JP2001294989A - 耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリング又はライナー材料 - Google Patents
耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリング又はライナー材料Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い強度と耐久性を有する材料、および、耐
熱へたり性を有する材料の耐摩耗性鋼及び内燃機関のピ
ストンリング又はライナー材料を提供する。 【解決手段】 炭素：０．２０〜０．６０重量％、珪
素：０．６０〜１．４０重量％、マンガン：０．２０〜
０．８０重量％、リン：０．０８以下重量％、硫黄：
０．２０〜０．６０重量％、クロム：２．００〜８．０
０重量％、モリブデン：０．８０〜３．００重量％、タ
ングステン：０．５０〜３．００重量％、バナジウム：
０．１０〜１．２０重量％、テルル：０．０２〜０．１
０重量％、を含み、残部が実質的に鉄よりなる。
熱へたり性を有する材料の耐摩耗性鋼及び内燃機関のピ
ストンリング又はライナー材料を提供する。 【解決手段】 炭素：０．２０〜０．６０重量％、珪
素：０．６０〜１．４０重量％、マンガン：０．２０〜
０．８０重量％、リン：０．０８以下重量％、硫黄：
０．２０〜０．６０重量％、クロム：２．００〜８．０
０重量％、モリブデン：０．８０〜３．００重量％、タ
ングステン：０．５０〜３．００重量％、バナジウム：
０．１０〜１．２０重量％、テルル：０．０２〜０．１
０重量％、を含み、残部が実質的に鉄よりなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性鋼及び内
燃機関のピストンリング又はライナー材料に係わり、特
に、耐摩耗性、耐スカッフィング性、耐熱へたり性に優
れる耐摩耗性鋼であって、片状黒鉛鋳鉄（ユーバロ
イ）、ＣＶ鉄に比べて強度および靭性が高く、超硬合金
に比べて摺動特性および加工性が良好な耐摩耗性鋼、及
び、内燃機関のピストンリング又はライナー材料に関す
る。
燃機関のピストンリング又はライナー材料に係わり、特
に、耐摩耗性、耐スカッフィング性、耐熱へたり性に優
れる耐摩耗性鋼であって、片状黒鉛鋳鉄（ユーバロ
イ）、ＣＶ鉄に比べて強度および靭性が高く、超硬合金
に比べて摺動特性および加工性が良好な耐摩耗性鋼、及
び、内燃機関のピストンリング又はライナー材料に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、耐摩耗性材料は、大別して２つ
のタイプに分けられる。一つは鋳鉄のように自己潤滑性
を有するもので、他の一つは工具鋼のように硬いマトリ
ックス中に多量の炭化物を分散させたタイプである。両
者はいずれも耐摩耗性の点において優れているが、前者
は折損を生じ易く、後者は焼付きを起こしやすい欠点が
ある。
のタイプに分けられる。一つは鋳鉄のように自己潤滑性
を有するもので、他の一つは工具鋼のように硬いマトリ
ックス中に多量の炭化物を分散させたタイプである。両
者はいずれも耐摩耗性の点において優れているが、前者
は折損を生じ易く、後者は焼付きを起こしやすい欠点が
ある。
【０００３】鋳鉄はグラファイトによって常に潤滑性が
維持されているので、優れた耐摩耗性を有している。し
かしながら、そのマトリックスは機械的強度や破壊靱性
値の低いフェライトによって構成されているため、損傷
は主として疲労破壊による表層部の脱落によって進行す
る。特に、片状黒鉛鋳鉄ではグラファイトとの先端部で
応力集中を起し易く、亀裂を発生して破壊に至る。
維持されているので、優れた耐摩耗性を有している。し
かしながら、そのマトリックスは機械的強度や破壊靱性
値の低いフェライトによって構成されているため、損傷
は主として疲労破壊による表層部の脱落によって進行す
る。特に、片状黒鉛鋳鉄ではグラファイトとの先端部で
応力集中を起し易く、亀裂を発生して破壊に至る。
【０００４】低合金鋼や工具鋼系の耐摩耗性鋼は、焼戻
しマルテンサイトあるいはソルバイトなど強靭なマトリ
ックスと析出した高硬度な炭化物によって耐摩耗性を得
ることを意図した材料である。しかしながら、この種の
材料は自己潤滑性を欠くため、油切れなどが起こると凝
