DE2263693A1 - DRY LUBRICATION COMPONENT AND DEVICE AND MANUFACTURING METHOD - Google Patents

Description

Chrysler Corporation is ifa..._;Sl, .,, . 12000 Oakland Avenue Tft!**^ ;.".λj:ώ Chrysler Corporation is ifa ... _{; Sl,.} ,,. 12000 Oakland Avenue Tft! ** ^;. ". Λj: ώ

Highland Park, MichiganHighland Park, Michigan , , USAUnited States

Anwaltsakte M-2380 27. Dezember 1972 Attorney File M-2380 December 27, 1972

Tr ο ckens cimii erbaut eil und -vorriciitiing sowieTr ο ckens cimii built eil and -vorriciitiing as well

Herstellungsverfahrenproduction method

Die Erfindung bezieht sich auf ein trockengeschmiertes Bauteil und insbesondere auf einen mit einem derartigen Bauteil versehenen Regenerator für ein Gasturbinentriebwerk, sowie auf ein Verfahren zum Herstellen desselben. Allgemein gesagt, richtet sich die Erfindung auf Reibwerkstoffe mit einem geringen Reibungswiderstand für Irockenschmierzwecke insbesonaere bei Temperaturen bis zum Bereich von etwa 550 O, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Werkstoffe.The invention relates to a dry-lubricated component and in particular to one with such a component provided regenerator for a gas turbine engine, and a method for manufacturing the same. Generally speaking, The invention is directed to friction materials with a low frictional resistance for dry lubrication purposes in particular at temperatures up to the range of about 550 O, as well as a method for the production of these materials.

i'xOckengesciimierte Vorrichtungen sind solche, bei denen miteinander zusammenwirkende Arbeitsflächen ohne Schmiermittel, beispielsweise 01, in gleitender oder reibender Berührung stehen. Die erfindungsgemäiien Werkstoffe und Bauteile, sind insbesondere für die kalten G-leitaichtungen im Regeneratoraoochnitt von G-astürbinentriebwerken verwendbar, haben jedochi'xOckengesciimierte devices are those in which with each other cooperating work surfaces without lubricant, for example 01, in sliding or rubbing contact stand. The materials and components according to the invention are especially for the cold G-lines in the regenerator ao cut can be used by gas turbine engines, but have

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auch andere Anwendungsgebiete, beispielsweise Wankelmotoren. Sich abschleifende Dichtungen sind bereits in derartigen Anwendungsfällen eingesetzt worden; sie bestanden jedoch aus gesinterten, zusammengepreßten Materialien, wie dies in den beiden deutschen Patentanmeldungen der Anmelderin vom gleichen Anmeldungstag beschrieben ist, auf die hiermit Bezug genommen wird.also other areas of application, for example rotary engines. Abrasive seals have been used in such applications; however, they persisted sintered, compressed materials, as in the two German patent applications of the applicant of the same Registration day is described, to which reference is hereby made.

Erfindungsgemäß wird ein Bauteil mit einer sich zunächst abschleifenden Arbeitsfläche, das mit einem Gegenbauteil verwendbar ist, dadurch geschaffen, daij auf einen geeigneten Träger, beispielsweise einen Metallträger, eine Arbeitsxlächen-G-e füge schicht aus Uisenoxyd - V/ustit jb'eO, Magnetit Fe-^O₁, Hematit Fe₂O., oder deren Gemische - aufgebracht wird. Das üisenoxydgefüge enthält ein in seinen Leerstellen verteiltes Gemisch aus Graphitteilchen und einem Fangstoff in i'orm einer anorganischen Mischung, beispielsweise eines Salzes oder eines Oxydes. Dabei wurde festgestellt, daß die Einlagerung von Graphit in das ursprüngliche üisenoxydgefüge gemeinsam mit dem in den Leerstellen verteilten langstoff während aes Einlauf Vorganges, beispielsweise bei den verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, denen die kalten DichtanorcLnuiv.en von Turbiuentriebweriisregeneratoren ausgesetzt sind, einen i.ijrkü toi'i ergibt, bei dem sich auf der Ärbeit^xläclu aeu Trä. ;ers ο Ln orientierter Ec^Ov-üuerzug aufbaut, eier nach dam iJinfaiicvuLV-at^, verbesserte, geringe ücib- and '/ev^chleiMcigciiiJcimrbijii αιιΓν/οΙ.;L.According to the invention, a component with an initially abrasive work surface, which can be used with a counter component, is created by placing a work surface structure layer made of iron oxide - V / ustit jb'eO, magnetite Fe- on a suitable carrier, for example a metal carrier. ^ O ₁ , hematite Fe ₂ O., or mixtures thereof - is applied. The iron oxide structure contains a mixture of graphite particles and a capture substance distributed in its voids in the form of an inorganic mixture, for example a salt or an oxide. It was found that the inclusion of graphite in the original iron oxide structure together with the long material distributed in the voids during the running-in process, for example at the relatively low temperatures to which the cold sealing anorcLnuiv.en of turbine regenerators are exposed, an i.ijrkü toi ' i results in which on the work ^ xläclu aeu Trä. ; ers ο Ln oriented Ec ^ Ov-üuerzug builds up, eggs after dam iJinfaiicvuLV-at ^, improved, low ücib- and '/ ev ^ chleiMcigciiiJcimrbijii αιιΓν / οΙ.; L.

