DE19505074A1 - Fe-Cr-Legierung und Düse für Dieselmotoren - Google Patents

Fe-Cr-Legierung und Düse für Dieselmotoren

Info

Publication number
DE19505074A1
DE19505074A1 DE19505074A DE19505074A DE19505074A1 DE 19505074 A1 DE19505074 A1 DE 19505074A1 DE 19505074 A DE19505074 A DE 19505074A DE 19505074 A DE19505074 A DE 19505074A DE 19505074 A1 DE19505074 A1 DE 19505074A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
high temperature
nozzle
resistance
content
nozzles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19505074A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Mitsuhashi
Takanori Matsui
Saburo Wakita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP06040418A external-priority patent/JP3094775B2/ja
Priority claimed from JP04041994A external-priority patent/JP3235327B2/ja
Application filed by Mitsubishi Motors Corp, Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Publication of DE19505074A1 publication Critical patent/DE19505074A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0085Materials for constructing engines or their parts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/26Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/06Engines characterised by precombustion chambers with auxiliary piston in chamber for transferring ignited charge to cylinder space
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F2200/00Manufacturing
    • F02F2200/04Forging of engine parts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

Diese Erfindung betrifft eine Fe-Cr-Legierung, die ausgezeichnete Hochtemperatureigenschaften aufweist, insbesondere eine Resistenz gegen Hochtemperatur-Deformation, thermische Schockresistenz und Hochtemperaturstärke, sowie eine Düse, die eine Vorbrennraumdüse bzw. Vorkammerdüse von Dieselmotoren bildet.
Die Zeichnung stellt einen Längsschnitt dar und zeigt den Aufbau eines üblichen Dieselmotors. Entsprechend dieser Art von Dieselmotoren wird üblicherweise der Kraftstoff in die Vorkammer von der Einspritzdüse 2 eingespritzt, und dieser Kraftstoff wird dann mit Hilfe der Glühkerze 3 gezündet. Der gezündete Kraftstoff wird dann über die Düse 1, die die Vorkammer bildet, zu dem Hauptbrennraum geführt, der durch einen Zylinderblock 4 und Kolben 5 gebildet ist.
Die Düse 1 ist ein Schmiedestück, beispielsweise aus einer Fe- Cr-Legierung und dergleichen. Beispiele dieser Art von Düsen können in der ersten Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. Sho 56-96057 und in der ersten Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 3-115544 gefunden werden.
In den letzten Jahren gab es ein zunehmendes Bedürfnis für Dieselmotoren mit hoher Leistung und hohem Ausstoß. Zusammen mit diesen Bedürfnissen wurde die Benutzungsumgebung der Düse, die den Düsenbereich der Vorkammer bei dem oben erwähnten Dieselmotor bildet, zunehmend streng, da es eine Tendenz gibt, diese Umgebungen mit noch höherer Temperatur auszusetzen. Aufgrund der unzureichenden Hochtemperatureigenschaften, insbesondere Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation, thermische Schockresistenz und Hochtemperaturstärke der Düse, die aus konventionellen Fe-Cr-Legierungen gebildet ist, unter härteren Temperaturbedingungen als sie üblicherweise beobachtet werden, treten Nachteile dahingehend auf, daß eine Deformation und Risse leicht auftreten und die Lebensdauer in einer verhältnismäßig kurzen Zeit erreicht ist.
Unter Berücksichtigung des oben Gesagten haben die Erfinder dieser Erfindung intensive Forschungen durchgeführt, um eine Fe-Cr-Legierung, die noch bessere Hochtemperatureigenschaften hat, und eine Düse zur Verwendung in Dieselmotoren zu entwickeln. Als ein Ergebnis wurde diese Erfindung auf der Grundlage der oben erwähnten Forschung vollendet. Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, eine Düse zur Verwendung in Dieselmotoren anzugeben, umfassend eine wärmeresistente gegossene Fe-Cr-Metallegierung, die die folgende Zusammensetzung aufweist:
C: 0,1-0,2 Gew.-%
Mn: 0,1-2 Gew.-%
Mo: 1,1-2,4 Gew.-%
Ta: 0,1-2,2 Gew.-%
Si: 0,1-2 Gew.-%
Cr: 16-20 Gew.-%
Nb: 0,3-2,1 Gew.-%
N: 0,02-0,15 Gew.-%
wobei der Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen sind ("%" bedeutet Gew.-%) . Diese Düse zur Verwendung in Dieselmotoren entfaltet Hochtemperatureigenschaften, die besser sind als jene des konventionellen Produktes; mit anderen Worten entfaltet die Düse zur Verwendung in Dieselmotoren entsprechend dieser Erfindung eine ausgezeichnete Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation, thermische Schockresistenz und Hochtemperaturstärke und kann ausreichend einer Verwendung in Umgebungen mit höheren Temperaturen als sie konventionell beobachtet werden widerstehen. Nachfolgend werden die Gründe für die Beschränkung der Zusammensetzung der idealen Fe-Cr- Legierung als das Gießmetallmaterial der Düse auf die oben erwähnten Bereiche erläutert.
