DE2106687A1 - Friction pairing materials, especially for sliding pairings - Google Patents

Friction pairing materials, especially for sliding pairings

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DE2106687A1 DE19712106687 DE2106687A DE2106687A1 DE 2106687 A1 DE2106687 A1 DE 2106687A1 DE 19712106687 DE19712106687 DE 19712106687 DE 2106687 A DE2106687 A DE 2106687A DE 2106687 A1 DE2106687 A1 DE 2106687A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Reibpaarungsmaterial, insbesondere für Gloitpaarungen.The invention relates to a friction mating material, in particular for gloite pairings.

Bei Gleitteilen für die verschiedensten Geräte, die in der Industrie verwendet werden, werden üblicherweise folgende Eigenschaften verlangt:In the case of sliding parts for a wide variety of devices that are used in industry, the following are usually used Features required:

a) Ein Festfressen darf eigentlich nicht eintreten.a) Seizing should not actually occur.

b) Die Ver&chleiiifestigkeit muß hoch sein.b) The wear resistance must be high.

c) Die Form des einen Gleit teils muß sich dor Form des anderen Gleitteils anpassen lassen, diese erhaltene Form beibehalten und darf das Material des anderen Gleitteils nicht angreifen.c) The shape of one sliding part must match the shape of the other Adjust the sliding part, keep this shape and use the material of the other sliding part do not attack.

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Bezogen auf die bisher bekannten Legierungen für Gleitpaarungen sind diese Eingeschaftsforderungen miteinander unvereinbar, d. h. es gibt bisher keine Gleitpaarungen, die den vorstehenden drei Anforderungen genügen.Based on the previously known alloys for sliding pairs are these debts incompatible with each other, d. H. So far there are no pairings that meet the above three requirements.

Wählt man für Gleitpaarungen Metalle mit großer Härte, beispielsweise harte Chrom- und Molybdänlegierungen, also Stähle, rostfreie Stähle, "Hastelloy" und Stellit, sowie superharte Materialien, die hauptsächlich aus Wolframcarbid bestehen, oder auch keramische Substanzen, deren Hauptanteil Aluminiumoxyd ist, so stellt man fest, daß alle drei vorstehend genannten Eigenschaften nicht vorhanden sind. Bei Reib- bzw. Gleitpaarungen aus Legierungen wie rostfreier Stahl oder Hastelloy ist zwar eine ausgezeichnete Formgebung möglich, die auch beibehalten wird, jedoch werden die Anforderungen bezüglich des Festfressens und des Verschleißwiderstandes nicht erfüllt, da die Legierungen relativ weich sind. Diesen Anforderungen werden nun wiederum superharte Stoffe, wie keramische Substanzen 'und dergleichen genügen, da sie entsprechend hart sind, jedoch ist ihre Formbarkeit unzureichend. Hartmetalle mit Chrom und Molybdän, wie sie bisher verwendet werden, genügen keiner der Forderungen a} bis c) gänzlich. Dies zeigt, daß die bekannten Gleit-bzw. Reibpaarungsmaterialien immer abhängig vom Verwendungszweck gewählt werden müssen, Legierungen, die universell brauchbar sind, wurden bisher nicht bekannt.If you choose metals with great hardness for bearing couples, for example hard chrome and molybdenum alloys, ie steels, stainless steels, "Hastelloy" and stellite, as well as super hard Materials composed primarily of tungsten carbide, or Ceramic substances, the main part of which is aluminum oxide, are found to have all three of the aforementioned properties are not present. In the case of friction or sliding pairings made of alloys such as stainless steel or Hastelloy, it is true excellent shape can be obtained, which is also maintained, however, the requirements related to the seizure become and wear resistance are not satisfied because the alloys are relatively soft. These requirements are now again, super-hard materials such as ceramic substances and the like suffice because they are hard enough, but their malleability is insufficient. Hard metals with chrome and Molybdenum, as it has been used up to now, does not completely satisfy any of the requirements a} to c). This shows that the known Sliding or Friction pairing materials always depending on the intended use need to choose alloys that are universal are useful, have not been known so far.

Die· Aufgabe der vorliegenden Erfindung bef-toht deshalb darin, ein Reibpaarungsi'aterial, insbesondere für Gleitpaarungen zu schaffen, das in sehr ho.hoiii Ausmaße freß- und abriebsfest ist, hervoi-ragende Formbarkeits- und Anpassungseigenschaften bezüglich der einander entsprechenden Reibpaarmigsteile aufweist und das als Gleitteil geformt, die Gleitoberflache des anderen Gleitteils nicht angreift.The object of the present invention is therefore to create a friction pairing material, in particular for sliding pairings, which is very resistant to seizure and abrasion, has excellent formability and adaptation properties with respect to the corresponding friction pair components and which is shaped as a sliding part, does not attack the sliding surface of the other sliding part.

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Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgenmßen Reibpaarungsmaterial durch eine intermetallische Verbindung in Form einer Ni-Ti-Legierung mit 4^,5 kis 53,5 Atom-% Ti, Rest Ni, gelöst, bei welcher 1 bis '±5 % der Ni-Atome durch wenigstens eines der Elemente Fe, Mo, Co, Cr, Ta, Nb, W, Hf und V und gegebenenfalls o,5 bis 3o % der Ti-Atome durch Al und/oder Zr ersetzt sind.In the friction pairing material according to the invention, this object is achieved by an intermetallic compound in the form of a Ni-Ti alloy with 4.55 kis 53.5 atom% Ti, remainder Ni, in which 1 to ± 5 % of the Ni atoms have been replaced by at least one of the elements Fe, Mo, Co, Cr, Ta, Nb, W, Hf and V and optionally 0.5 to 30 % of the Ti atoms by Al and / or Zr.

Die anstelle der Ni-Atome eingeführten Elemente Fe, Mo, Co, Cr, Ta, Nb, W, Hf und V werden im folgenden unter "M11 zusammengefaßt , während die., die Ti-Atome ersetzenden Elemente Al und/oder Zr mit "N" bezeichnet werden.The elements Fe, Mo, Co, Cr, Ta, Nb, W, Hf and V introduced instead of the Ni atoms are summarized below under "M 11 , while the elements replacing the Ti atoms with Al and / or Zr "N" can be designated.

Stellt man aus diesem Reibpaarungsmat erial beispielsweise Gleitteile her, so zeigt sich, daß ein Fressen an den jeweiligen Gleitflächen während des Gleitvorgangs fast oder überhaupt, nicht eintritt, unabhängig davon, ob beide Gleitteile aus dem erfindungsgemäßen Reibpaarungsmaterial oder nur ein Gleitteil daraus hergestellt ist. Das erfinduiigsgemäße Reibpaarungsmaterial hat weiterhin mit den herkömmlichen Legierungen eine hohe Verschleißfestigkeit sowie eine ausgezeichnete Härte und läßt sich für die Gleitbewegung auf einfache Weise in die der Gleitfläche des Gegenreibteils entsprechende Form bringen, die auch beibehalten wird, so daß die gewünschte Kontaktierung erreichbar ist, ohne daß die Gleitfläche des Gegenreibteils einer Abnutzung ausgesetzt ist.If you put this Reibpaarungsmat erial for example Sliding parts, it can be seen that seizure on the respective sliding surfaces during the sliding process almost or at all, does not occur, regardless of whether both sliding parts are made from the friction pairing material according to the invention or only one sliding part is made from it. The friction pairing material according to the invention still has one with the conventional alloys high wear resistance as well as excellent hardness and can be brought into the shape corresponding to the sliding surface of the counter friction part for the sliding movement in a simple manner, the is also retained, so that the desired contact can be achieved without the sliding surface of the counter friction part is subject to wear and tear.

