JP2002129276A

JP2002129276A - 被削性及び耐熱疲労特性に優れた鋳鉄材

Info

Publication number: JP2002129276A
Application number: JP2000332012A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kanai; 保博金井; Tomoya Ogino; 知也荻野; Masahiro Ito; 雅博伊藤
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】モリブデン等の耐熱疲労特性を向上させるた
めの元素を含有した鋳鉄材に対し、高い引張り強度と良
好な被削性とを両立する。【解決手段】炭素が３．２〜３．５５重量％、ケイ素
が１．７〜２．３重量％含有され且つＣＥ値が３．９５
〜４．０５に設定されている耐熱鋳鉄材に対し、クロム
を０．２〜０．５重量％、銅を０．２〜０．３重量％、
モリブデンを０．１５〜０．２５重量％含有させる。こ
の鋳鉄材により、ディーゼルエンジン用のシリンダヘッ
ドを作製し、エンジンの高出力化、高性能化、長寿命化
を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被削性及び耐熱疲
労特性に優れた鋳鉄材に係る。特に、モリブデン等の耐
熱疲労特性を向上させるための元素を含有した鋳鉄材に
対し、高い引張り強度と良好な被削性とを両立するため
の対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関、特に、ディーゼル
エンジンにおいては、高出力化、高性能化及び長寿命化
が要求されている。特に、高出力化及び高性能化に伴っ
て熱負荷が過酷になるシリンダヘッドの材料としては優
れた耐熱疲労特性が要求される。一般に、このシリンダ
ヘッドの材料としては、耐熱性及び製造コストを考慮し
て片状黒鉛鋳鉄が採用されている。このことは、例えば
「鋳鉄の５００℃までの諸性質」第１部テキスト編
(社)新日本鋳鍛造協会発行の第９頁）に開示されてい
る。

【０００３】この種の片状黒鉛鋳鉄としては、炭素が
２．６〜３．８重量％、ケイ素が１．１２〜２．５重量
％、マンガンが０．３〜０．９重量％、リンが０．３重
量％以下、イオウが０．０３〜０．１５重量％で、残部
が鉄である組成のものが一般に採用されている。また、
この片状黒鉛鋳鉄に、クロム、ニッケル、銅、モリブデ
ン、バナジウム、チタン、すず等の材料を含有させるこ
とも行われている。例えば、特開昭６０−１２５３５２
号公報には、クロム、モリブデン、バナジウム，ニッケ
ルを含有させたものが開示されている。また、特公平７
−６０３２号公報には、クロム、ニッケル、モリブデ
ン、アンチモンを含有させたものが開示されている。こ
れら元素を含有させることにより、鋳鉄の耐熱疲労特性
等を改善し、エンジンの高出力化及び高性能化に適した
耐久性の高いシリンダヘッドの実現を図っている。その
結果、高出力、高性能且つ長寿命のエンジンを搭載した
車両の実用化を図り、一般ユーザの要求に応える高い性
能を有する車両が得られるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ディーゼル
エンジンの更なる高出力化、高性能化及び長寿命化の要
求に応えようとした場合、従来の鋳鉄材では、耐熱疲労
特性の向上に限界があり、この要求に応えることができ
なかった。

【０００５】上記シリンダヘッドの耐熱疲労特性に関し
て説明すると、このシリンダヘッドは、エンジンの発停
が繰り返されることにより熱疲労が生じ、過酷な条件で
使用された場合には、この熱疲労が原因で部分的に亀裂
が発生することがある。

【０００６】この亀裂発生のメカニズムについて図１を
用いて説明する。この図１における縦軸はシリンダヘッ
ドに作用する荷重であり、横軸はシリンダヘッドの歪み
である。縦軸の荷重零点よりも上側は引張荷重を、下側
は圧縮荷重をそれぞれ示している。

