SE514167C2 - Metal matrix composite material especially intended for piston rings - Google Patents

Metal matrix composite material especially intended for piston rings

Info

Publication number
SE514167C2
SE514167C2 SE9901593A SE9901593A SE514167C2 SE 514167 C2 SE514167 C2 SE 514167C2 SE 9901593 A SE9901593 A SE 9901593A SE 9901593 A SE9901593 A SE 9901593A SE 514167 C2 SE514167 C2 SE 514167C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
weight
powder
ceramic
metal matrix
matrix composite
Prior art date
Application number
SE9901593A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9901593D0 (en
SE9901593L (en
Inventor
Mehdi Aram
Hans Sunden
Original Assignee
Daros Holding Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daros Holding Ab filed Critical Daros Holding Ab
Priority to SE9901593A priority Critical patent/SE514167C2/en
Publication of SE9901593D0 publication Critical patent/SE9901593D0/en
Priority to EP00925843A priority patent/EP1206586A1/en
Priority to JP2000615419A priority patent/JP2002543287A/en
Priority to AU44470/00A priority patent/AU4447000A/en
Priority to PCT/SE2000/000845 priority patent/WO2000066797A1/en
Publication of SE9901593L publication Critical patent/SE9901593L/en
Publication of SE514167C2 publication Critical patent/SE514167C2/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0292—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with more than 5% preformed carbides, nitrides or borides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/36—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.7% by weight of carbon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/26—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2241/00—Treatments in a special environment
    • C21D2241/01—Treatments in a special environment under pressure
    • C21D2241/02—Hot isostatic pressing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/40—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to a metal matrix-composite material intended particularly for piston rings, said material being produced by mixing two different powder materials and transformation of said powders into an essentially compact material by means of a pressure and heat treatment, characterised in that one of said powders is a metal powder and the other one a ceramics powder, the finished transformed material at least partly comprising a network of the ceramics material throughout the metal matrix. The present invention likewise relates to a method of producing a material of the kind defined, and to a piston ring, particularly intended for diesel engines, which is manufactured from such a material.

Description

20 25 30 35 'i 514 167 2 seghet. Med duktilitet menas här och i det följande den maximala deformation som är möjlig i materialet innan det att dislokationer uppstår och sprickbildning påbörjas. 20 25 30 35 'i 514 167 2 toughness. By ductility is meant here and in the following the maximum deformation that is possible in the material before dislocations occur and crack formation begins.

Med seghet menas här och i det följande den maximala deformation som är möjlig i materialet från det att sprickbildning har påbörjats och till det att ett brott uppstår i materialet.By toughness is meant here and in the following the maximum deformation that is possible in the material from the time that crack formation has begun and until a fracture occurs in the material.

Idag tillverkas kolvringar vanligen från en bas av gjutjärn, vilket uppfyller materialkraven på hållfasthet och spànst, men dock inte på slitstyrka vid den mot cylinderloppet vettande ytan. Dessutom uppvisar gjutjärn inte den erforderliga segheten. En kolvringsbas av gjutjärn förses därför vanligen med ett förstärkande slitskikt på de ytor som är mest utsatta för slitage.Today, piston rings are usually made from a base of cast iron, which meets the material requirements for strength and elasticity, but not for wear resistance at the surface facing the cylinder bore. In addition, cast iron does not exhibit the required toughness. A cast iron piston ring base is therefore usually provided with a reinforcing wear layer on the surfaces which are most exposed to wear.

Slitskiktet, anbringas vanligtvis vid kolvringsbasen genom en som vanligen består av någon kromförening, såsom beskrivs i exempelvis Enligt denna skrift förses elektrolysprocess, patencskrifcen EP 'd sea 375. kolvringsbasen (substratet) med ett hàrdkromskikt genom en elektrolysprocess.The wear layer is usually applied to the piston ring base by one which usually consists of some chromium compound, as described in, for example, According to this document, electrolysis process, patent patent EP 'd sea 375.

Svårigheter uppstår dock med att åstadkomma en tillräckligt stark bindning mellan basmaterialet och slitskiktets material, vilket leder till problem i det att slitskiktsmaterialet riskerar att slitas loss från basmaterialet. Därvid utsätts den relativt mjuka basmaterialytan för slitage mot cylinderloppet, vilket förkortar kolvringens livslängd avsevärt.Difficulties arise, however, in achieving a sufficiently strong bond between the base material and the wear layer material, which leads to problems in that the wear layer material risks being torn loose from the base material. In this case, the relatively soft base material surface is exposed to wear against the cylinder bore, which shortens the life of the piston ring considerably.

Ett annat problem är att slitskiktet så småningom slits ned, även om bindningen mellan ytorna är relativt stark. Slitaget på kolvringen fortskrider därvid långsamt så länge slitskiktet är intakt, men mycket snabbt då detta har försvunnit. Detta kan göra det svårt att i tid bedöma när byte av kolvringen bör ske.Another problem is that the wear layer eventually wears down, even if the bond between the surfaces is relatively strong. The wear on the piston ring then proceeds slowly as long as the wear layer is intact, but very quickly as this has disappeared. This can make it difficult to assess in time when the piston ring should be replaced.

Sammanfattning av uppfinningen Det är föreliggande uppfinnings syfte att tillhandahålla ett material, särskilt för kolvringar, 10 15 20 25 30 35 " 514 167 3 vilket uppfyller de för en kolvring nödvändiga kraven på slitstyrka, spänst, antikorrosivitet, hårdhet, seghet och duktilitet. Föreliggande uppfinning har även som syfte att tillhandahålla en tillverkningsmetod för detta material, samt en kolvring vilken inte uppvisar ovan nämnda nackdelar med känd teknik.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a material, in particular for piston rings, which meets the requirements of a piston ring for durability, resilience, anticorrosivity, hardness, toughness and ductility. also has for its object to provide a manufacturing method for this material, as well as a piston ring which does not have the above-mentioned disadvantages of prior art.

