DE3212214C2 - Piston ring and process for its manufacture - Google Patents

Piston ring and process for its manufacture

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DE3212214C2 DE19823212214 DE3212214A DE3212214C2 DE 3212214 C2 DE3212214 C2 DE 3212214C2 DE 19823212214 DE19823212214 DE 19823212214 DE 3212214 A DE3212214 A DE 3212214A DE 3212214 C2 DE3212214 C2 DE 3212214C2
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Abstract

Ein Kolbenring ist mit einer Weißgußeisenschicht in seiner äußeren Umfangsoberfläche sowie mit einer thermisch behandelten Schicht versehen, wobei letztere als Unterlage für die Weißgußeisenschicht dient. Dieser Kolbenring ist hinsichtlich seiner Beständigkeit gegen Fressen mit den besten bekannten Kolbenringen vergleichbar, aber besitzt eine wenigstens zweimal so große Korrosionsbeständigkeit als die besten bekannten Kolbenringe.A piston ring is provided with a white cast iron layer in its outer circumferential surface and with a thermally treated layer, the latter serving as a base for the white cast iron layer. This piston ring is comparable to the best known piston rings in terms of its galling resistance, but has at least twice as high corrosion resistance as the best known piston rings.

Description

gekennzeichnet, daß der F.andbereich eines im Kolbenring (1) ausgebildeten Ringspaltes {6) von der weißerstanten Oberflächenschicht ausgenommen worden 1st.characterized in that the F.and area of an annular gap {6) formed in the piston ring (1) from the Whitening surface layer has been exempted 1st.

4. Verfahren zum Herstellen des Kolbenrings nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring Im Bereich seiner äußeren Umfangsoberfläche durch Beaufschlagen mit einer Strahlung Ring mit vorherbestimmten Abmessungen im Bereich4. The method for producing the piston ring according to claim 1, characterized in that the Piston ring In the area of its outer circumferential surface by exposure to radiation Ring with predetermined dimensions in the area

Die Erfindung betrifft einen Kolbenring aus Gußeisen als einzigem Material mit in seiner äußeren Umfangsoberfläche ausgebildeter harter Oberflächenschicht. Ein solcher Kolbenring, Insbesondere ölabstreifring fürThe invention relates to a piston ring made of cast iron as the only material with in its outer peripheral surface formed hard surface layer. Such a piston ring, in particular oil control ring for

Rotationskolben ist bereits bekannt aus der JP-OS 35 seiner äußeren Umfangsoberfläche durch Beaufschlagen 51 17 966. mit einer Strahlung hoher Energiedichte auf seineRotary piston is already known from JP-OS 35 se iner outer circumferential surface by subjecting it to 51 17 966. with radiation of high energy density

Der aus der genannten Offenlegungsschrlft bekannte Schmelztemperatur erwärmt und sodann abgekühlt Kolbenring enthält 15 bis 25% Chrom und ist nach wird.The melting temperature known from the aforementioned disclosure is heated and then cooled Piston ring contains 15 to 25% chrome and is after being.

einer Aufstickung einer Abschreckungsbehandlung Die Beaufschlagung mit der energiereichen Strahlungan embroidery a deterrent treatment The exposure to the high-energy radiation

unterworfen worden, um eine oberflächennahe 40 führt dem Gußelsenwerkstoff eine hohe Energiedichte Härtungsschicht auszubilden. zu, aber diese Energiedichte führt nicht zu der hohenbeen subjected to a surface near 40 leads the cast iron material a high energy density Form hardening layer. too, but this energy density does not lead to the high one

Diese bekannten hoch chromhaltigen Kolbenringe sind jedoch nicht für erschwerte Betriebsbedingungen geeignet, da diese bekannten Ringe eine zu hohe Brüchigkeit aufweisen.However, these known high-chromium piston rings are not suitable for difficult operating conditions suitable because these known rings are too fragile.