【０００７】また、図２はディーゼルエンジンのシリン
ダヘッド１周辺を示している。この図２ではシリンダヘ
ッド１を実線で示している。図３はシリンダヘッド１の
下面（シリンダブロック２に当接する側）を示してい
る。この図のように、シリンダヘッド１は、燃焼室３を
形成する部分（以下、この部分を燃焼面１１と呼ぶ）
と、この燃焼面１１の外側に位置して本シリンダヘッド
１をシリンダブロック２に締結するための外縁部分１２
とを備えている。燃焼面１１には、吸排気用のポート
４，５、燃料噴射ノズル６を装着するためのノズル装着
部７が形成されている。

【０００８】エンジンが始動すると、シリンダヘッド１
の燃焼面１１が燃焼室３内の熱によって加熱され熱膨張
する。これに対し、シリンダヘッド１の外縁部分１２
は、比較的温度が低いためその熱膨張量は燃焼面１１に
比べて小さい。また、この外縁部分１２はシリンダブロ
ック２に強固に締結されている。このため、シリンダヘ
ッド１の燃焼面１１及びその周辺部分の熱膨張は、外縁
部分１２による拘束を受ける。その結果、燃焼面１１及
びその周辺部分には圧縮荷重が作用する（図１のＡ）。
特に、ディーゼルエンジンにあっては、ガソリンエンジ
ンに比べて筒内燃焼圧力が高いため、エンジン全体の剛
性が高く設計されている。このため、シリンダヘッド１
の燃焼面１１及びその周辺部分の熱膨張に対する外縁部
分１２の拘束力は大きく、シリンダヘッド１の圧縮荷重
も大きくなる傾向がある。

【０００９】その後、所定時間だけエンジンが継続して
運転すると、シリンダヘッド１全体の温度上昇に伴い上
記圧縮荷重が緩和される（図１のＢ）。この状態からエ
ンジンを停止すると、エンジンが冷却される。完全に冷
却した状態では、上記圧縮降伏変形した部位（燃焼面１
１及びその周辺部分）に引張荷重が作用することになる
（図１のＣ）。このため、このエンジン始動から停止ま
での１サイクルで、図中Ｌの引張荷重が燃焼面１１及び
その周辺部分に残留する。

【００１０】このようなサイクルが繰り返されると（図
中Ｄ〜Ｆ）、その度に残留した引張荷重が蓄積されてい
き、シリンダヘッド１に次第に大きな引張荷重が作用し
ていく。

【００１１】このような圧縮及び引張の繰り返しに伴う
荷重によりシリンダヘッド１に部分的に亀裂が発生す
る。特に、シリンダヘッド１では、吸排気の各ポート
４，５とノズル装着部７との間や、各ポート４，５間に
亀裂（所謂、弁間亀裂）が生じやすい。これはシリンダ
ヘッド１の形状に起因している。つまり、エンジンの空
気充填効率や燃焼ガスの排気効率を向上させるために、
各ポート４，５の径をできるだけ大きく確保するように
シリンダヘッド１は設計されている。このため、ポート
４，５とノズル装着部７との間や、各ポート４，５間の
肉厚寸法が小さくなっていて、この部分に応力が集中し
やすく、これらの部分に亀裂が生じやすい。図３は、シ
リンダヘッド１の排気ポート５とノズル装着部７との間
に亀裂８が発生した状態を示している。

【００１２】このような亀裂が生じた場合、エンジンの
性能が維持できなくなるばかりでなく、エンジンの耐久
性が低下してしまう。即ち、ユーザの要求するエンジン
性能を発揮することができず、また、エンジンの寿命が
短くなってユーザの不満を招くことになってしまう。従
って、この亀裂が発生しない温度域までしか筒内燃焼温
度を上昇させることができず、エンジンの高出力化及び
高性能化には限界があった。

