EP1507020A2 - Durch Plasmaspritzen aufgebrachte Schicht für Zylinderlaufflächen von Motorblöcken und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Durch Plasmaspritzen aufgebrachte Schicht für Zylinderlaufflächen von Motorblöcken und Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

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EP1507020A2
EP1507020A2 EP04011394A EP04011394A EP1507020A2 EP 1507020 A2 EP1507020 A2 EP 1507020A2 EP 04011394 A EP04011394 A EP 04011394A EP 04011394 A EP04011394 A EP 04011394A EP 1507020 A2 EP1507020 A2 EP 1507020A2
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powder
coating
layer
cast iron
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    • C23C4/11—Oxides

Definitions

  • the coating of bores by means of the plasma spraying process has long been known. Different metallic materials can be applied.
  • the layers are passed through Diamanthonen edited to the final dimensions and provided with the desired topography.
  • the workability of the layers and the tribological properties are by the microstructure and the physical properties of the corresponding layers decisively influenced.
  • the object of the present invention is the machinability and the tribological properties of plasma-sprayed iron-containing layers for cylinder liners of engine blocks.
  • the invention is based on the surprising finding that in a particularly controlled Reaction of the powder used with oxygen during plasma spraying a microstructure can be produced which excellent in machinability and tribology Features. In particular, the friction coefficients and the Tendency to scuffing ("eating", ie the onset of adhesive wear) drastically reduced.
  • the bound oxygen with iron forms FeO and Fe 3 O 4 crystals.
  • the content of Fe 2 O 3 is less than 0.2% by weight.
  • the amount of oxides formed can be further influenced by mixing the air with nitrogen or oxygen. Replacing the air with pure oxygen reduces the bound level of oxygen in the layer by a factor of about two.
  • a gas amount of 40 to 200 NLPM of oxygen is added.
  • the velocity of the gas flow in the cylinder bore or sleeve during coating is 7 to 12 m / s.
  • the volume of FeO and Fe 3 O 4 can be influenced by selecting the particle size distribution.
  • the particle size of the powder is in the range of 5 to 25 microns, 10 to 45 microns or 15 to 60 microns. It can be determined by means of an optical or electronic microscope, in particular a scanning electron microscope SEM, or by the MICROTRAC laser diffraction method.
  • the oxide ceramic consists of TiO 2 or Al 2 O 3 TiO 2 and / or Al 2 O 3 ZrO 2 alloy systems.
  • the proportion of oxide ceramics in the powder used is preferably 5 to 50% by weight.
  • the choice of the optimum size of the powder particles is taking into account the tribological Properties of the layers produced and the mechanical behavior of the System layer substrate met.
  • the particle size of the powder was between 5 to 25 microns, and the production took place by gas atomizing.
  • the velocity of the gas flow during coating of the can was 10 m / s, the amount of air for the layer cooling and powder reaction 500 NLPM (corresponding 100 NLPM oxygen). This amount of air was supplied through a PlasmatronMech, e.g. a plasmatron according to EP-B1-0 645 946.
  • the results of the investigations carried out show that the oxygen content in the produced layer is 3% by weight.
  • the oxygen is bound according to investigations by means of X-ray fine structure analysis under the stoichiometric formulas FeO and Fe 3 O 4 . These studies also determined that the formation of Fe 2 O 3 is below the detection limit.
  • Example 1 When using a powder of the same chemical composition as in Example 1, but with a particle size of 10 to 45 microns, and otherwise under the same boundary conditions as in Example 1, the proportion of bound oxygen in the generated Layers at 2% by weight. The remaining results of an analysis of the so applied Layer were the same as in Example 1.
  • the particle size of the powder was between 10 to 45 microns, and the production took place by gas atomizing.
  • Example 2 To the powder according to Example 2, an amount of 30% by weight of an alloyed ceramic powder consisting of 60% by weight of Al 2 O 3 and 40% by weight of TiO 2 was added.
  • the layers produced by means of this powder mixture are mechanically reinforced by the incorporation of the ceramic particles (particle size 5 to 22 ⁇ m).
