JP2581025B2 - 高強度および高靭性を有するロッカーアーム用耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金 - Google Patents
高強度および高靭性を有するロッカーアーム用耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金Info
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- JP2581025B2 JP2581025B2 JP6329681A JP32968194A JP2581025B2 JP 2581025 B2 JP2581025 B2 JP 2581025B2 JP 6329681 A JP6329681 A JP 6329681A JP 32968194 A JP32968194 A JP 32968194A JP 2581025 B2 JP2581025 B2 JP 2581025B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高強度および高靭性
を有し、かつ耐摩耗性にもすぐれ、特に内燃機関のロッ
カーアームとして用いるのに適したＦｅ基鋳造合金に関
するものである。
を有し、かつ耐摩耗性にもすぐれ、特に内燃機関のロッ
カーアームとして用いるのに適したＦｅ基鋳造合金に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に内燃機関のロッカーアーム
の製造には、数多くの耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金が用いら
れている。
の製造には、数多くの耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金が用いら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の機関の
高出力化および軽量化に伴い、ロッカーアームにも小型
化および薄肉化が要求されるようになっているが、従来
の耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金は、いずれもすぐれた耐摩耗
性を示すものの、強度および靭性不足が原因で、これら
の要求には十分満足して対応することができないのが現
状である。
高出力化および軽量化に伴い、ロッカーアームにも小型
化および薄肉化が要求されるようになっているが、従来
の耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金は、いずれもすぐれた耐摩耗
性を示すものの、強度および靭性不足が原因で、これら
の要求には十分満足して対応することができないのが現
状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、高強度および高靭性を有し、か
つ耐摩耗性にもすぐれたロッカーアーム用Ｆｅ基鋳造合
金を開発すべく研究を行なった結果、重量％で（以下％
は重量％を示す）、Ｃ：２〜４％、 Ｃｒ：
１０〜２５％、Ｍｏ：１〜１０％、 Ｓｉ：０．
１〜２％、Ｍｎ：０．１〜２％、 Ｃｏ：０．１〜
２％、Ｗ：０．１〜２％、 Ｎｉ：０．１〜３
％、Ｌａ：０．００１〜０．０１％、を含有し、残りが
Ｆｅと不可避不純物からなる組成を有するＦｅ基鋳造合
金は、上記の特性をすべて具備し、ロッカーアームの小
型化および薄肉化を可能にし、さらには苛酷な条件下で
の実用に対してもすぐれた性能を発揮するという知見を
得たのである。
上述のような観点から、高強度および高靭性を有し、か
つ耐摩耗性にもすぐれたロッカーアーム用Ｆｅ基鋳造合
金を開発すべく研究を行なった結果、重量％で（以下％
は重量％を示す）、Ｃ：２〜４％、 Ｃｒ：
１０〜２５％、Ｍｏ：１〜１０％、 Ｓｉ：０．
１〜２％、Ｍｎ：０．１〜２％、 Ｃｏ：０．１〜
２％、Ｗ：０．１〜２％、 Ｎｉ：０．１〜３
％、Ｌａ：０．００１〜０．０１％、を含有し、残りが
Ｆｅと不可避不純物からなる組成を有するＦｅ基鋳造合
金は、上記の特性をすべて具備し、ロッカーアームの小
型化および薄肉化を可能にし、さらには苛酷な条件下で
の実用に対してもすぐれた性能を発揮するという知見を
得たのである。
【０００５】この発明は、上記知見にもとづいてなされ
たものであって、以下に成分組成を上記の通りに限定し
た理由を説明する。
たものであって、以下に成分組成を上記の通りに限定し
た理由を説明する。
【０００６】（ａ） Ｃ Ｃ成分には、一部が素地に固溶して強度を向上させるほ
か、炭化物を形成して耐摩耗性を向上させ、さらに鋳造
性を改善する作用があるが、その含有量が２％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が４
％を越えると、合金の靭性が低下するようになることか
ら、その含有量を２〜４％と定めた。
か、炭化物を形成して耐摩耗性を向上させ、さらに鋳造
性を改善する作用があるが、その含有量が２％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が４
％を越えると、合金の靭性が低下するようになることか
ら、その含有量を２〜４％と定めた。
【０００７】（ｂ） Ｃｒ Ｃｒ成分には、炭化物を形成して合金の耐摩耗性を著し
く向上させる作用があるが、その含有量が１０％未満で
は所望のすぐれた耐摩耗性を確保することができず、一
方その含有量が２５％を越えると合金の靭性劣化が著し
くなることから、その含有量を１０〜２５％と定めた。
く向上させる作用があるが、その含有量が１０％未満で
は所望のすぐれた耐摩耗性を確保することができず、一
方その含有量が２５％を越えると合金の靭性劣化が著し
くなることから、その含有量を１０〜２５％と定めた。
【０００８】（ｃ） Ｍｏ Ｍｏ成分には、炭化物を形成して耐摩耗性を向上させ、
かつ素地に固溶して合金強度を向上させる作用がある
が、その含有量が１％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方その含有量が１０％を越えても前記作用