Det första syftet med föreliggande uppfinning àstadkommes medelst ett metalliskt kompositmaterial enligt inledningen, i vilket ett av nämnda pulver är ett metallpulver och det andra pulvret innefattar en keram, vilken är vald så att materialet efter omvandling innefattar ett nätverk av keram som helt eller delvis sträcker sig genom den vid omvandlingen bildade metallmatrisen.The first object of the present invention is achieved by means of a metallic composite material according to the preamble, in which one of said powders is a metal powder and the second powder comprises a ceramic, which is selected so that the material after conversion comprises a network of ceramics which extends completely or partially through the metal matrix formed during the transformation.

Det andra syftet med föreliggande uppfinning àstadkommes medelst ett förfarande enligt inledningen, varvid det första materialpulvret utgörs av ett metallpulver och det andra materialpulvret utgörs av en keram, och materialet efter bildande av martensitisk struktur anlöpes till bildande av ett material som helt eller delvis uppvisar ett nätverk av en keram genom matrisstrukturen.The second object of the present invention is achieved by a method according to the preamble, wherein the first material powder is a metal powder and the second material powder is a ceramic, and the material after forming a martensitic structure is annealed to form a material which wholly or partly has a network of a ceramic through the matrix structure.

Det tredje syftet med föreliggande uppfinning àstadkommes genom en kolvring vilken är tillverkad av ett sådant material.The third object of the present invention is achieved by a piston ring which is made of such a material.

Det är tidigare känt att komprimera ett väsentligen kompakt material från en pulverblandning med hjälp av tryck- och värmebehandling, sàsom beskrivs i exempelvis EP-0 785 289. Man söker enligt denna skrift tillverka ett stàl som motstàr kraftig abrasion, vilket är nödvändigt exempelvis vid verktyg för stenkrossning. Det material som beskrivs bildas väsentligen av tvà komponenter, varav den första är ett austenitiskt pulver, nämligen sk Hadfield manganese steel powder, och den andra är ett järnbaserat väsentligen martensitiskt pulver, vilket vid omvandling ger upphov till urskiljda partiklar i materialet. Det martensitiska pulvret innefattar 10 15 20 25 30 35 'i 514 167 4 sammanlagt minst 0,8 viktprocent av C och N, och minst 8 % legeringselement, vilka bildar de urskiljda partiklarna i det färdiga materialet. Efter omvandlingsprocessen fås ett material med en mikrostruktur bestående av ett duktilt austenitiskt stål tillsammans med en martensitisk struktur vilken innefattar hårda urskiljda partiklar. Den martensitiska strukturen med tillhörande partiklar ger upphov till den abrasiva verkan som eftersträvas för tillämpning vid stenkrossning. Den austenitiska strukturen är segare än den martensitiska och bildar väsentligen en matris kring de hårdare och sprödare martensitiska områdena. På så sätt ökas materialets seghet och duktilitet och sprickning av materialet förhindras.It is previously known to compress a substantially compact material from a powder mixture by means of pressure and heat treatment, as described in, for example, EP-0 785 289. According to this document, an attempt is made to manufacture a steel which resists strong abrasion, which is necessary, for example, in tools for stone crushing. The material described is formed essentially of two components, the first of which is an austenitic powder, namely so-called Hadfield manganese steel powder, and the second is an iron-based essentially martensitic powder, which upon conversion gives rise to distinct particles in the material. The martensitic powder comprises a total of at least 0.8% by weight of C and N, and at least 8% of alloying elements, which form the distinguished particles in the finished material. After the conversion process, a material having a microstructure consisting of a ductile austenitic steel is obtained together with a martensitic structure which comprises hard discerned particles. The martensitic structure with associated particles gives rise to the abrasive effect that is sought for application in stone crushing. The austenitic structure is tougher than the martensitic and essentially forms a matrix around the harder and more brittle martensitic areas. In this way, the toughness of the material is increased and ductility and cracking of the material is prevented.

Ett material av det slag som beskrivs i EP-0 785 289 är dock alltför abrasivt för användning vid kolvringar.However, a material of the type described in EP-0 785 289 is too abrasive for use with piston rings.

En kolvring av ett sådant material skulle, vid drift av motorn, riskera atÉ slita sönder det tillhörande Dessutom är duktiliteten och utan hårda mantelfodermaterialet. segheten inte tillräcklig för kolvringar, partiklar skulle riskera att slitas loss från ringens yta, vilket ytterligare ökar den abrasiva friktionen mot återstoden av ringen dä motorn är i drift.A piston ring of such a material would, during operation of the engine, risk tearing apart the associated In addition, the ductility and without hard casing material. toughness is not sufficient for piston rings, particles would risk being torn off from the surface of the ring, which further increases the abrasive friction against the rest of the ring when the engine is running.

I ett flertal arbeten som är utförda vid Helsinki University of Technology, bla “Microstructure and mechanical properties of hot work tool steel matrix composites produced by hot isostatic pressing”, Powder Metallurgy 1997, vol 40, Nol och “Processing and properties of particulate reinforced steel matrix 1998 Elsevier Science S.A., Materials Science and Engineering A 246 (1998) 221-234, förstärkning av en stålmatris med ett kerampulver för att composites", föreslås åstadkomma slittåliga delar. Dessa delar är främst tänkta att användas för skärande verktyg. Flera kerampulver föreslås, bl a Cr3C2, som blandas med ett verktygsstålpulver. Efter en HIP-procedur (High Isostatic Pressing)för att komprimera materialet, visar sig keramen x 10 15 20 25 30 35 'i 514 167 5 bilda ett skyddande nätverk kring stålmatrisen. Det på så sätt tillverkade materialet har på liknande sätt som det material som beskrivs i EP-0 785 289 god abrasivitet, vilket krävs för skärande verktyg, men vilket även gör materialet oanvändbart för tillverkning av kolvringar.In a number of works carried out at Helsinki University of Technology, including “Microstructure and mechanical properties of hot work tool steel matrix composites produced by hot isostatic pressing”, Powder Metallurgy 1997, vol 40, Nol and Processing and properties of particulate reinforced steel matrix 1998 Elsevier Science SA, Materials Science and Engineering A 246 (1998) 221-234, reinforcement of a steel matrix with a ceramic powder to composites ", it is proposed to provide wear-resistant parts. These parts are primarily intended for use in cutting tools. Several ceramic powders are proposed After a HIP (High Isostatic Pressing) procedure to compress the material, the ceramic x 10 15 20 25 30 35 'in 514 167 5 is found to form a protective network around the steel matrix. The material made in this way has, in a manner similar to the material described in EP-0 785 289, good abrasiveness, which is required for cutting tools, but which also makes rialet unusable for the manufacture of piston rings.