Dadurch, daß in dei erfindungsgemäßen intermetallischen Verbindung, die in Form einer binären Ni-Ti-Legierung vorliegt, die Nickelatome in dem aufgeführten Anteil durch eines -oder mehrere der Elemente M ersetzt werden, wird einmal die durch Temperaturänderungen in binären Ni-Ti-Legierungen induzierte Umwandlung, beispielsweise durch Erhitzen nach dem Kaltwalzen, vermieden, was sonst zu Abmessungs- und Formänderungen führt. Andererseits werden dadurch die Verschleißfestigkeit und der Widerstand gegen Fressen erhöht.The fact that in the intermetallic compound according to the invention, which is in the form of a binary Ni-Ti alloy, the nickel atoms in the listed proportion by a -or several of the elements M are replaced, once the one induced by temperature changes in binary Ni-Ti alloys Conversion, for example by heating after cold rolling, avoided, which would otherwise lead to changes in dimensions and shape. On the other hand, the wear resistance and the Resistance to eating increased.

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Von den Elementen M, welche zur Vermeidung der Umwandlung die Ni-Atome ersetzen sollen,eignet sich besonders gut Fe, wobei dieser Effekt in der Reihenfolge Mo, Co1 Cr, Ta, Nb, W, ilf und V abnimmt. Für die Verbesserung des Widerstandes gegenüber Fressen und Verschleiß eignet sich Cr besonders, wobei dieser Effekt wiederum in der Reihenfolge Mo, Co, Fe, W, Ta, Nb9 Uf und V abnimmt. Der Widerstand gegenüber Verschleiß und Festfressen kann weiterhin dadurch verbessert werden, daß Ti-Atome in dem angeführten Anteil durch eines der Elemente N oder durch die Elemente N ersetzt werden, wenn bereits 1 bis 45 % der Ni-Atome durch M ersetzt sind. Da jedoch mit zunehmendem Prozent" £.atz des Ersetzens von Ti-Atomen durch die Elemente N die Formbarkeit der Legierungen verringert wird, wird die obere Grenze auf 3° °/° festgelegt 9 um eine Warm- und Kaltbearbeitung noch zu ermöglichen.Of the elements M, which are intended to replace the Ni atoms in order to avoid the conversion, Fe is particularly suitable, this effect decreasing in the order Mo, Co 1 Cr, Ta, Nb, W, ilf and V. Cr is particularly suitable for improving the resistance to scuffing and wear, with this effect again decreasing in the order Mo, Co, Fe, W, Ta, Nb 9 Uf and V. The resistance to wear and seizing can be further improved by replacing Ti atoms in the stated proportion with one of the elements N or with the elements N if 1 to 45 % of the Ni atoms have already been replaced by M. However, since the formability of the alloys is reduced as the percentage of replacement of Ti atoms by the elements N increases, the upper limit is set at 3 ° / ° 9 in order to still allow hot and cold working.

Um die Bearbeitbarkeit des erfindungsgemäßen Materials zu verbessern, bevorzugt man einen Ti-Gehalt von 47 bis 51 Atom-?», insbesondere 49 bis 51 Atom-Jo und ersetzt vorzugsweise 1 bis 3o %, insbesondere 1 bis 2o Ji.der Ni-Atome durch M. Falls ein Teil der Ti—Atome durch N ersetzt werden, bevorzugt man, o,5 bis Io % und insbesondere o,5 bis 5 % der Ti—Atome auszutauschen. In order to improve the machinability of the material according to the invention, a Ti content of 47 to 51 atomic Ω, in particular 49 to 51 atomic Ω, is preferred and 1 to 30%, in particular 1 to 20%, of the Ni atoms are replaced by M. If some of the Ti atoms are replaced by N, it is preferred to replace 0.5 to 10 % and in particular 0.5 to 5 % of the Ti atoms.

Um den Widerstand gegen Festfressen zusammen mit der Bearbeit— barkeit des erfindungsgemäßen Materials zu verbessern, beträgt der Ti-Gehalt 4? bis 51 Atom-%. Man ersetzt dann 1 bis 3o % der Ni->Atome durch eines oder mehrere der Elemente Fe, Mo, Co und/ oder Cr. Zur gleichzeitigen Verbesserung der Bearbeitbarkeit, des Widerstandes gegenüber Fressen und der Verschleißfestig~ keit wählt man einen Ti-Anteil von 49 bis 51 Atoni-?S und ersetz-t 1 bis 2o % der Ni-Atome durch eines oder mehrere der Elemente Fe, Mo und/oder Co sowie erforderlichenfalls o»5 bis 5 % der Ti-Atome durch Cr und/oder Al.In order to improve the seizure resistance together with the machinability of the material of the present invention, the Ti content is 4? up to 51 atomic%. Then 1 to 30 % of the Ni atoms are replaced by one or more of the elements Fe, Mo, Co and / or Cr. To improve the machinability, the resistance to scuffing and the wear resistance at the same time, a Ti content of 49 to 51 atoms is selected and 1 to 20 % of the Ni atoms are replaced by one or more of the elements Fe, Mo and / or Co and, if necessary, from 5 to 5 % of the Ti atoms by Cr and / or Al.

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Optimaleigenschaften erhält man bei Reibpaarungen dann, wenn der Ti-Anteil 49 bis 51 Atom-% beträgt und 1 bis 2p % der Ni-Atome durch Cr und Mo in einem Verhältnis von Cr/Mo > 1 und gegebenenfalls o,5 bis 5 % der Ti-Atome durch Al und/oder Zr ersetzt werden.Optimal properties are obtained with friction pairings when the Ti content is 49 to 51 atom% and 1 to 2p % of the Ni atoms through Cr and Mo in a ratio of Cr / Mo> 1 and optionally 0.5 to 5 % of the Ti atoms are replaced by Al and / or Zr.

Die guten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Reibpaarungsraa» terials beruhen darauf, daß die erfindungsgemäße Legierung eine intermetallische Verbindung ist, bei welcher die Atombindung sich im allgemeinen von der der Metalle und der Le« gierungen wesentlich untei'scheidet. Bei Metallen und Legierungen haben die Atome die sogenannte Metallbindung, d. h. die Elektronen in der Elektronenschale des Atoms können sich, wenn sie ihre Bahn um das Atom verlassen, frei in dem Kristall be~ wegen. Infolge der Anziehung zwischen diesen freien Elektronen und den regelmäßig eingeordneten Metallionen kann die feste Form beibehalten werden. Durch das Freiwerden der Elektronen in diesem Verband wird die Bindung unter den Atomen nicht aufgehoben, selbst wenn die Relativlagen der Atome in beträchtlichem Ausmaß verändert werden. Infolge dieser Bindung haben die Metalle und Legierungen im allgemeinen eine Plastizität bzw. Formbarkeit. Da die Bindung zwischen den Atomen auf die vorstehende Bindungsart beschränkt ist, stehen Verschleißwiderstand und Härte solcher Metalle und Legierungen in einer bestimmten Wechselbeziehung, wobei im allgemeinen gilt, daß die Härte umso höher liegt, je höher der Verschleißwiderstand ist.The good properties of the friction pairing according to the invention » terials are based on the fact that the alloy according to the invention is an intermetallic compound in which the atomic bond generally differs substantially from that of metals and alloys. With metals and alloys the atoms have the so-called metal bond, i.e. H. the Electrons in the electron shell of the atom can move freely in the crystal when they leave their orbit around the atom because. As a result of the attraction between these free electrons and the regularly arranged metal ions, the solid form to be kept. The release of the electrons in this association does not break the bond between the atoms, even if the relative positions of the atoms are changed to a considerable extent. As a result of this bond, the metals have and alloys in general have plasticity or formability. Because the bond between atoms is based on the above Bond type is limited, wear resistance and hardness of such metals and alloys are in a certain Interrelationship, with the general rule that the The higher the wear resistance, the higher the hardness.

