[发明专利]利用激光硬化处理生产滑环密封件的滑环和/或对环的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产可用于滑环密封件的滑环和/或对环的方法。

背景技术

滑环密封件由不同的硬铸造材料、镍铸材料、钢材或钢板制成。这些材料根据应用的具体情况和供货商来被使用。迄今为止，硬浇铸材料或具有可比性的材料在密封面上的可控的圆周速度的极限值最高为10m/s。

US-A 4,094,514公布了一种生产可用于滑环密封件的滑环和/或对环的具有较好耐磨性的合金。该合金由下列组成成分组成：

C   3.10-3.35％

Mn  最大1.0％

Si  约0.75至约1.40％

Cr  约16.5至约19.0％

V   约0.75至约2.0％

Mo  约2.5至约4.0％

Co  约0.25至约1.25％

W   约1.75至约3.0％

P   ＜0.04％

S   ＜0.04％

余量为Fe和不可避免的杂质

JP-A 60200950公布了一种密封表面具有高耐磨性的滑环密封件。给出下列化学组成成分：

C  2.2至3.8％

Si 2.0至4.0％

Mn 0.4至2.0％

Cu 0.5至4.0％

Ni ≤4.0％

Cr，Ti，W，V 0.3至1.3％

Mo 0.3至1.5％(只要需要)

P ≤0.5％

S ≤0.2％

余量为Fe和不可避免的杂质

为了产生既定的表面构造，密封面被进行再熔和冷却处理。

RU-C12152550中也描述了滑环密封件及其生产方法。在此，滑环和/或对环的密封面应该，从径向上看，具有较大和较小硬度的区域。在密封区域中的较高硬度的部分通过表面硬化或者相应的合金化，必要情况下与激光辐射结合，而形成。

发明内容

本发明的任务在于，建议一种方法及一种材料，使滑环密封件的应用范围也可以在较高圆周速度(＞10m/s)范围内。

此任务通过用于生产可用于滑环密封件的滑环和/或对环的方法而得到解决，即：以铸造技术由高热传导性的灰口铸铁材料制造滑环和/或对环，至少在随后的密封区域中进行机械加工，并然后使各个密封区域的表面经受激光硬化处理。

各个使用的具有高热传导性能的滑环和/或对环的优选化学组成成分如下给出：

C  3.4至3.9％

Si 2.2至3.2％

Mn 0.5至1.0％

Cr 0.1至0.4％

V  最大0.15％

Cu 0.1至0.7％

P  0.3至0.6％

S  最大0.13％

余量为Fe和不可避免的杂质。

此任务还通过滑环密封件的滑环和/或对环得到解决，包括：由高热传导性的灰口铸铁材料而构成的、在横断面上大约呈角状的基体，所述基体具有基本上在径向平面内分布的密封区域，其中，至少所述密封区域配备有经激光硬化处理的表面。

优选地，滑环和/或对环应该可以作为密封件应用于传动机构密封件领域。

根据本发明的另一个想法，滑环和/或对环应该能够应用于汽车小齿轮轴领域，尤其是在圆周速度在20至35m/s范围内时。所使用的灰口铸铁材料具备很好的热传导性能。这一点很重要，以便其尽可能快地将因高圆周速度而产生的高摩擦热能传递给润滑/冷却介质。结果，根据本发明的密封区域表面的激光硬化处理除了可以在传动机构密封件中达到圆周速度的优化提高之外，还可以达到经激光硬化处理的表面的明显的磨损提高

尝试，比如以小齿轮轴密封，允许至少25m/s的圆周速度，而且不会发生磨蚀。

利用铸造技术而制造的金属滑环和/或对环可以简单地生产，因为材料可以在商业上很常见的机床上，比如通过车削，进行机械加工。用于激光硬化处理的装置允许通过简单的调整可能性来实现滑环和/或对环的不同直径的硬化处理。

根据本发明的密封区域的表面激光硬化处理也取消了目前为止使用的涂层处理，所述涂层处理具有在滑环密封件运行状态下伴随出现的高材料损耗。

具体实施方式

本发明的目的根据实施例在附图中示出并描述如下。唯一的附图显示未进一步示出的滑环密封件的滑环或对环1。滑环或对环1由高热传导性的灰口铸铁材料构成，并例如具有如下的组成成分(用质量百分比表示)：

C  3.65％

Si 2.55％

Mn 0.8％