Dessutom har materialet inte tillräcklig duktilitet för att kunna fungera i form av en kolvring för exempelvis dieselmotorer.In addition, the material does not have sufficient ductility to be able to function in the form of a piston ring for, for example, diesel engines.

Inga metalliska pulvermaterial har således hittills använts för tillverkning av kolringar, eftersom de kända materialens egenskaper skulle vara förödande för den till kolvringen hörande cylindern i en dieselmotor. En kolvring utförd i något av de hittills kända kompakta metallpulvermaterialen skulle bli så mycket mer abrasivt än både kolven och cylinderloppet, att båda dessa material skulle förslitas snabbare än kolvringen. Detta är till stor nackdel, eftersom utbyte av dessa delar är besvärliga och kosfsamma.Thus, no metallic powder materials have hitherto been used for the manufacture of carbon rings, since the properties of the known materials would be devastating to the cylinder of the piston ring in a diesel engine. A piston ring made of any of the hitherto known compact metal powder materials would become so much more abrasive than both the piston and the cylinder bore that both of these materials would wear faster than the piston ring. This is to a great disadvantage, as the replacement of these parts is cumbersome and costly.

Enligt föreliggande uppfinning föreslås således ett metalliskt pulvermaterial, särskilt avsett för kolvringar, vilket är tillverkat medelst blandning av två olika pulvermaterial och omvandling av dessa till ett väsentligen kompakt material medelst tryck- och värmebehandling, varvid ett pulver är ett metallpulver och det andra pulvret är en keram, vilken är vald så att, efter omvandling av materialet, ett nätverk av keram helt eller delvis utbreder sig genom en metallmatrisen som likaledes bildats vid omvandlingen.Thus, according to the present invention, there is provided a metallic powder material, particularly for piston rings, which is made by mixing two different powder materials and converting them into a substantially compact material by pressure and heat treatment, one powder being a metal powder and the other powder being a ceramic, which is selected so that, after transformation of the material, a network of ceramics propagates in whole or in part through a metal matrix which is likewise formed during the transformation.

Omvandlingen av detta material innefattar enligt det uppfinningsenliga förfarandet austenitisering, kylning till bildande av martensitisk fas, samt anlöpning. Efter omvandling har materialet en mikrostruktur liknande den av en anlöpt martensitisk stàlstruktur, genom vilken ett nätverk av en keram breder ut sig.The conversion of this material according to the process of the invention comprises austenitization, cooling to form a martensitic phase, and annealing. After transformation, the material has a microstructure similar to that of a tempered martensitic steel structure, through which a network of a ceramic propagates.

Närvaron av kerampartiklar ger materialet en relativt hög abrasivitet. Detta motverkas dock av keramnätverket, som häller samman keramen och den lO 15 20 25 30 35 'u 514 167 6 martensitiska strukturen, vilket ökar materialets duktilitet och seghet. De annars svårförenliga egenskaparna slitstyrka, duktilitet och spänst fås därmed genom ett och samma material.The presence of ceramic particles gives the material a relatively high abrasivity. However, this is counteracted by the ceramic network, which brings together the ceramic and the martensitic structure, which increases the ductility and toughness of the material. The otherwise incompatible properties of wear resistance, ductility and resilience are thus obtained through one and the same material.

Detta gör att en kolvring av ett material enligt uppfinningen, då den år riktigt smord, inte sliter ut kolvspär eller fodermaterial. Samtidigt är materialets hårdhet sådan att inget ytterligare yttre slitskikt behöver anordnas på kolvringen. Kolvringen kan således tillverkas av ett enda genomgående material enligt ovanstående.This means that a piston ring of a material according to the invention, when it is properly lubricated, does not wear out piston rafters or lining material. At the same time, the hardness of the material is such that no additional outer wear layer needs to be arranged on the piston ring. The piston ring can thus be made of a single continuous material as above.

Det färdigbildade kompakta materialet enligt uppfinningen har som tidigare nämnts strukturen av en anlöpt martensit, varvid keramen bildar en sammanhållande nätverksstruktur i martensiten. Martensiten som är hård men spröd skyddas således av keramnätverket, som fungerar som en armering av martensiten. Samtidigt bildar enskilda kerampartiklar hårda, i sig abrasiva partiklar.The preformed compact material according to the invention has, as previously mentioned, the structure of a tempered martensite, the ceramic forming a cohesive network structure in the martensite. The martensite, which is hard but brittle, is thus protected by the ceramic network, which acts as a reinforcement of the martensite. At the same time, individual ceramic particles form hard, inherently abrasive particles.

Den keram som väljs som förstärkningsmaterial bör visa tendens att bilda mikrostrukturer i form av nätverk och användbar diffusion med matrisen utan att nya faser av pulvermaterialen bildas genom kemiska reaktioner.The ceramic selected as the reinforcing material should show a tendency to form microstructures in the form of networks and useful diffusion with the matrix without new phases of the powder materials being formed by chemical reactions.

Lämpligen utgörs den förstärkande keramen av ett karbidmaterial, och företrädesvis av Cr3C2. Detta material har visat sig ha lämpliga egenskaper i det att det bildar nätverk i materialet vid HIP-processen, men inte diffunderar vidare i materialet därefter. På så sätt fås ett nätverk genom hela materialet, och inte exempelvis endast vid en yta därav. Detta har troligen även inverkan på materialets elasticitet och hållfasthet.Suitably the reinforcing ceramic consists of a carbide material, and preferably of Cr 3 C 2. This material has been found to have suitable properties in that it forms networks in the material during the HIP process, but does not diffuse further into the material thereafter. In this way, a network is obtained throughout the material, and not, for example, only at one surface thereof. This probably also has an effect on the material's elasticity and strength.