着摩耗を生じ易い。したがってそれが更に焼付きに発展
すれば、マトリックスの強度や靱性が鋳鉄よりも圧倒的
に優れているだけに重大事故に繋がる可能性が極めて高
い。また物性の違いによって炭化物とマトリックスとの
界面には転位を生じ易く、その結果、炭化物は界面近傍
の疲労破壊によって脱落し、焼付きを誘発する直接的な
原因となっている。すなわち、低合金鋼や工具鋼系の耐
摩耗性鋼は適当な潤滑性され保たれていれば非常に優れ
た耐摩耗性が期待できる。
しマルテンサイトあるいはソルバイトなど強靭なマトリ
ックスと析出した高硬度な炭化物によって耐摩耗性を得
ることを意図した材料である。しかしながら、この種の
材料は自己潤滑性を欠くため、油切れなどが起こると凝
着摩耗を生じ易い。したがってそれが更に焼付きに発展
すれば、マトリックスの強度や靱性が鋳鉄よりも圧倒的
に優れているだけに重大事故に繋がる可能性が極めて高
い。また物性の違いによって炭化物とマトリックスとの
界面には転位を生じ易く、その結果、炭化物は界面近傍
の疲労破壊によって脱落し、焼付きを誘発する直接的な
原因となっている。すなわち、低合金鋼や工具鋼系の耐
摩耗性鋼は適当な潤滑性され保たれていれば非常に優れ
た耐摩耗性が期待できる。
【０００５】ディーゼルエンジン等の内燃機関のピスト
ンリングには、耐摩耗性、耐スカッフィング性等の特性
を有する材料が要求されている。したがって、上述のよ
うな観点から、従来、このような用途に用いられる耐摩
耗合金としては、ユーバロイ等の鋳鉄や硬度の高い超強
力鋼、超硬合金が知られている。
ンリングには、耐摩耗性、耐スカッフィング性等の特性
を有する材料が要求されている。したがって、上述のよ
うな観点から、従来、このような用途に用いられる耐摩
耗合金としては、ユーバロイ等の鋳鉄や硬度の高い超強
力鋼、超硬合金が知られている。
【０００６】しかしながら、鋳鉄は強度が低く、伸びが
小さいという欠点を有し、また、超強力鋼、超硬合金は
靭性が低く、加工性が乏しく、更に、耐スカッフィング
性（耐焼付き性）にも劣るという欠点を有している。
小さいという欠点を有し、また、超強力鋼、超硬合金は
靭性が低く、加工性が乏しく、更に、耐スカッフィング
性（耐焼付き性）にも劣るという欠点を有している。
【０００７】このため、本出願人は従来の問題点を解決
し、耐摩耗性、耐スカッフィング性に優れた耐摩耗性鋼
であって、鋳鉄に比べて強度が高く、伸びが大きい上
に、超強力鋼、超硬合金に比べて靭性が高く、加工性が
良好な耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリング又はラ
イナー材料を提供すべく、特許公報第２９７０３１０号
および第２９７０３８７号を提案している。
し、耐摩耗性、耐スカッフィング性に優れた耐摩耗性鋼
であって、鋳鉄に比べて強度が高く、伸びが大きい上
に、超強力鋼、超硬合金に比べて靭性が高く、加工性が
良好な耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリング又はラ
イナー材料を提供すべく、特許公報第２９７０３１０号
および第２９７０３８７号を提案している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年では、更に内燃機
関の高出力化、および、排気ガスの清浄度向上のために
シリンダ内での燃焼の高圧化、高熱化が要望されてい
る。これに伴い、シリンダ摺動部材では更に高い強度と
耐久性を有する材料、および、耐熱へたり性を有する材
料の開発が望まれている。
関の高出力化、および、排気ガスの清浄度向上のために
シリンダ内での燃焼の高圧化、高熱化が要望されてい
る。これに伴い、シリンダ摺動部材では更に高い強度と
耐久性を有する材料、および、耐熱へたり性を有する材
料の開発が望まれている。
【０００９】本発明は、上記従来の問題点に着目し、更
に高い強度と耐久性を有する材料、および、耐熱へたり
性を有する材料の耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリ
ング又はライナー材料を提供することを目的としてい
る。
に高い強度と耐久性を有する材料、および、耐熱へたり
性を有する材料の耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリ
ング又はライナー材料を提供することを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】材料に潤滑性を与える最
も実用的な方法は、鋳鉄における同様に、グラファイト
を析出させることである。基礎的な実験結果によれば、
Ｓなどの添加や炭化物析出は自己潤滑性に有効であるこ
とが判明している。そこで、本発明では、Ｍｎ，Ｓの添
加量を系統的に変化させて機械的性質、耐焼付き性、お
よび耐摩耗性を評価して、添加成分の最適化を図ったも
のである。
も実用的な方法は、鋳鉄における同様に、グラファイト
を析出させることである。基礎的な実験結果によれば、
Ｓなどの添加や炭化物析出は自己潤滑性に有効であるこ
とが判明している。そこで、本発明では、Ｍｎ，Ｓの添
加量を系統的に変化させて機械的性質、耐焼付き性、お
よび耐摩耗性を評価して、添加成分の最適化を図ったも
のである。
【００１１】上記目的を達成するために、耐摩耗性鋼の
第１の発明は、炭素：０．２０〜０．６０重量％、珪
素：０．６０〜１．４０重量％、マンガン：０．２０〜
０．８０重量％、リン：０．０８以下重量％、硫黄：
０．２０〜０．６０重量％、クロム：２．００〜８．０
０重量％、モリブデン：０．８０〜３．００重量％、タ
ングステン：０．５０〜３．００重量％、バナジウム：
０．１０〜１．２０重量％、テルル：０．０２〜０．１
０重量％、を含み、残部が実質的に鉄よりなることを特
徴とする。
第１の発明は、炭素：０．２０〜０．６０重量％、珪
素：０．６０〜１．４０重量％、マンガン：０．２０〜
０．８０重量％、リン：０．０８以下重量％、硫黄：
０．２０〜０．６０重量％、クロム：２．００〜８．０
０重量％、モリブデン：０．８０〜３．００重量％、タ
ングステン：０．５０〜３．００重量％、バナジウム：
０．１０〜１．２０重量％、テルル：０．０２〜０．１
０重量％、を含み、残部が実質的に鉄よりなることを特
徴とする。
【００１２】耐摩耗性鋼の第２の発明は、炭素：１．０
０〜１．８０重量％、珪素：０．６０以下重量％、マン
ガン：０．２０〜０．８０重量％、リン：０．０８以下
重量％、硫黄：０．２０〜０．６０重量％、クロム：１
０．０〜１８．０重量％、モリブデン：０．３０〜１．
００重量％、バナジウム：０．４０〜１．８０重量％、
テルル：０．０２〜０．１０重量％、を含み、残部が実
質的に鉄よりなることを特徴とする。
０〜１．８０重量％、珪素：０．６０以下重量％、マン
ガン：０．２０〜０．８０重量％、リン：０．０８以下
重量％、硫黄：０．２０〜０．６０重量％、クロム：１
０．０〜１８．０重量％、モリブデン：０．３０〜１．
００重量％、バナジウム：０．４０〜１．８０重量％、
テルル：０．０２〜０．１０重量％、を含み、残部が実
質的に鉄よりなることを特徴とする。
【００１３】上記耐摩耗性鋼において、表面を電解浸硫
処理することが望ましい。内燃機関のピストンリング又
はライナー材料は、上記第１の発明の耐摩耗性鋼より構
成し、またその表面に電解浸硫処理を施したものを用い
ることを特徴とする。
処理することが望ましい。内燃機関のピストンリング又
はライナー材料は、上記第１の発明の耐摩耗性鋼より構
成し、またその表面に電解浸硫処理を施したものを用い
ることを特徴とする。
【００１４】また、内燃機関のピストンリング又はライ
ナー材料は、上記第２の発明の耐摩耗性鋼より構成し、
またその表面に電解浸硫処理を施したものを用いること
を特徴とする。即ち、本発明においては、先願の耐摩耗
性鋼をより一層向上させるために、特定の耐強度性およ
び耐熱へたり性の元素を微量添加したことに特徴を有す
る。
ナー材料は、上記第２の発明の耐摩耗性鋼より構成し、
またその表面に電解浸硫処理を施したものを用いること
を特徴とする。即ち、本発明においては、先願の耐摩耗
性鋼をより一層向上させるために、特定の耐強度性およ
び耐熱へたり性の元素を微量添加したことに特徴を有す
る。
【００１５】本発明の耐摩耗性鋼及び内燃機関のピスト
ンリング又はライナー材料は次の表１に示す組成を有す
るものである。
ンリング又はライナー材料は次の表１に示す組成を有す
るものである。
【表１】 但し、上表中の数字は重量％を示す。
【００１６】本発明に係る耐摩耗性鋼は、表面が電解浸
硫処理されていることが好ましい。これにより表面に硫
化鉄の拡散層が生成され、摩擦特性（耐摩耗性、耐スカ