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Ferner erfolgt eine Übertragung des Überzuges auf die Gegenfläche. Somit wird erfindungsgemäß ein Werkstoff geschaffen, der sich insbesondere für Trockenschmierzwecke bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen eignet.Furthermore, the coating is transferred to the mating surface. Thus, according to the invention, a material is created which is particularly suitable for dry lubrication purposes at relatively suitable for low temperatures.

liach einer geeigneten Einfahrzeit, in der eine reibschlüssige Berührung mit einer Gegeilfläche vorhanden ist und die vor-' zugsweise bei erhöhten Temperaturen vorgenommen wird, wie sie durch Reibungswärme, eine äußere Wärmequelle oder vorzugsweise beide hervorgerufen werden, läßt sich das Bauteil, dessen Arbeitsfläche aus diesem Werkstoff aufgebaut ist, in trockengeschmierten Anordnungen verwenden, beispMsweise solchen, die auf der kalten Seite des Regeneratorabschnitts eines Gasturbinentriebwerks vorhanden sind. Die Einläufperiode kann beispielsweise während der tatsächlichen Einfahrzeit des Regenerator ab Schnitts des Triebwerks vorgenommen werden, wobei die kalten Dientanordnungen des Regenerators mit den erfindungsen, anfänglich vorhandenen Arbeitsflächen versehen sind.liach a suitable running-in period in which a frictional Contact with a mating surface is present and which is preferably carried out at elevated temperatures, such as they are caused by frictional heat, an external heat source or preferably both, the component, its The work surface is made of this material, in dry-lubricated Use arrangements such as those on the cold side of the regenerator section of a gas turbine engine available. The running-in period can for example be during the actual running-in period of the regenerator be made from section of the engine, the cold service arrangements of the regenerator with the inventions, initially existing work surfaces are provided.

Insgesamt schafft die Erfindung trockengeschmierte Bauteile, üie insuesondere als auf der kalten Seite des Regeneratorabr;chnitts von Gasturbinentriebwerken angeordnete Reib- oder Ui<;ildichtun&en verwendbar sind, wobei die Bauteile einen i'räjer mit einer anfänglichen Arbeitsfläche eines Eisenoxydjefü₍'je;: aufv/ciuen, welches ein in seinen Leerstellen verteiltes Jr;j,ii;joh aus Graphit und einem Fangstoff in Form einer anorgani-Overall, the invention provides dry-lubricated components, üie insuesondere than on the cold side of the Regeneratorabr; chnitts of gas turbine engines arranged friction or Ui <; ildichtun & en is given to using, the components a i'räjer with an initial working surface of a Eisenoxydjefü _(depending ;: to V ' / ciuen, which has a Jr; j, ii; joh distributed in its voids made of graphite and a catch material in the form of an inorganic

BAB-'pRlGiNAL 309828/083/.BAB-'pRlGiNAL 309828/083 /.

sehen Mischung, beispielsweise Salz oder Oxyd, enthält. Nach dem Einfahrvorgang ergibt sich sowohl auf der Arbeitsfläche als auch auf einer damit zusammenwirkenden Gegenfläche ein im wesentlichen durchgehender Überzug aus hochgradig orientiertem See mixture, for example salt or oxide, contains. To the retraction process results both on the work surface and on a counter surface that interacts therewith substantially continuous coating of highly oriented

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:Further details and features of the invention emerge from the claims and the following description in conjunction with the drawings. Show it:

Pig. 1 eine schematische Darstellung eines Regenerators eines Gasturbinentriebwerks mit verschiedenen Dichtanordnungen;Pig. 1 is a schematic representation of a regenerator of a gas turbine engine with various Sealing arrangements;

jj'ign. 2a und 2b schematische Teilansichten, in denen der Aufbau des erfindungsgemäßen Werkstoffes vor bzw. nach dem Einfahrvorgang dargestellt ist.jj'ign. 2a and 2b are schematic partial views in which the structure of the material according to the invention is shown before and after the running-in process is.