【００１３】また、この亀裂の発生を抑制するためにシ
リンダヘッドを冷却する構成も講じられている。例え
ば、各ポート間に冷却水を流すための冷却水通路を形成
することが行われている。ところが、この冷却水通路の
加工には高い精度が要求され、シリンダヘッドの加工効
率を著しく阻害していた。

【００１４】このように、シリンダヘッド１にあって
は、エンジンの大型化を招くこと無しに空気充填効率や
燃焼ガス排気効率の向上を図るといった要求と、熱疲労
による亀裂の発生を回避するといった要求とがある。し
かし、この両要求の両立は困難であり、この両要求を十
分に満たすといったシリンダヘッドに特有の課題を解決
した手段は未だ実現されていない。

【００１５】本発明の発明者らは、上記の点を考慮し、
鋳鉄材の耐熱疲労特性について種々の考察を行った。通
常、鋳鉄材は、セメンタイトとフェライトとの層状の共
析晶であるパーライト基地組織を有している。そして、
耐熱性を向上させるためにモリブデンやクロム等を含有
させた場合、これら含有材料を含む遊離炭化物が晶出す
ることがあり、この場合、基地組織の黒鉛量が減少する
ことに伴って固くて脆い鋳鉄材になってしまう。つま
り、孔開けや切削加工などの被削性に劣り、シリンダヘ
ッドには採用し難い材料になってしまう。

【００１６】また、鋳鉄材中の炭素やケイ素は、引張り
強度に影響を与えることが知られているが、この引張り
強度を向上させるべく各元素の含有量を調整した場合、
上述の場合と同様に被削性が損なわれてしまうことにな
る。つまり、これまでは、鋳鉄材の高い引張り強度と良
好な被削性とを両立するための各元素の含有量は未だ提
案されていなかった。

【００１７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、モリブデン等の耐熱
疲労特性を向上させるための元素を含有した鋳鉄材に対
し、高い引張り強度と良好な被削性とを両立することに
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】−発明の概要− 上記目的を達成するために、本発明は、クロムや銅やモ
リブデン等の耐熱疲労特性の向上を図るための元素を含
有した鋳鉄材に対し、炭素及びケイ素の含有量やこれら
元素の含有比率に対して、クロム、銅及びモリブデンの
含有量の適正化を図って、高い引張り強度と良好な被削
性とを両立できるようにしている。

【００１９】−解決手段− 具体的に、本発明が講じた第１の解決手段は、耐熱鋳鉄
材に対し、炭素を３．２〜３．５５重量％、ケイ素を
１．７〜２．３重量％含有させ且つＣＥ値を３．９５〜
４．０５に設定すると共に、マンガンを０．４５〜０．
８５重量％、リンを０．２重量％以下、イオウを０．２
重量％以下、クロムを０．２〜０．５重量％、銅を０．
２〜０．３重量％、モリブデンを０．１５〜０．２５重
量％含有させている。また、残部は鉄及び不可避的に存
在するアンチモンやスズなどの不純物でなる。尚、上記
ＣＥ値は、炭素当量とも呼ばれ、以下の式により求めら
れるものである。

【００２０】ＣＥ値＝｛炭素含有量（重量％）｝＋｛ケ
イ素含有量（重量％）／３｝また、第２の解決手段は、炭素を３．２〜３．５５重量
％、ケイ素を１．７〜２．３重量％含有させ且つＣＥ値
を４．０５〜４．１５に設定すると共に、マンガンを
０．４５〜０．８５重量％、リンを０．２重量％以下、
イオウを０．２重量％以下、クロムを０．２〜０．５重
量％、銅を０．３〜０．４重量％、モリブデンを０．２
５〜０．３５重量％含有させている。

【００２１】更に、第３の解決手段は、炭素を３．２〜
３．５５重量％、ケイ素を１．７〜２．３重量％含有さ
せ且つＣＥ値を４．１５〜４．２５に設定すると共に、
マンガンを０．４５〜０．８５重量％、リンを０．２重
量％以下、イオウを０．２重量％以下、クロムを０．２
〜０．５重量％、銅を０．４〜０．５重量％、モリブデ
ンを０．３５〜０．４５重量％含有させている。