ッフィング性、耐焼付き性）および潤滑特性を改善する
ことができる。
硫処理されていることが好ましい。これにより表面に硫
化鉄の拡散層が生成され、摩擦特性（耐摩耗性、耐スカ
ッフィング性、耐焼付き性）および潤滑特性を改善する
ことができる。
【００１７】このような本発明の耐摩耗性鋼及び内燃機
関のピストンリング又はライナー材料は、一般に下記の
ような通常の熱処理を施して使用に供される。また、こ
のような熱処理の外、レーザ熱処理あるいはサブゼロ処
理を施しても良い。
関のピストンリング又はライナー材料は、一般に下記の
ような通常の熱処理を施して使用に供される。また、こ
のような熱処理の外、レーザ熱処理あるいはサブゼロ処
理を施しても良い。
【００１８】熱処理方法及び条件 第１発明の耐摩耗性鋼：焼入（温度９５０〜１０５０
℃）→油中急冷→焼戻（温度１００〜６００℃）→放
冷、 第２発明の耐摩耗性鋼：焼入（温度９００〜１０００
℃）→油中急冷→焼戻（温度２００〜７８０℃）→放
冷、
℃）→油中急冷→焼戻（温度１００〜６００℃）→放
冷、 第２発明の耐摩耗性鋼：焼入（温度９００〜１０００
℃）→油中急冷→焼戻（温度２００〜７８０℃）→放
冷、
【００１９】
【作用】本発明によれば、耐摩耗性鋼は、耐摩耗性、耐
スカッフィング性に優れ、鋳鉄に比べて強度が高く、伸
びが大きい上に、超強力鋼、超硬合金に比べて靭性が高
く、加工性が良好な耐摩耗性鋼であって、更に高い強度
と耐久性、および、耐熱へたり性を有している。
スカッフィング性に優れ、鋳鉄に比べて強度が高く、伸
びが大きい上に、超強力鋼、超硬合金に比べて靭性が高
く、加工性が良好な耐摩耗性鋼であって、更に高い強度
と耐久性、および、耐熱へたり性を有している。
【００２０】第１の発明の耐摩耗性鋼では、合金鋼をベ
ースとしてタングステン及びバナジウムを微量添加する
ことにより、更に高い強度と耐久性を有する材料、およ
び、耐熱へたり性を有する。
ースとしてタングステン及びバナジウムを微量添加する
ことにより、更に高い強度と耐久性を有する材料、およ
び、耐熱へたり性を有する。
【００２１】また、第２の発明の耐摩耗性鋼では、合金
鋼をベースとして炭素およびクロムの添加を多くすると
ともに、バナジウムを微量添加することにより、更に高
い強度と耐久性を有する材料、および、耐熱へたり性を
有する。
鋼をベースとして炭素およびクロムの添加を多くすると
ともに、バナジウムを微量添加することにより、更に高
い強度と耐久性を有する材料、および、耐熱へたり性を
有する。
【００２２】このようにして作製した耐摩耗性鋼の材料
より内燃機関のピストンリング又はライナーを作製する
ことにより、内燃機関の高出力化、および、シリンダ内
での燃焼の高圧化、高熱化ができて、内燃機関の出力増
加および排気ガスの清浄度向上を図ることができる。
より内燃機関のピストンリング又はライナーを作製する
ことにより、内燃機関の高出力化、および、シリンダ内
での燃焼の高圧化、高熱化ができて、内燃機関の出力増
加および排気ガスの清浄度向上を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る耐摩耗性鋼
及び内燃機関のピストンリング又はライナー材料の好ま
しい実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。比
較例としてユーバロイ及びユーバロイにクロムメッキを
施したもの（以下、Ｃｒメッキという）用いた。
及び内燃機関のピストンリング又はライナー材料の好ま
しい実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。比
較例としてユーバロイ及びユーバロイにクロムメッキを
施したもの（以下、Ｃｒメッキという）用いた。
【００２４】本発明に係る耐摩耗性鋼及び内燃機関のピ
ストンリング又はライナー材料次の表２に示す組成を有
するものである。
ストンリング又はライナー材料次の表２に示す組成を有
するものである。
【表２】 但し、上表中の数字は重量％を示す。なお、上記の第１
発明の組成および第２発明の組成は、次の熱処理を施し
たものである。
発明の組成および第２発明の組成は、次の熱処理を施し
たものである。
【００２５】熱処理方法及び条件 ・第１発明の組成：焼入（温度１０００℃）→油中急冷
→焼戻（温度６００℃）→空冷、 ・第２発明の組成：焼入（温度９５０℃）→油中急冷→
焼戻（温度６００℃）→空冷、
→焼戻（温度６００℃）→空冷、 ・第２発明の組成：焼入（温度９５０℃）→油中急冷→
焼戻（温度６００℃）→空冷、
【００２６】１．実施例１ ターカロイ製ディスクと、ユーバロイ、第１発明の組成
および第２発明の組成の耐摩耗性鋼でそれぞれ構成され
たピンとを用いて、下記条件で摺動摩擦することにより
摩擦試験を行い、図１に示す結果が得られた。図１は摩
耗時間１００時間当たりの摩耗量を示し、縦軸にピン材
質、横軸にピン摩耗量とディスク摩耗量（μｍ／１００
時間）がとってある。 １）摩耗試験条件 ・摩擦速度 ：１．６５ｍ／ｓｅｃ ・接触荷重 ：４５００Ｎ ・潤滑油 ：ＳＡＥ＃２０エンジンオイル ・潤滑油速度：１６０℃ ・試験結果 ：図１より本発明の耐摩耗性鋼は、先願の
耐摩耗性鋼よりも更に耐摩耗性に優れていることが明ら
かであることが判明した。
および第２発明の組成の耐摩耗性鋼でそれぞれ構成され
たピンとを用いて、下記条件で摺動摩擦することにより
摩擦試験を行い、図１に示す結果が得られた。図１は摩
耗時間１００時間当たりの摩耗量を示し、縦軸にピン材
質、横軸にピン摩耗量とディスク摩耗量（μｍ／１００
時間）がとってある。 １）摩耗試験条件 ・摩擦速度 ：１．６５ｍ／ｓｅｃ ・接触荷重 ：４５００Ｎ ・潤滑油 ：ＳＡＥ＃２０エンジンオイル ・潤滑油速度：１６０℃ ・試験結果 ：図１より本発明の耐摩耗性鋼は、先願の
耐摩耗性鋼よりも更に耐摩耗性に優れていることが明ら
かであることが判明した。
【００２７】２．実施例２ スーパーターカロイ製回転片と、ユーバロイ、Ｃｒメッ
キ、第１発明の組成および第２発明の組成の耐摩耗性鋼
でそれぞれ構成された固定片とを用いて、ピンディスク
型摩擦摩耗試験により下記およびの条件でスカッフ
ィング試験を行い、図２に示す結果が得られた。図２は
スカッフィング発生までの時間及び荷重を示し、縦軸に
荷重（Ｎ）、横軸に試験時間（分）をとっている。 ２）スカッフィング試験条件 テスト１、 ・潤滑油：ＳＡＥ＃３０＋白灯油（１：１）、 ・潤滑油量：潤滑油を回転片摺動面に塗布し、周速５ｍ
／ｓｅｃで３０秒間空転させ摺動面上の油量を一定にし
た。 ・試験方法：図２（ａ）の荷重・周速・時間ステップに
従って試験を実施した。 テスト２、 ・潤滑油：ＳＡＥ＃３０＋白灯油（１：１）、 ・潤滑油量：と同様に行う。 ・試験方法：図２（ｂ）の荷重・周速・時間ステップに
従って試験を実施した。 試験結果、 図２（ａ）に示すように、従来では、ユーバロイ及びＣ
ｒメッキで４９０Ｎ（５０ｋｇｆ）、また、図示してい
ないが特許公報第２９７０３１０号で５８８Ｎ（６０ｋ
ｇｆ）であったのが、本発明では荷重６８６Ｎ（７０ｋ
ｇｆ）に向上していることが判明した。図２（ｂ）で
は、スカッフィング発生時間も荷重６８６Ｎ（７０ｋｇ
ｆ）で発生することが判明した。この結果より、本発明
の耐摩耗性鋼は、クロム及びモリブデンの割合を調整す
ることにより、著しく耐スカッフィング性に優れている
ことが明らかである。
キ、第１発明の組成および第２発明の組成の耐摩耗性鋼
でそれぞれ構成された固定片とを用いて、ピンディスク
型摩擦摩耗試験により下記およびの条件でスカッフ
ィング試験を行い、図２に示す結果が得られた。図２は
スカッフィング発生までの時間及び荷重を示し、縦軸に
荷重（Ｎ）、横軸に試験時間（分）をとっている。 ２）スカッフィング試験条件 テスト１、 ・潤滑油：ＳＡＥ＃３０＋白灯油（１：１）、 ・潤滑油量：潤滑油を回転片摺動面に塗布し、周速５ｍ
／ｓｅｃで３０秒間空転させ摺動面上の油量を一定にし
た。 ・試験方法：図２（ａ）の荷重・周速・時間ステップに
従って試験を実施した。 テスト２、 ・潤滑油：ＳＡＥ＃３０＋白灯油（１：１）、 ・潤滑油量：と同様に行う。 ・試験方法：図２（ｂ）の荷重・周速・時間ステップに
従って試験を実施した。 試験結果、 図２（ａ）に示すように、従来では、ユーバロイ及びＣ
ｒメッキで４９０Ｎ（５０ｋｇｆ）、また、図示してい
ないが特許公報第２９７０３１０号で５８８Ｎ（６０ｋ
ｇｆ）であったのが、本発明では荷重６８６Ｎ（７０ｋ
ｇｆ）に向上していることが判明した。図２（ｂ）で
は、スカッフィング発生時間も荷重６８６Ｎ（７０ｋｇ
ｆ）で発生することが判明した。この結果より、本発明