Metallpulvret kan exempelvis utgöras av ett hårdkromstàlpulver.The metal powder may, for example, be a hard chromium steel powder.

Företrädesvis innefattar det pulvermaterial som fås efter blandning av de båda pulvren följande ämnen i 2,1-2,8 delar C, 0,7-1 delar Si, 1-3 delar Mo, angivna proportioner: 0,1-0,5 delar Mn, 20-24 delar Cr, delar V.Preferably, the powder material obtained after mixing the two powders comprises the following substances in 2.1-2.8 parts C, 0.7-1 parts Si, 1-3 parts Mo, specified proportions: 0.1-0.5 parts Mn, 20-24 parts Cr, parts V.

Sêmt 2-4 10 15 20 25 30 35 " 514 167 7 Det uppfinningsenliga materialet uppvisar företrädesvis en Brinell-hårdhet i intervallet 270-440, Desutom är elasticitetsmodulen företrädesvis minst 200 000 N/mm2. Dragstyrkan är lämpligen större än 700 N/mm2, företrädesvis större än l 100 N/mm2. Töjningen bör vara större än 1%. Alla dessa villkor är satta med tanke på att materialet skall vara användbart för kolvringar.Seam 2-4 10 15 20 25 30 35 "514 167 7 The material according to the invention preferably has a Brinell hardness in the range 270-440. In addition, the modulus of elasticity is preferably at least 200,000 N / mm 2. The tensile strength is suitably greater than 700 N / mm 2, preferably greater than 1 100 N / mm 2. The elongation should be greater than 1%.

Enligt uppfinningen tillhandahålls även ett förarande för framställning av ett sådant metallmatris- kompositmaterial, varvid ett kompositpulver är bildat genom blandning av två olika pulvermaterial, varefter denna pulverblandning tryck- och värmebehandlas till austenitisk temperatur och därefter kyles till att bilda en martensitisk matrisstruktur. Det första materialpulvret utgörs av ett metallpulver och det andra materialpulvret utgörs av en keram, varvid materialet efter bildande av martensitisk struktur anlöpes till bildande av ett material som helt eller delvis uppvisar ett nätverk av en keram genom den huvudsakligen martensitiska matrisstrukturen.According to the invention there is also provided a process for producing such a metal matrix composite material, a composite powder being formed by mixing two different powder materials, after which this powder mixture is pressure and heat treated to austenitic temperature and then cooled to form a martensitic matrix structure. The first material powder consists of a metal powder and the second material powder consists of a ceramic, the material after forming a martensitic structure being annealed to form a material which wholly or partly has a network of a ceramic through the substantially martensitic matrix structure.

Företrädesvis anlöps materialet efter bildning av martensitformen för minskning av hàrdheten till ett önskat värde.Preferably, after forming the martensite mold, the material is tempered to reduce the hardness to a desired value.

Anlöpningen kan med föredel ske genom minst en upprepad anlöpning.The tempering can advantageously take place through at least one repeated tempering.

Genom materialet enligt uppfinningen har även tillkommit en fungerande kolvring enligt uppfinningen som genomgående består av ett enda material, där materialet är ett metalliskt kompositmaterial vilket bildar en stålmatris och en förstärkningsstruktur av ett förstärkningsmaterial. En sådan kolvring uppfyller kraven på hàllfasthet, antikorrosivitet, slitstyrka och spänst, varigenom problemet med lossnande eller nedslitning av ett sârksilt slitskikt undanröjs. Samtidigt är detta material inte hårdare än att det, då kolv- cylindersystemet är smort, undviker att skada kolvspàret eller cylinderloppet. 10 15 20 25 30 35 'i 51_4 167 Kort beskrivning av ritninqarna Fig 1 är ett diagram över slitagehastighet i förhållande till tryck vid provning av ett sedan tidigare känt material mot sk tarkalloy.Through the material according to the invention, a functioning piston ring according to the invention has also been added, which consistently consists of a single material, where the material is a metallic composite material which forms a steel matrix and a reinforcing structure of a reinforcing material. Such a piston ring meets the requirements for strength, anti-corrosivity, wear resistance and resilience, thereby eliminating the problem of loosening or abrasion of a special wear layer. At the same time, this material is not harder than that, when the piston-cylinder system is lubricated, it avoids damaging the piston groove or cylinder bore. 10 15 20 25 30 35 'i 51_4 167 Brief description of the drawings Fig. 1 is a diagram of wear rate in relation to pressure when testing a previously known material against so-called tarkalloy.

Fig 2 är ett diagram över slitagehastighet i förhållande till tryck vid provning av ett material enligt en utföringsform av uppfinningen mot sk tarkalloy.Fig. 2 is a diagram of wear rate in relation to pressure when testing a material according to an embodiment of the invention against so-called tarkalloy.

Fig 3a är en OM-bild i 25 gàngers förstoring av ett material enligt uppfinningen, vilket etsats för att mikrostrukturen skall framgå tydligare.Fig. 3a is an OM image in 25 times magnification of a material according to the invention, which is etched to make the microstructure clearer.

Fig 3b är en OM-bild i 500 gàngers förstoring av materialet i fig 3a.Fig. 3b is an OM image in a 500-fold magnification of the material in Fig. 3a.

Fig 3c är en OM-bild i 1300 gàngers förstoring av materialet i fig 3a.Fig. 3c is an OM image in 1300 times magnification of the material in Fig. 3a.

Fig 3d är en OM-bild i 3000 gàngers förstoring av materialet i fig 3a.Fig. 3d is an OM image in 3000 times magnification of the material in Fig. 3a.

Fig 4 visar efl'utföringsform av en kolvring enligt uppfinningen.Fig. 4 shows an embodiment of a piston ring according to the invention.

Fig 5 visar en delvy av två kolvringar vilka är inrättade i respektive kolvspàr vid ett kolv- cylinderaggregat.Fig. 5 shows a partial view of two piston rings which are arranged in each piston groove at a piston-cylinder assembly.

