DE976795C - Graugusslegierung fuer Kolbenringe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Graugußlegierung für Kolbenringe.

Es ist bekannt, Graugußkolbenringe mit V und Ti zu legieren, so z. B. mit 0,15 V und 0,16 Ti oder mit 0,10 V und 0,15 Ti. Ferner ist es auch bekannt, Graugußkolbenringe mit Cu zu legieren, so z. B. mit etwa 0,6 Cu. V und Ti in der Legierung sollen den Verschleißwiderstand, Cu das Laufverhalten sowie die Laufspiegelbildung und alle drei genannten Elemente die Festigkeitseigenschaften verbessern.

Es ist schließlich auch bekannt, daß mit Cu allein legierter Grauguß einen sehr schlechten Verschleißwiderstand ergibt, der sich jedoch wesentlich verbessert, wenn gleichzeitig auch ein karbidbildendes Element, wie Cr, Mo oder V, zugesetzt wird.

In keinem Fall sind jedoch Angaben bekanntgeworden, wo Graugußkolbenringe mit den drei Elementen V, Ti und Cu gleichzeitig legiert wurden; auch erscheinen nirgends bestimmte Grenzen für die Höhe der Legierungsanteile oder für deren gegenseitiges Verhältnis festgelegt.

Wie aber Beobachtungen ergeben haben, ist die bei gleichzeitigem Zulegieren der drei Elemente V, Ti und Cu erreichte Summenwirkung eine andere, als sie aus den Teilwirkungen der einzelnen zulegierten gleichen Elemente zu erwarten wäre. Gerade durch das gleichzeitige Legieren mit V, Ti und Cu in bestimmten gegenseitigen Gewichtsverhältnissen und innerhalb gewisser Grenzen lassen sich Graugußwerkstoffe herstellen, die sich durch ein besonders günstiges Verhalten gegenüber den an

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den Kolbenringen von Verbrennungsmotoren auftretenden kombinierten Verschleiß- und Korrosionsbeanspruchungen auszeichnen.

Zweckmäßig beträgt der Titangehalt der erfindungsgemäß verwendeten Graugußlegierung Ve bis V2 des Vanadingehalts und der Kupfergehalt das 3- bis sfache des Vanadingehalts.

Der Gehalt an Vanadin soll mindestens 0,15% und höchstens 0,45 % in dem Werkstoff betragen. Zweckmäßig wählt man den Gehalt an V zu ungefähr 0,3%.

Je nach den Abmessungen der Kolbenringe und nach der im Einzelfall vorliegenden Höhe der in den Ringen auftretenden mechanischen Beanspruchungen, der zu erwartenden Verschleißbeanspruchung, den Betriebstemperaturen und den vorliegenden Bedingungen für korrodierende Angriffe haben sich z. B. insbesondere folgende Legierungen bewährt :

i.V= 0,15%

Ti = 0,06 bis 0,08% Cu = 0,60 bis o,8oVo

2.V =

Ti =
Cu =

0,25 Vo

0,06 bis 0,12%

0,75 bis 1,00%

3-V= 0,35 Vo

Ti = o,i2 bis o,i6°/o Cu = i,oobis 1,25 Vo

Der Rest bei sämtlichen drei Beispielen besteht aus Eisen mit den für Grauguß üblichen Gehalten an Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel.

Auch kleine Mengen von Antimon können in der Legierung enthalten sein.

Man erhält dabei Ringe mit nicht nur kleinem Verschleiß, sondern auch mit höheren Festigkeitswerten, sowie insbesondere mit hoher Schwin- gungsfestigkeit, auch bei hoher Betrieb sr ingspannung.

Das Halbzeug für die Ringe, das die oben angegebene Zusammensetzung hat, eignet sich auf Grund seiner hohen Festigkeitswerte und guten Spannungsverhältnisse besonders gut als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Kolbenringen mit verchromten Gleitflächen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Die Verwendung von Graugußlegierungen mit ο, ι S bis 0,45 VoV, Ve bis V2 des Vanadingehaltes Ti und mit dem 3- bis sfachen des Vanadingehaltes Cu, Rest Eisen mit den für Grauguß üblichen Gehalten an Kohlenstoff, Mangan, Silizium, Phosphor und Schwefel, als Werkstoff für die Herstellung von Kolbenringen für Kolben-, insbesondere Verbrennungskraftmaschinen.

2. Verwendung einer Graugußlegierung der im Anspruch 1 gekennzeichneten Zusammensetzung, die jedoch 0,15 bis 0,6% Phosphor enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.

3. Verwendung einer im Anspruch 1 oder 2 gekennzeichneten Graugußlegierung als Werkstoff für Kolbenringe mit durch Wärmebehandlung erzielten höheren Festigkeitswerten.

4. Verwendung einer im Anspruch 1 bis 3 gekennzeichneten Graugußlegierung als Werkstoff für Kolbenringe mit verchromten Gleitflächen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Britische Patentschrift Nr. 507 225; schweizerische Patentschrift Nr. 169573; französische Patentschriften Nr. 755 817, 673,47 659;

,»Gußeisen«, von Piwowarsky, 1951, S. 778, 780,795,796 und 988;

Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 1934, S. 245, und 1944, S. 180 bis 184;

Zeitschrift »Die Gießerei«, 1933, Heft 7/8, S. 62;

Zeitschrift »Foundry Trade Journal«, 62, 1940, S. 203;

Zeitschrift »Iron Age«, Bd. 145,, 1940, S. 19 bis 22;

Zeitschrift »Metals and Alloys«, 1940, S. 158/ 159, 164/165;

»Cast Metals Handbook«, 1944, S. 570;

»Alloy Cast Iron Handbook«, 1939/44, S. 252 und 255.

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