の耐摩耗性鋼は、クロム及びモリブデンの割合を調整す
ることにより、著しく耐スカッフィング性に優れている
ことが明らかである。
【００２８】３．実施例３ ユーバロイ、第１発明の組成および第２発明の組成の耐
摩耗性鋼でそれぞれ構成された試験片を作製し、引張試
験機により引張り試験を行い、図３に示す結果が得られ
た。図３は、０．２％耐力及び引張強度の機械的強度を
示し、横軸に材料の種類、縦軸に０．２％耐力及び引張
強度の機械的強度をとっている。 ３）機械的特性 ・０．２％耐力：σ0.2 ・引張強度 ：σB ・試験結果 ：図３より本発明の耐摩耗性鋼は、ユー
バロイに対して機械的強度が約３倍以上に優れているこ
とが明らかであることが判明した。
摩耗性鋼でそれぞれ構成された試験片を作製し、引張試
験機により引張り試験を行い、図３に示す結果が得られ
た。図３は、０．２％耐力及び引張強度の機械的強度を
示し、横軸に材料の種類、縦軸に０．２％耐力及び引張
強度の機械的強度をとっている。 ３）機械的特性 ・０．２％耐力：σ0.2 ・引張強度 ：σB ・試験結果 ：図３より本発明の耐摩耗性鋼は、ユー
バロイに対して機械的強度が約３倍以上に優れているこ
とが明らかであることが判明した。
【００２９】４．実施例４ ユーバロイ、第１発明の組成および第２発明の組成の耐
摩耗性鋼でそれぞれ構成された試験片を作製し、クリー
プ試験機によりクリープ試験を行い、図４に示す結果が
得られた。図４は、規定された時間に規定されたひずみ
量を生ずるクリープ強さを示し、横軸に縦軸に負荷応力
（Ｎ／ｃｍ2）、横軸に時間をとっている。 ４）クリープ特性 ・試験温度 ：５００℃ ・試験結果 ：図４より本発明の耐摩耗性鋼は、ユーバ
ロイに対してクりープ強さが約３倍以上に優れているこ
とが明らかであることが判明した。これは、タングステ
ン及びバナジウムを含有させたことにより、クリープ強
度が増して耐熱へたり性が向上している。
摩耗性鋼でそれぞれ構成された試験片を作製し、クリー
プ試験機によりクリープ試験を行い、図４に示す結果が
得られた。図４は、規定された時間に規定されたひずみ
量を生ずるクリープ強さを示し、横軸に縦軸に負荷応力
（Ｎ／ｃｍ2）、横軸に時間をとっている。 ４）クリープ特性 ・試験温度 ：５００℃ ・試験結果 ：図４より本発明の耐摩耗性鋼は、ユーバ
ロイに対してクりープ強さが約３倍以上に優れているこ
とが明らかであることが判明した。これは、タングステ
ン及びバナジウムを含有させたことにより、クリープ強
度が増して耐熱へたり性が向上している。
【００３０】以上のごとく、本発明の耐摩耗性鋼は、鋳
鉄（ユーバロイ）に比べて機械的強度が強く、伸びが大
きく、また、前記の特許公報第２９７０３１０号および
第２９７０３８７号を提案で耐摩耗性鋼よりも、より高
い耐摩耗性鋼であることが確認された。また、加工性に
おいても、所定量のリン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）を含有して
いることにより切削性に優れている。
鉄（ユーバロイ）に比べて機械的強度が強く、伸びが大
きく、また、前記の特許公報第２９７０３１０号および
第２９７０３８７号を提案で耐摩耗性鋼よりも、より高
い耐摩耗性鋼であることが確認された。また、加工性に
おいても、所定量のリン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）を含有して
いることにより切削性に優れている。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリング又はライナー
材料は、クロム及びモリブデンの割合の調整、および、
タングステン及びバナジウムを含有させたことにより、
クリープ強度が増して耐熱へたり性が向上している。こ
れにより、作製した内燃機関の内燃機関のピストンリン
グ又はライナーは、耐摩耗性、耐スカッフィング性に優
れ、鋳鉄に比べて強度が高く、伸びが大きい上に、超強
力鋼、超硬合金に比べて靭性が高く、加工性が良好な耐
摩耗性鋼であって、更に高い強度と耐久性、および、耐
熱へたり性を有しており、内燃機関として、高出力化お
よび排ガスの清浄度が向上するという効果が得られる。
耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリング又はライナー
材料は、クロム及びモリブデンの割合の調整、および、
タングステン及びバナジウムを含有させたことにより、
クリープ強度が増して耐熱へたり性が向上している。こ
れにより、作製した内燃機関の内燃機関のピストンリン
グ又はライナーは、耐摩耗性、耐スカッフィング性に優
れ、鋳鉄に比べて強度が高く、伸びが大きい上に、超強
力鋼、超硬合金に比べて靭性が高く、加工性が良好な耐
摩耗性鋼であって、更に高い強度と耐久性、および、耐
熱へたり性を有しており、内燃機関として、高出力化お
よび排ガスの清浄度が向上するという効果が得られる。
【図１】本発明の実施例と従来例との耐摩耗特性の比較
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明の実施例と従来例との耐スカッフィング
特性の比較を示す図である。
特性の比較を示す図である。
【図３】本発明の実施例と従来例との機械的特性の比較
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明の実施例と従来例とのクリープ特性の比
較を示す図である。
較を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 薦田 哲男 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 Ｆターム(参考） 3J044 AA02 AA08 BA03 BB05 BC06 BC12 DA09
Claims (5)
- 【請求項１】 炭素：０．２０〜０．６０重量％、珪
素：０．６０〜１．４０重量％、マンガン：０．２０〜
０．８０重量％、リン：０．０８以下重量％、硫黄：
０．２０〜０．６０重量％、クロム：２．００〜８．０
０重量％、モリブデン：０．８０〜３．００重量％、タ
ングステン：０．５０〜３．００重量％、バナジウム：
０．１０〜１．２０重量％、テルル：０．０２〜０．１
０重量％、を含み、残部が実質的に鉄よりなることを特
徴とする耐摩耗性鋼。 - 【請求項２】 炭素：１．００〜１．８０重量％、珪
素：０．６０以下重量％、マンガン：０．２０〜０．８
０重量％、リン：０．０８以下重量％、硫黄：０．２０
〜０．６０重量％、クロム：１０．０〜１８．０重量
％、モリブデン：０．３０〜１．００重量％、バナジウ
ム：０．４０〜１．８０重量％、テルル：０．０２〜
０．１０重量％、を含み、残部が実質的に鉄よりなるこ
とを特徴とする耐摩耗性鋼。 - 【請求項３】 表面が電解浸硫処理されていることを特
徴とする請求項１または請求項２のいずれか１に記載の
耐摩耗性鋼。 - 【請求項４】 請求項１または請求項３のいずれか１に
記載の耐摩耗性鋼よりなる内燃機関のピストンリング又
はライナー材料。 - 【請求項５】 請求項２または請求項３のいずれか１に
記載の耐摩耗性鋼よりなる内燃機関のピストンリング又
はライナー材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000106244A JP2001294989A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリング又はライナー材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000106244A JP2001294989A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリング又はライナー材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001294989A true JP2001294989A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18619457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000106244A Withdrawn JP2001294989A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 耐摩耗性鋼及び内燃機関のピストンリング又はライナー材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001294989A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2101090A2 (en) | 2008-03-04 | 2009-09-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Piston ring |
