DE2314729A1 - HEAT-RESISTANT AND WEAR-RESISTANT COMPOUND - Google Patents

HEAT-RESISTANT AND WEAR-RESISTANT COMPOUND

Info

Publication number
DE2314729A1
DE2314729A1 DE19732314729 DE2314729A DE2314729A1 DE 2314729 A1 DE2314729 A1 DE 2314729A1 DE 19732314729 DE19732314729 DE 19732314729 DE 2314729 A DE2314729 A DE 2314729A DE 2314729 A1 DE2314729 A1 DE 2314729A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alloy
weight
sintered
percent
carbon
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
DE19732314729
Other languages
German (de)
Other versions
DE2314729C3 (en
DE2314729B2 (en
Inventor
Uichi Honma
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.)
Nippon Piston Ring Co Ltd
Original Assignee
Nippon Piston Ring Co Ltd
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 Nippon Piston Ring Co Ltd filed Critical Nippon Piston Ring Co Ltd
Publication of DE2314729A1 publication Critical patent/DE2314729A1/en
Publication of DE2314729B2 publication Critical patent/DE2314729B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2314729C3 publication Critical patent/DE2314729C3/en
Expired 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
    • C22C38/30Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with cobalt
    • 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

22. März 1973March 22, 1973

NIPPON PISTON RING CO., LTD.
Uchisaiwai-cho 2-chome, Cliiyoda-ku,
Tokyo/JAPAM.
NIPPON PISTON RING CO., LTD.
Uchisaiwai-cho 2-chome, Cliiyoda-ku,
Tokyo / JAPAM.

■ iitze- und versc-ileissfeste Sinterlegierung.■ Heat and tear-resistant sintered alloy.

Die Erfindung betrifft eine hitze— und verschleissf es fce iJint erlegiemin.-j.The invention relates to a heat- and wear-resistant fce iJint erlegiemin.-j.

Bine solche Legierung wird für den Ventilsitz bei inneren iirennkraffcmaschinen verwendet, insbesondere für solche, bei denen bleifreies Benzin verwendet wird.Such an alloy is used for the valve seat at internal iirennkraffcmmaschinen used, especially for those at which use unleaded gasoline.

Bs ist bereits bekannt, Sintermetall-Legierungen für verschiedene Maschinenteile zu verwenden, jedoch hat sich gezeigt, dass die Verwendung von Sinterlegierungen für gleitfällige Bauteile nicht befriedigt, weil sie schwierigen Betriebsbedingungen unterworfen werden und. man bei gleitfähigen Bauteilen^mdac* Sinterlegierung verlangen muss, dass die Legierung hochhitzebeständig und verschleissfest ist. Andererseits wird aber die Forderung gestellt, dass die Herstellungskosten für gleitf rlhige Bauteile herabgesetzt werden sollen. It is already known to use sintered metal alloys for various machine parts, but it has been shown that the use of sintered alloys for sliding components is unsatisfactory because they are subjected to difficult operating conditions and. In the case of slidable components ^ mdac * sintered alloy, it must be required that the alloy is highly heat-resistant and wear-resistant. On the other hand, however, the requirement is that the production costs for sliding components should be reduced.

Zwar ist es bekannt, Sintermetalle aus verschleissfesten Schmelzen herzustellen, z.B. unter Verwendung von Chrom Kobalt, Wolfram, Molybden, Ti ban und Vanadium. Jedoch haben diese Metalle oinen hohen Schmelzpunkt, so dass eine hoheAlthough it is known to make sintered metals from wear-resistant Produce melts, e.g. using chromium, cobalt, tungsten, molybdenum, titanium and vanadium. However have these metals o a high melting point, so that a high

