用于進行氣相氮碳共滲處理的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于進行氣相氮碳共滲處理的方法，該方法用于在機器構件的滑動面上構造磨損保護層。
【背景技術】
[0002]從現(xiàn)有技術中已知，對滑動摩擦副的機器構件進行氮碳共滲處理。在這種熱處理方法中改變邊緣層的化學成分，從而提高強度并且改進磨損情況。
[0003]因此，按照現(xiàn)有技術，在鹽槽中對機器構件進行氮碳共滲處理。這種方法的不利之處是，在所述構件上會由于鹽槽的殘余物而出現(xiàn)污物。
[0004]文獻EP I 122 330 BI和EP I 122 331 BI公開了用于借助于氣體對構件進行氮碳共滲處理的方法，這在下面被稱為氣相氮碳共滲處理。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的任務是，提供一種用于進行氣相氮碳共滲處理的方法，滑動摩擦副用該方法能夠成本低廉地加以制造，并且除此以外也可以在較高的系統(tǒng)壓力下并且在從中產(chǎn)生的較高的摩擦力下長期使用并且更具可靠性，使得所述滑動摩擦副以及由此相關的機器具有較高的使用壽命。
[0006]該任務通過一種具有權利要求1的特征的方法得到解決。
[0007]按照所述按本發(fā)明的、用于進行氣相氮碳共滲處理的方法，在第一步驟中，以較低的處理溫度和較長的處理時間在爐中向滑動摩擦副的、含鐵的機器構件加載氣體。由此構造較薄的連接層以及較厚的擴散層。在此，所述連接層均厚。在緊隨此后的第二步驟中或者在第二階段中，添加施碳物并且提高處理溫度。由此提高所述連接層的碳含量。因而，在所述第二階段中，通過施碳物的添加來提高爐內環(huán)境的碳化滲碳潛力并且就這樣提高所述連接層的碳含量。為了這一點較快地并且在沒有明顯的層的生成的情況下進行，通常以較高的處理溫度來實施所述第二階段。所述按本發(fā)明分兩個階段經(jīng)過氣相氮碳共滲處理的機器構件的尺寸變化相對于現(xiàn)有技術而減小，這尤其對于具有較小的公差的構件來說能夠實現(xiàn)較高的過程可靠性以及所述滑動摩擦副的較高的運行可靠性。
[0008]所述第一階段以較低的溫度進行并且持續(xù)較長的時間，所述第一隊段的技術絕技在于，在爐內環(huán)境中僅僅提供和擴散到工件的擴散層中的氮氣一樣多的氮氣。由此幾乎抑制所述連接層的進一步的生成，并且人們得到較薄的連接層構造。
[0009]在所述方法的一種優(yōu)選的設計方案中，以500°C到510°C的溫度進行所述第一步驟或者所述第一階段。
[0010]在此，可以在第一步驟中或者在所述第一階段中添加施碳物(Kohlenstoffspender) ο
[0011]此外，特別優(yōu)選的是，在所述第一步驟中向所述機器構件添加比在過飽和的爐內環(huán)境中少的氮氣。由此避免所述連接層的過于劇烈的生成并且由此避免其脆化(Verspr5dung)0
[0012]為了較快地并且在沒有明顯的層的生成的情況下提高所述連接層的碳含量，按照本發(fā)明所述方法的一種優(yōu)選的設計方案，以570°C到580°C的溫度進行所述第二步驟或者所述第二階段。
[0013]在所述方法的一種優(yōu)選的改進方案中，對所述連接層進行二次氧化處理。由此所述滑動摩擦副的磨合性能(EinlaufVerhalten)得到改進,并且在運行中降低微小的應力峰值。
[0014]在所述方法的一種優(yōu)選的改進方案中，首先對所述溫度進行平衡和/或產(chǎn)生所述連接層和/或形成所述過程氣體。
[0015]所述連接層的厚度優(yōu)選為4 μ m至15 μ m、比如6 μ m至12 μ m。
[0016]所述擴散層的厚度優(yōu)選至少為50 μ m。因此，所述擴散層的厚度至少可以為所述連接層的厚度的十倍。
[0017]所述按本發(fā)明的方法可以有利地用在軸向活塞機的機器構件上。
[0018]在一種特別優(yōu)選的應用情況中，相關的構件是斜軸結構的軸向活塞機的滾筒或者也是斜盤結構的軸向活塞機的、無襯套的滾筒。所述相關的構件也可以是所述軸向活塞機的驅動軸。
【附圖說明】
[0019]下面借助于附圖對本發(fā)明的一種實施例進行詳細描述。附圖示出:
圖1是已經(jīng)按照根本發(fā)明所述的方法進行處理的滾筒的縱剖面圖；并且圖2是按照圖1所示的滾筒的視圖。
【具體實施方式】
[0020]圖1以剖面示圖示出了斜軸結構的、按本發(fā)明的軸向活塞機的實施例的滾筒I。所述滾筒擁有比如圓筒狀的形狀，并且在所述軸向活塞機的運行中圍繞著自身的縱軸線2旋轉。所述滾筒I在端面4上成形為球狀，并且以該端面4壓靠到分配盤上。另一個端面6朝向驅動軸的法蘭，其中所述滾筒I在使用定量機(Konstantmaschine)的情況中相對于該法蘭得到了定位，并且在使用變量機(Verstellmaschine)的情況下能夠以不同的角度相對于該法蘭來定位。
[0021]圖2示出了所述滾筒I的端面6的視圖，該端面6朝向所述法蘭或者軸。在軸的圓周上，以均勻分布的方式掏制了多個缸孔8，所述缸孔在所述滾筒I的長度的大部分的范圍內延伸。
[0022]參照圖1，每個缸孔在所述球狀成形的端面4的區(qū)域中都有直通孔10，通過該直通孔所述缸孔8在其圍繞著縱軸線2旋轉的過程中交替地與所述分配盤的腎形高壓球和腎形低壓球相連接。在每個缸孔8中導引一個活塞，該活塞在其背離所述滾筒I的一側上被鉸接到所述法蘭上，其中通過所述法蘭的傾斜位置在共同的旋轉過程中在所述缸孔中產(chǎn)生所述活塞的往復直線運動。由此每個活塞與所述滾筒I更準確地說與所述缸孔8形成一個滑動摩擦副(Gleitpaarung)。
[0023]按照本發(fā)明，在制造了按照圖1和圖2的滾筒I之后，用爐中用氣體對其進行氮碳共滲處理。由此尤其在所述缸孔8的側面的區(qū)域中產(chǎn)生氧化層OS、處于其下面的連接層VS以及處于所述連接層VS下面的擴散層DS，該擴散層用作所述缸孔8的磨損保護層。因為所述氣相氮碳共滲過程在第一階段中用較長的處理時間和較低的、500°C到510°C的溫度來進行，所以所述連接層VS擁有4 μ m到15 μ m的厚度，而處于其下面的擴散層DS則具有至少50 μ m的厚度。為此，將所述處理溫度提高到570°C到580°C的溫度，并且提高了滲碳潛力。
[0024]按照本發(fā)明，所述連接層(VS)比較薄并且在此設有均勻的厚度，而所述擴散層(DS)則構造得比較厚。通過氣相氮碳共滲過程分兩個步驟或者階段達到所述層的厚度比，其中第一步驟或者第一階段的特征在于較低的處理溫度和較長的處理時間。所述第二步驟或者第二階段的特征在于滲碳潛力的提高和溫度的提高。由此提高所述連接層(VS)的碳含量。所述雙階段的氣相氮碳共滲處理尤其對于具有較小的公差的構件來說能夠實現(xiàn)所述構件的、相對于現(xiàn)有技術降低了的尺寸變化以及所述軸向活塞機的、更高的過程可靠性以及更高的運行可靠性。
[0025]本發(fā)明公開了一種用于構造機器構件的磨損保護層的方法，所述機器構件與另一機器構件一起形成滑動摩擦副。所述機器構件中的至少一個機器構件經(jīng)過氣相氮碳共滲處理，用于將磨損降低到最低限度，其中相對較薄的、均勻的連接層和相對較厚的、處于其下面的擴散層通過以下方式來產(chǎn)生:首先以較低的溫度和較長的持續(xù)時間進行所述氣相氮碳共滲過程。
[0026]附圖標記列表:
1滾筒
2縱軸線
4端面 6 端面 8 缸孔 10 直通孔 DS 擴散層
05氧化層 VS 連接層
【主權項】
1.用于對滑動摩擦副的、含鐵的機器構件進行氣相氮碳共滲處理的方法，其特征在于以下步驟: 以相對較低的處理溫度和相對較長的處理時間來構造所述機器構件的、相對較薄的并且均勻的連接層(VS)以及相對較厚的擴散層(DS)，并且而后通過在相對較高的處理溫度時添加施碳物的方式來提高所述連接層(VS)的碳含量。
2.按權利要求1所述的方法，其中以500°C到510°C的溫度來構造所述層。
3.按權利要求1或2所述的方法，其中在構造所述層時添加施碳物。
4.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中在構造所述層時供給比在未飽和的爐內環(huán)境中多的氮氣。
5.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中在構造所述層時供給比在過飽和的爐內環(huán)境中少的氮氣。
6.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中在溫度為570°C到580°C時提高所述連接層(VS)的碳含量。
7.按前述權利要求中任一項所述的方法，其具有最終的步驟:以相對較高的處理溫度對所述連接層(VS)進行二次氧化，其中添加施碳物。
8.按前述權利要求中任一項所述的方法，其具有前置的步驟:對溫度進行平衡和/或形成所述連接層(VS)和/或形成過程氣體。
9.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述連接層(VS)的厚度為4μπι至15 μ m0
10.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述擴散層(DS)的厚度至少為50μ m。
11.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述機器構件配屬于軸向活塞機。
12.按權利要求11所述的方法，其中所述機器構件是滾筒(I)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于構造機器構件的磨損保護層的方法，所述機器構件與另一機器構件一起形成滑動摩擦副。對所述機器構件中的至少一個機器構件進行了氣相氮碳共滲，用于將磨損降低到最低限度，其中相對較薄的、均勻的連接層和相對較厚的、處于其下面的擴散層通過以下方式來產(chǎn)生：所述氣相氮碳共滲處理首先在溫度較低時并且以較長的持續(xù)時間來進行。
【IPC分類】C23C8-30
【公開號】CN104711509
【申請?zhí)枴緾N201410769150
【發(fā)明人】B.格特納
【申請人】羅伯特·博世有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月15日
【公告號】DE102013226090A1, US20150167145