【００２２】これら特定事項により、耐力が高く、優れ
た熱伝導性を有すると共に、高温域において安定な微細
パーライト組織を得ることができ、鋳鉄材の耐熱疲労特
性が向上する。また、炭素及びケイ素の含有量及びＣＥ
値に応じて、クロム、銅及びモリブデンの含有量を適切
に設定したことにより、引張り強度を高く維持しながら
も被削性の悪化を抑制することができる。具体的には、
炭素及びケイ素の含有量やこれら元素の比率（ＣＥ値）
に対して、クロム、銅及びモリブデンの含有量の適正化
を図ったことで、引張り強度３００Ｎ／mm²以上、ブリ
ネル硬さ２３５ＨＢ以下の機械的性質を満たし、耐熱疲
労特性が十分に高い鋳鉄材を得ることができる。特に、
この引張り強度及び硬さの値は、筒内燃焼温度及び筒内
圧力の向上に耐え得るシリンダヘッドを得るための材料
として要求されているものである。尚、金属組織的に
は、クロム及びモリブデンを上記適正量だけ添加したこ
とにより、黒鉛が微細化する。また、遊離炭化物が析出
して黒鉛量が減少すると共に基地組織はフェライト層の
厚い軟弱なパーライトとなるが、銅を上記適正量だけ添
加したことにより上記遊離炭化物が消失し、黒鉛量が回
復すると共に基地組織は微細なパーライト（５００℃程
度まで安定）となる。よって、高温域においても黒鉛の
微細化及び基地組織の強化により亀裂の進展が抑制され
るため、耐熱疲労特性が著しく改善されることになる。

【００２３】上記各元素の重量比率を上述のように限定
した理由を以下に説明する。

【００２４】（炭素）炭素量が３．２重量％未満では、
引け巣等の鋳造欠陥を生じ易くなると共に、被削性が劣
化してしまう。一方、３．５５重量％を超える場合に
は、黒鉛晶出量が過多となって材質が脆弱化してしま
う。

【００２５】（ケイ素）ケイ素量が１．７重量％未満で
は、溶湯の流動性が劣化して鋳造性が損なわれる。一
方、２．３重量％を超える場合には、基地組織中のフェ
ライトの析出量が多くなり、耐熱疲労特性が劣化する。

【００２６】（マンガン）基地パーライトの高温安定化
と、不純物としてのイオウの有害性を取り除くためには
０．４５重量％以上のマンガン量が必要である。一方、
マンガン量が０．８５重量％を超えるとチル化傾向が増
大して脆弱化してしまう。

【００２７】（リン）リンは溶解原料から不可避的に存
在するが、多量に存在すると脆弱化するため、その影響
が無視できる程度の０．２重量％以下とした。

【００２８】（イオウ）イオウも溶解原料から不可避的
に存在するが、多量に存在すると鋳造凝固過程で高温割
れが生じ易く、その影響が無視できる程度の０．２重量
％以下としている。

【００２９】（クロム）基地パーライトの高温安定化、
特に５００℃までのパーライトの分解を阻止するために
は０．２重量％以上のクロム量が必要である。一方、ク
ロム量が０．５重量％を超えると遊離炭化物が形成され
て脆弱化すると共に被削性が著しく劣化してしまう。

【００３０】（銅及びモリブデン）銅及びモリブデンの
含有量は上記ＣＥ値に応じて適切に設定する必要があ
る。つまり、上述した如く、炭素及びケイ素が上記範囲
にあって且つＣＥ値が３．９５〜４．０５である場合に
は、銅を０．２〜０．３重量％、モリブデンを０．１５
〜０．２５重量％含有させる。また、炭素及びケイ素が
上記範囲にあって且つＣＥ値が４．０５〜４．１５であ
る場合には、銅を０．３〜０．４重量％、モリブデンを
０．２５〜０．３５重量％含有させる。更に、炭素及び
ケイ素が上記範囲にあって且つＣＥ値が４．１５〜４．
２５である場合には、銅を０．４〜０．５重量％、モリ
ブデンを０．３５〜０．４５重量％含有させる。

