DE2053300C3 - Ventilsitzring fur Brennkraft maschinen - Google Patents

Description

wichtsprozent Molybdän und Wolfram vorgeschlagen (deutsche Offenlegungsschrift 1 576 376, USA.-Patentschrift 2 742 356 und britische Patentschrift 779 544). Auf eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit von legiertem Grauguß gegen bleifreie Kraftstoffe ließ sich aber aus den bekannten Veröffentlichungen nicht entfernt schließen.

Eine weitere Verbesserung der vorteilhaften Wirkung erzielt man in weiterer Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung durch den Zusatz von 0,6 bis 1,2%> Nickel und/oder 0,6 bis l,2°/o Kupfer. Weiter läßt sich die Verschleißfestigkeit des erfindungs-S gemäßen Ventilsitzringes dadurch steigern, daß die Legierung 0,1 bis 0,4% Titan und/oder 0,1 bis 0,3°/o Zinn und/oder in an sich bekannter Weise 0,1 bis 0,6°/o Vanadin enihält.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ventilsitzring für Brennkraftmaschinen, der aus Grauguß mit den üblichen Gehalten an Kohlenstoff und Silizium besteht und mit

werkstone einzuaci«.», kurzer

0,5 bis 1,8 Vo Mn, Ergebnis, auch hierbei trat nach sehr kurzer

O,2bisO_;6VoP, hohe· Verschleiß auf.

1,0 bis 2,0VoCr, _1O DeV Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ha t

l!o bis 2,0% Mo ^1O _ba^^eventiiit_Zringe für Betrieb mit ble.fre.en Kraf!

legiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß stoffen zu schatten.

der Legierung Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß man

0 3 bis I 5·/. Wolf ram ^{eine etwa v hnfache} Lebensdauer des bekannten

O,j bis 1,5 /.Wolfram ₁₅ Vcntilsitzrin .-s für Brennkraftmaschinen, der aus

hinzugefügt und die Summe von Molybdän und Grauguß mn den üblichen Gehalten Or Kohlenstoß

Wolfram mindestens gleich 1,3 % ist. und Silizium, also

2. Ventilsitzring nach Anspruch 1, dadurch ge- _{c d} j _{g bis 3 0}..„ _Si kennzeichnet, daß die Legierung ^J' '

η *L t.· λ ι«. Vi- ι ι j/ j ^ao besteht und mit

0,6 bis 1,2VoNickel und/oder 0 5 bis 1 8⁰ZoMn,

0,6 bis 1,2Vo Kupfer θ',2 bis 0^6 Vo F, '

enthält. 1,0 bis 2,0VoCr,

3. Ventilsitzring nach den Ansprüchen 1 und 2, 1,0 bis 2,0% Mo dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung as

_n ,,.„...„ ,, . legiert ist, erhält, wenn man der Legierung noch

η ! w Λ . ° Γ ^un J;°5^er. . _u ,. Wolfram in Konzentrationen von 0 3 bis 1,5 Vo hinzu

0,1 bis 0,3 Vo Sn und/oder in an sich be- _{füg{ und die Leg}ierungselemente Molybdän und η ι u- nc«, χ, ^{kannter Weise} Wolfram so wählt, daß ihre Summe gleich oder grö-

O,lb.sO,6%V _{3o ßeralsli3}o_/oist.

enthält. Warum gerade Wolfram in den angegebenen Kon-

zentrationen sich so günstig auf die Verschleiß

beständigkeit von Ventilsitzringen bei Verwendung bleifreier oder gering bleihaltiger Kraftstoffe auswiiKi,

Gegenstand der Erfindung ist ein Ventilsitzring 35 ist noch nicht erforscht. Es ist zwar bereits bekannt, für Brennkraftmaschinen. Der Grauguß, wie er bei Wolfram als Legierungselement bei Stahl und Guß-Brennkraftmaschinen zur Armierung der Sitze von eisen zu verwenden, jedoch ist seine Wirkung dabei Ein- und Auslaßventilen verwendet wird, hat dabei noch so unbekannt, daß sich darüber sehr widerdie üblichen Gehalte an Kohlenstoff und Silizium, er sprüchliche Angaben finden. So fand Wolfram bei der ist in der Regel mit 0,4 bis i,5% Mangan, 0 bis 40 Erzeugung von Edelstahlen Verwendung, weil es 1,0Vo Phosphor und unter 0,16% Schwefel legiert. Sonderkarbide bildet (W. Tr ο mm er, Handbuch der Derartige Ventilsitzringe haben sich bisher im Gießerei-Technik, 1. Band, 1. Teil, Ausgabe 1959, praktischen Betrieb hervorragend bewährt. Je nach S. 74). Aber eben weil Wolfram ein starker Karbidihrer Bcanspruchungszahl ist ihre Legierung mehr bildner ist, galt es in Gußeisen als unerwünscht, da oder weniger stark. Die hohen Temperaturen, ins- 45 freie Karbide den Werkstoff verspröden und seine besondere am Auslaßventil, machen es erforderlich, Bearbeitbarkeit unter Umständen so stark herabsolche Legierungselemente in solcher Menge zum setzen, daß der Werkstoff nur noch geschliffen wer-Gußeisen zuzusetzen, daß die Ringe hohe Warm- den kann. Deshalb wurde Wolfram nur als Legiefestigkeit aufweisen. Das wurde bisher durch den Zu- rungselement von Gußeisen eingesetzt, wenn man satz von 1 bis 2% Chrom und/oder 1 bis 2% Molyb- 5° Hartguß erzeugen wolke, z. B. in Mengen von 0,25 dän erreicht. Der Verschleiß dieser Ventilsitzringe bis 10% Nickel (britische Patentschrift 421 104). war selbst nach Motorlaufzeiten von 100000 km so Ganz im Gegensatz dazu steht die Angabe, daß 1% gering, daß die Funktion des Motors dadurch in kei- Wolfram die Festigkeit von Gußeisen verbessern, aber ner Weise gestört wurde. Die Ringe waren dabei seine Härte vermindern soll (Campion nach E. Pimeist auf eine Härte von etwa 40 RC vergütet, wobei 55 wowarsky, »Hochwertiges Gußeisen«, 1958, die Anlaßtemperaturen deutlich über der Betriebs- S. 803). Bei untereutektischem Gußeisen mit weniger temperatur lagen, um im Betrieb einen zusätzlichen als 0,025% Phosphor und weniger als 0,026% Anlaßvorgang mit der sich dabei ergebenden Gefüge- Schwefel ist es bekannt, daß nahezu die dreifache änderung und Verschleißsteigerung des Ventilsitzes Menge von Wolfram eine ähnliche Wirkung zeigt wie zu verhindern. 60 die einfache Menge von Molybdän, indem es die

Die Forderung nach bleifreien Kraftstoffen im Zu- Zugfestigkeit sowie die Dehnungs- und Zähfestigkeitssammenhang mit der Gesetzgebung über die Luftver- werte erhöht (H. Mayer, Schriftreihe »Molybdänschmutzung brachten jedoch besonders an den Ventil- dienst«, Nr. 15, Januar 1968, S. 3 bis 7). sitzringen erhebliche Probleme zutage. Es zeigte sich Für die Herstellung von Ventilsitzringen hat man

nämlich, daß bei bleifreien Kraftstoffen Ventilsitz- 65 _ZUr Verbesserung der Verschleißfestigkeit auch die ringe aus Werkstoffen obiger Zusammensetzung, die Verwendung der verhältnismäßig teueren Hartsonst kaum verschlissen sind, innerhalb von wenigen metallegierungen mit 60 und mehr Gewichtsprozent Stunden so starke Verschleißraten zeigten, daß die Chrom, Nickel und Kobalt und etwa 5 bis 7 Ge-