NO832761L

NO832761L - COMPOSITION CYLINDER LINING FOR USE IN A COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: NO832761L
Application number: NO832761A
Authority: NO
Inventors: Masahiro Fukuda; Akitoshi Okabayashi
Original assignee: Kubota Ltd
Priority date: 1982-07-31
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1984-02-01
Also published as: CH661476A5; DK162177C; DE3327490C2; DK348183A; FR2531140B1; DK162177B; DK348183D0; DE3327490A1; FR2531140A1

Abstract

En sammensatt sylinderforing med en stor diameter. for bruk i forbrenningsmotorer karakteriseres ved at nevnte foring består av de to lagene i et ytre lag, som er fremstilt av et materiale med høy fasthet og duktilitet, og et innvendig lag fremstilt av tradisjonelt spesial støpejern med høy slitasje og fastsettingsmotstand. Nevnte ytre og innvendige lag smeltes sammen i grenselinjen. Nevnte sylinderffiring kan ytterligere tilføyes et mellomliggende lag mellom det ytre og det innvendige laget. Nevnte ytre lag, nevnte mellomliggende lag og nevnte innvendige lag smeltes sammen i de tilliggende grenselinjer.A composite cylinder liner with a large diameter. for use in internal combustion engines is characterized in that said liner consists of the two layers in an outer layer, which is made of a material with high strength and ductility, and an inner layer made of traditional special cast iron with high wear and fixing resistance. Said outer and inner layers are fused together in the boundary line. Said cylinder bearing can further be added an intermediate layer between the outer and the inner layer. Said outer layers, said intermediate layers and said inner layers are fused together in the adjacent boundary lines.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en sylinderforing for bruk iThe present invention relates to a cylinder liner for use in

en forbrenningsmotor, og særlig en sylinderforing med en stor diameter for bruk i skipsforbrenningsmotorer. an internal combustion engine, and in particular a large diameter cylinder liner for use in marine internal combustion engines.

En sylinderforing for bruk i en forbrenningsmotor må ha egenskaper som stor motstand mot slitasje og mot fastsetting, fordi foringen skal ha tettende glidakontakt mé.d ;s.tempélf jceren. Et spesialstøpejern, som består av slitasjemotstandsforbedrede elementer, såsom Cr, B, P, V, Mo, Nb eller tilsvarende, og som har en grafittstruktur, har tradisjonelt blitt brukt som materiale i ovennevnte sylinderforing. A cylinder liner for use in an internal combustion engine must have properties such as high resistance to wear and to seizing, because the liner must have a sealing sliding contact with the temperature sensor. A special cast iron, which consists of wear resistance improved elements, such as Cr, B, P, V, Mo, Nb or the like, and which has a graphite structure, has traditionally been used as a material in the above-mentioned cylinder liner.

Med de senere tids krav til øking av størrelsen og redusering av vekten på sylinderforingen for bruk i forbrenningsmotorer, er det blitt akseptert at foringer laget i tradisjonelle materialer ikke har tilstrekkelig fasthet, og det er derfor ønskelig å oppnå høyere fasthet. With recent demands to increase the size and reduce the weight of the cylinder liner for use in internal combustion engines, it has been accepted that liners made from traditional materials do not have sufficient strength, and it is therefore desirable to achieve higher strength.

For å forsterke sylinderforingen, forsøker man vanligvis å anvende et materiale med høyere fasthet i foringen, men det er stort sett nytteløst fordi motstandsegenskapene mot slitasje og fastsetting i sylinderforingen kan reduseres eller gå tapt ved å bruke materialer med høyere fasthet. Man har også forsøkt å øke veggtykkelsen i foringen, men som sagt tidligere er dette ikke i overensstemmelse med dagens krav til redusert motvekt. In order to reinforce the cylinder liner, an attempt is usually made to use a higher strength material in the liner, but this is largely futile because the resistance properties against wear and seizing in the cylinder liner can be reduced or lost by using higher strength materials. Attempts have also been made to increase the wall thickness of the lining, but as said earlier, this is not in accordance with today's requirements for reduced counterweight.

Med hensyn til sylinderforinger som anvendes i store motorer, analyseres driftsforholdene og årsakene til beskadigelse av foringen som følgende: a) Kravet til stor slitasje og fastsettingsmotstand gjelder sylinderforingens innvendige overflate With regard to cylinder liners used in large engines, the operating conditions and the causes of damage to the liner are analyzed as follows: a) The requirement for high wear and fixing resistance applies to the inner surface of the cylinder liner

som har glidekohtakt med stempelfjærene.which has a sliding cow stroke with the piston springs.

b) Beskadigelse av den nevnte sylinderforing begynnerb) Damage to said cylinder liner begins

i foringens ytre overflatedel.in the lining's outer surface part.

Årsaken til beskadigelsen i sylinderforinger med relativt stor veggtykkelse forklares hovedsakelig med at det forekommer varmespenninger. Særlig er den innvendige delen av den nevnte sylinderforingen utsatt for en betydelig høy temperatur under forbrennings- og eksplosjonsprosessen, mens den ytre delen av den nevnte sylinder har en lav temperatur på grunn av effektiv avkjøling med vann. En slik temperaturgradient mellom den innvendige og utvendige delen i foringen utvikler varmespenninger som frembringer en trykkspenning og en strekkspenning, henholdsvis i den innvendige og den utvendige delen. Derfor er det meget sannsynlig at beskadigelsen begynner i den ytter-ste delen av den nevnte foring. The cause of the damage in cylinder liners with a relatively large wall thickness is mainly explained by the occurrence of thermal stresses. In particular, the inner part of said cylinder liner is exposed to a significantly high temperature during the combustion and explosion process, while the outer part of said cylinder has a low temperature due to effective cooling with water. Such a temperature gradient between the inner and outer part of the liner develops heat stresses which produce a compressive stress and a tensile stress, respectively, in the inner and outer part. Therefore, it is very likely that the damage begins in the outermost part of the aforementioned lining.

Den utvendige delen av en sylinderforing som anvendes til skipsforbrenningsmotorer, må derfor ha større fasthet og duktilitet for å unngå økende veggtykkelse. En alminnelig liten sylinderforing krever vanligvis ikke stor veggtykkelse og vil derfor heller ikke få problemer på grunn av tempera-turdifferanser. The outer part of a cylinder liner used for marine internal combustion engines must therefore have greater strength and ductility to avoid increasing wall thickness. An ordinary small cylinder liner usually does not require a large wall thickness and will therefore not have problems due to temperature differences.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en sammensatt sylinderforing som tilfredsstiller kravene til slitasje- The present invention provides a composite cylinder liner that satisfies the requirements for wear

og fastsettingsmotstand i den innvendige overflatedelen,and fixing resistance in the inner surface part,

og som tilfredsstiller kravene til fasthet og duktilitet i den ytre periferidelen. and which satisfy the requirements for firmness and ductility in the outer peripheral part.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en sammensatt sylin-derf oringskonstruksjon som innbefatter et innvendig lag og et ytre lag, og foringen karakteriseres ved at det innvendige laget (som er i umiddelbar nærhet av den innvendige overflaten) er laget av det tradisjonelle spesialstøpejern med høy slitasje- og fastsettingsmotstand, og det ytre laget (som er i umiddelbar nærhet av den ytre overflaten) er laget av et materiale med stor styrke eller høy fasthet og duktilitet. Det innvendige laget og det ytre laget smeltes sammen til The present invention provides a composite cylinder liner construction which includes an inner layer and an outer layer, and the liner is characterized by the fact that the inner layer (which is in close proximity to the inner surface) is made of the traditional special cast iron with high wear and fastening resistance , and the outer layer (which is in close proximity to the outer surface) is made of a material of great strength or high strength and ductility. The inner layer and the outer layer are fused together

en tolags konstruksjon. Den foreliggende sylinderforinga two-layer construction. The present cylinder liner

har dermed oppnådd en ønsket fasthet uten å ødelegge slitasje-og fastsettingsmotstandsegenskapene som kreves av den nevnte foringen. has thus achieved a desired firmness without destroying the wear and fastening resistance properties required of the said lining.

I en versjon innbefatter foreliggende oppfinnelse en sammensatt sylinderforing der det ytre laget er dannet av et kulegrafitt-støpejernmateriale, med kulegrafitt og en matrise-struktur hovedsakelig bestående av perlitt. In one version, the present invention includes a composite cylinder liner where the outer layer is formed from a nodular graphite cast iron material, with nodular graphite and a matrix structure consisting mainly of perlite.

I en annen versjon innbefatter foreliggende oppfinnelse en sammensatt sylinderforing der det ytre laget er dannet av et kompakt vermikulært grafitt-støpejernmateriale eller et pseudo-kulegrafitt-støpejernmateriale, med kompakt vermikulær grafitt og en matrisestruktur hovedsakelig bestående av perlitt. In another version, the present invention includes a composite cylinder liner in which the outer layer is formed of a compact vermicular graphite cast iron material or a pseudo-spherical graphite cast iron material, with compact vermicular graphite and a matrix structure mainly consisting of pearlite.

I enda en versjon innbefatter den foreliggende oppfinnelseIn yet another version, the present invention includes

en sammensatt sylinderforing der det ytre laget er dannet av et kulegrafitt-støpestålmateriale, med kulegrafitt og en matrisestruktur hovedsakelig bestående av perlitt. a composite cylinder liner in which the outer layer is formed from a nodular graphite cast steel material, with nodular graphite and a matrix structure consisting mainly of pearlite.

Ifølge foreliggende oppfinnelse kan et mellomliggende lag anbringes mellom det ytre og det innvendige laget for å frem-bringe en trelags konstruksjon som gir bedrede egenskaper i det ytre og innvendige laget. According to the present invention, an intermediate layer can be placed between the outer and the inner layer to produce a three-layer construction which provides improved properties in the outer and inner layer.