により一層の向上効果は得られず、経済性を考慮して、
その含有量を２１〜１０％と定めた。
かつ素地に固溶して合金強度を向上させる作用がある
が、その含有量が１％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方その含有量が１０％を越えても前記作用
により一層の向上効果は得られず、経済性を考慮して、
その含有量を２１〜１０％と定めた。
【０００９】（ｄ） Ｓｉ Ｓｉ成分には、脱酸作用のほか、鋳造性を改善する作用
があるが、その含有量が０．１％未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方その含有量が２％を越える
と、靭性が低下するようになることから、その含有量を
０．１〜２％と定めた。
があるが、その含有量が０．１％未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方その含有量が２％を越える
と、靭性が低下するようになることから、その含有量を
０．１〜２％と定めた。
【００１０】（ｅ） Ｍｎ Ｍｎ成分には、Ｓｉと同様に脱酸作用のほか、合金の靭
性を向上させる作用があるが、その含有量が０．１％未
満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有
量が２％を越えると耐摩耗性が低下するようになること
から、その含有量を０．１〜２％と定めた。
性を向上させる作用があるが、その含有量が０．１％未
満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有
量が２％を越えると耐摩耗性が低下するようになること
から、その含有量を０．１〜２％と定めた。
【００１１】（ｆ） Ｃｏ Ｃｏ成分には、素地に固溶して合金の強度を向上させる
作用があるが、その含有量が０．１％未満では所望の強
度向上効果が得られず、一方その含有量が２％を越えて
もより一層の向上効果は得られず、経済性を考慮して、
その含有量を０．１〜２％と定めた。
作用があるが、その含有量が０．１％未満では所望の強
度向上効果が得られず、一方その含有量が２％を越えて
もより一層の向上効果は得られず、経済性を考慮して、
その含有量を０．１〜２％と定めた。
【００１２】（ｇ） Ｗ Ｗ成分には、素地固溶による強度向上作用、並びに炭化
物形成による耐摩耗性向上作用があるが、その含有量が
０．１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方その含有量が２％を越えると、合金の靭性が劣化する
ようになることから、その含有量を０．１〜２％と定め
た。
物形成による耐摩耗性向上作用があるが、その含有量が
０．１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方その含有量が２％を越えると、合金の靭性が劣化する
ようになることから、その含有量を０．１〜２％と定め
た。
【００１３】（ｈ） Ｎｉ Ｎｉ成分には素地に固溶して合金の靭性を一段と向上さ
せる作用があるが、その含有量が０．１％未満では所望
の高靭性を確保することができず、一方その含有量が３
％を越えると、耐摩耗性が低下するようになることか
ら、その含有量を０．１〜３％と定めた。
せる作用があるが、その含有量が０．１％未満では所望
の高靭性を確保することができず、一方その含有量が３
％を越えると、耐摩耗性が低下するようになることか
ら、その含有量を０．１〜３％と定めた。
【００１４】（ｉ） Ｌａ Ｌａ成分には、相手部材であるカム材に対する相手攻撃
性を一段と低下せしめる作用があるので含有されるが、
その含有量が０．００１％未満では相手攻撃性に所望の
改善効果が現われず、一方０．０１％を越えて含有させ
てもより一層の改善効果は得られず、経済性を考慮し
て、その含有量を０．００１〜０．０１％と定めた。
性を一段と低下せしめる作用があるので含有されるが、
その含有量が０．００１％未満では相手攻撃性に所望の
改善効果が現われず、一方０．０１％を越えて含有させ
てもより一層の改善効果は得られず、経済性を考慮し
て、その含有量を０．００１〜０．０１％と定めた。
【００１５】
【実施例】つぎに、この発明のＦｅ基鋳造合金を実施例
により具体的に説明する。
により具体的に説明する。
【００１６】通常の高周波溶解炉を用い、それぞれ表１
および表２に示される成分組成をもったＦｅ基合金溶湯
を調整し、ついでこれらのＦｅ基合金溶湯を通常のロス
トワックス法によりロッカーアームに鋳造し、引続いて
大気中、８５０〜９５０℃の範囲内の所定温度に１時間
保持後油焼入れの焼入れ処理と、同じく大気中、５５０
〜６２０℃の範囲内の所定温度に０．５時間保持後放冷
の焼戻し処理を施すことによって、本発明Ｆｅ基鋳造合
金１〜２０および比較Ｆｅ基鋳造合金１〜１２のロッカ
ーアームをそれぞれ製造した。
および表２に示される成分組成をもったＦｅ基合金溶湯
を調整し、ついでこれらのＦｅ基合金溶湯を通常のロス
トワックス法によりロッカーアームに鋳造し、引続いて
大気中、８５０〜９５０℃の範囲内の所定温度に１時間
保持後油焼入れの焼入れ処理と、同じく大気中、５５０
〜６２０℃の範囲内の所定温度に０．５時間保持後放冷
の焼戻し処理を施すことによって、本発明Ｆｅ基鋳造合
金１〜２０および比較Ｆｅ基鋳造合金１〜１２のロッカ
ーアームをそれぞれ製造した。
【００１７】なお、比較Ｆｅ基鋳造合金１〜１２は、い
ずれも構成成分のうちのいずれかの成分含有量（表２に
※印を付す）がこの発明の範囲から外れた組成をもつも
のである。
ずれも構成成分のうちのいずれかの成分含有量（表２に
※印を付す）がこの発明の範囲から外れた組成をもつも
のである。
【００１８】つぎに、この結果得られた各種のＦｅ基鋳
造合金製ロッカーアームについて、強度を評価する目的
で引張強さ、靭性を評価する目的でシャルピー衝撃値を
測定し、さらに耐摩耗性を評価する目的で、ロックウエ
ル硬さ（Ｃスケール）を測定すると共に、これを４気筒
ＯＨＣエンジンに組込み、エンジン回転数：８５０r.p.
