EP3007842B1 - Verfahren zur herstellung von warmbeständigen und verschleissfesten formteilen, insbesondere motorkomponenten - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a process for the production of heat-resistant and wear-resistant molded parts, in particular engine components.
- VSR valve seat ring
- VSR tribological system valve
- the main stresses in the tribological valve / VSR system are high relative movement and high surface pressure on the valve seat due to high combustion pressures of 200 to 250 bar for highly stressed commercial vehicle and stationary engines, high thermal stress with valve seat ring valve temperatures of 300 to 500 ° C and low solid lubrication when using alternative fuels and novel exhaust aftertreatment concepts. This creates an extreme tribological stress on the components valve and VSR, which must be countered especially with appropriate material concepts.
- Relaxation is a thermally activated process that occurs under mechanical stress at high temperatures and causes components to release internal stress.
- relaxation is the transformation of elastic strain into plastic creep at constant total elongation.
- the VSR reduces these stresses by relaxation.
- the initially purely elastic elongation caused by the press-fitting is partially converted into plastic creep.
- the VSR has a lower coverage after removal. Consequently, valve seat rings must have sufficient relaxation resistance.
- valve seat rings are subjected to corrosive application due to application.
- the tribochemical load on VSR is exacerbated by the measures under the new emission regulations.
- EGR exhaust gas recirculation
- Critical states do not occur at high loads, but at standstill when the engine cools down.
- the use of corrosion-resistant VSR is required, at least on the inlet side.
- the prior art discloses a variety of methods for producing the above-described engine components; For example, by casting techniques on the processes of centrifugal and sand casting, as well as powder metallurgy via pressing and sintering. Also, special manufacturing processes in which material is applied by a build-up welding process are known.
- valve seat rings which are formed by thermally sprayed layers of a Co or Co / Mo base alloy and a Lichtbogendrahtspritzmaschine one or more metallic cored wires, the jacket contains the essential portion of the Co to be deposited.
- the WO 2001/049437 A2 a powder metallurgy produced sintered molded part for tribological parts in the automotive industry with high temperature and wear resistance, which consists of a powder mixture with molybdenum-phosphorus-carbon steel powder and at least one other, substantially phosphorus-free steel powder in a weight ratio of 5:95 to 60:40, carbon powder and at least one solid lubricant is available.
- the US2003 / 177866 discloses a method for producing rigid molds from an Fe-based sintered material by preparing the sintered material by water atomization, drying and agglomeration with an organic binder, followed by pressing and sintering.
- Cast-formed VSR are mainly used in the commercial vehicle sector.
- Typical materials for medium to high loads are high-alloy, modified high-speed steels and high-alloy Fe-Cr steels.
- these materials are generally no longer able to meet the highest demands in heavy commercial vehicle and stationary engines and in alternative fuel operation. This requires special alloys based on Ni and Co. These are characterized by high hot compressive strength, high temperature resistance and excellent wear properties. In addition, these materials show sufficient resistance to relaxation and corrosion.
- EP 1 536 027 B1 a sintered body of a raw or granulated powder having a relative density of 97% or more.
- a powder with an average particle size of 8.5 ⁇ m or less is to be provided for this purpose. Since the average grain size of the high powder for filtering according to the information in the document is comparatively small, the filtration diffusion rate is improved and the quality of the filtering increased to a great extent.
- the object of the invention is to provide a process for the production of heat-resistant and wear-resistant molded parts, in particular engine components, which circumvents the above-mentioned disadvantages in the prior art.
- engine components for highly stressed commercial vehicle and stationary engine applications are to be created, which have sufficient wear resistance, low part costs, and good machinability on the production lines of end customers.
- the present invention therefore turns away from the prior art, which calls for achieving high densities, in particular of> 97% grain size for the sintered powder of ⁇ 8.5 microns. Accordingly, according to the invention leads, contrary to the prior art, an increase in the particle sizes to> 10 microns, preferably to> 30 microns and more preferably to> 50 microns in conjunction with a water atomization at comparable high densities of the sintered body.
- a Fe or Co based sintered material having an average particle size of> 10 .mu.m, preferably of> 30 .mu.m and more preferably of> 50 .mu.m, is produced by water atomization, i.
- high pressure water is used to smash the molten metal stream; then the agglomeration of the sintered material is carried out by spray drying to 10 to 400 microns with an organic binder, optionally solid lubricants and / or hard phases are added; then a cold or warm isostatic pressing of the sintered material is carried out with a pressure of 400 to 900 MPa to densities of 5 to 7 g / ccm; then the sintering of the green compacts takes place at temperatures of 1,000 to 1,350 ° C and finally a post-processing step.
- the sintering material used is a cobalt-based alloy having the following composition in% by weight: max. 5.0 Fe; Max. 0.7 C; 15.0 - 25.0 Mo; 14.0 - 23.0 Cr; 0.7-1.4 Si; Rest of Co; as well as max. 3.0 unavoidable impurities.
- the sintering material used is a cobalt-based alloy having the following composition in% by weight: max. 3.0 Fe; 2.0-2.8 C; 27.0 - 32.0 Cr; 0.5-1.5 Si; Rest of Co; as well as max. 3.0 unavoidable impurities.
- an N 2 -H 2 atmosphere is used as a protective atmosphere with a mixing ratio of about 80 - 20% or vacuum. It has been found that the temperatures during sintering are between 1,000 to 1,300 ° C, with an Fe-based sintered material in the lower temperature range, ie, from 1,000 to 1,200 ° C and a Co-based material in the upper temperature range, ie 1,100 to 1300 ° C must be sintered. The preparation of the Fe- or Co-based sintered material is carried out by a so-called. Water atomization.
- the powder metallurgical production process makes it possible to produce high-precision molded parts, which require fewer post-processing steps compared to the classical production by casting.
- materials with special structural properties can be produced.
- the components produced have an improved microstructure and distribution of the hard phases compared to the prior art.
- the microstructure of the alloys according to the invention is composed of a matrix having a particle size of 5-10 ⁇ m, in which uniformly finely divided carbides or intermetallic phases having a particle size of likewise 5-10 ⁇ m and optionally solid lubricants, such as, for example, MoS 2 , are stored.
- heterogeneous microstructure is very promising from a tribological point of view: heterogeneous microstructures with hard carbides or intermetallic phases, for example, have proven effective against the wear mechanisms of adhesion, surface distortion and abrasion (see Sommer, Heinz, & Schöfer, 2011).
- Typical powder-metallurgically produced engine component moldings are based on base iron and shellac base powders and also have a heterogeneous microstructure with embedded hard phases and solid lubricants.
- inlet components with low to medium requirements can be produced, among other things, materials with open porosity.
- the porosity is usually filled with Cu via an infiltration process.
- the susceptibility to oxidation is reduced and on the other hand the thermal conductivity is increased.
- Various attempts to produce the above-described high-alloy Fe base and in particular Co base alloys with in some cases sufficient corrosion resistance by means of classical powder metallurgical production methods have failed. It has thus been found that the materials described can be produced exclusively by the production method described.
- the invention is based on the general idea of combining the advantages of powder metallurgy with the advantages of casting technology, with the aim of economically producing highly wear-resistant engine components, in particular valvetrain and turbocharger components for use in high-temperature applications or powder metallurgy production of high-alloyed alloys. and especially co-base materials.
- the invention is based on the finding that the powder-metallurgical production of engine components, such as valve seat rings, for high-temperature applications is characterized by a low post-processing requirement, high cost-efficiency and resource-saving production.
- Various experiments have shown that classic cast materials with equivalent property profile can be produced exclusively via the described manufacturing process. It was found that materials with very heterogeneous structures and positive wear properties can be produced
- the moldings, in particular engine components, must be post-processed, in particular machined, since the green compacts shrink by 10 to 20% during the sintering process.
- a finishing step is understood to mean turning (outside and inside), plan, round and vibratory grinding. Which or which post-processing step (s) are used depends on the respective engine component to be produced.
- the Nachbeailleungs site is significantly reduced in the inventive method compared to the classical casting technique, whereby the economic production of high-alloy Fe and especially co-base materials is possible.
- solid lubricants which are resistant up to temperatures of 1100 ° C, possibly with a very high proportion, be added.
- the solid lubricants and optionally hard phases are formed as a heterogeneous structure and evenly distributed in the molding.
- molybdenum disulfide (MoS 2 ), manganese sulfide (MnS) and calcium fluoride (CaF) can be used as the solid lubricant.
- MoS 2 molybdenum disulfide
- MnS manganese sulfide
- CaF calcium fluoride
- the addition of solid lubricants leads on the one hand to increased wear resistance in dry environments such as those present in internal combustion engines and, on the other hand, to improved machinability during the finishing of the engine manufacturer.
- hard materials for example intermetallic phases or ferro-molybdenum (FeMo), can be admixed.
- the hard phases have a grain size of at least 50 to max. 500 ⁇ m, preferably from 150 ⁇ m to 300 ⁇ m.
- the densely sintered base materials may also contain hard, fine-grained and fine-grained carbides as well as other heterogeneously distributed carbides. This leads to increased wear resistance and relaxation resistance, since grain boundary slip and material deformation are hindered.
- a sintered molded part produced according to the invention has increased corrosion resistance in comparison to conventional sintered materials with open or Cu-filled pores.
- components for internal combustion engines can be produced economically from materials which are exclusively known by casting technology. This opens up wear-technological and economic advantages. To date, no manufacturing process is known with which, with equal high efficiency such material concepts can be realized.
- the parameters for further processing of the granulated sintered material according to conventional powder metallurgical production methods can be determined by a small number of tests, since the person skilled in the art is familiar with the effects which occur in principle.
- the heat-resistant and wear-resistant molded parts produced by the process according to the invention have a wide field of application.
- the focus is on the application in the field of engine components which have a dense, heterogeneous microstructure and uniformly distributed solid lubricants and hard phases, and / or in the area of components which have a high corrosion resistance through a dense structure.
- engine components which have a dense, heterogeneous microstructure and uniformly distributed solid lubricants and hard phases, and / or in the area of components which have a high corrosion resistance through a dense structure.
- These include, in particular, valve seat rings for highly loaded internal combustion engines, in particular utility vehicle and stationary engines and bearing bushes for turbochargers and other components of the exhaust gas line, which must have excellent tribological properties with the lowest solid lubrication; In addition, they must withstand high stress temperatures and pressures of> 210 bar.
- Example 1 describes the production according to the invention of a material which is known by casting technology known as PL 510.
- a water atomized sintered material having the following composition in wt .-%: 1.5-2.0 C; 5.0-13.0 Mo; 5.0-10.0 Cr; 0.8-1.8 Si; Max. 1.0 Mn; 1.5-4.0 V; 0 - 10.0 Co remainder Fe, with an average grain size of> 30 microns was sintered according to the inventive method to form a molding, wherein a first Cold isostatic presses with a pressure of 800 MPa, debindering at 750 ° C, and finally a sintering under inert gas (H 2 - N 2 ) at 1135 ° C for 40 min and a subsequent heat treatment, namely a hardening at 920 ° C and tempering at 670 ° C was carried out.
- the density of the molding obtainable by the process according to the invention hereinafter referred to as PLS 510, is 7.51 g / cc; the hardness is 55.3 to 58.7 HRC.
- the molding is particularly suitable for high temperature applications and has a high wear and relaxation resistance.
- microstructures of the two materials PL 510 and PLS 510 are in the Fig. 1 and FIG. 2. This shows in comparison that in both micrographs, the gray hard phase is well and evenly formed, but in the PLS 510 finely divided, is present. These very finely divided carbides prove to be particularly advantageous for the molding according to the invention in relation to the described high-temperature applications. In particular, from a tribological point of view, significant advantages compared to the classic material of the casting technique can be seen.
- Example 2 describes the production according to the invention of a material which is known by casting technology known as PL 860.
- a water atomized sintered material having the following composition in wt .-%: 0.1 - 0.3 Fe; 2.0-2.8 C; 27.0 - 32.0 Cr; 0.5-1.5 Si; 10.0 - 14.0 W; Residue Co, with an average grain size of> 30 microns was sintered according to the inventive method to form a molding, initially a cold isostatic pressing with a pressure of 800 MPa, debindering at 750 ° C, and finally sintering under vacuum at 1250 ° C. for 3 h took place.
- the density of the molding obtainable by the process according to the invention is 8.47 to 8.56 g / cc; the hardness is 53.8 HRC.
- the molding is particularly suitable for high temperature applications and has a high wear, relaxation and corrosion resistance. It was proven on a relaxation test bench that the material PLS 860, a improved relaxation resistance, in comparison to the material PL 860. This is also clear from the microstructural characteristics of the two materials, which are represented by the micrographs of Figs. 3 and 4. It shows that the material has a heterogeneous microstructure with finely divided hard phases. As a result, grain boundary sliding is prevented on the one hand. Furthermore, experience has shown that the microstructure has a very positive effect on wear resistance.
- Example 3 describes the production according to the invention of a material which is known by casting under the name PL 26 is known.
- a water atomized sintered material having the following composition in wt .-%: 0.2 - 1.0 C; 20.0-30.0 Cr; 14.0 - 23.0 Ni; 1.0-3.0 Mo; 0.5-1.0 Mn; 1.8-3.5 Si; 2.0 - 4.0 W; 1.0-3.0 Nb; 0.2-1.0 S; Residual Fe, with an average particle size of> 30 microns was sintered according to the inventive method to form a molding, initially a cold isostatic pressing with a pressure of 800 MPa, debindering at 750 ° C, and finally sintering under inert gas (H 2 - N 2 ) was carried out at 1120 ° C for 1 h.
- the density of the molding obtainable by the process according to the invention, hereinafter referred to as PLS 26, is 7.35 g / cc; the hardness is 265 HV 10.
- the molded part is particularly suitable for high-temperature applications and has a high resistance to wear, relaxation and corrosion.
- microstructures of the two materials PL 26 and PLS 26 are shown in Figs. 5 and 6.
- Example 4 describes the production according to the invention of a co-base material which is known by casting technology under the designation PL 840.
- a water atomized sintered material with the following composition in wt .-%: max. 5.0 Fe; Max. 1.0 C; 15.0 - 30.0 Mo; 11.0 - 25.0 Cr; 1.0-2.5 Si; Residual Co, with an average particle size of> 30 microns was sintered according to the inventive method to form a molding, wherein initially a cold isostatic pressing with a pressing pressure of 800 MPa, debindering at 750 ° C, and finally sintering under vacuum at 1,250 ° C for 3 hours.
- the density of the molding obtainable by the process according to the invention is 8.62 g / cc; the hardness is 49.2 to 51.1 HRC.
- the molding is particularly suitable for high temperature applications and has a high wear and relaxation resistance.
- the microstructures of the two materials PL 840 and PLS 840 are shown in Figs. 7 and 8.
- the PLS 840 material shows a heterogeneous structure with uniformly distributed intermetallic phases and solid lubricants, while the PL 840 material shows large coherent hard phases, which means that increased wear and relaxation resistance can be expected.
- the machinability of PLS 840 material is significantly improved compared to PL 840.
- the production of the material PLS 840 is significantly increased compared to its casting counterpart.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von warmbeständigen und verschleißfesten Formteilen, insbesondere Motorkomponenten.
- Grundsätzlich besteht immer Interesse an warmbeständigen und verschleißfesten Formteilen. Insbesondere an Motorkomponenten, wie beispielsweise Ventiltriebs- und Turboladerkomponenten, werden höchste Anforderungen bezüglich Warmfestigkeit, Temperatur- und Verschleißbeständigkeit gestellt. Aber auch hochtemperaturbeanspruchte, rotationssymmetrische Motorkomponenten, wie Ventilführungen, Lagerbuchsen, Wellendichtringe, Ventilsitzringe (VSR) und Motorkomponenten für die Abgasrückführung (AGR-Komponenten) müssen diesen Anforderungen gerecht werden.
- So muss beispielsweise ein Ventilsitzring (VSR) als tribologischer Partner zum Ventil ein sicheres Abdichten des Brennraums für eine einwandfreie Verbrennung, einen fehlerfreien Ladungswechsels, den Wärmetransport vom Ventil und dem Brennraum zum Zylinderkopf, sowie eine verlustfreie Führung des Frisch- und Abgasstroms gewährleisten.
- Eine auf die jeweilige Applikationen zugeschnittene Gestaltung und der richtige Werkstoff für diese Motorkomponente, bzw. die Kombination der Komponenten VSR und Ventil sind deshalb essenziell, um einen einwandfreien Verbrennungsverlauf zu gewährleisten. Eine hohe Verschleißrate am VSR führt zum Verlust des Ventilspiels und damit zu Undichtigkeiten und Kompressionsverlusten. Die Weiterentwicklung von Verbrennungsmotoren und damit die Steigerung der Leistungsdichte und Reduzierung der Emissionswerte werden deshalb unter anderem durch die Funktionsfähigkeit des tribologischen Systems Ventil/VSR begrenzt.
- Die Hauptbeanspruchungen im tribologischen System Ventil/VSR sind beispielsweise für hochbeanspruchte Nutzfahrzeug- und Stationärmotoren eine hohe Relativbewegung und hohe Flächenpressung am Ventilsitz in Folge hoher Verbrennungsdrücke von 200 bis 250 bar, eine hohe thermische Beanspruchung mit Temperaturen am Ventilsitz des Ventilsitzrings von 300 bis 500 °C und geringe Festkörperschmierung bei Verwendung von alternativen Kraftstoffen und neuartiger Abgasnachbehandlungskonzepte. Dadurch entsteht an den Komponenten Ventil und VSR eine extreme tribologische Beanspruchung, der vor allem mit entsprechenden Werkstoffkonzepten entgegnet werden muss.
- Darüber hinaus werden an die Komponenten anwendungsabhängig weitere technische Anforderungen gestellt, wie zum Beispiel eine ausreichende Relaxations- und Korrosionsbeständigkeit. Relaxation ist ein thermisch aktivierter Prozess, der unter mechanischer Belastung bei hohen Temperaturen auftritt und dazu führt, dass Bauteile innere Spannungen abbauen. Kurz gesagt, ist Relaxation die Umwandlung von elastischer Dehnung in plastische Kriechdehnung bei konstanter Gesamtdehnung. In einem mit einem definierten Übermaß, der sogenannten Überdeckung, in den Zylinderkopf eingepressten VSR entstehen hohe Druckspannungen. Abhängig von der Höhe der Belastung und der Relaxationsbeständigkeit des jeweiligen Werkstoffs baut der VSR diese Spannungen durch Relaxation ab. Die anfänglich rein elastische Dehnung durch das Einpressen wird teilweise in plastische Kriechdehnung umgewandelt. Der VSR weist nach dem Ausbau eine geringere Überdeckung auf. Folglich müssen Ventilsitzringe eine ausreichende Relaxationsbeständigkeit aufweisen.
- Weiterhin werden Ventilsitzringe anwendungsbedingt korrosiv beansprucht. Zum Beispiel ist die tribochemische Belastung an VSR durch die Maßnahmen im Zuge der neuen Abgasvorschriften verschärft. In Nutzfahrzeug-Anwendungen kann es durch Abgasrückführung (AGR) zur Verringerung der Stickoxidemissionen zu Kondensatbildung im Einlass kommen und infolgedessen zur Korrosion an den VSR. Dabei treten kritische Zustände nicht etwa bei hohen Lasten auf, sondern im Stillstand, wenn der Motor abkühlt. In vielen Nutzfahrzeug -Anwendungen ist deshalb der Einsatz korrosionsbeständiger VSR zumindest auf der Einlassseite erforderlich.
- Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von Verfahren zur Herstellung vorstehend beschriebener Motorkomponenten bekannt; beispielsweise gießtechnisch über die Verfahren Schleuder- und Sandguss, sowie pulvermetallurgisch über Pressen und Sintern. Auch spezielle Fertigungsverfahren, bei denen Material durch einen Auftragsschweißprozess aufgebracht wird, sind bekannt.
- So offenbart die
WO 2005/012590 A2 ein Verfahren zur Herstellung von Ventilsitzringen die durch thermisch gespritzte Schichten aus einer Co oder Co/Mo-Basislegierung gebildet sind und ein Lichtbogendrahtspritzverfahren mit einem oder mehreren metallischen Fülldrähten, deren Mantel den wesentlichen Anteil des abzuscheidenden Co enthält. - Ferner offenbart die
WO 2001/049437 A2 ein pulvermetallurgisch hergestelltes SinterFormteil für tribologische Teile in der Kraftfahrzeugindustrie mit hoher Temperatur- und Verschleißfestigkeit, welches aus einer Pulvermischung mit Molybdän-Phosphor-Kohlenstoff-Stahlpulver und wenigstens einem weiteren, im wesentlichen phosphorfreien Stahlpulver im Gewichtsverhältnis von 5:95 bis 60:40, Kohlenstoffpulver sowie wenigstens einem Festschmierstoff erhältlich ist. - Die
US2003/177866 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von steifen Pressformen aus einem Fe-basierenden Sinterwerkstoffs durch Herstellung des Sintermaterials durch Wasserverdüsung, Trocknung und Agglomeration mit einem organischen Bindemittel, gefolgt von dem Verpressen und Sintern. - Gusstechnisch hergestellte VSR werden vorwiegend im Nutzfahrzeug-Bereich eingesetzt. Typische Werkstoffe für mittlere bis hohe Beanspruchungen sind hochlegierte, modifizierte Schnellarbeitsstähle und hochlegierte Fe-Cr-Stähle. Höchsten Beanspruchungen in schweren Nutzfahrzeug- und Stationärmotoren und dem Betrieb mit alternativen Kraftstoffen genügen diese Werkstoffe aber in der Regel nicht mehr. Hierfür bedarf es Sonderlegierungen auf Ni- und Co-Basis. Diese zeichnen sich durch hohe Warmdruckfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und hervorragende Verschleißeigenschaften aus. Zudem zeigen diese Werkstoffe ausreichende Beständigkeit gegen Relaxation und Korrosion.
- Im Zuge der steigenden Emissionsanforderungen, sowie der Leistungssteigerung und der Verlängerung der Wartungsintervalle werden für Nutzfahrzeug- und Stationärmotoren vermehrt derartige Werkstoffkonzepte erforderlich.
- Bekannt sind zwei Fertigungsverfahren zur gusstechnischen Herstellung von VSR, nämlich der Schleuder- und Sandguss. Schleuderguss eignet sich insbesondere für große Stückzahlen. Aufgrund des hohen Nachbearbeitungsbedarfs bestehen jedoch technologische und wirtschaftliche Grenzen. So ist die Herstellung von hochfesten Co-oder Ni-Basis-Werkstoffen über Schleuderguss nur bedingt möglich bzw. aufgrund der schweren Zerspanbarkeit in der Regel unwirtschaftlich. Sandguss hingegen eignet sich nur für kleinere und mittlere Stückzahlen. Die einzelnen Schritte der Nachbearbeitung sind im Schleuder- und Einzelguss gleich. In beiden Fällen muss der VSR vollständig bearbeitet werden, um die Gusshaut zu entfernen.
- Schließlich offenbart die
EP 1 536 027 B1 einen Sinterkörper aus einem rohen oder granulierten Pulver mit einer relativen Dichte von 97 % oder mehr. Erfindungsgemäß ist hierfür ein Pulver mit einer durchschnittlichen Korngröße von 8,5 µm oder weniger vorzusehen. Da die durchschnittliche Korngröße des hohen Pulvers für die Filterung gemäß den Angaben in der Druckschrift vergleichsweise klein ist, wird die Filterung Diffusionsgeschwindigkeit verbessert und die Qualität der Filterung in ausgeprägten Maße erhöht. - Aufgrund des hohen Gehalts an teuren Legierungselementen und der beschriebenen Problematik bei der konventionellen Herstellung, insbesondere eines derart fein gemahlenen Pulvers, bedarf es einer Bereicherung des Standes der Technik, um die Markanforderungen und die obig beschriebenen divergierenden Zielsetzung zu erfüllen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung von warmbeständigen und verschleißfesten Formteilen, insbesondere Motorkomponenten bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile im Stand der Technik umgeht. Insbesondere sollen Motorkomponenten für hochbeanspruchte Nutzfahrzeug- und Stationärmotor-Anwendungen geschaffen werden, die ausreichende Verschleißbeständigkeit, günstige Teilekosten, sowie eine gute Bearbeitbarkeit auf den Fertigungsstraßen der Endkunden aufweisen. Des Weiteren sollen mit dem Verfahren hergestellte warmbeständige und verschleißfeste Formteilen angegeben werden.
- Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, ein, wasserverdüstes auf Fe- oder Cobasierendes Sintermaterial herzustellen, das eine Korngröße von > 10 µm, bevorzugt von > 30 µm und besonders bevorzugt von > 50 µm aufweist, und dieses Material gemäß den weiteren Verfahrensschritten nach Anspruch 1 zu behandeln.
- Die vorliegende Erfindung wendet sich demnach ab vom Stand der Technik, der zur Erreichung hoher Dichten insbesondere von > 97 % Korngröße für das Sinterpulver von < 8,5 µm fordert. Erfindungsgemäß führt demnach wider dem Stand der Technik eine Erhöhung der Korngrößen auf > 10 µm, bevorzugt auf > 30 µm und besonders bevorzugt auf > 50 µm in Verbindung mit einer Wasserverdüsung zu vergleichbar hohen Dichten der Sinterkörper.
- Erfindungsgemäß sind dabei folgende Verfahrensschritte auszuführen: Zunächst erfolgt die Herstellung eines auf Fe- oder Co-basierenden Sintermaterials mit einer mittleren Korngröße von > 10 µm, bevorzugt von > 30 µm und besonders bevorzugt von > 50 µm durch Wasserverdüsung, d.h. es wird Wasser unter Hochdruck zum zerschlagen des schmelzflüssigen Metallstrahls verwendet; dann erfolgt die Agglomeration des Sinterwerkstoffs über Sprühtrocknung auf 10 bis 400 µm mit einem organischen Bindemittel, wobei gegebenenfalls Festschmierstoffe und/oder Hartphasen beigemischt werden; dann erfolgt ein kalt- oder warmisostatisches Verpressen des Sinterwerkstoffs mit einem Pressdruck von 400 bis 900 MPa auf Dichten von 5 bis 7 g/ccm; dann erfolgt das Sintern der Grünlinge bei Temperaturen von 1.000 bis 1.350 °C und schließlich ein Nachbearbeitungsschritt.
- Als Sintermaterial wird in einer Ausführungsform der Erfindung eine auf Eisen basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt:
- 1,5 - 2,0 C; 5,0 - 13,0 Mo; 5,0 - 10,0 Cr; 0,8 - 1,8 Si; max. 1,0 Mn; 1,5 - 4,0 V; 0-10,0 Co Rest Fe; sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Als Sintermaterial wird in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine auf Eisen basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.% eingesetzt:
- 1,9 - 2,2 C; 6,5-8,5 Cr; 1,1 - 1,4 Si; <0,5 Ni; 0,6-0,8 Mn; 2,3-2,7 V; 0,1 - 0,3S; 0 - 10,0 Co; Rest Fe; sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Als Sintermaterial wird in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine auf Eisen basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.% eingesetzt:
- 0,2 -1,0 C; 20,0 -30,0 Cr; 14,0 - 23,0 Ni; 1,0 -3,0 Mo; < 2,0 Mn; 1,8 - 3,5 Si; 2,0 - 4,0 W; 1,0 - 3,0 Nb; 0,2 - 1,0 S; Rest Fe sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Als Sintermaterial wird in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine auf Eisen basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.% eingesetzt:
- 0,6 - 1,1 C; 1,5 - 3,5 Mo; 21,0 - 28,0 Cr; 14,0 - 23,0 Ni; 2,0 - 3,3 Si; 2,0 - 3,5 W; 1,0-3,0 Nb; 1,0 - 3,5 Cu; Rest Fe; sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Als Sintermaterial wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine auf Cobalt basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt: max. 5,0 Fe; max. 0,7 C; 15,0 - 25,0 Mo; 14,0 - 23,0 Cr; 0,7 - 1,4 Si; Rest Co; sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Als Sintermaterial wird in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine auf Cobalt basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt: max. 3,0 Fe; 2,0 - 2,8 C; 27,0 - 32,0 Cr; 0,5 - 1,5 Si; Rest Co; sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Als Schutzatmosphäre wird eine N2-H2-Atmosphäre mit einem Mischungsverhältnis von ca. 80 - 20 % oder Vakuum eingesetzt. Es wurde herausgefunden, dass die Temperaturen während des Sinterns zwischen 1.000 bis 1.300 °C liegen, wobei ein Sintermaterial auf Fe-Basis im unteren Temperaturbereich, d.h. von 1.000 bis 1.200 °C und ein Material auf Co-Basis im oberen Temperaturbereich, d.h. 1.100 bis 1.300 °C gesintert werden muss. Die Herstellung des auf Fe- oder Co-basierenden Sintermaterials erfolgt durch eine sog. Wasserverdüsung.
- Das pulvermetallurgische Herstellverfahren ermöglicht es, hochpräzise Formteile zu produzieren, die weniger Nachbearbeitungsschritte bedürfen im Vergleich zur klassischen Herstellung über Gießen. Darüber hinaus können Werkstoffe mit besonderen Gefügeeigenschaften hergestellt werden. Im Rahmen der Erfindung wurde herausgefunden, dass die hergestellten Komponenten gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Gefügestruktur und Verteilung der Hartphasen aufweisen. So setzt sich das Gefüge der erfindungsmäßigen Legierungen aus einer Matrix mit einer Partikelgröße von 5-10 µm zusammen, in der gleichmäßig fein verteilte Karbide oder intermetallische Phasen mit einer Korngröße von ebenfalls 5-10 µm und ggf. Festschmierstoffe, wie zum Beispiel MoS2, eingelagert sind. Der heterogene Gefügeaufbau ist aus tribologischer Sicht sehr vielversprechend: So haben sich heterogene Gefüge mit harten Karbiden oder intermetallischen Phasen etwa gegen die Verschleißmechanismen Adhäsion, Oberflächenzerrütung und Abrasion bewährt (vgl. Sommer, Heinz, & Schöfer, 2011).
- Darüber hinaus lassen sich dichte Gefüge herstellen, was zu einer erhöhten Korrosionsbeständigkeit führt, im Vergleich zu klassischen Sinterwerkstoffen aus konventionellen Sinterpulvern mit einer initialen Korngröße größer 50 µm. Diese Gefügeeigenschaften lassen sich nicht über die bis dato bekannten Fertigungsverfahren herstellen. Somit stellt das Verfahren sowohl für die Fe- basierte Tool-Steel-Werkstoffe und inbesondere für die Co- und Ni-basierten Sonderwerkstoffe eine Bereicherung des Stands der Technik dar.
- Typische pulvermetallurgisch hergestellte Formteile für Motorkomponenten basieren auf Eisen- und Schellarbeitsstahl-Grundpulvern und weisen ebenfalls ein heterogenes Gefüge mit eingelagerten Hartphasen und Festschmierstoffen auf. Erfahrungsgemäß können Einlasskomponenten mit geringen bis mittleren Anforderungen unter anderem Materialien mit offener Porosität hergestellt werden. Für höhere Anforderungen und Auslasskomponenten wird die Porosität in der Regel über einen Infiltrierprozess mit Cu gefüllt. Dadurch wird einerseits die Anfälligkeit gegen Oxidation verringert und andererseits die Wärmeleitfähigkeit erhöht. Diverse Versuche zur Herstellung der obig beschriebenen hochlegierten Fe-Basis und insbesondere Co-Basislegierungen mit zum Teil ausreichender Korrosionsbeständigkeit mittels klassischer pulvermetallurgischer Herstellverfahren sind gescheitert. So wurde herausgefunden, dass die beschriebenen Werkstoffe ausschließlich über das beschriebene Fertigungsverfahren hergestellt werden können.
- Die Erfindung geht von dem allgemeinen Gedanken aus, die Vorteile der Pulvermetallurgie mit den Vorteilen der Gusstechnologie zu verbinden, mit dem Ziel der wirtschaftlichen Herstellung von höchstverschleißfesten Motorkomponenten, insbesondere Ventiltriebs- und Turboladerkomponenten für die Anwendung in Hochtemperaturanwendungen bzw. die pulvermetallurgische Herstellung von hochlegierten Fe- und insbesondere Co-Basis-Werkstoffen.
- Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die pulvermetallurgische Herstellung von Motorkomponenten, wie beispielsweise Ventilsitzringen, für Hochtemperaturanwendungen durch einen geringen Nachbearbeitungsbedarf, hohe Kosteneffizienz und ressourcenschonende Herstellung auszeichnet. Diverse Versuche haben gezeigt, dass klassische Gusswerkstoffe mit gleichwertigem Eigenschaftsprofil ausschließlich über das beschriebene Fertigungsverfahren hergestellt werden können. Dabei wurde herausgefunden, dass Werkstoffe mit sehr heterogenen Gefügen und positiven Verschleißeigenschaften hergestellt werden können
- Die Formteile, insbesondere Motorkomponenten, müssen nachbearbeitet, insbesondere spanend nachbearbeitet werden, da die Grünlinge während des Sinterprozesses um 10 bis 20% schrumpfen. Unter einem Nachbearbeitungsschritt werden ein Drehen (außen und innen), ein Plan-, ein Rund- und ein Gleitschleifen verstanden. Welcher bzw. welche Nachbearbeitungsschritt(e) zum Einsatz kommen hängt von der jeweils herzustellenden Motorkomponente ab. Der Nachbearbeitungsbedarf ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich zur klassischen Gusstechnik deutlich reduziert, wodurch die wirtschaftliche Herstellung von hochlegierten Fe- und insbesondere Co-Basis-Werkstoffen möglich wird.
- Zudem können Festschmierstoffe, die bis zu Temperaturen von 1.100 °C beständig sind, gegebenenfalls mit sehr hohem Anteil, beigemischt werden. Die Festschmierstoffe und gegebenenfalls Hartphasen sind als heterogenes Gefüge ausgebildet und gleichmäßig in dem Formteil verteilt. Als Festschmierstoff kann beispielsweise Molybdändisulfid (MoS2), Mangansulfid (MnS) und Calciumfluorid (CaF) eingesetzt werden. Die Beimischung der Festschmierstoffe führt einerseits zu einer erhöhten Verschleißbeständigkeit in trockenen Umgebungen wie sie im Verbrennungsmotor vorliegen und andererseits zu einer verbesserten Bearbeitbarkeit bei der Endbearbeitung des Motorenherstellers.
- Ferner können Hartstoffe, zum Beispiel intermetallische Phasen oder Ferro-Molybdän (FeMo), beigemischt werden. Die Hartphasen haben eine Korngröße von zumindest 50 bis max. 500 µm, bevorzugt von 150 µm bis 300 µm. Die dichtgesinterten Basis-Werkstoffe können zudem harte, feinkörnige und feinverteile Karbide sowie weitere heterogen verteilte Karbide enthalten. Dies führt zu einer erhöhten Verschleißbeständigkeit und Relaxationsbeständigkeit, da Korngrenzengleiten und Werkstoffdeformationen behindert werden.
- Auch wurde gefunden, dass ein erfindungsgemäß hergestelltes Sinterformteil eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu konventionellen Sinterwerkstoffen mit offenen oder Cu-gefüllten Poren aufweist.
- Insgesamt können erfindungsgemäß Komponenten für Verbrennungsmotoren aus Werkstoffen wirtschaftlich hergestellt werden, die ausschließlich gusstechnisch bekannt sind. Damit eröffnen sich verschleißtechnische und wirtschaftliche Vorteile. Bis dato ist kein Fertigungsverfahren bekannt, mit dem, mit gleich hoher Wirtschaftlichkeit derartige Werkstoffkonzepte realisiert werden können.
- Die Parameter zur Weiterverarbeitung des granulierten Sintermaterials gemäß konventionellen pulvermetallurgischen Fertigungsverfahren können durch eine geringe Anzahl an Versuchen festgelegt werden, da der Fachmann mit den im Prinzip auftretenden Effekten vertraut ist.
- Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, warmbeständigen und verschleißfesten Formteilen, insbesondere Motorkomponenten, besitzen ein weites Anwendungsfeld. Schwerpunktmäßig liegt die Anwendung im Bereich der Motorkomponenten die ein dichtes, heterogenes Gefüge und gleichmäßig verteilte Festschmierstoffe und Hartphasen aufweisen, und/oder im Bereich der Komponenten, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit durch ein dichtes Gefüge aufweisen. Hierunter zählen insbesondere Ventilsitzringe für hochbelastete Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Nutzfahrzeug- und Stationärmotoren und Lagerbuchsen für Turbolader und andere Komponenten des Abgasstrangs, die hervorragende tribologische Eigenschaften mit geringster Festkörperschmierung haben müssen; zudem müssen sie hohen Beanspruchungstemperaturen und Drücken von > 210 bar standhalten.
- Die Erfindung wird durch nachfolgende Verfahrensbeispiele näher beschrieben.
- Beispiel 1 beschreibt die erfindungsgemäße Herstellung eines Werkstoffes, der gusstechnisch hergestellt unter der Bezeichnung PL 510 bekannt ist.
- Ein wasserverdüstes Sintermaterial mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%: 1,5-2,0 C; 5,0-13,0 Mo; 5,0-10,0 Cr; 0,8-1,8 Si; max. 1,0 Mn; 1,5-4,0 V; 0 - 10,0 Co Rest Fe, mit einer durchschnittlichen Korngröße von > 30 µm wurde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einem Formteil gesintert, wobei zunächst ein kaltisostatischen Pressen mit einem Pressdruck von 800 MPa, ein Entbindern bei 750 °C, und schließlich ein Sintern unter Schutzgas (H2 - N2) bei 1135 °C für 40 min sowie eine anschließende Wärmebehandlung, nämlich ein Härten bei 920 °C und Anlassen bei 670 °C erfolgte.
- Die Dichte des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Formteils, nachfolgend als PLS 510 bezeichnet, liegt bei 7,51 g/ccm; die Härte beträgt 55,3 bis 58,7 HRC. Das Formteil eignet sich insbesondere für Hochtemperaturanwendungen und weist eine hohe Verschleiß- und Relaxationsbeständigkeit auf.
- Die Gefügeausprägungen der beiden Werkstoffe PL 510 und PLS 510 sind in den
Abb. 1 und 2 dargestellt. Hierbei zeigt sich im Vergleich, dass bei beiden Schliffbildern die graue Hartphase gut und gleichmäßig ausgebildet ist, jedoch bei dem PLS 510 feinverteilter, vorliegt. Diese sehr feinverteilten Carbide erweisen sich als besonders vorteilhaft für das erfindungsgemäße Formteil in Bezug auf die beschriebenen Hochtemperaturanwendungen. Insbesondere aus tribologischer Sicht lassen sich erhebliche Vorteile im Vergleich zur klassischen Werkstoff der Gusstechnik erkennen. - Beispiel 2 beschreibt die erfindungsgemäße Herstellung eines Werkstoffes, der gusstechnisch hergestellt unter der Bezeichnung PL 860 bekannt ist.
- Ein wasserverdüstes Sintermaterial mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%: 0,1 - 0,3 Fe; 2,0 - 2,8 C; 27,0 - 32,0 Cr; 0,5 - 1,5 Si; 10,0 - 14,0 W; Rest Co, mit einer durchschnittlichen Korngröße von > 30 µm wurde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einem Formteil gesintert, wobei zunächst ein kaltisostatischen Pressen mit einem Pressdruck von 800 MPa, ein Entbindern bei 750 °C, und schließlich ein Sintern unter Vakuum bei 1250 °C für 3 h erfolgte.
- Die Dichte des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Formteils, nachfolgend als PLS 860 bezeichnet, liegt bei 8,47 bis 8,56 g/ccm; die Härte beträgt 53,8 HRC. Das Formteil eignet sich insbesondere für Hochtemperaturanwendungen und weist eine hohe Verschleiß-, Relaxations- und Korrosionsbeständigkeit auf. Auf einem Relaxationsprüfstand wurde nachgewiesen, dass der Werkstoff PLS 860, eine verbesserte Relaxationsbeständigkeit aufweist, im Vergleich zu dem Werkstoff PL 860. Dies wird auch durch die Gefügeausprägungen der beiden Werkstoffe deutlich, die durch die Schliffbilder der Abb. 3 und 4 dargestellt sind. Dabei zeigt sich, dass der Werkstoff ein heterogenes Gefüge mit fein verteilten Hartphasen aufweist. Dadurch wird einerseits Korngrenzengleiten verhindert. Ferner wirkt sich das Gefüge erfahrungsgemäß äußerst positiv auf die Verschleißbeständigkeit aus.
- Beispiel 3 beschreibt die erfindungsgemäße Herstellung eines Werkstoffes, der gusstechnisch hergestellt unter der Bezeichnung PL 26 bekannt ist.
- Ein wasserverdüstes Sintermaterial mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%: 0,2 - 1,0 C; 20,0 - 30,0 Cr; 14,0 - 23,0 Ni; 1,0 - 3,0 Mo; 0,5 - 1,0 Mn; 1,8 - 3,5 Si; 2,0 - 4,0 W; 1,0 - 3,0 Nb; 0,2 - 1,0 S; Rest Fe, mit einer durchschnittlichen Korngröße von > 30 µm wurde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einem Formteil gesintert, wobei zunächst ein kaltisostatischen Pressen mit einem Pressdruck von 800 MPa, ein Entbindern bei 750 °C, und schließlich ein Sintern unter Schutzgas (H2- N2) bei 1.120 °C für 1 h erfolgte. Die Dichte des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Formteils, nachfolgend als PLS 26 bezeichnet, liegt bei 7,35 g/ccm; die Härte beträgt 265 HV 10. Das Formteil eignet sich insbesondere für Hochtemperaturanwendungen und weist eine hohe Verschleiß-, Relaxations- und Korrosionsbeständigkeit auf.
- Die Gefügeausprägungen der beiden Werkstoffe PL 26 und PLS 26 sind in den Abb. 5 und 6 dargestellt.
- Beispiel 4 beschreibt die erfindungsgemäße Herstellung eines Co-Basiswerkstoffs, der gusstechnisch hergestellt unter der Bezeichnung PL 840 bekannt ist.
- Ein wasserverdüstes Sintermaterial mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%: max. 5,0 Fe; max. 1,0 C; 15,0 - 30,0 Mo; 11,0 - 25,0 Cr; 1,0 - 2,5 Si; Rest Co, mit einer durchschnittlichen Korngröße von > 30 µm wurde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einem Formteil gesintert, wobei zunächst ein kaltisostatischen Pressen mit einem Pressdruck von 800 MPa, ein Entbindern bei 750 °C, und schließlich ein Sintern unter Vakuum bei 1.250 °C für 3 h erfolgte.
- Die Dichte des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Formteils, nachfolgend als PLS 840 bezeichnet, liegt bei 8,62 g/ccm; die Härte beträgt 49,2 bis 51,1 HRC. Das Formteil eignet sich insbesondere für Hochtemperaturanwendungen und weist eine hohe Verschleiß- und Relaxationsbeständigkeit auf.
- Die Gefügeausprägungen der beiden Werkstoffe PL 840 und PLS 840 sind in den Abb. 7 und 8 dargestellt. Hierbei zeigt sich im Vergleich, dass der Werkstoff PLS 840 ein heterogenes Gefüge mit gleichmäßig verteilten intermetallischen Phasen und Festschmierstoffen aufweist während der Werkstoff PL 840 große, zusammenhängende Hartphasen zeigt, was bedeutet, dass eine erhöhte Verschleiß- und Relaxationsbeständigkeit erwarten zu erwarten ist. Ferner wurde herausgefunden, dass die Zerspanbarkeit des Werkstoffs PLS 840 im Vergleich zu PL 840 deutlich verbessert ist. So ist die Herstellung des Werkstoffs PLS 840 im Vergleich zu seinem gusstechnischen Pendant deutlich erhöht.
Claims (9)
- Verfahren zur Herstellung von warmbeständigen und verschleißfesten Formteilen, insbesondere Motorkomponenten, unter Verwendung eines auf Fe- oder Co-basierenden Sinterwerkstoffs nach folgendem Ablauf:- Herstellung des auf Fe- oder Co-basierenden Sintermaterials mit einer Korngröße von > 10 µm, bevorzugt von > 30 µm und besonders bevorzugt von > 50 µm durch Wasserverdüsung;- Agglomeration des Sinterwerkstoffs über Sprühtrocknung auf 10 bis 400 µm mit einem organischen Bindemittel, gegebenenfalls Beimischen von Festschmierstoffen und/oder Hartphasen;- kalt- oder warmisostatisches Verpressen des Werkstoffs mit einem Pressdruck von 400 bis 2000 MPa auf Dichten von 5 bis 7 g/ccm;- Sintern der Grünlinge bei Temperaturen von 1.000 bis 1.300 °C;- Nachbearbeitung der Formteile.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sintermaterial eine auf Eisen basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt wird: 1,5 - 2,0 C; 5,0 - 13,0 Mo; 5,0 - 10,0 Cr; 0,8 - 1,8 Si; max. 1,0 Mn; 1,5 - 5,0 V; 0-4,0 Ti; 0 -10,0 Co; Rest Fe; sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sintermaterial eine auf Eisen basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt wird: 1,9 - 2,6 C; 6,5 - 8,5 Cr; 1,1 - 1,8 Si; < 0,5 Ni; 0,6 - 0,8 Mn; 2,3-2,7 V; 0,1 - 0,3 S; 1,0 - 3,0 W; 7,0 - 14,0 Mo; 0 - 10,0 Co; Rest Fe; sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sintermaterial eine auf Eisen basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt wird: 0,2 -1,0 C; 20,0 -30,0 Cr; 14,0 - 23,0 Ni; 1,0 -3,0 Mo; < 2,0 Mn; 1,8 - 3,5 Si; 2,0 - 4,0 W; 1,0 - 3,0 Nb; 0,2 - 1,0 S; Rest Fe sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sintermaterial eine auf Eisen basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt wird: 0,6 - 1,1 C; 1,5 - 3,5 Mo; 21,0 - 28,0 Cr; 14,0 - 23,0 Ni; 2,0 - 3,3 Si; 2,0 - 3,5 W; 1,0 - 3,0 Nb; 1,0 - 3,5 Cu; Rest Fe; sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sintermaterial eine auf Cobalt basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt wird: max. 5,0 Fe; max. 1,0 C; 15,0 - 30,0 Mo; 11,0 - 25,0 Cr; 1,0 - 2,5 Si; Rest Co; sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sintermaterial eine auf Cobalt basierende Legierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt wird: max. 3 Fe; 2,0 - 2,8 C; 27 - 32 Cr; 0,5 - 1,5 Si; 10,0 - 14,0 W; Rest Co; sowie max. 3,0 nicht vermeidbaren Verunreinigungen.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Hartstoffe mit einer Korngröße von zumindest 50 µm bis max. 500 µm, bevorzugt von 150 µm bis 300 µm beigemischt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Festschmierstoffe, die bis zu Temperaturen von 1.100 °C beständig sind, beigemischt werden.
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