Der in Pig. 1 gezeigte Regeneratorabschnitt eines Gasturbinentriebwerks enthält innere und äußere Dichtanordnungen 12 bzw. 14» die auch als heiße und kalte Dichtanordnungen bezeichnet werden und auf entgegengesetzten Seiten eines Regeneratorkerns 10 angeordnet sind. Die kalte Dichtanordnung enthält eine kalte Randdichtung 16 und eine kalte Querleiste 18. Die heiwe Dichtanordnung enthält eine heiße Randdichtung 20 und eine heiße Querleiste 22. Die Dichtungen reiben am Kern, währendThe one in Pig. 1 shown regenerator section of a gas turbine engine contains inner and outer sealing arrangements 12 and 14 »which are also referred to as hot and cold sealing arrangements and are arranged on opposite sides of a regenerator core 10. The cold seal assembly includes a cold edge seal 16 and a cold cross bar 18. The Heiwe Seal assembly includes a hot edge seal 20 and a hot crossbar 22. The seals rub against the core while

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dieser -umläuft. Die Dicht anordnungen sind in Trockenschraierbauweise ausgeführt, und die Dichtungen 20 und 22 der kalten Dichtanordnung schleifen sich zumindest während einer anfänglichen üiinfahrzeit ab.this circulates. The sealing arrangements are in dry hinge design and the seals 20 and 22 of the cold seal assembly drag each other during at least an initial üiinfahrzeit from.

Die kalten Dichtungen enthalten einen irgend geeigneten Träger, beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder einem anderen Werkstoff, der im Hinblick auf seinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, usv/., mit der erfindungsgemäß aufgebrachten Arbeitsflächenschicht kompatibel und oxydations- und korrosionsfest ist. Bei anderen Anordnungen lassen sich weitere, verschiedenartige Trägermaterialien verwenden. Die Arbeitsflächenschicht besteht zunächst aus erfindungsgemä« behandeltem FeO, IFe₂O... oder FeX), und bildet eine Lauffläche, d.h. eine Fläche, an die ein&egenbauteil, also der Regeneratorkern 10, in reibende Anlage gebracht werden soll. Der Träger ist bei Dichtanordnungen für Turbinentriebwerke vorzugsweise aus einem Material,wie rostfreiem Stahl 430, 442 oder 446, und das Eisenoxyd wird auf den Träger am günstigsten durch Flamm- oder Plasmaauf sprühung von Fe..0 ,-Pulver aufgebracht, wie dies weiter unten beschrieben wird.The cold seals contain any suitable carrier, for example made of stainless steel or another material, which, with regard to its coefficient of thermal expansion, etc., is compatible with the working surface layer applied according to the invention and is resistant to oxidation and corrosion. Other different types of carrier materials can be used in other arrangements. The working surface layer consists initially of FeO, IFe ₂ O ... or FeX) treated according to the invention, and forms a running surface, ie a surface on which a component, i.e. the regenerator core 10, is to be brought into rubbing contact. The carrier is preferably made of a material such as stainless steel 430, 442 or 446 in sealing arrangements for turbine engines, and the iron oxide is most conveniently applied to the carrier by flame or plasma spraying of Fe..0 powder, as described below is described.

Das hergestellte Eisenoxydgefüge enthält ein G-emisch aus G-rai^hit und einem Fangstoff, der aus einem oder mehreren anorganischen Bestandteilen besteht, beispielsweise den nachfolgend angegebenen Salzen und Oxyden:The iron oxide structure produced contains a G-emic G-rai ^ hit and a catching material consisting of one or more inorganic Components, for example the following salts and oxides:

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

309828/0834309828/0834

BaSO₄ BaSO ₄

CdSO₄ Na₂S⁺ CdSO ₄ Na ₂ S ⁺

CaO ⁷'^r- ^ΤΓΓ"^{Λ +} CaO ⁷ ' ^r - ^ΤΓΓ " ^{Λ +}

Ca₂PO₇ ZnSCa ₂ PO ₇ ZnS

CaSO₄ ZnOCaSO ₄ ZnO

MnSOMnSO

ϊ. —4ϊ. —4

NaBO₂ ⁺ _NaBO2 ⁺

Bevorzugte Fangstoffe.Preferred catch materials.

üs lassen sich auch die hydratisierten Formen dieser Bestandteile verwenden.We can also use the hydrated forms of these ingredients use.

Ein erfindungsgemäß verwendeter Fangstoff hat folgende allgemeine Eigenschaften:A catch material used according to the invention has the following general properties:

1. Er muß einen Schmelzpunkt haben, der oberhalb der maximalen Betriebstemperatur liegt.1. It must have a melting point that is above the maximum operating temperature.