Fig. 1 er et tverrsnitt av en tolags sammensetting av sylin-derf oringen ifølge foreliggende oppfinnelse, Fig. 1 is a cross-section of a two-layer assembly of the cylinder liner according to the present invention,

fig. 2 er et tverrsnitt av en trelags sammensetting av sylin-derf oringen ifølge foreliggende oppfinnelse, fig. 2 is a cross-section of a three-layer assembly of the cylinder liner according to the present invention,

fig. 3 - 6 er fotografier som viser mikrostrukturen i eksempel 1, som beskrevet i tabell 1, der figurene 3 og 4 viser mikrostrukturen (forstørret henholdsvis 50 og 400 ganger) i det ytre materiallaget, og figurene 5 og 6 viser mikrostrukturen (forstørret henholdsvis 50 og 400 ganger) i det innvendige materiallaget, fig. 3 - 6 are photographs showing the microstructure in example 1, as described in table 1, where figures 3 and 4 show the microstructure (magnified 50 and 400 times respectively) in the outer material layer, and figures 5 and 6 show the microstructure (magnified 50 and 400 times respectively 400 times) in the inner material layer,

fig. 7 - 10 er fotografier som viser mikrostrukturen i eksempel 6, som er gitt i tabell 3, der figurene 7 fig. 7 - 10 are photographs showing the microstructure of Example 6, which is given in Table 3, where Figures 7

og 8 viser mikrostrukturen (forstørret henholdsvis 50 og 400 ganger) i det ytre materiallaget, og and 8 show the microstructure (magnified 50 and 400 times respectively) in the outer material layer, and

figurene 9 og 10 viser mikrostrukturen (forstørret henholdsvis 50 og 400 ganger) i det innvendige figures 9 and 10 show the microstructure (magnified 50 and 400 times respectively) in the interior

materiallag,material layers,

fig. 11 er et diagram som viser hardhetsfordelingen i fig. 11 is a diagram showing the hardness distribution in

eksempel 11 og eksempel 12, som gitt i tabell V.Example 11 and Example 12, as given in Table V.

Den foreliggende oppfinnelse vil forklares i detalj nedenfor. The present invention will be explained in detail below.

Fig. 1 viser oppbyggingen av en sammensatt sylinderforing i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Foringen 1 innbefatter et ytre lag 2 og et innvendig lag 3. Det ytre laget 2 har stor seighet eller høy fasthet og duktilitet, som oppnås ved bruk av enten kulegrafitt-støpejern, kompakt vermikulær grafittstøpejern eller kulegrafitt-støpestål. Det innvendige laget 3 har gode slitasje- og fastsettingsmotstandsegenskaper som er oppnådd ved hjelp av tradisjonelt spesialstøpejern. Det ytre og innvendige laget er metallurgisk smeltet sammen Fig. 1 shows the structure of a composite cylinder liner according to the present invention. The liner 1 includes an outer layer 2 and an inner layer 3. The outer layer 2 has high toughness or high strength and ductility, which is achieved by using either nodular graphite cast iron, compact vermicular graphite cast iron or nodular graphite cast steel. The inner layer 3 has good wear and fixing resistance properties which have been achieved using traditional special cast iron. The outer and inner layers are metallurgically fused together

i grenselinjene.in the boundary lines.

Den sammensatte sylinderforingen kan dannes ved å anvende sentrifugalstøping. Først helles det smeltede støpepaterialet til det ytre laget opp i en roterende støpeform og ytterlaget støpes. Deretter blir materialet til innerlaget støpt, hvor-ved det oppnås en sylinderforing som forventet, hvor de to lagene er metallurgisk sammenkoblet. The composite cylinder liner can be formed by using centrifugal casting. First, the molten casting material for the outer layer is poured into a rotating mold and the outer layer is cast. Next, the material for the inner layer is cast, whereby a cylinder liner is obtained as expected, where the two layers are metallurgically connected.

I fig. 1 er det sannsynlig at det dannes et smeltelag (mellomliggende lag) 5, som har en blandet sammensetting av både det ytre laget 2 og det innvendige laget 3 fordi et ytre og innvendig lag er smeltet sammen til et integrert legeme. In fig. 1, it is likely that a fusion layer (intermediate layer) 5 is formed, which has a mixed composition of both the outer layer 2 and the inner layer 3 because an outer and inner layer are fused into an integrated body.

I grenselinjene mellom de tilstøtende lagene vil det være uunngåelig at legeringselementer i det ytre materiallaget<2>trenger inn i det innvendige laget 3 når de to lagene smeltes sammen. For ytterligere å forbedre egenskapene tdl integrerte ytre og innvendige lag, er det også nyttig å frem-bringe en trelags sylinderforing som vist i figur 2, der et mellomliggende lag 4 er anbragt mellom ytterlaget 2 og det innvendige lag 3, noe som senere vil forklares i detalj. På samme måte som nevnt tidligere kan sylinderfor ingen med det mellomliggende laget, mellom det ytre og innvendige laget, også fremstilles ved å anvende sentrifugalstøping, der smeltede støpematerialer tilsettes i rekkefølge med passende tidsintervaller. In the boundary lines between the adjacent layers, it will be inevitable that alloy elements in the outer material layer <2> penetrate into the inner layer 3 when the two layers are fused together. In order to further improve the properties of the integrated outer and inner layers, it is also useful to produce a three-layer cylinder liner as shown in figure 2, where an intermediate layer 4 is placed between the outer layer 2 and the inner layer 3, which will be explained later in detail. In the same way as mentioned earlier, cylinders for none with the intermediate layer, between the outer and inner layers, can also be produced by using centrifugal casting, where molten casting materials are added in sequence at suitable time intervals.

Sentrifugalstøpemetoden kan anvendes til alle typer horison-tale, skråstilte eller vertikale støpeformer. The centrifugal casting method can be used for all types of horizontal, inclined or vertical castings.

Versjoner av materialer som er brukbare til å danne detVersions of materials usable to form it

ytre laget av den sammensatte sylinderfor ingen i den foreliggende oppfinnelse er angitt nedenfor. the outer layer of the compound cylinder for none of the present invention is indicated below.

Det ytre laget med stor seighet eller høy fasthet og duktilitet er fremstilt av valgte materialer fra en gruppe bestående av (i) kulegrafittstøpejern, (ii) kompakt vermikulær grafitt-støpejern eller pseudo-kulegrafitt-støpejern, eller (iii) kulegrafitt-støpestål. Materialene vil bli beskrevet hver for seg i detalj. De angitte mengder er i vekt-%. The high toughness or high strength and ductility outer layer is made of selected materials from a group consisting of (i) nodular graphite cast iron, (ii) compact vermicular graphite cast iron or pseudo nodular graphite cast iron, or (iii) nodular graphite cast steel. The materials will be described individually in detail. The indicated quantities are in % by weight.

(i) Kulegrafitt-støpejern.(i) Ductile iron.

Kulegrafitt-støpejernet som er anvendelig i det ytre laget i den foreliggende sylinderfor ingen, inneholder 2,8 - 4%C, The nodular graphite cast iron applicable in the outer layer of the present cylinder for none contains 2.8 - 4%C,

1,5 - 3,5% Si, 0,2 - 1,0% Mn, opptil 0,3% P, opptil 0.04% S, 0,03 - 1,0% Mg, andre vanlige uunngåelige urenheter og resten består av Fe. Nevnte støpejern har kulegrafitt og matrise av perlitt (en liten mengde krystallisert sementitt kan tillates). 1.5 - 3.5% Si, 0.2 - 1.0% Mn, up to 0.3% P, up to 0.04% S, 0.03 - 1.0% Mg, other common unavoidable impurities and the rest consists of Fairy. Said cast iron has nodular graphite and a matrix of pearlite (a small amount of crystallized cementite may be allowed).

I tillegg til de ovenfor nevnte komponentene kan ett eller flere av disse valgte elementene, opptil 2,5% Ni, opptil 0,8% Cr, opptil 0,6% Mo, opptil 0,05% sjeldne jordelementer, opptil 0,3% Sn og opptil 1,0% Cu, om ønskelig blandes inn i det nevnte støpejern. In addition to the above-mentioned components, one or more of these selected elements, up to 2.5% Ni, up to 0.8% Cr, up to 0.6% Mo, up to 0.05% rare earth elements, up to 0.3% Sn and up to 1.0% Cu, if desired, are mixed into the aforementioned cast iron.

Det bemerkelsesverdige ved de kjemiske sammensetningene i dette støpejernet forklares nedenfor. The remarkable thing about the chemical compositions of this cast iron is explained below.

C: 2,8 - 4,0%. C-innhold mindre enn 2,8% vil medføre at materialet får et høyt smeltepunkt. Derfor krever materialet en høyere smelte-temperatur og støpbarheten blir vanskeligere og medfører en økning av krystallisert sementitt, med det resultat at materialet blir sprøtt. Med mer enn 4% C, har støpefeil en tilbøyelighet til å oppstå. C: 2.8 - 4.0%. C content less than 2.8% will cause the material to have a high melting point. Therefore, the material requires a higher melting temperature and the castability becomes more difficult and leads to an increase in crystallized cementite, with the result that the material becomes brittle. With more than 4% C, casting defects have a tendency to occur.

Sii 1/5 — 3 r5% • Say 1/5 — 3 r5% •

Si virker til å øke krystalliseringen av grafitt. Med mindre enn 1,5% Si vil mengden av krystallisert sementitt øke og gjøre materialet sprøtt. Er Si-innholdet større enn 3,5% går matrisen over til ferritt som svekker prøvespenningen og videre vil Si-elementet i form av en fast oppløsning i ferritten, gjøre ferritten sprø. Si acts to increase the crystallization of graphite. With less than 1.5% Si, the amount of crystallized cementite will increase and make the material brittle. If the Si content is greater than 3.5%, the matrix turns to ferrite, which weakens the test voltage and further, the Si element in the form of a solid solution in the ferrite will make the ferrite brittle.

Mn: 0,2 - 1,0%. Mn: 0.2 - 1.0%.

Mn kombineres vanligvis med S for å eliminere den ugunstige virkningen av S og virker videre til å stabilisere perlitt-matrisen og fir en økt fasthet i materialet. Hvis innholdet er mindre enn 0,2% vil man ikke oppnå et slikt gunstig resultat. Er Mn større enn 1,0% vil materialet bli sprøtt. Mn is usually combined with S to eliminate the adverse effect of S and further acts to stabilize the pearlite matrix and provide increased strength in the material. If the content is less than 0.2%, such a favorable result will not be achieved. If Mn is greater than 1.0%, the material will become brittle.

P: opptil 0,3%.P: up to 0.3%.