| WO2011148934A1 (ja) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | 株式会社リケン | 圧力リング及びその製造方法 |
| JP2015110841A (ja) * | 2014-12-25 | 2015-06-18 | 株式会社リケン | 圧力リング用線材及びその製造方法 |
| CN106246804A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-21 | 宁波胜景传动科技有限公司 | 一种蜗轮蜗杆减速机 |
| CN112501508A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-16 | 衡阳鸿宇机械制造有限公司 | 一种耐磨合金衬板及其制备工艺 |
| CN113046656A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-29 | 云南昆钢耐磨材料科技股份有限公司 | 一种耐磨衬板及其制备方法 |
-
2000
- 2000-04-07 JP JP2000106244A patent/JP2001294989A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2101090A2 (en) | 2008-03-04 | 2009-09-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Piston ring |
| EP2551560A1 (en) | 2008-03-04 | 2013-01-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Piston ring |
| US8592050B2 (en) | 2008-03-04 | 2013-11-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Piston ring |
| WO2011148934A1 (ja) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | 株式会社リケン | 圧力リング及びその製造方法 |
| JP2011247310A (ja) * | 2010-05-25 | 2011-12-08 | Riken Corp | 圧力リング及びその製造方法 |
| US9617952B2 (en) | 2010-05-25 | 2017-04-11 | Kabushiki Kaisha Riken | Compression ring and its production method |
| JP2015110841A (ja) * | 2014-12-25 | 2015-06-18 | 株式会社リケン | 圧力リング用線材及びその製造方法 |
| CN106246804A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-21 | 宁波胜景传动科技有限公司 | 一种蜗轮蜗杆减速机 |
| CN112501508A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-16 | 衡阳鸿宇机械制造有限公司 | 一种耐磨合金衬板及其制备工艺 |
| CN113046656A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-29 | 云南昆钢耐磨材料科技股份有限公司 | 一种耐磨衬板及其制备方法 |
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|---|---|---|---|
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