Beskrivning av föredragna utförinqsformer I en föredragen utföringsform av uppfinningen àstadkoms ett HIP-framställd material, vilket innefattar en högkromsstålmatris vilken är förstärkt med 1-10 viktprocent Cr3C2. Kornstorleken av Cr3C2 är 20-100 Som matrismaterial används ett pulvermaterial 1,7 mikrometer. som innefattar följande ämnen i angivna proportioner: delar C, 0,8 delar Si, 0,3 delar Mn, 18 delar Cr, 1,0 del Mo, 3,0 delar V, varvid återstoden av materialet består väsentligen av Fe. Det använda pulvermaterialet bör vara av ett mycket rent slag.Description of Preferred Embodiments In a preferred embodiment of the invention, a HIP-made material is provided, which comprises a high-chromium steel matrix which is reinforced with 1-10% by weight of Cr 3 C 2. The grain size of Cr3C2 is 20-100. A powder material of 1.7 micrometers is used as the matrix material. comprising the following substances in the proportions given: parts C, 0.8 parts Si, 0.3 parts Mn, 18 parts Cr, 1.0 part Mo, 3.0 parts V, the remainder of the material consisting essentially of Fe. The powder material used should be of a very clean kind.

Cr3C2 utvaldes som förstärkningsmaterial på grund av dess tendens att bilda mikrostrukturer i form av nätverk och en användbar diffusion med matrisen utan att nya 10 15 20 25 30 35 -' 514 167 * 9 faser av pulvermaterialen bildas genom kemiska reaktioner.Cr 3 C 2 was selected as the reinforcing material due to its tendency to form microstructures in the form of networks and a useful diffusion with the matrix without new phases of the powder materials being formed by chemical reactions.

Blandningen av metall- och kerampulvren gjordes i en konventionell Turbula-blandare, först torrt och sedan med ett konventionellt klibbmedel, för att förhindra att partiklar med olika densitet separeras under hantering av pulverblandningen. Efter blandning lades pulvren i stàlbehàllare och torkades under 18 timmar. Behàllarna förseglades, evakuerades och infördes i en konventionell HIP-utrustning för omvandling. Omvandlingsparametrarna var 1180-1215 grader Celsius temperatur, 100 MPa tryck och 3 timmars varmhàllningstid. Efter HIP-förfarandet användes en värmebehandlingsprocedur med långsam uppvärmning till 850 grader Celsius under 45 minuter och sedan snabb uppvärmning till 1050 grader Celsius under 40 minuter. Därefter följde snabb nedkylning till 500 grader Celsius och slutligen avkylning i luft till rumstemperatur. Maferialet uppvisar efter denna procedur en väsentligen martensitisk struktur, med relativt hög hårdhet. Anlöpningsförfarandet bestod av dubbel anlöpning vid 600 grader Celsius följt av 650 grader Celsius under 2 timmar vardera. Anlöpningen verkar för att minska materialets abrasivitet och hàrdhet till värden, vilka är lämpliga för kolvringar.The mixing of the metal and ceramic powders was done in a conventional Turbula mixer, first dry and then with a conventional tackifier, to prevent particles of different densities from separating while handling the powder mixture. After mixing, the powders were placed in steel containers and dried for 18 hours. The containers were sealed, evacuated and inserted into a conventional HIP equipment for conversion. The conversion parameters were 1180-1215 degrees Celsius temperature, 100 MPa pressure and 3 hours warm-up time. Following the HIP procedure, a heat treatment procedure was used with slow heating to 850 degrees Celsius for 45 minutes and then rapid heating to 1050 degrees Celsius for 40 minutes. This was followed by rapid cooling to 500 degrees Celsius and finally cooling in air to room temperature. After this procedure, the maferial exhibits a substantially martensitic structure, with relatively high hardness. The tempering procedure consisted of double tempering at 600 degrees Celsius followed by 650 degrees Celsius for 2 hours each. The tempering acts to reduce the abrasiveness and hardness of the material to values which are suitable for piston rings.

Det resulterande materialet har utmärkt formbarhet och motstånd mot slitage och abrasiv nötning, och har hög styrka kombinerat med god elasticitet. Brinell-hàrdheten ligger mellan 270 och 350 och elasticitetsmodulen vid 200 kN/mm2. Dragstyrkan är mindre än den för det icke-anlöpta materialet, men ändå större än 700 N/mm2 och töjningen är större än 1%. Materialet uppvisar således även en tillräcklig seghet för användning vid tillverkning av kolvringar.The resulting material has excellent formability and resistance to wear and abrasive abrasion, and has high strength combined with good elasticity. The brinell hardness is between 270 and 350 and the modulus of elasticity at 200 kN / mm2. The tensile strength is less than that of the non-tempered material, but still greater than 700 N / mm2 and the elongation is greater than 1%. The material thus also exhibits a sufficient toughness for use in the manufacture of piston rings.

Om samma förfarande används men med 10 viktprocent Cr3C2 i stället för 4, uppnås en Brinell-hàrdhet pà 360- 440, en elasticitetsmodul på 200 kN/mm2, en dragstyrka av mer än 1100 N/mm2 och en brottstyrka större än 1%. Även 10 15 20 25 30 35 'Q 514 167 10 detta material är användbart vid tillverkning av kolvringar.If the same procedure is used but with 10% by weight of Cr3C2 instead of 4, a Brinell hardness of 360-440, a modulus of elasticity of 200 kN / mm2, a tensile strength of more than 1100 N / mm2 and a breaking strength greater than 1% are obtained. This material is also useful in the manufacture of piston rings.

Som jämförelse kan nämnas att dragstyrkan i det material som föreslås i de ovan nämnda artiklarna endast är 400N/mm2 vid 10% förstärkande Cr3C2, vilket således är väsentligt lägre än i det uppfinningsenliga materialet.For comparison, it can be mentioned that the tensile strength of the material proposed in the above-mentioned articles is only 400N / mm 2 at 10% reinforcing Cr 3 C 2, which is thus significantly lower than in the material according to the invention.

