DE2655929C2 - Pulvermischung zur Herstellung von Überzügen auf einem Dichtungsteil und Dichtungsteil - Google Patents

Pulvermischung zur Herstellung von Überzügen auf einem Dichtungsteil und Dichtungsteil

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Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Pulvermischung für Dichtungsteiie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Dichtungsteil mit einem Grundteil und einem abreibbaren Überzug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 4 zur Steuerung des Abstandes, wobei die Überzüge bei Temperaturen bis zu etwa 650° C eingesetzt werden können.
Der Wirkungsgrad eines Axialströmungskompressors in einer Gasturbine ist zumindest teilweise davon abhängig, daß Lecks zwischen den einzelnen Stufen verhindert werden. Ist zwischen einem Kompressorgehäuse und einer Rotorstufe eines Kompressors ein relativ weiter Abstand vorhanden, dann kann das Strömungsmittel, wie komprimierte Luft, von einem Teil, der unter höherem Druck steht, zu einem Teil mit geringerem Druck entweichen. Hand in Hand mit der Entwicklung der Gasturbinen verlief daher die Entwicklung von Überzügen zur Steuerung des Abstandes zwischen Turbinenteilen, um ein Lecken zwischen den einzelnen Stufen möglichst gering zu halten.
Die Lösung des Problems der Steuerung des Abstandes wird durch die Tatsache kompliziert, daß sich während des Betriebes das Kompressorgehäuse und die rotierenden Kompressorschaufeln verschieden ausdehnen oder zusammenziehen. Eine Lösung bestand daher darin, daß muii die Schaufeln, seien sie rotierend, stationär oder beides, einen Pfad in ein Material schneiden ließ, das neben den Schaufelspitzen montiert war. Hierfür verwendete Materialien schloßen wabenförmige, drahtnetzartige, geschäumte Metalle und andere poröse Strukturen ein. Ein in Gasturbinen für Flugzeuge in weitem Umfange angewendetes derartiges Material ist in der US-PS 33 42 563 beschrieben.
Viele der vorhandenen Systeme zur Steuerung des Abstandes arbeiten für die Art Turbine, in der sie angewendet sind, angemessen. Die weiter entwickelteren Turbinen erfordern jedoch verbesserte Materialien für höhere Temperaturen sowie mit verringertem Abrieb auf den Spitzen der Schaufeln, die in Reibverbindung mit einem abreibbaren Überzug stehen. Ein besonderes Problem existiert hinsichtlich des Abriebs von Schaufeln, die aus Titan oder Titanlegierungen hergestellt sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Pulvermischung und ein verbessertes Dichtungsteil mit einem abreibbaren Überzug zur Steuerung des Abstandes zu schaffen, das bei Temperais türen bis zu etwa 650° C eingesetzt werden kann, wobei der Überzug das Zusammenarbeiten mit Teilen wie Schaufeln aus Titan oder Titanlegierungen zum Abreiben des Überzuges mit geringem oder gar keinem Abrieb auf den Schaufeln gestattet wobei der Überzug beständig sein soll gegen Erosion durch in Luft mitgerissene Teilchen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Fulvermischung bzw. das im Anspruch 4 gekennzeichnete Dichtungsteil gelöst
Das pulverförmige Material gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine mechanische Mischung zweier Pulver mit Teilchengrößen von 0,044 bis 0,1 mm. Diese Pulvermischung besteht aus einem ersten Pulver, das mehr als etwa 50% bis weniger als etwa 80% eines Aluminium-Kupfer-Legierungspuivers umfaßt, mit 90 bis 95% Kupfer, bis zu etwa 2% Eisen und/oder Silicium und als Rest Aluminium und zufälligen Verunreinigungen. Der Rest der Pulvermischung ist ein zweites Pulver aus Nickel-Graphit das aus einem Graphitkern besteht und eine Hülle aus Nickel aufweist, wobei das Nickel mehr als etwa 50% und weniger als etwa 75% des NikL kel-Graphit-Pulvers ausmacht
Eine solche Mischung kann zur Schaffung eines Überzuges für ein Dichtungsteil benutzt werden, wobei das Aufbringen der Pulvermischung auf ein gereinigtes Grundteil des Dichtungsteiles mittels einer Flamme unter Verwendung eines Sauerstoff-Kohlenwasserstoff-, wie Sauerstoff-Acetylengases, unter verkohlenden Bc dingungen erfolgt, wobei das Pulver auf eine Temperatür im Bereich von 1090 bis 1205° C erhitzt wird.
Bei diesem Aufbringverfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Pulvermischung erhält man ein Dichtungsteil mit einem Grundteil und einem abreibbaren Überzug, der durch das Schmelzen und die Wechsclwirkung der erfindungsgemäßen Pulvermischung entstanden ist. Der abreibbare Überzug umfaßt eine Dispersion der Graphitteilchen und vieler blockartiger Teile der Kupfer-Aluminium-Legierung, wobei Nickelplättchen das Verbinden von Teilchen zu Teilchen unterstützen. Der Überzug weist eine Dichte von 3,6 bis 4 g/cm3 auf. Der Grundteil kann aus irgendeinem verträglichem Material bestehen, wie Eisen-, Kobalt-, Nikkei-, Titan-, Aluminium- und Magnesiumlegierungen, wie sie häufig in Gasturbinen verwendet werden.
Die Suche nach verbesserten Überzügen zur Steuerung des Abstandes oder nach Materialien zur Verwendung mit zusammenarbeitenden Teilen und Kompressoren, z. B. den rotierenden Schaufeln und Gehäusen ebenso wie stationären Schaufeln und dem rotierenden Teil von Rotoren, schloß die Auswertung einer weiten Vielfalt von Materialien ein, die im Handel erhältlich sind, einschließlich Metallpulvern. So ist z. B. eine Vielzahl von Pulvern im Handel erhältlich, die aus einem
Graphitkern und einer Nickelhülle in einer Vielzahl von Zusammensetzungen besteht Die Herstellung und das Aufbringen solcher überzogener Pulver, die manchmal als Verbundpulver bezeichnet werden, ist bekannt und unter anderem in der oben genannten US-PS beschrieben. In der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber erkannt worden, daß eine mechanische Mischung zweier Pulver, die das Pulver aus der Kupfer-Aluminium-Legierung und das Nickel-Graphit-Pulver einschließt beim Aufbringen mittels eines bei relativ geringer Tem- ίο peratur und mit geringer Teilchengeschwindigkeit arbeitenden Flammenaufbringverfahrens, bei dem die Teilchen unter carbonisierenden Bedingungen auf eine Temperatur von 1090 bis 1205° C und vorzugsweise eine Temperatur von 1100 bis 1155° C erhitzt werden, zu einem verbesserten abreibbaren Überzug zum Aufbringen auf ein Dichtungsteil führt das besonders brauchbar ist beim Zusammenarbeiten mit Teilen aus Titan oder Titanlegierungen. Ein solches Beschichtungsverfahren steht im Gegensatz zu dem Plasmaaufbringver- fahren insofern, als ein merklich anderes Gefüge erhalten wird. Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung angewendete Verfahren ergab beträchtlich weniger laminare Teilchen als das Plasmaaufbringverfahren. Bei dem erfindungsgemäß angewendeten Verfahren wird ein Sauerstoff-Kohlenwasserstoffgas, wie Sauerstoff-Acetylen- und Sauerstoff-Propangas, unter carbonisierenden Bedingungen verwendet um eine Teilchentemperatur im Bereich von 1090 bis 1205° C zu schaffen.
Bei Abreibtests, die mit einer Eindringgeschwindigkeit von 0,025 mm pro Sekunde für 15 Sekunden uniär Verwendung von 30 Schaufeln in einem Testaufbau ausgeführt wurden, erhielt man einen Schaufelabrieb bei einer Schaufel aus 6% Aluminium, 4% Vanadium und als Rest Titan von 0,05 mm oder weniger. Bei den nachfolgend ausgeführten strengeren Tests wurde die Zahl der Schaufeln aus der Titanlegierung auf 6 verringert und der Schaufelabrieb erhöhte sich gemäß den in der folgenden Tabelle I gezeigten Ergebnissen. Ähnliche Daten bei einer Abreibgeschwindigkeit von 0,0025 mm pro Sekunde ergaben einen Schaufelabrieb von etwa 0,275 mm.
Tabelle I
Abreibbarkeit von Schaufeln aus Ti-6% Al-4% V-Legierung mit einem Überzug aus 70—75% Kupfer-Aluminium-Legierungspulver mit 90—95% Cu, bis zu 1% Fe und/oder Si, Rest Al, und 25-30% Nickel-Graphit-Pulver (60% Nickel, 40% Graphit) und einer Abreibgeschwindigkeit von 0,025 mm pro Sekunde für 15 Sekun- den.
Beispiel Zahl der Zustand des Schaufelabrieb Schaufeln Überzuges (in mm)
55
30 A
6 A
6 B wie aufgesprüht.
0,025
0,113-0,175
0,175-0,2
— aufgesprüht und bei etwa 425° C 5 Std. wärmebe hanHplt
Aus den Daten, aus denen die Daten der Tabelle I ausgewählt wurden, ergab sich der Schluß, daß unter bestimmten Bedingungen in Verbindung mit einem Teil aus einer Titanlegierung, wie einer Kompressorschaufel, die Verwendung der oben beschriebenen Pulvermischung nachteilig sein könnte.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt daß eine mechanische Mischung des obigen Nikkel-Graphit-Pulvers mit einem Pulver aus der obigen Kupfer-Aluminium-Legierung die Schaffung eines abreibbarerr Überzugs gestattet der sich beträchtlich weniger abrieberzeugend bei der Titanlegierung der Schaufeln auswirkt Bei der Auswertung der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt daß bei einem Anteil von 50% der obigen Kupfer-Aluminium-Legierung in der Pulvermischung der Überzug zu weich war und keine ausreichende Erosionsbeständigkeit gegenüber den in der Luft vorhandenen Teilchen hatte. Andererseits erwiesen sich 80% Kupfer-Alurninium-Legierung in der Pulvermischung als einen zu harten Überzug ergebend ungeeignet Die erfingungsgemäße Mischung weist daher mehr als 50 bis weniger als 80% des Pulvers aus der Kupfer-Aluminium-Legierung und vorzugsweise 55 bis 75 Gew.-% davon und besonders 65 Gew.-% der Kupfer-Aluminium-Legierung auf.
Hinsichtlich der Kupfer-Aluitninium-Legierung liegt eine Legierung mit bis zu 10% Aluminium und als Rest Kupfer im Bereich der festen Lösung des Kupfer-Aluminium-Phasendiagramms. Innerhalb dieses Bereiches erwies sich eine Zusammensetzung von 90 bis 95% Kupfer, 5 bis 10% Aluminium und bis zu 2% Eisen und/oder Silicium sowie zufällige Verunreinigungen wegen der ausgezeichneten Oxydationsbeständigkeit bei den Betriebstemperaturen des Kompressors als besonders vorteilhaft.
Bei der Auswertung der vorliegenden Erfindung wurde jedes der Pulver in der Mischung aus einem Größenbereich von 0,044 bis 0,1 mm ausgewählt, weil festgestellt wurde, daß ein gröberes Pulver zu einem Überzug mit unzureichender Festigkeit und kleinere Pulverteilchen zu einem zu dichten Überzug führen. Die verschiedenen mechanischen Pulvermiüchungen wurden dann auf ein Grund- oder Stützteil aus einer Titanlegierung unter Verwendung eines Sauers toff-Acetylen-Gasgemisches unter einem Druck von etwa 0,7 bis 1,05 Atm. mit Flammsprühen aufgebracht. Die Überzugsdicke lag im Bereich von etwa 0,75 bis 1,25 mm.
Nach der Erzeugung der abreibbaren Überzüge mit einer Vielfalt von Pulverkombinationen wurden die Überzüge in Reibtests ausgewertet, bei denen Kompressorschaufeln mit etwa 0,065 mm dicken Spitzen benutzt wurden. Die Schaufelspitiien und der abreibbare Überzug wurden relativ zueinander mit einer Geschwindigkeit von etwa 12 000 Oberflächenmetern pro Minute für 200 Sekunden bei einer Reibgeschwindigkeit von 0,0025 mm pro Sekunde rotiert. In der folgenden Tabelle II sind die Schaufelabriebsdaten für einen Überzug aus 65% Kupfer-Aluminium und 35% Nickel-Graphit zusammengefaßt. Die Kupfer-Aluminium-Legierung enthielt nominell 90 bis 95% Kupfer, bis zu einem Prozent Eisen und als Rest Aluminium und zufällige Verunreinigungen und das Nickel-Graphit-Pulver bestand aus 60% Nickel und 4-0% Graphit (alles in Gew.-%). Die Daten in Tabelle II zeigen den relativen Schaufelabrieb unter vier Bedingungen: wie aufgesprüht, wie aufgesprüht und zerspanend bearbeitet, wie aufgesprüht und warmehfihanclelt unter Simijjjpnjna der Kompressortemperaturen und -zeiten sowie den letztgenannten Zustand zerspanend bearbeitet.
Tabelle II
Abriebstests mit einem Überzug aus 65% Kupfer-Aluminium-Legierung und 35% Nickel-Graphit sowie 6 Schaufeln aus Ti, 6% Al, 4% V
Beispiel Zustand Abriebstiefe Durchschnittlicher Schaufelabrieb (mm)
(mm) nein
4 A 0,275 nein
5 A 0,325 nein
6 A 0,40 nein
7 A 0,475 nein
8 B 0,30 nein
9 B 0,35 0,045
10 C 035 0,013
Π C 0,40 nein
12 C 0,50 0,037
13 D 0,225 0,025
14 D 0,25 nein
15 D 030 0,025
16 D 0,30
Zustände
A - wie aufgesprüht aufgesprüht und zerspanend bearbeitet
B - aufgesprüht und bei etwa 485° C 24 Stunden wärme
C - behandelt
D -
Zustand C und danach zerspanend bearbeitet
Die Daten der Tabelle II zeigen deutlich die ausgezeichnete Abreibbarkeit des Überzuges aus 65% Kupfer-AIuminium-Legierung und 35 Gew.-% Nickel-Graphit in einer Reihe von Zuständen bei Wechselwirkung mit Titanteilen. Andere Auswertungen der erfindungsgemäßen Pulvermischung haben gezeigt, daß unter ihrer Verwendung hergestellte Dichtungsteile bei Zusammenarbeit mit Teilen aus Eisen- oder Nickellegierungen wenig oder keinen Schaufelabrieb ergeben, wenn sich der Überzug in dem Zustand wie aufgesprüht befindet oder in Zuständen, welche die Temperaturen und Zeiten simulieren, die im Kompressor vorkommen. Die typischen dieser Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III gezeigt. Die Zahl der verwendeten Schaufeln und die Abriebsgeschwindigkeit war in der Tabelle III die gleiche wie bei der Tabelle II.
Tabelle III
Abriebstests mit einem Überzug aus 65% Kupfer-Aluminium-Legierung und 35% Nickel-Graphit bei Verwendung von 6 Schaufeln aus Eisen- oder Nickel-Legierung und einer Abriebsgeschwindigkeit von 0,025 mm pro Sekunde für 200 Sekunden
Beispiel Legierung Zustand Abriebs Schaufel etwa 650° C
tiefe abrieb
(mm) (mm) Zustand C und dann zerspanend bearbeitet
17 IN718 A 0,45 nein
18 ΪΝ718 A 0^75 nein
19 IN718 B 0,45 nein
20 IN718 C 030 nein
21 IN718 D 0,20 0,025
22 IN718 D 035 nein
23 IN718 D 0,45 nein
24 A286 A 0,013
25 A286 A (geölt) nein
Zustände:
A - wie aufgesprüht
B - wie aufgesprüht und zerspanend bearbeitet
C - wie aufgesprüht und für 24 Stunden bei
wärmebehandelt.
D -
Die in Tabelle III mit IN718 bezeichnete Legierung bestand nominell aus folgenden Bestandteilen in Gew.-%: 0,05 C, 19 Cr, 18 Fe, 3 Mo, 5 Niob und Tantal zusammen, 1 Ti, 0,5 Al und als Rest im wesentlichen Nickel und zufällige Verunreinigungen. Die als A286 bezeichnete Legierung in Tabelle III bestand nominell aus folgenden Bestandteilen in Gew.-%: 15Cr, 253 Ni, 1,3 Mo, 2,2 Ti, 0,007 B, 0,3 V und als Rest Eisen und zufällige Verunreinigungen.
Wird, so wurde bei anderen Auswertungen insbesondere hinsichtlich Tabelle Il festgestellt, der Nickelgehalt des Nickel-Graphit-Pulvers auf 75% erhöht, dann tritt eine deutliche Zunahme des Schaufelabriebs auf. Ein Nickel-Graphit-Pulver mit nur 50Gew.-% Nickel enthält dagegen nicht genügend Nickel, um die erforderlichen Nickelplättchen zu erzeugen, welche das Kupfer-Aluminium-Pulver des Überzuges gemäß der vorliegenden Erfindung zusammenbinden. Das Nickel-Graphit-Pulver enthält daher für die Zwecke der vorliegenden Erfindung Nickel im Bereich von mehr als 50 Gew.-% bis weniger als 75 Gew.-%.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 eine Ansicht einer Umhüllungsdichtung für einen Gasturbinenkompressor teilweise im Schnitt und
Fig.2 ein Schliffbild in 100-facher Vergrößerung einer Form des abreibbaren Überzuges gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der mit der vorliegenden Erfindung verbundene Artikel ist allgemein ein Dichtungsteil der in F i g. 1 als Teil einer Gasturbinen-Kompressorumhüllung gezeigten Art Dieses Dichtungsteil schließt ein Stütz- oder Grundteii 10 sowie einen abreibbaren Überzug 12 ein, der entweder direkt oder über einen abstreifbaren Zwischenteil oder einen Bindeüberzug 14, der hauptsächlich aus Nickel besteht, mit dem Grundteil verbunden ist. Der abreibbare Überzug 12 besteht hauptsächlich aus Kupfer und ist das Schmelz- und Wechselwirkungsprodukt, das beim Flammenaufbringen aus dem erfindungsgemäßen Pulver entsteht. Das Schliffbild des Überzuges der Fig.2 mit 100-facher Vergrößerung zeigt, bevor man den Überzug den Betriebstemperaturen ausgesetzt hat, eine Dispersion körnig erscheinender dunkler Graphitteilchen und viele heller erscheinende blockartige Teile der Kupfer-Aluminium-Legierung, die hauptsächlich mit Nickelplättchen verbunden sind. Der Überzug der F i g. 2 wurde wie oben beschrieben aus einer Mischung mit 65 Gew.-% der Kupfer-Aluminium-Legierung (90 bis 95% Kupfer, bis zu 1 % Eisen und als Rest Aluminium und zufällige Verunreinigungen) und 35 Gew.-% Nickel-Graphit-Pulver, worin das Nickel 60 Gew.-% ausmachte, hergestellt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Mechanische Mischung aus mehreren pulverförmigen Bestandteilen mit Teilchengrößen in einem Bereich von0,044 bis 0,1 mm, gekennzeichnet dadurch, daß sie aus mehr als 50 bis weniger als 80% eines Kupfer-Aluminium-Legierungspulvers mit 90 bis 95% Kupfer, bis zu 2% Eisen und/oder Silicium und als Rest Aluminium mit zufälligen Verunreinigungen und einem Nickel-Graphit-Pulver, mit Teilchen aus einem Graphitkern und einer Nikkelhülle besteht, wobei das Nickel mehr als 50% bis weniger als 75 des Nickel-Graphit-Pulvers ausmacht
2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer-Aluminium-Legierungspulver 55 bis 75% der Mischung ausmacht
3. Mischung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer Aluminium-Legierungspulver 65% der Mischung ausmacht
4. Dichtungsteil mit einem Grundteil und einem abreibbaren Überzug, dadurch gekennzeichnet, daß der abreibbare Oberzug das durch Flammspritzen bei 1090 bis 1205° C hergestellte, mit dem Grundteil verbundene Schmelz- und Wechselwirkungsprodukt der Mischung nach Anspruch 1 ist, aus einer Dispersion von Graphitteilchen und vielen »blockartigen« Teilchen aus Kupfer-Aluminium-Legierung besteht, die hauptsächlich mit Nickelplättchen verbunden sind, und eine Dichte von 3,6 bis 4 g/cm3 hat
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4198839A (en) * 1978-04-19 1980-04-22 General Electric Company Method for making lightweight composite article
US4289447A (en) * 1979-10-12 1981-09-15 General Electric Company Metal-ceramic turbine shroud and method of making the same
DE3316535A1 (de) * 1983-05-06 1984-11-08 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Turboverdichter mit einlaufbelag
DE3421569C1 (de) * 1984-06-09 1985-06-27 Goetze Ag, 5093 Burscheid Verschleissfeste Beschichtung
DE3500692A1 (de) * 1985-01-11 1986-07-17 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Axial- oder radiallaufschaufelgitter mit einrichtungen zur konstanthaltung des schaufelspitzenspiels
US4817853A (en) * 1986-11-26 1989-04-04 Sundstrand Corporation Composite, method of forming a composite, and article of manufacture
DE4427795C2 (de) * 1993-08-06 1997-04-17 Aisin Seiki Verbundstoff auf Metallbasis
JP3294491B2 (ja) * 1995-12-20 2002-06-24 株式会社日立製作所 内燃機関の過給機
US5976695A (en) * 1996-10-02 1999-11-02 Westaim Technologies, Inc. Thermally sprayable powder materials having an alloyed metal phase and a solid lubricant ceramic phase and abradable seal assemblies manufactured therefrom
US6158963A (en) * 1998-02-26 2000-12-12 United Technologies Corporation Coated article and method for inhibiting frictional wear between mating titanium alloy substrates in a gas turbine engine
US6089828A (en) * 1998-02-26 2000-07-18 United Technologies Corporation Coated article and method for inhibiting frictional wear between mating titanium alloy substrates in a gas turbine engine
JP2000192173A (ja) * 1998-12-23 2000-07-11 United Technol Corp <Utc> 摩耗性材料および摩耗性被覆を有する金属製部品
US6250900B1 (en) 1999-11-15 2001-06-26 Sauer-Danfoss Inc. Positive displacement hydraulic unit with near-zero side clearance
EP1152124A1 (de) * 2000-05-04 2001-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Dichtungsanordnung
RU2302534C2 (ru) * 2001-12-11 2007-07-10 Альстом (Свитзерлэнд) Лтд. Газотурбинное устройство
US8192792B2 (en) * 2006-10-27 2012-06-05 United Technologies Corporation Cold sprayed porous metal seals
CN105586503A (zh) * 2015-12-29 2016-05-18 东南大学 铜石墨复合材料及其制备方法
CN105779823A (zh) * 2015-12-30 2016-07-20 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种镍基粉末高温烯合金的制备方法
CN107524449B (zh) * 2017-07-24 2024-04-16 北京科技大学 一种盾构机用抗结泥刀座及其制造方法
CN108396169B (zh) * 2018-01-26 2020-07-31 中国科学院兰州化学物理研究所 一种铜基石墨复合密封材料
CN112045182A (zh) * 2020-08-03 2020-12-08 西安工程大学 一种Ni/C复合导电粉体的制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3068016A (en) * 1958-03-31 1962-12-11 Gen Motors Corp High temperature seal
US3268997A (en) * 1963-05-14 1966-08-30 Wall Colmonoy Corp Method of making a porous sealing device
US3350178A (en) * 1963-05-14 1967-10-31 Wall Colmonoy Corp Sealing device
DE1458487B1 (de) * 1963-08-24 1970-09-24 Schladitz, Hermann, 8000 München Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung selbstschmierender, Trockenschmiermittel enthaltender Werkstoffe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT

Also Published As

Publication number Publication date
US4023252A (en) 1977-05-17
FR2334897B1 (de) 1980-08-01
JPS5285031A (en) 1977-07-15
DE2655929A1 (de) 1977-06-16
SG3983G (en) 1984-07-20
GB1557560A (en) 1979-12-12
FR2334897A1 (fr) 1977-07-08
JPS601396B2 (ja) 1985-01-14

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