309841/0860309841/0860

Sinterbeniperatür und eine !aage Sintorzoit- erforderlich wlx-cU Ferner ist ihr Einsatz mit verschiedenen weiterem Sachteilen verbunden, xu welchen u.a. die frühe Deformation oder Abfall der Betriebsqualitat gehören, was bei solchen Sirifcorerzeu^riisseri ret»elmässig zu beobachten ist.Sinterbeniperatür and! Aage Sintorzoit- required wlx-c U Furthermore, their use with various further tangible parts connected xu which, among other things, the early deformation or decrease in Betriebsqualitat include what can be observed in such elmässig Sirifcorerzeu ^ riisseri re t ".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile der bekannten Sinterlegierungen zu vermeiden und eine verbesserte Sinterlegierung anzugeben, bei der die Hitze- und verschleissfestigkeit wesentlich erhöht ist, aber auch die Sintertemperatur und die Sinterzeit herabgesetzt v/erden, wenn ein vorbestimmtes Pulver für die Legierung gesintert wird. Ferner soll diese Legierung für gleiberi.de Bauteile, z.B. für Ventilsitze in Verbrennungsmotoren,gut geeignet sein, wo ein hoher thermischer ¥iderstaud, aber auch ein hoher Widerstand gegen Verschleiss unerlässlich ist.The invention is based on the above object Avoid disadvantages of the known sintered alloys and specify an improved sintered alloy, in which the heat and wear resistance is significantly increased, but also the The sintering temperature and the sintering time are reduced if a predetermined powder for the alloy is sintered. Furthermore, this alloy should be used for gleiberi.de components, e.g. for Valve seats in internal combustion engines, well suited where one high thermal resistance, but also high resistance against wear is essential.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss eine hitze- und verschleissfe.ste Sinterlegierung vorgeschlagen, wobei diese aus o,2 - 2,o Gewichtsprozent Kohlenstoff, 2,ο - 9»9 Gewichtsprozent Chrom, 0,3 - 1»5 Gewichtsprozent Molybden, 3,o - lo,o Gewichtsprozent Kobalt und 0,5 - 5»ο Gewichtsprozent Wolfram, Rest im wesentlichen Eisen, besteht.To solve this problem, according to the invention, a heat and wear-resistant sintered alloy proposed, this being made up of 0.2-2.0 percent by weight of carbon, 2.0-9.9 percent by weight Chromium, 0.3 - 1 »5 percent by weight molybdenum, 3, o - lo, o percent by weight cobalt and 0.5 - 5» ο percent by weight Tungsten, the remainder being essentially iron.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert; Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below; Show it:

Fig» 1 die Versuchsergebnisse beim Verschlelssversuch, wobei die Kurve a die erfindungsgemässe Legierung, die Kurve- bFig »1 shows the results of the encryption test, with curve a the alloy according to the invention, curve b

3 0 984 1/08603 0 984 1/0860

din iioclicli.roTiihnlt:i.gof3 GuRsoi;.jnn mi·1. ·ΊΑο i.un-vo c eine bekan Viisonisi.vfcei^lo-Tioxnm^ bezeichnet, din iioclicli.roTiihnlt: i.gof3 GuRsoi; .jnn mi · 1 . · ΊΑο i.un-vo c a well-known Viisonisi.vfcei ^ lo-Tioxnm ^ called,

Pi-T. 2 die Abhängigenit dor Anderiinf; in flor luirte in Abhängigkeit vom ■ ^oitverl a\i f für die erfindungsgemüsse gesinterte Legiexnng, -;:, ff ir das hochcbromhaltigü (iusscison y und die bekannte Eiscnninterle^ierun.'j ::,Pi-T. 2 the dependence on others; in flor a \ i f for the sintered alloy according to the invention, -;

die liiirven neigen die Andorunyen an Vorsclileissiaenge bzw« die iindei-imjjen liinsichtlich dor 'il'drtc. the liiirven incline the Andorunyen to preclileissiaenge or the iindei-imjjen li with regard to dor 'il'drtc.

Die erfindun^Sf-eiiiässe Sinterlegierung, die liocliverschlexssfest ist, Ttfird durcli Bildung und Sintern einer Pulveriiiis ellung hergestellt, welche sich in Gewichtsprozent wie fol{jt zusammensetzt:The inventive sintered alloy, the liocliverschlexssfest is produced by the formation and sintering of a powder formation, which is composed in percent by weight as follows:

Kohlenstoff - o, 2 - 2, ο <β> Carbon - o, 2 - 2, ο <β>

Chrom - 2, ο - 9,9 Chrome - 2, ο - 9.9 f °

Holybden - o, 3 - Io f> Holybden - o, 3 - Io f>

¥olfrara - o,5 - 5 f> ¥ olfrara - o, 5 - 5 f>

iiest - um Ioο ^j zu ergeben, imiiest - to yield Ioο ^ j, im

wesentlichen Eisen«,essential iron «,

Im einzelnen kann die erfindungsgeraässe Sinterlegierung dadurch liergestellt v/erden, dass man 1,& — 25 Gewichtsteile Legieiniiigspulver mischt, das in Gewichtsprozenten folgende Zusammensetzung hat:In detail, the sintered alloy according to the invention can thereby Make sure that you have 1, & - 25 parts by weight of alloy powder mixes, which has the following composition in percent by weight:

Kohlenstoff - o,2 - 3 f>, Carbon - o, 2 - 3 f>,

Chrom - 2ο — Jo rjof Chrome - 2ο - Jo r jo f

¥olfraπι - 5 - 3ο f3f und¥ olfraπι - 5 - 3ο f 3f and

Kobalt - l,o- ho <,j Cobalt - l, o - ho <, j

mit 99iO - 75s ο Gewcihtsteilon von Grundpulver aus Eisen, Kohlenstoff, Holybden und Kobalt, so dass die gewonnene Pulvermischungwith 99iO - 75s ο weight part of base powder made of iron, carbon, Holybden and cobalt, so that the powder mixture obtained

