DE975948C

DE975948C - Self-lubricating object made from a sintered alloy

Info

Publication number: DE975948C
Application number: DEA3329A
Authority: DE
Inventors: Theodor Hoevel; Franz Sattler
Original assignee: LOLA UTECHT
Current assignee: LOLA UTECHT
Priority date: 1950-08-27
Filing date: 1950-08-27
Publication date: 1962-12-20

Description

Selbstschmierender Gegenstand aus einer Sinterlegierung Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstschmierenden Gegenstand, insbesondere Maschinenteil, aus einer Sinterlegierung mit einem überwiegenden Gehalt an Eisen und Kupfer sowie einem Graphitzusatz.Self-lubricating Sintered Alloy Article The invention refers to a self-lubricating object, especially a machine part, from a sintered alloy with a predominant content of iron and copper as well a graphite additive.

Selbstschmierende Gegenstände dieser Art sind insbesondere in Form von Maschinenteilen bekannt. Sie finden unter anderem als Lagerschalen und Buchsen Verwendung. Ihr besonderer Vorteil besteht darin, daß sich infolge des Graphitzusatzes an den Gleitstellen der betreffenden Maschinenteile ein Graphitfilm bildet, der die Ursache der Selbstschmierung ist. Dieser Graphitfilm hat den Vorteil, daß er nicht abfließt und sich außerdem aus der Sinterlegierung immer wieder ergänzt. Gleitstellen dieser Art brauchen daher auch bei sehr langer Betriebsdauer nicht besonders geschmiert zu werden.Self-lubricating items of this type are particularly in shape known from machine parts. You can find them, among other things, as bearing shells and bushings Use. Their particular advantage is that due to the addition of graphite A graphite film forms on the sliding points of the relevant machine parts, which is the cause of self-lubrication. This graphite film has the advantage that he does not flow off and, moreover, is always supplemented from the sintered alloy. Sliding points of this type therefore do not need special lubrication, even for a very long period of operation to become.

Die bekannten selbstschmierenden Metallmischungen bestehen aus Eisenpulver, Kupferpulver sowie Graphitpulver. Der Graphitanteil bedingt dabei eine gewisse Sprödigkeit der Sinterlegierung. Aus diesem Grunde sind die bekannten Sinterlegierungen dort nicht brauchbar, wo neben der Selbstschmierung ein bedeutendes Maß an Elastizität verlangt wird. Es besteht aber ein dringendes Bedürfnis, bei gewissen Maschinenteilen, z. B. Kolbenringen, selbstschmierende und - hochelastische Eigenschaften zu vereinen.The well-known self-lubricating metal mixtures consist of iron powder, Copper powder and graphite powder. The graphite content causes a certain brittleness the sintered alloy. For this reason the well-known sintered alloys are there not usable where, in addition to self-lubrication, a significant degree of elasticity is required. But there is an urgent need for certain machine parts, z. B. piston rings, self-lubricating and - to combine highly elastic properties.

Die hier gestellte Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die gesinterte Legierung aus Eisen und Kupfer neben einem Gehalt von 4 bis 80% Graphitpulver noch o,3 bis 8% Beryllium enthält.The problem posed here is achieved according to the invention in that that the sintered alloy is made from Iron and copper in addition to a salary 4 to 80% graphite powder still contains 0.3 to 8% beryllium.

Die Verwendung von Beryllium als Legierungszusatz ist an sich bekannt. So hat man durch Verschmelzen von Kupfer und Beryllium die sogenannte Derylliumbronze gewonnen, die durch Erwärmen beider Metalle über ihren Schmelzpunkt hinaus bei gleichzeitigem Mischen der flüssigen Metalle entsteht.The use of beryllium as an alloy additive is known per se. By fusing copper and beryllium, one has what is known as deryllium bronze obtained by heating both metals above their melting point at the same time Mixing of the liquid metals results.

Dieses Verfahren ist jedoch nicht anwendbar bei der Herstellung der sogenannten selbstschmierenden Metalle, da diese nur aus einem Metall- und Graphitpulvergemisch bestehen, welches bei Rotglut gepreßt wird, also überhaupt nicht zum Schmelzen kommt. Versuche haben nun aber gezeigt, daß auch bei dieser unterhalb des Schmelzpunktes liegenden Temperatur und bei Ausübung eines gewissen Druckes bereits eine Diffusion des Berylliums in die anderen Metalle, vor allem in das Kupfer, stattfindet. Dies genügt, bei der gemäß der Erfindung vorgesehenen Zusammensetzung die Elastizität der Sinterlegierung trotz des Vorhandenseins des Graphits so erheblich zu erhöhen, daß derartige Sinterlegierungen auch für hochelastische Beanspruchungen, wie sie z. B. bei Kolbenringen auftreten, ohne weiteres brauchbar sind.However, this method is not applicable to the production of the so-called self-lubricating metals, as these only consist of a metal and graphite powder mixture exist, which is pressed when it is red heat, so does not melt at all. Experiments have now shown, however, that even with this below the melting point lying temperature and already a diffusion when a certain pressure is exerted of the beryllium in the other metals, especially in the copper, takes place. this sufficient, in the composition provided according to the invention, the elasticity to increase the sintered alloy so considerably despite the presence of the graphite, that such sintered alloys also for highly elastic stresses like them z. B. occur in piston rings, are readily usable.

Es ist damit der ausschlaggebende Erfolg erzielt, daß eine selbstschmierende Sinterlegierung gleichzeitig hochelastische Eigenschaften aufweist. Es hat sich ergeben, daß besonders günstige Verhältnisse im Sinne der Erfindung vorliegen, wenn die Sinterlegierung folgende Zusammensetzung aufweist: 54% Fe, 390/0 Cu, 0,49/o Be und 60/a. Graphit. Die Vorteile der Erfindung treten auch dann noch in beachtlichem Umfange in Erscheinung, wenn bei der Zusammensetzung der Sinterlegierung die folgenden Bereiche eingehalten werden: 5o bis 6o 11/o Fe, 35 bis 459/o Cu, 0,3 bis o,89/o Be und 4 bis 8'°/o Graphit. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung der Sinterlegierung nach der Erfindung. Grundsätzlich besteht dieses Verfahren darin, daß das aus Metallpulver und Graphitpulver unter Zusatz von Berylliumpulver gebildete Gemisch bei Rotglut gepreßt wird. Ein weiteres Merkmal des neuen Verfahrens besteht darin, daß die auf diese Weise gewonnene Sinterlegierung gehämmert wird. Dadurch wird die Federkraft der Sinterlegierung noch weiter erhöht. Zum Beispiel kann ein auf diese Weise behandelter Kolbenring so weit geöffnet werden, daß er über den Kolbenkörper in die Nut geschoben werden kann, ohne zu brechen, und behält trotzdem die notwendige Federkraft zum Abdichten gegenüber der Zylinderwandung bei.It is thus the decisive success achieved that a self-lubricating Sintered alloy at the same time has highly elastic properties. It has show that particularly favorable conditions exist within the meaning of the invention if the sintered alloy has the following composition: 54% Fe, 390/0 Cu, 0.49 / o Be and 60 / a. Graphite. Even then, the advantages of the invention are considerable Extent in appearance when in the composition of the sintered alloy the following Ranges are adhered to: 5o to 6o 11 / o Fe, 35 to 459 / o Cu, 0.3 to o.89 / o Be and 4 to 8% graphite. The invention also relates to a method for Production of the sintered alloy according to the invention. Basically this exists Method in that the metal powder and graphite powder with the addition of beryllium powder formed mixture is pressed in red heat. Another feature of the new procedure consists in hammering the sintered alloy obtained in this way. This increases the spring force of the sintered alloy even further. For example a piston ring treated in this way can be opened so far that it can be pushed over the piston body into the groove without breaking and retains nevertheless the necessary spring force for sealing against the cylinder wall.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Self-lubricating object, especially machine part, from a sintered alloy with a predominant content of iron and copper as well a graphite additive, characterized in that the alloy in addition to a content 4 to 8% graphite powder still contains 0.3 to 0.8% beryllium. z. Subject after Claim i, characterized in that the iron content of the sintered alloy 5ö to 60% and the copper content is 35 to 459%. 3. Article according to claim i, characterized characterized in that the sintered alloy consists of 54% iron, 399 / o copper, 0.4% beryllium and 6% graphite powder is composed. 4. Process for the production of self-lubricating Objects according to claims i to 3, characterized in that the iron, A mixture of copper, beryllium and graphite powder pressed when it is red heat will. 5. The method according to claim 4, characterized in that the sintered mixture is then hammered.