DE639269C

DE639269C - Machine parts exposed to chemical and mechanical attacks and working at elevated temperatures

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Publication number: DE639269C
Application number: DEW95972D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-02-10
Filing date: 1935-02-10
Publication date: 1936-12-02

Description

Hochbeanspruchte Maschinenteile, wie Absperr- und Steuerorgane an Verbrennungsmotoren, sind an ihren Abdichtungsflächen, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, chemischen und- mechanischen Angriffen ausgesetzt, die eine Verkürzung der Lebensdauer dieser Teile verursachen. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, z. B. die beweglichen Ventilkegel der Verbrennungsmotoren an ihren Sitzflächen durch veredelnde Auftragschweißung mit einer Schutzschicht aus besonders widerstandsfähigen Legierungen zu versehen, wie etwa hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle oder die Hartmetalle der Stellitgruppe (Kobalt-Chrom-Wolfram). Bekanntlich lassen sich diese Legierungen durch die veredelnde Auftragschweißung nur auf Grundlagen aus Stahl erfolgreich anbringen, während dies auf gußeisernen Grundlagen in verläßlicher Weise nicht möglich ist. Deshalb können die hochwertigen korrosionsfesten Legierungen z. B. bei den Steuerorganen von Verbrennungsmotoren nur auf den Sitzen der stählernen Ventilkegel angebracht werden, jedoch nicht auf den Ventilsitzflächen der gußeisernen Zylinder oder Zylinderköpfe. In diesem Anwendungsgebiet war daher das Problem der Schutzschichten bisher nur halb gelöst.Highly stressed machine parts, such as shut-off and control elements on combustion engines, are chemical on their sealing surfaces, especially at elevated temperatures and- exposed to mechanical attacks that shorten the service life these parts cause. It has therefore already been proposed, e.g. B. the movable ones Combustion engine valve cones on their seat surfaces by refining overlay welding to provide a protective layer made of particularly resistant alloys, such as high-alloy chromium-nickel steels or the hard metals of the stellite group (cobalt-chromium-tungsten). As is well known these alloys can only be applied successfully to steel bases by refining overlay welding, while this is not reliably possible on cast-iron foundations is. Therefore, the high quality corrosion-resistant alloys such. B. in the control organs of internal combustion engines only on the seats of the steel valve cones, but not on the valve seat surfaces the cast iron cylinders or cylinder heads. In this field of application there was therefore the problem of the protective layers so far only half solved.

Die vorliegende Erfindung hat sich zunächst die Aufgabe gestellt, für die veredelnde Auftragschweißung solche Legierungen ausfindig zu machen, deren Schmelzpunkt unter dem des Gußeisens liegt, um sich in verläßlicher Weise auf diesem aufschweißen zu lassen. Metallurgisch günstig liegt hierfür das Gebiet der Kupferlegierungen, von denen aber hingegen bekannt ist, daß sie in ihrer Korrosionsfestigkeit, Härte, mechanischen und Warmfestigkeit weit hinter den Chrom-Nickel-Stählen und Stelliten zurückstehen. The present invention has initially set itself the task for the ennobling Build-up welding to find alloys with a melting point below that of cast iron to be welded in a reliable manner on this. Is metallurgically favorable for this the field of copper alloys, of which, however, it is known that they in their corrosion resistance, hardness, mechanical and heat resistance far behind the Chrome-nickel steels and stellite stand back.

Die vorliegende Erfindung hat nun ergeben, daß das Wesentliche der Problemslösung nicht in der Auswahl und Verwen- dung an sich hochwertiger Legierungen, wie der Stellite usw., liegt, sondern daß es hier vorerst darauf ankommt, die z. B. durch Verbrennungsgase an den Sitzflächen entwickelte und aufgestaute Wärme von diesen Stellen möglichst rasch an die darunterliegenden kühleren Teile abzuleiten.The present invention has now shown that the essence of the problem solution is not in the selection and use dung in itself high-quality alloys, such as the Stellite, etc., lies, but that it is here for the time being it depends on the z. B. developed by combustion gases on the seat surfaces and accumulated heat from these areas as quickly as possible to those below dissipate cooler parts.

Zum Erreichen dieses Zweckes eignen sich die später genannten Legierungen, die Kupfer enthalten und eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die bisher verwendeten hochkorrosionsfesten Legierungen besitzen. Ist die Wärmeleitfähigkeit wie bei den unten angegebenen, Kupfer enthaltenden Legierungen genügend groß, so treten an den Sitzflächen keine Wärmestauungen mehr auf wie bei den bisher verwendeten, die Wärme schlechter ableitenden Legierungen, und es tritt an diesen unter erhöhter Temperatur arbeitenden Maschinenteilen, wie Absperr- oder Steuer-Organen, keine vorzeitige Zerstörung des Ma-The alloys mentioned later, copper, are suitable for achieving this purpose and have a higher thermal conductivity than the highly corrosion-resistant ones previously used Own alloys. As with the copper-containing alloys given below, is the thermal conductivity sufficient large, so there are no more heat accumulations on the seat surfaces as with the previous ones used, the heat dissipating alloys, and it occurs on these machine parts that work under increased temperature, such as shut-off or control organs, no premature destruction of the

terials mehr ein. Die Legierungen, welche die Wärme gut und schnell ableiten, sind daher wesentlich geringeren, Beanspruchungen, unterworfen, und es können somit erfindurrg|^ gemäß Legierungen erfolgreich' -!verwendet werden, die an sich in ihrer -Kforrosionsfr beständigkeit den bisher verwendeten sonst"'-nachstehen. terials more one. The alloys that dissipate heat well and quickly are therefore significantly lower, stresses, subject, and it can therefore erfindurrg | ^ according to alloys successfully '-! used that in itself in their -forosionfr resistance to those previously used "'- are inferior.

Nach der Erfindung müssen die Kupfer-ίο legierungen gleichzeitig einen durchweg untör dem des Gußeisens liegenden Schmelzpunkt, der diese Legierungen z. B. auch auf Gußeisen haltbar aufschweißbar macht, haben.According to the invention, the copper ίο alloys must at the same time be a consistently non-foolish the melting point of the cast iron, which these alloys z. B. also on cast iron makes durable weldable, have.

Gemäß der Erfindung eignen sich Kupfer-Kobalt-Zink-Legierungen und Kupfer-Nickel-Zink-Legierungen für die chemischen und mechanischen, bei erhöhten Temperaturen arbeitenden Maschinenteile. In bekannter Weise können diese Legierungen, wo es wünschenswert ist, noch Zusätze zur Erhöhung von Härte, Festigkeit oder Fließbarkeit erhalten, wie Eisen, Mangan, Zinn, Beryllium, Silicium oder Phosphor.According to the invention, copper-cobalt-zinc alloys are suitable and copper-nickel-zinc alloys for chemical and mechanical, at elevated temperatures working machine parts. In a known manner, these alloys can where there it is also desirable to add additives to increase hardness, strength or flowability obtained, such as iron, manganese, tin, beryllium, silicon or phosphorus.

Kupfer-Zink-Legierungen sind zum Aufschweißen auf Eisenkerne schon bekannt.Copper-zinc alloys are already known for welding onto iron cores.

Für das beanspruchte Anwendungsgebiet sind sie noch nicht vorgeschlagen wordenThey have not yet been proposed for the claimed field of application

,,.und besonders nicht in einer Legierung mit,,. and especially not in an alloy with

'^Tickel oder Kobalt.
«Die Erfindung läßt sich natürlich auch bei ,^o'^ Tickel or Cobalt.
«The invention can of course also be found at, ^ o

',änderen hochbeanspruchten Teilen als solchen von Verbrennungsmotoren anwenden.', change highly stressed parts as such of internal combustion engines.

Claims

Patent claims:

1. Subject to chemical and mechanical attack at elevated temperatures working machine parts, in particular shut-off and control elements on internal combustion engines, characterized in that, that the attack surfaces with better than the basic material conduct the heat ■ Copper-zinc alloys with an addition of cobalt or nickel are. -

2. Articles according to claim 1, characterized in that the protective alloys contain an addition of iron, manganese, tin, beryllium, silicon or phosphorus.