P øker flytbarheten i smeiten, men danner fosforeutektikumP increases the fluidity in the melt, but forms a phosphoreutectic

i materialet, som igjen gjør materialet sprøtt. Selv om materialets flytbarhet forbedres med å øke innholdet av P in the material, which in turn makes the material brittle. Although the flowability of the material is improved by increasing the content of P

bør den øvre grense settes til 0,3% for å unngå ugunstige virkninger. Jo mindre P-innhold, jo høyere fasthet og duktilitet har materialet, men det er både en praktisk vanskelig og økonomisk ulønnsom prosess å redusere P-innholdet til 0,01% eller mindre. the upper limit should be set at 0.3% to avoid adverse effects. The lower the P content, the higher the strength and ductility of the material, but it is both a practically difficult and economically unprofitable process to reduce the P content to 0.01% or less.

S: opptil 0,04%.S: up to 0.04%.

S er stort sett regnet som en forurensing (som også er tilfelle med P) som svekker de mekaniske egenskapene. S hemmer også stæroidiseringen av grafitt og er derfor begrenset opptil 0.04%. S is generally regarded as a contamination (which is also the case with P) which weakens the mechanical properties. S also inhibits the steroidization of graphite and is therefore limited up to 0.04%.

Mg: 0,03 - 0,1%. Mg: 0.03 - 0.1%.

Mg er nyttig for stæroidiseringen av grafitt. Med et Mg-innhold mindre enn 0,03% oppnås ikke tilstrekkelig virkning. Bruk av mer enn 0,1% Mg vil forårsake overflateherding og man risikerer å få dross og defekter i støpen, noe som er uønsket. Mg is useful for the steroidization of graphite. With a Mg content of less than 0.03%, sufficient effect is not achieved. Using more than 0.1% Mg will cause surface hardening and there is a risk of dross and defects in the casting, which is undesirable.

Det kulegrafitt-støpejernet som danner det ytre laget i den sammensatte sylinderfor ingen inneholder, som nevnt ovenfor, stort sett Cr Si, Mn, Mg, andre vanlige forurensninger og resten består av Fe. The nodular graphite cast iron that forms the outer layer of the composite cylinder for none contains, as mentioned above, mostly Cr Si, Mn, Mg, other common impurities and the rest consists of Fe.

I tillegg til de ovenfor nevnte komponentene kan også om ønskelig, opptil 2,5% Ni, opptil 0,8 Cr, opptil 0,6% Mo, opptil 0,05% sjeldne jordelementer, opptil 0,3% S eller opptil 1,0% Cu tilsettes- kulegrafitt-støpejernet, slik at materialegenskapene kan forbedres ytterligere. In addition to the above-mentioned components, if desired, up to 2.5% Ni, up to 0.8 Cr, up to 0.6% Mo, up to 0.05% rare earth elements, up to 0.3% S or up to 1, 0% Cu is added to the nodular graphite cast iron, so that the material properties can be further improved.

Ni: opptil 2,5%.Nine: up to 2.5%.

Ni øker grafittiseringen og forsterker matrisen. Hvis mengden av Ni er større enn 2,5% vil imidlertid ikke virkningen øke tilsvarende og dessuten er det økonomisk ulønnsomt. I tillegg vil sannsynligvis herdet struktur (bernitt, martensitt) og ikke omvandlet struktur fremkomme og det vil gi Ni increases graphitization and strengthens the matrix. If the amount of Ni is greater than 2.5%, however, the effect will not increase accordingly and, moreover, it is economically unprofitable. In addition, hardened structure (bernite, martensite) and untransformed structure will probably appear and it will give

sprøtt materiale.brittle material.

Krom: opptil 0,8%.Chromium: up to 0.8%.

Krom brukes for å forsterke matrisen og stabilisere sementitt. Likevel vil, når mengden av krom er større enn 0,8%, sementitt krystallisere uten kontroll av C- og Si-innholdet og materialet vil bli sprøtt og ubrukelig i det ytre laget. Chromium is used to reinforce the matrix and stabilize cementite. Nevertheless, when the amount of chromium is greater than 0.8%, cementite will crystallize without control of the C and Si content and the material will become brittle and unusable in the outer layer.

Mo: opptil 0,6%.Mo: up to 0.6%.

Til forsterking av matrisen er Mo effektiv. Når mengden er mer enn 0,6% avtar effekten og blir dessuten økonomisk ufordelaktig. Derfor er den øvre grense for Mo-innholdet 0.6%. For strengthening the matrix, Mo is effective. When the amount is more than 0.6%, the effect decreases and also becomes economically disadvantageous. Therefore, the upper limit for the Mo content is 0.6%.

Sjeldne jordelementer: opptil 0,05%.Rare earth elements: up to 0.05%.

Når sjeldne jordelementer er forbundet med Mg, frembringer slike elementer stæroidisering av grafitt og forbedrer fastheten i materialet. Øvre grense for slike elementer bør være 0,05%, ettersom økende innhold ikke gir tilsvarende øket effekt. When rare earth elements are associated with Mg, such elements produce steroidization of graphite and improve the strength of the material. The upper limit for such elements should be 0.05%, as increasing content does not give a correspondingly increased effect.

Sn: opptil 0,3%.Sn: up to 0.3%.

Avhengig av støpeforholdene kan det ovenfor-nevnte ytter-lagmateriale ha for mye ferritt i matrisen og prøvespenning-og utmattingsfasthet-egenskapene kan derfor blir redusert. For å unngå slike problemer kan materialet tilsettes opptil 0,3% Sn for å stabilisere perlitt. Selv om man anvender en større mengde med Sn, vil man ikke oppnå øket effekt. Depending on the casting conditions, the above-mentioned outer layer material may have too much ferrite in the matrix and the test stress and fatigue strength properties may therefore be reduced. To avoid such problems, up to 0.3% Sn can be added to the material to stabilize pearlite. Even if you use a larger amount of Sn, you will not achieve an increased effect.

Cu: opptil 1,0%.Cu: up to 1.0%.

Med det samme utgangspunkt som Sn, kan Cu tilsettes materialet med opptil 1,0%. With the same starting point as Sn, Cu can be added to the material with up to 1.0%.

Inokulering er stort sett effektivt for å oppnå en finere støpestruktur og for å øke grafittiseringen. Dermed kan strukturen i det nevnte materialet få en finere struktur med grafitt jevnt fordelt. I dette tilfellet passer det å inokulere materialet med 0,05 - 1,0% Si. Er mengden med Si mindre enn 0,05% vil man ikke oppnå den ettertraktede virkningen av inokulering. Selv om mere enn 1,0% Si inokuleres vil man ikke oppnå en øket effekt. Som passende inokuler-ingselementer foreslås CaSi og FeSi. Ved inokulering tilpasses Si-innholdet materialet i en mengde på 1,5 - 3,5%. Inoculation is generally effective for achieving a finer casting structure and for increasing graphitization. Thus, the structure of the aforementioned material can have a finer structure with graphite evenly distributed. In this case, it is suitable to inoculate the material with 0.05 - 1.0% Si. If the amount of Si is less than 0.05%, the desired effect of inoculation will not be achieved. Even if more than 1.0% Si is inoculated, an increased effect will not be achieved. CaSi and FeSi are suggested as suitable inoculating elements. During inoculation, the Si content is adapted to the material in an amount of 1.5 - 3.5%.

Mikroskopisk består strukturen i det nevnte kulegrafittjernet av kulegrafitt og en matrise som hovedsakelig inneholder perlitt. En liten mengde sementitt kan tillates i strukturen, men sementitt gjør materialet sprøtt og bør helst holdes nede på et minimum. Det er ønskelig at matrisen er perlitt på grunn av prøvespenning og utmattingsfasthet, og jo mindre perlitt, jo bedre ønskede egenskaper oppnås. Hvis det delvis dannes bainitt eller martensitt, bidrar det til å forsterke materialet istedenfor den motsatte effekten som gjør materialet sprøtt. For å danne bainitt eller martensitt i matrisen er det nødvendig å bruke flere legeringselementer i materialet eller det må anvendes en spesiell varmebehandling, men det er ufordelaktig sett fra et økonomisk standpunkt. Når innholdet av bainitt eller martensitt er for stort, blir materialet sprøtt, og er dermed ubrukelig i store sylinderfor inger. Microscopically, the structure of the aforementioned nodular graphite iron consists of nodular graphite and a matrix that mainly contains pearlite. A small amount of cementite can be allowed in the structure, but cementite makes the material brittle and should preferably be kept to a minimum. It is desirable that the matrix is pearlite due to test stress and fatigue strength, and the less pearlite, the better the desired properties are achieved. If bainite or martensite is partially formed, it helps to strengthen the material instead of the opposite effect of making the material brittle. In order to form bainite or martensite in the matrix, it is necessary to use more alloying elements in the material or a special heat treatment must be used, but this is disadvantageous from an economic point of view. When the content of bainite or martensite is too great, the material becomes brittle, and is thus unusable in large cylinder liners.

(ii) Kompakt vermikulær grafitt-støpejern.(ii) Compact vermicular graphite cast iron.

Det kompakterte vermikulære grafitt-støpejernet som brukes i det ytre laget i den foreliggende sylinderfor ingen, inneholder 2,8, - 4,0% C, 1,0 - 3,0% Si, 0,2 - 1,0 Mn, opptil 0,3% P, opptil 0,06% S, 0,01 - 0,05% Mg, andre vanligvis uunngåelige forurensninger og resten Fe. Det nevnte støpejernet har kompakt vermikulær grafitt og matrisestruktur, stort sett sammensatt av perlitt (en liten mengde med krystallisert sementitt kan tillates). I tillegg til de ovenfor nevnte komponentene kan ett eller flere av disse valgte elementene, opptil 2,5% Ni, opptil 0,8% Cr, opptil 0,6% Mo, opptil 0,05% sjeldne jordelementer, opptil 0,3% Sn, opptil 1,0% Cu eller opptil 0,1% Ti, om ønskelig blandes inn i det nevnte støpejern. The compacted vermicular graphite cast iron used in the outer layer of the present cylinder for none contains 2.8 - 4.0% C, 1.0 - 3.0% Si, 0.2 - 1.0 Mn, up to 0.3% P, up to 0.06% S, 0.01 - 0.05% Mg, other usually unavoidable impurities and the rest Fe. The said cast iron has compact vermicular graphite and matrix structure, mostly composed of pearlite (a small amount of crystallized cementite may be allowed). In addition to the above-mentioned components, one or more of these selected elements, up to 2.5% Ni, up to 0.8% Cr, up to 0.6% Mo, up to 0.05% rare earth elements, up to 0.3% Sn, up to 1.0% Cu or up to 0.1% Ti, if desired, is mixed into the aforementioned cast iron.