309841/0860309841/0860

- h- 23H.729 - h - 23H.729

in Gewichtsprozenten- aus folgendem besteht :in percent by weight - consists of the following:

Kohlenstoff - ο, 2 - 2, ο f> Chrom - 2,ο - 9,9 ^ Molybden - ο,3 - 1,5 $ Kobalt - 3, ο -.JLo, ρ ^ Wolfram - o,5 - 5,ο $Carbon - ο, 2 - 2, ο f> chromium - 2, ο - 9.9 ^ molybdenum - ο, 3 - 1.5 $ cobalt - 3, ο -.JLo, ρ ^ tungsten - o, 5 - 5, ο $

mit Restmetall, um loo Gewichtsprozent zu bilden, das im wesentlichen Eisen ist, wonach die gewonnene Pulvermischung durchwith residual metal to make up 100 percent by weight, essentially Iron is, according to which the powder mixture obtained through

3-7 Tonnen pro cm Druck in eine kompakte Masse zusammengedrückt und diese kompakte Mischung bei looo - 12oo C 3o - 6o Min. lang gesintert wird.3-7 tons per cm of pressure compressed into a compact mass and this compact mixture at looo - 12oo C 3o - 6o min. is sintered for a long time.

Die Menge jeder Pulverkomponente der Legierung wird aus folgenden Gründen begrenzt:The amount of each powder component of the alloy is limited for the following reasons:

Wenn weniger als o,2 fa Kohlenstoff vorliegt, kann dieser mit den anderen Elementen nicht vollständig Karbide bilden, so dass hierdurch eine Sintermetall-Legierung niedriger Härte erzeugt wird; die Bildung von Metallkarbiden wird durch Erhöhen von Kohlenstoffgehalt bis zu 3 f> beschleunigt, jedoch liegt mehr als 3 /3 Kohlenstoff vor, nützt dieses hinsichtlich der Karbidbildung nichts.If there is less than 0.2 fa carbon, it cannot completely form carbides with the other elements, so that a sintered metal alloy of low hardness is produced as a result; the formation of metal carbides is accelerated by increasing the carbon content up to 3 f> , but if more than 3/3 carbon is present, this is of no use in terms of carbide formation.

Chrom bildet zusammen mit Kohlenstoff und Wolfram Karbide, im Bereich von 2o - Jo 1Jo, um die Härte der Sinterlegierung zu erhöhen, wenn jedoch mehr als 7 ο fa- Chrom verwendet wird, wird die Härte nicht erhöht, sondern die Legierung wird spröde. Wenn andererseits weniger als 2o $> Chrom benutzt wird, kann keine wirksame Karbidbildung eintreten.Chromium, together with carbon and tungsten, forms carbides, in the range of 2o - Jo 1 Jo, to increase the hardness of the sintered alloy, but if more than 7 ο fa- chromium is used, the hardness is not increased, but the alloy becomes brittle. On the other hand, if less than 20% chromium is used, effective carbide formation cannot occur.

309 8 4 1/08 60309 8 4 1/08 60

Wolfram bildet komplexe Karbide zusammen mit anderen Elementen, um die Härte der gewonnenen Legierung zu erhöhen. Jedoch mehr als 3o $ Wolfram erhöht den Schmelzpunkt der Legierung und benachteiligt die Lösbarkeit. Liegt weniger als 5 $ Wolfram vor, ist dieser Anteil nicht wirksam bzw. nicht förderlich für die Karbidbildung«Tungsten forms complex carbides together with other elements to increase the hardness of the obtained alloy. However, more than $ 30 tungsten increases the melting point of the alloy and adversely affects solubility. If there is less than 5 $ tungsten, this proportion is not effective or not conducive to carbide formation «

Kobalt erhöht die Lösbarkeit der Legierung, um die gegenseitige Legierbarkeit zu erhöhen, bildet ein zähes Grundgefüge und stabilisiert die Härte, jedoch treten diese vorteilhaften Wirkungen praktisch nicht unterhalb von l,o $ auf. Werden mehr als ko "fa Kobalt verwendet, wird ungewollt die Lösbarkeit beschleunigt und die Härte fällt ab.Cobalt increases the solubility of the alloy in order to increase the mutual alloyability, forms a tough basic structure and stabilizes the hardness, but these advantageous effects practically do not occur below 1.0 $ . Be used more than ko "fa cobalt, the solvability is inadvertently accelerated and the hardness decreases.

Die Menge jeder Komponente in der endgültig resultierenden Pul— Vermischung wird aus folgenden Gründen begrenzt: Bei weniger als o,2 $S Kohlenstoff wird ein ferritreiches Grundgefüge hergestellt, das nicht zu hart ist, um hohen Verschleisswiderstand zu gewährleisten» Liegt aber mehr als 2 $£ Kohlenstoff vor, entsteht ein Grundgefüge mit hohem Zementitgehalt und hoher Härte, wobei jedoch die gewonnene Legierung spröde ist. Ferner ist ein übermässiger Zusatz an Kohlenstoff nachteilig für die Bearbeitbarkeit und die gleichmässige Qualität des Erzeugnisses.The amount of each component in the final resulting pul- Mixing is limited for the following reasons: If there is less than 0.2 $ S carbon, a ferrite-rich matrix is created made that is not too hard to withstand high wear resistance to ensure »If there is more than 2 $ £ of carbon, a basic structure with a high cementite content is created and high hardness, but the alloy obtained is brittle. An excessive addition of carbon is also disadvantageous for the machinability and the consistent quality of the product.

Molybden trügt zur Verfestigung und der erhöhten Zähigkeit der Legierung bei, d.h. erhöht die Schlagfestigkeit und den Widerstand gegen Daueremmdung und stabilisiert die Sinterstruktur,Molybdenum contributes to the solidification and the increased toughness of the Alloy with, i.e. increases the impact strength and the resistance to permanent fatigue and stabilizes the sintered structure,

309841/0860309841/0860

jedoch treten diese Wirkungen ausserhalb des I3ereich.es o,3 1,5 ψ nicht oder nicht regelmassig ein. . ..-;'..however, these effects occur outside the I3ereich.es o, 3 1,5 not usually bulky or not a ψ. . ..-; '..

Kobalt, das zur Stabilisierung der Sinterstruktur bei erhöhten Temperaturen, in an sich bekannter Weise, dient, soll als eine Art Brückenstoff zwischen dem Legierungspulver und den Grundpulvern dienen und dient dazu, den Widerstand bei Hitze und gegen Verschleiss in der gewonnenen Sinterlegierung zu erhöhen; liegt jedoch mehr als Io 'p Kobalt vor, wird die Bearbeitbarkeit des Metalls herabgesetzt. Hat man aber weniger als 3 $ Kobeilt, so trägt dieses Element zur Verbesserung des Hitze- und Verschleisswiderstandes nicht bei.Cobalt, which is used to stabilize the sintered structure at elevated temperatures, in a manner known per se, is intended to serve as a kind of bridging material between the alloy powder and the base powders and is used to increase the resistance to heat and wear in the sintered alloy obtained; however, if there is more than Io 'p cobalt, the machinability of the metal is reduced. But if you have less than $ 3, this element does not contribute to the improvement of the heat and wear resistance.

Die Mengen an Chrom und Wolfram werden in den vorstehend bezeichneten Bereichen im Hinblick auf die Struktur und die Eigenschaften des 'Sintererzeugiiisses begrenzt.The amounts of chromium and tungsten are in those indicated above Areas with regard to the structure and properties of the sintered product are limited.

Ein Zusatz von o,5 - 5 'p Nickel oder Kupfer ist vorteilhaft für die Stabilisierung als auch für die Überwachung der Genauigkeit des gewonnenen Sintererzeugnisses, wie sich aus Versuchen ergibt. An addition of 0.5-5 'p nickel or copper is advantageous for stabilization as well as for monitoring the accuracy of the sintered product obtained, as results from experiments.

Nickel dient zum Zusammenziehen des Sintererzeugnisses.und im Gegensatz dazu wird das Sinterprodukt durch Kupfer, in dem vorbezeichneten begrenzten Bereich, gedehnt. Liegt weniger als Of5 /3 Nickel oder Kupfer vor, haben diese Elemente keine Einwirkung hinsichtlich des Voluiiieneffektes. Liegt aber mehr als 5 ίο Nickel oder Kupfer vor, entsteht eine boilweise martensi-Nickel serves to contract the sintered product and, on the contrary, the sintered product is stretched by copper in the aforementioned limited area. If there is less than 0.5 / 3 nickel or copper, these elements have no effect on the volume effect. But if there is more than 5 ίο nickel or copper, a boil-like martensitic

30984 1/086030984 1/0860

tische Struktur, wodurch die Gleichroässigkcit und Härte des Gefüges nachträglich beeinflusst wird.table structure, whereby the uniformity and hardness of the Structure is influenced subsequently.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand von Beispielen nachfolgend erläutert:Preferred embodiments of the invention are based on Examples explained below:

Beispiel 1example 1

0,65 Gewichtsprozent Graph.itpulver (- 3^5 Haschengrösse), o,5 Gewichtsprozent Ferromolybdenpulver (— I50 ITaschengrösse) in Gewichtsprozent Molybden, ^,6 Gewichtsprozent Kobal^pulver (- 325 Haschengrösse), 5 Gewichtsprozent Legierungspulver (— 150 Haschengrösse), welches in Gewichtsprozenten aus 3 $ Kohlenstoff, öo 5S Chrom, 25 /> Wolfram und 12 7' Kobalt besteht mit dem Rest, uri loo ^j auszugleichen, im wesentlichen aus reduzierten IDisenpulver (— loo Ilaschengrösse) wurden vermischt, um ein Pulver als Anfan^smisellung herzustellen. Dieser pulver— förmigen Anfangsmischung wurden 1 Gewichtsprozent Zinkstearat in Form von Pulver als Schmiermittel zugesetzt, die so gewon-0.65 percent by weight of graphite powder (- 3 ^ 5 mesh size), 0.5 percent by weight of ferromolybdene powder (- I50 I pocket size) in percent by weight molybdenum, 6 percent by weight cobal powder (- 325 hook size), 5 percent by weight alloy powder (- 150 hash size), which in weight percent from $ 3 Carbon, öo 5S chromium, 25 /> Tungsten and 12 7 'cobalt consists essentially of the remainder to make up for uri loo ^ j reduced iron powder (- loo bottle size) were mixed, to make a powder as a starting point. This powder— initial mix was 1 weight percent zinc stearate added in the form of powder as a lubricant, the so obtained

2 nene Pulverniis chung wurde mit einem Druck von '+ Tonnen pro cm zu einer kompakten 1Iischung zusammengepresst und dann nachfolgend bei l.loo - 1.2oo C 3° - 6° Min, lang in einer zerfallenen Ammoniakgasatmosphäre gesintert.2 A powder mixture was applied at a pressure of + tons per cm compressed into a compact mixture and then subsequently at l.loo - 1,2oo C 3 ° - 6 ° min, long in a disintegrated Sintered ammonia gas atmosphere.

Die hierdurch gewonnene Sinterlegierung bestand, in Gewichtsprozenten, aus 0,78 ^j Kohlenstoff, 2,99 'p Chrom, o,h7 £> Molybden, 5>ol 'y> Kobalt, 1,23 'p Wolfram, Rest im wesentlichen Eisen, um loo Gewichtsprozent zu bilden, und hat eine Dichte von 6,u2 g/cm"* und eine Rockwell-Härte von 92,5.The sintered alloy thereby obtained was, in weight percent, of 0.78 ^ j carbon, 2.99 'p chromium, o, h7 £> molybdenum, 5>ol', 1.23 'p tungsten y> cobalt, balance essentially iron to make 100% by weight and has a density of 6.1 g / cm "* and a Rockwell hardness of 92.5.

309841/0860309841/0860

Beispiel 2Example 2

I,o5 Gewichtsprozent Graphitpulver, l,o Gewichtsprozent Ferromolybdenpulver in Gewichtsprozenten von Molybden, 6,2 Gewichtsprozent Kotoaltpulver, 15 j ο Gewichtsprozent Legierungspulver mit dem Rest, um loo fo auszumachen, aus im wesentlichen reduzierten Eisenpulver (diese Komponenten hatten die gleichen Korngrössen und Zusammensetzungen,wie in Beispiel 1 angegeben) wurden vermischt, um eine pulverförmige Anfangsmischung herzustellen. Dieser Mischung wurde ein Gewichtsprozent Zinkstearat als Anfangsschmiermittel zugegeben. Die so gewonnene Pulvermischung wurde mit einem Druck von 6 Tonnen pro cm zusammengedrückt und in einer zerfallenen Ammoniakgasatmosphäre bei l.ooo — 1.2oo C 3o - 6o Min. lang gesintert.1.05 percent by weight of graphite powder, 1.0 percent by weight of ferro-molybdenum powder in percent by weight of molybdenum, 6.2 percent by weight of kotalt powder, 15.0 percent by weight of alloy powder with the remainder, to make up loo fo , of essentially reduced iron powder (these components had the same grain sizes and compositions as indicated in Example 1) were mixed to make an initial powder mix. One weight percent zinc stearate was added to this mixture as an initial lubricant. The powder mixture obtained in this way was compressed at a pressure of 6 tons per cm and sintered in a decomposed ammonia gas atmosphere at 1,000-1,200 C for 30-60 minutes.

Die gewonnene Sinterlegierung bestand aus, in Gewichtsprozent: 1,46 ^ Kohlenstoff, 8,93 /» Chrom, o,95 $ Molybden, 7,91 fo Kobalt, 3» 7^· /o Wolfram, Rest im wesentlichen Eisen, um loo Gewichtsprozent auszumachen, und zeigt eine Dichte von 6,68 g/cm . und eine Rockwell B-Härte von 96»5·The sintered alloy obtained consisted of, in percent by weight: 1.46% carbon, 8.93% chromium, 0.95% molybdenum, 7.91% Cobalt, 3 »7 ^ / o tungsten, the remainder essentially iron, about 100 percent by weight and shows a density of 6.68 g / cm. and a Rockwell B hardness of 96 »5 ·

Beispiel 3Example 3

Unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 2 angegeben, wird· eine Pulvermischung hergestellt, die die gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 2 hat, mit der A usnahme, dass sie 5 Gewichtsprozent Nickel enthält und eine andere pulverförmige Mischung, die die gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 2 hat, mit der Ausnahme, dass diese 5 Gewichtsprozent Kupfer enthaltenUnder the same conditions as given in Example 2, · a powder mixture is made with the same composition as in Example 2, with the exception that it has 5 Weight percent contains nickel and another powdery Mixture which has the same composition as in Example 2, with the exception that this contains 5 percent by weight of copper

309841/0860309841/0860

und diese Mischung wird zu einem kompakten Gemisch zusammengedrückt und gesintert. Diese nickelaufweisende gesinterte Legierung zeigt eine Dichte von 6,71 g/cm und eine Rockwell-B-Härte von 97»5 und diejenige gesinterte Legierung, die Kupfer enthielt, zeigt eine Dichte von 6,72 g/cm und eine Härte von 97,o.and this mixture is compressed into a compact mixture and sintered. This nickel-containing sintered alloy exhibits a density of 6.71 g / cm and a Rockwell B hardness of 97 »5 and the sintered alloy containing copper shows a density of 6.72 g / cm and a hardness of 97, o.

Die Kurven a bzxtf. b bzw. c in Fig. 1 zeigen jeweils Versuchswerte über die Grosse des Verschleisswiderstandsverlustes der gesinterten Legierung gemäss Erfindung bzw. für ein hoch chromhaltiges Gusseisen"bzw. für eine bekannte gesinterte Eisenlegierung. Die Kurven χ bzw. y bzw. ζ in Fig. 2 zeigen Messwerte, um die sich die Härte in Abhängigkeit von der Zeit-dauer ändert, einmal für die Sinterlegierung gemäss Erfindung, dann für das bekannte Iioch chromhaltige Gusseisen bzw. für die bekannte Eisensinterlegierung. Beide Versuche wurden unter Benutzung einer den Abrieb am Ventilsitz prüfenden Apparatur durchgeführt. . (Prüftemperatür 4oo C, Umdrehungszahl 3»ooo pro Min., Federdruck 35 kg» Ventilgeschwindigkeit im Schliessintervall o,5 m pro Sek., Breite der Ventilkontaktfläche 1 mm, Anzahl der Einzelversuche in der Versuchsreihe 8 χ Io , zugehörige Gegenlegierung JIS SUII 31 B - Stahl).The curves a bzxtf. b and c in Fig. 1 each show experimental values on the size of the wear resistance loss of the sintered alloy according to the invention or for a cast iron with a high chromium content or for a known sintered iron alloy. The curves χ and y or ζ in Fig. 2 show measured values by which the hardness changes depending on the duration, once for the sintered alloy according to the invention, then for the known cast iron containing chromium or for the known sintered iron alloy. Both tests were carried out using an apparatus that tests the wear on the valve seat. . (Test temperature 4oo C, number of revolutions 3,000 per minute, spring pressure 35 kg »valve speed in the closing interval 0.5 m per second, width of the valve contact surface 1 mm, number of individual tests in the test series 8 χ Io, associated counter alloy JIS SUII 31 B - steel).

Aus den Fig. 1 bzw. 2 ist ersichtlich, dass der Verlust an Verschleisswiderstand bei der erfindungsgemässen Sinterlegierung ausserordentlich gering ist und dass andererseits die erfindungs-It can be seen from FIGS. 1 and 2 that the loss of wear resistance in the sintered alloy according to the invention is extremely low and that, on the other hand, the inventive

tümliche gemässe Sinterlegierung die eigen^Eigenschaft hat, dass ihreA common, proper sintered alloy has the property that its

zugehörige Härte steil relativ zur Zeitdauer (Io - 2o Stunden)associated hardness steep relative to the duration (Io - 2o hours)

309841/0860309841/0860

ansteigt. Dies veranschaulicht, dass der aus der erfindungsgemässen Legierung gemachte Ventilsits, nachdem er in den Kotor eingebaut und bei der am Zylinderkopf üblichen Temperatür, etwa 4oo°C, betrieben wird in Abhängigkeit von der Zeitdauer langsam eine grossere Härte bekommt, ungeachtet seiner anfänglich relativ niedrigen Härte und dass ferner dementsprechend der Abfall des Verschleisswiderstandes verringert wird. Somit wird bei Verwendung der' erfindungsgemässen Legierung als Ventilsitz die Betriebsfestigkeit des letzteren beachtlich erhöht. increases. This illustrates that from the inventive Alloy made valve seats after going into the Kotor built-in and at the usual temperature on the cylinder head, about 4oo ° C, is operated depending on the length of time slowly gets a greater hardness, regardless of its initially relatively low hardness and that furthermore accordingly the drop in wear resistance is reduced. Thus, when the alloy according to the invention is used as a valve seat the fatigue strength of the latter is considerably increased.

Das Versuchsmuster bei dem Abriebversuch am Ventilsitz war ringförmig mit einem Aussendurchinesser von 4o,o nun,, einem Innendurchmesser von 28, ο mm und einer Höhe von Io, ο mm.The test specimen in the valve seat abrasion test was ring-shaped with an outer diameter of 4o, o well, one Inside diameter of 28.0 mm and a height of Io.0 mm.

Das bekannte hoch chromhaltige Gusseisen und die bekannte Eisensinterlegierung, auf die vorstehend vergleichsweise Bezug genommen wurde, hatten nachfolgende Zusammensetzung bzw.. Härte:The well-known high-chromium cast iron and the well-known Sintered iron alloy, to which reference was made above for comparison, had the following composition or. Hardness:

Hochchromhaltiges Gusseisen;High chromium cast iron;

Zusammensetzung, Gewichtsprozente: 1,61$ Kohlenstoff,-13» Chrom, 0,47/6 Molybden, Rest im wesentlichen Eisen. Rockwell B Härte: 102Composition, weight percent: 1.61 $ carbon, -13 » Chromium, 0.47 / 6 molybdenum, the remainder essentially iron. Rockwell B hardness: 102

Bekannte eisenhaltige Sinterlegierung:Well-known ferrous sintered alloy:

Zusammensetzung, Gewichtspnozente: 1,02$ Kohlenstoff, 2,7653 Chrom, Rest im wesentlichen Eisen.
Rockwell B Härte: 9h
Composition, weight percentages: $ 1.02 carbon, 2.7653 chromium, the remainder essentially iron.
Rockwell B hardness: 9h

303843/0860303843/0860

" 11 - 23H729 "11 - 23H729

Venn auch der Erfindungsgegenstand anhand der vorteilhaften Ausführungsbeispiele erläutert ist, so sind doch, je nach Einzelfall, Abänderungen bzw. im Rahmen der erfinderischen Lehre ersichtliche Abweichungen möglich.Venn also the subject matter of the invention based on the advantageous Embodiments is explained, so are, depending on the individual case, modifications or within the scope of the inventive Deviations from teaching are possible.

309841/0 860309841/0 860

Claims (2)

22. März 1973 IG/ NIPPON PISTON RING CO0, LTD. Patentansprüche:March 22, 1973 IG / NIPPON PISTON RING CO0, LTD. Patent claims: 1. Hitze- und verschleissfeste Sinterlegierung, insbesondere für Gleit- bzw, Stossflächen aufweisende Bauteile von Brennkraftmaschinen, z,Bt für Ventilsitze von Kraftfahrzeugraotoren, dadurch gekennzeichnet, dass diese Legierung, in Gewichtsprozent, 0,2 - 2,0$ Kohlenstoff, 2,0 - 9,9$ Chrom, 0,3 - 1,5$ Molybden, 3,0 - 10,0$ Kobalt und 0,5 - 5,0$ Wolfram, Rest Eisen, enthält,1. Heat and wear-resistant sintered alloy, in particular for components of internal combustion engines with sliding or abutting surfaces, z, Bt for valve seats of motor vehicle engines, characterized in that this alloy, in percent by weight, 0.2 - 2.0 $ carbon, 2.0 - 9.9 $ chromium, 0.3 - 1.5 $ Contains molybdenum, $ 3.0-10.0 cobalt and $ 0.5-5.0 tungsten, the remainder being iron, 2. Verfahren zur Herstellung einer Sinterlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine erste Mischung hergestellt wird, die 1,0 -25 Gewichtsanteile einer in Pulverform vorliegenden Legierung enthält, welche Legierung, in Gewichtsprozenten, aus 0,2 - 3$ Kohlenstoff, 20 - 70$ Chrom, 5 - 30$ Wolfram und 1,,O- 40$ Kobalt besteht, dann diese Mischung einer zweiten Mischung zugesetzt wird, welche 99,0 75 pulverförmige Gewichtsanteile von Eisen, Kohlenstoff, Molybden und/oder Kobalt aufweist, dass die beiden Mischungen zusammen verdichtet bzw. einem Druck unterworfen und dann eine solche Mischung gesintert wird.2. A method for producing a sintered alloy according to claim 1, characterized in that a first mixture is first produced which contains 1.0-25 parts by weight of an alloy in powder form, which alloy, in percent by weight, consists of 0.2-3 $ carbon , 20 - 70 $ chromium, 5 - 30 $ tungsten and 1,, 0- 40 $ cobalt, then this mixture is added to a second mixture which has 99.0 75 powdery parts by weight of iron, carbon, molybdenum and / or cobalt that the two mixtures are compressed together or subjected to a pressure and then such a mixture is sintered. 309841/0860309841/0860 Le e rs e ι τ eLe e rs e ι τ e
DE19732314729 1972-03-30 1973-03-24 Use of a heat and wear-resistant sintered alloy Expired DE2314729C3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3114172A JPS5144483B2 (en) 1972-03-30 1972-03-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2314729A1 true DE2314729A1 (en) 1973-10-11
DE2314729B2 DE2314729B2 (en) 1977-12-08
DE2314729C3 DE2314729C3 (en) 1978-07-27

