專利名稱：利用激光硬化處理生產滑環密封件的滑環和/或對環的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于生產可用于滑環密封件的滑環和/或對環的 方法。
背景技術：
滑環密封件由不同的硬鑄造材料、鎳鑄材料、鋼材或鋼板制成。這些材料根據應用的具體情況和供貨商來被使用。迄今為止，硬澆鑄 材料或具有可比性的材料在密封面上的可控的圓周速度的極限值最高為10 m/s。US - A 4,094,514公布了一種生產可用于滑環密封件的滑環和/或 對環的具有較好耐磨性的合金。該合金由下列組成成分組成 C 3.10-3.35% Mn最大1.0% Si 約0.75至約1.40% Cr約16.5至約19.0% V 約0.75至約2.0% Mo約2.5至約4.0% Co約0.25至約1.25% W 約1.75至約3.0% P < 0.04% S < 0.04%Fe 其它組成成分和不可避免的雜質JP -A 60200950公布了一種密封表面具有高耐磨性的滑環密封件。 給出下列化學組成成分c2.2至3.8%Si2.0至4.0%Mn0.4至2.0%Cu0.5至4.0%Ni《4.0%Cr， Ti， W， V0.3至1.3%Mo0.3至1.5% (只要需要)P《0.5%S《0.2%Fe其它組成成分和不可避免的雜質為了產生既定的表面構造，密封面被進行再熔和冷卻處理。RU-C1 2152550中也描述了滑環密封件及其生產方法。在此，滑 環和/或對環的密封面應該，從徑向上看，具有較大和較小硬度的區域。 在密封區域中的較高硬度的部分通過表面硬化或者相應的合金化，必 要情況下與激光輻射結合，而形成。發明內容本發明的任務在于，建議一種方法及一種材料，使滑環密封件的 應用范圍也可以在較高圓周速度(> 10m/s)范圍內。此任務通過用于生產可用于滑環密封件的滑環和/或對環的方法 而得到解決，即以鑄造技術由高熱傳導性的灰口鑄鐵材料制造滑環 和/或對環，至少在隨后的密封區域中進行機械加工，并然后使各個密 封區域的表面經受激光硬化處理。各個使用的具有高熱傳導性能的滑環和/或對環的優選化學組成 成分如下給出C3.4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%Fe其它組成成分和不可避免的雜質此任務還通過滑環密封件的滑環和/或對環得到解決，包括由高 熱傳導性的灰口鑄鐵材料而構成的、在橫斷面上大約呈角狀的基體， 所述基體具有基本上在徑向平面內分布的密封區域，其中，至少所述 密封區域配備有經激光硬化處理的表面。優選地，滑環和/或對環應該可以作為密封件應用于傳動機構密封 件領域。根據本發明的另一個想法，滑環和/或對環應該能夠應用于汽車小 齒輪軸領域，尤其是在圓周速度在20至35m/s范圍內時。所使用的灰口鑄鐵材料具備很好的熱傳導性能。這一點很重要， 以便其盡可能快地將因高圓周速度而產生的高摩擦熱能傳遞給潤滑/冷卻介質。結果，根據本發明的密封區域表面的激光硬化處理除了可以 在傳動機構密封件中達到圓周速度的優化提高之外，還可以達到經激 光硬化處理的表面的明顯的磨損提高(VerschleiJ3erh6hung)。嘗試，比如以小齒輪軸密封，允許至少25m/s的圓周速度，而且 不會發生磨蝕。利用鑄造技術而制造的金屬滑環和/或對環可以簡單地生產，因為材料可以在商業上很常見的機床上，比如通過車削，進行機械加工。用于激光硬化處理的裝置允許通過簡單的調整可能性來實現滑環和/或對環的不同直徑的硬化處理。根據本發明的密封區域的表面激光硬化處理也取消了目前為止使 用的涂層處理，所述涂層處理具有在滑環密封件運行狀態下伴隨出現 的高材料損耗。
具體實施方式
本發明的目的根據實施例在附圖
中示出并描述如下。唯一的附圖 顯示未進一步示出的滑環密封件的滑環或對環1。滑環或對環1由高熱 傳導性的灰口鑄鐵材料構成，并例如具有如下的組成成分(用質量百 分比表示)C 3.65%Si 2.55%Mn 0.8%Cr 0.25%V 0.10%Cu 0.45%P 0.35%S 0.08%Fe 其它組成成分以及不可避免的雜質元件支撐范圍內的類似的組成成分自然是可以想象的。滑環包括約呈角狀的橫斷面，并除了外周面2和內周面3之外具 有密封區域4。在鑄造過程之后，密封區域4至少經受機械加工。為了 達到使用領域，比如作為圓周速度在30m/s范圍內的傳動機構密封件， 密封區域4通過使用激光工具5來經受表面硬化處理。
權利要求
1.用于生產可用于滑環密封件的滑環和/或對環(1)的方法，即滑環和/或對環(1)以鑄造技術由高熱傳導性的灰口鑄鐵材料制成；至少在隨后的密封區域(4)中進行機械加工，并然后使所述各個密封區域(4)經受表面激光硬化處理。
2. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，滑環和/或對環(1) 由含有片狀石墨的非合金的、未進行回火處理的鑄鐵以鑄造技術制成， 具有如下的化學組成成分(用質量百分比表示)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%Fe 其它組成成分和不可避免的雜質
3. 滑環密封件的滑環和/或對環，包括由高熱傳導性的灰口鑄鐵材 料構成的、在橫斷面上約呈角狀的基體(1)，所述基體(1)具有基 本上在徑向平面內分布的密封區域(4)，其中，至少所述密封區域(4) 配備有經激光硬化處理的表面。
4. 根據權利要求3所述的滑環和/或對環，可以作為密封元件應用 于傳動機構密封件領域。
5. 根據權利要求3或4所述的滑環和/或對環，可以應用于汽車小 齒輪軸領域，尤其是在圓周速度在20至35m/s范圍內時。
全文摘要
用于生產可用于滑環密封件的滑環和/或對環的方法，即以鑄造技術由高熱傳導性的灰口鑄鐵材料制造滑環和/或對環，至少在隨后的密封區域中進行機械加工，并然后使各個密封區域的表面經受激光硬化處理。優選地使用含有片狀石墨的鑄鐵，具有組成成分(％)C3.4-3.9，Si2.2-3.2，Mn0.5-1，Cr0.1-0.4，V最大0.15，Cu0.1-0.7，P0.3-0.6，S最大0.13，其它組成成分Fe以及不可避免的雜質。
文檔編號C21D1/09GK101297048SQ200680039899
公開日2008年10月29日 申請日期2006年9月22日 優先權日2005年11月17日
發明者弗朗茨·京特·坎通 申請人:聯邦摩高布爾沙伊德公司