Det bemerkelsesverdige med de kjemiske sammensetningene i støpejernet vil bli forklart nedenfor, men kun for Si, S, The remarkable thing about the chemical compositions of the cast iron will be explained below, but only for Si, S,

Mg og Ti, fordi de andre kjemiske komponentene allerede er forklart i den foregående versjonen av kulegrafitt-støpejernet som brukes som ytterlagsmateriale i den foreliggende fylinder-for ing. Mg and Ti, because the other chemical components have already been explained in the previous version of the nodular graphite cast iron used as the outer layer material in the present filinder-for ing.

Si: 1,0 - 3,0%. Say: 1.0 - 3.0%.

Si øker krystalliser ingen av grafitt. Med et Si-innhold mindre enn 1,0% vil en øket mengde krystallisert sementitt føre til sprøhet i materialet, når Si-innholdet er større enn 3,0% vil matrisen gå over til ferritis struktur som svekker prøvespenningen, og dessuten vil Si som er dannet i ferritten som en fast oppløsning, gjøre materialet sprøtt. Si increases crystallize none of graphite. With a Si content of less than 1.0%, an increased amount of crystallized cementite will lead to brittleness in the material, when the Si content is greater than 3.0%, the matrix will transition to a ferrite structure which weakens the test voltage, and furthermore, Si as is formed in the ferrite as a solid solution, making the material brittle.

S: opptil 0,06%,S: up to 0.06%,

Det er stort sett underforstått at S er et element som er forurensende, på lik linje med P. S svekker de mekaniske egenskapene og bør derfor begrenses opptil 0,06%. It is largely understood that S is an element that is polluting, in the same way as P. S weakens the mechanical properties and should therefore be limited up to 0.06%.

Mg: 0,01 - 0,05%. Mg: 0.01 - 0.05%.

Mg er nyttig når kompakt vermikulær grafitt skal dannes.Mg is useful when compact vermicular graphite is to be formed.

Med et Mg-innhold mindre enn 0,01% går grafitten over til flak som svekker fastheten i materialet. Imidlertid er det ikke nødvendig med et Mg-innhold større enn 0,05%. Det motsatte er tilfelle når store mengder Mg er representert, og det økende Mg-innhold som diffuseres til det innvendige laget vil medføre at materialet i det innvendige laget vil få tilbake sine egenskaper. Derfor må den øvre Mg-grense, i det kompakte vermikulære grafittstøpejernet eller pseudo-kulegrafitt støpejernet i den foreliggende oppfinnelse, settes til 0,05%. With a Mg content of less than 0.01%, the graphite turns into flakes, which weaken the strength of the material. However, a Mg content greater than 0.05% is not required. The opposite is the case when large amounts of Mg are represented, and the increasing Mg content that is diffused into the inner layer will mean that the material in the inner layer will regain its properties. Therefore, the upper Mg limit, in the compact vermicular graphite cast iron or the pseudo-spherical graphite cast iron of the present invention, must be set to 0.05%.

Det kompakte vermikulære grafitt-støpejernet som danner det ytre laget i den sammensatte sylinderfor ingen består stort sett, som ovenfor nevnt, av C, Si, Mn, P, S, Mg, andre vanlige forurensninger og resten Fe. The compact vermicular graphite cast iron which forms the outer layer of the composite cylinder for none consists largely, as mentioned above, of C, Si, Mn, P, S, Mg, other common impurities and the remainder Fe.

I tillegg til de ovenfor nevnte komponentene kan opptil 2,5% Ni, opptil 0,8% Cr, opptil 0,6% Mo, opptil 0,05% sjeldne jordelementer, opptil 0,3% Sn, opptil 1,0% Cu eller opptil 0,1% Ti, om ønskelig føyes inn i kulegrafittstøpejernet, In addition to the above mentioned components, up to 2.5% Ni, up to 0.8% Cr, up to 0.6% Mo, up to 0.05% rare earth elements, up to 0.3% Sn, up to 1.0% Cu or up to 0.1% Ti, if desired added to the nodular graphite cast iron,

slik at materialeegenskapene kan ytterligere forbedres på samme måte som det tidligere nevnte kulegrafittjernet. so that the material properties can be further improved in the same way as the previously mentioned nodular graphite iron.

Det bemerkelsesverdige med disse utvalgte elementene er allerede forklart, med unntak av Ti, ettersom de ble brukt i den foregående versjonen av kulegrafitt-støpejernet i det ytre materiallaget. Derfor vil kun Ti-elementene forklares som følgende. The remarkable nature of these selected elements has already been explained, with the exception of Ti, as they were used in the previous version of the nodular graphite cast iron in the outer material layer. Therefore, only the Ti elements will be explained as follows.

Ti: opptil 0,1%.Ten: up to 0.1%.

Det ovenfor nevnte materialet, i det ytre laget av den sammensatte sylinderfor ingen, har en kulegrafitt-struktur som er avhengig av støpeforholdene. Som tidligere beskrevet i detalj er kulegrafitt-strukturen vel egnet i det ytre materiallaget. For å oppnå en kompakt vermikulær grafitt, er Ti en effektivt tilsetting som motvirker grafitt-stæroidisering. Når Ti-innholdet blir for stort, vil flakgrafitten sannsynligvis krystal-liseres, derfor opptil 0,1% Ti. The above-mentioned material, in the outer layer of the composite cylinder for no one, has a spheroidal graphite structure which depends on the casting conditions. As previously described in detail, the spheroidal graphite structure is well suited in the outer material layer. To obtain a compact vermicular graphite, Ti is an effective addition that counteracts graphite steroidization. When the Ti content becomes too large, the flake graphite is likely to crystallize, therefore up to 0.1% Ti.

Det som er tilfellet med kulegrafitt-støpejern er at inokulering er effektivt middel til å oppnå en finere struktur og for å øke grafittdannelsen. Inokulering kan fremskaffe en finere struktur med jevnt fordelt grafitt i det foreliggende materialet. Det passer å inokulere materialet med 0,05 - 1,0% Si. For eksempel kan CaSi og FeSi være passende inokulerings-elementer. Komponentene i Si er avpasset slik at materialet som dermed inokuleres, inneholder 1,0 - 3,0% Si. What is the case with ductile iron is that inoculation is an effective means of achieving a finer structure and increasing graphite formation. Inoculation can produce a finer structure with evenly distributed graphite in the present material. It is suitable to inoculate the material with 0.05 - 1.0% Si. For example, CaSi and FeSi may be suitable inoculating elements. The components in Si are adapted so that the material thus inoculated contains 1.0 - 3.0% Si.

Mikroskopisk er det kompakte vermikulære grafittstøpejernet opptatt av kompakt vermikulær grafitt og matrise som stort sett inneholder perlitt. En liten mengde sementitt krystal-liseres muligens i strukturen, men den nevnte sementitten som gjør materialet sprøtt, bør det holdes nede på en minimum. Det er å foretrekke at matrisen er perlitt med hensyn til prøvespenning og utmattingsfasthet, og jo mindre ferritt materialet har, jo bedre vil de ønskede egenskapene bli. Microscopically, the compact vermicular graphite cast iron is composed of compact vermicular graphite and matrix that mostly contains pearlite. A small amount of cementite possibly crystallizes in the structure, but the aforementioned cementite, which makes the material brittle, should be kept to a minimum. It is preferable that the matrix is pearlite with regard to test stress and fatigue strength, and the less ferrite the material has, the better the desired properties will be.

Hvis bernitt eller martensitt delvis dannes, bidrar det heller til å forsterke materialet enn å gjøre materialet sprøtt. For å danne bainitt eller martensitt i matrisen er det nødvendig å anvende legeringselementer i materialet eller spesiell varmebehandling, men dette er økonomisk ulønn-somt. Når bainitt eller martensitt dannes i for store mengder, vil materialet bli sprøtt og en stor sylinderforing vil dermed være ubrukelig. If bernite or martensite is partially formed, it helps to strengthen the material rather than making the material brittle. In order to form bainite or martensite in the matrix, it is necessary to use alloying elements in the material or special heat treatment, but this is economically unprofitable. When bainite or martensite forms in excessive amounts, the material will become brittle and a large cylinder liner will thus be useless.

(iii) Kulegrafitt-støpestål.(iii) Nodular graphite cast steel.

Kulegrafitt-støpestålet som er anvendelig til det ytre lagetThe nodular graphite cast steel applicable to the outer layer

i den foreliggende sylinderfor ingen inneholder 1,0 - 2,0% C, 0,6 - 3,0% Si, 0,2 - 1,0% Mn, opptil 0,1% P, opptil 0,1% S, andre vanlige forurensninger og resten Fe. Nevnte støpestål har nesten bare kulegrafitt og matrisestruktur som hovedsakelig inneholder perlitt (en liten mengde krystallisert sementitt kan tillates) . I tillegg til de ovenfor nevnte komponentene kan ett eller flere av disse valgte elementene, opptil 2,5% Ni, opptil l,0%"Cr, opptil 1,0% Mo og opptil 0,1% in the present cylinder for none contains 1.0 - 2.0% C, 0.6 - 3.0% Si, 0.2 - 1.0% Mn, up to 0.1% P, up to 0.1% S, other common contaminants and the rest Fe. Said cast steel has almost only spheroidal graphite and matrix structure mainly containing pearlite (a small amount of crystallized cementite may be allowed). In addition to the above-mentioned components, one or more of these selected elements, up to 2.5% Ni, up to 1.0% Cr, up to 1.0% Mo and up to 0.1%

av en sammensatt mengde Ti, Al og Zr, om ønskelig blandes inn i det nevnte støpejern. of a composite amount of Ti, Al and Zr, if desired mixed into the aforementioned cast iron.

Det bemerkelsesverdige ved de kjemiske sammensetningene iThe remarkable thing about the chemical compositions in

det nevnte støpestål vil forklares i detalj nedenfor.the said cast steel will be explained in detail below.

C: 1,0 - 2%. C: 1.0 - 2%.

Med et C-innhold mindre enn 1,0% vil materialet få et høyt smeltepunkt. Dermed krever materialet en høyere smelte- og støpetemperatur som medfører høyere kostnader. Når C-innholdet er større enn 2%, er det sannsynlig at grafitten ikke vil bli kuleformet, noe som reduserer styrken i materialet. With a C content of less than 1.0%, the material will have a high melting point. Thus, the material requires a higher melting and casting temperature, which entails higher costs. When the C content is greater than 2%, it is likely that the graphite will not become spherical, which reduces the strength of the material.

Si: 0,6 - 3,0%. Say: 0.6 - 3.0%.

Si har en nær forbindelse med krystalliser ingen av grafitt. Med et Si-innhold mindre enn 0,6% er det faktisk vanskelig Si has a close connection with crystallize none of graphite. With a Si content of less than 0.6%, it is actually difficult

å få grafitt til å krystallisere. Med et Si-innhold på mer enn 3,0% vil Si-innholdet i matrisen, som danner en fast oppløsning, ha en forunderlig tendens til å gjøre materialet sprøtt. to cause graphite to crystallize. With a Si content of more than 3.0%, the Si content in the matrix, which forms a solid solution, will have a surprising tendency to make the material brittle.

Mn: 0,2 - 1,0%. Mn: 0.2 - 1.0%.

Mn kombinert med S er et effektivt middel til å unngå den ugunstige virkningen av S. Et Mn-innhold mindre enn 0,2% vil ikke ha denne virkningen, men materialet vil bli hardt og sprøtt hvis Mn-innholdet er større enn 1,0%. Mn combined with S is an effective means of avoiding the adverse effect of S. A Mn content of less than 0.2% will not have this effect, but the material will become hard and brittle if the Mn content is greater than 1.0 %.

P: opptil 0,1%.P: up to 0.1%.

P øker flytbarheten i støpematerialene, men gjør materialet sprøtt, følgelig opptil et innhold på 0,1%. P increases the fluidity of the casting materials, but makes the material brittle, therefore up to a content of 0.1%.

S: opptil 0,1%.S: up to 0.1%.

Både P og S gjør materialet sprøtt, derfor opptil et innhold på 0,1%. Both P and S make the material brittle, therefore up to a content of 0.1%.

Kulegrafitt-støpejernet som danner det ytre laget i den sammensatte sylinderfor ingen, inneholder stort sett de ovenfor nevnte komponenter, andre vanlige forurensninger og resten Fe. The nodular graphite cast iron that forms the outer layer of the compound cylinder for none contains mostly the above-mentioned components, other common impurities and the rest Fe.

I tillegg til komponentene nevnt ovenfor, kan følgende komponenter føyes inn i kulegrafitt-støpestålet som danner det ytre laget i den foreliggende sylinderfor ingen, slik at egenskapene i materialet ytterligere forbedres. In addition to the components mentioned above, the following components can be added to the nodular graphite cast steel that forms the outer layer of the present cylinder for none, so that the properties of the material are further improved.

Ni: opptil 2,5%.Nine: up to 2.5%.

Ni opptrer for å øke grafittdannelsen og for å forsterke matrisen. Hvis imidlertid mengden av Ni overskrider 2,5% vil man ikke oppnå tilsvarende øket effekt og dessuten er det økonomisk ufordelaktig. I tillegg vil det sannsynligvis oppstå herdet bainitt eller martensitt-strukturer og uforandret struktur som vil gjøre materialet ugunstig sprøtt. Ni acts to increase graphite formation and to reinforce the matrix. If, however, the amount of Ni exceeds 2.5%, a correspondingly increased effect will not be achieved and, moreover, it is economically disadvantageous. In addition, hardened bainite or martensite structures and unaltered structure are likely to occur which will make the material unfavorably brittle.

Cr: opptil 1,0%.Cr: up to 1.0%.

Krom gir en effektiv forsterking av matrisen og stabiliserer martensitt. Hvis imidlertid krom-innholdet er større enn 1,0%, er det ikke sannsynlig at grafitten vil krystallisere, noe som vil medføre svekket materialfasthet og duktilitet. Chromium provides an effective reinforcement of the matrix and stabilizes martensite. If, however, the chromium content is greater than 1.0%, it is not likely that the graphite will crystallize, which will result in weakened material strength and ductility.

Mo: opptil 1,0%.Mo: up to 1.0%.

På samme måte som Ni er Mo et viktig element for å oppnå fasthet og duktilitet. Bruk av mer enn 1% Mo vil gjøre materialet hardere og sprøtt. In the same way as Ni, Mo is an important element for achieving strength and ductility. Using more than 1% Mo will make the material harder and brittle.

Ti, Al og Zr: Opptil 0,1% i en sammensatt mengde.Ti, Al and Zr: Up to 0.1% in a composite quantity.

Når én eller minst to av disse elementene føyes inn i kule-graf i tt-støpestålmater ialet kan materialet være fritt for kavitasjoner. Ettersom alle disse elementene er sterke de-sokdydere kan for stor bruk av et slikt element medføre over-dreven fjerning av oksyden samt hemme flytingen av materialet under støpeprosessen. Derfor er bruken av disse elementene begrenset opptil en sammensatt mengde på 0,1%. When one or at least two of these elements are added to the ball graph in tt cast steel feeders, the material can be free of cavitation. As all these elements are strong de-soaking agents, excessive use of such an element can result in excessive removal of the oxide and inhibit the flow of the material during the casting process. Therefore, the use of these elements is limited up to a compound amount of 0.1%.

Inokulering er også effektivt for å oppnå finere struktur og øket grafittdannelse i kulegrafitt-støpestålet. Det passer å inokulere nevnte materiale med 0,1 - 1,0% Si. Eksempler på passende inokuleringsmidler er Ca, Si og FeSi. Ved utført inokulering er det sammensatte Si-innholdet avpasset til den tidligere nevnte begrensning som er 0,6 - 3,0%. Inoculation is also effective for achieving a finer structure and increased graphite formation in the nodular graphite cast steel. It is suitable to inoculate said material with 0.1 - 1.0% Si. Examples of suitable inoculating agents are Ca, Si and FeSi. When inoculation is carried out, the composite Si content is adapted to the previously mentioned limitation of 0.6 - 3.0%.

Mikroskopisk har kulegrafitt-støpestålet nesten bare kulegrafitt og matrise-struktur, og videre kan det inneholde en liten mengde fri sementitt. Sett ut fra formålet med den foreliggende oppfinnelse, bør utfelling av nevnte sementitt være så liten som mulig, ettersom sementitt er sprø. Matrisen bør hovedsakelig være sammensatt av perlitt, og kan muligens ha delvis ferritt, bainitt, martensitt eller tilbakeholdt austenitt. Tilfellet er at ferritt om ønskelig kan utfeltes i matrisen, ettersom ferritt har gode egenskaper med hensyn til fasthet og duktilitet. Imidlertid bør bainitt, martensitt eller tilbakeholdt austenitt holdes nede på et minimum ettersom de svekker materialet. Microscopically, the nodular graphite cast steel has almost only nodular graphite and matrix structure, and furthermore it may contain a small amount of free cementite. Seen from the purpose of the present invention, precipitation of said cementite should be as small as possible, as cementite is brittle. The matrix should be mainly composed of pearlite, and may possibly have partial ferrite, bainite, martensite or retained austenite. The case is that, if desired, ferrite can be precipitated in the matrix, as ferrite has good properties with respect to firmness and ductility. However, bainite, martensite or retained austenite should be kept to a minimum as they weaken the material.

I den sammensatte sylinderfor ingen i den foreliggende oppfinnelse, kan det tradisjonelle spesial-støpejernet anvendes som materiale i det innvendige laget, der det kreves et materiale med gode motstandsegenskaper med hensyn til slitasje og fastsetting. In the composite cylinder of the present invention, the traditional special cast iron can be used as material in the inner layer, where a material with good resistance properties with respect to wear and fixing is required.

Den sammensatte sylinderfor ingen i den foreliggende oppfinnelse bør spenningsglødes i området 400 - 600°C for å fjerne de gjenværende støpespenningene. Skjønt varmebehandling med temperaturer høyere enn omdanningspunktet A^er effektivt til å forbedre materialets fasthet og duktilitet, bør varmebehandling unngås fordi det er økonomisk utlønnsomt. Videre kan det også ha en uheldig virkning på egenskapene i materialet som danner det innvendige laget. The composite cylinder for none in the present invention should be stress annealed in the range of 400 - 600°C to remove the remaining casting stresses. Although heat treatment at temperatures higher than the transformation point A^ is effective in improving the strength and ductility of the material, heat treatment should be avoided because it is economically unprofitable. Furthermore, it can also have an adverse effect on the properties of the material that forms the inner layer.

Forskjellige versjoner av den foreliggende oppfinnelse vil beskrives nedenfor. Various versions of the present invention will be described below.

Versjon AVersion A

Versjon A viser eksempler der kulegrafitt-støpejern brukes som materiale i det ytre laget. Sylinderforingene bestående av to lag ble laget ved sentrifugalstøping, med horisontal støpeform, og støpebetingelser som følgende: Version A shows examples where ductile iron is used as material in the outer layer. The cylinder liners consisting of two layers were made by centrifugal casting, with a horizontal mold, and casting conditions as follows:

De kjemiske sammensetningene av det ytre og innvendige i sylinderforingen er oppsummert i tabell 1. The chemical compositions of the exterior and interior of the cylinder liner are summarized in table 1.

I eksemplene 1 - 3 er foringer ifølge foreliggende oppfinnelse. Eksempel 4 og eksempel 5 er de sammenlignbare foringene der den kjemiske komponent på det ytre laget er utenfor det foreliggende spesifiserte område- Særlig eksempel 4 inneholder mindre mengder med Si, og eksempel 5 inneholder større mengder med Mo. Mikrostrukturen i eksempel 1, gitt i tabell 1, er vist i figurene 3-6. Særlig viser figurene 3 og 4 mikrostrukturen (med en forstørrelse på henholdsvis 50 ganger og 400 ganger)x i det ytre materiallaget, og figurene 5 og 6 viser mikrostrukturen (med en forstørrelse på henholdsvis 50 ganger og 400 ganger) i det innvendige materiallaget. In examples 1 - 3, liners are according to the present invention. Example 4 and example 5 are the comparable liners where the chemical component on the outer layer is outside the present specified range - Example 4 in particular contains smaller amounts of Si, and example 5 contains larger amounts of Mo. The microstructure of Example 1, given in Table 1, is shown in Figures 3-6. In particular, figures 3 and 4 show the microstructure (with a magnification of 50 times and 400 times respectively)x in the outer material layer, and figures 5 and 6 show the microstructure (with a magnification of 50 times and 400 times respectively) in the inner material layer.