Family

ID=12323147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732314729 Expired DE2314729C3 (en) 1972-03-30 1973-03-24 Use of a heat and wear-resistant sintered alloy

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS5144483B2 (en)
DE (1) DE2314729C3 (en)
GB (1) GB1420498A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10236015B4 (en) * 2001-09-10 2005-08-25 Hyundai Motor Co. Sintered alloy for a valve seat with excellent wear resistance and a method of manufacturing the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5220905A (en) * 1975-07-21 1977-02-17 Fuji Valve Kk High-temperature abrasion resistant sintered alloy
JPS5925959A (en) * 1982-07-28 1984-02-10 Nippon Piston Ring Co Ltd Valve seat made of sintered alloy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10236015B4 (en) * 2001-09-10 2005-08-25 Hyundai Motor Co. Sintered alloy for a valve seat with excellent wear resistance and a method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5144483B2 (en) 1976-11-29
DE2314729C3 (en) 1978-07-27
GB1420498A (en) 1976-01-07
JPS4899011A (en) 1973-12-15
DE2314729B2 (en) 1977-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112009000775B4 (en) Iron-based sintered alloy for a valve seat and valve seat for an internal combustion engine
DE102005022104B4 (en) Sintered iron based alloy with dispersed hard particles
DE102006042950B4 (en) Particulate copper alloy and method of making the same
DE3015897A1 (en) WEAR-RESISTANT SINTER ALLOY
DE2753903A1 (en) IRON-BASED Sinter-alloy for valve seats and the process for their production
DE3744550C2 (en)
DE1298293B (en) Highly wear-resistant, machinable and hardenable sintered steel alloy and process for their production
DE2851100A1 (en) WEAR-RESISTANT SINTER ALLOY
DE3017104A1 (en) METAL POWDER MIXTURE FOR THE PRODUCTION OF SINTER BODIES AND THEIR PRODUCTION METHOD
DE102009041940A1 (en) Manufacturing method for sintered valve guide
DE2819310A1 (en) SINTERED IRON-BASED ALLOY FOR VALVE SEATS AND PROCESS FOR THEIR PRODUCTION
DE19715708B4 (en) Wear resistant sintered alloy at high temperature
EP3409801B1 (en) Solid particles prepared by means of powder metallurgy, hard particle containing composite material, use of a composite material and method for manufacturing a component from a composite material
DE2415035C3 (en) Process for the powder-metallurgical production of a sliding piece of high strength, in particular a crown seal for rotary piston machines
DE2201515C3 (en) Process for the production of a sintered alloy that is wear-resistant at high temperatures
DE2311091A1 (en) AT HIGH TEMPERATURES ABRASION-RESISTANT Sinter-alloy
DE2125534B2 (en) Use of sintered iron alloys as a material for valve seats in internal combustion engine construction
DE3619664C2 (en)
DE2243196A1 (en) HEAT-RESISTANT AND ABRASION RESISTANT Sintered ALLOY.
DE2411017C2 (en) Steel-bonded titanium carbide alloy with a low coefficient of friction and high resistance to thermal shocks
DE19708197B4 (en) Sintered sliding element and method for its production
DE2314729A1 (en) HEAT-RESISTANT AND WEAR-RESISTANT COMPOUND
DE2114160B2 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING VALVE SEATING RINGSX BY POWDER METALLURGICAL WAYS
DE2415688C2 (en) Sintered steel material containing titanium carbide, as well as its use and process for its production
DE2243009A1 (en) HEAT-RESISTANT AND ABRASION RESISTANT Sintered ALLOY

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)