DE2311091A1 - Bei hohen temperaturen abriebfeste sinterlegierung - Google Patents

Bei hohen temperaturen abriebfeste sinterlegierung

Info

Publication number
DE2311091A1
DE2311091A1 DE19732311091 DE2311091A DE2311091A1 DE 2311091 A1 DE2311091 A1 DE 2311091A1 DE 19732311091 DE19732311091 DE 19732311091 DE 2311091 A DE2311091 A DE 2311091A DE 2311091 A1 DE2311091 A1 DE 2311091A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
high temperatures
abrasion
resistant
alloy
sintered alloy
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.)
Granted
Application number
DE19732311091
Other languages
English (en)
Other versions
DE2311091B2 (de
DE2311091C3 (de
Inventor
Kametara Hashimoto
Kunizo Imanishi
Seishu Mitani
Itaru Niimi
Yoichi Serino
Tetsuya Suganuma
Aichi Toyota
Kenji Ushitani
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor 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
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE2311091A1 publication Critical patent/DE2311091A1/de
Publication of DE2311091B2 publication Critical patent/DE2311091B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2311091C3 publication Critical patent/DE2311091C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0285Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%

Description

fATENTANWALT Dr. jur. UWE DREISS L"dJJ?ei£
Oirlom.|»g^i«r.M.S<. Telefon (0Π1) 24«» ä--
*311
Anmelder: Toyota Jidosha Kogyo K.K. öofcm. 5.3.1973 Mein Zeichen: Tt — .
AmIl. AkI. Z
Bei hohen Temperaturen abriebfeste Sinterle^ierunp
Die Erfindung betrifft eine bei hohen Temperaturen abriebfeste Sinterlegierung.
Eine derartige Sinterlegierung soll vorzugsweise für die Herstellung von Ventilsitzringen Verwendung* finden. Als Materialien für derartige Zwecke hat man seither weitgehend spezielle Gußeisensorten oder hitzebeständigen Stahl verwendet. Diese Materialien eignen sich auch für diesen Zweck, sofern die Motoren, fieren Teile aus einem solchen Material hergestellt werden, mit Treibstoffen betrieben werden, die AiitikJ opfmittel wie z.B. Totraiithylenbloi enthalten; sie sind jedoch nicht geeignet, wenn bleifreies Benzin verwendet wird. Das ist darauf zurückzuführen, da/3 verschiedene organische Bleivorbindungen, die dem Bonzin als Antiklopfmittel beigemischt sind, bei Verbrennung des Benzins Bleioxide bilden, die sich auf den Arbeitsflächen tier Ventile und der Ventilsitzringe niederschlagen und dann deren Überflächen schützen bzw. als Schmiermittel dienen oder die Aufschlagenergie der Ventile absorbieren und so Abrieb verhindern, wird jedoch bleifroies Benzin verwendet, dann geht auch der abriebniindoi-nde Effekt des als Verbrennungsrückstand zur Verfugung stehenden Bleis verloren und Ventilsitzringe oder^ ähnliche hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzte Teile unterliegen
309838/0932
einem sehr starken Abrieb, der wiederum zu einer nur sehr schlechten Passung zwischen Ventile und Ventilsitz führt. Daraus wiederum ergibt sich ein Abfall in dei' Leistung eines solchen Motors und BetriebsstöruniTen, die den normalen Lauf beeinträchtigen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Material zu schaffen, das den Anforderungen ι die hinsichtlich Teniperaturbes tundiglceit und Abriebfestigkeit an derartige Bauteile zu stellen sind, auch in Abwesenheit von ßleizusätzon zum Betriebsmittel gewachsen ist.
Erf indungsgemilß wird dies dadurch erreicht, daß die Sinterlegierung aus 3~^O(Gewicht s- )rp Molybdän, 0.5-1 · 5^ Kohlenstoff, 3-25;i Kobalt, 1-15°*. Blei und don Kest Eisen enthält, wobei eine (Wo +6) oder eine {et, + £) -Phase, sowie das/in die Eisehniatrix dispergicrt sind.
Dadurch wird erreicht, daß die Eiseninatrix besonders harte Partikel enthält und in ihr das Blei dispergiert ist.
Ausführungsbeispiele der· Erfindung weiden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 eine unter dem Mikroskop erstellte Fotografie der Oberfläche ein-er Sinterlegierung nach einem Ausführungsbeispiel ;
Fig. 2 eine unter dem Mikroskop erstellte Fotografie der Oberfläche einer Vergleichslegierung;
FifT« 3 die schernatische Darstellung des Gefüges der Sinterlegierung nach dem Ausführungsbeispiel.
Die anhand der Ausführungsbeispiele beschriebenen Sinterlegierungen eignen sich besonders als Material für Ventilsitz-
309838/0932 - 3 -
ringe und sichern eine gute Leis uhr eines Motors auch bei Verbrennung von bleifreiem Benzin, leichtem öl oder flüssigem Propangas, das von vorne herein von organischem Blei frei ist. Das Material eignet sich ferner Tür Lager und gleitende Teile, die unter Ilochterapiiraturbedinguiigen eingesetzt werden. Das folgt daraus, daß in der relativ weichen r,isen:nHtrix bestimmte Phasen von Fe und Ho mit einer Partikelgrüße von einigen
10 u und einer Härte von liv. 600-13Oi: sowie Pb dispergiert ist.
Modifiziert nan die oben angegebene Zusammensetzung der ISintorlegiening dahingehend, daß ιη?>ιι ferner Kinkel mit einem Anteil von 1-15.·- oder .Chrom init einem Anteil von 3-25'' oder sowohl Nickel als auch Chrom mit einem Gesamtanteil von 2-30$ zusetzt (alle Angaben in Gewichtsprozenten), dann kann man die Wärmebestiindigkeit und die Abriebfestigkeit noch weiter steigern.
Zur Herstellung derartiger* Sinterlegierungen ist neben der Auswahl der Bestandteile auch die Dr:uer und die Temperatur beim Sintern zu beachten. Vorzugsweise findet bei der Herstellung der auf Fe-Rasis hergestellten gesinterten Legierung, die einen beachtlichen Anteil von Mo und Co enthalten, bei einer Temperatur von I3;>f> C über vergleichsweise lange Zeiträume statt; sie ermöglichen, daß die Atome der Legierung in ausreichendem Ausmaß in das Fe dilfundieren können.
Selbst wenn der Legierung eine beachtliche Menge von Mo beigemengt ist, kann man den Sintervorgan jedoch in einem Temperaturbereich von 1130 C und II80 C auch innerhalb relativ kurzer Zeit, also z.D. in einem Zeitraum zwischen 25 und '45 Minuten durchführen und dabei eine bestimmte Diffusion des Mo und Cr in die Fe-1-iatrix, sowie eine bestimmte Diffusion von Fe in das friO-Pulver erreichen. Wichtig ist, daß der Mo-Gehalt in der Fe-Hatrix weniger als 3/>» "die Mo-Konzentration
309838/0932 BAOOFUQINAL
im Mo-Pulver zwischen kO und 80'j beträgt und daß die Härte der Legierung Hv (io) 600 bis 1300 ist.
Fig. 1 zeigt eine mikroskopische Aufnahme einer Probe, die unter den oben anger.cbonen Bedingungen erstellt wurde. Darin sind die in Partikelform verstreuten !o-Phasen klar zu ersehen. Fig. 2 zeigt eine weitere mikroskopische Aufnnhne Tür eine Probe deren Zusammensetzung mit der des Ausführungsbeispiels Nr. k (siehe nachfolgende Tabelle) identisch ist und die eine Stunde Inr.g bei einer Temperatur 'von 1300 C gesintert wurde, Mo-Phasen sind Jedoch nicht wie in Fig. 1 ersichtlich und die £-Phasen haben sich signifikant an den Korngrenzen niedergeschlagen. Bei einer solchen Struktur AYird die Legierung selbst brüchig und eine Verbesserung der Abriebfestigkeit kann man wegen der Gefahr eines Abbröckeins der an den Korn/vrenzen niedergeschlagenen Phasen von eben diesen Korngrenzon nicht erreichen. Bei der in Fig. 2 dargestellten Probe beträgt der Abrieb unter diesen Umständen 5.74 mm.
Fig. 3 ist eine Darstellung· des Gefüges, auf dessen Eigenheiten die hohe AbricbfestigXeit bei hohen Temperaturen beruht. 1 ist die auf Fe-Easis aufgebaute Matrix, 2 sind die harten Mo-Partikel und 3 das Blei. Bei Beginn tier Benutzung der Sinterlegierung werden zunächst ciie vergleichsweise weichen Oberflächen der auf Fe-Basis aufgebauten Matrix abgerieben. Die harten Mo-Partikel bilden jedoch (at, + £) oder (Mo + £)-Phasen, di-e bei hohen Temperaturen stabil und hochgradig abriebfest sind. Durch diesen teilweisen Abriebvorgang bilden sich großstücki;-;e und löchrige Oberflächen. Das bei hohen Temperaturen schmelzende Blei wandert in diese löchrigen Bereiche, bildet dort Bleioxyd und haftet dann an diesen Stellen an der Oberfläche an.
309838/0932
Die auf diese Weise wirkenden Sinterlegierungen zeigen eine überlegene Abriebfestigkeit bei hohen Temperaturen; sie geht auf die Abriebfestigkcit der harten Mo-Partikel selbst zurück; gleicnzoitig ist aber die Schmierfähigkeit des Bleioxyds gegeben, das sich an den löchrigen Vertiefungen während des Betriebs anlagert.
Im folgenden werden die Zusammensetzungen und die Herstellung von Ausführungsbeispielen eingegeben.
Grundsätzlich wurde bei allen Ausführungsbeispielcn wie folgt vorgegangen. Es wurde reduziertes Fe-Pulver mit einer Siebfeinheit von weniger als 100 mesh (woniger als 1*4? /j) ι reduziertes Co-Pulver mit einer Siebfeinheit von weniger als 200 mesh (weniger als 7^ /u), Nickel-Carbonylpulver mit einer Korngröße von durchschnittlich 3/i» gestoßenes Cr-Pulver mit einer Siebfeinheit von weniger als 2OO mesh, flockiges Grr.phit-Pulver und gestoßenes lJb-Pulvcr mit einer Siebfeinheit von weniger als 100 mesh benutzt. Für die Proben Nr. 1, k, 5» 6, 7, 8 und 9 wurden Legierungen verwendet, die einen Anteil von dyy an gestoßenem Fe-Mo-Legierungspulver nit weniger als 200 mesh Siebfeinheit und öe.n Rest Mo-Pulver enthielten. Für die Proben 2 und 3 wurde reduziertes Ho-Pulvor mit einer Korngröße von 3-6 verwendet und so gemischt, daJi die Zusammensetzungen nach Tabelle 1 entstanden. Für den Mischvorgang wurde ein Pulvermischgerät von V-Typ verwendet. Als Schmiermittel wurde jeder Probe O.5 $ Zink-Stearat beigegeben.
Jede der Proben wurde nach Erstellung der Mischung auf eine Dichte von 6.8 g/cm in einer hydraulisehen Presse gepreßt und geformt. Die Proben 1-5 wurden in einer zersetzten Am loniu'igas-Atmosph;ire, die Proben 6-9 wegen des Cr-Gehalts zur Ver-
-3 meldung einer Oxydation in einem Vakuum von mehr als 10 mmhg rt.
309838/0932 - 6 -
Die Sinterteinperatur lag jeweils im Bereich von 1130 C bis 1180 C; dabei wurde die Diffusion von Mo in die Fe-Matrix auf weniger als y-o begrenzt,
Die Probe Nr. 3 wurde gewonnen, indem man das Pb-Pulver und die anderen Bestandteile zur gleichen Zeit zusammengegeben und gewischt hat. Die anderen Proben wurden gewonnen, indem die Grundsubstanz 30 Minuten lang bei 9-Oo C in der zersetzten Animoniunigas-Atmosphäre erhitzt und nach uem Sintern einer Tränkung mit Pb unterworfen wurden.
In der nachfolgenden Tabelle ist der Abrieb als Abnahme in mm der Höhe einer quadratischen Probe angegeben, die auf einem Gußeisenstuck angebracht war. Es handelt sich dabei um die Werte nach 100 Stunden Test in einem Prüfgerät, in dem die Proben jeweils mit 10 Upm und bei einer Temperatur von 5OO-55O°C rotieren und dr.bei pro Minute 25OÜ Stößen ausgesetzt werden, welche jeweils über einen Anschlag aus hitzebeständigem Stahl einen Kontaktdruck von 30 kg/cm " ausüben (Sliding High-Cycle Impact Test).
309838/0932
TABELLE
Probe
Nr.
Chemische Zusammen
setzung
Gewichts-%
Härte 600°C
Hv(5)
Zug
festig
keit
(6000C)
Kg/mm
\br*ieb
mm
Beispiel 1 (Fe-10% Mo-10% Co
-1.2%C) -12%Pb
Raumtempe
ratur
Iv(IO)
180 29 0.73
Beispiel 2 (Fe-3%Mo-3%Co-0.5%C)
-15%Pb
2H0
I
ί
120 13 0.61
Beispiel 3 Fe-20%Mo-2 5%Co-l.5%C
-l%Pb
150
1
180 21 0.67
Beispiel 4 (Fe-10%Mo-10%Co
-l%Ni-1.2%C) -12%Pb
250 185 23 0.64
Beispiel 5 (Fe-10%Mo-10%Co
-15%Ni-i.2%C) - 12%Pb
290 . 220 37 0.51
Beispiel 6 (Fe-10%Mo-10%Cc-3%Cr
-1.2%C) -12%Pb
3M0 210 30 0.62
Beispiel 7 (Fe-10%Mo-10%Co
35%Cr-1.2%C) -12%Pb
280 230 46 0.48
Beispiel 8 (re-10%Mo-10%Co-l%Ni
-l%Cr-1.2%C) -12.%Pb
320 205 28 0.60
Beispiel 9 (re-10%Mo-10%Co-5%Ni
-25%Cr-1.2%C) -12%Pb
300 240 54 0.46
Vergleichs-
probe 1
(Gußeisen)
re-3.5%C-25'3oSi-l%Mn
0.5%P-Ö.5%Cr-05%Ho
-0.1%V
330 220 30 7.42
Vergleichs
probe 2
Hitzebe
ständige r
Stahl)
Fe-O.4%C-2%Si-15%Cr
15%Ni-2%W-O.5%Mn
280 260 45 6.88
300
309838/0932
Wie aus der Tabelle ersichtlich, ist der Abrieb bei den Ausfuhrungsbeispielen der Sinterlegierung erheblich geringer als bei den herkömmlichen Materialien für Ventil si tzrin,r:e, also z.B. bei Gußeisen oder hi tzebestündigern Stahl, Wenn notwendig, kann die Hochtcmperaturfestipkeit ferner durch Beigaben von Ni und Cr erhöht werden.
Im folgenden werden die Wirkungen der einzelnen Komponenten und die Grunde für die Bereichsauswahl in der Zuscitmiensetzung der Sinterlegierung angegeben.
Bei den angegebenen Sinterlegierungen dringt der Kohlenstoff in das Eisen in Form einer festen Lösung ein und bildet Perlit. Er führt zu einer Erhöhung der Härte und der Abriebfestigkeit und verbessert auch die mechanischen Eigenschaften, Kombiniert mit Ho bildet der Kohlenstoff Karbide der Art MOpC oder MoC. Dadurch wird die Abriebfestigkeit ebenfalls erhebt. Ist der Kohlenstoffgehalt jedoch geringer als o.5/=>» dann ist diese Wirkung noch unbefriedigend; ist er höher als 1.5ί»ι dann schlagen sich die Karbide und ferner Zementit so übermäßig nieder, daß die Bearbeitbax'keit der Legierung beeinträchtigt wird. Daher sollte sich der Kohlenstoffgehalt innerhalb der Grenzen von 0.5-1.5/^ bewegen.
Sowohl Molybdän als auch Blei sind wichtig für die beschriebene Sinterlegierung. Das Mo ist nicht gleichmäßig in die Fe-Matrix diffundiert; es ist vielmehr in Form von Körnern mit einer Größe von mehreren 1Ou verteilt. Durch Steuerung der Diffusion des Fe in das Mo wird erreicht, daß das Mo in seiner (ot +£ ) oder (Mo + £)-Phase vorhanden ist. Dadurch ergibt sich eine härte von Hv 600-130O.
Die (Mo +£) oder (06 + £)-Phase behält ihre Härte selbst bei 6OO C und hat bei diesen hohen Temperaturen eine hohe Abriebfestigkeit.
309838/0932
Ist der Mo-Gehalt kleiner als yja% dann ist die Zahl der Partikel mit der (<* +6) oder der (Mo + £ )--Phase zu klein und damit auch die Abriobf estigktjit unzureichend. Ein i-iO-Gc lalt von mehr als 3$ ist daher erstrebenswert. Auf der anderen Seite ist ein Mo-Gehalt von mehr als 20)4 nicht so wirkungsvoll für die Erhöhung tier Abriebfestigkeit wie tnpn es an sich erwarten würde. Ks ergibt sich im Gegenteil sogar eine Verschlechterung der nechanisclicn Eigenschaften. Daher sollte der Mo-Gehalt im Dereich zwischen 3 und 20^ liefen.
Mo in teilweiser fester Lösung im Fe hat die Wirkung der Erhöhung seiner \.idorstandsfähigkoit gegenüber einem ./eicherwerden durch einen Anlaflvorpang bni hohen Temperaturen und verbessert die Stoßfestigkeit. Ferner ergibt sich, daß »las niedergeschlagene oder quasi-niedei'gesctilagene Ho, das bei hohen Temperaturen ko-Oxyde bildet, eine Verbesserung dar Abriebfestigkeit durch Verringerung des Reibungskoeffizienten mit sich bringt.
Das Mo kann entweder als rio-Pulver oder als Pulver einer Fe-Mo-Legierung verwendet worden.
Das Co wird ebenfalls den Sinterlegierungen beigegeben. Als vollkommene feste Lösung im Eisen verhindert"es das Wachstum der Ferrit-Krlstall-Kürner und daher einen Abfall der iiärte bei hohen Temperaturen; die Wirkung tritt mit zunehmendem Co-Gehnlt ein; ferner werden die mechanischen Eigenschaften verbessert. Dieser Effekt führt, wenn er mit einer Verstärkung der'hinduug zwischen der Fe-Kntrix und dein Mo-Kürnern gekoppelt ist, zur Erhöhung der Abriobfestigkeit bei hohen Temperaturen. Die Wirkung, die dem Co in Form einer festen Lösung bei der Härtung des Ferrits zukommt, ist jedoch gering, da sie nicht zu einer beachtlichen Zunahme der Härte der Logierung bei Raumtemperatur führt. Co hat den Vorteil»
309838/0932 " 1° "
daß es die Benrbeitbarkeit des Materials nicht im gleichen Maße negativ beeinflußt, wie es die Hitzebeständigkeit verbessert. Dieser Vorteil wirkt sich jedoch in der Praxis bei einem Co-Gehalt von weniger als 5^» noch nicht aus. Andererseits ist dieser Vorteil bei einem Co-Gehalt von mehr als 25/b nicht mehr so groß, wie man das an und für sich aufgrund der Zunahme erwarten müßte. Außerdem bildet sich bei einem Gehalt von ^6-69^0 teilweise eine Super-Gitterstruktur, die zu einer Versprödung der Le;;ieruriß rührt. Aus diesen: 'irunde sollte der Co-Gehalt im Bereich zv.-i sehen 5 und 25/* liefen.
Während des praktischen Einsatzes der Legierung schlügt sich Blei auf der Überfläche uer Legierung als dünner Film nieder und bildet so Bleioxyd, das als Schmiermittel dient und damit ebenfalls zur Erhöhung der Abriebfestigkeit beitragt. Die bedeutsame Zunahme in der Abriebsfestigkeit bei hohen Temperaturen bei den angegebenen Sinterlegierungen beruht auf dem kombinierten Effekt der Schmioi-wirivung des Pb, der Krhöhung der Abriebfestigkeit durch das Mo der Erhöhung der Hitzebeständigkeit durch das Co. Das Pb erhöht außerdem die maschinelle Bearbeitbarkeit erheblich. Dieser Effekt ist jedoch bei einem Bl'ei-Gehalt von weniger als 1^ sehr gering; auf der anderen Seite zeigt sich, daß bei einem Gehalt von mehr als 15';i die Hochtemperaturfestigkeit der Legierung nicht mehr zufriedenstellend ist. Daher sollte der Gehalt zwischen 1 und 15$ liegen.
Gemäß der Erfindung wird also durch eine adäquate Kombination der Elemente Fe, Mo, Co, C und Pb \md eine wirksame Ausnützung der durch sie teilweise bzw. in Kombination erzeilten Erhöhung der Abriebfestigkeit, der Hitzebeständigkeit und der Schmierwirkung auch bei hohen Temperaturen eine Erhöhung der Abriebfestigkeit als Gesanitwirkung erzielt, Hitzobostündigkeit
-11-
309838/0932
und Abriebfestigkeit können noch weiter erhöht werden, wenn Ni und Cr entweder einzeln oder in Kombination zugegeben werden, ohne/uabei die oben bereits beschriebenen Wirkungen preisgegeben werden müssen.
Zusätzliche Beigabe von Ni, das, wie das Co, in jedem Verhältnis mit dem Fe eine feste Lösung eingehen kann, erhöht die Härte und die Zähigkeit der Legierung; wird Ni in großen Mengen zugegeben, trägt es auch zur Erhöhung der Hitzebeständigkeit bei.
Das Mo kann mit dem Ni eine bis zu 2ü> Mo enthaltende feste Lösung eingehen, die selbst bei Raumtemperatur die Bindung zwischen der Fe-Matrix und dem Mo und damit die Abriebfestigkeit der Sinterlegierung erhöht. Diese Wirkung ist jedoch bei einem Ni-Gehalt von weniger als 1^ gering. Vom Standpunkt der Abriebfestigkeit genügt ein Gehalt von 5/^i er kann jedoch je nach dem gewünschten Grad der Hitzebeständigkeit erhöht werden. Bei über 15$ ergibt sich jedoch keine bedeutende Zunahme der Hitzebeständigkeit mehr, so daß man den Ni-Gehalt auf normaler V/eise auf einen Bereich zwischen 1 und 15$ begrenzt.
Bei der Bestimmung des Cr-Gehaltes ist von folgendem auszugehen: Dieses Element erhöht als feste Lösung im Eisen dessen Festigkeit und Zähigkeit j seine Koexistenz mit Fe _C bildet Karbide, z.B. (Fe3C)18, Cr1^C, (Fe3C)9, Cr^C und Fe3CCrC, die ihrerseits wieder die Härte und die Abriebfestigkeit der Sinterlegierung erhöhen. Das Cr bewirkt fterner eine Kinimalisierung der Verschlechterung des Materials infolge eines Temperaturanstiegs und erhöht somit die Hitzebeständigkeit. Bei weniger als 3/& ist dieser Effekt jedoch nicht besonders groß; bei mehr als 25Ϊ9 ist dieser Effekt geringer, als man es aufgrund der Zunahme des Gehaltes an sich erwarten würde; es tritt
- 12 -
309838/0932
vielmehr eine Versprödung des Materials ein. Daher ließt der Gehalt vorzugsweise bei weniger als 25/4. .
Wenn sowohl Ni und Cr beigefügt werden, dann ist der Boreich ihres geneinsamen Anteils 2-3'wo. Wenn Ki oder Cr allein beigefügt werden, dann wird die Wirkung einer gleichzeitigen Zugabe beider Elemente noch nicht in vollem Umfange auftreten, wenn nicht der Gehalt jeder Komponente mindestens O. 5^- beträgt,,
Bei den Sinterlegierungen gemäß vorliegender Erfindung sind Körner mit der Größe von einigen 10 u der (Mo + £)-Phase mit einer Härte von Hv 600-13i>0, die selbst bei hohen Temperaturen stabil ist, gleichmäßig in der Matrix der hitzebeständigen Sinterlegierung des relativ weichen Fe-Co-C-Systems dispergiert und erhöhen so die Abriebfestigkeit. Das Pb wird beigegeben, um die Schinierwirkung zu erhöhen.
Sinterlegierungen der beschriebenen Art eignen sich ganz besonders als Material für Venti lsitzrin/^e bei Verbrennungsmotoren, in denen ein Treibstoff verbrannt wird, der keine AntiklDjfinittel enthält, also beispielsweise nicht-verblei te Benzine, verflüssigtes Propangas oder leichtes Öl; d;»s Katerir.l ist jedoch gleichermaßen verwendbar für Lager, die ohne Schmierung und bei hohen Temperaturen betrieben werden, wie z.B. Lager in Warmwalzen.
Patentansprüche
309838/0932

Claims (7)

7 STUTTGART 1 AJnondaritraO« M Toyota Jidosha Ko#yo K.K. Do*«.. 5.3.1973 Am«. Akt. Z.i Patentansprüche
1) Bei hohen Temperaturen abriebfeste Sintei'lefsieimnpi dadurch gekennzeichnet, daß sie 3-2ü(Gowichts-)>> Molybdän, 0.5-1.5/· Kohlenstoff, 3-25',ΰ Kobalt, 1-15'' Blei und den Rest Eisen enthalt, wobei eine (Mo +£ ) oder die (o£ + £)-Phase, sowie das Blei in die Eisenmatrix disperftiert sind.
2) Bei hohen Temperaturen abriebfeste Sinterlefiierunp nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterle^iö· rung ferner Nickel mit einom Anteil von 1-15,» entlialt.
3) Bei hohen Temperaturen abriebfeste Sinterlegierung nach Anspruch 1, deidurch gekennzeichnet, daß die Leßierunc ferner Chrom mit einem Gehalt von 3-25'/" enthält.
h) Bei hohen Temperaturen abriebfeste Sinterleßierun^ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterlegierung ferner Nickel und Chrom mit einem Gesamtariteil 2-30'^ enthält.
5) Bei hohen Temperaturen abriebfeste binterlegierunß nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch pokennzeichnet, daß die Korngröße der (Mo + £ ) oder (öS + £ )-Phase einige 10 yu beträft.
309838/0932 " 2 "
6) Bei hohen Temperaturen abriebfeste Sinterlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß es eines oder mehrere der Karbide (Fe„C)iS, Cr.C, (Fe„C)Q und Fe„C.CrC enthält.
7) Bei hohen Temperaturen abriebfeste Sinterlegierung nach Anspruch 5» dadurch ^kennzeichnet daß der in die Fe-Matrix diffundierte Anteil des Molybdän weniger als 'J\\ beträft.
309838/0932
DE2311091A 1972-03-06 1973-03-06 Bei hohen Temperaturen abriebfeste Sinterlegierung Expired DE2311091C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2296972A JPS5341086B2 (de) 1972-03-06 1972-03-06

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2311091A1 true DE2311091A1 (de) 1973-09-20
DE2311091B2 DE2311091B2 (de) 1975-03-27
DE2311091C3 DE2311091C3 (de) 1975-11-06

Family

ID=12097392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2311091A Expired DE2311091C3 (de) 1972-03-06 1973-03-06 Bei hohen Temperaturen abriebfeste Sinterlegierung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3863318A (de)
JP (1) JPS5341086B2 (de)
AU (1) AU475234B2 (de)
DE (1) DE2311091C3 (de)
GB (1) GB1379004A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT413034B (de) * 2003-10-08 2005-10-15 Miba Gleitlager Gmbh Legierung, insbesondere für eine gleitschicht
CN103614664A (zh) * 2013-10-22 2014-03-05 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 一种内燃机气阀用马氏体合金钢材料及其制备方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3982907A (en) * 1972-03-30 1976-09-28 Nippon Piston Ring Co., Ltd. Heat and wear resistant sintered alloy
JPS50119705A (de) * 1974-03-07 1975-09-19
JPS51110119A (ja) * 1975-03-25 1976-09-29 Nissan Motor Nainenkikannobenza
US4004889A (en) * 1975-10-06 1977-01-25 Caterpillar Tractor Co. Powdered metal article having wear resistant surface
JPS52147326A (en) * 1976-06-02 1977-12-07 Kentarou Takahashi Alloy valve seat
JPS5672154A (en) * 1979-11-15 1981-06-16 Hitachi Powdered Metals Co Ltd Sintered iron sliding member
US4422875A (en) * 1980-04-25 1983-12-27 Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. Ferro-sintered alloys
JPS5837158A (ja) * 1981-08-27 1983-03-04 Toyota Motor Corp 耐摩耗性焼結合金
KR910002918B1 (ko) * 1987-03-13 1991-05-10 미쯔비시마테리알 가부시기가이샤 Fe계 소결합금제 변속기용 동기링