Im Gegensatz dazu ist bei dem erfindungsgemäßen Reibpaarungsmaterial die Bindungsart zwischen den Atomen anders, da neben der Bindung durch freie Elektronen eine wesentliche kovalente Bindung zwischen den Atomen besteht. Das bedetitet, daß die Eigenschaften des erfiridungsgemKßen Materials der Wechselbe-* Ziehung zwischen Verschleißfestigkeit und Härte nicht unterworfen sind, d. h. das erfindungsgemäße Material hat, was beiIn contrast, in the friction pairing material according to the invention The type of bond between the atoms is different, since in addition to the bond through free electrons there is an essential covalent bond There is a bond between the atoms. That means that the Properties of the material according to the invention of the interchangeable * Drawing between wear resistance and hardness are not subject, d. H. the material according to the invention has what at

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Metallen und Legierungen der herkömmlichen Art nicht der Fall ist, viele spezifische Eigenschaften, einschließlich eines ausgezeichneten Widerstandene gegenüber Fressen, der mit der metallischen Erscheinungsform gepaart ist.Metals and alloys of the conventional type does not have many specific properties, including an excellent one Resistant to seizure with the metallic Appearance is paired.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.The present invention will be explained with reference to the accompanying drawings explained in more detail.

Fig. 1 zei.gt ein Dreistoffdiagramm der Komponenten Ni, Ti, M.Fig. 1 shows a three-component diagram of the components Ni, Ti, M.

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm einen Vergleich von Verschleißwerten von rostfreit;n j '.ahl und Titan mit dem erfindungsgemäßen Material.2 shows in a diagram a comparison of the wear values of stainless steel; n j '.ahl and titanium with that according to the invention Material.

Der in Fig. 1 in einem ternären Phasendiagramra der Stoffe Ni, Ti und M gezeigte Zusammensetzungsbereich des erfindungsgemäs« sen Materials liegt in einem Viereck, das man durch die Verbindung der Punkte A, B, C und D durch gerade Linien erhält. Die Zusammensetzung im Punkt A beträgt. 45,5 Atom-Ji Ti, ο, 55 Atom-% M, Rest Ni, im Punkt B 53,5 Atom-% Ti, ο,47 Atom-/» M, Rest Ni, im Punkt C 53,5 Atom-Ji Ti, 2o,9 Atom-% M, Rest Ni und im Punkt D 45,5 Atom-Sa Ti, 24,5 Atoni-% M1 Rest Ni.The composition range of the material according to the invention, shown in a ternary phase diagram of the substances Ni, Ti and M in FIG. 1, lies in a rectangle which is obtained by connecting the points A, B, C and D with straight lines. The composition in point A is. 45.5 atom- Ji Ti, ο, 55 atom-% M, remainder Ni, in point B 53.5 atom-% Ti, ο, 47 atom- / »M, remainder Ni, in point C 53.5 atom- Ji Ti, 2o, 9 atomic% M, remainder Ni and at point D 45.5 atomic Sa Ti, 24.5 atomic% M 1 remainder Ni.

Links von der Linie AD liegt ein Bereich mit einer spröden und zur Lösung der erfj iidungsgemäßen Aufgabe ungeeigneten, intermetallischen Verbindung Ni Ti1 während rechts von der Linie BC eine ebenfalls spröde und unbrauchbare intermetallische Verbindung NiTin liegt, die beide sich in einer Sekundärphase abscheiden, wodurch die Formbarkeit des Materials verringert und die Warm- und Kaltbearbeitbarkeit des Materials beeinträchtigt wird. Unter der Linie AB wird die Wirkung, die durch das Ersetzen eines Teils der Ni-Atome durch M eintritt, gering. Über der Linie CD werden nicht nur die Eigenschaften der Legierungen einer Zusammensetzung nahe NiTi verringert, sondern es verschlechtert sich auch die Formbarkeit und eine Warm- und Kaltbearbeitung wird schwierig. To the left of the line AD there is an area with a brittle intermetallic compound Ni Ti 1 which is unsuitable for solving the task according to the invention, while to the right of the line BC there is a likewise brittle and unusable intermetallic compound NiTi n , both of which are deposited in a secondary phase, thereby reducing the formability of the material and impairing the hot and cold workability of the material. Below line AB is the effect of Ni atoms occurs by the replacement of a portion of M is low. Not only the properties of the alloys to reduce a composition close NiTi on the line CD, but also deteriorates the formability and a hot and cold working is difficult.

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In Fig. 2 ist das Ergebnis eines Verschleißversuchs gezeigt, der in dem Prüfgerät nach Ohgoshi ausgeführt wird. Der Abriebswiderstand des erfindungsgemäßen Materials wird mit dein von Titan und von einem rostfreien Stahl (SUS 27) verglichen, welche beide eine ähnliche Härte wie das erfindungsgemäße Material haben.In Fig. 2 the result of a wear test is shown, which is carried out in the Ohgoshi tester. The abrasion resistance of the material according to the invention is with your of titanium and of a stainless steel (SUS 27), which both have a similar hardness as the material according to the invention to have.

Bei dem genannten Versuch ändert sich der Mechanismus des Abriebs mit der Dreh- bzw. Umfangsgeschwindigkeit des Gleitrings. Wie beispielsweise durch die für Titan eingetragene Kurve gezeigt ist, kommt man mit zunehmender Umfangsgeschwindigkeit von einer Zone mit "Oxydatioiisabriet" i.c t geringer Steigung in eitie Zone mit "Abrieb auf blanke Oberfläche" bei steilem Anstieg schließlich zu einer Zone mit"Schmelzabrieb", wo die Steigung wieder geringer ist. Man sieht, daß das erfindungsgemäße Material in dem in Fig. 2 gezeigten Geschwindigkeitsbereich weder die Zone mit "Abrieb auf blanke Oberfläche" noch die Zone erreicht, wo die Oberfläche des Materials durch direkten Kontakt mit dem Gleitring weggerissen wird.In the experiment mentioned, the mechanism of abrasion changes with the rotational or circumferential speed of the sliding ring. As shown, for example, by the curve entered for titanium, the higher the peripheral speed from a zone with "Oxydatioiisabriet" i.c t less Incline in one zone with "Abrasion on bare surface" steep ascent finally to a zone with "melt abrasion", where the slope is lower again. It can be seen that the inventive Material in the speed range shown in Fig. 2 neither the zone with "abrasion on bare surface" still reaches the zone where the surface of the material is torn away by direct contact with the sliding ring.

Die Zunahme der Umfangsgeschwindigkeit bedingt einen Temperaturanstieg der Reibungsoberfläche. Man kann deshalb davon ausgehen, daß der- Mechanismus des Abriebs auf bzw. an der blanken Oberfläche identisch zu dem Mechanismus des Fressens bzw. Festfressens ist. Die in Fig. 2 gezeigten Versuchsergebnisse zeigen somit, daß das erfindungsgemäße Material in wesentlich geringerem Maße als herkömmliche Materialien oder überhaupt tiicbt zum Fressen neigt und deshalb für wesentlich stärkere Beanspruchungen eingesetzt werden kann.The increase in peripheral speed causes a rise in temperature the friction surface. One can therefore assume that the mechanism of abrasion on or on the bare Surface is identical to the mechanism of seizure or seizure. The experimental results shown in Fig. 2 show thus that the material according to the invention in much less Dimensions than conventional materials or works at all tends to eat and therefore for much greater stress can be used.

Wie bereits erwähnt, nimmt man an, daß die ausgezeichnete Verschleißfestigkeit des erfindungsgemäßen Materials auf das gleichzeitige Vorhandensein einer kovalenten Bindung, derenAs mentioned earlier, it is believed to have excellent wear resistance of the material according to the invention on the simultaneous presence of a covalent bond, whose

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Bindungskraft stark genug ist, um dem Material die Festigkeit zu geben, und einer metallischen Bindung zurückzuführen ist, von der Plastizität bzw. Formbarkeit kommt. Weiterhin besteht neben den Eigenschaften, daß das erfindungsgetnäße Material fest, zäh und im hohen Maße abriebsfest ist, das Merkmal, daß die Gleitoberfläche sich leicht an die Form der Gleitfläche des Gleitpartners anpaßt bzw. anpassen läßt, so daß man einen vollkommenen Kontakt an der ganzen Oberfläche erhält, wobei dcis Material die Oberfläche des Gegenteils nicht angreift. Dieses Merkmal ist darauf zui'ückzuführea, daß das Verhältnis von Streckgrenze zu Bruchfestigkeit des Materials sehr gering ist im Vergleich zu üblichen hochfesten Legierungen, was ebenfalls auf die Koexistenz der verschiedenen Bindungsarien zurückzuführen ist. Das erfindungsgemäße Material ist somit für einen universellen Gebrauch geeignet, was mit herkömmlichen Materialion bisher nicht erreichbar war.The binding force is strong enough to give the material its strength to give, and is due to a metallic bond, comes from plasticity or malleability. In addition to the properties, there is also the fact that the material according to the invention is strong, tough and to a high degree wear-resistant, the feature that the sliding surface easily adapts to the shape of the sliding surface of the sliding partner adjusts or can be adjusted so that one obtains perfect contact over the entire surface, with dcis Material does not attack the surface of the opposite. This characteristic is due to the fact that the ratio of the yield strength compared to the breaking strength of the material is very low to common high-strength alloys, which is also on the coexistence of the different binding arias is due. The material according to the invention is thus for a universal Suitable for use, which was previously not achievable with conventional materialion.

Intermetallische Verbindungen und Stoffe, die als Hauptbestandteil eine intermetallische Verbindung enthalten, sind im allgemeinen hart und spröde und lassen in vielen Fällen ein günstiges Verformungsvermögen bzw. Duktilität und ein geschmeidiges Verhalten bzw. eine günstige KaJtverformbarkeit vermissen, so daß ihre plastische Bearbeitung nicht möglich ist. Die Verwendung ist somit auf Anwendungsgebiete, wie die Herstellung von Magneten, Halbleitern und dergleichen begrenzt, wo die Brauchbarkeit durch die besonderen Eigenschaften bedingt wird. Die Verwendung dieser Stoffe für die Herstellung von Geräten und Teilen, bei welchen mechanische und chemische Eigenschaften gefordert werden, ist äußerst selten.Intermetallic compounds and substances as the main component containing an intermetallic compound are generally hard and brittle and in many cases leave a favorable deformability or ductility and a pliable Lack of behavior or favorable ductility, so that their plastic processing is not possible. The usage is thus limited to areas of application such as the manufacture of magnets, semiconductors and the like, where the Usability is conditioned by the special properties. The use of these substances for the manufacture of devices and parts, which have mechanical and chemical properties is extremely rare.

Obwohl nun das erfindungsgemäße Reibpaarungsmalerial als Hauptbestandteil eine intermetallische Verbindung hat, weist es eine außerordentlich hohe Plastizität bzw. Formbarkeit auf, kann leicht zu Gleitteiieri mit irgendeiner gewünschten Form,Although the friction pairing material according to the invention is now the main component has an intermetallic compound, it has an extremely high plasticity or malleability, can easily be made into sliding eggs with any desired shape,

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beispielsweise zu Stangen, Scheiben, Ringen, Büchsen und dergleichen durch verschiedene spanabhebende Bearbeitungsverfahren verarbeitet werden und darüber hinaus durch Pressen, Hämmern, Walzen usw. warm oder kalt plastisch verformt werden. Die Herstellungskosten der Teile aus erfindungsgeniäßem Material sind deshalb gleich oder geringer als die bei der Herstellung von Reibpaarungsteilen aus bekannten Materialien anfallenden. Dabei wird eine Umwandlung durch Temperaturänderungen, wie sie bei den bekannten Materialien auftritt und zu beträchtlichen Änderungen der physikalischen und mechanischen Eigenschaften im Arbeitstemperaturbereich führt, was wiederum die Ursache für die Änderungen in Maß und Form beim Erhitzen nach der Kaltbearbeitung ist, verhindert.For example, to bars, discs, rings, bushings and the like by various machining processes processed and furthermore plastically deformed by pressing, hammering, rolling, etc., hot or cold. The manufacturing costs of the parts made from material according to the invention are therefore the same as or less than those used in the manufacture of friction pairing parts from known materials. In this case, a conversion due to temperature changes, as occurs with the known materials and to considerable changes in physical and mechanical Properties in the working temperature range leads to what in turn the cause of the changes in measure and shape when heated after cold working is prevented.

Anhand der nachstehenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail on the basis of the examples below.

BEISPIEL 1EXAMPLE 1

Die in Tabelle 1 angeführten erfindungsgemäßen Materialien werden in einem Graphitgefäß bei etwa l'ilo C durch Induktionsheizung bei einem Vakuum von2 bis 5 x Io nun Hg geschmolzen und die Schmelzen vergossen. Daran schließt sich eine Warmbearbeitung in der Reihenfolge Pressen, Hämmern und Walzen bei 93o bis 7oo C an, so daß man Bleche mit einer Stärke von 5 mm erhält, deren Zugfestigkeit und o,2 %-Streckgrenze gemessen werden, Die Ver&nchsergebnisse sind in Tabelle 1 denen von herkömmlichen Stoffen gegenübergestellt.The materials according to the invention listed in Table 1 are melted in a graphite vessel at about l'ilo C by induction heating at a vacuum of 2 to 5 × 10 Hg and the melts are poured. This is followed by hot working in the sequence of pressing, hammering and rolling at 93o to 700C, so that sheets with a thickness of 5 mm are obtained, the tensile strength and 0.2% yield strength of which are measured. The results are shown in the table 1 contrasted with those of conventional fabrics.