I fig 1 och 2 syns det uppfinningsenliga materialets unika egenskaper genom en annan jämförelse. Diagrammen i fig 1 och 2 visar slitagehastigheten mot tryck vid provning mot sk tarkalloy, vilket är ett vanligt cylinderloppmaterial. I fig 1 visas ett kommersiellt tillgängligt gjutet material. Här ses hur slitagehastigheten håller sig kring 100 mm/1000km(total) vid tryck mellan 5 och 10 MPa. Vid högre tryck än 10 MPa ökar slitagehastigheten drastiskt, varvid scuffing av materialet inträffar, och vi ser här gränsen för materialets funktionella hållbarhet. Motsvarande diagram för materialet enligt uppfinningen ser helt annorlunda ut. Slitagehastigheten ökar mycket långsamt, och när inte ens vid ett tryck pä 22 MPa upp i de 100mm/1000km(total), som det gjutna materialet uppvisade vid ett tryck mellan 5 och 10 MPa. Scuffing erhålls inte.Figures 1 and 2 show the unique properties of the material according to the invention through another comparison. The diagrams in Figs. 1 and 2 show the wear rate against pressure when testing against so-called tarkalloy, which is a common cylinder barrel material. Fig. 1 shows a commercially available cast material. Here you can see how the wear speed stays around 100 mm / 1000km (total) at pressures between 5 and 10 MPa. At pressures higher than 10 MPa, the wear rate increases drastically, whereby scuffing of the material occurs, and we see here the limit for the material's functional durability. The corresponding diagram for the material according to the invention looks completely different. The wear speed increases very slowly, and does not even reach a pressure of 22 MPa up to the 100mm / 1000km (total), which the cast material showed at a pressure between 5 and 10 MPa. Scuffing is not obtained.

Fig 3a är en OM-bild i 25 gàngers förstoring av ett material enligt uppfinningen, vilket etsats för att mikrostrukturen skall framgå tydligare. Här framgår tydligt kerampartiklar mot bakgrund av en metallmatris.Fig. 3a is an OM image in 25 times magnification of a material according to the invention, which is etched to make the microstructure clearer. Ceramic particles are clearly visible here against the background of a metal matrix.

Dessa partiklar bidrar starkt till materialets goda slitstyrka.These particles contribute greatly to the material's good wear resistance.

I fig 3c ses samma material som i fig 3a, fast nu i 1300 gàngers förstoring. Här ses även det sammanhällande keramnätverket, som sträcker åtminstone delvis genom metallmatrisen. Keramnätverket bidrar till att hälla fast de större kerampartiklarna, så att dessa ej riskerar att lossna frän matrisen och därmed bilda starkt abrasiva enskilda partiklar.Fig. 3c shows the same material as in Fig. 3a, but now at a magnification of 1300 times. Here is also seen the cohesive ceramic network, which extends at least partially through the metal matrix. The ceramic network helps to pour the larger ceramic particles, so that they do not risk detaching from the matrix and thus forming strongly abrasive individual particles.

I fig 3d visas slutligen keramnätverket i fig 3c i 3000 gàngers förstoring. Här ses även keramnätverkets 10 15 20 25 30 'v 514 167 ll struktur av smà partiklar som sammanlöpt till nätverk vid tillverkningsprocessen.Finally, Fig. 3d shows the ceramic network in Fig. 3c at 3000 times magnification. Here is also the structure of the ceramic network 10 15 20 25 30 'v 514 167 ll structure of small particles which have converged into a network during the manufacturing process.

Fig 4 och 5 är med i denna beskrivning för att bättre förklara själva kolvringens utseende och funktion.Figures 4 and 5 are included in this description to better explain the appearance and function of the piston ring itself.

I fig 4 och 5 visas en kolvring (1) avsedd för marina dieselmotorer av konventionellt slag. Kolvringens (1) form är inte helt rund och själva ringen (1) är försedd med en genomgående slits (2) för att kunna sammanpressas vid inrättning i det tillhörande kolvspàret (3). När kolvringen (1) befinner sig i kolvspàret (3) kommer dess spänst att fà den att nàgot pressas utàt till anliggning mot' cylinaerloppec (s). vid drift av dieselmotorn är kolvringen (1) utsatt för slitage främst vid den yta som anligger mot cylinderloppet (5), men även vid de mot kolvspàret (3) vettande ytorna (4).Figures 4 and 5 show a piston ring (1) intended for marine diesel engines of a conventional type. The shape of the piston ring (1) is not completely round and the ring itself (1) is provided with a continuous slot (2) in order to be able to be compressed during installation in the associated piston groove (3). When the piston ring (1) is in the piston groove (3), its elasticity will cause it to be pressed slightly outwardly to abut against the cylindrical flea groove (s). during operation of the diesel engine, the piston ring (1) is exposed to wear mainly at the surface abutting the cylinder bore (5), but also at the surfaces (4) facing the piston groove (3).

Det inses att föreliggande uppfinning inte är begränsad till den här beskrivna utföringsformen.It will be appreciated that the present invention is not limited to the embodiment described herein.

Ytterligare ämnen kan exempelvis tillsättas pulvermaterialet för att modifiera dess egenskaper i någon riktning. Till exempel kan smörjmedel tillsättas i pulverblandningen, för att få ett material som lämpar sig för tillverkning av en sk självsmörjande ring.Additional substances can, for example, be added to the powder material to modify its properties in any direction. For example, lubricants can be added to the powder mixture, to obtain a material suitable for the manufacture of a so-called self-lubricating ring.