I figur 3 kan man se at grafitt er riktig avrundet. Materialet har derfor stor styrke og det er minimale muligheter for kjerv-virkning. Figur 4 viser strukturen på fint fordelt perlitt. In Figure 3, you can see that graphite is correctly rounded. The material therefore has great strength and there are minimal opportunities for a notch effect. Figure 4 shows the structure of finely divided perlite.

Mekaniske egenskaper i det ytre laget av den, som nevnt ovenfor, sammensatte sylinderforingen er vist i tabell II. Mechanical properties in the outer layer of the, as mentioned above, composite cylinder liner are shown in Table II.

Tabell II viser at de sammenlignede foringene i eksempel 4 og 5 er underlegne i forhold til forinqene i den foreliggende oppfinnelse. Særlig i eksempel 4 vil krystallisert sementitt gi økte problemer med hensyn til styrke og duktilitet. Table II shows that the compared liners in examples 4 and 5 are inferior to the liners in the present invention. Especially in example 4, crystallized cementite will cause increased problems with regard to strength and ductility.

I eksempel 5 vil ytterligere dannelse av bainitt og marten-sitti matrisen medføre sprøhet i materialet. In example 5, further formation of bainite and the martensite matrix will cause brittleness in the material.

Versjon BVersion B

Versjon B viser eksempler der kompakt vermikulær grafitt-støpejern eller pseudokulegrafitt-støpejern anvendes som materiale i det ytre laget. To-lags sylinderforinger blir laget på samme måte som versjon A. Kjemiske sammensetninger av det ytre og innvendige laget i sylinderforingen oppsummeres i tabell III. Eksemplene 6 - 8 er foringer i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Eksempel 9 og 10 er sammenlignede foringer som har en kjemisk komponent i ytterlaget som ligger utenfor det spesifiserte området. Særlig inneholder eksempel 9 mindre mengder C og eksempel Version B shows examples where compact vermicular graphite cast iron or pseudospherical graphite cast iron is used as material in the outer layer. Two-layer cylinder liners are made in the same way as version A. Chemical compositions of the outer and inner layer in the cylinder liner are summarized in Table III. Examples 6 - 8 are liners according to the present invention. Examples 9 and 10 are compared liners that have a chemical component in the outer layer that is outside the specified range. In particular, example 9 contains smaller amounts of C and example

10 inneholder større mengder Ni. 10 contains larger amounts of Ni.

Mikrostrukturene i eksempel 6, som gitt i tabell III, vises The microstructures of Example 6, as given in Table III, are shown

i figurene 7-10. Særlig figur 7 og 8 viser mikrostrukturen (forstørret henholdsvis 50 og 400 ganger) i det ytre materiallaget, og figurene 9 og 10 viser mikrostrukturen (forstør-ret henholdsvis 50 og 400 ganger) i det innvendige materiallaget. I figur 7 kan man se at grafitt er omdannet til en kompakt vermikulær form. Med hensyn til skjervvirknings-egenskapene er den kompakte vermikulære grafitten underlegen sammenlignet med flakgrafitten som stort sett opptrer i van-lig støpejern. Figur 8 viser strukturen i fint fordelt perlitt. in figures 7-10. Figures 7 and 8 in particular show the microstructure (magnified 50 and 400 times respectively) in the outer material layer, and figures 9 and 10 show the microstructure (magnified 50 and 400 times respectively) in the inner material layer. In figure 7 it can be seen that graphite has been converted into a compact vermicular form. With regard to the chipping properties, the compact vermicular graphite is inferior compared to the flake graphite which mostly occurs in ordinary cast iron. Figure 8 shows the structure in finely divided perlite.

Mekaniske egenskaper i det ytre laget i den ovenfor nevnte sammensatte sylinderforingen vises i tabell IV. Mechanical properties in the outer layer of the above-mentioned composite cylinder liner are shown in Table IV.

Tabell IV viser at de sammenlignede foringene i eksempel 9 og 10 er spesielt underlegne med hensyn til forlengelses-egenskaper. Det er også tilfelle med de tidligere nevnte eksemplene 4 og 5. Eksempel 9 har en uvanlig stor mengde sementitt og eksempel 10 har en øket mengde med bainitt og martensitt i matrisen. Table IV shows that the compared liners in examples 9 and 10 are particularly inferior with regard to elongation properties. This is also the case with the previously mentioned examples 4 and 5. Example 9 has an unusually large amount of cementite and example 10 has an increased amount of bainite and martensite in the matrix.

Versjon CVersion C

Versjon C viser eksempler der kulegrafitt-støpestål brukes som materiale i det ytre laget. To-lags sylinderforinger Version C shows examples where nodular graphite cast steel is used as material in the outer layer. Two-layer cylinder liners

ble laget på samme måte som i vers jon A.was made in the same way as in verse ion A.

De kjemiske sammensetningene i det ytre og innvendige laget i sylinderforingen oppsummeres i tabell V. Eksempel 11 og 12 er foringer i henhold til den foreliggende oppfinnelse-Eksempel 13 og 14 er sammenlignede foringer der den kjemiske komponenten i det ytre laget ligger utenfor det spesifiserte området. Særlig inneholder eksempel 13 større mengder med Cr og eksempel 14 inneholder større mengder med Mn og Mi. Fordelingen av hardheten i den sammensatte sylinderforingen med de kjemiske sammensetningene i eksempel 11 og 12 i tabell V er vist i figur 11. The chemical compositions in the outer and inner layer of the cylinder liner are summarized in table V. Examples 11 and 12 are liners according to the present invention - Examples 13 and 14 are compared liners where the chemical component in the outer layer lies outside the specified range. In particular, example 13 contains larger amounts of Cr and example 14 contains larger amounts of Mn and Mi. The distribution of the hardness in the composite cylinder liner with the chemical compositions in examples 11 and 12 in table V is shown in figure 11.

Mekaniske egenskaper i ytre laget i den sammensatte sylinderforingen i eksempel 11 til eksempel 14 er vist i tabell Vi. Tabell V viser at de sammenlignbare foringene i eksempel 13 og 14 er underlegne i forhold til foringene i eksempel 11 og 12, særlig med hensyn til forlengelsesegenskapene. Eksempel 14 har en øket mengde med bainitt og martensitt i matrisen. Det ytre laget i eksempel 14 har derfor stor hardhet, men lav forlengelse, noe som gir sprøtt materiale. Mechanical properties in the outer layer of the composite cylinder liner in example 11 to example 14 are shown in table Vi. Table V shows that the comparable liners in examples 13 and 14 are inferior to the liners in examples 11 and 12, particularly with regard to the elongation properties. Example 14 has an increased amount of bainite and martensite in the matrix. The outer layer in example 14 therefore has high hardness, but low elongation, which gives a brittle material.

På den annen side har materialet som tradisjonelt brukes i en en-lags sylinderforing strekkfasthet på 18 - 25 kg/mm<2>On the other hand, the material traditionally used in a single-layer cylinder liner has a tensile strength of 18 - 25 kg/mm<2>

og en forlengelse på 0,2 - 0,8%. Derfor er det ytre laget i den foreliggende sammensatte sylinderforingen overlegen i forhold til den ytre delen i den tradisjonelle en-lags syl-inderf oringen med hensyn til fasthet og duktilitet. and an extension of 0.2 - 0.8%. Therefore, the outer layer of the present composite cylinder liner is superior to the outer part of the traditional single-layer cylinder liner in terms of strength and ductility.

Som beskrevet i detalj ovenfor, frembringer den foreliggende oppfinnelse en sammensatt sylinderforing sammensatt av et ytre lag og et innvendig lag. Det er et krav at det ytre laget har høy fasthet og" duktilitet ettersom beskadigelsen av foringen starter i den ytre overflatedelen, mens kravet til det innvendige laget er høy slitasje og fastettings-motstand. Det ytre laget lages av materialer valgt ut fra en gruppe med kulegrafitt-støpejern, sammenpresset vermikulær kulegrafitt-støpejern og kulegrafitt-støpestål, mens det innvendige laget lages av tradisjonelt spesialstøpejern for å oppnå de ønskede egenskapene. Det yrre laget og det innvendige laget smeltes sammen til en to-lags konstruksjon. Dermed har den foreliggende foringen en ønsket fasthet i ytterdelen uten å svekke egenskapene på den innvendige overflaten av foringen. As described in detail above, the present invention provides a composite cylinder liner composed of an outer layer and an inner layer. It is a requirement that the outer layer has high strength and ductility as the damage to the lining starts in the outer surface part, while the requirement for the inner layer is high wear and sealing resistance. The outer layer is made of materials selected from a group of nodular graphite cast iron, compressed vermicular nodular graphite cast iron and nodular graphite cast steel, while the inner layer is made of traditional special cast iron to achieve the desired properties. The outer layer and the inner layer are fused together to form a two-layer construction. Thus, the present liner has a desired firmness in the outer part without weakening the properties of the inner surface of the liner.

I sylinderforingen, der det ytre laget er fremstilt avIn the cylinder liner, where the outer layer is made of

kompakt vermikulær grafitt-støpejern er sylinderforingens fasthet underlegen i forhold til sylinderforingen, der det ytre laget er fremstilt av kulegrafitt-støpejern eller kulegrafitt-støpestål. På den annen side vil strukturen i den tidligere sylinderforingen være ganske lik strukturen i sylinderforingen med spesialstøpejern (med flakgrafitt) som danner innerlaget. Derfor er det fordelaktig at sylinderforingen, hvilke ytre lag er fremstilt av kompakt vermikulær grafitt støpejern, får lignende egenskaper som enkle tradisjonelle sylinderforinger med hensyn til varmekonduktivitet, varmeutvidelse, spenninger og lignende. compact vermicular graphite cast iron, the strength of the cylinder liner is inferior to the cylinder liner, where the outer layer is made of nodular graphite cast iron or nodular graphite cast steel. On the other hand, the structure of the former cylinder liner will be quite similar to the structure of the cylinder liner with special cast iron (with flake graphite) forming the inner layer. Therefore, it is advantageous that the cylinder liner, the outer layers of which are made of compact vermicular graphite cast iron, have similar properties to simple traditional cylinder liners with regard to thermal conductivity, thermal expansion, stresses and the like.