109837/1036109837/1036

üB687üB687

-Io --Io -

TiTi TABELLETABEL 4V4V i8 , 5Tii8, 5Ti 11 0,2 %
Streck
grenze,,
kg/ mm
0.2 %
Stretch
border,,
kg / mm
Streckgrenze/
Zugfestig
keit
Stretch limit/
Tensile strength
speed
Materialmaterial Zusammensetzungcomposition litlit IMo 5oTiIMo 5oTi Zug
festig
keit o
kg/mai"
train
firm
speed o
kg / may "
9191 o,93o, 93
6Al6Al ι ino 5 ο Tiι ino 5 ο Ti 9898 5757 o,8lo, 8l herkömmconventional StelStel 5oTi5oTi 7o7o 9393 Ο.89Ο.89 lichlich hochfesthigh Strength er Stahlhe stole 5oTi5oTi Io5Io5 5555 o, 44o, 44 5o,5o, IFe I IFe I 126126 6363 o,51o, 51 erfininvent 42,42, ,5Fe, 5Fe 123123 5454 o,57o, 57 dungs
gemäß
dungs
according to
47,47, ,5Fe, 5Fe 9595 4545 o,49o, 49
,5 Ni, 5 Ni IMoIMo 9292 4949 0,510.51 ,5Ni 6, 5Ni 6 IMoIMo 9797 ,5Ni .1, 5Ni .1 4oNi 9Co4oNi 9Co ii 8Crii 8Cr

Wie aus Tabelle 1 zu ersehen ist, ist bei dem erfindungsgemäßeii Material das Verhältnis von Streckgrenze zu Bruchfestigkeit verglichen mit den herkömmlichen Stoffen sehr gering. Diese Eigenschaft zeigt, daß das erfindungsgemäße Material leicht mit relativ kleiner Spannung verformt werden kann, während das Material sehr fest ist, was für die gute Formbarkeit ausschlaggebend ist.As can be seen from Table 1, the inventive egg Material compared the ratio of yield strength to breaking strength very little with conventional fabrics. This property shows that the material according to the invention is easy with relatively can be deformed at low stress, while the material is very strong, which is crucial for good formability is.

BEISPIEL 2EXAMPLE 2

5 mm5 mm

starke Bleche aus erfindungsgemäßeii Materialien, deren Zusammensetzung in Tabelle 2 gezeigt ist, werden wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt, von einer Oxydkruste durch Sandstrahlen befreit und in einer wässerigen Lösung mit Io % Salpetersäure und Io % Fluorwasserstoffsäure blankgebeizt. Aus den Blechen werden quadratische Stücke mit einer Kanten Länge von 3o mm herausgeschnitten und ihre Oberflächen mit Schmirgelpapier und einer Schwabbelscheibe auf eine Genauigkeit von 4Strong sheets of materials according to the invention, the composition of which is shown in Table 2, are produced as described in Example 1, freed from an oxide scale by sandblasting and pickled brightly in an aqueous solution with 10% nitric acid and 10% hydrofluoric acid. Square pieces with an edge length of 30 mm are cut out of the metal sheets and their surfaces are cut to an accuracy of 4 with emery paper and a buffing wheel

109837/1036109837/1036

bcjcirboj tet . Mit diesen Stücken wird dann der Abriebsversuch in der A.briebsvcrsuchsanordnung nach Ohgoshi durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.bcjcirboj tet. These pieces are then used for the abrasion test in carried out according to the Ohgoshi test arrangement. The results are shown in Table 2.

Der Versuch geht so vor sich, daß jedes der quadratischen Probestücke parallel zur Drehachse des Gleitrings angeordnet wird, der aus einem Schnellschnittstahl mit einem Durchmesser von 3o mm und einer Stärke von 3 i-un hergestellt ist. Der Ring wird gegen die Oberfläche der Probe mit unterschiedlichen Drucken angedrückt, wobei man ihn mit einer festgelegten Drehzahl darauf gleiten läßt. Die Breite der auf der Oberfläche der Probe hervorgerufenen Riefen wird gemessen und die Menge des spezifischen Abriebs nach der FormelThe test proceeds so that each of the square specimens is arranged parallel to the axis of rotation of the sliding ring, which is made of a high-speed steel with a diameter of 3o mm and a thickness of 3 i-un is made. The ring will against the surface of the sample with different pressures pressed, allowing it to slide at a fixed speed. The width of the on the surface of the sample evoked grooves is measured and the amount of specific Abrasion according to the formula

Ws = B · b 3 / 8 · rP 1 bestimmt, ο ooWs = B · b 3/8 · rP 1 determined, ο oo

wobei Ws die Menge des spezifischen Abriebs, B eine Konstante, b die Breite der Reibungsriefe, r der Radius- des Glei't ringes, P der Druck, mit dem der Ring gegen die Probe gepreßt wird, 1 der Gleitweg, berechnet aus Umfang mal Anzahl der ausgeführten Umdrehungen sind. Bei dem vorliegenden Versuch betragen die Werte für B - 3 j °5 j r = 3° nun, P =6,5 kg/cm , 1 = 2oo mm,where Ws is the amount of specific abrasion, B is a constant, b the width of the friction grooves, r the radius of the sliding ring, P is the pressure with which the ring is pressed against the specimen, 1 is the sliding path, calculated from the circumference times the number of performed Revolutions are. In the present experiment, the values for B - 3 j ° 5 j r = 3 ° now, P = 6.5 kg / cm, 1 = 2oo mm,

109837/1036109837/1036

TABELLETABEL

210B687210B687

Materialmaterial

Zusammensetzung Relcitive Abriebsmengen χ lo" bei einer Abriebsgeschwindigkeit inComposition Relcitive Abrasion Amounts χ lo "at an abrasion speed in

m/s von 1,4 3,6 m / s of 1.4 3.6

•H
U
•H
U

5Fe 5oTi
4oNi loFe poTi 4 ο,5Mo 5oTi
5Fe 5oTi
4oNi loFe poTi 4o, 5Mo 5oTi

5Mo 5oTi
4oNi loMo 5oTi I5M0 5oTi 5Co 5oTi
4oNi loCo 5oTi
5Mo 5oTi
4oNi loMo 5oTi I5M0 5oTi 5Co 5oTi
4oNi loCo 5oTi

o,5Cr 5oTi ICr. 5oTi 48Ni 2Cr 5oTi 45Ni 5Cr 5oTi 4oNi loCr'5oTi 35Ni 15Cr 5oTi 3oNi 2oCr 5oTi 5Cr 49Ti 5Cr 45Ti 5Cr 4oTi loZr 5Cr 47Ti 5Cr 52 Tio, 5Cr 5oTi ICr. 5oTi 48Ni 2Cr 5oTi 45Ni 5Cr 5oTi 4oNi loCr'5oTi 35Ni 15Cr 5oTi 3oNi 2oCr 5oTi 5Cr 49Ti 5Cr 45Ti 5Cr 4oTi loZr 5Cr 47Ti 5Cr 52 Ti

, 5Fe IMo 5oTi 47,5Ni IMo 1,5Co 5oTi 48 Ni IMo ICr 5ο Ti 4oNi 5Mo 5Cr 5oTi 4oNi 8Mo 2Cr 49Ti IZr 47,5Ni 1,5Fe IMo 45Ti, 5Fe IMo 5oTi 47.5Ni IMo 1.5Co 5oTi 48 Ni IMo ICr 5ο Ti 4oNi 5Mo 5Cr 5oTi 4oNi 8Mo 2Cr 49Ti IZr 47.5Ni 1.5Fe IMo 45Ti

1,5Fe IMo 4oTi loAi , 1,5Fe IMo 4oTi 5Zr 5AI 48,5Ni 1,5W 5oTi 5Ta 5oTi1,5Fe IMo 4oTi loAi, 1,5Fe IMo 4oTi 5Zr 5AI 48.5Ni 1.5W 5oTi 5Ta 5oTi

5oTi 109837/10365oTi 109837/1036

IZr 5ZrIZr 5Zr

48Ni48Ni

2,3 2,2 2,3 2,0 2,2 1,9 2,1 2,o 2,3 2,o 1,9 2,2 1,8 1,7 1,6 2,5 2,5 2,4 2,0 2,3 2,2 2,1 2,o 1,8 1,9 2,3 2,1 2S2 2,o 2,1 2,42.3 2.2 2.3 2.0 2.2 1.9 2.1 2, o 2.3 2, o 1.9 2.2 1.8 1.7 1.6 2.5 2, 5 2.4 2.0 2.3 2.2 2.1 2, o 1.8 1.9 2.3 2.1 2 S 2 2, o 2.1 2.4

68 60 58 22 Io68 60 58 22 Io

24 1124 11

61 54 23 1561 54 23 15

7 5 57 5 5

14 12 Io14 12 Io

1313th

1616

3131

1515th

24 9 924 9 9

29 25 2629 25 26

51 2851 28

3333

2 10668?2 10668?