Aus der DE-AS 20 08 753 Ist ein Kolbenring für Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchem eine äußere Oberflächenschicht aus einem porösen und verschleißfestem Werkstoff, wie Molebdan als Elnlaufschlcht undFrom DE-AS 20 08 753 is a piston ring for Internal combustion engines known, in which an outer surface layer made of a porous and wear-resistant Material such as Molebdan as an inlet layer and

darunter eine Zwischenschicht aus einer porösen, hitze- 50 Zwischenschicht ein besonders günstiges Verhältnis beständigen Metallcarbld-Leglerung vorgesehen sind. von Festigkeit und Duktllität verleiht. Das Grundmetall dieses bekannten Kolbenringes
besteht aus einem Elsenwerkstoff und die beiden
genannten Schichten sind nacheinander im Metallspritzverfahren aufgetragen worden.including an intermediate layer of a porous, heat-50 intermediate layer a particularly favorable ratio of resistant metal carbide alloy are provided. of strength and ductility. The base metal of this well-known piston ring
consists of an Elsen material and the two
The layers mentioned have been applied one after the other using the metal spraying method.

Außerdem ist aus der DE-PS 8 90 130 ein Kolbenring bekannt, der aus zwei oder mehr verschiedenen Metallen mit gesinterter Laufflächenschicht besteht, wobei die verschiedenen Metalle schichtenweise zusammengefügt sind, so daß die Schicht des einen Metalls den Rückenteil des Kolbenringes und die andere Schicht des nächsten Metalles den Lauffiächentell des Kolbenringes bildet.In addition, from DE-PS 8 90 130 a piston ring is known which is made of two or more different metals with a sintered tread layer, the different metals being joined together in layers are so that the layer of one metal is the back of the piston ring and the other layer of the next metal forms the running surface of the piston ring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einenThe invention has for its object to be a

Kolbenring der eingangs genannten Gattung so zu f>5 besitzt der Kolbenring eine thermisch beaufschlagte verbessern, daß eine gute Beständigkeit gegen Fressen Zwischenschicht 4, welche zwischen der weißerstarrten sowie eine überragende Beständigkeit gegenüber Korro- Oberflächenschicht 3 und dem Gußeisengrundmetall 5 slon und thermischer Beanspruchung bei schweren des Kolbenringes ausgebildet 1st. Flg. 2 zeigt einenPiston ring of the type mentioned at the beginning so that f> 5, the piston ring has a thermally applied improve that good resistance to seizure intermediate layer 4, which solidified between the white as well as outstanding resistance to corrosive surface layer 3 and the cast iron base metal 5 Slon and thermal stress is formed when the piston ring is heavy. Flg. 2 shows one

thermischen Beanspruchung, wie sie bei herkömmlichen Erhitzungsvorgängen benutzt werden. Die äußere, direkt von der energiereichen Strahlung beaufschlagte Oberflächenschicht Hegt nach Ihrem Abkühlen als weißerstarrtes Gußelsen (Zementit + Grundmetall) vor, wohingegen die dieser weißerstanten Außenschicht benachbarte Schicht als Folge der Wärmeeinwirkung eine Gefügeveränderung erfahren hat, die dieserthermal stress, as is the case with conventional ones Heating processes can be used. The external, directly acted upon by the high-energy radiation Surface layer After it has cooled down, it appears as a white solidified cast iron (cementite + base metal), whereas the layer adjacent to this whitening outer layer is the result of the action of heat has undergone a structural change that this

Die Erfindung wird Im folgenden anhand zweier Ausführungsbelsplele und unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt Flg. 1 einen Teilquerschnitt durch einen Kolbenring,The invention is hereinafter based on two Ausführungsbelsplele and described in more detail with reference to the drawing. In this shows Flg. 1 a partial cross-section through a piston ring,

Fig. 2 eine mit Flg. 1 vergleichbare Darstellung eines zweiten Ausführungsbelsplels undFig. 2 with Flg. 1 a comparable illustration of a second exemplary embodiment and

Flg. 3 eine Tell-Stirnanslcht des In Fig. 2 dargestellten Kolbenringes.Flg. 3 shows a partial end view of the one shown in FIG Piston ring.

Der In Flg. 1 dargestellte Kolbenring besteht In seiner Gesamtheit lediglich aus Gußelsen und besitzt eine harte Oberflächenschicht 3 aus welßerstarrtem Gußelsen, welche rings um die gesamte äußere Umfangsfläche 2 des Kolbenringes verlauft. FernerThe In Flg. 1 piston ring shown consists of In its entirety only made of Gußelsen and has a hard surface layer 3 made of solidified material Gußelsen, which runs around the entire outer peripheral surface 2 of the piston ring. Further

5555

anderen Kolbenring, bei dem eine weißerstarrte Gußeisenschicht 3 lediglich im Zentralabschnitt der äußeren Umfangsfläche 2 vorgesehen ist. Auch bei dem in Fig. 2 gezeigten Kolbenring ist zwischen der weißerstarrten Oberflächenschicht 3 und dem Grundmetall 5 eine thermisch beaufschlagte Zwischenschicht 4 ausgebildet. another piston ring, in which a white solidified cast iron layer 3 only in the central portion of the outer Peripheral surface 2 is provided. Also in the piston ring shown in Fig. 2 is between the white solidified Surface layer 3 and the base metal 5, a thermally applied intermediate layer 4 is formed.

Da die weißerstarrte Schicht 3 freien Zementit enthält, behält sie selbst bei erhöhten Temperaturen eine sehr hohe Härte. Die weißerstarrte Schicht dient ■" als Gleitwerkstoff für den Kolbenring. Ein Fressen zwischen dem Kolbenring und der vom Kolbenring' beaufschlagten Zylinderoberfläche erfolgt Im Betrieb nicht, well Zementit selbst bei Temperaturen, bei welchen sonst häufig ein Fressen zwischen Metallwerkstoffen auftritt, keine Schmelzerscheinungen zeigt. Die weißerstarrte Schicht 3 ist so hart, daß sie von feinen Teilchen der von ihr beaufschlagten Zylinderoberfläche praktisch nicht angegriffen wird.Since the white solidified layer 3 contains free cementite, it retains even at elevated temperatures a very high hardness. The white solidified layer serves ■ " as a sliding material for the piston ring. A seizure between the piston ring and that of the piston ring ' exposed cylinder surface does not occur during operation, well cementite even at temperatures which otherwise frequently seizure between metal materials does not show any melting phenomena. the white solidified layer 3 is so hard that it is of fine particles of the cylinder surface acted upon by it is practically not attacked.

Die thermisch beaufschlagte Zwischenschicht 4 1st hinreichend*- fest und dient zum Abstützen der weißerstarrten Schicht 3, welche zwar äußerst hart, aber vergleichsweise brüchig ist. Schlagbeanspruchungen sowie zyklische Spannungen, welche auf die äußere Umfangsfläche des Kolbenringes einwirken, werden von der thermisch beaufschlagten Zwischenschicht 4 absorbiert, welche zwischen dem relativ elastischen Grundmetall 5 und der brüchigen weißerstarrten Schicht 3 ausgebildet ist, was zur Folge hat, daß diese Schicht 3 nicht reißt. Es 1st folglich möglich, daß Bilden bzw. Ausbreiten von Rissen in dieser Oberflächenschicht zu verhindern und auch zu vermeiden, daß sich Feinteilchen, welche einen Verschleiß der äußeren Umfangsfläche des Kolbenringes fördern könnten, aus dieser Schicht lösen. Dieses ist eine Folge der Bindungsfestigkeit zwischen der weißerstarrten Schicht 3 und der thermisch beaufschlagten Schicht 4, welche bei weitem größer ist als die Bindungskräfte zwischen einem Compound-Werkstoff und durch Nitrierung erzeugten Diffusionsschichten. 4UThe thermally applied intermediate layer 4 is sufficiently * - firm and serves to support the white solidified Layer 3, which is extremely hard, but comparatively brittle. Impact loads as well as cyclic stresses acting on the outer peripheral surface of the piston ring are of the thermally applied intermediate layer 4, which is absorbed between the relatively elastic base metal 5 and the brittle white solidified layer 3 is formed, with the result that this layer 3 does not tear. It is therefore possible for cracks to develop or propagate in this surface layer prevent and also to avoid that fine particles, which wear the outer peripheral surface of the piston ring could promote, loosen from this layer. This is a consequence of the bond strength between the white solidified layer 3 and the thermally applied layer 4, which by far is greater than the binding forces between a compound material and generated by nitriding Diffusion layers. 4U

Die Verhinderung des Wachstums bzw. des Ausbreitens von Feinrissen in der äußeren Umfangsoberfläche des Kolbenrings trägt gleichfalls bei zur Steigerung der Wärmebeanspruchbarkelt des Kolbenringes. Wird der Kolbenring mit offenem Spalt wieder erwärmt und abgekühlt, so ist es möglich, ihn vor einer Glühung auf erhöhter Temperatur zu bewahren, welche eine Herabsetzung seiner Zugfestigkeit zur Folge hätte. Der Kolbenring bricht nicht und splittert nicht, da er zu seinem größeren Anteil, wie Im Schnitt dargestellt, aus dem Grundmetall 5 besteht, welches Gußelsen mit vorgegebener Festigkeit enthält.The prevention of the growth or spreading of fine cracks in the outer peripheral surface of the piston ring also contributes to increasing the heat resistance of the piston ring. Will the Piston ring with open gap is reheated and cooled down, so it is possible to put it on before annealing to maintain elevated temperature, which would result in a reduction in its tensile strength. Of the Piston ring does not break or splinter, as its greater part, as shown in the section, breaks the base metal 5 consists, which contains cast iron with a given strength.

Die weißerstarrte Gußelsenschicht besitz' ein netzartiges Gefüge, In welchem eine große Menge freien Zementiis dicht und gleichförmig dlsperglert Ist, wodurch der Kolbenring gegen Verschleiß durch Korrosion geschützt ist, well der freie Zementit äußerst korrosionsbeständig ist. Die weißerstarrte Schicht sollte eine Vickers-Härte von wenigstens 600 aufweisen. Die weißerstarrte Schicht sollte ferner eine Dicke von wenigstens 50 μΐη aufweisen, da sie andernfalls eine unzureichende Festigkeit besitzt und zum Reißen und Ablösen neigt. Di·: thermisch beaufschlagte Schicht 4 "eilte eine Dicke von wenigstens 30 μΐη haben, um die weißerstarrte Schl-'ht hinreichend abstützen zu können. h5 Die weißerstarrte Schicht und die thermisch beaufschlagte Schicht, >Ίε in Ihrer Kombination einen synerelstischen Effekt herbeiführen, sollen zusammen eine Gesamtdicke von wenigstens 100 μπι aufweisen, um eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten.The white solidified Gußel layer possesses a network-like structure, in which a large amount of free cement is dense and uniformly sealed, whereby the piston ring is protected against wear by corrosion, because the free cementite is extremely corrosion-resistant. The white solidified layer should have a Vickers hardness of at least 600. The white solidified layer should also have a thickness of at least 50 μm, otherwise it has insufficient strength and tends to crack and peel off. Di ·: thermally acted layer 4 "rushed a thickness v on at least 30 have μΐη to be able to sufficiently support the weißerstarrte Schl'ht-h5 bring about the weißerstarrte layer and the thermally acted layer> Ίε in combination, a synerelstischen effect. should together have a total thickness of at least 100 μm in order to ensure sufficient strength.

Der Kolbenring 1 hat einen Spalt 6, um welchen keine Weißgußeisenschicht 3 ausgebildet ist, wie in F i g. 3 dargestellt 1st, weil die weißerstarrte Schicht 3 so hart 1st, daß sie anderenfalls die Ausbildung bzw. Bearbeitung des Spaltes beeinträchtigen könnte.The piston ring 1 has a gap 6 around which no white cast iron layer 3 is formed, as in FIG F i g. 3 is shown because the white solidified layer 3 is so hard that it would otherwise require the training or processing of the gap.

Die Schicht 3 aus weißerstarrtem Gußelsen wird üblicherweise durch Wiedererwärmen des äußeren Umfanges 2 des Kolbenring-Werkstoffes auf dessen Schmelztemperatur ausgebildet, und zwar mit Hilfe einer Wärmestrahlung mit hoher Energiedichte, wie durch eine Elektronenstrahlbehandlung, eine Laser-Behandlung usw., worauf das Material abgekühlt wird. Während der Erwärmungsbehandlung wird der Kolbenring um seine eigene Achse gedreht, während der beispielsweise verwendete Elektronenstrahl in Axlalrlchtung oszilliert. Die Drehzahl des Kolbenringes und die Oszillationsgeschwindigkeit des Elektronenstrahles werden in geeigneter Welse gesteuert, um jegliche Ungleichmäßigkeit auf der wiedererwärmten Ringoberfläche auf ein Minimum herabzusetzen. Die thermisch beaufschlagte Schicht 4 wird gleichzeitig mit der weißerstarrten Schicht 3 erzeugt. Jegliche ungleichmäßige bzw. unebene Abschnitte sowie Oxide werden von der Ringoberfläche entfernt, woran sich eine gewöhnliche Oberflächenbearbeitung anschließt. Wird die weißerstarrte Schicht 3 lediglich Im Zentralabschnlit der äußeren Umfangsfläche 2 ausgebildet, wie In Fig. 2 dargestellt, so Ist es möglich, auf leichte Welse ein Erweichen des wiedererwärmten Materials zu verhindern und einen Kolbenring mit gutem Sitz zu erzeugen.The layer 3 of white solidified cast iron is usually by reheating the outer periphery 2 of the piston ring material to its melting temperature formed, with the help of thermal radiation with high energy density, such as by an electron beam treatment, a laser treatment etc., whereupon the material is cooled. During the heating treatment, the piston ring becomes rotated around its own axis, while the electron beam used, for example, in axial direction oscillates. The speed of rotation of the piston ring and the oscillation speed of the electron beam are appropriately controlled to eliminate any unevenness on the reheated ring surface reduce to a minimum. The thermally applied layer 4 is simultaneously with the white solidified layer 3 generated. Any uneven or uneven sections as well as oxides will be removed from removed from the surface of the ring, resulting in an ordinary Surface treatment follows. If the white solidified layer 3 is only in the central portion outer circumferential surface 2 formed, as in Fig. 2 shown so is it possible to catfish a light one Prevent softening of the reheated material and create a piston ring with a snug fit.

Es wurden Verschleißprüfungen an erfindungsgemäßen Kolbenringen durchgeführt, die aus Kugelgraphit-Gußelsen mit der folgenden Zusammensetzung (Gew.-%) bestanden:Wear tests were carried out on piston rings according to the invention made from spheroidal graphite cast iron with the following composition (% by weight) passed:

CC. SiSi MnMn PP. SS. CuCu FcFc 3,663.66 2,412.41 0,500.50 0,090.09 0,030.03 0,600.60 Restrest

Für die Untersuchungen wurden Zylinder-Auskleidungen aus Flockengraphlt-Gußelsen mit der folgenden Zusammensetzung (Gew.-%) verwendet:For the investigations, cylinder linings made of Flockengraphl castels were made with the following Composition (wt .-%) used:

C Si Mn P S Cu FC Si Mn P S Cu F

3,23 2,02 0,79 0,29 0,08 0,07 Rest3.23 2.02 0.79 0.29 0.08 0.07 remainder

Jeder Kolbenring wurde mit einer weißerstarrten Schicht mit einer Dicke von 600 μνη und einer Vickers-Oberflächenhärte von 1000 sowie einer thermisch beaufschlagten Schicht mit einer Dicke von 200 μπι bei einer Tiefe von 0,65 mm unterhalb der Ringoberfläche und einer Vickers-Härte von 550 versehen.Each piston ring was provided with a white solidified layer with a thickness of 600 μνη and a Vickers surface hardness of 1000 and a thermally applied layer with a thickness of 200 μm at a depth of 0.65 mm below the ring surface and a Vickers hardness of 550 .

Zu Verglelchszwecken wurden aus dem gleichen Werkstoff Kolbenringe im Gußzustand (Vergleichsversuch 1), Kolbenringe mit einer harten chromplattlerten Schicht mit einer Dicke von 75 μπι und einer Vickers-Härte von 880 (Vergleichsversuch 2) sowie Kolbenringe mit einer gehärteten Oberflächenschicht mit einer Stärke von 900 μm und einer Vickers-Härte von 510 (Vergleichsversuch 3) hergestellt.For comparison purposes, as-cast piston rings were made of the same material (comparative test 1), piston rings with a hard chrome-plated layer with a thickness of 75 μm and a Vickers hardness of 880 (comparative experiment 2) and piston rings with a hardened surface layer with a Thickness of 900 μm and a Vickers hardness of 510 (Comparative Experiment 3) produced.

Versuch 1 - Beständigkeit gegen Fressen
Durchführung:Experiment 1 - resistance to seizure
Execution:

Jeder ortsfest gehaltene Probekörper aus dem Kolbenringwerkstoff mit einer Abmessung von 12 χ 18 mmEach stationary test specimen made of the piston ring material with a dimension of 12 χ 18 mm

wurde In Kontakt gebracht mit einer rotierenden was brought into contact with a rotating

Scheibe eines Zylinder-Auskleidungswerkstoffs mit Hierzu 1 Blatt ZeichnungDisc of a cylinder lining material with 1 sheet of drawing

135 mm Durchmesser. Eine Zusatzlast von 5 kg wurde 135 mm diameter. An additional load of 5 kg was added

in Abständen von 10 min aufgebracht und diejenige Last, bei welcher Fressen auftrat, wurde bestimmt.applied at 10 minute intervals and the load at which seizure occurred was determined.

Versuchsbedingungen:Test conditions:

Gleitgeschwindigkeit: 5 m/secSliding speed: 5 m / sec

Schmiermittel: SAE # 30 + Kerosin (1 : 1)Lubricant: SAE # 30 + kerosene (1: 1)

Die Versuchsergebnisse sind In der folgenden Tafel 1 zusammengestellt.The test results are shown in Table 1 below compiled.

Tafel 1Table 1

Probekörper Freßdruck (kg/cm2)Test specimen seizure pressure (kg / cm 2 )

nach der Erfindung 81,0according to the invention 81.0

Vergleichsversuch 1 48.6Comparative experiment 1 48.6

Vergleichsversuch 2 88,0Comparative experiment 2 88.0

Vergleichsversuch 3 51,0Comparative experiment 3 51.0

Versuch 2 - KorrosionsbeständigkeitExperiment 2 - Corrosion Resistance

Durchführung:Execution:

Ein säulenförmiger Probekörper aus jedem Kolbenring-Werkstoff mit 5 mm Durchmesser wurde 4 Stunden lang in eine korrosive Flüssigkeit eingetaucht, während diese Flüssigkeit durch Anwendung von Ultraschall umgerührt wurde. Der Gewichtsverlust eines jeden Probekörpers wurde ermittelt. Die beiden folgenden Flüssigkelten wurden verwendet:A columnar test piece made of each piston ring material with a diameter of 5 mm was used for 4 hours long immersed in a corrosive liquid while applying ultrasound to this liquid was stirred. The weight loss of each specimen was determined. The following two Liquid celts were used:

Korrosive Flüssigkeit Nr. 1:Corrosive fluid # 1:

Schmiermittel mit 0,3% H2SO4 und Korrosive Flüssigkeit. Nr. 2:Lubricant with 0.3% H 2 SO 4 and corrosive liquid. No. 2:

qualitätsmäßig herabgesetztes Schmieröl, welches mit Benzin benutzt worden war, das 4 g Blei je US-Gallone enthielt.degraded lubricating oil, which with Gasoline containing 4 grams of lead per US gallon was used.

Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tafel 2 zusammengestellt.The test results are compiled in Table 2 below.

Tafel 2Table 2

Probekörper Relativer Gewichtsverlust in bezugTest specimen Relative weight loss in relation to

auf den Probekörper nach der Erfindung
Flüssigkeit! Flüssigkeit 2on the test specimen according to the invention
Liquid! Liquid 2

