Sinterwerkstoff auf Kupferbasis, dessen Verwendung sowie Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus dem Sinterwerkstoff

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen gegen Wärme und mechanische Beanspruchung, insbesondere Stoß und Reibung, beständigen, aus einem Grundmetallpulver hergestellten Sinterwerkstoff zur Herstellung von Formteilen. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung des eingangs genannten Sinterwerkstoffes sowie ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus dem Sinterwerkstoff.

[0002] Aus einem derartigen Sinterwerkstoff werden beispielsweise Formteile für Maschinen hergestellt, die heißen Gasen oder Gasgemischen, wie Verbrennungsgasen, ausgesetzt sind. Dies trifft für Teile von Kolbenmaschinen zu, beispielsweise Ventilsitzringe.

[0003] Aus der DE-PS 21 14 160 ist ein Sinterwerkstoff bekannt, der aus einem Eisenbasiswerkstoff besteht, dem Kohlenstoff und Blei sowie andere Legierungsbestandteile zugesetzt sind. Dieser Sinterwerkstoff soll gegenüber vorbekannten eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit besitzen. Warm- und Erosionsfestigkeit der aus dem Sinterwerkstoff hergestellten Ventilsitzringe sollen ebenfalls erhöht sein. Der Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit sowie der Erosionsfestigkeit sind aber dadurch verhältnismäßig niedrige Grenzen gesetzt, daß der Basiswerkstoff ein Eisenbasiswerkstoff ist.

[0004] Ein anderer Sinterwerkstoff zur Fertigung von Ventilsitzringen ist aus der JP-A-50 153 706 bekannt. Dieser Sinterwerkstoff setzt sich zum einen aus einer Eisenbasismischung als Hartphase und zum anderen auf einem Grundmetallpulver zusammen, das aus einer Mischung aus Kupfer- und Kobaltpulver besteht. Der Sinterwerkstoff weist zwar eine verbesserte Wärme- und Abriebfestigkeit bei höheren Temperaturen auf, jedoch sind auch hier wegen des hohen Anteils des Eisenbasiswerkstoffs (bis zu 60 Gewichtsprozenten) der Wärmeleitfähigkeit Grenzen gesetzt. Auch bei diesem Sinterwerkstoff kann es daher zu unerwünschten Ablagerungen und Verkrustungen insbesondere im Bereich der Hohlkehle des Ventiltellers kommen. Ferner besteht ein Nachteil darin, daß zur Herstellung des Sinterwerkstoffs reines Kobaltpulver verwendet wird, das als krebserregend gilt.

[0005] Ein Ventilsitzring für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine ist aus der DE-OS 35 28 526 bekannt. Dort ist der Ventilsitz aus zwei Ringen gebildet, von denen der an der Sitzfläche des Ventils angeordnete innere Ventilring aus einem warmfesten, nicht pulvermetallurgisch hergestellten Werkstoff hoher Härte besteht, während der im Sitz angeordnete äußere Sitzring aus einem gut wärmeleitfähigen, ebenfalls nicht pulvermetallurgisch hergestellten Werkstoff gefertigt ist. Es ist aber zu beachten, daß die größte Wärme im Bereich der Sitzfläche des Ventils und damit den inneren Ventilringes auftritt. Von dort soll sie zunächst durch den inneren Ventilring und dann durch den äußeren Sitzring abgeleitet werden. Hierfür eignet sich der für den inneren Ventilring vorgesehene warmfeste Werkstoff hoher Häre nur begrenzt, da er lediglich eine übliche Wärmeleitfähigkeit besitzt.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sinterwerkstoff zu schaffen, dessen Beständigkeit gegen Wärme und mechanische Beanspruchung, wie Stoß und Reibung, wesentlich größer ist als diejenige bekannter Sinterwerkstoffe. Dabei liegt der Erfindung die besondere Aufgabe zugrunde, einen Sinterwerkstoff zu schaffen, der sich zur Fertigung von Ventilsitzringen eignet.

[0007] Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sich der Sinterwerkstoff aus einem Grundmetallpulver und einer Hartphase zusammensetzt, wobei das Grundmetallpulver aus einem Kupferanteil von 70 bis 100 Gewichtsprozenten und einem Legierungsanteil von 0 bis 30 Gewichtsprozenten Chrom und/oder Eisen und/oder Mangan und/oder Nickel und/oder Wolfram und/oder Kohlenstoff besteht, daß die Hartphase aus einem hochlegierten Zusatzmetallpulver auf Kobalt-Basis besteht, daß sich aus Chrom und/oder Nickel und/oder Wolfram und/oder Kohlenstoff, Rest Kobalt zusammensetzt, wobei der Anteil der Hartphase im Sinterwerkstoff höchstens 30 Gewichtsprozent beträgt.

