, wird die freigelegte Diffusionsschicht 5 des Kolben rings 1 an den oberen und unteren Kanten 7 der oberen und unteren Oberflächen und der äußeren Umfangsfläche durch das Abschrägen der Kantenbereiche 6 völ lig entfernt, die um die oberen und unteren Kantenbereiche der äußeren Umfangs fläche herum angeordnet sind, und zwar durch Schleifen, wodurch die Nitrid schicht 3 gänzlich entfernt wird und das Grundmaterial 2 aus rostfreiem Stahl an den oberen und unteren Kanten 7 freigelegt wird. Vor oder nach solchem Ab schrägen wird die Verbundschicht 4 der äußeren Umfangsfläche ebenfalls von der Nitridschicht 3 der oberen und unteren Oberflächen und der äußeren Umfangsflä che des Kolbenrings 1 entfernt, ebenfalls mithilfe von Abschleifen, wodurch die Diffusionsschicht 5 der Nitridschicht 3 freigelegt wird.

Dann wird, wie in Fig. 1(c) gezeigt, eine ion-plating Abscheidungsschicht 8 aus Hartkeramik auf der äußeren Umfangsfläche der Diffusionsschicht 5 des Kolben rings 1 durch Aufdampfen im Vakuum ausgebildet. Die Dicke der Diffusions schicht 5. die unter der ion-plating Abscheidungsschicht 8 liegt, ist annähernd konstant, ausgenommen die oberen und unteren Kantenbereiche 6 der äußeren Umfangsfläche, wo die Dicke abnimmt, wenn man sich den oberen und unteren Kanten 7 nähert, und an den oberen und unteren Kanten 7 gleich Null ist.

Wenn dieser Kolbenring 1 gemäß der obigen Anordnung verwendet wird, können Sprünge in der ion-plating Abscheidungsschicht 8 in den oberen und unteren Kantenbereiche 6 des Grundmaterials 2 des Kolbenrings aus rostfreiem Stahl auf treten, da die ion-plating Abscheidungsschicht 8 nicht genügend Festigkeit hat, und solche Sprünge können auf das Grundmaterial 2 aus rostfreiem Stahl oder auf die Diffusionsschicht 5 nahe der oberen und unteren Kanten 7 wirken. Da jedoch das Grundmaterial 2 aus rostfreiem Stahl durch diffundierten Stickstoff, ausge nommen die Nitridschicht 3, nicht betroffen ist, und da der Bereich der Diffusi onsschicht 5 auf und nahe den oberen und unteren Kanten 7 am tiefsten in der Nitridschicht 3 liegt, wo die diffundierte Stickstoffkonzentration relativ niedrig ist, wodurch der Effekt von diffundiertem Stickstoff relativ klein ist, werden sich somit Sprünge nicht in das Grundmaterial 2 aus rostfreiem Stahl oder die Diffusi onsschicht 5 fortsetzen. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Sprünge, die in der ion-plating Abscheidungsschicht 8 auftreten, in einer Verminderung der Dauerfe stigkeit des Kolbenrings 1 resultieren.

Im Kolbenring 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird die ion-plating Ab scheidungsschicht 8 auf der Diffusionsschicht 5 ausgebildet, wodurch man eine bessere Haftung erhält verglichen mit einer ion-plating Abscheidungsschicht, die direkt auf Grundmaterial aus rostfreiem Stahl gebildet wird. Somit ist es unwahr scheinlich, dass die ion-plating Abscheidungsschicht 8 gemäß der vorliegenden Erfindung sich abschält. Außerdem würde, selbst wenn die ion-plating Abschei dungsschicht 8 auf der äußeren Umfangsfläche abgenutzt ist, kein Verschleiß stattfinden, da die Diffusionsschicht 5 der Nitridschicht 3 direkt unter der ion- plating Abscheidungsschicht 8 liegt.

Während die Verbundschicht 3 der oberen und unteren Oberfläche dazu vorgese hen ist, nach dem Nitrierprozess an einem beispielsweisen Kolbenring 1, be schrieben gemäß Fig. 1, entfernt zu werden, kann diese Verbundschicht 3 der obe ren und unteren Oberflächen an ihrem Ort belassen werden.

