WO2017202998A1 - Ventilsitzring - Google Patents

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WO2017202998A1
WO2017202998A1 PCT/EP2017/062681 EP2017062681W WO2017202998A1 WO 2017202998 A1 WO2017202998 A1 WO 2017202998A1 EP 2017062681 W EP2017062681 W EP 2017062681W WO 2017202998 A1 WO2017202998 A1 WO 2017202998A1
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valve seat
seat ring
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functional layer
carrier layer
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PCT/EP2017/062681
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Ekkehard KÖHLER
Dirk EMDE
Ingwar Hünsche
Robert HAMMELMANN
Christian Blecking
Anna SEYFARTH
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Bleistahl-Produktions Gmbh & Co Kg.
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    • F05C2251/04—Thermal properties

Definitions

  • Valve seat ring The invention relates to a valve seat ring with a carrier layer and a functional layer, each with a very high thermal conductivity. Carrier layer and functional layer each have a copper base. The invention relates in particular to a valve seat ring produced by powder metallurgy.
  • Valve seat rings of the type mentioned are known for example from Japanese Patent Application JP 6145720 A. This document describes a copper-infiltrated multilayer valve seat ring with Co and Mo contents for internal combustion engines.
  • valve seat rings have the advantage that they have excellent strength. This can be explained in particular with the use of two different material layers.
  • the carrier material has sufficient strength values while the functional material has the properties essential for the sealing function, such as wear resistance.
  • valve seat rings of the type mentioned have the disadvantage that they are no longer meet the increasing demands of internal combustion engines due to their poor thermal conductivity.
  • the thermal conductivity of conventional carrier materials is usually below 45 W / mK. High thermal conductivity helps to lower the valve temperature and contributes to an environmentally friendly run.
  • To improve the thermal conductivity of valve seat rings it is known to infiltrate the rings produced by powder metallurgy with copper. The copper content increases the thermal conductivity, but the absorption capacity of the pores of the material for copper is limited. From DE 10 2012 013 226 A1 valve seat rings are known, which are significantly improved in terms of their thermal conductivity.
  • the rings have an increased copper content in the carrier material, which is introduced via copper alloyed into the carrier matrix, sintered-in copper powder and infiltrated copper.
  • the copper content can be up to 40% by weight of the carrier matrix. With this material a thermal conductivity of up to 80 W / mK can be achieved. In the functional layer can be achieved by the increased copper content, a thermal conductivity of about 50 W / mK maximum.
  • thermal conductivity can no longer be achieved with conventional materials and methods.
  • the carrier material must be transferred to higher heat conductive materials.
  • Another problem of conventional valve seat inserts is the dissipation of heat into the cylinder head.
  • an optimization of the heat flow is required, which depends on the one hand by the contact surface of the valve seat ring with the cylinder head, in particular of the carrier material with the cylinder head, on the other hand, but also by the structure of the material.
  • a high porosity as well as disturbances in the material structure counteract a good heat flow.
  • valve seat rings with a carrier matrix and a functional layer has proven itself.
  • this allows a good dissipation of heat through a carrier matrix with high thermal conductivity.
  • the conventional materials, as used for functional layers the possibilities for improvement are exhausted.
  • the problem that occurs is the removal of heat from the functional layer into the cylinder head.
  • the functional layer itself has only one limited contact surface with the cylinder head, so that a heat accumulation can arise here. For this reason, it is necessary to dissipate the heat through the carrier layer into the cylinder head, ie to exploit the contact surface between functional layer and carrier layer on the one hand and between carrier layer and cylinder head on the other hand for heat transfer. Here it makes sense to match the materials with regard to their thermal conductivity.
  • the functional layer usually contains a hard phase, which significantly reduces the thermal conductivity. As a rule, thermal conductivities are achieved which do not exceed 50 W / mK.
  • a valve seat ring For the individual layers of such a valve seat ring is basically copper as a material with high thermal conductivity. However, pure copper is not suitable because of its low strength and ductility. A copper alloy that has the requisite hardness and strength contains larger amounts of beryllium, a highly toxic metal that should not be used by special applications, such as racing, if possible. Furthermore, alumina is known as a solidifying supplement.
  • valve seat ring of the aforementioned type, which provides a higher thermal conductivity over the materials. At the same time, this material should have a high heat flux. Incidentally, the valve seat ring should meet the usual requirements for tightness, dimensional stability and strength.
  • the carrier layer consists of a solidified copper matrix containing 0.10 to 20 wt .-% of a solidifying component
  • the functional layer also consists of a solidified copper matrix, which further 5 to 35 wt .-%, preferably 5 to 25 wt .-% of a hard phase.
  • the carrier layer has a thermal conductivity which exceeds the thermal conductivity of the material used for the cylinder head, in particular more than 120 W / mK at 500 ° C.
  • the functional layer should have a thermal conductivity which comes as close as possible to the thermal conductivity of the cylinder head material, that is above 50 W / mK preferably above 70 W / mK at 500 ° C. This can be achieved according to the invention but also with other materials.
  • the solidifying components of the carrier layer and the functional layer may be the same or different.
  • the valve seat rings according to the invention are so-called double-layer valve seat rings, in which a carrier layer is superimposed as a base with a functional layer.
  • the support layer according to the invention consists of a solidified copper matrix with 0.10 to 20 wt .-%, preferably 0.25 to 15% by weight of one or more solidifying components.
  • Particularly suitable solidifying components are oxides and intermetallic phases.
  • Suitable solidifying oxides are, for example, alumina, silica and yttrium oxide. Furthermore, the oxides of rare earth metals and titanium dioxide may be mentioned. Preferred solidifying components are alumina, Al 2 O 3, yttria, Y 2 O 3 and titanium oxide Tio 2, which may be added to the copper in an amount of preferably 0.1 to 2.5% by weight. Such a small addition is already sufficient to increase the heat resistance of the copper. At the same time the thermal conductivity is only slightly reduced. Intermetallic phases are in particular those based on Cu, Cr, Nb, Ni, Zr and Si.
  • intermetallic phases form during the cooling by precipitation from the supersaturated matrix in finely dispersed form.
  • Chromium and zirconium with 0.5 to 5 wt .-% go in the same direction.
  • nickel-silicon phases such as Ni2Si, NisSi or Ni3iSii2, for example in an amount of 0.5 to 5 wt .-%.
  • copper-zirconium phases such as CusZr or CuZr in amounts up to 5 wt .-% is also suitable to bring about the solidification.
  • silver can be mixed, which has the advantage of contributing positively to the thermal conductivity.
  • the silver additive can be up to 10% by weight.
  • a solidified copper matrix is used as described above, but with 5 to 35 wt .-%, preferably 5 to 25 wt .-% additionally equipped a hard phase.
  • a hard phase is added as alloy powder to the copper powder, wherein the alloy powder can form intermetallic phases.
  • the percentage of hard phase refers to the weight of the solidified copper matrix of the functional layer.
  • the hard phase may in particular be based on iron, nickel or cobalt. Also in question are carbides, oxide ceramics or nitridic ceramics. It is essential that the hard phase is incorporated in the solidified copper matrix and provides the necessary wear resistance.
  • a known iron-based hard phase can be used with cobalt, carbon, molybdenum, vanadium and tungsten.
  • a cobalt hard phase with molybdenum, silicon and chromium, optionally also nickel can be used.
  • carbide materials are in particular tungsten carbide, silicon carbide, titanium carbide and chromium carbide in question.
  • tungsten carbide silicon carbide
  • titanium carbide titanium carbide
  • chromium carbide in question.
  • Oxidic ceramic For example, alumina and as nitridic ceramic titanium nitride, chromium nitride and cubic boron nitride in question.
  • the functional layer may contain the usual solid lubricants, for example MnS, M0S2, WS2 CaF2 or hexagonal boron nitride, usually in amounts of 0.1 to 5 wt .-%, based on the solidified copper matrix.
  • solid lubricants for example MnS, M0S2, WS2 CaF2 or hexagonal boron nitride, usually in amounts of 0.1 to 5 wt .-%, based on the solidified copper matrix.
  • the preferred material for solidifying the copper matrix is Al 2 O 3, which already leads in small amounts to the desired solidification.
  • the hard phase those based on iron, nickel or cobalt are preferred, in particular of the tribaloy type, such as T400 and T800.
  • the valve seat ring according to the invention is constructed in two layers in each case.
  • the dividing line between the layers can run more or less horizontally, ie the two layers rest on one another and combine in the contact zone under pressure and temperature.
  • an oblique course of the separating layer is preferred with an angle of up to 65 °, in particular from 35 ° to 65 °, wherein the carrier layer widens outwards and creates a large contact surface to the cylinder head as well as to the functional layer.
  • Particularly preferred are angles of 40 ° to 55 °.
  • the carrier layer of the valve seat rings according to the invention has a thermal conductivity of> 120 W / mK at 500 ° C and preferably of> 220 W / mK at 500 ° C.
  • thermal conductivities of more than 300 W / mK at 500 ° C which corresponds to three to four times the thermal conductivity achievable so far.
  • thermal conductivities of more than 70 to 250 W / mK at 500 ° C can be achieved, which is also far above the previously achievable values.
  • the valve seat rings according to the invention may be infiltrated both in the carrier layer and in the functional layer in order to increase the thermal conductivity.
  • the functional layer can also contain other additives that support the function, such as lubricants such as molybdenum sulfide or metallic additives such as molybdenum or niobium. Such additives may be present in the order of up to 15% by weight, based on the weight of the functional layer.
  • Molybdenum and niobium which are added in the form of powder to the green compact to be sintered, oxidize superficially and are suitable for reducing the friction.
  • copper alloys are suitable for infiltration, but also silver and silver alloys.
  • valve seat rings according to the invention are produced in particular by powder metallurgy.
  • the valve seat rings according to the invention can be produced by a process which comprises the compression and sintering of the corresponding powders in several steps:
  • CIP cold isostatic pressing
  • the sintering can also be followed by a hot isostatic process (HIP) or replace this step.
  • HIP hot isostatic process
  • the sintering steps take place at a temperature of for example> 850 ° C. It may be expedient to recompress the powders after the first sintering and optionally to sinter them again.
  • valve seat ring 1 shows a valve seat ring 1 according to the invention in cross-section with a lower carrier layer 2 and a functional layer 3 arranged thereon.
  • the dividing line between the two layers runs essentially horizontally.
  • the carrier layer 2 shows a cross section through a valve seat ring 1 according to the invention with an oblique dividing line between the carrier layer 2 and the functional layer 3.
  • the carrier layer 2 expands towards the outer edge and thus increases the contact area with the surrounding cylinder head. In this way, an improved heat flow is achieved in the cooled cylinder head.
  • a transition region 4 in which the dividing line runs between the carrier layer 2 and the functional layer 3.
  • the materials are 1. a carrier material of an oxide-reinforced copper;

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen hochwärmeleitenden Ventilsitzring (1) mit einer Trägerschicht (2) und einer Funktionsschicht (3), wobei die Trägerschicht (2) aus einer verfestigten Kupfermatrix besteht, die 0,10 bis 20 Gew.-% einer verfestigenden Komponente enthält, und die Funktionsschicht (3) aus einer verfestigten Kupfermatrix besteht, die weiterhin 5 bis 35 Gew.-% bezogen auf die Kupfermatrix, einer oder mehrerer Hartphasen, enthält.

Description

Ventilsitzrina Die Erfindung betrifft einen Ventilsitzring mit einer Trägerschicht und einer Funktionsschicht, jeweils mit sehr hoher Wärmeleitfähigkeit. Trägerschicht und Funktionsschicht haben dabei jeweils eine Kupferbasis. Die Erfindung betrifft dabei insbesondere einen pulvermetallurgisch hergestellten Ventilsitzring.
Ventilsitzringe der genannten Art sind beispielsweise aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 6145720 A bekannt. Diese Schrift beschreibt einen Kupfer-infiltrierten mehrschichtigen Ventilsitzring mit Co- und Mo-Anteilen für Verbrennungsmotoren.
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 hinreichende Festigkeitswerte während der Funktionswerkstoff die für die Dichtfunktion wesentlichen Eigenschaften, wie Verschleißfestigkeit, aufweist.
Die vorbekannten Ventilsitzringe der genannten Art haben jedoch den Nachteil, dass sie den steigenden Ansprüchen von Verbrennungsmotoren aufgrund ihrer schlechten Wärmeleitfähigkeit nicht mehr gerecht werden. Die Wärmeleitfähigkeit konventioneller Trägerwerkstoffe liegt üblicher Weise unter 45 W/mK. Eine hohe Wärmeleitfähigkeit hilft, die Ventiltemperatur abzusenken und trägt zu einem umweltfreundlichen Lauf bei. Zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit von Ventilsitzringen ist es bekannt, die pulvermetallurgisch hergestellten Ringe mit Kupfer zu infiltrieren. Der Kupfergehalt erhöht die Wärmeleitfähigkeit, jedoch ist die Aufnahmefähigkeit der Poren des Werkstoffs für Kupfer eingeschränkt. Aus der DE 10 2012 013 226 A1 sind Ventilsitzringe bekannt, die hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit deutlich verbessert sind. Die Ringe weisen im Trägerwerkstoff einen erhöhten Kupfergehalt auf, der über in die Trägermatrix einlegiertes Kupfer, eingesintertes Kupferpulver und infiltriertes Kupfer eingebracht wird. Der Kupfergehalt kann bis zu 40 Gew.-% der Trägermatrix ausmachen. Mit diesem Werkstoff ist eine Wärmeleitfähigkeit von bis zu 80 W/mK zu erzielen. In der Funktionsschicht kann durch den erhöhten Kupfergehalt eine Wärmeleitfähigkeit von maximal etwa 50 W/mK erzielt werden.
Eine weitere Steigerung der Wärmeleitfähigkeit ist mit den herkömmlichen Werkstoffen und Methoden nicht mehr zu erzielen. Insbesondere für den Trägerwerkstoff muss zu höher wärmeleitfähigen Materialien übergegangen werden.
Ein weiteres Problem der herkömmlichen Ventilsitzringe ist die Ableitung der Wärme in den Zylinderkopf. Hierzu ist eine Optimierung des Wärmeflusses erforderlich, der zum einen von der Kontaktfläche des Ventilsitzringes mit dem Zylinderkopf, insbesondere des Trägermaterials mit dem Zylinderkopf, abhängig ist, zum anderen aber auch von der Struktur des Materials. Eine hohe Porosität wie auch Störungen im Materialgefüge wirken einem guten Wärmefluss entgegen.
Grundsätzlich hat sich aber der zweischichtige Aufbau von Ventilsitzringen mit einer Trägermatrix und einer Funktionsschicht bewährt. Insbesondere gestattet dieser eine gute Abführung der Wärme über eine Trägermatrix mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Mit den herkömmlichen Werkstoffen, wie sie für Funktionsschichten eingesetzt werden, sind allerdings die Möglichkeiten zur Verbesserung ausgereizt.
Das Problem, das dabei auftritt, ist die Abführung der Wärme aus der Funktionsschicht in den Zylinderkopf. Die Funktionsschicht selbst hat nur eine begrenzte Kontaktfläche mit dem Zylinderkopf, sodass hier ein Wärmestau entstehen kann. Aus diesem Grunde ist es notwendig, die Wärme über die Trägerschicht in den Zylinderkopf abzuführen, d.h. die Kontaktfläche zwischen Funktionsschicht und Trägerschicht einerseits und zwischen Trägerschicht und Zylinderkopf andererseits für den Wärmetransfer auszunutzen. Hier ist es sinnvoll, die Materialien hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit aufeinander abzustimmen.
Die Funktionsschicht enthält in der Regel eine Hartphase, die die Wärmeleitfähigkeit deutlich herabsetzt. In der Regel werden Wärmeleitfähigkeiten erreicht, die 50 W/mK nicht übersteigen.
Für die einzelnen Schichten eines solchen Ventilsitzringes bietet sich grundsätzlich Kupfer als Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit an. Reines Kupfer ist aufgrund seiner geringen Festigkeit und Duktilität allerdings selbst nicht geeignet. Eine Kupferlegierung, die die nötige Härte und Festigkeit aufweist, enthält größere Mengen an Beryllium, ein hochgradig toxisches Metall, das von speziellen Anwendungen, etwa im Rennsport, abgesehen, nach Möglichkeit nicht eingesetzt werden soll. Weiterhin ist Aluminiumoxid als verfestigender Zuschlag bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Ventilsitzring der vorgenannten Art zu schaffen, der über die Werkstoffe eine höhere Wärmeleitfähigkeit bereitstellt. Gleichzeitig soll dieses Material einen hohen Wärmefluss aufweisen. Im Übrigen soll der Ventilsitzring üblichen Anforderungen an Dichtigkeit, Maßhaltigkeit und Festigkeit gerecht werden.
Diese Aufgabe wird mit einem pulvermetallurgisch hergestellten Ventilsitzring der eingangsgenannten Art gelöst, bei dem die Trägerschicht aus einer verfestigten Kupfermatrix besteht, die 0,10 bis 20 Gew.-% einer verfestigenden Komponente enthält, und die Funktionsschicht ebenfalls aus einer verfestigten Kupfermatrix besteht, die weiterhin 5 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-% einer Hartphase enthält. Grundsätzlich gilt, dass die Trägerschicht eine Wärmeleitfähigkeit hat, die über der Wärmeleitfähigkeit des für den Zylinderkopf verwandten Materials aufweist, insbesondere mehr als 120 W/mK bei 500°C. Die Funktionsschicht sollte eine Wärmeleitfähigkeit haben, die möglichst nahe an die Wärmeleitfähigkeit des Zylinderkopfmaterials heranreicht, also oberhalb von 50 W/mK vorzugsweise oberhalb von 70 W/mK bei 500°C liegt. Dies kann erfindungsgemäß aber auch mit anderen Materialien erreicht werden.
Die verfestigenden Komponenten der Trägerschicht und der Funktionsschicht können gleich oder verschieden sein. Bei den erfindungsgemäßen Ventilsitzringen handelt es sich um sogenannte double-layer-Ventilsitzringe, bei denen eine Trägerschicht als Basis mit einer Funktionsschicht überlagert ist. Die Trägerschicht besteht erfindungsgemäß aus einer verfestigten Kupfermatrix mit 0,10 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,25 bis 15 Gew-% einer oder mehrerer verfestigenden Komponenten. Als verfestigende Komponenten kommen insbesondere Oxide und intermetallische Phasen in Frage.
Als verfestigende Oxide kommen beispielsweise Aluminiumoxid, Siliciumdioxid und Yttriumoxid in Frage. Des Weiteren können die Oxide von Seltenerdmetallen und Titandioxid genannt werden. Bevorzugte verfestigende Komponenten sind Aluminiumoxid, AI2O3, Yttriumoxid, Y2O3 und Titanoxid T1O2, die dem Kupfer in einer Menge von vorzugsweise 0,1 bis 2,5 Gew.-% zugesetzt werden können. Ein solch geringer Zusatz reicht bereits aus, um die Warmfestigkeit des Kupfers heraufzusetzen. Gleichzeitig wird die Wärmeleitfähigkeit nur geringfügig herabgesetzt. Intermetallische Phasen sind insbesondere solche auf Basis von Cu, Cr, Nb, Ni, Zr und Si. Beispielhaft genannt werden können Cr2Nb, CusZr, Cr2Zr, Ni2Si, NisSi, Ni3iSii2 und CuZr. Solche intermetallischen Phasen bilden sich während der Abkühlung durch Ausscheidung aus der übersättigten Matrix in fein dispergierter Form. Bevorzugt sind intermetallische Phasen aus Chrom und Niob, beispielsweise Cr2Nb, das beispielsweise in einer Menge von 2 bis 15 Gew.-% verwandt werden kann. Chrom und Zirkon mit 0,5 bis 5 Gew.-% gehen in die gleiche Richtung.
Eine weitere geeignete Komponente sind Nickel-Silicium-Phasen, etwa Ni2Si, NisSi oder Ni3iSii2, beispielsweise in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%.
Schließlich ist die Verwendung von Kupfer-Zirkon-Phasen, etwa CusZr oder CuZr in Mengen bis 5 Gew.-% ebenfalls geeignet, die Verfestigung herbeizuführen. In jedem Fall kann auch Silber zugemischt werden, das den Vorteil hat, positiv zur Wärmeleitfähigkeit beizutragen. Der Silberzusatz kann bis zu 10 Gew.-% betragen.
Für die Funktionsschicht wird eine verfestigte Kupfermatrix wie vorstehend beschrieben verwandt, die aber mit 5 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-% zusätzlich einer Hartphase ausgestattet ist. Eine solche Hartphase wird etwa als Legierungspulver dem Kupferpulver zugemischt, wobei das Legierungspulver intermetallische Phasen ausbilden kann. Der Prozentanteil der Hartphase bezieht sich dabei auf das Gewicht der verfestigten Kupfermatrix der Funktionsschicht.
Die Hartphase kann insbesondere eine auf Eisen-, Nickel- oder Cobaltbasis sein. Infrage kommen auch Carbide, oxidische Keramik oder nitridische Keramik. Wesentlich ist, dass die Hartphase in der verfestigte Kupfermatrix eingebracht ist und die notwendige Verschleißfestigkeit bereitstellt.
Als Hartphase kann beispielsweise eine bekannte Hartphase auf Eisenbasis mit Cobalt, Kohlenstoff, Molybdän, Vanadium und Wolfram verwandt werden. Alternativ kann eine Cobalt-Hartphase mit Molybdän, Silicium und Chrom, gegebenenfalls auch Nickel eingesetzt werden.
Als karbidische Materialien kommen insbesondere Wolframkarbid, Siliciumkarbid, Titankarbid und Chromkarbid infrage. Als oxidische Keramik kommen beispielsweise Aluminiumoxid und als nitridische Keramik Titannitrid, Chromnitrid und kubisches Bornitrid in Frage.
Die Funktionsschicht kann die üblichen Festschmierstoffe enthalten, beispielsweise MnS, M0S2, WS2 CaF2 oder hexagonales Bornitrid, üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die verfestigte Kupfermatrix.
Eine Übersicht über zum Einsatz kommende Materialien findet sich in Tabelle 1 (Trägerwerkstoffe) und Tabelle 2 (Hartphasen für den Funktionswerkstoff).
Bevorzugtes Material zur Verfestigung der Kupfermatrix ist AI2O3, das bereits in geringen Mengen zu der gewünschten Verfestigung führt. Als Hartphase sind solche auf Eisen-, Nickel- oder Cobaltbasis bevorzugt, insbesondere vom Tribaloy-Typ, etwa T400 und T800.
Der erfindungsgemäße Ventilsitzring ist in jedem Fall zweischichtig aufgebaut. Dabei kann die Trennlinie zwischen den Schichten mehr oder weniger waagerecht verlaufen, d.h. die beiden Schichten ruhen aufeinander und verbinden sich in der Kontaktzone unter Druck und Temperatur. Bevorzugt ist allerdings ein schräger Verlauf der Trennschicht mit einem Winkel von bis zu 65°, insbesondere von 35° bis 65°, wobei die Trägerschicht sich nach außen hin erweitert und eine große Kontaktfläche zum Zylinderkopf wie auch zur Funktionsschicht schafft. Insbesondere bevorzugt sind Winkel von 40° bis 55°. Die Trägerschicht der erfindungsgemäßen Ventilsitzringe hat eine Wärmeleitfähigkeit von > 120 W/mK bei 500°C und vorzugsweise von > 220 W/mK bei 500°C. Erzielbar sind Wärmeleitfähigkeiten von über 300 W/mK bei 500°C, was dem drei- bis vierfachen der bisher erzielbaren Wärmeleitfähigkeiten entspricht. In der Funktionsschicht können Wärmeleitfähigkeiten von mehr als 70 bis 250 W/mK bei 500°C erzielt werden, was ebenfalls weit über den bisher erzielbaren Werten liegt. Die erfindungsgemäßen Ventilsitzringe können sowohl in der Träger- als auch in der Funktionsschicht infiltriert sein, um die Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen. Die Funktionsschicht kann zudem weitere Zusätze enthalten, die die Funktion unterstützen, beispielsweise Schmierstoffe wie Molybdänsulfid oder metallische Zusätze wie Molybdän oder Niob. Solche Zusätze können in einer Größenordnung von bis zu 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Funktionsschicht, zugegen sein. Molybdän und Niob, die in Form von Pulver dem zu sinternden Grünling zugesetzt werden, oxidieren oberflächlich und sind geeignet, die Reibung zu vermindern. Für die Infiltration kommen beispielsweise Kupferlegierungen in Frage, aber auch Silber und Silberlegierungen.
Die erfindungsgemäßen Ventilsitzringe werden insbesondere pulvermetallurgisch hergestellt. Die erfindungsgemäßen Ventilsitzringe können nach einem Verfahren hergestellt werden, das in mehreren Schritten das Verdichten und Sintern der entsprechenden Pulver beinhaltet:
Mischen der Pulver,
Einführen des Pulvers der Trägerschicht in eine Matrize,
gegebenenfalls Vorverdichten des Pulvers der Trägerschicht,
Einführen des Pulvers der Funktionsschicht in die Matrize,
- Verdichten der Pulver in der Matrize,
Sintern der Pulver und
Thermische und/oder mechanische Nachbehandlung der gesinterten
Ringe.
Zur Kompaktierung des Pulvers kann uniaxiales Pressen zum Einsatz kommen, alternativ ist aber beispielsweise auch kaltisostatisches Pressen (CIP) möglich.
Dem Sintern kann auch ein heißisostatischer Prozess (HIP) nachgeschaltet sein bzw diesen Schritt ersetzen. Die Sinterschritte erfolgen bei einer Temperatur von beispielsweise > 850°C. Es kann zweckmäßg sein, die Pulver nach dem ersten Sintern nachzuverdichten und gegebenenfalls erneut zu sintern.
Sofern nicht anders angegeben sind alle Gewichtsangaben auf das Gewicht der jeweiligen Schicht bezogen. Die Erfindung wird durch die beiliegenden Abbildungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Ventilsitzring 1 im Querschnitt mit einer unteren Trägerschicht 2 und einer darauf angeordneten Funktionsschicht 3. Die Trennlinie zwischen den beiden Schichten verläuft im Wesentlichen waagerecht.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ventilsitzring 1 mit schrägverlaufender Trennlinie zwischen der Trägerschicht 2 und der Funktionsschicht 3. Dabei erweitert sich die Trägerschicht 2 zum Außenrand hin und vergrößert damit die Kontaktfläche mit dem umgebenden Zylinderkopf. Auf diese Art und Weise wird ein verbesserter Wärmefluss in den gekühlten Zylinderkopf erreicht. Zwischen den Schichten befindet sich ein Übergangsbereich 4, in dem die Trennlinie zwischen der Trägerschicht 2 und der Funktionsschicht 3 verläuft.
Fig. 3 zeigt die Wärmeleitfähigkeiten verschiedener erfindungsgemäßer Materialien bei verschiedenen Temperaturen. Bei den Materialien handelt es sich um 1 . ein Trägermaterial aus einem oxidverstärkten Kupfer;
2. ein Funktionsmaterial mit 20% Hartphase;
3. ein Funktionsmaterial mit 30% Hartphase und
4. ein Funktionsmaterial mit 40% Hartphase. Bei allen Funktionsmaterialien ist die Trägermatrix die gleiche wie im Trägermaterial.

Claims

Patentansprüche
1 . Ventilsitzring (1 ) mit einer Trägerschicht (2) und einer Funktionsschicht (3),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Trägerschicht (2) aus einer verfestigten Kupfermatrix besteht, die 0,10 bis 20 Gew.-% einer verfestigenden Komponente enthält, und die Funktionsschicht (3) aus einer verfestigten Kupfermatrix besteht, die weiterhin 5 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Kupfermatrix, einer oder mehrerer Hartphasen enthält.
2. Ventilsitzring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die verfestigende Komponente der Kupfermatrix ein Oxid ist, insbesondere AI2O3
3. Ventilsitzring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die verfestigende Komponente der Kupfermatrix eine intermetallische Phase ist, insbesondere enthaltend Cu, Cr, Zr, Nb, Ni und/oder Si.
4. Ventilsitzring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die verfestigende Komponente Al2O3 0der Cr2Nb ist.
5. Ventilsitzring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartphase der Funktionsschicht eine Hartphase auf Eisenbasis, Cobaltbasis, Nickelbasis, ein Carbid, Oxid und/oder Nitrid ist.
6. Ventilsitzring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Hartphase eine Hartphase auf Eisen-, Nickel- oder Cobaltbasis ist.
7. Ventilsitzring nach einen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht 0,1 bis 5 Gew.-% eines Festschmierstoffs enthält.
8. Ventilsitzring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Festschmierstoff MnS, M0S2, WS2, CaF2 oder hexagonales BN ist.
9. Ventilsitzring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennlinie zwischen Trägerschicht (2) und Funktionsschicht (3) in einem Winkel von 0° bis 65° verläuft, wobei sich die Trägerschicht (2) nach außen erweitert.
10. Ventilsitzring nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Trennlinie in einem Winkel von 35° bis 65° verläuft.
1 1 . Ventilsitzring nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Wärmeleitfähigkeit der Trägerschicht (2) von > 120 W/mK bei 500°C.
12. Ventilsitzring nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit der Trägerschicht (2) > 220 W/mK bei 500°C beträgt.
13. Ventilsitzring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit der Funktionsschicht (3) > 70 W/mK bei 500°C ist.
14. Ventilsitzring nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt auf pulvermetallurgische Weise.
15. Verfahren zur Herstellung eines Ventilsitzrings nach einen der vorstehenden Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die Schritte:
Mischen der Pulver,
Einfüllen des Pulvers der Trägerschicht (2) in eine Matrize, - gegebenenfalls Vorverdichten des Pulvers der Trägerschicht (2),
Einfüllen des Pulvers der Funktionsschicht (3) in die Matrize, Verdichten der Pulver in der Matrize,
Sintern oder HIPpen der Pulver und
Thermische oder mechanische Nachbehandlung des gesinterten Rings.
16. Verfahren nach Anspruch 1 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulver nach dem ersten Sintern nachverdichtet und/oder nachgesintert werden.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sinterschritte bei einer Temperatur > 850°C erfolgen.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung mittels CIP erfolgt.
19. Ventilsitzring nach einem der Ansprüche 1 bis 14 mit einer Beschichtung.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110216277A (zh) * 2019-06-13 2019-09-10 金堆城钼业股份有限公司 一种难熔金属复合管材的制备方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018179590A1 (ja) 2017-03-28 2018-10-04 株式会社リケン 焼結バルブシート
DE102018218241A1 (de) 2018-10-24 2020-04-30 Mahle International Gmbh Verfahren zur Montage eines Ventilsitzrings an einem Zylinderklopf einer Brennkraftmaschine
DE102018219686A1 (de) 2018-11-16 2020-05-20 Mahle International Gmbh Verfahren zum Herstellen eines mit Kupfer infiltrierten Ventilsitzrings
CN109371281B (zh) * 2018-12-24 2020-10-30 宁波正直科技有限公司 一种耐高温热腐蚀的黄铜合金及其制备的火盖
DE102019130852A1 (de) * 2019-11-15 2021-05-20 Man Energy Solutions Se Ventilsitzring eines Gaswechselventils und Gaswechselventil
DE102020212371A1 (de) * 2020-09-30 2022-03-31 Mahle International Gmbh Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen eines Bauteils
DE102020213651A1 (de) * 2020-10-29 2022-05-05 Mahle International Gmbh Verschleißfeste, hochwärmeleitfähige Sinterlegierung, insbesondere für Lageranwendungen und Ventilsitzringe
DE102021210268A1 (de) 2021-09-16 2023-03-16 Mahle International Gmbh Schichtgesinterter Ventilsitzring, Verfahren zu dessen Herstellung, Kombinationen damit und deren Verwendung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JPH0953424A (ja) * 1995-08-14 1997-02-25 Mazda Motor Corp 軽合金シリンダヘッド及びその製造方法
JPH10274012A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Nissan Motor Co Ltd エンジンの肉盛りバルブシート及びその製造装置
US6039785A (en) * 1996-02-21 2000-03-21 Bleistahl Produktions-Gmbh & Co. Kg Material for the powder-metallurgical production of shaped parts, in particular valve seat rings or valve guides with high resistance to wear
WO2005059190A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Wear-resistant copper-based alloy
DE102012013226A1 (de) 2012-07-04 2014-01-09 Bleistahl-Produktions Gmbh & Co Kg Hochwärmeleitender Ventilsitzring
JP2015127520A (ja) * 2013-12-27 2015-07-09 日本ピストンリング株式会社 熱伝導性に優れる内燃機関用鉄基焼結合金製バルブシートおよびその製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6145720A (ja) 1984-08-09 1986-03-05 株式会社トプコン 視力検査用装置
DE3838461A1 (de) * 1988-11-12 1990-05-23 Krebsoege Gmbh Sintermetall Pulvermetallurgischer werkstoff auf kupferbasis und dessen verwendung
JPH07317512A (ja) * 1994-05-24 1995-12-05 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 弁座およびその製造方法
JP3304021B2 (ja) * 1994-07-20 2002-07-22 日産自動車株式会社 高温耐摩耗性に優れた銅合金
JPH0931571A (ja) * 1995-07-17 1997-02-04 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 耐摩耗性銅系焼結合金
JPH10266816A (ja) * 1997-03-24 1998-10-06 Mitsubishi Materials Corp 焼結バルブシート部材及びその製造方法
DE10041974B4 (de) * 2000-08-25 2008-02-14 Daimler Ag Beschichtungsverfahren für Zylinderköpfe und Verwendung
US7794520B2 (en) * 2002-06-13 2010-09-14 Touchstone Research Laboratory, Ltd. Metal matrix composites with intermetallic reinforcements
JP3926320B2 (ja) * 2003-01-10 2007-06-06 日本ピストンリング株式会社 鉄基焼結合金製バルブシートおよびその製造方法
DE102007044160A1 (de) * 2006-12-12 2008-06-19 Technische Universität Bergakademie Freiberg Verbundwerkstoff aus Metall und Keramik und Verfahren zu dessen Herstellung
CN201277069Y (zh) * 2008-06-27 2009-07-22 上海柴油机股份有限公司 天然气发动机排气门座圈
JP5828680B2 (ja) 2011-05-31 2015-12-09 日本ピストンリング株式会社 熱伝導性に優れたバルブシート
CN104294269A (zh) * 2014-10-08 2015-01-21 仪征威龙发动机零部件有限公司 一种气门座加工工艺

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JPH0953424A (ja) * 1995-08-14 1997-02-25 Mazda Motor Corp 軽合金シリンダヘッド及びその製造方法
US6039785A (en) * 1996-02-21 2000-03-21 Bleistahl Produktions-Gmbh & Co. Kg Material for the powder-metallurgical production of shaped parts, in particular valve seat rings or valve guides with high resistance to wear
JPH10274012A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Nissan Motor Co Ltd エンジンの肉盛りバルブシート及びその製造装置
WO2005059190A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Wear-resistant copper-based alloy
DE102012013226A1 (de) 2012-07-04 2014-01-09 Bleistahl-Produktions Gmbh & Co Kg Hochwärmeleitender Ventilsitzring
US20150322828A1 (en) * 2012-07-04 2015-11-12 Bleistahl-Produktions Gmbh & Co. Kg Highly thermally conductive valve seat ring
JP2015127520A (ja) * 2013-12-27 2015-07-09 日本ピストンリング株式会社 熱伝導性に優れる内燃機関用鉄基焼結合金製バルブシートおよびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110216277A (zh) * 2019-06-13 2019-09-10 金堆城钼业股份有限公司 一种难熔金属复合管材的制备方法
CN110216277B (zh) * 2019-06-13 2021-08-24 金堆城钼业股份有限公司 一种难熔金属复合管材的制备方法

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