[0008] Dieser Sinterwerkstoff weist - wie auch bekannte Sinterwerkstoffe - zusätzlich die herstellungsbedingten Verunreinigungen auf.

[0009] Gegenüber Sinterwerkstoffen auf Eisenbasis besitzt der Sinterwerkstoff gemäß der Erfindung eine um ein Vielfaches höhere Wärmeleitfähigkeit. Dies hat zur Folge, daß bei mechanischer Beanspruchung, wie Stoß und/oder Reibung, unter erhöhter Wärme diese wesentlich besser abgeleitet werden kann. Bei entsprechenden Temperaturen und Gasen oder Gasgemischen, wie Verbrennungsgasen, entstehen Oxide, die eine Schmierwirkung entwickeln. Hieraus folgt die Beständigkeit des Sinterwerkstoffes gegen mechanische Beanspruchung, beispielsweise bei unmittelbarem Kontakt von Metall auf Metall ohne Zugabe von Schmierstoff. Ein oder mehrere Oxide bilden eine Schmierschicht, die sicher verhindert, daß der Sinterwerkstoff bei unmittelbarem Kontakt mit einem anderen metallischen Werkstoff kurzzeitig und örtlich begrenzt verschweißt. Der Sinterwerkstoff gemäß der Erfindung besitzt also die Eigenschaft einer sich jederzeit spontan erneuernden Selbstschmierung.

[0010] Diese Wirkung wird zum einen durch den Kupferbasiswerkstoff erreicht, der gegenüber anderen metallischen Werkstoffen sowohl eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt als auch Oxide mit ausreichender Trenn- und Schmierwirkung bildet. Hinzu kommen ein oder mehrere Legierungsanteile, die ebenfalls bei Wärme Oxide bilden. Die Wärmeverhältnisse können gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung denjenigen entsprechen, wie sie in den Brennräumen von Brennkraftmaschinen, insbesondere Verbrennungsmotoren, vorherrschen. Der Sinterwerkstoff gemäß der Erfindung besitzt dann einen besonders niedrigen Reibungskoeffizienten. Obwohl es sich um einen verhältnismäßig weichen Sinterwerkstoff handelt, besitzt der Sinterwerkstoff aufgrund seiner übrigen Eigenschaften eine erhebliche Verschleißfestigkeit. Er kann dadurch höheren mechanischen Beanspruchungen bei höherer Wärme nachhaltiger widerstehen als bekannte Sinterwerkstoffe auf Eisenbasis, die eine größere Härte besitzen.

[0011] Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferanteil 95 bis 100 Gewichtsprozente und der Legierungsanteil 5 bis 0 Gewichtsprozente beträgt. Der Anteil an herstellungsbedingten Verunreinigungen kann gemäß der Erfindung höchstens 0,5 Gewichtsprozente betragen, die maximale Partikelgröße etwa 150 µm und die mittlere Partikelgröße etwa 45 bis 60 µm.

[0012] In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Anteil der Hartphase aber auch so reduziert werden, daß er höchstens 10 Gewichtsprozente betragt. Der Anteil der Hartphase von höchstens 30 bzw. 10 Gewichtsprozenten bezieht sich auf die Summe von Grundmetallpulver und Zusatzmetallpulver. Daraus folgt, daß der Kupferanteil und der Legierungsanteil im Grundmetallpulver entsprechend kleinere Anteile an der Summe aus Grundmetallpulver und Zusatzmetallpulver ausmachen. Wenn gemäß der Erfindung pulvermetallurgische Verfahren angewandt werden, können dadurch Gefüge erzeugt werden, bei denen in eine hochwärmeleitfähige Grundmasse mehr oder weniger fein verteilt verschleißmindernde Gefügebestandteile eingebettet sind.

[0013] In Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Zusammensetzung der Hartphase in Gewichtsprozenten: 24 bis 28 Chrom, 21 bis 25 Nickel, 10 bis 14 Wolfram, 1,5 bis 2,0 Kohlenstoff, Rest Kobalt. Die Hartphase kann gemäß der Erfindung auch folgende Zusammensetzung haben: 28 bis 32 Chrom, 5 bis 10 Wolfram, 0,3 bis 2,5 Kohlenstoff, Rest Kobalt. Bei beiden vorstehenden Zusammensetzungen der Hartphase kann das Grundmetallpulver ein reines, unlegiertes Kupferpulver sein. Dann wird die Grundmasse während des Sinterns durch Diffusion mit Kobalt auflegiert.

[0014] Der Sinterwerkstoff als solcher und seine verschiedenen Ausgestaltungen können gemäß der Erfindung zur Herstellung von wärme- und/oder verschleißbeständigen Formteilen verwandt werden, die heißen Gasen oder Gasgemischen ausgesetzt sind, beispielsweise Verbrennungsgasen. In Ausgestaltung der Erfindung kann es sich dabei um Dichtungs-, Führungs-, Lager- oder Ventilelemente handeln. Diese werden als Teile von Maschinen, wie Kolbenmaschinen und deren Zusatzaggregaten, eingesetzt. Ebenso ist eine Verwendung bei Turboladern oder Abgas- und Abgasrückführungssystemen möglich.

[0015] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der Sinterwerkstoff zur Herstellung von Ventilsitzen für Brennkraftmaschinen, insbesondere Ventilsitzringen für Verbrennungsmotoren, verwandt werden. Aus dem Sinterwerkstoff oder seinen unterschiedlichen Ausgestaltungen hergestellte Ventilsitzringe sind in der Lage, die durch die Verbrennung entwickelte Wärme gut abzuleiten. Dies bietet die Möglichkeit, daß die Verbrennung bei höheren Temperaturen als bisher erfolgen kann. Dadurch wird der Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors erhöht.

[0016] Die Wärme wird von der äußerst heißen Sitzfläche des Ventils über den Ventilsitzring abgeführt. Dadurch ist es möglich, das Ventil aus einem weniger warmfesten und damit preiswerteren Werkstoff herzustellen als bekannte Ventile. Alternativ wird die Möglichkeit gegeben, beim Einsatz bekannter Werkstoffe für das Ventil höhere Verbrennungstemperaturen zu realisieren, ohne daß das Ventil Schaden leidet.

[0017] Die Oxide gemäß dem Sinterwerkstoff der Erfindung erzeugen die eingangs beschriebene Trenn- und Schmierwirkung. Hierdurch wird der Verschleiß niedrig gehalten. Demgegenüber werden bekannte Ventilsitzringe zur Verminderung des Verschleißes aus einem Werkstoff hoher Härte hergestellt. Damit das bekannte Ventil nun seinerseits nicht in der Berührungsfläche übermäßigem Verschleiß unterliegt, wird der bekannte harte Ventilsitzring mit einem Ventil gepaart, das im Bereich des bekannten Ventilsitzes aufwendig mit einer hochharten Schutzschicht gepanzert ist. Bekannte warmfeste Werkstoffe hoher Härte weisen eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf und stellen eine Barriere für den Wärmefluß vom Ventil zum Ventilsitzring dar.

[0018] Dieser Nachteil wird durch einen Ventilsitzring gemäß der Erfindung beseitigt. Obwohl der Sinterwerkstoff gemäß der Erfindung verhältnismäßig weich ist, ist die Verschleißfestigkeit des daraus hergestellten Ventilringes höher. Der Grund hierfür liegt auch darin, daß die durch die Oxide auf dem Ventilsitzring gebildete Schicht eine Trenn- und Schmiereigenschaft entwickelt.

[0019] Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Sinterwerkstoff zur Herstellung von Ventilsitzen für Brennkraftmaschinen mit einem im Sitz anzuordnenden Sitzring und einem an der Sitzfläche des Ventils anzuordnenden Ventilring verwandt wird, muß jedenfalls der an der Sitzfläche des Ventils anzuordnende Ventilring aus dem Sinterwerkstoff gemäß der Erfindung bestehen. Dieser bevorzugten Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die besondere Wärme des Ventils am besten dann abgeführt werden kann, wenn zumindest der an der Sitzfläche des Ventils angeordnete Ventilring eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Dagegen würde die Wärmeableitung vom Ventil nur in geringerem Maße möglich sein, wenn der im Sitz anzuordnende Sitzring eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufwiese als der an der Sitzfläche des Ventils anzuordnende Ventilring.

[0020] Für die Herstellung von Ventilsitzringen kann gemäß der Erfindung jede der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen des Sinterwerkstoffes verwandt werden. Zur Herstellung von wärme- und verschleißfesten Formteilen, insbesondere Ventilsitzringen, unter Verwendung eines Sinterwerkstoffes gemäß der Erfindung wird dem Metallpulver als Grundpulver neben dem Gleitmittel das hochlegierte, metallische Zusatzpulver als Hartphase beigemischt, die Mischung zu einem Formkörper verpreßt und bei etwa 1000° C in Schutzgasatmosphäre gesintert.

[0021] Bei dem Gleitmittel handelt es sich um ein bekanntes Preßhilfsmittel. Dieses wird den Metallpulvern oder Metallpulvermischungen zur Verbesserung der Verpreßbarkeit in Gehalten von 0,5 bis 1 Gewichtsprozenten zugemischt. Vor dem eigentlichen Sinterprozeß wird das Gleitmittel bei Temperaturen von etwa 400° C rückstandsfrei zersetzt und ausgetrieben. Nach dem Sintern ist das Gleitmittel im Sinterwerkstoff nicht mehr nachweisbar. Daher hat die Art und Menge des zugemischten Gleitmittels keinen Einfluß auf die Eigenschaft des Sinterwerkstoffes. Als Gleitmittel wird beispielsweise Zinkstearat verwandt.

[0022] Mit dem Sinterwerkstoff gemäß der Erfindung können Gefüge erzeugt werden, bei denen in eine hochwärmeleitfähige Grundmasse aus der Legierung mehr oder weniger fein verteilt verschleißmindernde Gefügebestandteile eingebettet sind. Die Anwendung pulvermetallurgischer Verfahren zur Herstellung von Formteilen, insbesondere Ventilsitzringen, eröffnet nicht nur die Möglichkeit, die Verschleißfestigkeit der Teile zu erhöhen. Sie bietet auch den Vorteil einer besonders kostengünstigen Herstellung, da es auf diesem Wege möglich ist, den Ringrohling preiswert weitestgehend vorzuformen, der dann keiner oder nur noch geringer Nachbearbeitung bedarf. Das Verpressen kann in koaxialer Preßtechnik erfolgen, und bei Bedarf können die Formteile nach dem Sintern kalibriert werden.

[0023] Der Einsatz von Ventilsitzringen gemäß der Erfindung führt zu der beschriebenen höheren Wärmeableitung von dem Ventil. Dies hat zur Folge, daß das Ventil weniger heiß wird. Dadurch entstehen in der Hohlkehle des Einlaßventiles keine Ablagerungen, die bei der Verwendung bekannter Ventilsitzringe festgestellt werden müssen. Dort sind Ablagerungen die Folge einer vorzeitigen, unkontrollierten Verbrennung des Benzin-Luftgemisches im Bereich der durch Hitzestau sehr heißen Hohlkehle des Ventiltellers. Der Einsatz eines Ventilsitzringes gemäß der Erfindung vermeidet eine derartige Verkokung mit unerwünschten Ablagerungen. Die Temperatur des Ventils liegt dann nämlich unterhalb der für das Auftreten der Verkokung erforderlichen Mindesttemperatur.

[0024] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von die Erfindung nicht beschränkenden Ausführungsbeispielen, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen

Fig. 1

schematisch ein Gefügebild eines pulvermetallurgisch hergestellten grob-zweiphasigen Sinterwerkstoffes gemäß der Erfindung,

Fig. 2

ein reales Gefügebild eines Sinterwerkstoffes gemäß Fig. 1 als Schliffbild bei 125facher Vergrößerung

Fig. 3

einen Ventilsitz mit einem Ventilsitzring als Teilschnitt durch einen Zylinderkopf und

Fig. 4

einen Ventilsitz gemäß der Erfindung mit einem Sitzring und einem Ventilring als Teilschnitt durch einen Zylinderkopf.

[0025] Bei dem grob-zweiphasigen Sinterwerkstoff gemäß Fig. 1 sind verschleißmindernde Gefügebestandteile, nämlich eine Hartphase 11, mehr oder weniger fein verteilt in eine Grundmasse, nämlich einen Kupferbasiswerkstoff 12, eingebettet. Dabei hat die Hartphase 11 vorzugsweise eine der vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen. Dabei beträgt der Anteil der Hartphase 11 höchstens 30 Gewichtsprozente, während derjenige des Kupferbasiswerkstoffes 12 mindestens 70 Gesichtsprozente beträgt.

[0026] Fig. 3 zeigt einen Zylinderkopf 22 eines Verbrennungsmotors, in dem sich ein Kanal 14 befindet. Der Kanal 14 weist in seinem unteren Bereich einen Sitz 15 auf. In dem Sitz 15 ist lediglich ein einziger Ventilsitzring 21 angeordnet, der aus dem Sinterwerkstoff gemäß der Erfindung besteht. Ein Ventil 18 befindet sich in der dargestellten Offenstellung mit seiner an einem Ventilteller 19 ausgebildeten Sitzfläche 20 im Abstand von dem Ventilsitzring 21.

[0027] Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt durch den Zylinderkopf 22 eines Verbrennungsmotors. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist in dem Sitz 15 ein Sitzring 16 angeordnet, der mit einem Ventilring 17 verbunden ist. Sowohl der Sitzring 16 als auch der Ventilring 17 bestehen aus dem Sinterwerkstoff gemäß der Erfindung.

[0028] Die Eigenschaften des Sinterwerkstoffes gemäß der Erfindung und seine Verwendung vorzugsweise für Ventilsitzringe ermöglichen einen Einsatz bei hoher Belastung. Diese kann beispielsweise an Einlaßventilen von Dieselmotoren mit Turboaufladung oder auch an Auslaßventilen von Ottomotoren bei Verwendung bleifreien Kraftstoffes auftreten. Je nach Ausgestaltung der Erfindung kann die erforderliche Lebensdauer der Ventile erreicht werden, ohne daß es notwendig ist, die Ventilteller in der Sitzfläche besonders zu panzern. Der Verschleiß am Ventilsitzring und an dem zugeordneten Ventilteller wird sogar vermindert.

Ansprüche

1. Gegen Wärme und mechanische Beanspruchung, insbesondere Stoß und Reibung, beständiger, aus einem Grundmetallpulver und einer Hartphase hergestellter Sinterwerkstoff zur Herstellung von Formteilen, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmetallpulver aus einem Kupferanteil von 70 bis 100 Gewichtsprozenten und einem Legierungsanteil von 0 bis 30 Gewichtsprozenten Chrom und/oder Eisen und/oder Mangan und/oder Nickel und/oder Wolfram und/oder Kohlenstoff besteht, daß die Hartphase aus einem hochlegierten Zusatzmetallpulver auf Kobalt-Basis besteht, deren Anteil im Sinterwerkstoff höchstens 30 Gewichtsprozent beträgt und sich aus Chrom und/oder Nickel und/oder Wolfram und/oder Kohlenstoff, Rest Kobalt zusammensetzt.

2. Sinterwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferanteil 95 bis 100 Gewichtsprozente und der Legierungsanteil 5 bis 0 Gewichtsprozente des Grundmetallpulvers beträgt.

3. Sinterwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Hartphase im Sinterwerkstoff höchstens 10 Gewichtsprozente beträgt.

4. Sinterwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung der Hartphase in Gewichtsprozenten: 24 bis 28 % Chrom, 21 bis 25 % Nickel, 10 bis 14 % Wolfram, 1,5 bis 2,0% Kohlenstoff, Rest Kobalt.

5. Sinterwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung der Hartphase in Gewichtsprozenten: 28 bis 32 % Chrom, 5 bis 10 % Wolfram, o,3 bis 2,5 % Kohlenstoff, Rest Kobalt.

6. Sinterwerkstoff nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmetallpulver ein reines unlegiertes Kupferpulver ist.

7. Verwendung eines Sinterwerkstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung von wärme- und/oder verschleißbeständigen Formteilen, die heißen Gasen oder Gasgemischen ausgesetzt sind, beispielsweise Verbrennungsgasen.

8. Verwendung eines Sinterwerkstoffes nach Anspruch 7 zur Herstellung von Dichtungs-, Führungs-, Lager- und Ventilelementen.

9. Verwendung eines Sinterwerkstoffes nach Anspruch 8 zur Herstellung von Ventilsitzen für Brennkraftmaschinen, insbesondere Ventilsitzringen für Verbrennungsmotoren.

10. Verwendung eines Sinterwerkstoffes nach Anspruch 9 zur Herstellung von Ventilsitzen für Brennkraftmaschinen mit einem im Sitz anzuordnenden Sitzring und einem an der Sitzfläche des Ventils anzuordnenden Ventilring und zwar zumindest für den Ventilring.

Claims

1. A sintered material for the production of shaped parts, which material is resistant to heat and mechanical stress, in particular impact and friction, and is produced from a base metal powder and a hard phase, characterised in that the base metal powder has a copper content of 70 to 100 percent by weight and an alloy content of 0 to 30 percent by weight chromium and/or iron and/or manganese and/or nickel and/or tungsten and/or carbon, that the hard phase consists of a high-alloy added metal powder on the basis of cobalt, the content of which in the sintered material is at least 30 percent by weight, and which is composed of chromium and/or nickel and/or tungsten and/or carbon, remainder cobalt.

2. A sintered material according to Claim 1, characterised in that the copper content is 95 to 100 percent by weight and the alloy content is 5 to 0 percent by weight of the base metal powder.

3. A sintered material according to Claim 1 or 2, characterised in that the content of the hard phase in the sintered material is at most 10 percent by weight.

4. A sintered material according to one of Claims 1 to 3, characterised by the following composition of the hard phase in percent by weight: 24 to 28% chromium, 21 to 25% nickel, 10 to 14% tungsten, 1.5 to 2.0% carbon, remainder cobalt.

5. A sintered material according to one of Claims 1 to 3, characterised by the following composition of the hard phase in percent by weight: 28 to 32% chromium, 5 to 10% tungsten, 0.3 to 2.5% carbon, remainder cobalt.

6. A sintered material according to Claim 4 or 5, characterised in that the base metal powder is a pure, unalloyed copper powder.

7. The use of a sintered material according to one of Claims 1 to 6 for the production of heat-resistant and/or wear-resistant shaped parts which are exposed to hot gases or gas mixtures, for instance combustion gases.

8. The use of a sintered material according to Claim 7 for the production of sealing, guidance, bearing and valve elements.

9. The use of a sintered material according to Claim 8 for the production of valve seats for internal combustion engines, in particular valve seat rings for combustion engines.

10. The use of a sintered material according to Claim 9 for the production of valve seats for internal combustion engines with a seat ring to be located in the seat and a valve ring to be located on the seat surface of the valve, namely at least for the valve ring.

Revendications

1. Matériau de frittage résistant à la chaleur et aux sollicitations mécaniques, en particulier aux chocs et au frottement, fabriqué à partir d'une poudre de métal de base et d'une phase dure, et destiné à la préparation de pièces, caractérisé en ce que la poudre de métal de base est constituée d'une proportion de cuivre de 70 à 100 % en poids et d'une proportion d'alliage de 0 à 30 % en poids de chrome et/ou de fer et/ou de manganèse et/ou de nickel et/ou de tungstène et/ou de carbone, en ce que la phase dure est constituée d'une poudre de métal d'addition fortement alliée à base de cobalt, dont la proportion dans le matériau de frittage est au maximum égale à 30 % en poids et se compose de chrome et/ou de nickel et/ou de tungstène et/ou de carbone, le reste étant du cobalt.

2. Matériau de frittage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion de cuivre est comprise entre 95 et 100 % en poids et la proportion d'alliage entre 5 et 0 % en poids de la poudre de métal de base.

3. Matériau de frittage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la proportion de la phase dure dans le matériau de frittage est au plus égale à 10 % en poids.

4. Matériau de frittage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la composition de la phase dure, en pourcentages en poids, est la suivante : 24 à 28 % de chrome, 21 à 25 % de nickel, 10 à 14 % de tungstène, 1,5 à 2,0 % de carbone, le reste étant du cobalt.

5. Matériau de frittage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la composition de la phase dure en pourcentages en poids est la suivante : 28 à 32 % de chrome, 5 à 10 % de tungstène, 0,3 à 2,5 % de carbone, le reste étant du cobalt.

6. Matériau de frittage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la poudre de métal de base est une poudre de cuivre pur non allié.

7. Utilisation d'un matériau de frittage selon l'une des revendications 1 à 6 pour fabriquer des pièces résistantes aux températures élevées et/ou à l'usure, ces pièces étant exposées à des gaz ou à des mélanges de gaz chauds, par exemple à des gaz de combustion.

8. Utilisation d'un matériau de frittage selon la revendication 7 pour fabriquer des éléments d'étanchéité, de guidage, de palier ou de soupape.

9. Utilisation d'un matériau de frittage selon la revendication 8 pour fabriquer des sièges de soupapes pour moteurs, en particulier des sièges de soupapes rapportés pour moteurs à combustion interne.

10. Utilisation d'un matériau de frittage selon la revendication 9 pour fabriquer des sièges de soupapes pour moteurs, possédant un anneau de siège prévu pour être disposé dans le siège et un anneau de soupape prévu pour être disposé contre la surface d'appui de la soupape, à savoir au moins pour l'anneau de soupape.

Zeichnung