m.、オイル：ＬＰＧ廃油（油温：６０℃）、相手部材た
るカムの材質：ＦＣ２５のチル材、運転時間：２００時
間、の条件で実機摩耗試験を行ない、ロッカーアームお
よびカムの最大摩耗深さを測定した。これらの測定結果
を表１および表２に示した。
造合金製ロッカーアームについて、強度を評価する目的
で引張強さ、靭性を評価する目的でシャルピー衝撃値を
測定し、さらに耐摩耗性を評価する目的で、ロックウエ
ル硬さ（Ｃスケール）を測定すると共に、これを４気筒
ＯＨＣエンジンに組込み、エンジン回転数：８５０r.p.
m.、オイル：ＬＰＧ廃油（油温：６０℃）、相手部材た
るカムの材質：ＦＣ２５のチル材、運転時間：２００時
間、の条件で実機摩耗試験を行ない、ロッカーアームお
よびカムの最大摩耗深さを測定した。これらの測定結果
を表１および表２に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】表１および表２に示される結果から、本
発明Ｆｅ基鋳造合金１〜２０は、いずれも高強度および
高靭性を有し、かつ相手攻撃性の低い状態で、すぐれた
耐摩耗性を示すのに対して、比較Ｆｅ基鋳造合金１〜１
２に見られるように、構成成分のうちのいずれかの成分
含有量でもこの発明の範囲から外れると、前記の特性の
うちの少なくともいずれかの性質が劣るようになること
が明らかである。
発明Ｆｅ基鋳造合金１〜２０は、いずれも高強度および
高靭性を有し、かつ相手攻撃性の低い状態で、すぐれた
耐摩耗性を示すのに対して、比較Ｆｅ基鋳造合金１〜１
２に見られるように、構成成分のうちのいずれかの成分
含有量でもこの発明の範囲から外れると、前記の特性の
うちの少なくともいずれかの性質が劣るようになること
が明らかである。
【００２２】上述のように、この発明のＦｅ基鋳造合金
は、高強度および高靭性を有するので、ロッカーアーム
の小型化および薄肉化を可能とし、かつ相手攻撃性が低
く、耐摩耗性にもすぐれているので、ロッカーアームと
して用いた場合に著しく長期に亘ってすぐれた性能を発
揮するなど工業上有用な特性を有するものである。
は、高強度および高靭性を有するので、ロッカーアーム
の小型化および薄肉化を可能とし、かつ相手攻撃性が低
く、耐摩耗性にもすぐれているので、ロッカーアームと
して用いた場合に著しく長期に亘ってすぐれた性能を発
揮するなど工業上有用な特性を有するものである。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｃ：２〜４％、 Ｃｒ：１０〜
２５％、 Ｍｏ：１〜１０％、 Ｓｉ：０．１〜２％、 Ｍｎ：０．１〜２％、 Ｃｏ：０．１〜２％、 Ｗ：０．１〜２％、 Ｎｉ：０．１〜３％、 Ｌａ：０．００１〜０．０１％、を含有し、残りがＦｅ
と不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有するこ
とを特徴とする高強度および高靭性を有するロッカーア
ーム用耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6329681A JP2581025B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 高強度および高靭性を有するロッカーアーム用耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6329681A JP2581025B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 高強度および高靭性を有するロッカーアーム用耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62166194A Division JP2564489B2 (ja) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | 高強度、高靱性および耐摩耗性を有するロッカ−ア−ム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07224349A JPH07224349A (ja) | 1995-08-22 |
| JP2581025B2 true JP2581025B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=18224085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6329681A Expired - Lifetime JP2581025B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 高強度および高靭性を有するロッカーアーム用耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581025B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6017869B2 (ja) * | 2012-07-17 | 2016-11-02 | 株式会社ディスコ | ステンレス鋼及び半導体ウエーハを加工する加工装置の製造方法 |
-
1994
- 1994-12-02 JP JP6329681A patent/JP2581025B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07224349A (ja) | 1995-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960924 |