【００３１】各場合における銅の含有量として、クロ
ム、モリブデンを含む炭化物の生成を抑制するためには
上記各下限値の以上の銅が必要である。一方、銅の量が
上記上限値を超えると含有量に見合った効果が得られな
くなってしまう。

【００３２】また、各場合のモリブデンの含有量とし
て、耐熱疲労特性を向上させるには、上記各下限値以上
のモリブデン量が必要である。一方、モリブデン量が上
記各上限値を超えると含有量に見合った効果が得られな
い。また、モリブデン含有量が多過ぎると、引け巣等の
鋳造欠陥が生じ易くなると共に、遊離炭化物が形成され
て脆弱化し、更に被削性が著しく劣化してしまう。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とし
て、本発明に係る鋳鉄材と従来の鋳鉄材とを比較するた
めに行った機械的性質試験及び耐熱疲労試験について説
明する。

【００３４】（機械的性質試験）先ず、機械的性質試験
例について説明する。表１に示す組成成分からなる各試
験片（実施例１〜５、比較例１〜４）に対してアムスラ
ー万能試験機による評価試験を行った。各試験片の評価
結果として引張り強度及びブリネル硬さの測定結果を表
１に合わせて示す。尚、この試験例で使用した試験片
は、ＪＩＳＺ２２０１の８号試験片を使用した。

【００３５】

【表１】

【００３６】この表１から明らかなように、本発明に係
る試験片（実施例１〜５）は、何れの試験片においても
引張り強度３００Ｎ／mm²以上、ブリネル硬さ２３５Ｈ
Ｂ以下の機械的性質を満たし、被削性や強度が十分に高
い鋳鉄材が得られていることが確認できる。尚、各実施
例１〜５のうち、実施例１，２は本発明の請求項１に係
るものであり、実施例３，４は本発明の請求項２に係る
ものであり、実施例５は本発明の請求項３に係るもので
ある。

【００３７】これに対し、各比較例のものでは、引張り
強度及びブリネル硬さのうち少なくとも一方が上記の機
械的性質を満たしておらず、被削性または引張り強度が
不十分であって、シリンダヘッドには採用し難い材料に
なっていることが判る。

【００３８】（耐熱疲労試験）次に、耐熱疲労試験例に
ついて説明する。表２に示す組成成分からなる各試験片
（上記機械的性質試験例で使用した実施例１，３，５、
比較例１〜３）に対して加熱冷却を繰り返し、破断まで
の繰り返し回数を計測することにより評価を行った。具
体的に、この耐熱疲労試験では、電気−油圧サーボ方式
の熱疲労試験機を用い、φ１０mmの丸棒試験片を用い、
加熱による試験片の熱膨張伸びを機械的に完全拘束させ
た状態で、１サイクル１０分とする加熱冷却サイクル
（下限温度：３５℃、上限温度４００℃）を繰り返し、
試験片が破断するまでの繰り返し数によって、各試験片
の耐熱疲労特性を評価した。その結果を表２に合わせて
示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】この表２から明らかなように、本発明に係
る試験片（実施例１，３，５）は、破断までの繰り返し
数が３００回以上であり、いずれも比較例１〜３の試験
片（繰り返し回数が１１５〜１５５回で破断している）
に比べて耐熱疲労特性に優れていることが判る。