JPH03158445A (ja) * 1989-11-16 1991-07-08 Mitsubishi Materials Corp 耐摩耗性に優れたFe基焼結合金製バルブシート
JP3520093B2 (ja) * 1991-02-27 2004-04-19 本田技研工業株式会社 二次硬化型高温耐摩耗性焼結合金
JP4112426B2 (ja) * 2003-05-14 2008-07-02 三菱伸銅株式会社 めっき処理材の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1790704A (en) * 1931-02-03 Obatobieb
US3729293A (en) * 1971-04-30 1973-04-24 Crcible Inc Lead-bearing steel and method of manufacture

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT413034B (de) * 2003-10-08 2005-10-15 Miba Gleitlager Gmbh Legierung, insbesondere für eine gleitschicht
US7879453B2 (en) 2003-10-08 2011-02-01 Miba Gleitlager Gmbh Alloy, in particular for a bearing coating
US8147981B2 (en) 2003-10-08 2012-04-03 Miba Gleitlager Gmbh Alloy, in particular for a bearing coating
CN103614664A (zh) * 2013-10-22 2014-03-05 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 一种内燃机气阀用马氏体合金钢材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU5297273A (en) 1974-09-12
US3863318A (en) 1975-02-04
AU475234B2 (en) 1976-08-19
GB1379004A (en) 1975-01-02
JPS4890907A (de) 1973-11-27
DE2311091B2 (de) 1975-03-27
DE2311091C3 (de) 1975-11-06
JPS5341086B2 (de) 1978-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005022104B4 (de) Gesinterte Legierung auf Eisenbasis mit dispergierten harten Partikeln
DE19621091B4 (de) Verwendung von Hochtemperaturlegierungen auf Eisenbasis für Teile von Verbrennungsmotoren
DE102010055463B4 (de) Gesinterte Ventilführung und Herstellungsverfahren hierfür
DE60300224T2 (de) Sinterlegierung für Ventilsitze, Ventilsitz und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3327282C2 (de) Sinterlegierung für Ventilsitze
DE60022971T2 (de) Hartstoffpartikel, verschleissfeste gesinterte Eisenbasislegierung, Verfahren zu ihrer Herstellung, Ventilsitz und Zylinderkopf
DE2819310C2 (de) Gesinterte Eisenbasislegierung für Ventilsitze und Verfahren zu deren Herstellung
DE102006027391B4 (de) Gesinterter Ventilsitz und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19828687C2 (de) Ventilsitz für Verbrennungsmotor
DE2311091A1 (de) Bei hohen temperaturen abriebfeste sinterlegierung
DE112009000775T5 (de) Sinterlegierung auf Eisenbasis für einen Ventilsitz und Ventilsitz für einen Verbrennungsmotor
DE2428091A1 (de) Verschleissfeste eisenhaltige sinterlegierung
DE60306300T2 (de) Hartstoffpartikel, verschleissbeständige Eisenbasissinterlegierung, Verfahren ihrer Herstellung und Ventilsitz
DE3015897A1 (de) Verschleissfeste sinterlegierung
DE102006048442A1 (de) Fertigungsverfahren für ein verschleißfestes Sinterelement, einen gesinterten Ventilsitz, und Fertigungsverfahren hierfür
DE2851100C3 (de) Verschleißfeste Sinterlegierung
DE19705527A1 (de) Gesinterte Legierung auf Eisenbasis mit Hartpartikeldispersion und Verfahren zu deren Herstellung
DE3830447A1 (de) Waermeverschleissbestaendige sinterlegierung
DE3744550C2 (de)
DE2201515C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer bei hohen Temperaturen verschleißfesten Sinterlegierungen
DE19715708B4 (de) Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung
DE10236015B4 (de) Gesinterte Legierung für einen Ventilsitz mit hervorragender Verschleißbeständigkeit und ein Verfahren zur Herstellung hierfür
DE60300728T2 (de) Sinterlegierung auf Eisenbasis zur Verwendung als Ventilsitz
DE60002470T2 (de) Sinterstahlwerkstoff
DE3224420A1 (de) Verfahren zur herstellung eines gleitelements

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)