nach der Erfindung 100 100according to the invention 100 100

Vergleichsversuch 1 150 190Comparative experiment 1 150 190

Vergleichsversuch 2 650 500Comparative experiment 2 650 500

Vergleichsversuch 3 230 200Comparative experiment 3 230 200

Aus den in den Tafeln 1 und 2 zusammengestellten Versuchsergebnissen geht deutlich hervor, daß der erfindungsgemäße Kolbenring hinsichtlich seiner Beständigkeit gegen Fressen mit dem chromplattierten Kolbenring vergleichbar 1st, der bisher als über die beste Beständigkeit gegen Fressen verfügend angesehen wurde, wobei der Kolbenring nach der Erfindung eine wenigstens zweimal so große Korrosionsbeständigkeit aufweist als jeder herkömmliche Kolbenring.From the test results compiled in Tables 1 and 2 it is clear that the Piston ring according to the invention in terms of its resistance to seizure with the chrome-plated Piston ring comparable to 1st, which so far as about the best Resistance to seizure was considered having, the piston ring according to the invention a Has at least twice the corrosion resistance of any conventional piston ring.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kolbenring aus Gußeisen als einzigem Material mit in seiner äußeren Umfangsoberfläche ausgebildeter harter Oberflächenschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die harte Oberflächenschicht (3) aus welßerstarrtem Gußelsen besteht und daß zwischen der weißerstarrten Gußelsenschicht und dem Guß-1. Piston ring made of cast iron as the only material with formed in its outer peripheral surface hard surface layer, characterized in that that the hard surface layer (3) consists of Welserstarrtem Gußelsen and that between the white solidified Gussels layer and the cast Betriebsbedingungen gewährleistet wird.Operating conditions is guaranteed. Diese Aufgabe wird bei einem Kolbenring der Im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung durch die im Kennzelchentel! des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This object is achieved in the case of a piston ring of the type specified in the preamble of claim 1 through those in the Kennzelchentel! of claim 1 listed features solved. Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ergibt sich In erster Linie daraus, daß der Kolbenring als Folge seines speziellen schichtenweisen Aufbaus aus Gußeisen unterschiedlicher Natur sehrThe technical progress that can be achieved with the aid of the invention results primarily from the fact that the Piston ring as a result of its special layered structure made of cast iron of very different nature elsengrundmetall (5) eine Zwischenschicht (4) aus io hoch belastbar Ist. Die thermisch beaufschlagte thermisch beaufschlagtem Gußeisen ausgebildet Ist. Zwischenschicht zwischen der äußeren weißerstarrtenElsengrundmetall (5) an intermediate layer (4) made of io is highly resilient. The thermally applied thermally acted cast iron is formed. Interlayer between the outer white solidified 2. Kolbenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die weißerstarrte Oberflächen-Gußelsenschicht und dem Gußelsen-Grundwerkstoff führt zu einer Milderung der Schlagbeanspruchungen und wiederkehrenden Spannungen, die die äußere2. Piston ring according to claim 1, characterized in that the white solidified surface Gußelsenschicht and the cast iron base material leads to a reduction in impact stresses and recurring stresses affecting the external äußeren Umfangsoberfläche erstreckt. 15 weißerstarrte Gußeisenschicht beaufschlagen. Mithinouter peripheral surface extends. 15 apply a white solidified cast iron layer. So 3. Kolbenring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch stellt diese Zwischenschicht eine Art Unterbau für die3. Piston ring according to claim 1 or 2, characterized in that this intermediate layer is a kind of substructure for the äußere verschleißfeste Schicht dar. Der erfindungsgemäße Schichtenaufbau aus ein und demselben Werkstoff, nämlich Gußeisen, führt Im Bereich der Schichtgrenzen nicht zu Schwächungsstellen Im Materialaufbau, wie dies stets der Fall ist, wenn unterschiedliche Werkstoffe schichtenweise zu einem Körper miteinander verbunden werden. Wie bereits erwähnt, erteilt die äußere weißerstarrte Gußelsenschicht dem Kolbenringouter wear-resistant layer. The layer structure according to the invention from one and the same material, namely cast iron, does not lead to weak points in the material structure in the area of the layer boundaries, as is always the case when different materials are layered together to form a body get connected. As already mentioned, the outer white solidified Gussel layer gives the piston ring hoher Energiedichte auf seine Schmelztemperatur 25 seine hohe Abriebfestigkeit und Korroslonsbeständigerwärmt und sodann abgekühlt wird. kelt, während die durch thermische Beanspruchung aushigh energy density to its melting temperature 25 its high abrasion resistance and corrosion resistance and then cooled. kelt, while that due to thermal stress dem Grundwerkstoff gebildete Zwischenschicht verhält-the intermediate layer formed by the base material nismäßlg, elastisch ist und dadurch befähigt ist, dienismäßlg, is elastic and is thereby capable of the äußere harte Schicht nachgiebig abzustützen. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.support the outer hard layer in a flexible manner. Preferred embodiments of the invention are described in the subclaims. Der Kolbenring nach der Erfindung wird in der Weise hergestellt, daß ein aus Gußeisen bestehenderThe piston ring according to the invention is made in such a way that a cast iron existing schicht (3) lediglich über einen Zentralbereich derlayer (3) only over a central area of the
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