【００４１】以上の各試験結果から、本形態に係る鋳鉄
材にあっては、優れた耐熱疲労特性を得ながらも高い引
張り強度と良好な被削性とを両立することができ、ディ
ーゼルエンジンのシリンダヘッドに適用した場合には、
高出力、高性能且つ長寿命のエンジンを実現することが
できる。つまり、筒内燃焼温度及び筒内圧力の向上に耐
え得るシリンダヘッドを作製することができて、弁間亀
裂の発生等も回避でき、ユーザの要求する高い性能を発
揮するエンジンを実現することが可能になる。

【００４２】また、シリンダヘッドの冷却効率を高めて
おく必要がない。従来は吸排気のポート間に冷却水通路
を形成していたが、本発明の鋳鉄材を使用することによ
り、この冷気水通路の加工が不要になり、シリンダヘッ
ドの加工効率の向上を図ることができる。

【００４３】（その他の実施形態）上述した各実施形態
では、本発明に係る鋳鉄材をディーゼルエンジンのシリ
ンダヘッドに適用した場合について説明した。本発明は
これに限るものではない。例えば、ディーゼルエンジン
のシリンダブロック等のその他のエンジン構成部材の材
料として採用したり、ガソリンエンジン等のその他のエ
ンジン構成部材の材料として採用することも可能であ
る。また、エンジン以外のものへの適用も可能である。

【００４４】また、各元素の含有量の最適値としては以
下の４タイプのものが挙げられる。第１のタイプとし
て、炭素が３．２５〜３．４０重量％、ケイ素が１．９
〜２．２５重量％含有され且つＣＥ値が４．０〜４．０
５に設定されていると共に、マンガンが０．６５〜０．
７５重量％、リンが０．１重量％以下、イオウが０．１
重量％以下、クロムが０．３〜０．４重量％、銅が０．
２５〜０．３重量％、モリブデンが０．２〜０．２５重
量％含有されたものである。

【００４５】第２のタイプとして、炭素が３．３〜３．
４５重量％、ケイ素が１．９〜２．２５重量％含有され
且つＣＥ値が４．０５〜４．１に設定されていると共
に、マンガンが０．６５〜０．７５重量％、リンが０．
１重量％以下、イオウが０．１重量％以下、クロムが
０．３〜０．４重量％、銅が０．３〜０．３５重量％、
モリブデンが０．２５〜０．３重量％含有されたもので
ある。

【００４６】第３のタイプとして、炭素が３．３５〜
３．５重量％、ケイ素が１．９〜２．２５重量％含有さ
れ且つＣＥ値が４．１〜４．１５に設定されていると共
に、マンガンが０．６５〜０．７５重量％、リンが０．
１重量％以下、イオウが０．１重量％以下、クロムが
０．３〜０．４重量％、銅が０．３５〜０．４重量％、
モリブデンが０．３〜０．３５重量％含有されたもので
ある。

【００４７】第４のタイプとして、炭素が３．４〜３．
５５重量％、ケイ素が１．９〜２．２５重量％含有され
且つＣＥ値が４．１５〜４．２に設定されていると共
に、マンガンが０．６５〜０．７５重量％、リンが０．
１重量％以下、イオウが０．１重量％以下、クロムが
０．３〜０．４重量％、銅が０．４〜０．４５重量％、
モリブデンが０．３５〜０．４重量％含有されたもので
ある。

【００４８】図４は、上記各タイプにおける銅とモリブ
デンとの含有量の設定範囲を示している。この図におい
て、第１タイプの設定範囲に実線の斜線を付し、請求項
１の範囲を領域Ａで示している。また、第２タイプの設
定範囲に破線の斜線を付すと共に、第３タイプの設定範
囲に一点鎖線の斜線を付し、請求項２の範囲を領域Ｂで
示している。更に、第４タイプの設定範囲に二点鎖線の
斜線を付し、請求項３の範囲を領域Ｃで示している。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、炭素及
びケイ素の含有量やこれら元素の比率に対して、クロ
ム、銅及びモリブデンの含有量の適正化を図ったこと
で、黒鉛の微細化及び遊離炭化物の消失による黒鉛量の
回復を図り、且つ基地組織として５００℃程度まで安定
な微細なパーライトを得ることができる。その結果、高
い被削性及び高い引張り強度を確保しながらも耐熱疲労
特性が大幅に改善された鋳鉄材を得ることができる。

【００５０】特に、この鋳鉄材を利用してディーゼルエ
ンジン用のシリンダヘッドを作製した場合には、エンジ
ンの構成部材のうち、特に優れた耐熱疲労特性が要求さ
れる部分の耐熱疲労特性を大幅に向上できる。このた
め、吸排気の各ポートとノズル装着部との間や、各ポー
ト間における熱疲労に起因する亀裂の発生を回避するこ
とができる。従って、エンジンを大型化することなしに
吸排気の各ポートを大きくすることができ、空気充填効
率や燃焼ガスの排気効率の向上を図ることができる。ま
た、上記亀裂の発生によりエンジンの耐久性が低下する
といったこともなく、エンジンの長寿命化が図れる。つ
まり、本発明に係る鋳鉄材によるシリンダヘッドを使用
してエンジンを構成した場合には、エンジンの大型化を
招くこと無しに空気充填効率や燃焼ガス排気効率の向上
を図るといった要求と、熱疲労による亀裂の発生を回避
するといった要求とを両立させることができ、これまで
に無かった優れたエンジンを実現することができる。そ
の結果、ユーザの要求する性能に応え、且つ耐久性に係
る不満を招くことも無く、ユーザが性能及び耐久性に十
分に満足する車両を実現することができるのである。更
には、シリンダヘッドの設計段階において、その冷却の
ための構成も簡素化できる。例えば、冷却水の通路を各
ポート間に形成しておく必要が無くなる。このため、シ
リンダヘッドの加工効率の向上が図れ、低コストで量産
が可能なシリンダヘッドを実現することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディーゼルエンジンのシリンダヘッドにおける
熱疲労に起因する亀裂発生のメカニズムを説明するため
の図である。

【図２】ディーゼルエンジンの燃焼室周辺部の構成を示
す一部を破断した斜視図である。

【図３】シリンダヘッドの下面を示す図である。

【図４】銅とモリブデンとの含有量の設定範囲を示す図
である。

【符号の説明】

１シリンダヘッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素が３．２〜３．５５重量％、ケイ素
が１．７〜２．３重量％含有され且つＣＥ値が３．９５
〜４．０５に設定されていると共に、マンガンが０．４
５〜０．８５重量％、リンが０．２重量％以下、イオウ
が０．２重量％以下、クロムが０．２〜０．５重量％、
銅が０．２〜０．３重量％、モリブデンが０．１５〜
０．２５重量％含有されていることを特徴とする被削性
及び耐熱疲労特性に優れた鋳鉄材。
【請求項２】炭素が３．２〜３．５５重量％、ケイ素
が１．７〜２．３重量％含有され且つＣＥ値が４．０５
〜４．１５に設定されていると共に、マンガンが０．４
５〜０．８５重量％、リンが０．２重量％以下、イオウ
が０．２重量％以下、クロムが０．２〜０．５重量％、
銅が０．３〜０．４重量％、モリブデンが０．２５〜
０．３５重量％含有されていることを特徴とする被削性
及び耐熱疲労特性に優れた鋳鉄材。
【請求項３】炭素が３．２〜３．５５重量％、ケイ素
が１．７〜２．３重量％含有され且つＣＥ値が４．１５
〜４．２５に設定されていると共に、マンガンが０．４
５〜０．８５重量％、リンが０．２重量％以下、イオウ
が０．２重量％以下、クロムが０．２〜０．５重量％、
銅が０．４〜０．５重量％、モリブデンが０．３５〜
０．４５重量％含有されていることを特徴とする被削性
及び耐熱疲労特性に優れた鋳鉄材。