Egenskapene i det innvendige laget, i to-lags sylinderforingen, kan påvirkes av materialet i det ytre laget fordi legeringselementene i det ytre materiallaget lett blir blandet med legeringselementene i det innvendige materiallaget og blir videre diffusert med hverandre. Enda det ikke oppstår noen særskilte problemer ved praktisk bruk av den nevnte sylinderforingen kan et mellomliggende lag føyes inn mellom det ytre og innvendige laget, som vist i figur, slik at det er mindre sjanser for at det indre laget i sylinderforingen skal påvirkes av det ytre laget. Videre kan det frembringes en sylinderforing med forbedrede egenskaper med hensyn til fasthet og varmekonduktivitet i de sammensmeltede lagene. The properties in the inner layer, in the two-layer cylinder liner, can be affected by the material in the outer layer because the alloying elements in the outer material layer are easily mixed with the alloying elements in the inner material layer and are further diffused with each other. Even if no particular problems arise during the practical use of the aforementioned cylinder liner, an intermediate layer can be inserted between the outer and inner layer, as shown in the figure, so that there are fewer chances of the inner layer of the cylinder liner being affected by the outer made. Furthermore, a cylinder liner can be produced with improved properties with respect to firmness and heat conductivity in the fused layers.

Det er også å foretrekke at det innbefattes et mellomliggende tilleggslag med hensyn til fastheten i det innvendige lagmaterialet, men det er økonomisk ulønnsomt å ha et slikt mellomliggende tilleggslag. Om det mellomliggende laget eller de mellomliggende tilleggslagene skal tas med eller ikke, bør bestemmes gjennom en vurdering av forskjellige forhold så som det økonomiske eller hvordan forhold foringen skal fungere under. It is also preferable that an intermediate additional layer is included with regard to the firmness of the inner layer material, but it is economically unprofitable to have such an intermediate additional layer. Whether the intermediate layer or the intermediate additional layers should be included or not should be decided through an assessment of various conditions such as the economic or the conditions under which the liner will function.

Det er også ønskelig at materialet i det mellomliggendeIt is also desirable that the material in between

laget har en kjemisk sammensetning som er omtrent lik den kjemiske sammensetningen i det innvendige laget ettersom det mellomliggende lagmaterialet også vil være med på å gjøre det innvendige lagmaterialet sterkere. the layer has a chemical composition that is approximately the same as the chemical composition of the inner layer as the intermediate layer material will also help to make the inner layer material stronger.

Det mellomliggende laget bør helst ha en tykkelse i om-The intermediate layer should ideally have a thickness of approx.

rådet 5-50 mm, som er gitt som en tykkelse på støpeproses-sen og også som tykkelse på den komplette sylinderforingen. Kort forklart ut ifra dette smeltes den innerste delen av det ytre laget (ytre lag er 10 - 30 mm tykt) til det mellomliggende lagmateriale under støpingen. Etterpå smeltes den innerste delen av det mellomliggende laget til det innerste lagmaterialet (innerste lagmateriale er 10 - 30 mm tykt) under støpingen. Det mellomliggende laget har ingen verdi hvis tykkelsen er mindre enn 5 mm. Det er heller ikke nød-vendig med mer enn 50 mm tykkelse på det mellomliggende laget. I det tilfellet der sylinderforingen brukes i skipsforbrenningsmotorer er veggtykkelsen i det mellomliggende laget stort sett begrenset opptil 50 mm tatt i betraktning at maksimum tykkelse på det innvendige laget av foringen er 80 mm. Som nevnt tidligere er det ønskelig at det mellomliggende lagmaterialet har tilnærmet lik kjemisk sammensetning som materialet i det innerste laget, men det mellomliggende laget vil likevel ikke oppnå den samme kjemiske sammensetningen som det innvendige laget, selv om det støpes av det samme materialet, fordi det vil være uunngåelig at legeringselementer fra det ytre laget blander seg med elementer fra det mellomliggende laget. advised 5-50 mm, which is given as a thickness of the casting process and also as a thickness of the complete cylinder liner. Briefly explained based on this, the innermost part of the outer layer (outer layer is 10 - 30 mm thick) is melted to the intermediate layer material during casting. Afterwards, the innermost part of the intermediate layer is melted to the innermost layer material (innermost layer material is 10 - 30 mm thick) during casting. The intermediate layer has no value if the thickness is less than 5 mm. It is also not necessary for the intermediate layer to be more than 50 mm thick. In the case where the cylinder liner is used in marine internal combustion engines, the wall thickness of the intermediate layer is generally limited up to 50 mm, considering that the maximum thickness of the inner layer of the liner is 80 mm. As mentioned earlier, it is desirable that the intermediate layer material has approximately the same chemical composition as the material in the innermost layer, but the intermediate layer will still not achieve the same chemical composition as the inner layer, even if it is cast from the same material, because it will be inevitable that alloying elements from the outer layer mix with elements from the intermediate layer.

Brukbart materiale for det mellomliggende laget i den foreliggende sylinderforingen inneholder 2,0 - 4,0% C, 0,8 - 3,0% Si, 0,4 - 1,2% Mn, opptil 0,6% P og opptil 0,1% S, andre uunngåelige forurensninger og resten Fe. I tillegg til de ovenfor nevnte komponentene kan ett eller flere av disse valgte elementene, opptil 2,5% Mi, opptil 1,0% Cr, opptil l,0%Mo, opptil 0,05% Mg, opptil 0,05% sjeldne jordelementer, opptil 0,3% Sn, opptil 1,0% Cu og opptil 0,1% sammensatt mengde Ti, Al og Zr, om lnskelig blandes inn i det nevnte støpejern. Det bemerkelsesverdige ved de kjemiske sammensetningene i dette støpejernet forklares i detalj nedenfor. Usable material for the intermediate layer in the present cylinder liner contains 2.0 - 4.0% C, 0.8 - 3.0% Si, 0.4 - 1.2% Mn, up to 0.6% P and up to 0 .1% S, other unavoidable impurities and the rest Fe. In addition to the above-mentioned components, one or more of these selected elements, up to 2.5% Mi, up to 1.0% Cr, up to 1.0% Mo, up to 0.05% Mg, up to 0.05% rare earth elements, up to 0.3% Sn, up to 1.0% Cu and up to 0.1% combined amount of Ti, Al and Zr, if desired mixed into the aforementioned cast iron. The remarkable chemical compositions of this cast iron are explained in detail below.

C: 2,0 - 4,0%. C: 2.0 - 4.0%.

Med C-innhold mindre enn 2% vil det ikke være tilstrekkelig grafittasjon i materialet og det gir dårligere egenskaper med hensyn til både varmekonduktivitet og seighet. Når det er mer enn 4% C-innhold vil grafittasjonen bli altfor stor, noe som medfører materialsprøhet. With a C content of less than 2%, there will not be sufficient graphitization in the material and this results in poorer properties with regard to both thermal conductivity and toughness. When there is more than 4% C content, the graphitization will be far too great, which causes the material to become brittle.

Si: 0,8 - 3,0%. Say: 0.8 - 3.0%.

Når Si-innholdet er mindre enn 8,0% vil man ikke oppnå tilstrekkelig grafittasjon og materialer vil sannsynligvis få problemer med hensyn til varmekonduktivitet og seighet. Når Si-innholdet blir større enn 3% vil det felles ut en stor mengde ferritt, noe som vil medføre minsket fasthet i materialet. Videre vil Si-innholdet i ferritten, som opptrer som en fast oppløsning, gjøre materialet sprøtt. When the Si content is less than 8.0%, sufficient graphitization will not be achieved and materials will probably have problems with regard to thermal conductivity and toughness. When the Si content becomes greater than 3%, a large amount of ferrite will precipitate out, which will result in reduced strength in the material. Furthermore, the Si content in the ferrite, which acts as a solid solution, will make the material brittle.

Mn: 0,4 - 1,2%. Mn: 0.4 - 1.2%.

Mn kombineres med S for å eliminere den ugunstige virkningen av S, for å stabilisere perlitten i matrisen og for å øke f astheten. Man vil ikke få en gunstig effekt hvis Mn-innholdet er under 0,4%, men bruk av mer enn 1,2% Mn vil gjøre materialet sprøtt. Mn is combined with S to eliminate the adverse effect of S, to stabilize the pearlite in the matrix and to increase strength. You will not get a favorable effect if the Mn content is below 0.4%, but using more than 1.2% Mn will make the material brittle.

P: opptil 0,6%.P: up to 0.6%.

P øker flytbarheten i smeiten, men danner fosfideutektikumP increases the fluidity in the melt, but forms a phosphide eutectic

i materialet som gjør materialet sprøtt. Selv om flytbarheten forbedres med økende P-innhold er den øvre grense satt til 0,6%. P-innhold opptil 0,6% betraktes stort sett for åvære et område som er ufarlig for materialet som brukes i det mellomliggende laget. in the material which makes the material brittle. Although flowability improves with increasing P content, the upper limit is set at 0.6%. P content up to 0.6% is generally considered to be a range that is harmless for the material used in the intermediate layer.

S: opptil 0,1%.S: up to 0.1%.

S danner svovelforbindelser i korngrensene som gjør materialet. Den øvre grense settes til 0,1% fordi 0,1% S ligger innenfor det området som stort sett er ufarlig for materialet som skal anvendes i det mellomliggende laget. S forms sulfur compounds in the grain boundaries that make the material. The upper limit is set to 0.1% because 0.1% S lies within the range that is mostly harmless for the material to be used in the intermediate layer.

Materialet som er anvendelig i det mellomliggende laget i den sammensatte sylinderforingen inneholder stort sett de forannevnte komponentene, andre vanlige forurensninger og resten Fe. The material which is applicable in the intermediate layer in the composite cylinder liner contains mostly the aforementioned components, other common impurities and the rest Fe.

I tillegg til de ovenfor nevnte komponentene kan følgende komponenter også føyes inn i materialet som danner det mellomliggende laget, slik at materialegenskapene ytterligere kan forbedres. In addition to the components mentioned above, the following components can also be added to the material that forms the intermediate layer, so that the material properties can be further improved.

Ni: opptil 2,5%.Nine: up to 2.5%.

Ni er et effektivt middel for å øke grafittasjonen og forsterke matrisen. Øker mengden over 2,5% vil ikke den gun-stige virkningen øke i forhold til en ytterligere tilsatt mengde Ni. Det vil dessuten også være uøkonomisk. I tillegg vil sannsynligvis herdet eller uomvandlet struktur fremkomme, noe som gjerne gir sprøtt materiale. Ni is an effective means of increasing graphitization and reinforcing the matrix. If the amount is increased above 2.5%, the beneficial effect will not increase in relation to a further added amount of Ni. It will also be uneconomical. In addition, hardened or untransformed structure will probably appear, which tends to give brittle material.

