DEM0018629MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 18. Mai 1953 Bekanntgemacht am 14. Juni 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf eine als Zylinderfutter von Verbrennungskraftmaschinen besonders, geeignete Graugußlegierung. Zylinderbüchsen aus Grauguß werden vor allem zur Verbesserung des Widerstandes gegen mechanischen Abrieb sowie zur Steigerung der Festigkeit häufig legiert. Im allgemeinen werden dabei karbildbildende Elemente, wie Cr, Mo und V, verwendet, doch finden sich öfters auch Zusätze von karbidbildenden gemeinsam mit graphitiisierenden Elementen, wie Ni und Ti, die in dieser Kombination die Festigkeit erhöhen und die Zähigkeit steigern. Auch Legieren mit Cu wird öfters angewendet, unter anderem zur Verbesserung der Lauf- und Gleiteigenschaften sowie zur Erhöhung der Festigkeit des Werk-Stoffs. Es ist dabei bekannt, daß Cu allein die Verschleißeigenschaften des Eisens ungünstig beeinflußt; eine günstige Wirkung in diesem Sinn ergibt sich jedoch bei gleichzeitigem Hinzulegieren eines karbidbildenden Elementes. So sind auch Cu und V enthaltende Legierungen bekannt, sie finden besonders wegen ihrer guten Vergütbarkeit Verwendung und werden zur Herstellung von Bremstrommeln und Dauerformen empfohlen.

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M18629 VI/18d

Das Zulegieren einzelner oder mehrerer Elemente zum grauen Gußeisen, erfolgt dabei mehr oder weniger dem Gefühl nach; insbesondere wird dem gegenseitigen Verhältnis der Anteile der einzelnen Legierungselemente kein besonderes Augenmerk geschenkt. Vor allem wird aber das gleichzeitige Legieren mit V, Ti und Cu nirgends erwähnt.

Gegenüber diesem Stand der Technik konnte nun durch Versuche nachgewiesen werden, daß die

ίο durch das Legieren mit den drei Elementen V, Ti und Cu bei Grauguß erzielte Wirkung keineswegs einfach der Summe jener Wirkungen gleichzusetzen ist, die beim Zulegieren von jeweils einem dieser Elemente zu beobachten sind; auch erscheinen die erzielten Wirkungen hinsichtlich des Verschleiß- und Korrosionsverhaltens durch das Gewichtsverhältnis der drei Elemente in der Legierung bestimmt. Es wurde durch das gleichzeitige Legieren mit V, Ti und Cu insbesondere dann ein besonders günstiges Verhalten gegenüber der in Zylindern von Verbrennungsmotoren auftretenden Verschleiß- sowie Korrosionsbeanspruchungen festgestellt, wenn die gegenseitigen Gewichtsverhältnisse der drei Elemente innerhalb

as bestimmter Grenzen lagen. Hierbei beträgt zweckmäßig der.Gehalt an Titan Ve bis V2 und der Gehalt an Kupfer das Drei- bis Fünffache des in der Graugußlegierung enthaltenen Anteils an Vanadin, .
Die obere Grenze für den Gehalt an Vanadin liegt bei der erfmdungsgemäß zu verwendenden Graugußlegierung bei 0,5%, die untere Grenze bei

. etwa -θ, 15%. Am besten ist ein Gehalt an Vanadin von ungefähr 0,3%.

Je nach der Abmessung des Zylinderfutters und nach der im Einzelfall vorliegenden Verschleißbeanspruchung, der Temperaturbeanspruchung und den für korrodierende Angriffe vorliegenden Bedingungen haben sich z. B. insbesondere folgende Legierungszusammensetzungen bewährt:

Beispiel 1

V = 0,15%, Ti = 0,06 bis 0,10%, Cu = 0,75 bis 0,90%.

Beispiel2

V = 0,25%, Ti = 0,10 bis 0,14%, Cu = 1,00 bis 1,25%.

Beispiel 3
50

V = 0,35%, Ti — 0,12 bis 0,16%, Cu = 1,00 bis 1,25%.

Beispiel 4

■V —0,35%, Ti = 0,15 bis 0,20%, Cu = 1,00 bis 1,25%, Sb = 0,1 bis o,i2%>.

Beispiel 5

V = o,4S%, Ti = o,is bis 0,20%, Cu =1,50 bis 1,75%. , . '.....

Der Restanteil der "angeführten fünf Beispiele besteht jeweils aus Eisen mit den für Grauguß üblichen Gehalten an Kohlenstoff, Silizium, Man- t gan, Phosphor und Schwefel.

Auch kleinere Zusätze von Antimon (Sb) haben 65· sich zur weiteren Herabsetzung des Verschleißes bewährt. '

Beim Gießen von Zylinderfuttern mit verschiedenen Wandstärken müssen die Kohle- und Kieselsäuregehalte der Legierung hinsichtlich der gewünschten Strukturausbildung und Härte ausgewählt werden.

Es ist zweckmäßig, in irgendeiner bekannten Weise die Fläche des Zylinderfutters zu härten. Dabei kann Flammenhärten oder induktives Härtenin Frage kommen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   : i. Die Verwendung von Graugußlegierungen mit 0,15 bis o,S% V, Ve bis V2 der Vanadinmenge Ti und: mit dem Drei- bis Fünffachen der Vanadinmenge Cu, Rest Eisen mit den für Grauguß üblichen Gehalten an Kohlenstoff, Mangan, Silizium, Phosphor und Schwefel als Werkstoff für die Auskleidung der Zylinder von Verbrennungskraftmaschinen.
2. 2. Verwendung einer Graugußlegierung der im Anspruch 1 gekennzeichneten Zusammensetzung, die jedoch kleinere Zusätze von Antimon enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
3. 3. Verwendung einer Graugußlegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Werkstoff für durch Warmbehandlung gehärtete Zylinderfutter.
4. 4. Verwendung einer Graugußlegierung nach Anspruch 3 als Werkstoff für durch Flammenhärtung, induktive Härtung oder ein anderes bekanntes Warmhärteverfahren gehärtete Zylinderfutter.

   Angezogene Druckschriften:
   Pirowarsky, »Gußeisen«, 2. Auflage, 1951; S. 780, Zahlentafel 165; S. 795, Zahlentafel 168; S. 778, Abs. ι; S. 794, Abs. 2.