DE19715708B4

DE19715708B4 - Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung

Info

Publication number: DE19715708B4
Application number: DE19715708A
Authority: DE
Inventors: Yoshimasa Matsudo Aoki; Kei Kashiwa Ishii; Koichiro Matsudo Hayashi; Kouichi Matsudo Aonuma; Hideaki Matsudo Kawata; Kunio Yokohama Maki; Atsushi Fujisawa Ehira; Akira Yokohama Fujiki; Sadayuki Yokohama Abo; Seigo Atsugi Sato
Original assignee: Hitachi Powdered Metals Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2017-04-16
Also published as: US5949003A; DE19715708A1

Abstract

Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,4 bis 5,6 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte Sinterlegierung besteht aus:
einer ersten Phase, die umfaßt, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, 3 bis 7 Gew.-% W, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe; und
einer zweiten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die zweite Phase...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sinterlegierung auf Eisenbasis, die bei hoher Temperatur verschleißfest (abriebsbeständig) ist. Eine solche Sinterlegierung wird vorzugsweise als Material für mechanische Teile (z.B. als Ventilsitzring, wie er in Verbrennungsmotoren verwendet wird) verwendet, die bei hoher Temperatur verschleißfest sein müssen.

Es gibt bereits verschiedene konventionelle verschleißfeste (abriebsbeständige) Materialien. In der geprüften japanischen Patentpublikation JP-B-5-55593 und in der ungeprüften japanischen Patentpublikation JP-A-7-233454 sind beispielsweise bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierungen beschrieben, die jeweils einen hohen Kobalt-Gehalt aufweisen. Die Herstellungskosten dieser Sinterlegierungen sind jedoch hoch wegen der Verwendung verhältnismäßig großer Mengen an Kobalt.

Die EP 0 339 436 A1 offenbart eine gesinterte Ferrolegierung mit einer Hartmetallphase (bestehend aus wenigstens einem der Elemente Fe, Cr, Mo, Co, C und W), welche in der Matrix dispergiert ist, und Schnellstahlteilchen, welche gleichfalls in der Matrix dispergiert sind. Die globale Zusammensetzung dieser Legierung beträgt 0,5 bis 2,0 Gew.-% C, 1 bis 25 Gew.-% wenigstens eines der Elemente Cr, Mo, V und W, 1 bis 15 Gew.-% wenigstens eines der Elemente Co, Ni, Mn und Si, Rest Eisen (vgl. Anspruch 3).

Die DE 26 45 574 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen einer hochkohlenstoffhaltigen, wärme- und verschleißbeständigen Legierung, welche wenigstens 1 % eines der Elemente Cr, V, Mo und W aufweist. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein kaltverpreßbares Pulver, enthaltend die Legierungskomponente und mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,2 %, versetzt mit hinreichenden Anteilen Kohlenstoff, um eine Mischung zu bilden, welche wenigstens 0,6 % Kohlenstoff enthält.

Die JP 63-223147 A offenbart einen Kolbenring mit (Gew.-%) 0,4 bis 1,1 % C, 0,2 bis 1,0 % Si, maximal 1,0 % Mn, 1,0 bis 4,5 % Cr und wenigstens einem der Elemente Mo, Ni, V, W und Nb, Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen, wobei jedes der genannten Elemente Mo, Ni, V und W in einer Menge von bis zu 3 % enthalten sein kann und wobei der Maximalgehalt dieser Elemente 5 % beträgt, falls wenigstens zwei der genannten Elemente Mo, Ni, V, W und Nb im Material enthalten sind.

In JP-A-5-9667 ist eine Sinterlegierung auf Eisenbasis beschrieben, die eine Matrix auf Eisenbasis und eine in der Matrix dispergierte harte Phase auf Eisenbasis enthält. Die harte Phase enthält C, Cr, Mo, W, V, Si und Mn. In JP-B-1-51539 ist eine Sinterlegierung auf Eisenbasis beschrieben, die eine Matrix auf Eisenbasis und eine dispergierte Phase enthält, die Cr, C, Mo, Si und mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe Nb, Ta, Ti und V, enthält. Nach diesen Patent-Publikationen JP-A-5-9667 und JP-B-1-51 539 ist es jedoch schwierig, eine Sinterlegierung herzustellen, die eine verbesserte Verschleißfestigkeit (Abriebsbeständigkeit) aufweist und gleichzeitig die Eigenschaft hat, ein anderes Element, das mit der Sinterlegierung in Kontakt kommt, nicht zu beschädigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Sinterlegierungen bereitzustellen, die bei hoher Temperatur verschleißfest (abriebsbeständig) sind und gleichzeitig eine gute Kompatibilität haben, ohne ein anderes Bauteil, das mit der Sinterlegierung in Kontakt kommt, zu beschädigen.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bis 8 angegebenen Ausführungsformen (Aspekte) gelöst.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, die umfaßt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,4 bis 5,6 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe.

Diese Sinterlegierung enthält eine erste Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe; sowie eine zweite Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-% vorliegt, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,8 bis 5,9 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe. Diese Sinterlegierung enthält eine erste Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, 0,5 bis 1,5 Gew.-% V, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, sowie eine zweite Phase, die bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-% vorliegt, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,4 bis 5,6 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe. Diese Sinterlegierung enthält eine erste Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, sowie eine zweite Phase; die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C, und als Rest Fe, wobei die genannte zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-% vorliegt, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase.

Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,8 bis 5,9 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe. Diese Sinterlegierung enthält eine erste Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, 0,5 bis 1,5 Gew.-% V, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, sowie eine zweite Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-% vorliegt, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase.

Gemäß einem fünften Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,4 bis 5,6 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe. Diese Sinterlegierung enthält eine erste Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, sowie eine zweite Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-% vorliegt, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase.

Gemäß einem sechsten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,8 bis 5,9 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe. Diese Sinterlegierung enthält eine erste Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, 0,5 bis 1,5 Gew.-% V, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, sowie eine zweite Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V; 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-% vorliegt, bezogen auf das Gesamtgewicht aus erster Phase und zweiter Phase.

Gemäß einem siebten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,4 bis 5,6 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe. Diese Sinterlegierung enthält eine erste Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, sowie eine zweite Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aus erster Phase und zweiter Phase, vorliegt.

Gemäß einem achten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,8 bis 5,9 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe. Diese Sinterlegierung enthält eine erste Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, 0,5 bis 1,5 Gew.-% V, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, sowie eine zweite Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-% vorliegt, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase.

Bei jeder der ersten bis achten Ausführungsformen (Aspekte) der Erfindung liegen die erste Phase und die zweite Phase der Sinterlegierung in Zufallsverteilung vor. Der Begriff „Zufallsverteilung" ersetzt und stellt klar die in den ursprünglichen Anmeldungsunterlagen aufgrund wörtlicher Übersetzung benutzte Formulierung „in Form von Punkten (Spots)".

Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sinterlegierung des ersten, zweiten, fünften oder sechsten Aspekts der vorliegenden Erfindung 0,3 bis 1,6 Gew.-% MnS enthalten, das in einem Grenzbereich (Korngrenze) zwischen einem ersten Korn der ersten Phase und einem zweiten Korn der zweiten Phase und/oder in den Poren der Sinterlegierung verteilt ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Diagramm, das den Verschleiß des Ventilsitzringes, des Ventils und ihrer Gesamtheit bei Verwendung von unverbleitem Benzin in Abhängigkeit von dem Wolfram-Gehalt der ersten Phase jeder Sinterlegierung zeigt;
2 ein ähnliche Diagramm wie in 1, das jedoch ihren Verschleiß in Abhängigkeit von demjenigen in ihrer zweiten Phase zeigt;
3 ein Diagramm ähnlich 1, das jedoch diesen in Abhängigkeit von dem Vanadin-Gehalt ihrer zweiten Phase zeigt;
4 ein Diagramm ähnlich 3, das jedoch diesen in Abhängigkeit von demjenigen in ihrer ersten Phase zeigt;
5 ein Diagramm ähnlich 4, das jedoch ihren Verschleiß bei Verwendung von verbleitem Benzin in Abhängigkeit von demjenigen in ihrer ersten Phase zeigt;
6 ein Diagramm ähnlich 1, das jedoch diesen in Abhängigkeit von dem Cr-Gehalt ihrer zweiten Phase zeigt;
7 ein Diagramm ähnlich 1, das jedoch diesen in Abhängigkeit von demjenigen in ihrer ersten Phase zeigt;
8 ein Diagramm ähnlich 1, das jedoch diesen in Abhängigkeit von dem Gewichtsprozentsatz in der zweiten Phase, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster und zweiter Phase, zeigt;
9 ein Diagramm ähnlich 1, das jedoch diesen bei Verwendung von verbleitem Benzin in Abhängigkeit von dem Silicium-Gehalt ihrer ersten oder zweiten Phase zeigt;
10 ein Diagramm ähnlich 9, das jedoch die radiale Druckfestigkeit der jeweiligen Sinterlegierung in Abhängigkeit davon zeigt;
11 ein Diagramm ähnlich 10, das jedoch diejenige in Abhängigkeit von dem Mangan-Gehalt ihrer ersten oder zweiten Phase zeigt;
12 ein Diagramm ähnlich 10, das jedoch diejenige in Abhängigkeit von dem abgeschiedenen MnS-Gehalt ihrer ersten oder zweiten Phase zeigt;
13 ein Diagramm ähnlich 12, das jedoch die Dichte des Preßlings jeder Pulver-Mischung in Abhängigkeit davon zeigt;
14 ein Diagramm ähnlich 12, das jedoch die maximale Schneidekraft jeder Sinterlegierung in Abhängigkeit davon zeigt;
14a ein Diagramm ähnlich 10, das jedoch diese in Abhängigkeit von dem zugegeben MnS-Gehalt ihrer ersten oder zweiten Phase zeigt;
14b ein Diagramm ähnlich 14a, das jedoch die Dichte des Preßlings jeder Pulver-Mischung in Abhängigkeit davon zeigt;
14c ein Diagramm ähnlich 14a, das jedoch die maximale Schneidekraft jeder Sinterlegierung in Abhängigkeit davon zeigt;
15 ein Diagramm ähnlich 1, das jedoch diese bei Verwendung von verbleitem Benzin in Abhängigkeit davon zeigt;
16 ein Diagramm ähnlich 15 , das jedoch diese in Abhängigkeit von dem Wolfram-Gehalt ihrer zweiten Phase zeigt;
17 ein Diagramm ähnlich 15, das jedoch diese in Abhängigkeit von dem Vanadin-Gehalt ihrer zweiten Phase zeigt;
18 ein Diagramm ähnlich 15, das jedoch diese in Abhängigkeit von dem Chrom-Gehalt ihrer zweiten Phase zeigt;
19 ein Diagramm ähnlich 15, das jedoch diese in Abhängigkeit von dem Chrom-Gehalt ihrer ersten Phase zeigt;
20 ein Diagramm ähnlich 15, das jedoch diese in Abhängigkeit von dem Gewichtsprozentsatz der zweiten Phase, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster und zweiter Phase, zeigt;
21 ein Diagramm ähnlich 15, das jedoch diese in Abhängigkeit von dem Silicium-Gehalt ihrer ersten oder zweiten Phase zeigt;
22-26 Diagramme, die jeweils den 10 bis 14 ähneln, die jedoch die Daten anderer Proben aus den Sinterlegierungen zeigen; und
26a–26c Diagramme, die jeweils den 14a bis 14c ähneln, die jedoch die Daten anderer (weiterer) Proben der Sinterlegierungen zeigen.
Nach jedem der obengenannten ersten, zweiten, fünften und sechsten Aspekte der vorliegenden Erfindung kann die Sinterlegierung 0,3 bis 1,6 Gew.-% MnS enthalten, das in einer Korngrenze zwischen den ersten Körnern der ersten Phase und den zweiten Körnern der zweiten Phase und/oder in den Poren der Sinterlegierung verteilt ist. Wegen des Einschlusses dieses MnS kann die Sinterlegierung in bezug auf ihre maschinelle Bearbeitbarkeit (Zerspanbarkeit) wesentlich verbessert sein.
Gemäß jedem der obengenannten ersten bis neunten Aspekte der vorliegenden Erfindung kann die Sinterlegierung ein erstes Metall enthalten, bei dem es sich um einen Vertreter aus der Gruppe metallisches Kupfer und Kupfer-Legierung handelt. Dieses erste Metall kann in der Sinterlegierung in der Weise enthalten sein, daß das erste Metall in die Sinterlegierung eingearbeitet wird durch Infiltrieren der Poren der Sinterlegierung mit einer ersten Schmelze des ersten Metalls. So kann gemäß den ersten, zweiten, fünften und sechsten Aspekten der vorliegenden Erfindung die Sinterlegierung sowohl das erste Metall als auch 0,3 bis 1,6 Gew.-% MnS enthalten. Nach jedem der obengenannten ersten bis neunten Aspekte der vorliegenden Erfindung kann die Sinterlegierung ein zweites Metall enthalten, d.h. einen Vertreter aus der Gruppe metallisches Blei und Blei-Legierung. Das zweite Metall kann in der Sinterlegierung in der Weise enthalten sein, daß die Poren der Sinterlegierung mit dem geschmolzenen zweiten Metall imprägniert sind. Gemäß dem ersten, zweiten, fünften und sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann somit die Sinterlegierung sowohl das zweite Metall als auch 0,3 bis 1,6 Gew.-% MnS enthalten. Nach jedem der obengenannten ersten bis neunten Aspekte der vorliegenden Erfindung kann die Sinterlegierung ein Acrylharz enthalten, das in der Weise eingearbeitet wird, welche die gleiche ist wie bei den zweiten Metallen. Nach dem ersten, zweiten, fünften und sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann somit die Sinterlegierung sowohl das Acrylharz als auch 0,3 bis 1,6 Gew.-% MnS enthaltend. Aufgrund des Einschlusses des erstes oder zweiten Metalls wie vorstehend angegeben, kann die Sinterlegierung in bezug auf die Verschleißfestigkeit stark verbessert sein. Aufgrund der Einarbeitung des zweiten Metalls oder des Acrylharzes, wie vorstehend angegeben, kann die Sinterlegierung außerdem eine weiter verbesserte maschinelle Bearbeitbarkeit (Zerspanbarkeit) aufweisen.
Nach jedem der fünften bis achten Aspekte der vorliegenden Erfindung wird der Silicium-Gehalt jeweils der Gesamtmenge der Sinterlegierung und ihrer ersten und zweiten Phasen auf einen Wert in dem Bereich von 0,6 bis 5,0 Gew.-% eingestellt. Nach dem zweiten, vierten, sechsten und achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Vanadin-Gehalt der ersten Phase der Sinterlegierung auf einen Wert in dem Bereich von 0,5 bis 1,5 Gew.-% eingestellt. Mit diesen Einstellungen kann die Sinterlegierung jeweils des zweiten und des vierten bis achten Aspekts der vorliegenden Erfindung weiter verbessert sein in bezug auf die Verschleißfestigkeit selbst unter der Bedingung, daß diese Sinterlegierung beispielsweise als Ventilsitzring eines Verbrennungsmotors verwendet wird, der mit verbleitem Benzin betrieben wird. Durch die vorgenannte Einstellung des Silicium-Gehaltes werden die Sinterlegierungen gemäß dem fünften und siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung jeweils weiter verbessert in bezug auf die Korrosionsbeständigkeit, verglichen mit der Sinterlegierung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, obgleich die se Sinterlegierungen und die Pulver-Mischungen zur Herstellung derselben jeweils schlechter werden in bezug auf Härte und Kompressibilität als die Sinterlegierung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung und als die Pulver-Mischung zur Herstellung derselben. Durch die obengenannte Einstellung des Silicium-Gehaltes werden auch die Sinterlegierungen gemäß dem sechsten und achten Aspekt der vorliegenden Erfindung jeweils weiter verbessert in bezug auf die Korrosionsbeständigkeit, verglichen mit der Sinterlegierung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, obgleich diese Sinterlegierungen und die Pulver-Mischungen zur Herstellung derselben jeweils schlechter werden in bezug auf Härte und Kompressibilität als die Sinterlegierung des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung und als die Pulver-Mischung zur Herstellung derselben. Auf diese Weise wird, wie vorstehend angegeben, die Sinterlegierung gemäß jedem der fünften bis achten Aspekte der vorliegenden Erfindung verbessert in bezug auf die Verschleißfestigkeit unter der obengenannten Bedingung, bei der verbleites Benzin verwendet wird. Nach jedem der fünften bis achten Aspekte der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn der Silicium-Gehalt mehr als 5,0 Gew.-% beträgt, die Sinterlegierung schlechter in bezug auf die Härte. Außerdem wird die Pulver-Mischung zur Herstellung der Sinterlegierung wesentlich schlechter in bezug auf die Kompressiblität. Wenn der Silicium-Gehalt unter 0,6 Gew.-% liegt, wird die Korrosionsbeständigkeit der Sinterlegierung nicht ausreichend verbessert. Nach jedem der zweiten, vierten, sechsten und achten Aspekte der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn der Vanadin-Gehalt der ersten Phase unter 0,5 Gew.-% liegt, die Verschleißfestigkeit der Sinterlegierung schlechter wegen der unzureichenden Korrosionsbeständigkeit. Wenn er über 1,5 Gew.-% liegt, wird die als Ventilsitzring verwendete Sinterlegierung verbessert in bezug auf die Eigenschaft, das Ventil zu beschädigen. Nach dem dritten, vierten, siebten und achten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden der Mangan-Gehalt und der Schwefel-Gehalt sowohl der Gesamtmenge der Sinterlegierung als auch ihrer ersten und zweiten Phasen jeweils auf einen Wert in dem Bereich von 0,2 bis 1,0 Gew.-% und auf einen Wert in dem Bereich von 0,1 bis 0,6 Gew.-% eingestellt. Mit diesen Einstellungen scheidet sich MnS in der ersten und in der zweiten Phase der entsprechenden Sinterlegierungen aus. Deshalb kann die Sinterlegierung beträchtlich verbessert sein in bezug auf die maschinelle Bearbeitbarkeit (Zerspanbarkeit). Wenn die Mangan- und Schwefel-Gehalte jeweils höher sind als 1,0 Gew.-% und 0,6 Gew.-%, weist die Pulver-Mischung zur Herstellung der Sinterlegierung eine schlechte Kompressibilität auf. Damit nimmt die Härte der Sinterlegierung ab. Wenn die Mangan- und Schwefel-Gehalte jeweils unter 0,2 Gew.-% und 0,1 Gew.-% liegen, scheidet sich kein MnS in einer ausreichenden Menge ab. Deshalb wird die maschinelle Bearbeitbarkeit (Zerspanbarkeit) der Sinterlegierung nicht ausreichend verbessert.
Im Vergleich zu konventionellen Sinterlegierungen, die große Mengen an Kobalt enthalten, kann die erfindungsgemäße Sinterlegierung viel wirtschaftlicher hergestellt werden und sie ist beträchtlich verbessert in bezug auf die Verschleißfestigkeit.
Nach jedem der ersten bis achten Aspekte der vorliegenden Erfindung können die erste Phase und die zweite Phase der Sinterlegierung jeweils erste und zweite Körner enthalten, von denen jedes einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 bis 150 μm aufweist.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sinterlegierung enthalten eine erste Phase, d.h. Wolframcarbid vom M₆C-Typ, dispergiert in der Sinterlegierung, und eine zweite Phase, die einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 bis 150 μm aufweist, wird mit Chrom verstärkt und wird aus Wolframcarbid vom M₆C-Typ und aus Vanadincarbid vom MC-Typ hergestellt, die gleichmäßig darin dispergiert sind. Mit diesen ersten und zweiten Phasen kann dann, wenn die Sinterlegierung als Ventilsitzring eines Verbrennungsmotors verwendet wird, diese ausreichend schwach sein in ihrer Eigenschaft, das Ventil zu beschädigen.
Erfindungsgemäß wird dann, wenn der Wolframgehalt der ersten Phase der Sinterlegierung mehr als 7 Gew.-% beträgt, bei der als Ventilsitzring verwendeten Sinterlegierung die Eigenschaften, das Ventil zu beschädigen, ausgeprägt. Wenn ihr Wolfram-Gehalt weniger als 2 Gew.-% beträgt, nimmt die Verschleißfestigkeit der als Ventilsitzring verwendeten Sinterlegierung ab. Wenn der Chrom-Gehalt der ersten Phase der Sinterlegierung steigt, wird die Eigenschaft der als Ventilsitzring verwendeten Sinterlegierung, das Ventil zu beschädigen, ausgeprägter. Daher kann Chrom in der ersten Phase der Sinterlegierung weggelassen werden, die erste Phase kann aber auch bis zu 1 Gew.-% Chrom enthalten, das durch Diffusion aus der zweiten Phase in die erste Phase zum Zeitpunkt des Sinterns gebildet werden kann.
Erfindungsgemäß werden dann, wenn die Wolfram- und Vanadin-Gehalte der zweiten Phase der Sinterlegierung jeweils größer sind als 15 Gew.-% und 7 Gew.-%, bei der als Ventilsitzring verwendeten Sinterlegierung die Eigenschaft, das Ventil zu beschädigen, ausgeprägt. Wenn sie jeweils weniger als 3 Gew.-% und 2 Gew.-% betragen, wird sie schlechter in bezug auf die Verschleißfestigkeit. Aufgrund des Einschlusses von 1 bis 7 Gew.-% Chrom in der zweiten Phase der Sinterlegierung wird die Härtbarkeit der Sinterlegierung verbessert. Außerdem bilden sich Vanadincarbid-Ablagerungen vom MC-Typ in der zweiten Phase und somit wird die zweite Phase härter als die erste Phase. Deshalb wird die Sinterlegierung in bezug auf die Härte ungleichmäßig und sie wird verbessert in bezug auf die Verschleißfestigkeit. Wenn der Chrom-Gehalt der zweiten Phase über 7 Gew.-% beträgt, wird die Eigenschaft der als Ventilsitzring verwendeten Sinterlegierung ausgeprägter, das Ventil zu beschädigen. Wenn er unter 1 Gew.-% liegt, nimmt die Verschleißfestigkeit ab.
Gemäß den ersten bis vierten Aspekten der vorliegenden Erfindung wird der Silicium-Gehalt sowohl der Gesamtmenge der Sinterlegierung als auch ihrer ersten und zweiten Phase auf einen Wert in dem Bereich von 0,1 bis 0,6 Gew.-%, wie vorstehend angegeben, eingestellt. Wenn er über 0,6 Gew.-% liegt, nimmt die Härte der Sinterlegierung ab. Wenn er unter 0,1 Gew.-% liegt, nimmt die Härte ebenfalls ab wegen der schlechteren Sinterbarkeit.
Gemäß den ersten, zweiten, fünften und sechsten Aspekten der vorliegenden Erfindung wird der Mangan-Gehalt jeweils der Gesamtmenge der Sinterlegierung als auch ihrer ersten und zweiten Phasen auf einen Wert in dem Bereich von 0,1 bis 0,6 Gew.-% eingestellt, wie vorstehend angegeben. Aufgrund dieser Einstellung wird die Härte der Sinterlegierung hoch. Wenn der Gehalt mehr als 0,6 Gew.-% beträgt, nimmt die Härte ab wegen der schlechteren Sinterbarkeit.
Erfindungsgemäß liegt das Gewichtsverhältnis zwischen der zweiten Phase und der ersten Phase in der Sinterlegierung in einem Bereich von 20:100 bis 80:100. Wenn es unter 20:100 liegt, nimmt die Verschleißfestigkeit der als Ventilsitzring verwendeten Sinterlegierung ab. Wenn das Verhältnis mehr als 80:100 beträgt, wird die Eigenschaft, das Ventil zu beschädigen, stärker (ausgeprägt).
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Vanadin-Gehalt der ersten Phase der Sinterlegierung auf einen Wert in dem Bereich von 0,5 bis 1,5 Gew.-% eingestellt. Damit wird die Korrosionsbeständigkeit der Sinterlegierung weiter verbessert und sie weist somit eine verbesserte Verschleißfestigkeit auf bei Verwendung von verbleitem Benzin. Wenn der Vanadin-Gehalt unter 0,5 Gew.-% liegt, nimmt die Verschleißfestigkeit der Sinterlegierung ab wegen der unzureichenden Korrosionsbeständigkeit. Wenn er über 1,5 Gew.-% liegt, wird die als Ventilsitzring verwendete Sinterlegierung stark (ausgeprägt) in bezug auf die Eigenschaft, das Ventil zu beschädigen.
Wie vorstehend angegeben, wird bei jedem der fünfen bis achten Aspekte der vorliegenden Erfindung der Silicium-Gehalt sowohl der Gesamtmenge der Sinterlegierung als auch ihrer ersten und zweiten Phasen auf einen Wert in dem Bereich von 0,6 bis 5,0 Gew.-% eingestellt.
Das folgende nicht-beschränkende Beispiel dient der Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Beispiele
Zuerst wurden Pulver (G1-G113), die jeweils einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 bis 150 μm und eine chemische Zusammensetzung wie in der Tabelle 1 angegeben hatten, hergestellt. Dann wurde jede Pulver-Mischung, wie in der Tabelle 2 angegeben, hergestellt durch 30 min langes Mischen eines Pulvers zur Herstellung der ersten Phase eines weiteren Pulvers zur Herstellung der zweiten Phase, eines Graphit-Pulvers und von Zinkstearat, das als Schmiermittel verwendet wurde, unter Verwendung eines Mischers gemischt. Dann wurde jede Pulver-Mischung einem Druck von 6,5 t f/cm², ausgesetzt, wodurch ein Pulver-Preßling mit einem Innen-Durchmesser von 20 mm, einen Außen-Durchmesser von 40 mm und einer Dicke von 10 mm hergestellt wurde. Danach wurden die Pulver-Preßlinge in einer Atmosphäre aus zersetzendem Ammoniakgas 30 min lang bei 1180°C gesintert, wodurch Sinterlegierungen mit den Proben Nr. 1 bis 138 und mit den in den Tabellen 3a bis 3m angegebenen chemischen Zusammensetzungen erhalten wurden.
Wie in der Tabelle 6 angegeben, wurde jede der Sinterlegierungen der Proben Nr. 4, 22, 58, 124, 46, 112, 63 und 129 mit geschmolzenem Kupfer infiltriert (getränkt), indem man einen Kupfer-Pulver-Preßling auf jede Sinterlegierung legte, dann beide 30 min lang in einer Atmosphäre aus zersetzendem Ammoniakgas bei 1140°C hielt. Außerdem wurde jede dieser Sinterlegierungen mit Blei imprägniert durch Eintauchen jeder Sinterlegierung in einem Vakuum in einer Bleischmelze, die auf 550°C erhitzt war, und anschließendes Unterdrucksetzen bis auf 8 Atmosphären durch Einschluß von Stickstoffgas. Ferner wurde jede dieser Sinterlegierungen mit einem Acrylharz unter Anwendung eines Vakuumimprägnier-Verfahrens imprägniert und danach in heißem Wasser, das auf 100°C erhitzt wurde, ausgehärtet. In der Tabelle 6 stellen bei spielsweise die Proben Nr. 4, 4-Cu, 4-Pb und 4-Harz jeweils eine Sinterlegierung Nr. 4 ohne Imprägnierung, eine Sinterlegierung Nr. 4, die mit Kupfer imprägniert ist, eine solche, die mit Blei imprägniert ist, und eine solche, die mit einem Acrylharz imprägniert ist, dar.
Bewertungstests
Es wurde Verschleißfestigkeitfestigkeitstest mit den Sinterlegierungen wie nachstehend angegeben durchgeführt, um die Verschleißfestigkeit jeder Sinterlegierung zu bewerten. Zuerst wurden die Sinterlegierungen zu einem Ventilsitzring eines Verbrennungsmotors geformt. In diesem Test wurde jeder Ventilsitzring auf einer Auspfföffnungsseite eines Verbrennungsmotors mit 4 Zylindern in Reihe, der 16 Ventile und einen Hubraum von 1600 cm³ aufwies, installiert. Diese Ventile waren aus SUH-36 hergestellt und ihre Ventilflächen waren mit Stellite #32 beschichtet. Der Verschleißfestigkeitstest wurde durchgeführt durch Inbetriebnahme des Motors für 300 Stunden mit einer Motor-Umdrehungszahl von 6000 UpM unter Verwendung von unverbleitem Normalbenzin oder von verbleitem Benzin. Nach dem Test wurde der Verschleiß jedes erfindungsgemäßen Ventilsitzringes und des entsprechenden Ventils gemessen.
Es wurde ein Maschinenbearbeitungstest mit den Sinterlegierungen wie folgt durchgeführt. In diesem Test wurden die äußeren Oberflächen von 50 Stücken aus jeder Sinterlegierung mit einem Außen-Durchmesser von 40 mm und einer Dicke von 10 mm mittels einer Drehbank vom Ohkuma-Typ mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 525 UpM, mit einem Maschinenbearbeitungsschaft von 0,5 mm, einer Laufgeschwindigkeit von 0,1 mm pro Umdrehung und einem superharten Chip ohne Verwendung irgendeines Schneidöls geschnitten. In diesem Test wurde als Ergebnis die maximale Schneidekraft der Drehbank aufgezeichnet.
Mit einem Autographen wurde unter Anwendung einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 0,5 mm/min die radiale Druckfestigkeit jeder Sinterlegierung mit einem Außendurchmesser von 40 mm, einem Innendurchmesser von 20 mm und einer Dicke von 10 mm bestimmt.
Die Bewertung der Kompressibilität jeder Pulver-Mischung wurde wie folgt durchgeführt: zuerst wurde jede Pulver-Mischung unter einer Belastung von 6 t f mit einer Test-Vorrichtung vom Amsler-Typ unter Verwendung einer Kokille mit einem Durchmesser von 11,3 mm verdichtet. Dann wurde die Dichte des Pulver-Preßlings bestimmt.
In jeder der 1 bis 26c repräsentieren die in dem Diagramm angegebenen Ziffern die Proben-Nummer der Sinterlegierungen.
Die Ergebnisse der obengenannten Test wurden wie folgt interpretiert:
Wie in 1 und in der entsprechenden oberen Hälfte der Tabelle 4a dargestellt, wurden sie so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von unverbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Wolfram-Gehaltes der ersten Phase auf einen Bereich von 3 bis 7 Gew.-%. Außerdem wurden sie auch, wie in 15 und der entsprechenden oberen Hälfte der Tabelle 4e dargestellt, so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von verbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Wolfram-Gehaltes der ersten Phase auf einen Bereich von 3 bis 7 Gew.-%. Wie in 2 und in der entsprechenden unteren Hälfte der Tabelle 4a dargestellt, wurde dies so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von unverbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Wolfram-Gehaltes der zweiten Phase auf einen Bereich von 3 bis 15 Gew.-%. Außerdem wurde dies, wie in 16 und in der entsprechenden unteren Hälfte der Tabelle 4e dargestellt, auch so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von verbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Wolfram-Gehaltes der zweiten Phase auf einen Bereich von 3 bis 15 Gew.-%. Wie in 3 und in der entsprechenden oberen Hälfte der Tabelle 4b dargestellt, wurde dies so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von unverbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Vanadin-Gehaltes der zweiten Phase auf einen Bereich von 2 bis 7 Gew.-%. Außerdem wird, wie in 17 und in der entsprechenden oberen Hälfte der Tabelle 4f dargestellt, dies so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von verbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Vanadin-Gehaltes der zweiten Phase auf einen Bereich von 2 bis 7 Gew.-%. Wie in 4 und 5 und in der entsprechenden unteren Hälfte der Tabelle 4b dargestellt, wurde dies so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von unverbleitem und verbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Vanadin-Gehaltes der ersten Phase auf einen Bereich von bis zu 1,5 Gew.-%. Wie in 6 und in der entsprechenden oberen Hälfte der Tabelle 4c angegeben, wurde dies so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von unverbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Chrom-Gehaltes der zweiten Phase auf einen Bereich von 1 bis 7 Gew.-%. Außerdem wird dies, wie in 18 und in der entsprechenden unteren Hälfte der Tabelle 4f dargestellt, so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von verbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Chrom-Gehaltes der zweiten Phase auf einen Bereich von 1 bis 7 Gew.-%. Wie in 7 und in der entsprechenden unteren Hälfte der Tabelle 4c dargestellt, wurde dies so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von unverbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Chrom-Gehaltes der ersten Phase auf einen Bereich von bis zu 1 Gew.-%. Außerdem wird dies, wie in 19 und in der entsprechenden oberen Hälfte der Tabelle 4g dargestellt, so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von verbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Chrom-Gehaltes der erste Phase auf einen Bereich von bis zu 1 Gew.-%. Wie in 8 und in der entsprechenden oberen Hälfte der Tabelle 4d dargestellt, wurde dies so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von unverbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Gewichtsverhältnisses zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase auf einen Bereich von 20:80 bis 80:20. Außerdem wird dies, wie in 20 und in der entsprechenden unteren Hälfte der Tabelle 4g dargestellt, so interpretiert, daß der Verschleiß bei Verwendung von verbleitem Benzin ausreichend niedrig wird durch Einstellung des Gewichtsverhältnisses zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase auf einen Bereich von 20:80 bis 80:20. Wie in den 9 bis 10 und in der entsprechenden oberen Hälfte der Tabelle 5a und in den 21 bis 22 und der entsprechenden oberen Hälfte der Tabelle 5d dargestellt, wurde dies so interpretiert, daß die Verschleißfestigkeit bei Verwendung von verbleitem Benzin und die radiale Druckfestigkeit ausreichend hoch werden durch Einstellung des Silicium-Gehaltes der ersten oder zweiten Phase auf einen Wert in dem Bereich von 0,1 bis 5,0 Gew.-%. Wie in 11 und in der entsprechenden unteren Hälfte der Tabelle 5a und in 23 und in der entsprechenden unteren Hälfte der Tabelle 5d angegeben, wurde dies so interpretiert, daß die radiale Druckfestigkeit ausreichend hoch wird durch Einstellung des Mangan-Gehaltes der ersten oder zweiten Phase auf einen Wert in dem Bereich von 0,1 bis 0,6 Gew.-%.
Tabelle 1
Tabelle 1 – Fortsetzung
Tabelle 1 – Fortsetzung
Tabelle 1 – Fortsetzung
Tabelle 2
Tabelle 2 – Fortsetzung
Tabelle 2 – Fortsetzung
Tabelle 2 – Fortsetzung
Tabelle 2 – Fortsetzung
Tabelle 2 – Fortsetzung
Tabelle 2 – Fortsetzung
Tabelle 2 – Fortsetzung
Tabelle 2 – Fortsetzung

Claims

Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,4 bis 5,6 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte Sinterlegierung besteht aus: einer ersten Phase, die umfaßt, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, 3 bis 7 Gew.-% W, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe; und einer zweiten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase, vorliegt, und wobei die erste und die zweite Phase in der genannten Sinterlegierung jeweils in Zufallsverteilung vorliegen.
Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,8 bis 5,9 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte Sinterlegierung besteht aus: einer ersten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, 0,5 bis 1,5 Gew.-% V, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe; und einer zweiten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase, vorliegt, und wobei die erste Phase und die zweite Phase in der Sinterlegierung jeweils in Zufallsverteilung vorliegen.
Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,4 bis 5,6 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte Sinterlegierung besteht aus: einer ersten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe; und einer zweiten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die genannte zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase und der zweiten Phase, vorliegt, und wobei die erste Phase und die zweite Phase in der Sinterlegierung jeweils in Zufallsverteilung vorliegen.
Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,8 bis 5,9 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die Sinterlegierung besteht aus: einer ersten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, 0,5 bis 1,5 Gew.-% V, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe; und einer zweiten Phase, die bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-% vorliegt, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase, und worin die erste Phase und die zweite Phase in der Sinterlegierung jeweils in Zufallsverteilung vorliegen.
Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,4 bis 5,6 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die Sinterlegierung besteht aus: einer ersten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, und einer zweiten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase, vorliegt, und wobei die erste Phase und die zweite Phase in der Sinterlegierung jeweils in Zufallsverteilung vorliegen.
Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,8 bis 5,9 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die Sinterlegierung besteht aus: einer ersten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, 0,5 bis 1,5 Gew.-% V, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, und einer zweiten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,6 Gew.-% Mn, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase, vorliegt, und wobei die erste Phase und die zweite Phase in der Sinterlegierung jeweils in Zufallsverteilung vorliegen.
Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,4 bis 5,6 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die Sinterlegierung besteht aus: einer ersten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, und einer zweiten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase, vorliegt, und wobei die erste Phase und die zweite Phase in der Sinterlegierung jeweils in Zufallsverteilung vorliegen.
Bei hoher Temperatur verschleißfeste Sinterlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sinterlegierung, umfaßt 3 bis 13,4 Gew.-% W, 0,8 bis 5,9 Gew.-% V, 0,2 bis 5,6 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, 0,6 bis 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die Sinterlegierung besteht aus: einer ersten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten Phase, umfaßt 3 bis 7 Gew.-% W, 0,5 bis 1,5 Gew.-% V, bis zu 1 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, und einer zweiten Phase, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Phase, umfaßt 3 bis 15 Gew.-% W, 2 bis 7 Gew.-% V, 1 bis 7 Gew.-% Cr, 0,6 bis 5,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,1 bis 0,6 Gew.-% S, bis zu 2,2 Gew.-% C und als Rest Fe, wobei die zweite Phase in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von erster Phase und zweiter Phase, vorliegt und wobei die erste Phase und die zweite Phase in der Sinterlegierung jeweils in Zufallsverteilung vorliegen.
Sinterlegierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,3 bis 1,6 Gew.-% MnS umfaßt, das an einer Korngenze zwischen einem ersten Korn der genannten ersten Phase und einem zweiten Korn der genannten zweiten Phase und/oder in den Poren der genannten Sinterlegierung verteilt ist.
Sinterlegierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein erstes Metall umfaßt, bei dem es sich um metallisches Kupfer oder um eine Kupfer-Legierung handelt, wobei das erste Metall der Sinterlegierung durch Infiltration in die Poren der genannten Sinterlegierung mit einer ersten Schmelze des genannten ersten Metalls einverleibt worden ist.
Sinterlegierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5 , 6, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem umfaßt ein zweites Metall, bei dem es sich um metallisches Blei oder eine Blei-Legierung handelt, wobei das zweite Metall der Sinterlegierung durch Imprägnieren der Poren der Sinterlegierung mit einer zweiten Schmelze des genannten zweiten Metalls einverleibt worden ist.
Sinterlegierung nach wenigstens einem der Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Acrylharz umfaßt, das der Sinterlegierung durch Imprägnieren der Poren der Sinterlegierung mit einer dritten Schmelze aus dem Acrylharz einverleibt worden ist.
Sinterlegierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Korn der ersten Phase und das zweite Korn der zweiten Phase einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 bis 150 μm aufweisen.