Den keram som används som förstärkningsmaterial kan istället för Cr3C2 vara exempelvis Al2O3, Cr2O3, eller någon annan keram som har de nödvändiga nätverksbildande egenskaperna. Olika keramer kan även användas samtidigt, exempelvis kan en keram utgöra de större kornen som har abrasiv verkan, och en annan keram vara den som väsentligen utgör den tunnare nätverksstrukturen. Dessa olika keramer mäste dock tillsammans bilda ett stabilt nätverk för förstärkning av martensitstrukturen och kvarhàllning av de större kerampartiklarna.The ceramic used as reinforcement material can instead of Cr3C2 be, for example, Al2O3, Cr2O3, or any other ceramic that has the necessary network-forming properties. Different ceramics can also be used at the same time, for example one ceramic can constitute the larger grains which have an abrasive effect, and another ceramic can be the one which essentially constitutes the thinner network structure. However, these different ceramics together must form a stable network for strengthening the martensite structure and retaining the larger ceramic particles.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 “ 514 167 12 PATENTKRAV10 15 20 25 30 35 “514 167 12 PATENT CLAIMS 1. Metallmatris-kompositmaterial, särskilt avsett för kolvringar, vilket är tillverkat genom blandning av tvà olika pulvermaterial och omvandling av dessa till ett väsentligen kompakt material med hjälp av tryck- och värmebehandling, varvid ett av nämnda pulver är ett metallpulver och det andra pulvret är en keram och det fàrdigomvandlade materialet åtminstone delvis innefattar ett nätverk av keram genom metallmatrisen k ä n n e - t e c k n a t av att tryck- och värmebehandlingen är av typen HIP (Hot Isostatic Pressing) och att det metalliska pulvermaterialet efter blandning av de bàda pulvren innefattar ämnen i proportioner av 2,1-2,8 viktprocent C, Si, 0,1-0,5 viktprocent Mn, 20-24 samt 2-4 viktprocent 0,7-1 viktprocent viktprocent Cr, V. 1-3 viktprocent Mo,A metal matrix composite material, especially for piston rings, which is made by mixing two different powder materials and converting them into a substantially compact material by means of pressure and heat treatment, one of said powders being a metal powder and the other powder being a ceramic and the finished material at least partially comprises a network of ceramics through the metal matrix characterized in that the pressure and heat treatment is of the type HIP (Hot Isostatic Pressing) and that the metallic powder material after mixing the two powders comprises substances in proportions of 2.1-2.8% by weight of C, Si, 0.1-0.5% by weight of Mn, 20-24 and 2-4% by weight of 0.7-1% by weight of% by weight of Cr, V. 1-3% by weight of Mo, 2. Metallmatris-kompositmaterial enligt krav 1, k ä n n t e c k n a t av att nämnda färdigomvandlade material har strukturen av en anlöpt martensit, varvid keramen bildar en förstärkande nâtverksstruktur i martensiten.A metal matrix composite material according to claim 1, characterized in that said pre-converted material has the structure of a tempered martensite, the ceramic forming a reinforcing network structure in the martensite. 3. Metallmatris-kompositmaterial enligt krav 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a t av att keramen utgörs av en I kromkarbid.Metal matrix composite material according to claim 1 or 2, characterized in that the ceramic consists of an I chromium carbide. 4. Metallmatris-kompositmaterial enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att keramen utgörs av Cr3C2.Metal matrix composite material according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the ceramic consists of Cr 3 C 2. 5. Metallmatris-kompositmaterial enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att kornstorleken av Cr3C2 är 20-100 mikrometer.Metal matrix composite material according to claim 4, characterized in that the grain size of Cr 3 C 2 is 20-100 micrometers. 6. Metallmatris-kompositmaterial enligt nägot av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att viktprocenten keram i pulverblandningen är mellan 1 och 20, särskilt mellan 1 och 10, och företrädesvis mellan 3 och 5. 10 15 20 25 30 35 *W 514 167 13Metal matrix composite material according to any one of claims 1-5, characterized in that the weight percent of ceramic in the powder mixture is between 1 and 20, in particular between 1 and 10, and preferably between 3 and 5. 10 15 20 25 30 35 * W 514 167 13 7. Förfarande för framställning av ett metallmatris- kompositmaterial, varvid ett kompositpulver är bildat genom blandning av tvà olika pulvermaterial, varefter denna pulverblandning tryck- och värmebehandlas till austenitisk temperatur och därefter kyles till att bilda en martensitisk matrisstruktur, det första materialpulvret utgörs av ett metallpulver och det andra materialpulvret utgörs av en keram, varvid materialet efter bildande av martensitisk struktur anlöpes till bildande av ett material som helt eller delvis uppvisar ett nätverk av en keram genom matrisstrukturen k ä n n e t e c k n a t av att tryck- och värmebehandlingen sker medelst en HIP-process (Hot Isostatic Pressing) och att kompositpulvret innefattar ämnen i proportioner av 2,1-2,8 viktprocent C, 0,7-1 viktprocent Si, 0,1-0,5 viktprocent Mn, 20-24 viktprocent Cr, 1-3 viktprocent Mo, samt 2-4 viktprocent V.A process for producing a metal matrix composite material, wherein a composite powder is formed by mixing two different powder materials, after which this powder mixture is pressure and heat treated to austenitic temperature and then cooled to form a martensitic matrix structure, the first material powder being a metal powder and the second material powder consists of a ceramic, the material after forming a martensitic structure being annealed to form a material which wholly or partly has a network of a ceramic through the matrix structure, characterized in that the pressure and heat treatment takes place by means of a HIP process ( Hot Isostatic Pressing) and that the composite powder comprises substances in proportions of 2.1-2.8% by weight C, 0.7-1% by weight Si, 0.1-0.5% by weight Mn, 20-24% by weight Cr, 1-3% by weight Mo, and 2-4% by weight V. 8. Förfarande för framställning av ett metallmatris- kompositmaterial enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att materialet anlöps för minskning av hàrdheten till ett önskat värde.A method of making a metal matrix composite material according to claim 7, characterized in that the material is tempered to reduce the hardness to a desired value. 9. Förfarande för framställning av ett metallmatris- kompositmaterial enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a t av att anlöpningen innefattar minst en upprepad anlöpning.A method of making a metal matrix composite material according to claim 7 or 8, characterized in that the tempering comprises at least one repeated tempering. 10. Kolvring, särskilt för dieselmotorer, k ä n n e t e c k n a d av att den genomgående utgörs av ett metallmatris-kompositmaterial, vilket är bildat av ett metall- och ett kerampulver, varvid keramen är vald sà att det färdigomvandlade materialet helt eller delvis innefattar ett nätverk av keram genom metallmatrisen, och blandningen av metall- och kerampulver innefattar ämnen i proportioner av 2,1-2,8 viktprocent C, 0,7-1 viktprocent Si, 0,1-0,5 viktprocent Mn, 20-24 viktprocent Cr, 1-3 viktprocent Mo, samt 2-4 viktprocent V. 10 " 514 167 14Piston ring, in particular for diesel engines, characterized in that it consistently consists of a metal matrix composite material, which is formed of a metal and a ceramic powder, the ceramic being selected so that the finished material comprises in whole or in part a network of ceramics. through the metal matrix, and the mixture of metal and ceramic powders comprises substances in proportions of 2.1-2.8% by weight of C, 0.7-1% by weight of Si, 0.1-0.5% by weight of Mn, 20-24% by weight of Cr, 1 -3% by weight Mo, and 2-4% by weight V. 10 "514 167 14 11. ll. Kolvring enligt krav 10, k a n n e t e c k n a d av att metallmatris-kompositmaterialet är tillverkat genom att med hjälp av tryck- och vârmebehandling omvandla pulver till ett väsentligen kompakt material.11. ll. Piston ring according to claim 10, characterized in that the metal matrix composite material is manufactured by converting powder into a substantially compact material by means of pressure and heat treatment. 12. Kolvring enligt något av kraven 10 och ll, k à n n e t e c k n a d av att det förstärkande materialet år ett karbidmaterial.Piston ring according to one of Claims 10 and 11, characterized in that the reinforcing material is a carbide material. 13. Kolvring enligt något av kraven 10 till 12, k à n n e t e c k n a d av att det förstàrkande materialet utgörs av Cr3C2.Piston ring according to one of Claims 10 to 12, characterized in that the reinforcing material consists of Cr3C2. 14. Kolvring, särskilt för dieselmotorer, k à n n e t e c k n a d av att den är tillverkad av ett material enligt krav 1. 7!-Piston ring, in particular for diesel engines, characterized in that it is made of a material according to claim 1. 7! -
SE9901593A 1999-05-04 1999-05-04 Metal matrix composite material especially intended for piston rings SE514167C2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901593A SE514167C2 (en) 1999-05-04 1999-05-04 Metal matrix composite material especially intended for piston rings
EP00925843A EP1206586A1 (en) 1999-05-04 2000-05-02 Metal matrix composite especially intended for piston rings
JP2000615419A JP2002543287A (en) 1999-05-04 2000-05-02 Metal matrix composites, especially for piston rings
AU44470/00A AU4447000A (en) 1999-05-04 2000-05-02 Metal matrix composite especially intended for piston rings
PCT/SE2000/000845 WO2000066797A1 (en) 1999-05-04 2000-05-02 Metal matrix composite especially intended for piston rings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901593A SE514167C2 (en) 1999-05-04 1999-05-04 Metal matrix composite material especially intended for piston rings