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 ein anderer beispielsweiser Kol benring gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 2 zeigt Querschnittsansichten eines Kolbenrings 1a, ähnlich Fig. 1, aber ge mäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die axiale Länge im Vergleich zu seiner radialen Länge relativ klein ist, wobei Ansicht (a) den Kolbenring 1a nach dem Abschrägen und Ansicht (b) den Kolbenring 1a zeigt, nachdem eine ion-plating Abscheidungsschicht 8a ausgebildet ist.

Zuerst hat der Kolbenring 1a eine Nitridschicht 3a, die auf allen Oberflächen eines Grundmaterials 2a aus rostfreiem Stahl ausgebildet ist, ähnlich dem Kolbenring gemäß Fig. 1(a), wobei die Nitridschicht 3a eine Dicke von 60 bis 120 µm hat. Wie in Fig. 2(a) gezeigt, wird die Verbundschicht 4a der äußeren Umfangsfläche von der Nitridschicht 3a der äußeren Umfangsfläche des Kolbenrings 1a entfernt, um die Diffusionsschicht 5a auf der äußeren Umfangsfläche freizulegen, ähnlich Fig. 1(b). Die freigelegte Diffusionsschicht 5a wird in ihrer Dicke mindestens um 30% oder weniger der Dicke der Nitridschicht 3a an den oberen und unteren Kanten der äußeren Umfangsfläche reduziert; z. B. ist die Diffusionsschicht 5a 20 µm, wenn die Nitridschicht 3a 100 µm ist, indem man die Kantenbereiche 6a, die um die oberen und unteren Kanten 7a liegen, abschrägt.

Dann wird, wie in Fig. 2(b) gezeigt, eine ion-plating Abscheidungsschicht 8a aus Hartkeramik auf der äußeren Umfangsfläche der Diffusionsschicht 5a des Kolben rings 1a ausgebildet. Auch ist, wie in Fig. 2b gezeigt, die Dicke der Diffusions schicht 5a, die unter der ion-plating Abscheidungsschicht 8a liegt, annähernd kon stant mit Ausnahme der oberen und unteren Kantenbereiche 6a der äußeren Um fangsfläche, wobei die Dicke graduell auf 30% oder weniger der Dicke der Ni tridschicht 3a abnimmt, wenn man sich den oberen und unteren Kanten 7a nähert.

Wenn ein wie oben ausgebildeter Kolbenring 1a verwendet wird, können Sprünge in der ion-plating Abscheidungsschicht 5a an den oberen und unteren Kantenbe reichen 6a nahe den oberen und unteren Kanten 7a des Grundmaterials 2a des Kolbenrings 1a aus rostfreiem Stahl auftreten, da die ion-plating Abscheidungs schicht 8a geringe Festigkeit hat, und solche Sprünge können auf die Diffusions schicht 5a nahe deren oberen und unteren Kanten 7a wirken. Da jedoch der Be reich der Diffusionsschicht 5a auf und nahe den oberen und unteren Kanten 7a am tiefsten in der Nitridschicht 3a liegt, wo die diffundierte Stickstoffkonzentration relativ gering ist, würden sich somit Sprünge nicht weiter fortsetzen. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Sprünge, die in der ion-plating Abscheidungsschicht 8a auftreten, in einer Verminderung der Dauerfestigkeit des Kolbenrings 1a resultie ren. Während die Verbundschicht 3a der oberen und unteren Oberflächen so vor gesehen ist, dass sie nach dem Nitrierprozess bei dem beispielsweisen Kolbenring 1a, beschrieben gemäß Fig. 2, verbleibt, kann die Verbundschicht 3a der oberen und unteren Oberflächen entfernt werden, wie bei Fig. 1 beschrieben.

Abgesehen von der obigen Beschreibung ist Aufbau und Wirkung dieses bei spielsweisen Kolbenrings 1a ähnlich dem beispielsweisen Kolbenring 1 gemäß Fig. 1.

Wie oben beschrieben, hat ein Kolbenring, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, einen ausgezeichneten Vorteil darin, dass es unwahrscheinlich ist, dass eine Verminderung der Dauerfestigkeit des Kolbenrings von Sprüngen resul tiert, die zuerst in der ion-plating Abscheidungsschicht auftreten und sich anson sten in Bereiche fortpflanzen, die unter der Abscheidungsschicht liegen, weil di rekt unter der ion-plating Abscheidungsschicht eine Zone vorgesehen ist, die es den Sprüngen nicht erlaubt, sich durch sie hindurch fortzusetzen, wobei je nach dem vorliegenden Fall, die Zone entweder der nicht nitrierte Bereich des Grund materials aus rostfreiem Stahl oder ein Bereich ist, der am tiefsten in der Diffusi onsschicht liegt und nur gering nitriert ist.