Materialmaterial

ZusaramensetzungComposition

Relative AbriebsmengenRelative amounts of abrasion

χ Io bei einer Abriebsgeschwindigkeit in χ Io at an abrasion speed in

m/s vonm / s from

3,63.6

erf i ladung sgemäß according to the charge

5oTi i 5V 5oTi5oTi i 5V 5oTi

2,2
2,3
2.2
2.3

29 3129 31

herkömm lichconventional

Titantitanium 572572 rostfreier Stahlstainless steel 167167 Hastelloy CHastelloy C 124124 StellitStellite 3838

763 198 180763 198 180

Tabelle 2 zeigt, daß das erfindungsgemäße Material bezüglich des Verschleißwiderstandes den bekannten Materialien in hohem Ausmaß überlegen ist und daß der Verschleißwiderstand durch Ersetzen eines Teils der Nl- und Ti-Atome durch Elemente M bzw. N verbessert wird.Table 2 shows that the material according to the invention with respect to the wear resistance is superior to the known materials to a large extent and that the wear resistance by Replacing part of the Nl and Ti atoms with elements M and N, respectively, is improved.

Diese Verbesserung ist beim Ersetzen durch Cr-Atome am größten, worauf Mo, Ta und Nb folgen. Das beste Ergebnis erzielt man bei einer Kombination von Cr und Mo. Bezüglich des Einflusses der Menge an M und N ergibt sich, daß, wähl'end sich in der Oxydationsabriebszono, wo die Reibungsgeschwindigkeit niedrig ist, fast kein Unterschied beobachten Laßt, in der Abriebszone auf blanke Oberfläche, wo die Abriebsgeschwindigkeit hoch ist, die Wirkung durch das Ersetzen in der Nähe von 0,5 % beginnt und der Betrag des spezifischen Abriebs sich mit. zunehmendem Austauschanteil bis zur Höhe von 3° % verringert.This improvement is greatest when replaced with Cr atoms, followed by Mo, Ta and Nb. The best result is obtained with a combination of Cr and Mo. With regard to the influence of the amount of M and N, it can be seen that, when selected in the oxidative wear zone, where the friction speed is low, almost no difference can be observed in the wear zone on bare surface, where the abrasion speed is high, the effect of the replacement begins in the vicinity of 0.5% and the amount of specific abrasion increases with. increasing exchange rate up to 3 ° % .

Da die Erhöhung der Reibungsgeschwindigkeit einen Temperaturanstieg der Reibungsoberfläche zur Folge hat, zeigt sich bei diesem Beispiel, daß sich die Temperatur, wo der Oxydations-Because the increase in the friction speed increases the temperature the friction surface results in, is shown at this example shows that the temperature where the oxidation

109837/1036109837/1036

Ί1Ü6687 Ί 1Ü6687

-Ik--Ik-

abrieb in den Abrieb auf blanke Oberfläche übergeht, zur Seite der höheren Temperatur hin verschiebt, wenn die Ni-Atorac durch M und die Ti-Atome durch N ersetzt werden.Abrasion turns into abrasion on the bare surface, shifts to the side of the higher temperature when the Ni-Atorac is replaced by M and the Ti-atoms by N.

Da das Fressen als Abreißen der Reibungsoberfläche durch Abrieb betrachtet werden kann, entspricht das Fressen dem Abrieb auf blanke Oberfläche, so daß das Ersetzen von Ni- und Ti- Atomen durclM bzw. N dem Fressen entgegenwirkt und es verhindert. Die Ergebnisse dieses Beispiels zeigen, daß das erfindungsgemäße Material kaum zum Fressen neigt und deshalb für weitaus härtere Arbeitsbedingungen als herkömmliche Materialien geeignet ist.Since the seizure can be considered as tearing of the friction surface by abrasion, the seizure corresponds to the abrasion on bare surface, so that the replacement of Ni and Ti atoms and N durclM counteracts the seizure and prevents it. The results of this example show that the material according to the invention has little tendency to seize and is therefore suitable for far more severe working conditions than conventional materials.

Beispiel 3Example 3

Aus erfindungsgeinäßem Material mit den in Tabelle 3 gezeigten Zusammensetzungen werden Stäbe mit einem Durchmesser von 22 mm nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, aus dem Zylinder mit 2o mm Außendurchmesser, 16 «im Innendurchmesser und 5o mm Höhe durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt werden. Die Abriebseigenschaften werden in einer Anordnung nach Suzuki festgestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 den Versuchswerten von Probekörpern aus herköomLiehen Materialien gegenübergestellt.Made from material according to the invention with those shown in Table 3 Compositions are rods with a diameter of 22 mm produced according to the method described in Example 1, from the cylinder with an outer diameter of 20 mm and an inner diameter of 16 " and 50 mm height made by machining will. The abrasion properties are in an arrangement determined according to Suzuki. The results are shown in Table 3 Test values of test specimens made from traditional borrowed materials juxtaposed.

Der Versuch wird so ausgeführt, daß zwei zylindrische Versuchsstücke mit den genannten Abmessungen konzentrisch vertikal so angeordnet werden, daß ihre Stirnflächen miteinander ganz in Berührung stehen. Dabei wird unter einem konstanten Berührungsdruck das eine Probestück mit einer bestimmten Geschwindigkeit gedreht, während das andere lagefest ist. Nach diesem, über einen bestimmten Zeitraum ausgeführten Gleiten wird die Gewichtsänderung eines jeden Probestücks gemessen, um die Abriebsmenge festzustellen. Als Versiichsbedinguiigen werdenThe test is carried out in such a way that two cylindrical test pieces with the dimensions mentioned are arranged concentrically vertically so that their end faces are completely in contact with one another. One sample is rotated at a certain speed under constant contact pressure, while the other is fixed in position. After this, carried out over a specific period sliding the weight change is measured of each test piece to determine the abrasion amount. Be as insurance conditional

109837/1036109837/1036

gewählt: Belastung 2,5 kg/cm", Drehzahl 275 Upm, Anzahl der ausgeführten Umdrehungen 3°ooo.selected: load 2.5 kg / cm ", speed 275 rpm, number of completed revolutions 3 ° ooo.

Weiterhin wird das Aussehen der Gleitoberfläche mit Hilfe eines Vergrößerungsglases oder eines Mikroskopes gepinift, um das Stadium des Fressens oder der Übereinstimmung bzw. Anpassung festzustellen. Das Zeichen "0" in Tabelle 3 steht dafür, daß die Gleitfläche durchgehend glänzend bzw. spiegelblank ist und keinerlei Fressen festzustellen ist. Das Zeichen "Y" zeigt, daß ein leichtes Fressen vorliegt, das auf der ganzen oder mir auf einem Teil der Gleitfläche festzustellen ist. Das Zeichen "X" bedeutet, daß auf der ganzen Gleitfläche ein intensives Fressen festgestellt werden kann.Furthermore, the appearance of the sliding surface is made with the help using a magnifying glass or microscope determine the stage of feeding or conformity or adaptation. The character "0" in Table 3 stands that the sliding surface is glossy or mirror-like throughout and that no seizure can be detected. The sign "Y" shows that there is a slight seizure that can be seen on all or part of the sliding surface is. The sign "X" means that intensive seizure can be determined on the entire sliding surface.

Aus Tabelle 3 ergibt sich eindeutig, daß der Abrieb des' erfindungsgemäßen Materials unabhängig vom Material des Reibpartners wesentlieh geringer ist als der bei herkömmlichen Materialien feststellbare« und daß der Abrieb von herkömmlichen Materialien dadurch verx'ingert werden kann, daß ein Reibpartner des Reibungspaares aus erfindungsgemäßem Material hergestellt ist.From Table 3 it is clear that the abrasion of the 'invention Material, regardless of the material of the friction partner, is substantially less than that of conventional ones Materials detectable «and that the abrasion of conventional Materials can be increased by the fact that a friction partner of the friction pair is made of material according to the invention is made.

109837/ 1036109837/1036

TABELLE 3TABLE 3

ReibpaarungFriction pairing

Zusammensetzung der Teile (A, B)
der Reibpaarung
Composition of parts (A, B)
the friction pairing

Abrieb in mgAbrasion in mg

Aussehen der GleitflächeAppearance of the sliding surface

A + BA + B

aus herkömmlichen
Legierungen
from conventional
Alloys

Titantitanium

rostfreierstainless

Stahl (SUS27)Steel (SUS27)

Hastelloy CHastelloy C

SteilitSteep

Titantitanium

rostfreier
Stahl (SUS27)
stainless
Steel (SUS27)

Hastelloy C
Stellit
Hastelloy C
Stellite

unlegierter Stahlcarbon steel

Titantitanium

rostfreier
Stahl (SUS27)
stainless
Steel (SUS27)

Hastelloy C
Steilit
Hastelloy C
Steep

6,56.5

7,c7, c

6,86.8

751751

272 394 173272 394 173

4ol4ol

113 2o5 133 1537113 2o5 133 1537

557 775 342557 775 342

YY YY YY YY 00 YY XX XX XX XX XX XX YY YY

Aus einem
erfindungsgemäßen unil
einem herkömmlichen
Material
From a
inventive unil
a conventional one
material

5oTi5oTi

5oTi5oTi

15Fe 5oTi
47,5 Ni 2,5Mo 5oTi
2,5Cr 5oTi
2,5Go 5oTi
2,5V,T 5oTi
15Fe 5oTi
47.5 Ni 2.5Mo 5oTi
2.5Cr 5oTi
2.5Go 5oTi
2.5V, T 5oTi

rostfreier
Stahl
stainless
stole

II
ti
II
It
Il
II
ti
II
It
Il

6,5 5,3 5,6 3,8 6,36.5 5.3 5.6 3.8 6.3

7,27.2

7,1 8, ο 7,5 7,9 6,6 8,57.1 8, ο 7.5 7.9 6.6 8.5

OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO

TABELLETABEL

ReibpaarungFriction pairing

Zusammensetzung der Teile (A, B) der ReibpaarungComposition of parts (A, B) of the friction pairing

Abrieb in mgAbrasion in mg

Aussehen der GleitflächeAppearance of the sliding surface

A + BA + B

OO Aus einemFrom a CDCD erfindungs-inventive COCO gemaßen undmeasured and O3O3 einem herone here •<l• <l kömmlichenconvenient —α—Α Materialmaterial OO cncn

5oTi5oTi

5oTi5oTi

4?,pNi 1,5Co IMo 5oTi
4?,5Ni 1,5Fe IMo 5oTi
47,5Ni 1,5Co IMo 5oTi
5oNi 45Ti 5Al
5oNi 45Ti 5Zr
47,5Ni 2,5Fe poTi
45Ni 5Fe 5oTi
35Ni 15Fe ;ioTi
4?, PNi 1.5Co IMo 5oTi
4?, 5Ni 1,5Fe IMo 5oTi
47.5Ni 1.5Co IMo 5oTi
5oNi 45Ti 5Al
5oNi 45Ti 5Zr
47.5Ni 2.5Fe poTi
45Ni 5Fe 5oTi
35Ni 15Fe; ioTi

rostfreier Stahlstainless steel

7,7,

2,3Mo 5oTi
2,5Cr 5oTi
2,5Co 5oTi
2,3W 5oTi
2,5Ta 5oTi
2,5Nb 5oTi
1,5Fe IMo 5oTi
1,5Co IMo 5oTi
2,3 Mo 5oTi
2.5Cr 5oTi
2.5Co 5oTi
2.3W 5oTi
2.5Ta 5oTi
2.5Nb 5oTi
1.5Fe IMo 5oTi
1.5 Co IMo 5oTi

11 Il I! It U II It 1111 Il I! It U II It 11

η tiη ti

1111

Il ti ti M IlIl ti ti M Il

2,3
2,4
3,4
2,9
3,7
2,8
2.3
2.4
3.4
2.9
3.7
2.8

5,35.3

5-2 3,7 4,2 4,ο 5,4 5,7 3,3 3,1 2,1 2,3 2,5 2,7 2,5 3,2 3,6 2,6 2,75-2 3.7 4.2 4, ο 5.4 5.7 3.3 3.1 2.1 2.3 2.5 2.7 2.5 3.2 3.6 2.6 2, 7th

8,78.7

8,8 6,3 6,5 6,4 8,8 8,6 7,ο8.8 6.3 6.5 6.4 8.8 8.6 7, ο

5,9 4,ο5.9 4, ο

4,7 5,1 5,4 4,8 6,7 7,1 5,3 5,5 4.7 5.1 5.4 4.8 6.7 7.1 5.3 5.5

OO YY OO OO OO OO OO OO OO OO OO YY YY OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO YY üü YY YY OO OO OO OO

TABELLETABEL

ReibpaarungFriction pairing

Zusammensetzung der Teile (A, B) der Reibpaarung Abrieb in mgComposition of parts (A, B) of the friction pairing Abrasion in mg

Aussehen der . GleitflächeAppearance of. Sliding surface

A + BA + B

OO Aus einemFrom a CDCD erfindungsinvention OOOO gemäßen undappropriate and ^O^ O einem herone here ,^, ^ kömmlichenconvenient _ » Materialmaterial OO cncn

47,5Ni 1,5Fe IMo 4?Ti rostfreier47.5Ni 1.5Fe IMo 4? Ti stainless

5Al Stahl5Al steel

45Ni 5Cr 45Ti 5Zr "45Ni 5Cr 45Ti 5Zr "

45Ni 5Cr 5oTi "45Ni 5Cr 5oTi "

47,5Ni 1,5Cr 1 Mo 5oTi "47.5Ni 1.5Cr 1 Mo 5oTi "

47,5Ni 1,5Cr IMo47.5Ni 1.5Cr IMo

48Ti IZr IAl »48Ti IZr IAl »

2,7 2,72.7 2.7

5,45.4

2,2, 55 OO ,4, 4 4,4, 99 OO OO II. 2,2, 11 22 ,3, 3 44th OO OO coco 2,2, OO 22 ,3, 3 4,4, 55 OO OO II. 2,2, 11 ,2, 2 4,4, OO OO

Wenn gleiche Materialien aufeinander gleiten, stellt man bei den herkömmlichem Stoffen starkes Fressen und hohen Abrieb fest, wobei ihre Gleitflächen sehr rauh wei~den. Demgegenübei' ist bei einer Reibpaarung aus erfindungsgemäßem Material keinerlei Fressen zu beobachten. Beim Atistausch der Elemente, die zu einer Abriebsverhinderung besonders beitragen, also Mo, W und Cj-, stellt man eine Verbesserung des Abriebwiderstandes mit ansteigendem Austauschanteil fest. Zieht man jedoch bei einer Kombination von einem Reibteil aus herkömmlichen Material mit einem Reibteil aus erfindungsgemäßein Material in Betracht, daß ein Angreifen der Reibpartner vermieden werden soll, so führt das Ersetzen durch Fe und Co ','■ j;uteii Ergebnissen, wobei das beste Ergebnis durch eine Kombination von Co und Mo erreicht wii^d. Während der Abrieb des erfindungsgemäßen Materials im allgemeinen bei steigender Austauschmenge kleiner wird, ist ein Austausch bis zu 2o % (innerhalb Io % als Gelia.lt) zweckmäßig, wenn man die Betrachtung bezüglich des Abriebs des anderen Reibteils anstellt. Ähnlich der Kombination von Reibteilen aus lediglich erfindungsgemäßein Material stellt man bei der Kombination von erfindungsgemäßem Material mit herkömmlichen Werkstoffen fest, daß nahezu keine Rauhigkeit auf der Gleitfläche, hervorgerufen durch Fressen* vorhanden ist, was wiederum zeigt, daß das erfindungsgemäße Material eine hervorragende Wirkung im Hinblick auf ein Unterbinden des Fressens hat.When the same materials slide on top of each other, you notice severe seizure and abrasion with conventional fabrics, with their sliding surfaces becoming very rough. In contrast, no seizure whatsoever can be observed with a friction pairing made from a material according to the invention. When replacing the elements that contribute particularly to preventing abrasion, i.e. Mo, W and Cj-, an improvement in abrasion resistance is found with an increasing proportion of replacement. If, however, in the case of a combination of a friction part made of conventional material with a friction part made of a material according to the invention, consideration is given to avoiding attacking the friction partners, then replacing it with Fe and Co ','j; uteii results, with the best Result achieved by a combination of Co and Mo wii ^ d. While the abrasion of the material according to the invention generally becomes smaller with increasing exchange amount, an exchange of up to 20 % (within 10% as gelia.lt) is expedient when considering the abrasion of the other friction part. Similar to the combination of friction parts made of only one material according to the invention, when combining the material according to the invention with conventional materials, it is found that there is almost no roughness on the sliding surface, caused by seizing *, which in turn shows that the material according to the invention has an excellent effect in terms of it has to stop eating.

Das erfindungsgemäße Reibpaarungsmaterial ist somit besonders für die Herstellung von Kurbelwellen, Kegelstäben, Zylindern, Lagerbüchsen und Lagerplatten geeignet. Es ist bei Transmissionsteilen, Maschinenteilen, Ventilen, als Dichtungsring, für Pumpenteile, wie Büchsen, Kolben und Laufräder, für Wellen, Achsen, deren Lager, für Zahnräder, Schneidblätter von Werkzeugmaschinen und anderen spanabhebenden Einrichtungen, für Teile von Separatoren, wie Zyklone und Dekantiereinrichtiiiig, bei Vorrichtungen in der Textilindustrie, beispielsweise fürThe friction pairing material according to the invention is thus special for the production of crankshafts, tapered bars, cylinders, Suitable for bearing bushes and bearing plates. It is used for transmission parts, machine parts, valves, as a sealing ring, For pump parts such as bushings, pistons and impellers, for shafts, axles, their bearings, for gear wheels, cutting blades of machine tools and other machining equipment, for parts of separators, such as cyclones and decanting equipment, in devices in the textile industry, for example for

109837/1036109837/1036

/106687/ 106687

- 2ο -- 2ο -

Garnhalter, Führungsrollen und -scheiben, in der Kunststoffindustrie für Düsen und Zylinder von Extraktoren und Injektoren, für Sportgeräte, beispielsweise bei Schikanten, Schlittenkufen, bei Pickel und Spaten, bei medizinischen Instrumenten, wie Messern und Pinzetten, bei Zeichengeräten und vielen anderen Verwendungszwecken einsetzbar.Thread holders, guide rollers and pulleys, in the plastics industry for nozzles and cylinders of extractors and injectors, for sports equipment, e.g. for skiers, sled runners, with pimples and spades, with medical instruments such as knives and tweezers, with drawing implements and can be used for many other purposes.

- Patentansorüche -- patent claims -

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Claims (8)

PATENTANS PRUCHEPATENTAN'S PRICE 1. Reibpaarungsnmterial, insbesondere für Gleitpaarungen, gekennzeichnet durch eine intermetallische Verbindung in Form einer Ni-Ti-Legierung mit 45,5 bis 53,5 Atom-% Ti, Rest Ni, bei. welcher 1 bis 45 % der Ni-Atome durch wenigstens eines der Elemente Fe, Mo, Co, Cr, Ta1Nb,1. Reibpaarungsnmterial, especially for sliding pairs, characterized by an intermetallic compound in the form of a Ni-Ti alloy with 45.5 to 53.5 atom% Ti, the remainder Ni. which 1 to 45 % of the Ni atoms by at least one of the elements Fe, Mo, Co, Cr, Ta 1 Nb, W, Hf, V ersetzt sind.W, Hf, V are replaced. 2. Reibpaarungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, daP r'io Legierung 47 bis 51 Atom-9o Ti enthält und 1 bis 3o % der Ni-Atome ersetzt sind.2. Friction pairing material according to claim 1, characterized in that the alloy contains 47 to 51 atom-90 Ti and 1 to 3o % of the Ni atoms are replaced. 3· Reibpaarungsmciterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung 49 bis 51 Afcom-Jfi Ti enthält und 1 bis 2o % der Ni-Atome ersetzt sind.3. Friction pairing material according to claim 1, characterized in that the alloy contains 49 to 51 Afcom-Jfi Ti and 1 to 20 % of the Ni atoms are replaced. 4. Reibpaarungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ο,5 bis ^o % der Ti-Atome durch Al und/oder Zr ersetzt sind.4. Friction pairing material according to one of the preceding claims, characterized in that ο, 5 to ^ o% of the Ti atoms are replaced by Al and / or Zr. 5· Reibpaarungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3j ^^ ditdurch gekennzeichnet, daß ο, 5 bis Io % der Ti-Atome durch Al und/oder Zr ersetzt sind.5. Friction pairing material according to one of Claims 1 to 3j ^^ characterized in that ο, 5 to Io % of the Ti atoms are replaced by Al and / or Zr. 6. Reibpaari-ngsmateria 1 nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dai? o,5 bis 5 % der Ti-Atome durch Al und/oder Zr ersetzt sind.6. Reibpaari-ngsmateria 1 according to one of claims 1 to 3, characterized by dai? 0.5 to 5% of the Ti atoms are replaced by Al and / or Zr. 7. Reibpaarungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekurmzeiclme c , daß bei Vox'handensein von Cr und Mo das Anteilsverhältnis Cr/Mu 1 ist.7. Reibpaarungsmaterial according to any one of the preceding claims, characterized gekurmzeiclme c that in Vox'handensein of Cr and Mo, the content ratio of Cr / Mu) · 1. 109837/1036109837/1036 ^106687^ 106687 8. Reibpaarungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ni-Atoine durch eines oder mehrere der Elemente Fe, Co, Cr und Mo ersetzt sind.8. Friction pairing material according to one of the preceding Claims, characterized in that the Ni-Atoine by one or more of the elements Fe, Co, Cr and Mo are replaced. 109837/103$109837/103 $ Lee rseiteLee r side
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