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9901593D0 SE9901593D0 (en) 1999-05-04
SE9901593L SE9901593L (en) 2000-11-05
SE514167C2 true SE514167C2 (en) 2001-01-15

Family

ID=20415446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9901593A SE514167C2 (en) 1999-05-04 1999-05-04 Metal matrix composite material especially intended for piston rings

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1206586A1 (en)
JP (1) JP2002543287A (en)
AU (1) AU4447000A (en)
SE (1) SE514167C2 (en)
WO (1) WO2000066797A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7918915B2 (en) * 2006-09-22 2011-04-05 Höganäs Ab Specific chromium, molybdenum and carbon iron-based metallurgical powder composition capable of better compressibility and method of production

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4011054A (en) * 1972-12-16 1977-03-08 Goetzewerke-Friedrich Goetze Ag Sinter material for sealing strips in rotary piston engines
JPS5827860A (en) * 1981-08-12 1983-02-18 Nippon Piston Ring Co Ltd Combination of cylinder liner and piston ring
JPH042743A (en) * 1990-04-20 1992-01-07 Kimiko Sakata Special ceramics dispersion strengthened alloy as well as its manufacture and its working method

Also Published As

Publication number Publication date
AU4447000A (en) 2000-11-17
JP2002543287A (en) 2002-12-17
SE9901593D0 (en) 1999-05-04
WO2000066797A1 (en) 2000-11-09
SE9901593L (en) 2000-11-05
EP1206586A1 (en) 2002-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tjong et al. Abrasion resistance of stainless-steel composites reinforced with hard TiB2 particles
AU732039B2 (en) Apparatus for processing corrosive molten metals
US7052018B2 (en) Piston ring having wear resistant composition
EP2435636B1 (en) Wearing element for ground engaging operations with enhanced wear resistance
Hawk et al. Abrasive wear of intermetallic-based alloys and composites
US20090123324A1 (en) Iron-Base Alloy Containing Chromium-Tungsten Carbide And a Method Of Producing It
CA2934084C (en) Composite metal product
Tęcza et al. Effect of heat treatment on change microstructure of cast high-manganese hadfield steel with elevated chromium content
AU720127B2 (en) Powder metallurgy, cobalt-based articles having high resistance to wear and corrosion in semi-solid metals
CN105339587A (en) ring tool
Okechukwu et al. Prominence of Hadfield steel in mining and minerals industries: A review
Dwan Production of diamond impregnated cutting tools
SE514167C2 (en) Metal matrix composite material especially intended for piston rings
JP3649361B2 (en) Cemented carbide composite roll
JP2005262321A (en) Composite roll made of cemented carbide
JPH06145887A (en) Composite high-speed steel sleeve roll and its production
Olawale et al. A study of premature failure of crusher jaws
Packeisen et al. Turning and grinding of hard alloys
JP2883055B2 (en) Insertion bonding method between hard alloy and cast iron material and heat treatment method thereof
JPH0732127A (en) Manufacture of super tough composite differential hardness roll
Berns et al. Tools for processing minerals
Das et al. Semisolid heat treatment of chromium cast iron
JPH105824A (en) Composite roll made of sintered hard alloy
Wang et al. FAILURE ANALYSIS OF QUICK REACTION SATELLITE ANTENNA (QRSA) TRUNNION CASTINGS
JPH06154997A (en) Wear resistant casting having different phase and its production

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed