EP2870328B2 - Hochwärmeleitender ventilsitzring - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung eines Ventilsitzringes, aufweisend eine Trägerschicht sowie eine Funktionsschicht.
- Ventilsitzringe der genannten Art sind beispielsweise aus der japanischen Offenlegungsschrift
bekannt. Diese Schrift beschreibt einen Kupfer-infiltrierten mehrschichtigen Ventilsitzring mit Co- und Mo-Anteilen für Verbrennungsmotoren.JP 6145720 A -
US 4,485,147 offenbart ein pulvermetallurgisches Verfahren zur Herstellung eines mit Cu infiltrierten gesinterten Materials auf Eisen-Basis, das keinen separaten Cu-Infiltrationsschritt erfordert. Das Verfahren umfasst insbesondere das Herstellen von zwei Pulvermischungen, von denen eine vorbestimmte Zusammensetzung mit einem Pulver aus Infiltrationsmaterial aufweist, das Cu-Pulver oder Cu-Legierungspulver als Hauptkomponente enthält, und die andere eine vorbestimmte Zusammensetzung ohne das Pulver aus Infiltrationsmaterial aufweist. - Prinzipiell haben die vorbekannten Ventilsitzringe den Vorteil, dass sie eine ausgezeichnete Festigkeit aufweisen. Dies ist insbesondere mit der Verwendung von zwei unterschiedlichen Werkstoffschichten zu erklären. Dabei hat der Trägerwerkstoff hervorragende Festigkeitswerte.
- Die vorbekannten Ventilsitzringe der genannten Art haben jedoch den Nachteil, dass sie den steigenden Ansprüchen von Verbrennungsmotoren aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit nicht mehr gerecht werden. Die Wärmeleitfähigkeit konventioneller Trägerwerkstoffe liegt üblicherweise unter 45 W/m*K.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Ventilsitzringes der vorgenannten Art zu schaffen, der eine bedeutend höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist. Im Übrigen soll der Ventilsitzring üblichen Anforderungen an Dichtigkeit, Maßhaltigkeit und Festigkeit gerecht werden.
- Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 1 vor. Der Gesamtkupfergehalt der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ventilsitzringe setzt sich vorzugsweise aus einer Eisen-Kupfer-Legierung, zugesetztem Kupferpulver und infiltriertem Kupfer zusammen.
- Im Folgenden sind alle Prozentangaben Gew.-%.
- Der erfindungsgemäß hergestellte Ventilsitzring zeichnet sich durch seine hohe Wärmeleitfähigkeit in Verbindung mit einer hohen Festigkeit für den Einsatz in modernen Verbrennungsmotoren aus. Daraus ergeben sich folgende Vorteile:
- schnellerer Wärmetransport im Zylinderkopf,
- Absenkung der Ventiltemperatur,
- Verringerung der Klopfneigung im Verbrennungsmotor durch abgesenkte Ventiltemperaturen,
- gleichmäßigere Temperaturverteilung im Ventilsitzring,
- verringerte Deformation der Ventilsitzringe aufgrund von inhomogenen Temperaturverteilungen,
- verringerte Undichtigkeiten im Brennraum durch geringere Deformation der Ventilsitzringe.
- Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Trägerwerkstoff eine Wärmeleitfähigkeit größer 65 W/m*K hat. Diese Variante eignet sich besonders für den Einsatz in Motoren mit Turboaufladung. Bei einem Ottomotor ist die Verbrennungstemperatur höher als beim Dieselmotor. Bei einem Dieselmotor hingegen liegt die Zündtemperatur etwa 200 bis 300°C höher als beim Ottomotor. Es besteht in jedem Fall die Notwendigkeit die hohe Temperatur schnell abzuführen, um eine Schädigung des Motorblocks zu verhindern.
- Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß hergestellten Ventilsitzringes sieht vor, dass der Trägerwerkstoff eine Wärmeleitfähigkeit größer 70 W / m*K hat. Diese Ausführungsform wird besonders in Hochleistungsmotoren, etwa in Sportwagen oder im Motorsport benötigt, wenn die Motoren leistungsmäßig vollkommen ausgereizt werden. Eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit erhöht dann die Lebensdauer des Motors.
- Vorzugsweise weist der Trägerwerkstoff eine Eisen-Kupfer-Legierung auf. In dieser Kombination führt die hohe Festigkeit von Eisen und die gute Wärmeleitfähigkeit von Kupfer zu besonders positiven Eigenschaften des Trägerwerkstoffs in der Anwendung.
- Der pulvermetallurgisch hergestellte Ventilsitzring weist besonders gute Eigenschaften auf, wenn der Kupfer-Anteil der Eisen-Kupfer-Legierung über 5 Gew.-%, insbesondere bei 10 Gew.-%, liegt. Bei dieser Legierungskonstellation werden die Vorteile von Eisen und Kupfer besonders gut genutzt. Die maximale Löslichkeit für Kupfer im Austenit beträgt bei 1094°C 8,5 Gew.-%. Allerdings kann das Kupfer sowohl zulegiert als auch diffusionsgebunden in die Eisen-Kupfer-Legierung integriert sein. Bei diffusionsgebundenem Kupfer sind Anteile von deutlich über 8,5 Gew.-% erreichbar. Erfindungsgemäß wird unter einer Eisen-Kupfer-Legierung auch Eisen mit diffusionsgebundenem Kupfer verstanden.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß hergestellten Ventilsitzringes sieht vor, dass der Trägerwerkstoff eine Mischung aus der Eisen-Kupfer-Legierung und Kupfer-Pulver ist. Hierbei verklebt das Kupfer die Eisenkörper und bildet eine zusammenhaltende Matrix. Durch den erhöhten Kupfer-Anteil kann die Wärme besonders gut durch den Werkstoff geleitet werden. Dies gewährleistet die Langlebigkeit der beteiligten Maschinenelemente im Bereich des Ventilsitzringes. Eine besonders gute Kombination aus Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit lässt sich erzielen, wenn der Anteil des Kupfer-Pulvers zwischen 8 und 12, insbesondere bei 10 Gew.-%, liegt. Die vom Kupfer gebildete Matrix bietet hierbei eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit, ohne dass die tragende Funktion des Eisens nennenswert beeinträchtigt wird. Durch die immer weiter steigende Leistung und damit verbundenen Betriebstemperaturen von Motoren, ist eine Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit von Ventilsitzringen mit einer vorteilhaften Verlängerung ihrer Lebensdauer in Verbindung zu setzen.
- Eine besonders bevorzugte Variante eines erfindungsgemäß hergestellten Ventilsitzringes sieht vor, dass der Trägerwerkstoff und/oder der Funktionswerkstoff zusätzlich Kupfer enthalten, das per Infiltration zugeführt wird. Die Infiltration dient der Ausfüllung der Poren des Grünlings. Dies geschieht während des Sinterprozesses. Dabei wird das flüssige Kupfer über die Kapillarwirkung in die Poren gezogen. Während Poren bei gesinterten Produkten üblicherweise eine wärmeisolierende Wirkung aufweisen, wird die Wärmeleitfähigkeit gegenüber dem Grundwerkstoff, in diesem Fall Träger- und Funktionswerkstoff, bedeutend erhöht. Dies bedeutet eine optimale Nutzung des Werkstückvolumens zur Optimierung der Wärmeleitfähigkeit.
- Pulvermetallurgisch hergestellte Ventilsitzringe mit infiltrierten Kupfergehalten mit etwa 20 Gew.-% sind an sich bekannt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass sich die Wärmeleitfähigkeit des erfindungsgemäß hergestellten Ventilsitzringes besonders positiv einstellt, wenn der Kupfergehalt des Trägerwerkstoffes >25 Gew.-%, insbesondere zwischen 25 bis 40 Gew.-% liegt, wobei die Festigkeitseigenschaften des Eisens nicht verloren gehen. Eisen hat grundsätzlich eine höhere Festigkeit als Kupfer, jedoch hat Kupfer eine höhere Wärmeleitfähigkeit. In der vorgenannten Legierungszusammensetzung für den Trägerwerkstoff lassen sich beide Vorteile dieser Metalle ohne deren Nachteile verbinden. Derartig hohe Kupfergehalte des Trägerwerkstoffes werden erreicht, wenn zusätzlich zur Kupferinfiltration für den Trägerwerkstoff ein Eisen-Kupfer-Legierungspulver verwandt wird, dem Kupfer-Pulver zugemischt wird.
- Der Gesamtkupfergehalt der erfindungsgemäß hergestellten Ventilsitzringe liegt vorzugsweise bei >28 bis 40 Gew.-%.
- Eine besonders vorteilhafte Zusammensetzung des Trägerwerkstoffes zeigt folgende Tabelle:
0,5 bis 1,5 Gew.-% C 0,1 bis 0,5 Gew.-% Mn 0,1 bis 0,5 Gew.-% S >25 bis 40 Gew.-% Cu (insgesamt) Rest Fe. - Die Legierungszusammensetzung des Funktionswerkstoffes besteht in einer bevorzugten Ausführungsform aus:
0,5 bis 1,2 Gew.-% C 6,0 bis 12,0 Gew.-% Co 1,0 bis 3,5 Gew.-% Mo 0,5 bis 3,0 Gew.-% Ni 1,5 bis 5,0 Gew.-% Cr 0,1 bis 1,0 Gew.-% Mn 0,1 bis 1,0 Gew.-% S 8,0 bis 22,0 Gew.-% Cu (infiltriert) Rest Gew.-% Fe. - Hierbei handelt es sich um einen herkömmlichen Funktionswerkstoff. Da es sich bei den Legierungselementen um kostenintensive Materialien handelt, wird versucht, dass der Anteil der Funktionsschicht am gesamten Ventilsitzring möglichst optimiert bzw. gering gehalten wird. Da es sich bei Ventilsitzringen um Massenprodukte handelt, bedeutet dies eine enorme Reduktion der Kosten, aufgrund des reduzierten Anteils der kostspieligen Werkstoffe.
- Eine alternative Ausführungsform der Funktionsschicht setzt sich aus folgendem Funktionswerkstoff zusammen:
0,5 bis 1,5 Gew.-% C 5,0 bis 12,0 Gew.-% Mo 1,5 bis 4,5 Gew.-% W 0,2 bis 2,0 Gew.-% V 2,2 bis 2,8 Gew.-% Cr 0,1 bis 1,0 Gew.-% Mn 0,1 bis 0,5 Gew.-% S 12,0 bis 24,0 Gew.-% Cu (infiltriert) Rest Gew.-% Fe. - Die Wahl der Werkstoffe für die Funktionsschicht hängt von den Anforderungen an den Ventilsitzring ab. Sofern die benötigten Eigenschaften durch den Funktionswerkstoff erfüllt werden, ist die kostengünstigere Variante zu wählen.
- Beim erfindungsgemäß hergestellten Ventilsitzring weisen die Funktions- und Trägerschicht unterschiedliche Eigenschaften auf. Während die Funktionsschicht des Ventilsitzringes insbesondere im Hinblick auf die thermische Beanspruchung ausgelegt ist, weist die Trägerschicht die notwendige Festigkeit und verbesserte Wärmeleitfähigkeit auf. Dazu besteht der Trägerwerkstoff aus einem Eisen-Kupfer-Legierungspulver.
- Die Trägerschicht setzt sich aus einem Eisen-Kupfer-Legierungspulver zusammen. Das Eisen liefert die Festigkeit und das Kupfer verbessert die Wärmeleitfähigkeit der Trägerschicht. Anschließend wird das Pulver der Trägerschicht zu einem Halbzeug verpresst. Hierbei lässt sich die Oberflächenneigung zur Innenkante des Ventilsitzringhalbzeugs den Anforderungen entsprechend anpassen. Der Neigungswinkel zur Horizontalebene liegt nach Lehre der Erfindung zwischen 20° und 40°. Somit lässt sich einstellen, an welchen Stellen die Funktionsschicht ggf. stärker oder schwächer ausgebildet ist. Durch den eingestellten zulaufenden Verlauf der Trägerschicht, lassen sich der Anteil und damit die Kosten der Funktionsschicht auf ein Minimum reduzieren. Dieses Halbzeug wird mit einem pulverförmigen Funktionswerkstoff bedeckt und anschließend zu einem Grünling verpresst. Dieser Grünling kommt während des Sinterprozesses mit Kupfer in Kontakt. Aufgrund der Poren des gepressten Grünlings dringt das flüssige Kupfer mittels der Kapillarwirkung in das Werkstück ein. Durch diese Form der Kupferanreicherung des Werkstückes wird die Wärmeleitfähigkeit bedeutend erhöht, während die tragende Funktion der Träger- und Funktionsschichten beibehalten wird.
- Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens besteht darin, dass das Eisen-Kupfer-Legierungspulver der Trägerschicht mit einem Kupfer-Pulver kombiniert wird, wobei der Anteil des Kupfer-Pulvers an der Gesamtlegierung über 15 Gew.-% beträgt. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass bei dieser Vorgehensweise die tragenden Eigenschaften des Eisens nicht verloren gehen, wobei die Wärmeleitfähigkeit durch das Kupfer stetig steigt. Das Kupfer-Pulver verklebt die Eisen-Kupfer-Partikel miteinander, wobei letztere aufgrund des relativ geringen Anteils von bis zu 15 Gew.-% keinen inakzeptablen Einfluss auf die Festigkeit des Materials haben.
- Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das Eisen-Kupfer-Legierungspulver mit Graphit kombiniert wird, wobei der Anteil des Graphits an der Gesamtlegierung zwischen 0,5 und 1,5 Gew.-% beträgt. Die Schmierwirkung des Graphits verhindert ein Fressen der Oberfläche der Trägerschicht und erhöht somit die Lebensdauer des Ventilsitzringes.
- Eine hilfreiche Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, dass die Trägerschicht mittels eines Pressdrucks von 450 bis 700 MPa auf eine Dichte von 6,5 bis 7,5 g / cm3 zu einem Halbzeug komprimiert wird. Diese Parameter haben sich im Hinblick auf die Kupferinfiltration als unerwartet positiv herausgestellt, da die Größe der Poren einer Idealen für die notwendige Kapillarwirkung entspricht. Das zu infiltrierende Kupfer wird über diese Porenkanäle in das Werkstück geführt. Zu hohe Pressdrücke und Dichten verhindern ein Eindringen des Kupfers in das Werkstück, während zu niedrige Pressdrücke und Dichten nicht die notwendigen Festigkeitswerte für den Ventilsitzring herstellen lassen. Der Pressdruck nach Lehre der Erfindung wird gegenüber den herkömmlichen Pressdrücken reduziert, womit die Dichte der Grünlinge ebenfalls abnimmt. Durch die niedrigere Dichte entstehen mehr Poren, die durch die Kupfer-Infiltration gefüllt werden. Dies führt zu einer höheren Kupfer-Aufnahme per Infiltration als bislang üblich.
- Besondere und komplexe Eigenschaften des Ventilsitzringes lassen sich durch das Verfahren einstellen, indem der Grünling mehrlagig geschichtet und verdichtet wird. Dies hat zwei wesentliche Vorteile. Zum einen wird an gering beanspruchten Positionen des Ventilsitzringes ein kostengünstiger Werkstoff verwendet. Zum anderen lassen sich die Eigenschaften durch Legierungszusammensetzung und Schichtdicke an unterschiedlichen Stellen entsprechend den jeweiligen Anforderungen anpassen.
- Der Sinterprozess findet bei einer Temperatur von mehr als der Schmelztemperatur von Kupfer statt. Dies ermöglicht die Kupferinfiltration, wobei das geschmolzene Kupfer während des Sinterprozesses mittels Kapillarwirkung durch die geöffneten Poren in das Werkstück eindringt.
- Das Kupfer kann dem Grünling zur Infiltration als Ring zugeführt werden.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- Schnittdarstellung des Ventilsitzringes;
- Figur 2
- Gefügeaufnahme der alten Trägerschicht;
- Figur 3
- Gefügeaufnahme der neuen Trägerschicht;
- Figur 4
- Diagramm zur Wärmeleitfähigkeit des gesamten Ventilsitzringes nach Stand der Technik und nach Lehre der Erfindung;
- Figur 5
- Diagramm zur Wärmeleitfähigkeit der Trägerschicht nach Stand der Technik und nach Lehre der Erfindung.
- In
Figur 1 wird eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß hergestellten Ventilsitzringes 1 gezeigt. Die Trägerschicht 2 bildet den volumetrischen Großteil des Ventilsitzringes 1. Die Funktionsschicht 3 befindet sich im oberen Bereich des Ventilsitzringes 1 und bildet im Wesentlichen die Auflagefläche für Ventile. Deutlich erkennbar ist die Neigung zwischen Trägerschicht 2 und Funktionsschicht 3, die möglichst parallel zur Auflagefläche für die Ventile entlang des Ventilsitzringes verläuft. An der Kontaktstelle der Trägerschicht 2 und der Funktionsschicht 3 bildet sich eine Diffusionsschicht 4. Die Diffusionsschicht 4 bildet sich insbesondere während des Sinterns des zuvor nur verpressten Grünlings. - In den
Figuren 2 und 3 sind Gefügeaufnahmen der Trägerschicht 2 des Ventilsitzringes 1 dargestellt.Figur 2 zeigt das Gefüge einer konventionellen Trägerschicht 2 nach Stand der Technik. Demgegenüber zeigtFigur 3 eine Gefügeaufnahme der Trägerschicht 2 eines Ventilsitzringes 1 im Sinne der Erfindung. Deutlich erkennbar weist die Gefügeaufnahme der Trägerschicht 2 inFigur 3 einen bedeutend höheren Kupferanteil auf. Der Kupferanteil ist in denFiguren 2 und 3 durch die hellen Flächen erkennbar. Die dunklen Flächen zeigen den Anteil des Eisen- bzw. Eisen-Kupfer-Anteils. - Die
Figuren 4 und 5 zeigen Diagramme bezüglich der Wärmeleitfähigkeit der Ventilsitzringe 1 bzw. der Trägerschicht 2. Dabei erfolgt eine Gegenüberstellung der alten (Stand der Technik; SdT) und der neuen Fertigungsmethode (Lehre der Erfindung; LdE) der Ventilsitzringe 1. Die Wärmeleitfähigkeit wurde nach dem Laser-Flash-Verfahren an der RWTH Aachen gemessen. - Die