Der Kolbenring, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, hat einen weiteren ausgezeichneten Vorteil darin, dass eine bessere Haftung erzielt wird, verglichen mit den ion-plating Abscheidungsschichten, die direkt auf dem Grundmaterial aus rostfreiem Stahl ausgebildet werden wie beim Stand der Tech nik, da die ion-plating Abscheidungsschicht auf der Diffusionsschicht ausgebildet wird, wodurch es unwahrscheinlich ist, dass sich die ion-plating Abscheidungs schicht gemäß der vorliegenden Erfindung abschält.

Ferner hat ein Kolbenring, der gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltet ist, einen weiteren ausgezeichneten Vorteil darin, dass Verschleiß nicht auftreten wird, selbst wenn die ion-plating Abscheidungsschicht auf der äußeren Umfangs fläche abgenutzt ist, da die Diffusionsschicht der Nitridschicht direkt unter der ion-plating Abscheidungsschicht liegt, wodurch verhindert wird, dass das Grund material des Kolbenrings aus rostfreiem Stahl direkt in Kontakt mit der inneren Wand des Zylinders oder der Zylinderbuchse gelangt, auf der der Kolbenring gleiten soll.

Während grundsätzlich neue Merkmale der Erfindung in ihrer Anwendung auf bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden sind, versteht sich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen dieser Ausführungsfor men für Fachleute möglich sind, ohne dass man von der Idee der Erfindung ab weicht. Es ist daher unsere Absicht, nur durch den Schutzbereich der angefügten Ansprüche beschränkt zu sein.

Claims

1. Kolbenring (1) mit einem Grundmaterial (2) aus rostfreiem Stahl, wobei das Grundmaterial (2) eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche, eine innere Umfangsfläche und eine äußere Umfangsfläche aufweist und jede dieser Oberflächen eine darauf ausgebildete Nitridschicht (3) hat, wobei jede Nitridschicht (3) zunächst so ausgebildet ist, dass sie eine Verbund schicht (4) und eine Diffusionsschicht (5) hat, dann die Diffusionsschicht (5) der äußeren Umfangsfläche durch Entfernen der Verbundschicht (4) der äußeren Umfangsfläche freigelegt wird, und danach auf der freigeleg ten Diffusionsschicht (5) eine ion-plating Abscheidungsschicht (8) aus Hartkeramik ausgebildet wird, wobei der Kolbenring (1) dadurch ge kennzeichnet ist, dass die freigelegte Diffusionsschicht (5) an den oberen und unteren Kanten (7) der oberen und unteren Oberflächen und der äußeren Umfangsflächen gänzlich entfernt wird durch Abschrägen der Kantenbereiche (6) der Ni tridschicht (3), die um die oberen und unteren Kanten (7) herum liegt, be vor die ion-plating Abscheidungsschicht (8) gebildet wird.

2. Kolbenring (1a) mit einem Grundmaterial (2a) aus rostfreiem Stahl, wobei das Grundmaterial (2a) eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche, eine innere Umfangsfläche und eine äußere Umfangsfläche hat und jede dieser Oberflächen eine darauf ausgebildete Nitridschicht (3a) hat, wobei jede Nitridschicht (3a) zunächst so ausgebildet ist, dass sie eine Verbundschicht (4a) und eine Diffusionsschicht (5a) hat, dann die Diffusionsschicht (5a) der äußeren Umfangsfläche durch Entfernen der Verbundschicht (4a) der äußeren Umfangsfläche freigelegt wird, und danach auf der freigelegten Diffusionsschicht (5a) eine ion-plating Abscheidungsschicht (8a) aus Hartkeramik ausgebildet wird, wobei der Kolbenring (1a) dadurch gekenn zeichnet ist, dass die freigelegte Diffusionsschicht (5a) in ihrer Dicke auf 30% oder weniger der Dicke der Nitridschicht (3a) an den oberen und unteren Kanten (7a) der oberen und unteren Oberflächen und der äußeren Umfangsfläche redu ziert wird, indem die Kantenbereiche (6a) der Nitridschicht, die um die oberen und unteren Kanten (7a) liegen, abgeschrägt werden, bevor die ion- plating Abscheidungsschicht (8a) gebildet wird.