2. Er darf an den miteinander zusammenwirkenden Flächen keinen wesentlichen Abrieb hervorrufen.2. It must not cause any significant abrasion on the interacting surfaces.

3. Er muß weicher als die einzufangenden Partikel sein.3. It must be softer than the particles to be captured.

4. In manchen Anwendungsfällen, beispielsweise bei Turbinentriebwerken, sollte er nicht korrosiv sein,4. In some applications, for example at Turbine engines, if it is not corrosive,

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

309828/0834 -7-309828/0834 -7-

5. Torzugsweise läßt er sich durch Hamm- oder Plasmaaufsprühung aufbringen.5. In part, he can be through Hamm or Apply plasma spray.

Die Mischung aus Graphit und Fangstoff kann auf das Eiseno;cydgefüge aufgebracht v/erden, nachdem dieses auf dem. Träger ausgebildet worden ist. "Vorzugsweise .enthält die Graphitmischung Graphit und Fangstoff mit einem Gewichtsverhältnis von 1:1.The mixture of graphite and catching material can have an effect on the iron structure applied after this on the. Carrier has been trained. "Preferably. Contains the graphite mixture Graphite and catch material with a weight ratio of 1: 1.

Wenn das Eisenoxyd durch Flamm- oder Plasmaaufsprühung aufgebracht und anschließend mit dem Graphit-Salzgemisch imprägniert wird, kann es vor dem Aufsprühen mit einem laugenfähigen Salz, beispielsweise NaGl oder dgl. gemischt werden. Das laugefähige Salz wird später ausgewaschen, so daß ein poröses Eisenoxydgefüge verbleibt, das dann mit_ dem Graphitgemisch getränkt werden kann, so daß eine für den Einfahrvorgang aufbereitete Arbeitsfläche gebildet wird.When the iron oxide is applied by flame or plasma spray and then impregnated with the graphite-salt mixture, it can be sprayed with a leachable salt, for example NaGl or the like. Be mixed. The alkaline salt is washed out later, so that a porous iron oxide structure remains, which is then soaked with the graphite mixture can be so that a prepared work surface for the retraction process is formed.

Ein derartiges Verfahren zur Aufbereitung eines Trägers aus rostfreiem Stahl kann beispielsweise folgende'Arbeitsschritte enthalten:Such a method for processing a stainless steel carrier can, for example, include the following working steps contain:

1. Sandstrahlen der Trägeroberfläche,1. sandblasting of the carrier surface,

2, Flammaufsprühung von Fe _VQ,-Pulver bis zum Aufbau einer 0,13 mm dicken Gefügeschicht auf dem Träger; 2, flame spraying of Fe _V Q, powder until a 0.13 mm thick microstructure layer is built up on the carrier;

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309828/0834 "^ö~309828/0834 " ^ö ~

5. Flammaufsprühung von zusätzlichem Fe^O.-Pulver bis zum Aufbau einer 0,25 nun dicken Schicht auf den Träger, wobei das Fe₅O.-Pulver mit 10 bis 15 Gew.-% WaOl gemischt ist;5. Flammaufsprühung of additional Fe ^ O. powder to build a 0.25 now thick layer on the support, wherein the Fe ₅ O. powder with 10 to 15 wt -% is mixed WAOL;.

4. Auswaschen des NaOl aus dem Fe ,0.-Gefüge in . einem wässrigen Bad;4. Washing out the NaOl from the Fe, 0.-structure in. an aqueous bath;

5. Imprägnieren des Gefüges mit einer Mischung aus Graphit (7110 der Speer Garbon Co.) und Fangstoff v/ie Na₉S · 9H_?0. Die Imprägnierung kann dadurch erfolgen, daß das Salz geschmolzen und einfach über das Eisenoxydgefüge gegossen wird, so daß es in die Leerstellen gesaugt werden kann. Überschüssiges Material wird abgekratzt und das Bauteil kann etwa auf 65O⁰G gehalten werden, um hydratisiertes Wasser zu entfernen.5. Impregnation of the structure with a mixture of graphite (7110 from Speer Garbon Co.) and catch material v / ie Na ₉ S · 9H _? 0. The impregnation can be done by melting the salt and simply pouring it over the iron oxide structure so that it can be sucked into the voids. Excess material is scraped off and the component can be maintained at about 65O ⁰ G to remove hydrated water.

Ein besonders vorteilhaftes, direkteres Verfahren zur Herstellung des Arbeitsflächen-Eisenoxydgefüges einschließlich des Graphits sowie des Fangstoffes besteht darin, FeO, Fe₂O-, oder Fe-.O,-Pulver oder deren Gemische gemeinsam mit dem Graphit-Fangstoffgemisch unter Flamin- oder Plasmaauf sprühung aufzubringen, iliexdurch entfällt der Verfahrensschritt, das Eisenoxydgefüge auszuwaschen und iiii1/Üem oben beschriebenen Gemisch au imprägnieren. In diesem Fall muß jedoch das Graphit geschützt werden, jj'ine Möglichkeit besteht darin, es in Form von Nickel-Graphit aufzusprühen, d.h. in Form von Graphit teilchen, die mit hicjcelA particularly advantageous, more direct method of producing the work surface iron oxide structure including the graphite and the capture material consists in _{applying FeO, Fe 2} O, or Fe .O, powder or their mixtures together with the graphite capture material mixture under flame or plasma Applying a spray eliminates the process step of washing out the iron oxide structure and impregnating the mixture described above. In this case, however, the graphite must be protected. One possibility is to spray it on in the form of nickel-graphite, ie in the form of graphite particles coated with hicjcel

BAD ORIGINAL _,,_ 309828/0834BAD ORIGINAL _ ,, _ 309828/0834

überzogen sind. Eine handelsübliche Nickel-Graphitzusammensetzung besteht aus 75 % Ni - 25 % G-raphit. Anderenfalls würde das G-raphit während des Aufsprühens verloren gehen. Weitere nickelüberzogene Graphitmischungen verschiedener Zusammensetzung, beispielsweise 50 bis 85 % Hi, 50 bis 15 % Graphit lassen sich ebenfalls verwenden, soweit das Graphit während des Aufsprühens durch den Nickelüberzug geschützt ist.are coated. A commercially available nickel-graphite composition consists of 75 % Ni - 25 % graphite. Otherwise the graphite would be lost during spraying. Other nickel-coated graphite mixtures of various compositions, for example 50 to 85 % Hi, 50 to 15 % graphite, can also be used, provided that the graphite is protected by the nickel coating during the spraying on.

Gemische aus Fe-J),, Nickel-Graphit und Ha₂SO, oder Ha-PO₄ wurden unter llammaufsprühung, aufgebracht, um erfindungsgeraäJB hergestellte Arbeitsflächen zu schaffen. Ein spezifisches Beispiel einer derartigen Mischung besteht aus 50 Gew.-^o Pulver, 30 (Jew·-56 Nickel-Graphit (75-25) und 20 Gew.-^ Weitere Beispiele sind;Mixtures of Fe- ₁ ), nickel-graphite and Ha 2 SO, or Ha-PO ₄ were applied with lamb spray to create work surfaces manufactured according to the invention. A specific example of such a mixture consists of 50 wt .- ^ o powder, 30 (Jew · -56 nickel-graphite (75-25) and 20 wt .- ^ Further examples are;

70 % Pe₃O₄ 60 % I¹O₃O₄ 70 % Pe ₃ O ₄ 60 % I ¹ O ₃ O ₄

20 Ji Ni-Graphit 55 % M-Graphit20 Ji Ni graphite 55 % M graphite

10 % Na₂SO₄ 5 % Na₂SO₄ 10 % Na ₂ SO ₄ 5 % Na ₂ SO ₄

20 % ]?e..0₄ 60 fo Ee_v0,20 % ]? E..0 ₄ 60 fo Ee _v 0,

45 # Ni-Graphit - 20 % Ni-Graphit45 # Ni-Graphite - 20 % Ni-Graphite

55 % Na₂SO₄ 20 $ Na₃PO₄ 55 % Na ₂ SO ₄ 20 $ Na ₃ PO ₄

yü /a iii-U-rapiii t yü / a iii-U-rapiii t

Zi) >ü ii.a-.l-0,. Zi) > ü ii.a-.l-0 ,.

s 4 s 4

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309828/0834309828/0834

Wandstärken von 0,25 bis 0,76 min für die nach den oben beschriebenen, verschiedenartigen Verfahren hergestellten Arbeitsflächen_schicliten haben sich für die Anwendung bei Regeneratorabschnitten von Gasturbinentriebwerken als vorteilhaft erwiesen. Je nach Anwendungsfall sind auch weitere Wandstärken verwendbar; die Wandstärke an sich ist nicht entscheidend. Wall thicknesses from 0.25 to 0.76 min for the ones described above, various processes produced work surfaces_schicliten have proven advantageous for use in regenerator sections of gas turbine engines proven. Depending on the application, other wall thicknesses can also be used; the wall thickness per se is not decisive.

Die oben beschriebenen Werkstoffe wurden einem .tiinfalir- oder Einlaufvorgang unterzogen und die Ergebnisse unter Bedingungen, wie sie tatsächlich in einem Turbinentrieowerie vorhanden sind, ermittelt, indem beispielsweise Regeneratorbauteile, beispielsweise kalte Querleisten und kalte Rand dichtung en hergestellt und diese zwecks Einfahrens während des tatsächlichen Betriebsdes 'i'riebwerks in den Regeneratorabschnitt des Triebwerks eingebaut wurden. Diese Ergebnisse zeigen, daß Teilchen des Eisenoxydgefüges gemeinsam mit weiteren verschiedenartigen Partikeln abgerieben worden und sich in den !Fangstoff einbetten. Die Eisenoxydteilchen wandeln sich in i'e^O^. um und richten sich selbsttätig längs einer kristallographischen Richtung aus, die die geringste Reibung aufweist, d.h. die ü-rundflachen der hexagonalen Kristallstruktur der Teilchen verlaufen parallel zu den Laufflächen. Insbesondere bei den Betriebstemperaturen des Triebwerks erfolgt zwischen dienen Teilchen ein Jiitern, :.;o daiJ eine im wesentlichen, uurchgohende uberxläciie aus v'i\,u jalsteht. The materials described above were given a .tiinfalir- or Subjected to the running-in process and the results under conditions as they actually exist in a turbine trieowerie, determined by, for example, regenerator components, such as cold transverse strips and cold edge seals produced and built into the regenerator section of the engine for break-in during actual operation of the engine became. These results show that particles of the iron oxide structure has been rubbed off together with other different types of particles and embed themselves in the catch material. the Iron oxide particles change into i'e ^ O ^. around and align automatically along a crystallographic direction, which has the least friction, i.e. the round surfaces of the hexagonal crystal structure of the particles run parallel to the treads. Especially with the operating temperatures of the engine occurs between the particles a jiitern,:.; o that there is an essentially uninterrupted excess of v'i \, u.

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-I 309828/0834-I 309828/0834

ojisenoxydartikel werden ferner gemeinsam mit Fangstoff an die G-egenfläohe übertragen, wo die Pe₂O.,-Zellen sich ebenfalls - auf die oben beschriebene Weise - selbsttätig orientieren und zusammensintern. Die Arbeitsflächenschichten enthalten zwar anfänglich verschiedenartiges Eisenoxyd, dieses wandelt sich jedoch insbesondere unter erhöhten Temperaturen und unter Oxydationsbedingungen in Fe₂O-. um, welches infolge aer üinbett- und Sinterwirkung einen im wesentlichen durchgehenden hochgradig orientierten Überzug bildet.Oxide articles are also transferred together with catching material to the gene surface, where the Pe ₂ O. cells also orient themselves automatically and sinter together - in the manner described above. Although the working surface layers initially contain various types of iron oxide, this changes to Fe ₂ O-, especially under elevated temperatures and under oxidizing conditions. um, which forms an essentially continuous, highly oriented coating as a result of the air bed and sintering effect.

Das Einfahren dieser Werkstoffe kann in einem breiten Bereich unterschiedlicher Bedingungen erfolgen. Die folgende 'fabeile ^ciju einige der verwendbaren Betriebsbedingungen, für den !•'all, ü_aß ein Bauteil mit einer Ärbeitsfläehensehicht aus dem eriiiiutuigsgemäß hergestellten Haterial eil/teil des Regeneratoreiiiea Gasturbinentriebwerkes bilden soll. Diese Beijujigen sind auch während dec tatsächlichen Betriebs-(j int 3 U-aüturbinentriebwerks vorhanden, und der Einlaufvorgang einer üeihe aerartigex· Bauteile wurde in einem Triebv/erk unter uior;cn cacolicailiciicn Betriebsbedingungen voi'genommen.Break-in of these materials can occur over a wide range of different conditions. The following 'fabeile ^ ciju some of the usable operating conditions for which! •' all, ü _a ß a component with a working surface layer from the material produced according to the invention is to form part of the regenerator gas turbine engine. These components are also present during the actual operating (j int 3 U-turbine engine, and the running-in process of a number of aerospace components was undertaken in an engine under normal operating conditions.

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BAD ORIGINAL 309828/0834BATH ORIGINAL 309828/0834

Tab eilen Rush tab

Umlaufende HalterungCircumferential bracket

BetriebszustandOperating condition

Zeit, Lauf "A" Time, run "A"

15 15 15 15 15 15 12015 15 15 15 15 15 120

min. Lauf "B" min. run "B"

30 30 30 30 30 30 12030 30 30 30 30 30 120

^P3 ^P 3 T₃ ⁰CT ₃ ⁰ C 315315 27,227.2 5555 510510 42,242.2 5555 650650 65,365.3 230230 650650 98,598.5 230230 690690 141,0141.0 230230 730730 200,0200.0 230230 730730 240,0240.0 230230

Triebwerk Lauf "H": Engine barrel "H":

1. 1 Stunde bei Leerlauf (23 000-24000 Upm),1. 1 hour at idle (23,000-24,000 rpm),

2. 1 Stunde bei 70 % Geschwindigkeit während des Einschleifens,2. 1 hour at 70 % speed during grinding,

3. 1 Stunde bei 80 % Geschwindigkeit,3. 1 hour at 80 % speed,

4. 15 Minuten bei 90 % Geschwindigkeit,4. 15 minutes at 90 % speed,

5. 15 Minuten bei 95 % Geschwindigkeit,5. 15 minutes at 95 % speed,

6. 15 Minuten bei 97,5 % Geschwindigkeit,6. 15 minutes at 97.5 % speed,

7. 15 Minuten bei 97,5 % Geschwindigkeit,7. 15 minutes at 97.5 % speed,

8. 15 Minuten bei 97,5 % Geschwindigkeit,8. 15 minutes at 97.5 % speed,

Definition der Einlaufzustände:Definition of the run-in conditions:

- 480 - 510⁰G- 480 - 510 ⁰ G

^T8 ^T 8

φ ^X8 φ ^X 8

T -T -

rp .. _rp .. _

- 600 - 620 -65O⁰G- 600 - 620 -65O ⁰ G

65O⁰G 65O⁰G 65O°G 65O°C 69O⁰G 73O⁰C65O ⁰ G 65O ⁰ G 65O ° G 65O ° C 69O ⁰ G 730 ⁰ C

Druck in cm Hg-Säule des dem Regenerator beispielsweise bei 24 gemäß Fig. 1 zuströmenden Kaltgases.Pressure in cm Hg column of the regenerator for example at 24 according to FIG. 1 inflowing cold gas.

Temperatur des kalten Abschnitts des Regenerators, wie sie beispielsweise an der äußeren Dichtanordnung des Regenerators gemäß Fig. 1 vorhanden ist.Temperature of the cold section of the regenerator, such as on the outer sealing arrangement of the regenerator according to FIG. 1 is present.

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ο G = Temperatur der heißen Oberfläche des Regenerators, wie'sie beispielsweise an der inneren Dichtanordming des Regenerators gemäß Pig. 1 vorhanden ist.ο G = temperature of the hot surface of the regenerator, as is the case, for example, with the inner sealing arrangement of the regenerator according to Pig. 1 available is.

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Claims (15)

-H- Anwaltsakte M-2 388 PatentansOrüche-H- Attorney's file M-2 388 patent claims 1. Bauteil für Trockenschmierzv/ecke mit einer auf einem Träger befindlichen Arbeitsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche anfänglich aus einem Jäisenoxydgefüge mit einem darin verteilten Gemisch aus Nickelgraphit oder Graphit und einem Fangstoff gebildet ist.1. Component for dry lubrication corners with one on one Carrier located work surface, characterized in that the work surface initially consists of a grain oxide structure is formed with a mixture of nickel graphite or graphite and a capture material distributed therein. 2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Fangstoff und Graphit mit einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1 besteht.2. Component according to claim 1, characterized in that the mixture of capture material and graphite with a weight ratio of 1: 1. 3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,3. Component according to claim 1 or 2, characterized in that daß der Fangstoff aus der Gruppe BaSO,, CdSO₄, OaO, Ga₂P₂O₇ GaSO₄, MnSO., Na₃PO₄, Na₂SO., Na₃S₁ Na₂HPO₄, ZnS, ZnO, TiO, GaF₂, NaBO₂ und deren Gemische gewählt ist.that the capture material from the group BaSO ,, CdSO ₄ , OaO, Ga ₂ P ₂ O ₇ GaSO ₄ , MnSO., Na ₃ PO ₄ , Na ₂ SO., Na ₃ S ₁ Na ₂ HPO ₄ , ZnS, ZnO, TiO , GaF ₂ , NaBO ₂ and their mixtures is selected. 4. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fangstoff aus der Gruppe Na₂SO., Na₂S, NaIIPO₄, Na₇PO., NaPO₂ und deren Gemische gewählt ist.4. Component according to claim 1 or 2, characterized in that the capture material from the group Na ₂ SO., Na ₂ S, NaIIPO ₄ , Na ₇ PO., NaPO ₂ and mixtures thereof is selected. 5. Bauteil nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger rostfreier Stahl ist.5. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier is stainless steel. -15-309828/0834 -15- 309828/0834 6. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche anfänglich ein im wesentlichen aus S¹^O, bestehendes Gefüge aufweist und das darin verteilte Gemisch aus Hickelgraph.it sowie aus einem aus der Gruppe Ha₂SO., Na₂S, HaHPO., HaBO₂ und deren Gemische gebildeten Fangstoff besteht.6. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the working ^{surface initially has a structure consisting essentially of S 1} ^ O, and the mixture of Hickelgraph.it and one from the group Ha ₂ SO., Na _{2 distributed therein} S, HaHPO., HaBO ₂ and mixtures thereof formed catch material. 7. Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anteile der verschiedenen Bestandteile der Arbeitsfläche etwa 50 Gew.-% I'e^O., 50 Gew.-$ Hiclcelgraph.it und 20 Gew.-^ fangstoff betragen.7. Component according to claim 6, characterized in that the proportions of the various components of the work surface about 50 wt .-% I'e ^ O., 50 wt .- $ Hiclcelgraph.it and 20 wt .-% catch material. 8. Regenerator für ein Gasturbinentriebwerk, mit mindestens zwei während des Betriebs reibend aufeinander verschiebbaren Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Bauteile (16,18) anfänglich eine aus einem Eisenozydgefüge und einem darin verteilten Gemisch aus Hickelgraphit oder Graphit und einem Abriebteilchen-IFangstoff gebildete Arbeitsfläche aufweist^ und daß nach einer während einer8. Regenerator for a gas turbine engine, with at least two displaceable on top of one another by friction during operation Components, characterized in that one of the components (16, 18) is initially made from an iron oxide structure and a working surface formed therein of a mixture of hickel graphite or graphite and an abrasive particle I catcher has ^ and that after a during a . Einfahrperiode erfolgenden Umwandlung in der Arbeitsfläche ein im wesentlichen durchgehender, weitgehend orientierter Pe_?0-.-Überzug auf der Arbeitsfläche des einen Bauteils (16,18) vorhanden und ferner auch auf dem zugeordneten zweiten Bauteil (10) ein FegO^-Überzug infolge einer Übertragung vom ersten zum zweiten Bauteil gebildet ist.. The transformation in the working area takes place in a substantially continuous, largely oriented Pe _? 0 -.- coating is present on the working surface of one component (16, 18) and, furthermore, a FegO ^ coating is also formed on the associated second component (10) as a result of a transfer from the first to the second component. -16-309828/0834 -16-309828 / 0834 9. Regenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Bauteil (16,18) eine Regenerator-Randdichtung (16) und/oder -trennleiste (18) ist und die Gegenfläche auf dem Regeneratorkern (10) ausgebildet ist.9. Regenerator according to claim 8, characterized in that that one component (16,18) is a regenerator edge seal (16) and / or separating strip (18) and the Opposite surface is formed on the regenerator core (10). 10. Regenerator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche anfänglich aus einem Pe_v0.-Gefüge besteht.10. Regenerator according to claim 8 or 9, characterized in that the work surface initially consists of a Pe _v 0. structure. 11. Regenerator nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Graphit Nickel-Graphit ist.11. Regenerator according to one of claims 8 to 10, characterized in that that the graphite used is nickel-graphite. 12. Verfahren zum Herstellen einer Arbeitsfläche auf einem Träger für Trockenschmierzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Flamm- oder Plasmaaufsprühung ein Gemisch aus Eisenoxydpulver, nickelbeschichtetem Graphit und einem anorganischen Fangstoff auf den Träger aufgesprüht wird.12. A method for producing a work surface on a carrier for dry lubrication purposes, characterized in that that by means of flame or plasma spraying a mixture of iron oxide powder, nickel-coated graphite and an inorganic catching substance is sprayed onto the carrier. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufsprühen des Gemisches allein Eisenoxydpulver aufgesprüht wird.13. The method according to claim 12, characterized in that iron oxide powder alone is sprayed on before spraying the mixture. 14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Eisenoxyd im wesentlichen ϊ'ΰ.,0, gewählt wird.14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that essentially ϊ'ΰ., 0 is selected as the iron oxide. -17-309828/0834 -17- 309828/0834 15. Verfahren nach, einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fangstoff aus der Gruppe Wa₂SO., Na₂S, Na.J?0^, NaHPO,, WaBO₂ und deren Gemische gewählb wird.15. The method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the capture material from the group Wa ₂ SO., Na ₂ S, Na.J? 0 ^, NaHPO ,, WaBO ₂ and mixtures thereof is selected. 309828/0834309828/0834