Figur 4 zeigt ein Diagramm der Wärmeleitfähigkeit fertiger Ventilsitzringe 1. Variante 1 weist im Vergleich zu Variante 2 eine andere Zusammensetzung der Funktionsschicht 3 auf. Die Funktionsschicht 3 wird nach Stand der Technik als bekannt vorausgesetzt. Die Zusammensetzung der Trägerschicht unterscheidet sich nach Stand der Technik und nach Lehre der Erfindung. Deutlich erkennbar liegt die Wärmeleitfähigkeit der Varianten 1 und 2 nach Lehre der Erfindung in hohem Maße über der Wärmeleitfähigkeit der Varianten 1 und 2 nach Stand der Technik. - Die
Figur 5 zeigt ein Diagramm der Wärmeleitfähigkeit von Trägerschichten 2 für zwei unterschiedliche Varianten von Funktionsschichten 3 von Ventilsitzringen 1. Es zeigt sich, dass die Wärmeleitfähigkeit der herkömmlichen Trägerschicht 2 nach Stand der Technik ab 48 W / m * K mit steigender Temperatur abnimmt. Demgegenüber hält sich die Wärmeleitfähigkeit der Trägerschicht 2 für beide Varianten nach Lehre der Erfindung gemittelt leicht über 70 W / m * K. Bei einer Temperatur von 500 °C liegt die Wärmeleitfähigkeit der Varianten 1 & 2 nach Lehre der Erfindung (etwa 70 W / m * K) 46 Gew.-% über der Wärmeleitfähigkeit der Varianten 1 & 2 nach Stand der Technik (etwa 38 W / m * K). - Die Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel näher erläutert:
- Die Trägerschicht wird aus einem Trägerwerkstoff bei 550 MPa zu einem Halbzeug verpresst. Der Trägerwerkstoff besteht dabei aus einer Kombination aus Kupfer-Pulver und Eisen-Kupfer-Legierungspulver. Dabei hat die Trägerschicht die Form eines Rings, der eine nach innen stark abfallende Neigung aufweist. Anschließend wird dieses Halbzeug mit einem Funktionswerkstoff in Pulverform bedeckt und zu einem Grünling verpresst, womit auch die Funktionsschicht entsteht. Dieser Grünling wird bei 1100 °C gesintert, wobei Kupfer in Drahtform hinzugegeben wird. Dieses Kupfer schmilzt und wird über die Kapillarwirkung in den im Sinterprozess befindlichen Grünling gezogen. Der fertige Ventilsitzring hat in der Trägerschicht eine Legierungszusammensetzung von 1,2 Gew-% C, 0,3 Gew-% Mn, 0,2 Gew-% S und 35 Gew-% Cu und in der Funktionsschicht eine Legierungszusammensetzung von 1,1 Gew-% C, 9,7 Gew-% Co, 1,4 Gew-% Mo, 2,5 Gew-% Ni, 3,0 Gew-% Cr, 0,5 Gew-% Mn, 0,5 Gew-% S und 19,0 Gew-% Cu, wobei die Kupfer-Anteile aus der Eisen-Kupfer-Legierung, dem Kupfer-Pulver und der Kupfer-Infiltration zusammengefasst sind.
- Der gefertigte Ventilsitzring hat eine hohe Festigkeit, bei gleichzeitig guter Wärmeleitfähigkeit und Schmierfähigkeit.
Claims (6)
- Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung eines Ventilsitzringes, aufweisend eine Trägerschicht (2) aus einem Trägerwerkstoff sowie eine Funktionsschicht (3) aus einem Funktionswerkstoff, wobei der Trägerwerkstoff der Trägerschicht (2) einen Gesamtkupfergehalt von > 25 bis 40 Gew.-% hat, damit eine Wärmeleitfähigkeit größer 55 W / m*K erreicht werden kann, mit den nachfolgenden Schritten- Herstellen einer Trägerschicht (2) mit einem Trägerwerkstoff aus einem Eisen-Kupfer-Legierungspulver, wobei der Kupfer-Anteil der Eisen-Kupfer-Legierung über 5 Gew.-% liegt;- Gegebenenfalls Verpressen des Pulvers der Trägerschicht (2) zu einem Halbzeug;- Herstellen einer Funktionsschicht aus einem üblichen pulverförmigen Funktionswerkstoff;- Verpressen des Pulvers zu einem Grünling;- Sintern des Grünlings in Kontakt mit Kupfer.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eisen-Kupfer-Legierungspulver der Trägerschicht (2) mit Kupfer-Pulver kombiniert wird, wobei der Anteil des Kupfer-Pulvers in der Trägerschicht 5 Gew.-% bis 15 Gew.-% beträgt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Eisen-Kupfer-Legierungspulver mit Graphit kombiniert wird, wobei der Anteil des Graphits an der Trägerschicht zwischen 0,5 und 1,5 Gew.-% beträgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (2) mittels eines Pressdrucks von 450 bis 700 MPa auf eine Dichte von 6,5 bis 7,5 g / cm3 zu einem Halbzeug komprimiert wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grünling mehrlagig geschichtet und verdichtet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zu infiltrierende Kupfer als Ring zugeführt wird.
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Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6194613B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-09-13 | 日立化成株式会社 | 摺動部材用鉄基焼結合金およびその製造方法 |
| CN104878309A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-09-02 | 安徽同丰橡塑工业有限公司 | 一种汽车发动机气门座圈及其制备方法 |
| DE102015109621A1 (de) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Bleistahl-Produktions Gmbh & Co Kg. | Ventilführung |
| DE102015211623A1 (de) | 2015-06-23 | 2016-12-29 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Ventilsitzringes |
| DE102017202585A1 (de) * | 2016-02-17 | 2017-08-17 | Mahle International Gmbh | Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder und mit zumindest zwei Hohlkopfventilen |
| DE102016109539A1 (de) | 2016-05-24 | 2017-12-14 | Bleistahl-Produktions Gmbh & Co Kg. | Ventilsitzring |
| US10837087B2 (en) * | 2016-09-28 | 2020-11-17 | Tenneco Inc. | Copper infiltrated molybdenum and/or tungsten base powder metal alloy for superior thermal conductivity |
| DE102017102544A1 (de) * | 2017-02-09 | 2018-08-09 | Man Diesel & Turbo Se | Ventilsitzring eines Gaswechselventils, Gaswechselventil und Verfahren zum Herstellen des Ventilsitzrings |
| JP6871361B2 (ja) * | 2017-03-27 | 2021-05-12 | 日本ピストンリング株式会社 | 熱伝導性に優れた内燃機関用鉄基焼結合金製バルブシート |
| US10584618B2 (en) | 2017-03-28 | 2020-03-10 | Kabushiki Kaisha Riken | Sintered valve seat |
| DE102017218123A1 (de) * | 2017-10-11 | 2019-04-11 | Mahle International Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Ventilsitzrings auf pulvermetallurgischem Wege |
| EP3636369B1 (de) * | 2017-10-30 | 2022-11-30 | Tpr Co., Ltd. | Verfahren zur herstellung einer ventilführung aus einer sinterlegierung auf eisenbasis |
| WO2019221106A1 (ja) | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 日本ピストンリング株式会社 | 内燃機関用鉄基焼結合金製バルブシート |
| JP7258601B2 (ja) * | 2018-09-19 | 2023-04-17 | 日本ピストンリング株式会社 | 熱引け性に優れた内燃機関用鉄基焼結合金製バルブシート |
| US20200216935A1 (en) * | 2019-01-04 | 2020-07-09 | Tenneco Inc. | Hard powder particles with improved compressibility and green strength |
| DE102020212371A1 (de) * | 2020-09-30 | 2022-03-31 | Mahle International Gmbh | Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen eines Bauteils |
| CN112410780B (zh) * | 2020-11-17 | 2021-08-20 | 安庆帝伯粉末冶金有限公司 | 一种激光熔覆气门座圈及其制造方法 |
| DE102021210268B4 (de) * | 2021-09-16 | 2026-05-07 | Mahle International Gmbh | Schichtgesinterter Ventilsitzring, Verfahren zu dessen Herstellung, Kombinationen damit und deren Verwendung |
| KR20240021028A (ko) | 2022-08-09 | 2024-02-16 | 한국생산기술연구원 | 고강도 고열전도성 FeCu 합금 및 이의 제조를 위한 분말야금 방법 |
| KR102881795B1 (ko) | 2022-08-10 | 2025-11-06 | 한국생산기술연구원 | 고강도 고열전도성 FeCu 합금 및 연속 HIP 처리에 의한 그 제조 방법 |
| CN116291797A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-06-23 | 仪征市昌达粉末冶金制品有限公司 | 一种发动机气门座圈及生产设备 |
Citations (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2753859A (en) † | 1952-03-07 | 1956-07-10 | Thompson Prod Inc | Valve seat insert |
| US2753858A (en) † | 1952-05-27 | 1956-07-10 | Thompson Prod Inc | Valve seat insert ring |
| US3583864A (en) † | 1969-05-05 | 1971-06-08 | Pfizer & Co C | Chemical process of producing an iron-copper alloy powder |
| US3806325A (en) † | 1971-06-28 | 1974-04-23 | Toyota Motor Co Ltd | Sintered alloy having wear resistance at high temperature comprising fe-mo-c alloy skeleton infiltrated with cu or pb base alloys,sb,cu,or pb |
| GB1371032A (en) † | 1970-09-03 | 1974-10-23 | Sumitomo Electric Industries | Materials for valve seats for internal combustion engines |
| DE2535665A1 (de) † | 1975-08-09 | 1977-02-10 | Roland Sintermetall Und Transp | Bei hohen temperaturen verschleissfester sinterformkoerper, insbesondere ventilsitzring |
| DE2615664A1 (de) † | 1975-04-10 | 1977-03-03 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Kolbenring aus einer sinterlegierung auf eisenbasis |
| GB1580686A (en) † | 1976-01-02 | 1980-12-03 | Brico Eng | Sintered piston rings sealing rings and processes for their manufacture |
| JPS5739104A (en) † | 1980-08-20 | 1982-03-04 | Mitsubishi Metal Corp | Production of valve seat made of fe based sintered alloy |
| US4485147A (en) † | 1982-09-06 | 1984-11-27 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Process for producing a sintered product of copper-infiltrated iron-base alloy and a two-layer valve seat produced by this process |
| US5031878A (en) † | 1989-11-16 | 1991-07-16 | Mitsubishi Metal Corporation | Valve seat made of sintered iron base alloy having high wear resistance |
| JPH06145723A (ja) † | 1992-11-10 | 1994-05-27 | Mitsubishi Materials Corp | 内燃機関用銅溶浸鉄系焼結合金製2層バルブシート |
| JPH06145720A (ja) † | 1992-11-12 | 1994-05-27 | Mitsubishi Materials Corp | 内燃機関用銅溶浸鉄系焼結合金製2層バルブシート |
| US5462573A (en) † | 1987-10-10 | 1995-10-31 | Brico Engineering Limited | Valve seat inserts of sintered ferrous materials |
| US5534220A (en) † | 1992-04-01 | 1996-07-09 | Brico Engineering Limited | Method of sintering machinable ferrous-based materials |
| WO1997030808A1 (de) † | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Bleistahl Produktions-Gmbh & Co. Kg | Werkstoff zur pulvermetallurgischen herstellung von formteilen, insbesondere von ventilsitzringen oder ventilführungen mit hoher verschleissfestigkeit |
| JPH11302805A (ja) † | 1998-04-20 | 1999-11-02 | Mitsubishi Materials Corp | 焼結バルブシートおよびその製造方法 |
| JP2000054088A (ja) † | 1998-08-05 | 2000-02-22 | Mitsubishi Materials Corp | 高強度Fe基焼結バルブシート |
| WO2001049437A2 (de) † | 2000-01-06 | 2001-07-12 | Bleistahl-Produktions Gmbh & Co. Kg | Pulvermetallurgisch hergestelltes sinter-formteil |
| US20040112173A1 (en) † | 2001-01-24 | 2004-06-17 | Paritosh Maulik | Sintered ferrous material contaning copper |
| JP2005048263A (ja) † | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 軽金属合金鋳包み性に優れたバルブシート用鉄系焼結体 |
| US6951579B2 (en) † | 2002-03-15 | 2005-10-04 | Teikoku Piston Ring Co., Ltd. | Sintered alloy for valve seats, valve seat and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739104B2 (de) | 1973-08-17 | 1982-08-19 | ||
| JPS56249A (en) | 1979-06-13 | 1981-01-06 | Mazda Motor Corp | Hard-grain-dispersed sintered alloy for valve seat |
| JPS56121810A (en) * | 1980-03-01 | 1981-09-24 | Riken Corp | Valve seat insert ring and its manufacturing |
| JPS58152982A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-10 | Honda Motor Co Ltd | 高剛性を有する二層焼結合金製バルブシ−トリング |
| JPS5923856A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-07 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 複合焼結バルブシ−ト |
| JPS61561A (ja) * | 1984-06-12 | 1986-01-06 | Toyota Motor Corp | 焼結合金バルブシ−ト材 |
| DE3838461A1 (de) * | 1988-11-12 | 1990-05-23 | Krebsoege Gmbh Sintermetall | Pulvermetallurgischer werkstoff auf kupferbasis und dessen verwendung |
| JPH04232227A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-20 | Toyota Motor Corp | 熱伝導性焼結合金部材の製造方法 |
| JPH07279627A (ja) * | 1994-04-07 | 1995-10-27 | Yamaha Motor Co Ltd | 圧入型バルブシート |
| JP3579561B2 (ja) * | 1996-12-27 | 2004-10-20 | 日本ピストンリング株式会社 | 鉄系焼結合金製バルブシート |
| US6139598A (en) | 1998-11-19 | 2000-10-31 | Eaton Corporation | Powdered metal valve seat insert |
| KR20030021916A (ko) * | 2001-09-10 | 2003-03-15 | 현대자동차주식회사 | 내마모성이 강화된 밸브 시이트용 소결합금재 조성물 및그의 제조방법 |
| US6676724B1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-13 | Eaton Corporation | Powder metal valve seat insert |
| JP2004351453A (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Mitsubishi Materials Corp | 二層粉末成形方法、バルブシートおよびその製造方法 |
| CN201059209Y (zh) * | 2007-06-30 | 2008-05-14 | 奇瑞汽车有限公司 | 一种发动机气门座圈结构 |
| JP2011157845A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 冷却能に優れた内燃機関用バルブシート |
| KR101316474B1 (ko) * | 2011-09-19 | 2013-10-08 | 현대자동차주식회사 | 엔진밸브시트 및 그 제조방법 |
| DE102012203569A1 (de) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Mahle International Gmbh | Hitzebeständiger Lagerwerkstoff |
-
2012
- 2012-07-04 DE DE102012013226.3A patent/DE102012013226A1/de active Pending
-
2013
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-
2017
- 2017-06-21 US US15/629,373 patent/US10208636B2/en active Active
Patent Citations (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2753859A (en) † | 1952-03-07 | 1956-07-10 | Thompson Prod Inc | Valve seat insert |
| US2753858A (en) † | 1952-05-27 | 1956-07-10 | Thompson Prod Inc | Valve seat insert ring |
| US3583864A (en) † | 1969-05-05 | 1971-06-08 | Pfizer & Co C | Chemical process of producing an iron-copper alloy powder |
| GB1371032A (en) † | 1970-09-03 | 1974-10-23 | Sumitomo Electric Industries | Materials for valve seats for internal combustion engines |
| US3806325A (en) † | 1971-06-28 | 1974-04-23 | Toyota Motor Co Ltd | Sintered alloy having wear resistance at high temperature comprising fe-mo-c alloy skeleton infiltrated with cu or pb base alloys,sb,cu,or pb |
| DE2615664A1 (de) † | 1975-04-10 | 1977-03-03 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Kolbenring aus einer sinterlegierung auf eisenbasis |
| DE2535665A1 (de) † | 1975-08-09 | 1977-02-10 | Roland Sintermetall Und Transp | Bei hohen temperaturen verschleissfester sinterformkoerper, insbesondere ventilsitzring |
| GB1580686A (en) † | 1976-01-02 | 1980-12-03 | Brico Eng | Sintered piston rings sealing rings and processes for their manufacture |
| JPS5739104A (en) † | 1980-08-20 | 1982-03-04 | Mitsubishi Metal Corp | Production of valve seat made of fe based sintered alloy |
| US4485147A (en) † | 1982-09-06 | 1984-11-27 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Process for producing a sintered product of copper-infiltrated iron-base alloy and a two-layer valve seat produced by this process |
| US5462573A (en) † | 1987-10-10 | 1995-10-31 | Brico Engineering Limited | Valve seat inserts of sintered ferrous materials |
| US5031878A (en) † | 1989-11-16 | 1991-07-16 | Mitsubishi Metal Corporation | Valve seat made of sintered iron base alloy having high wear resistance |
| US5534220A (en) † | 1992-04-01 | 1996-07-09 | Brico Engineering Limited | Method of sintering machinable ferrous-based materials |
| JPH06145723A (ja) † | 1992-11-10 | 1994-05-27 | Mitsubishi Materials Corp | 内燃機関用銅溶浸鉄系焼結合金製2層バルブシート |
| JPH06145720A (ja) † | 1992-11-12 | 1994-05-27 | Mitsubishi Materials Corp | 内燃機関用銅溶浸鉄系焼結合金製2層バルブシート |
| WO1997030808A1 (de) † | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Bleistahl Produktions-Gmbh & Co. Kg | Werkstoff zur pulvermetallurgischen herstellung von formteilen, insbesondere von ventilsitzringen oder ventilführungen mit hoher verschleissfestigkeit |
| JPH11302805A (ja) † | 1998-04-20 | 1999-11-02 | Mitsubishi Materials Corp | 焼結バルブシートおよびその製造方法 |
| JP2000054088A (ja) † | 1998-08-05 | 2000-02-22 | Mitsubishi Materials Corp | 高強度Fe基焼結バルブシート |
| WO2001049437A2 (de) † | 2000-01-06 | 2001-07-12 | Bleistahl-Produktions Gmbh & Co. Kg | Pulvermetallurgisch hergestelltes sinter-formteil |
| US20040112173A1 (en) † | 2001-01-24 | 2004-06-17 | Paritosh Maulik | Sintered ferrous material contaning copper |
| US6951579B2 (en) † | 2002-03-15 | 2005-10-04 | Teikoku Piston Ring Co., Ltd. | Sintered alloy for valve seats, valve seat and manufacturing method thereof |
| JP2005048263A (ja) † | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 軽金属合金鋳包み性に優れたバルブシート用鉄系焼結体 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9702277B2 (en) | 2017-07-11 |
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