  • Example 4 Analogously to Example 4, 30% by weight of an alloyed ceramic powder consisting of 80% by weight Al 2 O 3 and 20% by weight ZrO 2 were added. The layers produced by means of this powder mixture are mechanically reinforced by the incorporation of the ceramic particles (particle size 5 to 22 ⁇ m). The same effect as in Example 4 was achieved.
  • Fig. 1 shows a diagram from which the reduction of the friction coefficient in dependence on the particle size of the powder and the mechanical behavior, namely the adhesive strength of the layer on AlSi substrates, depending on the particle size of the powder.
  • the coefficient of friction with increasing size of the particles of the coating powder reduced.
  • the adhesive strength of the layer on AlSi substrates decreases as the size of the particles of the coating powder increases.
  • One good compromise on the particle size to be chosen can be in the range of 25-30 m, so that with a sufficient adhesive strength in most cases the Layer in the range of 45-50 MPa is to be expected, the coefficient of friction, in comparison with layers according to the prior art, by about 22-25% less.
  • Fig. 2 shows a diagram from which the reduction of the friction coefficient in dependence from the amount of bound oxygen in the layer and the mechanical Behavior, namely the adhesion of the layer on AlSi substrates, depending on from the amount of bound oxygen in the layer. From the On the one hand, the diagram clearly shows that the coefficient of friction increases with increasing Amount of bound oxygen in the layer reduced. On the other hand, it becomes clear that the adhesion of the layer to AlSi substrates decreases when the amount of bound oxygen in the layer increases.
  • a good compromise regarding the aspired one Amount of bound oxygen in the layer may be in the range of 2-2.5 Wt .-% are, so that with a sufficient in most cases, the adhesive strength Layer in the range of 40-50 MPa is to be expected, the coefficient of friction, in comparison with layers according to the prior art, is about 20-25% less. If but, as already explained in connection with Fig. 1, a pronounced in the first place high adhesion of the layer is sought and the reduction of the coefficient of friction is rather of minor importance, you will have a coating with a Aim at less than 2% by weight bound oxygen. On the other hand, if primarily a very low coefficient of friction is sought and a slightly lower bond strength can be accepted, one becomes one Select a layer with a bound oxygen content of more than 2.5 wt .-%.

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Abstract

Durch Plasmaspritzen aufgebrachte eisenhaltige Schichten für Zylinderlaufflächen von Motorblöcken, welche einen Gehalt an gebundenem Sauerstoff 1 bis 4 Gewichts-% aufweisen, zeichnen sich bezüglich Bearbeitbarkeit und Tribologie durch hervorragende Eigenschaften aus. Insbesondere sind die Reibungskoeffizienten und die Neigung zum Scuffing drastisch verringert. Derartige Schichten werden u.a. hergestellt, indem während des Plasmaspritzens eine Luftmenge von 200 bis 1000 NLPM zugegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pulver nach Anspruch 1, eine durch Plasmaspritzen aufgebrachte eisenhaltige Schicht für Zylinderlaufflächen von Motorblöcken nach dem Anspruch 4, sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Schichten nach dem Anspruch 10 oder 11.
Als klassischer Werkstoff für die Zylinderlaufflächen von Aluminium- oder Magnesium-Motorblöcken wird immer noch Gusseisen mit Lamellen- oder Vermikulargraphit, in Form von eingepressten oder eingegossenen Büchsen, verwendet.
Durch solche Büchsen wird jedoch zum einen die Grösse und das Gewicht des Motorblocks nachteilig beeinflusst. Zum anderen entsteht eine ungünstige Verbindung zwischen den Gusseisenbüchsen und dem aus Leichtmetall bestehenden Motorblock. Als Alternative werden auch galvanische Schichten eingesetzt. Deren Aufbringen ist jedoch kostenintensiv und zudem sind sie gegenüber Schwefel- und Ameisensäure korrosionsanfällig.
Weiter ist das Beschichten von Bohrungen mit Hilfe des Plasmaspritzverfahrens seit langem bekannt. Dabei können verschiedene metallische Werkstoffe aufgebracht werden. Nach dem Beschichten mittels des Plasmaspritzverfahrens werden die Schichten durch Diamanthonen auf das Endmass bearbeitet und mit der gewünschten Topographie versehen. Die Bearbeitbarkeit der Schichten und die tribologischen Eigenschaften werden durch das Mikrogefüge und die physikalischen Eigenschaften der entsprechenden Schichten massgebend beeinflusst.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Zerspanbarkeit und die tribologischen Eigenschaften von durch Plasmaspritzen aufgebrachten eisenhaltigen Schichten für Zylinderlaufflächen von Motorblöcken zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Pulver, die erfindungsgemässe Schicht und das erfindungsgemässe Verfahren gelöst.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung, dass bei einer besonders kontrollierten Reaktion des eingesetzten Pulvers mit Sauerstoff beim Plasmaspritzen ein Mikrogefüge erzeugt werden kann, welches bezüglich Bearbeitbarkeit und Tribologie hervorragende Eigenschaften aufweist. Insbesondere werden die Reibungskoeffizienten und die Neigung zum Scuffing ("Fressen", d. h. dem Beginn des adhäsiven Verschleisses) drastisch verringert.
Die durch Plasmaspritzen aufgebrachten eisenhaltigen Schichten für Zylinderlaufflächen von Motorblöcken sind dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an gebundenem Sauerstoff 1 bis 4 Gewichts-% beträgt. Für die Beschichtung kommen insbesondere in Frage:
  • die Zylinderbohrungen von Motorblöcken aus Aluminium- oder Magnesium- Legierungen oder aus Gusseisen; oder
  • die innere Zylinderwand von in Aluminium- oder Magnesium-Motorblöcke eingesetzten Gusseisenbüchsen.
Zweckmässigerweise bildet der gebundene Sauerstoff mit Eisen FeO- und Fe3O4-Kristalle. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Fe2O3 weniger als 0,2 Gewichts-%. Die Menge der gebildeten Oxyde kann durch Mischen der Luft mit Stickstoff oder Sauerstoff weiter beeinflusst werden. Beim Ersetzen der Luft durch reinen Sauerstoff wird der gebundene Anteil an Sauerstoff in der Schicht um einen Faktor von etwa zwei reduziert.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Schichten ist dadurch gekennzeichnet, dass während des Plasmaspritzens eine Luftmenge von 200 bis 1000 NLPM (Normal-Liter pro Minute, d.h. bei 1 bar [= 105 Pa] und 20°C) oder eine Gasmenge mit 40 bis 200 NLPM Sauerstoff zugegeben wird. Zweckmässigerweise beträgt die Geschwindigkeit der Gasströmung in der Zylinderbohrung oder der Büchse während des Beschichtens 7 bis 12 m/s.
Ein erfindungsgemässes Pulver zum Beschichten eines Substrats, insbesondere zum Beschichten von Zylinderbohrungen von Motorblöcken aus Aluminium- oder Magnesium-Legierungen oder aus Gusseisen, oder zum Beschichten von Gusseisenbüchsen, umfasst die folgende Zusammensetzung:
  • C = 0.4 bis 1.5 Gewichts-%
  • Cr = 0.2 bis 2.5 Gewichts-%
  • Mn = 0.2 bis 3 Gewichts-%
  • Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
    • Ein erfindungsgemässes Pulver zum Beschichten eines Substrats, insbesondere zum Beschichten von Zylinderbohrungen von Motorblöcken aus Aluminium- oder Magnesium-Legierungen oder aus Gusseisen, oder zum Beschichten von Gusseisenbüchsen, kann auch die die folgende Zusammensetzung umfassen:
  • C = 0.1 bis 0.8 Gewichts-%
  • Cr = 11 bis 18 Gewichts-%
  • Mn = 0.1 bis 1.5 Gewichts-%
  • Mo = 0.1 bis 5 Gewichts-%
  • Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
    • Zweckmässigerweise wird für die Beschichtung ein gasverdüstes Pulver folgender chemischer Zusammensetzung eingesetzt:
  • C = 0,4 bis 1,5 Gewichts-%
  • Cr = 0,2 bis 2,5 Gewichts-%
  • Mn = 0,2 bis 3 Gewichts-%
  • S = 0,01 bis 0,2 Gewichts-%
  • P = 0,01 bis 0,1 Gewichts-%.
  • Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
    • Alternativ kann für die Beschichtung ein gasverdüstes Pulver folgender chemischer Zusammensetzung eingesetzt werden:
  • C = 0,1 bis 0,8 Gewichts-%
  • Cr = 11 bis 18 Gewichts-%
  • Mn = 0,1 bis 1,5 Gewichts-%
  • Mo = 0,1 bis 5 Gewichts-%
  • S = 0,01 bis 0,2 Gewichts-%
  • P = 0,01 bis 0,1 Gewichts-%.
  • Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
    • Das Volumen von FeO und Fe3O4 kann durch Auswahl der Partikelgrössenverteilung beeinflusst werden. Zweckmässigerweise liegt die Partikelgrösse des Pulvers im Bereich von 5 bis 25 µm, 10 bis 45 µm oder von 15 bis 60 µm. Sie kann mittels eines optischen oder elektronischen Mikroskops, insbesondere eines Rasterelektronenmikroskop REM, oder nach der Laserbeugungsmethode MICROTRAC bestimmt werden.
    Zweckmässigerweise wird ein durch Gasverdüsung mit Argon oder Stickstoff erhaltenes Pulver eingesetzt.
    Beste Resultate werden erhalten, wenn ein durch Zugabe einer tribologischen Oxydkeramik modifiziertes Pulver eingesetzt wird. Zweckmässigerweise besteht die Oxydkeramik aus TiO2 oder Al2O3TiO2- und/oder Al2O3ZrO2-Legierungssystemen. Der Anteil an Oxydkeramik im eingesetzten Pulver beträgt vorzugsweise 5 bis 50 Gewichts-%.
    Die Wahl der optimalen Grösse der Pulverpartikel wird unter Berücksichtigung der tribologischen Eigenschaften der erzeugten Schichten und des mechanischen Verhaltens des Systemschichtsubstrates getroffen.
    In folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Schicht anhand von Beispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
    Fig. 1
    ein Diagramm, aus dem die Verminderung des Reibungskoeffizienten in Abhängigkeit von der Partikelgrösse des Pulvers und das mechanische Verhalten (Haftfestigkeit) der Schicht auf AlSi-Substraten in Abhängigkeit von der Partikelgrösse des Pulvers hervorgeht; und
    Fig. 2
    ein Diagramm, aus dem die Verminderung des Reibungskoeffizienten in Abhängigkeit von der Menge des gebundenen Sauerstoffs im Pulver und das mechanische Verhalten (Haftfestigkeit) der Schicht auf AlSi-Substraten in Abhängigkeit von der Menge des gebundenen Sauerstoffs im Pulver hervorgeht.
    Beispiel 1
    Ein Pulver der nachstehenden Zusammensetzung wurde mit Hilfe eines Plasmatrons unter folgenden spezifischen Bedingungen auf die Lauffläche einer Zylinderbüchse aufgebracht:
    Pulver:
    C = 1,1 Gewichts-%
    Cr = 1,5 Gewichts-%
    Mn = 1,5 Gewichts-%
    Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%.
       Gegebenenfalls kann das Pulver auch geringe Mengen (0.01 - 0.2 Gew.-%) von S und P enthalten.
    Die Partikelgrösse des Pulvers betrug zwischen 5 bis 25 µm, und die Herstellung erfolgte durch Gasverdüsen.
    Die Geschwindigkeit der Gasströmung während des Beschichtens der Büchse betrug 10 m/s, die Luftmenge für die Schichtkühlung und Pulverreaktion 500 NLPM (entsprechend 100 NLPM Sauerstoff). Diese Luftmenge wurde durch einen Plasmatronkörper zugeführt, z.B. ein Plasmatron gemäss EP-B1-0 645 946.
    Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass der Sauerstoffgehalt in der erzeugten Schicht bei 3 Gewichts-% liegt. Der Sauerstoff ist gemäss Untersuchungen mittels Röntgenfeinstrukturanalyse unter den stöchiometrischen Formeln FeO und Fe3O4 gebunden. Durch diese Untersuchungen wurde auch festgestellt, dass die Bildung von Fe2O3 unterhalb der Nachweisgrenze liegt.
    Die nach der anschliessenden Bearbeitung der erzeugten Schichten durch Diamanthonen durchgeführten Motorversuche haben gezeigt, dass die Reibungskoeffizienten zwischen Kolbenring und Zylinderwandung im Vergleich zu klassischen Gusseisenbüchsen mit Lamellengraphit deutlich reduziert sind.
    Beispiel 2
    Bei Verwendung eines Pulvers gleicher chemischer Zusammensetzung wie in Beispiel 1, jedoch mit einer Partikelgrösse von 10 bis 45 µm, und im übrigen unter denselben Randbedingungen wie im Beispiel 1, liegt der Anteil an gebundenem Sauerstoff in den erzeugten Schichten bei 2 Gewichts-%. Die restlichen Ergebnisse einer Analyse der so aufgebrachten Schicht waren gleich wie im Beispiel 1.
    Die durchgeführten Untersuchungen zeigen im Motortest ähnlich günstige Ergebnisse, wobei die Reduktion der Reibungskoeffizienten im Zusammenhang mit dem Anteil an gebundenem Sauerstoff steht.
    Beispiel 3
    Für Motoren, die durch Verbrennung von schwefelhaltigen Kraftstoffen oder von Methanol, bei Temperaturen unter dem Taupunkt bei den herrschenden Bedingungen, korrosionsgefährdet sind, wurde die Beschichtung unter den Bedingungen gemäss Beispiel 1 mit folgendem Pulver vorgenommen:
    Pulver:
    C = 0,4 Gewichts-%
    Cr = 13 Gewichts-%
    Mn = 1,5 Gewichts-%
    Mo = 2 Gewichts-%
    Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
    Gegebenenfalls kann das Pulver auch geringe Mengen (0.01 - 0.2 Gew.-%) von S und P enthalten.
    Die Partikelgrösse des Pulvers betrug zwischen 10 bis 45 µm, und die Herstellung erfolgte durch Gasverdüsen.
    Die Versuche, die mit einem mit einer derartigen Zylinderlauffläche versehenen Verbrennungsmotor durchgeführt wurden, haben im wesentlichen zu denselben Ergebnissen wie in Beispielen 1 und 2 erwähnt geführt.
    Beispiel 4
    Dem Pulver gemäss Beispiel 2 wurde eine Menge von 30 Gewichts-% eines legierten Keramikpulvers, bestehend aus 60 Gewichts-% Al2O3 und 40 Gewichts-% TiO2, zugegeben. Die mittels dieser Pulvermischung erzeugten Schichten sind durch die Einlagerung der Keramikpartikel (Partikelgrösse 5 bis 22 µm) mechanisch verstärkt.
    Beispiel 5
    Analog zu Beispiel 4 wurden 30 Gewichts-% eines legierten Keramikpulvers, bestehend aus 80 Gewichts-% Al2O3 und 20 Gewichts-% ZrO2 zugegeben. Die mittels dieser Pulvermischung erzeugten Schichten sind durch die Einlagerung der Keramikpartikel (Partikelgrösse 5 bis 22 µm) mechanisch verstärkt. Dabei wurde derselbe Effekt wie in Beispiel 4 erzielt.
    Fig. 1 zeigt ein Diagramm, aus dem die Verminderung des Reibungskoeffizienten in Abhängigkeit von der Partikelgrösse des Pulvers und das mechanische Verhalten, namentlich die Haftfestigkeit der Schicht auf AlSi-Substraten, in Abhängigkeit von der Partikelgrösse des Pulvers hervorgeht. Aus dem Diagramm ist einerseits klar ersichtlich, dass sich der Reibungskoeffizient mit zunehmender Grösse der Partikel des Beschichtungspulvers vermindert. Andererseits wird deutlich, dass die Haftfestigkeit der Schicht auf AlSi-Substraten abnimmt, wenn die Grösse der Partikel des Beschichtungspulvers zunimmt. Ein guter Kompromiss bezüglich der zu wählenden Partikelgrösse kann im Bereich von 25-30 m liegen, sodass mit einer in den meisten Fällenden ausreichenden Haftfestigkeit der Schicht im Bereich von 45-50 MPa zu rechnen ist, wobei der Reibungskoeffizient, im Vergleich mit Schichten gemäss dem Stand der Technik, um ca. 22-25% geringer ist. Wenn aber in erster Linie eine ausgesprochen hohe Haftfestigkeit der Schicht angestrebt wird und die Verminderung des Reibungskoeffizienten eher von untergeordneter Bedeutung ist, wird man ein Beschichtungspulver mit einer Partikelgrösse von weniger als 25 um wählen. Andererseits, wenn in erster Linie ein ausgesprochen geringer Reibungskoeffizient angestrebt wird und eine etwas geringere Haftfestigkeit in Kauf genommen werden kann, wird man ein Beschichtungspulver mit einer Partikelgrösse von mehr als 35 m wählen.
    Fig. 2 zeigt ein Diagramm, aus dem die Verminderung des Reibungskoeffizienten in Abhängigkeit von der Menge des gebundenen Sauerstoffs in der Schicht und das mechanische Verhalten, namentlich die Haftfestigkeit der Schicht auf AlSi-Substraten, in Abhängigkeit von der Menge des gebundenen Sauerstoffs in der Schicht hervorgeht. Aus dem Diagramm ist einerseits klar ersichtlich, dass sich der Reibungskoeffizient mit zunehmender Menge des gebundenen Sauerstoffs in der Schicht vermindert. Andererseits wird deutlich, dass die Haftfestigkeit der Schicht auf AlSi-Substraten abnimmt, wenn die Menge des gebundenen Sauerstoffs in der Schicht zunimmt. Ein guter Kompromiss bezüglich der anzustrebenden Menge an gebundenem Sauerstoff in der Schicht kann im Bereich von 2-2.5 Gew.-% liegen, sodass mit einer in den meisten Fällen ausreichenden Haftfestigkeit der Schicht im Bereich von 40-50 MPa zu rechnen ist, wobei der Reibungskoeffizient, im Vergleich mit Schichten gemäss dem Stand der Technik, um ca. 20-25% geringer ist. Wenn aber, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, in erster Linie eine ausgesprochen hohe Haftfestigkeit der Schicht angestrebt wird und die Verminderung des Reibungskoeffizienten eher von untergeordneter Bedeutung ist, wird man eine Beschichtung mit einem Anteil an gebundenem Sauerstoff von weniger als 2 Gew.-% anstreben. Andererseits, wenn in erster Linie ein ausgesprochen geringer Reibungskoeffizient angestrebt wird und eine etwas geringere Haftfestigkeit in Kauf genommen werden kann, wird man eine Schicht mit einem Anteil an gebundenem Sauerstoff von mehr als 2.5 Gew.-% wählen.

    Claims (24)

    1. Pulver zum Beschichten eines Substrats, insbesondere zum Beschichten von Zylinderbohrungen von Motorblöcken aus Aluminium- oder Magnesium-Legierungen oder aus Gusseisen, oder zum Beschichten von Gusseisenbüchsen, welches Pulver folgende Zusammensetzung aufweist:
      C = 0.4 bis 1.5 Gewichts-%
      Cr = 0.2 bis 2.5 Gewichts-%
      Mn = 0.2 bis 3 Gewichts-%
      Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
    2. Pulver zum Beschichten eines Substrats, insbesondere zum Beschichten von Zylinderbohrungen von Motorblöcken aus Aluminium- oder Magnesium-Legierungen oder aus Gusseisen, oder zum Beschichten von Gusseisenbüchsen, welches Pulver folgende Zusammensetzung aufweist:
      C = 0.1 bis 0.8 Gewichts-%
      Cr = 11 bis 18 Gewichts-%
      Mn = 0.1 bis 1.5 Gewichts-%
      Mo = 0.1 bis 5 Gewichts-%
      Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%
    3. Pulver nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Pulver zusätzlich enthält:
      S = 0.01 bis 0.2 Gewichts-%
      P = 0.01 bis 0.1 Gewichts-%
    4. Durch Plasmaspritzen aufgebrachte eisenhaltige Schicht für Zylinderlaufflächen von Motorblöcken, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an gebundenem Sauerstoff in der Schicht 1 bis 4 Gewichts-% beträgt.
    5. Schicht nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der gebundene Sauerstoff mit Eisen FeO- und Fe3O4-Kristalle bildet.
    6. Schicht nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Fe2O3 weniger als 0,2 Gewichts-% beträgt.
    7. Schicht nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat für die aufzutragende Schicht der aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung oder aus Gusseisen bestehende Motorblock selbst ist.
    8. Schicht nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat für die aufzutragenden Schicht eine in einen Motorblock aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung eingesetzte Büchse aus Gusseisen ist.
    9. Schicht nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellen- oder Vermikulargraphit versetzt ist.
    10. Verfahren zur Herstellung von Schichten nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Plasmaspritzens eine Luftmenge von 200 bis 1000 NLPM zugegeben wird.
    11. Verfahren zur Herstellung von Schichten nach einem der Ansprüche 4 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass während des Plasmaspritzens eine Gasmenge mit 40 bis 200 NLPM Sauerstoff zugegeben wird.
    12. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass während des Plasmaspritzens reiner Sauerstoff zugegeben wird.
    13. Verfahren nach einem der Ansprüche10 bis 12dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Gasströmung innerhalb der zu beschichtenden Zylinderbohrung bzw. Büchse während des Beschichtens 7 bis 12 m/s beträgt.
    14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass für die Beschichtung ein gasverdüstes Pulver folgender chemischen Zusammensetzung eingesetzt wird:
      C = 0,4 bis 1,5 Gewichts-%
      Cr = 0,2 bis 2,5 Gewichts-%
      Mn = 0,2 bis 3 Gewichts-%
      Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%.
    15. Verfahren nach einem der Ansprüche10 - 13dadurch gekennzeichnet, dass für die Beschichtung ein gasverdüstes Pulver folgender chemischen Zusammensetzung eingesetzt wird:
      C = 0,1 bis 0,8 Gewichts-%
      Cr = 11 bis 18 Gewichts-%
      Mn = 0,1 bis 1,5 Gewichts-%
      Mo = 0,1 bis 5 Gewichts-%
      Fe = Differenz auf 100 Gewichts-%.
    16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver zusätzlich enthält:
      S = 0,01 bis 0,2 Gewichts-%
      P = 0,01 bis 0,1 Gewichts-%.
    17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen von FeO und Fe3O4 durch Auswahl der Partikelgrössenverteilung beeinflusst wird.
    18. Verfahren nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelgrösse des Pulvers im Bereich von 5 bis 25 µm liegt.
    19. Verfahren nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelgrösse des Pulvers im Bereich von 10 bis 45 µm liegt.
    20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelgrösse des Pulvers im Bereich von 15 bis 60 µm liegt.
    21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Gasverdüsung mit Argon oder Stickstoff erhaltenes Pulver eingesetzt wird.
    22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Zugabe einer tribologischen Oxydkeramik modifiziertes Pulver eingesetzt wird.
    23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oxydkeramik, welche aus TiO2 oder aus Al2O3TiO2- und/oder Al2O3ZrO2-Legierungssystemen besteht, eingesetzt wird.
    24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23 dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Oxydkeramik im eingesetzten Pulver 5 bis 50 Gewichts-% beträgt.
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