(a) Kohlenstoff (C)
Die Kohlenstoffkomponente trägt zur Verbesserung der Gießeigenschaften bei und erhöht die Hochtemperaturstärke und Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation, indem sie ein Carbid bildet. Wenn der Gehalt der oben erwähnten Komponente weniger als 0,1% ist, sind jedoch die oben erwähnten Wirkungen (d. h. die Verbesserung der Gießeigenschaften und die Erhöhung der Hochtemperaturstärke und Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation) unzureichend; während auf der anderen Seite ein Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,2 zu einer drastischen Verminderung der thermischen Schockresistenz führt. Daher wird der Kohlenstoff-(C)-Gehalt mit 0,1 bis 0,2% angegeben.
(b) Silizium (Si)
Die Si-Komponente ist eine unverzichtbare Komponente bei der Desoxidaton der Schmelze und zum Verleihen der Gießeigenschaften. Um die oben erwähnten Wirkungen ausreichend zu erzeugen ist ein Gehalt der Si-Komponente von wenigstens 0,1% erforderlich. Wenn der Gehalt auf der anderen Seite 2% übersteigt, wird die Oxidationsresistenz vermindert, daher wird der Si-Gehalt mit 0,1 bis 2% spezifiziert. Wenn Co nicht in der Legierungszusammensetzung enthalten ist, ist der Si-Gehalt vorzugsweise 0,4 bis 1,2%. Weiterhin ist ein Si-Gehalt von 0,5 bis 0,9% noch mehr bevorzugt, unabhängig davon, ob Co enthalten ist oder nicht.
(c) Mangan (Mn)
Zusätzlich zu der Desoxidationswirkung, die vergleichbar wie die der Si-Komponente ist, verbessert die Mn-Komponente die Zähigkeit bei Raumtemperatur durch Auflösung in der Matrix (Substrat) . Wenn der Mn-Gehalt weniger als 0, 1% ist, ist es nicht möglich, die oben erwähnten Wirkungen zu erzeugen; wenn auf der anderen Seite der oben erwähnte Gehalt 2% übersteigt, vermindert sich die Oxidationsresistenz, daher wird der Mn- Gehalt mit 0,1 bis 2% spezifiziert. Wenn Co nicht in der Legierungszusammensetzung enthalten ist, ist der Mn-Gehalt vorzugsweise 0,2 bis 1%. Weiterhin ist der Mn-Gehalt von 0,3 bis 0,7% mehr bevorzugt, unabhängig davon, ob Co enthalten ist oder nicht.
(d) Chrom (Cr)
Die Cr-Komponente verbessert drastisch die Hochtemperatur- Oxidationsresistenz. Wenn der Cr-Gehalt jedoch weniger als 16% ist, können die gewünschten Wirkungen zur Verbesserung der Hochtemperatur-Oxidationsresistenz nicht erhalten werden; wenn auf der anderen Seite der oben erwähnte Bereich 20% übersteigt, wird eine schnelle Versprödung beobachtet. Daher wird der Gehalt der Cr-Komponente mit 16 bis 20% spezifiziert.
(e) Molybdän (Mo)
Die Mo-Komponente verbessert die Hochtemperatur-Stärke, Resistenz gegen Hochtemperatur-Deformation und thermische Schockresistenz durch Auflösen in dem Substrat (Matrix). Wenn jedoch der Mo-Gehalt weniger als 1,1% ist, können die oben erwähnten gewünschten Wirkungen nicht erzielt werden; wenn der Gehalt auf der anderen Seite 2,4% übersteigt, vermindert sich die thermische Schockresistenz. Daher wird der Gehalt der Mo- Komponente mit 1,1 bis 2,4 und vorzugsweise 1,6 bis 2,2% angegeben.
(f) Niob (Nb) und Tantal (Ta)
Diese Komponenten tragen, wenn sie coexistieren, zur Verbesserung der Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermischen Schockresistenz durch Bildung von Carbiden bei. Mit anderen Worten wird, wenn Ta alleine zugegeben wird, die Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermische Schockresistenz aufgrund der wesentlichen Bildung von Carbiden in der Legierung verbessert. Wenn jedoch Ta mit Nb coexistiert, werden diese erwähnten Wirkungen deutlich verbessert. Weiterhin löst sich ein Anteil des Ta in der Matrix auf, wodurch die Feinheit und Adhäsion des Oxidfilmes, der hauptsächlich durch Cr gebildet wird, erhöht wird. Dies führt zu den Wirkungen, daß die Resistenz gegen Hochtemperaturoxidation der Legierung verbessert wird. Wenn folglich entweder Nb oder Ta weniger als 0,3% (Nb) oder 0,1% (Ta) sind, sind die oben beschriebenen Wirkungen unzureichend, und die gewünschten Wirkungen sind nicht erhältlich. Wenn auf der anderen Seite diese Mengen 2,1% (Nb) bzw. 2,2% (Ta) übersteigen, vermindert sich die Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation. Daher wird der Gehalt der Nb- Komponente mit 0,3 bis 2,1% und vorzugsweise 1,2 bis 1,9% und der Gehalt der Ta-Komponente mit 0,1 bis 2,2% und vorzugsweise 0,2 bis 1,0% angegeben.
(g) Stickstoff (N)
Die N-Komponente verbessert die Hochtemperaturstärke und Resistenz gegen Hochtemperatur-Deformation durch Bildung eines Nitrides. Jedoch können diese gewünschten Ergebnisse nicht erhalten werden, wenn der Gehalt der N-Komponente weniger als 0,02% ist. Wenn auf der anderen Seite dieser Gehalt 0,15% übersteigt, wird die thermische Schockresistenz drastisch vermindert. Daher wird der Gehalt der N-Komponente mit 0,02 bis 0,15%, vorzugsweise 0,05 bis 0,15% und mehr bevorzugt 0,06 bis 0,15 angegeben.
Weiterhin ist es in den Fe-Cr-Legierungen, die aus den oben beschriebenen Zusammensetzungen gebildet sind, möglich, einen Teil des Fe mit 0,2 bis 2,5% Co zu substituieren. Diese Co- Komponente verbessert die Hochtemperaturstärke und Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation durch Auflösung in der Matrix. Wenn der Gehalt der Co-Komponente jedoch weniger als 0,2% ist, können ausreichende Wirkungen nicht erzielt werden. Ein Co- Gehalt von mehr als 2,5% führt auf der anderen Seite zu einer Reduktion der oben genannten Wirkungen. Wenn daher Co zugegeben wird, wird der Gehalt darin mit 0,2 bis 2,5% und vorzugsweise 0,4 bis 1,8% angegeben.
Zusätzlich kann unabhängig davon, ob Co zugegeben wird oder nicht, ein Anteil von Fe durch 0,2 bis 2,5% Ni und/oder 0,2 bis 2,5% W substituiert werden. Sowohl die Ni- als auch die W- Komponente dienen zur weiteren Verbesserung der Hochtemperaturstärke und Resistenz gegen Hochtemperatur- Deformation durch Auflösen in der Matrix.
Wenn jedoch der Gehalt an Ni und W weniger ist als Ni: 0,2% bzw. W: 0,2%, sind die oben beschriebenen Wirkungen unzureichend. Wenn diese Gehalte auf der anderen Seite 2,5% (Ni) bzw. 2,5% (W) übersteigen, vermindert sich die thermische Schockresistenz. Daher werden die Gehalte von Ni und W mit Ni:0,2 bis 2,5%, vorzugsweise 0,4 bis 1,8% und W: 0,2 bis 2,5, vorzugsweise 0,3 bis 1,7% angegeben.
Weiterhin ist die Verwendung der Fe-Cr-Legierung dieser Erfindung nicht auf die obige Düse für Dieselmotoren beschränkt und kann ebenfalls für wärmeresistente Teile verwendet werden, die ausgezeichnete Hochtemperatureigenschaften erfordern, die denen der oben erwähnten Düse ähnlich sind.
Diese Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung und die Beispiele näher erläutert.
Die einzige Figur stellt einen Längsschnitt durch einen Standarddieselmotor dar.
Nachfolgend werden die Wirkungen der Fe-Cr-Legierungen und der Düsen entsprechend dieser Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die experimentellen Beispiele erläutert.
Expermimentelles Beispiel 1
Fe-Cr-Legierungsschmelzen, gebildet aus den in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Zusammensetzungen, wurden jeweils an atmosphärischer Luft unter Verwendung eines Standard- Hochfrequenz-Induktionsschmelzofens gebildet. Die Düsen 1 bis 15 dieser Erfindung, Vergleichsdüsen 1 bis 10 und Proben zum Testen der Hochtemperaturzugfestigkeit zum Auswerten der Hochtemperaturstärke wurden dann gegossen, wobei jede der oben erwähnten Schmelzen in Gießformen unter Anwendung eines Wachsausschmelzverfahrens gegossen wurde. Alle Düsen hatten die gleiche Form, die in der Figur gezeigt ist. Die Dimensionen aller Teile waren (äußerer Durchmesser des oberen Endes: 30 mm) ×(innerer Durchmesser des oberen Endes: 25 mm)×(Höhe: 20 mm). Die Proben zum Testen der Hochtemperaturzugfestigkeit waren runde Stangen mit folgenden Dimensionen: (Durchmesser 12 mm)×(Länge: 80 mm).
Weiterhin wurden die Vergleichsdüsen 1-10 aus Fe-Cr- Legierungszusammensetzungen gebildet, worin der Gehalt einer Komponente unter allen Komponenten, die die Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermische Schockresistenz beeinflussen, außerhalb des erfindungsgemäß angegebenen Bereiches lag.
Nach dem Installieren einer jeden der oben erwähnten Düsen in einem Dieselmotor mit 2000 cm³ (Auspuffmenge) wurden eigentliche mechanische Tests unter strengen Bedingungen durchgeführt, indem 2000 Zyklen mit jeder Düse durchgeführt wurden, worin ein Zyklus eine 2-minütige Unterbrechung nach dem Laufen des Motors bei 5500 Upm für 5 Minuten beinhaltete. Nach Vollendung des obigen Versuches wurde die Düse entfernt, und die maximale Deformationsmenge (maximale Projektionsmenge) von dem zum Boden liegenden Düsenbereich der Düse wurde mit Hilfe eines Oberflächenrauhigkeitstestgerätes gemessen, zum Auswerten der Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation. Um die thermische Schockresistenz auszuwerten wurde die maximale Länge (maximale Rißlänge) von Rissen gemessen, die in dem zum Boden liegenden Düsenbereich der Düse erzeugt waren. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in Tabelle 3 gezeigt. Weiterhin sind die Hochtemperatur-Zugfestigkeiten, gemessen mit Hilfe eines Hochtemperatur-Zugversuches bei 800°C gleichermaßen in Tabelle 3 gezeigt.
Wie aus den in den Tabellen 1 bis 3 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, haben die Düsen 1 bis 15 dieser Erfindung jeweils ausgezeichnete Eigenschaften im Hinblick auf die Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermische Schockresistenz. Auf der anderen Seite führte bei den Vergleichsdüsen 1 bis 10, worin der Gehalt einer Komponente aus der Fe-Cr-Legierung außerhalb des erfindungsgemäß spezifizierten Bereiches lag, diese Änderung zum Auftreten einer schlechteren Eigenschaft bei der Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermischen Schockresistenz.
Tabelle 3
Experimentelles Beispiel 2
Fe-Cr-Legierungsschmelzen, gebildet aus den in den Tabellen 4 bis 6 gezeigten Zusammensetzungen wurden entsprechend dem gleichen Verfahren wie bei dem experimentellen Beispiel 1 gebildet. Die Düsen 16 bis 39 dieser Erfindung, Vergleichsdüsen 11 bis 22 und Proben zum Testen der Hochtemperaturzugfestigkeit zur Auswertung der Hochtemperaturstärke wurden dann gegossen, indem jede der oben genannten Schmelzen in Gießformen unter Anwendung eines Wachsausschmelzverfahrens gegossen wurde. Die Dimensionen der Düsen und der Proben zum Testen der Hochtemperaturzugfestigkeit waren identisch wie bei dem experimentellen Beispiel 1.
Weiterhin wurden die Vergleichsdüsen 11 bis 22 aus Fe-Cr- Legierungen gebildet, die Zusammensetzungen aufwiesen, worin der Gehalt von einer Komponente unter allen Komponenten, die Einfluß auf die Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermische Schockresistenz haben, außerhalb des erfindungsgemäß angegebenen Bereiches lag.
Nach dem Installieren einer jeden Düse in einen Dieselmotor mit 2000 cm³ (Auspuffmenge) wurden eigentliche mechanische Versuche unter strengen Bedingungen durchgeführt, wobei 2500 Zyklen mit jeder Düse durchgeführt wurden, worin ein Zyklus eine 5 Minuten Unterbrechung nach dem Laufen des Motors für 5 Minuten bei 6000 Upm beinhaltete. Nach der Vollendung des obigen Versuches wurde die Düse entfernt, und die maximale Deformationsmenge (maximale Projektionsmenge) an dem zum Boden liegenden Düsenbereich der Düse wurde mit Hilfe eines Oberflächenrauhigkeitstestgerätes gemessen, um die Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation auszuwerten. Um die thermische Schockresistenz auszuwerten, wurde zusätzlich die maximale Rißlänge des zum Boden liegenden Düsenbereiches der Düse gemessen. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in den Tabelle 7 und 8 gezeigt. Weiterhin sind die Hochtemperaturzugfestigkeiten, gemessen mit Hilfe eines Hochtemperaturzugversuches bei 850°C in den gleichen Tabellen gezeigt.
Wie aus den Ergebnissen der Tabellen 4 bis 8 ersichtlich ist, entfalteten die Düsen 16 bis 39 dieser Erfindung jeweils ausgezeichnete Eigenschaften im Hinblick auf die Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermische Schockresistenz. Bei den Vergleichsdüsen 11 bis 22, worin der Gehalt einer Komponente aus der Fe-Cr-Legierung außerhalb des erfindungsgemäß angegebenen Bereiches lag, führte diese Änderung zum Auftreten von einer schlechteren Eigenschaft bei der Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermischen Schockresistenz.
Tabelle 7
Tabelle 8
Experimentelles Beispiel 3
Die Düsen 1-15 dieser Erfindung und die Vergleichsdüsen 1 bis 10, die bei dem experimentellen Beispiel 1 verwendet wurden, wurden in einem Dieselmotor mit 2500 cm³ (Auspuffmenge) installiert, und eigentliche mechanische Versuche wurden unter strengen Bedingungen durchgeführt, indem 4000 Zyklen mit jeder Düse durchgeführt wurden, worin ein Zyklus eine 3-Minuten- Unterbrechung nach dem Laufen des Motors bei 3800 Upm für 2 Minuten beinhaltete. Nach Vollendung des oben erwähnten Versuches wurde die Düse entfernt, und die maximale Deformationsmenge (maximale Projektionsmenge) an dem zum Boden liegenden Düsenbereich der Düse wurde mit Hilfe eines Oberflächenrauhigkeitstestgerätes gemessen, um die Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation auszuwerten. Um die thermische Schockresistenz auszuwerten, wurde zusätzlich die maximale Rißlänge des zum Boden liegenden Düsenbereiches der Düse gemessen. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der Tabelle 9 gezeigt.
Wie aus den in Tabelle 9 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, entfalteten die erfindungsgemäßen Düsen 1 bis 15 sogar unter den Bedingungen des experimentellen Beispiels 3 jeweils ausgezeichnete Eigenschaften im Hinblick auf die Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermische Schockresistenz. Bei den Vergleichsdüsen 1 bis 10, worin der Gehalt einer Komponente aus der Fe-Cr-Legierung außerhalb des erfindungsgemäß angegeben Bereiches lag, führte auf der anderen Seite die oben erwähnte Änderung zu dem Auftreten einer schlechteren Eigenschaft bei der Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermischen Schockresistenz.
Tabelle 9
Experimentelles Beispiel 4
Die erfindungsgemäßen Düsen 16 bis 39 und die Vergleichsdüsen 11 bis 22, die gemäß experimentellem Beispiel 2 verwendet wurden, wurden in einen Dieselmotor mit 2500 cm³ (Auspuffmenge) installiert, und eigentliche mechanische Versuche wurden unter strengen Bedingungen durchgeführt, indem 4500 Zyklen mit jeder Düse durchgeführt wurden, worin ein Zyklus eine 3-Minuten- Unterbrechung nach dem Laufen des Motors bei 4200 Upm für 2 Minuten beinhaltete. Nach Vollendung des obigen Versuches wurde die Düse entfernt, und die maximale Deformationsmenge (maximale Projektionsmenge) an dem zum Boden liegenden Bereich der Düse wurde mit Hilfe eines Oberflächenrauhigkeitstestgerätes gemessen, zum Auswerten der Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation. Um die thermische Schockresistenz auszuwerten, wurde zusätzlich die maximale Rißlänge des zum Boden liegenden Düsenbereiches der Düse gemessen. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in den Tabellen 10 und 11 gezeigt.
Wie aus den in den Tabellen 10 und 11 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, entfalteten sogar unter den Bedingungen des experimentellen Beispiels 4 die Düsen 16 bis 39 dieser Erfindung jeweils ausgezeichnete Eigenschaften im Hinblick auf Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und thermische Schockresistenz. Auf der anderen Seite führte bei den Vergleichsdüsen 11 bis 22, worin der Gehalt einer Komponente aus der Fe-Cr-Legierung außerhalb des erfindungsgemäß angegeben Bereiches war, die oben erwähnte Änderung zum Auftreten einer schlechteren Eigenschaft bei der Hochtemperaturstärke, Resistenz gegen Hochtemperaturdeformation und termischen Schockresistenz.
Tabelle 10
Tabelle 11
Wie oben beschrieben, entfaltet die Fe-Cr-Legierung und die Düse für Dieselmotoren entsprechend dieser Erfindung Hochtemperatureigenschaften, die deutlich besser sind als jene der konventionellen Technologie. Die Düsen dieser Erfindung weisen ausgezeichnete Eigenschaften über eine extrem lange Zeitperiode auf, selbst wenn sie zum Beispiel in Dieselmotoren mit hoher Leistung und mit hohem Ausstoß unter starken Hochtemperaturbedingungen verwendet werden.

Claims (5)

1. Fe-Cr-Legierung, umfassend:
C: 0,1-0,2 Gew.-%
Mn: 0,1-2 Gew.-%
Mo: 1,1-2,4 Gew.-%
Ta: 0,1-2,2 Gew.-%
Si: 0,1-2 Gew.-%
Cr: 16-20 Gew.-%
Nb: 0,3-2,1 Gew.-%
N: 0,02-0,15 Gew.-%
wobei der Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht.
2. Fe-Cr-Legierung nach Anspruch 1, worin ein Anteil des Fe durch 0,2 bis 2,5 Gew.-% Co substituiert ist.
3. Fe-Cr-Legierung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Gehalte von Si und Mn sind: Si: 0,4-1,2 Gew.-% und Mn: 0,2 bis 1 Gew.-%.
4. Fe-Cr-Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin ein Anteil des Fe durch zumindest ein Element substituiert ist, ausgewählt aus 0,2 bis 2,5 Gew.-% Ni und 0,2 bis 2,5 Gew.-% W.
5. Verwendung einer Fe-Cr-Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, als eine Düse für Dieselmotoren.
DE19505074A 1994-02-15 1995-02-15 Fe-Cr-Legierung und Düse für Dieselmotoren Ceased DE19505074A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06040418A JP3094775B2 (ja) 1994-02-15 1994-02-15 高温特性のすぐれたディーゼルエンジン用Fe−Cr系合金鋳物製口金部材
JP04041994A JP3235327B2 (ja) 1994-02-15 1994-02-15 高温特性のすぐれたディーゼルエンジン用Fe−Cr系合金鋳物製口金部材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19505074A1 true DE19505074A1 (de) 1995-09-14

Family

ID=26379886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19505074A Ceased DE19505074A1 (de) 1994-02-15 1995-02-15 Fe-Cr-Legierung und Düse für Dieselmotoren

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5575972A (de)
KR (1) KR0169172B1 (de)
DE (1) DE19505074A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060130938A1 (en) * 2002-10-04 2006-06-22 Firth Ag Ferritic steel alloy
WO2011162074A1 (ja) * 2010-06-22 2011-12-29 日本特殊陶業株式会社 グロープラグ及びその製造方法、並びに、加熱装置
WO2022108875A1 (en) 2020-11-19 2022-05-27 K2M, Inc. Modular head assembly for spinal fixation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1140573A (fr) * 1956-01-25 1957-07-29 Birmingham Small Arms Co Ltd Aciers ferritiques au chrome
US2905577A (en) * 1956-01-05 1959-09-22 Birmingham Small Arms Co Ltd Creep resistant chromium steel
US3118761A (en) * 1955-05-09 1964-01-21 Westinghouse Electric Corp Crack resistant austenitic stainless steel alloys
DE3825634A1 (de) * 1988-07-28 1990-02-01 Thyssen Stahl Ag Verfahren zur erzeugung von warmbad oder grobblechen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2848323A (en) * 1955-02-28 1958-08-19 Birmingham Small Arms Co Ltd Ferritic steel for high temperature use

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3118761A (en) * 1955-05-09 1964-01-21 Westinghouse Electric Corp Crack resistant austenitic stainless steel alloys
US2905577A (en) * 1956-01-05 1959-09-22 Birmingham Small Arms Co Ltd Creep resistant chromium steel
FR1140573A (fr) * 1956-01-25 1957-07-29 Birmingham Small Arms Co Ltd Aciers ferritiques au chrome
DE3825634A1 (de) * 1988-07-28 1990-02-01 Thyssen Stahl Ag Verfahren zur erzeugung von warmbad oder grobblechen

Also Published As

Publication number Publication date
US5575972A (en) 1996-11-19
KR0169172B1 (ko) 1999-01-15
KR950032677A (ko) 1995-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19621091B4 (de) Verwendung von Hochtemperaturlegierungen auf Eisenbasis für Teile von Verbrennungsmotoren
EP2052094B1 (de) Hochsiliziumhaltiger stahlwerkstoff zur herstellung von kolbenringen und zylinderlaufbuchsen
EP1978120B1 (de) Aluminium-Silizium-Gussleglerung und Verfahren zu Ihrer Herstellung
DE102012009125B4 (de) Hochhartes Aufschweiß-Legierungs-Pulver
DE3000913C2 (de)
DE3781203T2 (de) Erzeugnis aus legiertem stahl, stempelbloecke und andere daraus hergestellte schmiede- und gussstuecke und ein verfahren zur herstellung dieses stahles.
DE69905333T2 (de) Schweisselektrode aus einer Nickelbasislegierung und diese Legierung
DE69112007T2 (de) Ferritischer, hitzebeständiger Gussstahl und Verfahren zu seiner Herstellung.
DE2809081B2 (de) Verwendung einer Legierung des Eisen-Nickel-Chrom-Molybdän-Systems
DE112016002489T5 (de) Hitzebeständiger austenitischer gussstahl
DD284904A5 (de) Verfahren zur herstellung von teilen aus aluminiumlegierung, die eine gute festigkeit bei werkstoffermuedung durch lange erwaermung behaelt
DE10142645B4 (de) Sinterteil
DE602004008134T2 (de) Dispersionsgehärtete ausscheidungshärtbare Nickel-Eisen-Chromlegierung und zugehöriges Verfahren
DE2112944A1 (de) Pulvermischung zur Herstellung von Stahlgegenstaenden nach bekannten pulvermetallurgischen Verfahren
DE2456857A1 (de) Nickelbasislegierung mit niedrigem waermeausdehnungskoeffizienten
DE69521516T2 (de) Eisen-basispulver mit chrom, molybden und mangan
DE19909810B4 (de) Warmarbeitsgesenkstahl und diesen umfassendes Bauteil für den Hochtemperatureinsatz
DE69818117T2 (de) Hochchromhaltiger, hitzebeständiger Gussstahl und daraus hergestellter Druckbehälter
DE69907896T4 (de) Kaltarbeitsstahl
DE19505074A1 (de) Fe-Cr-Legierung und Düse für Dieselmotoren
DE69213533T2 (de) Hitzebeständiger Gussstahl, Verfahren zu seiner Herstellung und daraus hergestellte Abgasanlageteile
DE3619664A1 (de) Verschleissfeste, gesinterte legierung
DE69621829T2 (de) AUSTENITISCHER SÄUREBESTÄNDIGER ROSTFREIER STAHL DER Al-Mn-Si-N-SERIE
DE69410545T2 (de) Ferritischer hitzebeständiger Gusstahl und Verfahren zu dessen Herstellung
DE69125868T2 (de) Gleitschienenteil benutzend dispersionsverstärkte Eisen-Chrom-Basis-Legierungen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection