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DE69010125T2 - Gesinterte Materialien. - Google Patents

Gesinterte Materialien.

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Publication number
DE69010125T2
DE69010125T2 DE69010125T DE69010125T DE69010125T2 DE 69010125 T2 DE69010125 T2 DE 69010125T2 DE 69010125 T DE69010125 T DE 69010125T DE 69010125 T DE69010125 T DE 69010125T DE 69010125 T2 DE69010125 T2 DE 69010125T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve seat
powder
seat insert
composition
additional step
Prior art date
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DE69010125T
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DE69010125D1 (de
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Charles Grant Purnell
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Federal Mogul Coventry Ltd
Original Assignee
Brico Engineering Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0264Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements the maximum content of each alloying element not exceeding 5%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf gesinterte eisenhaltige Werkstoffe, insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, zur Verwendung als Ventilsitz-Einsätze für Brennkraftmaschinen.
  • Werkzeugstähle werden herkömmlicherweise abhängig von der Art und vom Gehalt ihrer Legierungsbestandteile, von ihrem Widerstand gegen thermisches Aufweichen sowie ihrem beabsichtigten Einsatz bei kalten oder warmen Verwendungen mit Verschleißbeanspruchung in Kaltarbeits-, Warmarbeits- oder Schnellarbeitsstähle eingeteilt. In der Reihenfolge steigen im allgemeinen die Gehalte der teureren, Warmverschleißfestigkeit verleihenden Elemente, wobei Schnellarbeitsstähle die höchstlegierten Stähle sind.
  • Es ist bekannt, gesinterte und infiltrierte Schnellarbeitsstähle zur Herstellung von Ventilsitz-Einsätzen für Brennkraftmaschinen zu verwenden. Ein solcher bekannter Werkstoff weist in Gewichts-% die Zusammensetzung auf: 0,6-1,5 C, 4-6 W, 4-6 Mo, 2-3 V, 2,5-4 Cr, 15-25 Cu, andere max. 2, Rest Fe, wobei der Werkstoff infiltriert ist. Solche Legierungen sind aufgrund der hohen Gehalte an Legierungszusätzen kostspielig und schleifen auch die mitwirkende Ventilsitzfläche ab, die erforderlichenfalls mit einer Legierung, wie z. B. Stellit (Handelsmarke), insbesondere gegenüber dem Ventilsitz-Einsatz an der Auslaßstelle beschichtet wird.
  • Im allgemeinen werden Bauteile aus einem vorlegierten Pulver gepreßt und dann bei Temperaturen im Bereich von 1.100º C gesintert und gleichzeitig mit einer auf Kupfer basierenden Legierung infiltriert oder in getrennten Arbeitsvorgängen gesintert und infiltriert, um eine gute Abmessungskontrolle über das gesinterte Erzeugnis zu erhalten. Das hochlegierte Pulver führt zu einer niedrigen Verdichtbarkeit, und hohe Preßdrücke sind erforderlich, um Grünlinge mit relativ hohen Dichten zu erzeugen, was mit zusätzlichen Kosten für Formen und Preßausrüstung aufgrund hoher Verschleißraten verbunden ist. Drücke von mehr als 60 tsi (930MPa) werden üblicherweise nicht verwendet.
  • Die britische Patentanmeldung GB 2 210 895 beschreibt die Verwendung von Schnellarbeitsstählen, denen nichtlegiertes oder niedriglegiertes Eisenpulver zugesetzt ist, das auch einen niedrigen Kohlenstoffgehalt aufweist, wobei der gewünschte Kohlenstoffgehalt durch Zugaben von freiem Graphit in das Pulvergemisch erzeugt wird. Solche Werkstoffe lassen das Erreichen relativ hoher Dichten in Grünlingen bei relativ niedrigen Preßdrücken zu.
  • Wir haben nun herausgefunden, daß Werkzeugstähle für Warmarbeit, die verschieden von Schnellarbeitsstählen sind, als geeigneter Grundbestandteil, entweder allein oder mit zugesetztem Eisenpulver, zur Herstellung von Ventilsitz-Einsätzen für Brennkraftmaschinen, insbesondere vorteilhafterweise für die Auslaßstelle, verwendet werden können.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein gesinterter eisenhaltiger Werkstoff vorgesehen, dessen Zusammensetzung in Gewichts-% ausgedrückt, innerhalb der folgenden Bereiche liegt: 0,7-1,3 C, 0,3-1,3 Si, 1,9- 5,3 Cr, 0,5-1,8 Mo, 0,1-1,5 V, max. 0,6 Mn, Rest, von zufälligen Verunreinigungen abgesehen, Fe.
  • Vorzugsweise weist die Mikrostruktur der Legierung eine wärmebehandelte martensitische Matrix auf, die einen feinen kugeligen Zusatz an Karbiden enthält. Bainit und ein kleiner Anteil an Ferrit kann ebenso vorhanden sein.
  • Geeignete Stähle können solche sein, die unter den Kurzbezeichnungen H11, H12 und H13 des Amerikanischen Eisen- und Stahlinstituts (AISI) bekannt sind und in Blockform einen niedrigen, stöchiometrisch unzureichenden Kohlenstoffgehalt aufweisen und die mit einer Zugabe an Kohlenstoff eine unerwartet gute Verschleißfestigkeit bei Wärme sowie Beständigkeit gegen thermisches Aufweichen zeigen. Es können Dichten bei Grünlingen von mehr als 85 % der theoretischen Dichte mit so niedrigen Preßdrücken wie 50 t.s.i. (770 MPa) erreicht werden. Die gute Verschleißfestigkeit bei Wärme und Beständigkeit gegen thermisches Aufweichen resultieren zum Teil aus der Tatsache, daß gesinterte Preßlinge aus Mischungen mit höheren Kohlestoffgehalten als im ursprünglichen Stahlpulver vorhanden einen beachtlichen Sekundär-Härtungseffekt sowie eine beachtliche zusätzliche Beständigkeit gegen thermisches Aufweichen zeigen, was für Preßlinge aus Mischungen des den Grundbestandteil bildenden Stahlpulvers mit seinem ursprünglichen Kohlenstoffgehalt nicht charakteristisch ist. Diese zusätzliche Beständigkeit gegen thermisches Aufweichen bleibt in Mischungen des Warmarbeitsstahlpulvers mit einem näherungsweise gleichen Anteil an Eisen- oder niedriglegiertem Eisenpulver plus Zusätzen an Kupfer und Graphitpulvern, was einen Kohlenstoffgehalt von näherungsweise 1 Gew.-% ergibt, besser als im den Grundbestandteil bildenden Werkzeugstahl erhalten.
  • Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Herstellung eines Ventilsitz-Einsatzes folgende Schritte auf: Mischen eines Pulvers für Werkzeugstahl für Warmarbeit, das die Zusammensetzung 0,3-0,7 C, 0,8- 1,20 Si, 4,5-5,5 Cr, 1,2-1,8 Mo, 0,3-1,5 V, 0,1-0,6 Mn, Rest Fe aufweist, mit Graphitpulver und mit bis zu 60 Gew.-% eines Eisens oder niedriglegierten Eisenpulvers als Zusetzmittel zum Erhalt einer Zusammensetzung, die innerhalb des Bereiches des ersten Aspekts liegt, ferner Pressen eines Ventilsitz-Einsatzes und Sintern des gepreßten Grünlings.
  • Die Mikrostruktur des Werkstoffes ohne Zusetzmittel weist eine wärmebehandelte martensitische Matrix auf, die sowohl einen intra- als auch intergranularen Zusatz an feinen Karbiden enthält, die jedoch vorteilhafterweise in einem sehr verringerten Volumenanteil des Werkstoffs verglichen mit dem Volumenanteil bei vorbekannten, auf Schnellarbeitsstählen basierenden Werkstoffen vorhanden sind. Es hat sich herausgestellt, daß Werkstoffe der vorliegenden Erfindung die mitwirkende Ventilsitzfläche weniger abschleifen als vorbekannte, auf Schnellarbeitsstählen basierende Legierungen.
  • Im Werkstoff mit Zusetzmittel weist die Mikrostruktur eine Netzstruktur derselben martensitischen Matrix wie im Werkstoff ohne Zusetzmittel auf, wobei dazwischenliegende Übergangsbereiche, hauptsächlich aus Perlit und Bainit sowie etwas Ferrit, vorhanden sein können. Als maximale Zusetzmenge wurde 60 Gew.-% Eisenpulver gewählt, weil bei größeren Zusetzmengen die Prüfspannung des entstehenden Materials für die Lasten unangemessen ist, die im Betrieb bei den erhöhten Temperaturen, welche die Einsätze für Auslaßventilsitze bei einigen Verwendungen erreichen, aufgebracht werden.
  • Der Werkstoff kann wahlweise von 1-6 Gew.-% Kupfer enthalten, das in der Form von Pulver der Mischung als Sinterhilfsmittel beigemengt ist.
  • Der Werkstoff kann wahlweise bis 1,0 Gew. % Schwefel als Hilfsmittel für die Bearbeitbarkeit enthalten. Schwefel kann z. B. als elementarer Schwefel oder vorlegiert in das Eisenpulver gegeben werden.
  • Der Werkstoff kann ferner Beimengungen von bis zu 5 Gew.-% Metallsulfiden aufweisen, die z. B. Molybdändisulfid oder Mangansulfide enthalten. Solche Zusätze können wegen ihres vorteilhaften Effektes auf die Verschleißfestigkeit, Feststoffschmierung sowie Bearbeitbarkeit zugegeben werden. Beimengungen können während der Pulvermisch-Stufe durchgeführt werden, jedoch weist der resultierende gesinterte Werkstoff aufgrund von Diffusionseffekten zwischen Bestandteilen während des Sinterns aber eine komplexe Sulfidstruktur auf.
  • Vorzugsweise können Legierungen der vorliegender Erfindung zu Grünlingen mit Dichten von mehr als 85 % der theoretischen Dichte verdichtet werden.
  • Werkstoffe der vorliegenden Erfindung können wahlweise mit einer auf Kupfer basierenden Legierung infiltriert werden. Eine solche Infiltration kann erfolgreich bei kompakten Dichten durchgeführt werden, die wesentlich größer als 85 % der theoretischen sind, obwohl dies vom Vorhandensein untereinander verbundener Porenräume abhängt. Niedrigere Dichten können natürlich infiltriert werden. Wo der Werkstoff infiltriert ist, kann das Beimengen von 1-6 Gew.-% Kupferpulver zur Mischung entfallen.
  • Die Sinter- und Infiltrationsschritte können entweder nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden.
  • Das Eisenpulver-Zusetzmittel kann im wesentlichen reines Eisenpulver sein, das nur solche Verunreinigungen enthält, die üblicherweise mit Eisenpulver verbunden sind und in diesem gefunden werden. Vorzugsweise kann das Eisenpulver bis zu insgesamt 0,5 Gew.-% Legierungszusätze zur Verbesserung der Härtbarkeit aufweisen. Besonders bevorzugt können diese Legierungszusätze Mangan enthalten; dadurch wird bei der Mikrostruktur der Anteil an auftretendem Ferrit beschränkt, was für die Verschleißfestigkeit von Vorteil ist.
  • Freier Kohlenstoff wird in der Pulvermischung ebenfalls dazu benutzt, verschleißfeste, harte Karbidphasen, wie z. B. Bainit, in den Bereichen der Mikrostruktur, die kein Werkzeugstahl sind und wo Eisenpulver zugesetzt wird, zu erzeugen.
  • Es hat sich herausgestellt, daß Ventilsitz-Einsätze für Brennkraftmaschinen, die aus dem Werkstoff und mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, in Verbindung mit Ventilen benutzt werden können, die unbearbeitete Sitzflächen aufweisen. Ventile, deren Sitzflächen z. B. mit Stellit (Handelsmarke) überzogen sind, können selbstverständlich eingesetzt werden.
  • Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gegenstände können wahlweise nach dem Sintern wärmebehandelt werden. Eine solche Wärmebehandlung kann eine Tieftemperaturbehandlung, z. B. in flüssigem Stickstoff, umfassen, auf die eine Wärmebehandlung zum Vergüten im Bereich von 500-650º C folgt. Nach einer solchen Wärmebehandlung weist die Legierungsmatrix vergüteten Martensit mit einem kugelförmigem Zusatz an Karbiden auf. Bainit, Perlit und gelegentlich ferritische Bereiche können ebenfalls vorhanden sein. Die Porenräume von infiltriertem Werkstoff sind im wesentlichen mit einer auf Kupfer basierenden Legierung gefüllt.
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nun nur zur Erläuterung Beispiele beschrieben:
  • Beispiel 1
  • Ein eisenhaltiges Pulver mit einer Zusammensetzung innerhalb der Bereiche 0,3-0,5 C, 0,8-1,2 Si, 0,1-0,5 Mn, 4,5-5,5 Cr, 1,2-1,8 Mo, 0,9-1,5 V, andere max. 1,0 wurde mit 4,0 Gew.-% eines -300-B.S.-mesh-Kupferpulvers und mit Graphitpulver gemischt, um einen endgültigen Kohlenstoffgehalt von 1,0 Gew.-% zu erzielen. Dazu wurde 1,0 Gew.-% eines Schmierwachses hinzugefügt, um als Schmiermittel beim Pressen und für die Form zu wirken. Die Pulver wurden 30 Minuten lang in einem Drehmischer mit Y-Trichter gemischt. Dann wurden Ventilsitz-Einsätze unter Anwenden doppelseitigen Pressens bei einem Druck von 50 tsi (770MPa) gepreßt.
  • Die gepreßten Grünlinge wurden dann in einer Wasserstoff- und Stickstoffatmosphäre bei 1.100º C 30 Minuten lang gesintert. Die entstandenen Einsätze hatten eine Zusammensetzung von 1,10 C, 5,0 Cr, 0,28 Mn, 1,49 Mo, 0,93 Si, 0,93 V, 4,0 Cu, Rest Fe sowie Verunreinigungen. Diese Gegenstände wurden 20 Minuten lang bei -120º C tieftemperaturbehandelt und Probestücke wurden bei 585º C 2 Stunden lang wärmebehandelt.
  • Beispiel 2
  • Ein eisenhaltiges Pulver mit einer Zusammensetzung innerhalb der Bereiche 0,3-0,5 C, 0,8-1,2 Si, 0,1-0,5 Mn, 4,5-5,5 Cr, 1,2-1,8 Mo, 0,9-1,5 V, andere max. 1,0 wurde mit 4,0 Gew.-% eines -300-mesh-Kupferpulvers und mit Graphitpulver gemischt, um einen endgültigen Kohlenstoffgehalt von 0,7 Gew.-% zu erhalten. Dazu wurde 1,0 Gew.-% eines Schmierwachses hinzugegeben, um als Schmiermittel beim Pressen und für die Form zu wirken. Dieses Pulver wurde im Anschluß an den Mischungsschritt wie im Beispiel 1 oben angegeben behandelt.
  • Die gemessene Rockwell-Härte (HRA) von bei verschiedenen Temperaturen wärmebehandelten Probestücken aus den oben angegebenen Beispielen 1 und 2 zeigten, daß thermisches Entfestigen, das sich durch einen Abfall der Rockwell-Härte bei steigenden Wärmebehandlungs-Temperaturen zeigt, beim Werkstoff aus Beispiel 1 im Vergleich zum Werkstoff aus Beispiel 2 aufgrund des höheren Kohlenstoffgehaltes bei einer um ungefähr 50ºC höheren Temperatur einsetzte.
  • Die Daten der Warmhärte für die Probestücke aus den Beispielen 1 und 2, die 2 Stunden lang bei derselben Temperatur wärmebehandelt wurden, sind in der untenstehenden Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1 Warmhärte (HR30N) Temperatur (ºC). Beispiel
  • Der Graph in der Figur zeigt die Härteverläufe bei drei unterschiedlichen Kohlenstoffgehalten für den nicht mit Zusetzmitteln versehenen, uninfiltrierten gesinterten Werkstoff, der, abgesehen von den Kohlenstoffgehalten, dieselbe Zusammensetzung wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben aufweist.
  • Beispiel 3
  • Ein eisenhaltiges Pulver mit einer Zusammensetzung innerhalb der Bereiche 0,3- 0,5 C, 0,8-1,2 Si, 0,1-0,5 Mn, 4,5-5,5 Cr, 1,2-1,8 Mo, 0,9-1,5 V, andere max. 1,0 wurde mit einem gleichen Anteil an Atomet 1001 (Handelsmarke) Eisenpulver und Graphitpulver gemischt, um einen endgültigen Kohlenstoffgehalt von 1,0 Gew.-% zu erreichen. Dazu wurde 1,0 Gew.-% eines Schmierwachses hinzugegeben, um als Schmiermittel für das Pressen und für die Form zu wirken. Die Pulver wurden 30 Minuten lang in einem Drehmischer mit Y-Trichter gemischt. Ventilsitz-Einsätze wurden dann unter Anwenden eines doppelseitigen Pressens bei einem Druck von 50 tsi (770 MPa) gepreßt.
  • Die gepreßten Grünlinge wurden dann mit Preßlingen aus einem Kupfer- Infiltrierungspulver gestapelt, die jeder 20 Gew.-% des Gewichtes des Grünlings wogen. Die Gegenstände wurden dann gleichzeitig gesintert und in einer Wasserstoff- und Stickstoffatmosphäre bei 1.100ºC 30 Minuten lang infiltriert. Die entstandenen Einsätze hatten eine Zusammensetzung von 0,91 C, 0,52 Si, 0,33 Mn, 2,09 Cr, 0,61 Mo, 0,43 V, 12,6 Cu, Rest Verunreinigungen sowie Fe. Diese Einsätze wurden dann 20 Minuten lang bei -120ºC tieftemperaturbehandelt und Probestücke wurden schließlich in Luft bei 575ºC 2 Stunden lang wärmebehandelt.
  • Beispiel 4
  • Ein eisenhaltiges Pulver mit einer Zusammensetzung innerhalb der Bereiche 0,3- 0,5 C, 0,8-1,2 Si, 0,1-0,5 Mn, 4,5-5,5 Cr, 1,2-1,8 Mo, 0,9-1,5 V, andere max. 1,0 wurde mit Graphitpulver gemischt, um einen endgültigen Kohlenstoffgehalt von 1,0 Gew.-% zu erreichen. Dazu wurde 1,0 Gew.-% eines Schmierwachses hinzugegeben, um als Schmiermittel beim Pressen und für die Form zu wirken. Die Pulver wurde dann zu Ventilsitz-Einsätzen wie bei Beispiel 3 verarbeitet.
  • Die gepreßten Grünlinge wurden dann mit Preßlingen aus Kupfer-Infiltrierungspulver gestapelt, die jeder 20 % des Gewichtes des Grünlings Wogen. Die Gegenstände wurden dann gleichzeitig gesintert und in einer Wasserstoff- und Stickstoff- Atmosphäre bei 1.100ºC 30 Minuten lang infiltriert. Diese Gegenstände wurden 20 Minuten lang bei -120ºC tieftemperaturbehandelt und Probestücke wurden schließlich in Luft bei 575ºC 2 Stunden lang wärmebehandelt.
  • Daten für mechanischen Eigenschaften der Probestücke aus den oben angegebenen Beispielen 3 und 4 sind in den untenstehenden Tabellen 2, 3 und 4 aufgeführt, während Tabelle 5 die Wärmeleitfähigkeit der Werkstoffe bei verschiedenen Temperaturen zeigt. TABELLE 2 Warmhärte (HR30N) Temperatur (ºC) Beispiel TABELLE 3 Elastizitätsmodul (GPa) Temperatur (ºC) Beispiel TABELLE 4 0.2 % Prüfspannung (MPa) Temperatur (ºC) Beispiel TABELLE 5 Wärmeleitfähigkeit (W/m/ºK) Temperatur (ºC) Beispiel
  • Bearbeitete Ventilsitz-Einsätze, die mit den für die oben genannten Beispiele 3 und 4 verwendeten Verfahren hergestellt wurden, wurden in die Auslaßstellen des Zylinders 2 und der Zylinder 1 bzw. 3 eines 1,8 Liter-Vierzylinder-Fahrzeugmotors eingesetzt. Ein Ventilsitz-Einsatz aus einem nicht-infiltrierten Werkstoff wurde in Zylinder 4 zum Vergleich eingesetzt. Der Motor wurde durchgehend 180 Stunden lang bei 6.000 rpm. (U/min) bei Vollast mit bleifreiem Benzin betrieben.
  • Nach Beendigung des Testes wurde der Verschleiß sowohl an den Ventilsitz-Einsätzen als auch an den Ventilen gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 6 angegeben, die den Gesamtverschleiß Ventil/Ventilsitz (um) nach 180 5 Stunden Dauertest bei 6.000 rpm. (U/min) zeigt. TABELLE 6 Zylinder Nummer Gesamt-Verschleiß Beispiel nicht-infiltrierter Werkstoff
  • Die Anforderung des Motorherstellers für einen solchen Test ist, daß der Gesamtverschleiß Ventil/Ventilsitz 300 pm nicht überschreiten sollte.
  • Bearbeitete Ventilsitz-Einsätze, die mit der für das obenstehende Beispiel 4 verwendeten Methode hergestellt wurden, wurden sowohl in die Einlaß- als auch in die Auslaßstelle eines turbogeladenen IDI-Fahrzeugdieselmotors neben auf Schnellarbeitsstahlpulver basierenden Ventilsitz-Einsätzen der Original-Ausrüstung eingesetzt. Der Motor lief 100 Stunden lang gemäß einem Dauerzyklus mit einer Maximaldrehzahl von 4300 rpm. (U/min) bei Vollast.
  • Nach Abschluß des Testes wurde der Verschleiß sowohl an den Ventilsitz-Einsätzen als auch an den Ventilen gemessen. Die Verschleißergebnisse für den Werkstoff aus Beispiel 4 werden mit den Ventilsitz-Einsätzen der Original-Ausrüstung in der untenstehenden Tabelle 7 verglichen, die den mittleren Gesamtverschleiß Ventil/Ventilsitz-Einsatz nach 100 Stunden zyklischem Dauertest zeigt (um). TABELLE 7 Einlaß Auslaß Werkstoff Verschleiß (um) Beispiel OA-Werkstoff

Claims (12)

1. Gesinterter eisenhaltiger Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß seine Zusammensetzung, in Gew.-% ausgedrückt, innerhalb der folgenden Bereiche liegt: 0,7-1,3 C, 0,3-1,3 Si, 1,9-5,3 Cr, 0,5-1,8 Mo, 0,1-1,5 V, max. 0,6 Mn, Rest, von zufälligen Verunreinigung abgesehen, Fe.
2. Werkstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 1 bis 6 Gew.-% Kupfer, das zu Lasten des Anteils des Restelementes Fe beigemengt ist.
3. Werkstoff nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch bis zu 1,0 Gew.-% Schwefel, der zu Lasten des Anteils des Restelementes Fe beigemengt ist.
4. Werkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch bis zu 5 Gew.-% Metallsulfid.
5. Verfahren zur Herstellung eines Ventilsitz-Einsatzes, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt: Mischen eines Pulvers für Werkzeugstahl für Warmarbeit, das die Zusammensetzung 0,3-0,7 C, 0,8-1,20 Si, 4,5-5,5 Cr, 1,2-1,8 Mo, 0,3-1,5 V, 0,1-0,6 Mn, Rest Fe aufweist, mit Graphitpulver und mit bis zu 60 Gew.-% Eisen oder niedriglegiertem Eisenpulver zum Erhalt einer Zusammensetzung nach Anspruch 1, ferner Pressen eines Ventilsitz-Einsatzes und Sintern des gepreßten Grünlings.
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Beimischens von 1 bis 6 Gew.-% Kupfer.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Beimischens von bis zu 1,0 Gew.-% Schwefel.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Beimischens von bis zu 5 Gew.-% Metallsulfid.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5, 7 oder 8, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Infiltrierens des Ventilsitz-Einsatzes mit einem auf Kupfer basierenden Werkstoff.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt einer Tieftemperaturbehandlung für den Ventilsitz-Einsatz.
11. Ventilsitz-Einsatz, gekennzeichnet durch eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
12. Ventilsitz-Einsatz, gekennzeichnet durch seine Herstellung nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10.
DE69010125T 1989-09-20 1990-08-14 Gesinterte Materialien. Expired - Lifetime DE69010125T2 (de)

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