Cr: opptil 1,0%.Cr: up to 1.0%.

Krom er nyttig til å forsterke matrisen og stabilisere sementitt. Når innholdet av krom er større enn 1%, vil øket Chromium is useful in reinforcing the matrix and stabilizing cementite. When the content of chromium is greater than 1%, will be increased

sementittmengde gjøre materialet sprøtt.amount of cementite make the material brittle.

Mo: opptil 1,0%.Mo: up to 1.0%.

Mo opptrer for å forsterke matrisen. Overskrider Mo-innholdet 1% vil virkningen avta og er dessuten økonomisk ufordelaktig. Bruk av mer enn 1% Mo vil gjerne gjøre materialet hardere og sprøere. Mo acts to reinforce the matrix. If the Mo content exceeds 1%, the effect will decrease and is also economically disadvantageous. Using more than 1% Mo will tend to make the material harder and more brittle.

Mg: opptil 0,05%.Mg: up to 0.05%.

Det er ikke absolutt nødvendig at materialet i det mellomliggende laget sfæroidiserer grafitt, fordi det mellomliggende lagmaterialet ikke har samme krav til fasthet og duktilitet-egenskaper som det ytre lagmaterialet. Sfærodifisering eller pseudo sfæroidisering av grafitt er selvsagt ønskelig med hensyn til forbedring av egenskaper. I motsatt tilfelle vil Mg påvirke kvaliteten til det innvendige lagmaterialet og medfører sannsynligvis også problemer med hensyn til fasongen på grafitten, seigring eller lignende. På den annen side vil det være uunngåelig at det innvendige lagmaterialet inneholder Mg, ettersom Mg-holdig materiale, så som kulegrafitt-støpejern eller kompakt vermikulær grafitt-støpejern, anvendes i det ytre laget. I betraktning av det som er nevnt ovenfor, settes den øvre Mg-verdien til 0,05%. Man betrakter denne verdien for å ligge i det området som blir betraktet som sikkert med hensyn til ugunstige effekter på grunn av Mg. It is not absolutely necessary that the material in the intermediate layer spheroidizes graphite, because the intermediate layer material does not have the same requirements for strength and ductility properties as the outer layer material. Spherodification or pseudo spheroidization of graphite is of course desirable with regard to improving properties. In the opposite case, Mg will affect the quality of the inner layer material and probably also cause problems with regard to the shape of the graphite, tempering or the like. On the other hand, it will be inevitable that the inner layer material contains Mg, since Mg-containing material such as nodular graphite cast iron or compact vermicular graphite cast iron is used in the outer layer. In consideration of the above, the upper Mg value is set at 0.05%. This value is considered to be in the range that is considered safe with regard to adverse effects due to Mg.

Sjeldne jordelementer: opptil 0,05%.Rare earth elements: up to 0.05%.

Det er ikke absolutt nødvendig at det mellomliggende lagmaterialet inneholder sjeldne jordelementer, selv om disse elementene stort sett gjør materialet sterkere. Når et materiale som inneholder sjeldne jordelementer velges som materiale i det ytre laget vil det ikke vøre mulig å unngå It is not absolutely necessary that the intermediate layer material contains rare earth elements, although these elements generally make the material stronger. When a material containing rare earth elements is chosen as material for the outer layer, it will not be possible to avoid it

at det innvendige laget også inneholder disse elementene.that the inner layer also contains these elements.

I betraktning av det ovenfor nevnte settes den øvre grense for sjeldne jordelementer til 0,05%. In consideration of the above, the upper limit for rare earth elements is set at 0.05%.

Sn: opptil 0,3%.Sn: up to 0.3%.

Når materialet i det ytre laget inneholder Sn vil detWhen the material in the outer layer contains Sn, it will

ikke være til å unngå at Sn-innholdet vil blande seg med materialet i det innvendige laget. Følgelig settes den øvre grense til 0,35%'. not be able to avoid that the Sn content will mix with the material in the inner layer. Consequently, the upper limit is set at 0.35%'.

Cu: opptil 1,0%.Cu: up to 1.0%.

På samme måte som Sn er Cu-innholdet begrenset opptil 1,0%.In the same way as Sn, the Cu content is limited up to 1.0%.

Ti, Al og Zr: en sammensatt mengde opptil 0,1%.Ti, Al and Zr: a composite amount up to 0.1%.

På samme måte som med Sn kan ett eller minst to av disse elementene føyes til det mellomliggende lagmaterialet. In the same way as with Sn, one or at least two of these elements can be added to the intermediate layer material.

Versjoner av sylinderforingen med tre-lags byggemåte vil beskrives nedenfor. Versions of the cylinder liner with three-layer construction will be described below.

Versjon DVersion D

Versjon D viser eksempler på den sammensatte sylinderforingen med en tre-lags konstruksjon, der et mellomliggende lag er plassert mellom det ytre og innvendige laget. Nevnte sylinderforinger ble fremstilt med sentrifugalstøping under følgende støpeforhold: Version D shows examples of the composite cylinder liner with a three-layer construction, where an intermediate layer is placed between the outer and inner layers. Said cylinder liners were produced by centrifugal casting under the following casting conditions:

Kjemiske sammensetninger av det ytre, det mellomliggende og det innvendige laget i sylinderforingen ifølge foreliggende oppfinnelse er listet opp i tabell VII. Chemical compositions of the outer, intermediate and inner layers in the cylinder liner according to the present invention are listed in Table VII.

Tre-lags sylinderforinger som angitt i eksemplene 15 - 20 Three-layer cylinder liners as indicated in Examples 15 - 20

er utmerkede med hensyn til enhetlighetsegenskapene. are excellent with respect to the uniformity properties.

Følgelig kan to- eller tre-lags sammensatte sylinderforinger, med stor seighet eller høy fasthet og duktilitet i ytterlag-delene i de nevnte sylinderne, anvendes til formål som krever lange driftstider uten at det oppstår skade eller mulige uhell og som også har stor motstand mot slitasje og fastsetting i den innvendige delen som har glidekontakt med stempelfjærene. Consequently, two- or three-layer composite cylinder liners, with great toughness or high firmness and ductility in the outer layer parts of the aforementioned cylinders, can be used for purposes that require long operating times without damage or possible accidents occurring and which also have great resistance to wear and fixing in the internal part that has sliding contact with the piston springs.

Sylinderforinger kan ifølge foreliggende oppfinnelse lett fremstilles ved å anvende sentrifugalstøping og nevnte foringer kan dermed tilpasses de foreskrevne krav. According to the present invention, cylinder liners can be easily produced by using centrifugal casting and said liners can thus be adapted to the prescribed requirements.

Claims

1. Composite cylinder liner with a large diameter for use in internal combustion engines, characterized in that the liner includes two layers, in an outer layer, which is made of a material with high strength and ductility and an inner layer, which is made of a special cast iron with high wear and setting resistance, where the outer layer and the inner layer fuse together at the boundaries between the two layers.

2. The composite cylinder liner according to claim 1, characterized in that the outer layer is made of a nodular graphite cast iron material with high strength and ductility, and which essentially consists of 2.8 - 4.0% C,

1.5 - 3.5% Si, 0.2 - 1.0% Mn, up to 0.3% P, up to 0.04% S, 0.03 - 0.1% Mg, other common unavoidable impurities and the remainder Fe, and with a nodular graphite and matrix structure composed mainly of pearlite.

3. The composite cylinder liner according to claim 2, characterized by nodular graphite cast iron material which further contains one or more elements from a selected group consisting of up to 2.5% Mi, up to 0.8% Cr, up to 0, 6% Mo, up to 0.05% rare earth elements, up to 0.3% Sn and up to 1.0% Cu.

4. The composite cylinder liner according to claim 1, characterized in that the outer layer is made of a compact vermicular graphite cast iron material, with high strength and ductility, and which consists essentially of 2.8 - 4.0% C, 1, 0 - 3.0% Si, 0.2 - 1.0% Mn, up to 0.3% P, up to 0.06% S, 0.01 - 0.05% Mg, other common unavoidable impurities and the rest Fe, and has a compact vermicular graphite and matrix structure mainly composed of pearlite.

5. The composite cylinder liner according to claim 4, characterized in that the compact vermicular graphite cast iron material consists of one or more elements selected from a group consisting of 2.5% Ni, up to 0.8% Cr, up to 0.6% Mo, up to 0.05% rare earth elements, up to 0.03% Sn, up to 1.0% Cu and up to 0.1% Ti.

6. The composite cylinder liner according to claim 1, characterized in that the outer layer is made of a nodular graphite cast steel material which has high strength and ductility, and the material essentially consists of 1.0 - 2.0% C, 0.6 - 3.0% Si, 0.2 - 1.0% Mn, up to 0.1% P, up to 0.1% S, other common unavoidable impurities and the rest of Fe, and has a nodular graphite and matrix structure which mainly is composed of perlite.

7. The composite cylinder liner according to claim 6, characterized in that the nodular graphite cast iron material further consists of one or more elements selected from a group consisting of up to 2.5% Ni, up to 1.0% Cr and up to 1.0% Mo.

8. The composite cylinder liner according to claim 6 or 7, characterized in that the nodular graphite cast steel material further contains one or more elements selected from a group consisting of Ti, Al and Zr, which are again compounded to an amount of up to 0.1%.

9. The composite cylinder liner, characterized in that an intermediate layer is inserted between the outer and inner layers, and the outer layer, the intermediate layer and the inner layer are fused together at the adjacent boundary lines, and the material forming the intermediate layer consists mainly of of 2' °~ 4.0% C, 0.8 - 3.0% Si, 0.4 - 1.2% Mn, up to 0.6% P, up to 0.1% S, other common unavoidable contaminants and the rest Fe.

10. The composite cylinder liner according to claim 9, characterized in that the material forming the intermediate layer further contains one or more elements selected from a group consisting of up to 2.5% Ni, up to 1.0% Cr, up to 1.0% Mo, up to 0.05% Mg, up to 0.05% rare earth elements, up to 0.3% Sn and up to 1.0% Cu.

11. The composite cylinder liner according to claim 9 or 10, characterized in that the material which forms the intermediate layer further consists of one or more elements which are selected from a group consisting of Ti, Al and Zr and which are again composed <!> into a menqde up to 0.1%.