[发明专利]将涂层涂敷到工件支持面的方法及带经涂敷支持面的工件

说明书

技术领域

根据相应的范畴的独立权利要求的前序部分，本发明涉及用于将涂层涂敷到工件的支持面上(特别地，涂敷到大型双冲程柴油机的喷射喷嘴的喷嘴主体中的支持面上)的方法，并且涉及具有经涂敷的支持面的工件(特别是喷射喷嘴)。

背景技术

众所周知，例如，针阀具有支持面，该支持面通常设于非常长的细孔深处，使得阀的喷嘴针(例如用于将燃料喷射到内燃机的燃烧空间中的喷射阀中的喷嘴针)可在功能上与支持面协同操作。例如，在喷射喷嘴的情况下，喷嘴针由此作为阀在功能上与支持面协同操作。当阀销将其本身自阀座中提出时，燃料可自压力空间流出，流到邻近阀座下游的纵向孔中，并且可自该处经由喷嘴孔口到达内燃机的燃烧空间。如果阀销被重新移动回到阀座中，则通向喷嘴孔口的燃料供应中断，并且终止将燃料喷射到燃烧空间中。

在这一方面，在工件为喷射喷嘴、用于喷射部件的控制阀(诸如，例如用于喷射泵的控制阀)、内燃机(诸如，例如大型双冲程柴油机等等)的缸体嵌件或衬套中的润滑油孔中的支持面的情况下，常常对所讨论的工件就可使用的材料提出具体要求。因此，例如，在侵蚀性的环境中操作的工件由耐腐蚀性的材料制造，使得相应的部件被保护，尤其是以免受到高温或受到化学侵蚀的影响。

这种受到高应力作用的部件的突出实例以用于大型双冲程柴油机的喷射喷嘴为代表，该大型双冲程柴油机尤其经常以高侵蚀性的重油来操作。

对于尤其是用作用于船只或用于在静止单元中生产电力的驱动单元的大型柴油机，燃料-通常如上所述为重油或不同类型的柴油燃料-通过燃料喷射喷嘴被引入燃烧空间。这些喷射喷嘴通常包括喷嘴头，该喷嘴头部分地凸入到燃烧空间中，并且也称作喷雾喷嘴。喷嘴头是承受宽广范围的应力-热应力、机械应力和化学应力的消耗品部分。取决于应力程度，破坏可发生在喷嘴头，例如，由于腐蚀、侵蚀和/或磨损而引起的材料移除，或者还有可达到以至于导致断裂的程度的裂纹。

机械应力还归咎于可超过上千巴的高喷射压力。在喷嘴头的内部，可发生由气蚀和/或侵蚀引起的材料损失。热应力由燃烧空间中的高温，以及由燃烧温度与所供应的新鲜的吹扫空气之间的巨大的温度变化而引起。此外，间断的喷射会导致喷嘴头(燃料经由该喷嘴头而引入)内部中的温度的冲击状的变化。喷嘴头的化学应力主要来源于高温腐蚀或热腐蚀。主要由包含在燃料中的钒、钠和硫导致的热腐蚀会促使材料磨损及侵蚀。特别地，腐蚀是喷嘴头在几千操作小时之后可能就已经变得不可使用并且必须被更换的原因。

因此，通常，钢或基于镍或基于钴的合金(例如钨铬钴合金6)用作用于大型柴油机中的喷嘴头的材料。如今，对于大型柴油机中的喷嘴头，使用钴基合金钨铬钴合金6可获得关于侵蚀、磨损及气蚀(特别是在喷嘴头的孔中)的可接受的部件部分运行时间。

在这一方面，已经显示出，具有高铬含量和高镍含量的合金(其中铬含量和镍含量为大约例如50％重量)，但尤其是还有具有高于50％重量的铬含量的合金(诸如，举例而言，通过所谓的HIP工艺制造的Cr/Ni65/35合金)，公认地具有与关于高温腐蚀或热腐蚀的上述问题相关的非常良好的特性。具有高铬含量并且关于高温腐蚀和热腐蚀具有优良的化学特性的这些材料，例如已经在EP 1 353 061中公开，并在其中进行了深度描述。

在这一方面，申请人已经在EP 2 000 550中提出了改进的材料，该材料特别地提供了关于脆性和/或延展性的显著改进。特别是因为发动机建造中的进展，首先，在大型双冲程柴油机的情况下允许期望将来有甚至更强力的发动机，尤其是具体对于受到高应力作用的零件(诸如喷嘴头或预燃室)的机械应力要求也将进一步提高。这就意味着将越来越需要新材料或改良的材料；然而，关于高温腐蚀或热腐蚀的上述材料的优良化学特性必须同时保持。因此，在EP 2 000 550中提出了基于CrNi合金的新材料，以用于作为用来形成内燃机(尤其是大型柴油机)的部件的起始材料来制造半成品的零件，其中，材料具有小于0.1％重量的氮含量。

尽管在EP 2 000 550中提出的新材料会导致关于由该材料制成的部件的化学应力和物理应力的显著地改进的特性，但是，对于特定的部件部分，牺牲也与该材料相关联。

因此，特定材料的良好的腐蚀特性以例如硬度为代价获得。例如，在用于燃料喷射的喷射喷嘴的情况下，喷嘴主体本身受到针对化学和物理上的侵蚀性环境的相对良好的保护。然而，支持面(例如，喷嘴针与该支持面相互作用)显示出不足的硬度，不足的硬度可导致相应的支持面和/或喷嘴针过早地磨损，而这可导致泄漏、燃料剂量不精确等。