JP3158990B2 - Ｔｉ合金製エンジンバルブの製造法 - Google Patents
Ｔｉ合金製エンジンバルブの製造法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、Ｔｉ合金製エン
ジンバルブの製造方法に関するものである。
ジンバルブの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｔｉ合金製エンジンバルブは、強
靭で耐熱鋼製エンジンバルブに比べて軽量であるところ
から、これを組込むことによりエンジンの回転数を大幅
に増大することができると言われている。しかし、Ｔｉ
合金製エンジンバルブは高価であるために、スポーツカ
ー、レーシングカーなどの特殊な自動車のエンジンバル
ブに使用されていた。
靭で耐熱鋼製エンジンバルブに比べて軽量であるところ
から、これを組込むことによりエンジンの回転数を大幅
に増大することができると言われている。しかし、Ｔｉ
合金製エンジンバルブは高価であるために、スポーツカ
ー、レーシングカーなどの特殊な自動車のエンジンバル
ブに使用されていた。
【０００３】しかし、近年、自動車を軽量化して燃費を
減少させるべく、通常の自家用車のエンジンバルブにＴ
ｉ合金製エンジンバルブを採用する試みもなされてい
る。このＴｉ合金製エンジンバルブに使用されるＴｉ合
金は、重量％で、Ｔｉ−６％Ａｌ−４％Ｖ合金、Ｔｉ−
６％Ａｌ−２％Ｓｎ−４％Ｚｒ−２％Ｍｏ−０．１％Ｓ
ｎ合金、Ｔｉ−６％Ａｌ−２％Ｓｎ−４％Ｚｒ−２％Ｍ
ｏ合金、Ｔｉ−６％Ａｌ−６％Ｖ−２％Ｓｎ合金、Ｔｉ
−３３．３％Ａｌ−２．７％Ｃｒ−４．８％Ｎｂ合金な
どが知られており、これらＴｉ合金を真空溶解したの
ち、Ｔｉ合金溶湯を金型に遠心鋳造してＴｉ合金製エン
ジンバルブ鋳物を製造する。
減少させるべく、通常の自家用車のエンジンバルブにＴ
ｉ合金製エンジンバルブを採用する試みもなされてい
る。このＴｉ合金製エンジンバルブに使用されるＴｉ合
金は、重量％で、Ｔｉ−６％Ａｌ−４％Ｖ合金、Ｔｉ−
６％Ａｌ−２％Ｓｎ−４％Ｚｒ−２％Ｍｏ−０．１％Ｓ
ｎ合金、Ｔｉ−６％Ａｌ−２％Ｓｎ−４％Ｚｒ−２％Ｍ
ｏ合金、Ｔｉ−６％Ａｌ−６％Ｖ−２％Ｓｎ合金、Ｔｉ
−３３．３％Ａｌ−２．７％Ｃｒ−４．８％Ｎｂ合金な
どが知られており、これらＴｉ合金を真空溶解したの
ち、Ｔｉ合金溶湯を金型に遠心鋳造してＴｉ合金製エン
ジンバルブ鋳物を製造する。
【０００４】得られたＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物
は、鋳物内部に発生した微小な巣をつぶすためのＨＩＰ
処理または歪除去のための熱処理が施される。
は、鋳物内部に発生した微小な巣をつぶすためのＨＩＰ
処理または歪除去のための熱処理が施される。
【０００５】例えば、Ｔｉ合金製エンジンバルブ鋳物の
ＨＩＰ処理は、図３に示されるように、Ｔｉ合金製エン
ジンバルブ鋳物１を容器２内にステム部３を上に向けて
装入し、Ａｒガス雰囲気中、温度：１３００℃、圧力：
２０００kgｆ／cm2 で所定時間保持して行う。
ＨＩＰ処理は、図３に示されるように、Ｔｉ合金製エン
ジンバルブ鋳物１を容器２内にステム部３を上に向けて
装入し、Ａｒガス雰囲気中、温度：１３００℃、圧力：
２０００kgｆ／cm2 で所定時間保持して行う。
【０００６】また、Ｔｉ合金製エンジンバルブ鋳物の熱
処理は大気中、温度：１３００℃にＴｉ合金製エンジン
バルブ鋳物をステム部を上に向けて立てた状態に保持し
て行なう。ＨＩＰ処理または熱処理したＴｉ合金製エン
ジンバルブ鋳物は、必要に応じて表面研削または研摩さ
れてＴｉ合金製エンジンバルブを作製する。
処理は大気中、温度：１３００℃にＴｉ合金製エンジン
バルブ鋳物をステム部を上に向けて立てた状態に保持し
て行なう。ＨＩＰ処理または熱処理したＴｉ合金製エン
ジンバルブ鋳物は、必要に応じて表面研削または研摩さ
れてＴｉ合金製エンジンバルブを作製する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、遠心鋳
造して得られたＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物は、ＨＩ
Ｐ処理または熱処理が施されるが、上記ＨＩＰ処理また
は熱処理中にＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物１は、図４
に示されるように、ステム部３とヘッド部４の付け根部
５からステム部３が傾斜するように変形し、かかる変形
の生じたＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物１′のステム部
３をヘッド部４に対して直角に矯正することは困難であ
る。したがって、図４に示されるように変形したＴｉ合
金製エンジンバルブ鋳物１′は不良品として廃棄処分さ
れ、エンジンバルブの歩留りが低下する。上記Ｔｉ合金
製エンジンバルブ鋳物の変形はヘッド部を台の開口（図
示せず）に支持してステム部を下方に向けてぶらさげた
状態でＨＩＰ処理または熱処理を行っても発生するとこ
ろから、Ｔｉ合金製エンジンバルブ鋳物の巣などの鋳造
欠陥が付け根部に主として発生することによるものと考
えられるが明らかではない。
造して得られたＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物は、ＨＩ
Ｐ処理または熱処理が施されるが、上記ＨＩＰ処理また
は熱処理中にＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物１は、図４
に示されるように、ステム部３とヘッド部４の付け根部
５からステム部３が傾斜するように変形し、かかる変形
の生じたＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物１′のステム部
３をヘッド部４に対して直角に矯正することは困難であ
る。したがって、図４に示されるように変形したＴｉ合
金製エンジンバルブ鋳物１′は不良品として廃棄処分さ
れ、エンジンバルブの歩留りが低下する。上記Ｔｉ合金
製エンジンバルブ鋳物の変形はヘッド部を台の開口（図
示せず）に支持してステム部を下方に向けてぶらさげた
状態でＨＩＰ処理または熱処理を行っても発生するとこ
ろから、Ｔｉ合金製エンジンバルブ鋳物の巣などの鋳造
欠陥が付け根部に主として発生することによるものと考
えられるが明らかではない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
ＨＩＰ処理または熱処理中にＴｉ合金製エンジンバルブ
鋳物が変形するのを防止すべく研究を行った結果、図１
に示されるような少なくともステム部３とヘッド部４の
付け根部５に、少なくとも１個のリブ６の付いたＴｉ合
金製エンジンバルブ鋳物中間体１０を作製し、このリブ
６の付いたＴｉ合金製エンジンバルブ中間体１０にＨＩ
Ｐ処理または熱処理を施すと、付け根部５からの変形は
全く発生せず、ＨＩＰ処理または熱処理後のＴｉ合金製
エンジンバルブ中間体１０のリブ６を除去することによ
り不良品を全く生ずることなくＴｉ合金製エンジンバル
ブを製造することができるという知見を得たのである。
ＨＩＰ処理または熱処理中にＴｉ合金製エンジンバルブ
鋳物が変形するのを防止すべく研究を行った結果、図１
に示されるような少なくともステム部３とヘッド部４の
付け根部５に、少なくとも１個のリブ６の付いたＴｉ合
金製エンジンバルブ鋳物中間体１０を作製し、このリブ
６の付いたＴｉ合金製エンジンバルブ中間体１０にＨＩ
Ｐ処理または熱処理を施すと、付け根部５からの変形は
全く発生せず、ＨＩＰ処理または熱処理後のＴｉ合金製
エンジンバルブ中間体１０のリブ６を除去することによ
り不良品を全く生ずることなくＴｉ合金製エンジンバル
ブを製造することができるという知見を得たのである。
【０００９】この発明は、かかる知見に基いてなされた
ものであって、少なくともステム部３とヘッド部４の付
け根部５に少なくとも１個のリブを設けたＴｉ合金製エ
ンジンバルブ鋳物中間体をＨＩＰ処理または熱処理した
のち、上記リブを削除するＴｉ合金製エンジンバルブの
製造法に特徴を有するものである。
ものであって、少なくともステム部３とヘッド部４の付
け根部５に少なくとも１個のリブを設けたＴｉ合金製エ
ンジンバルブ鋳物中間体をＨＩＰ処理または熱処理した
のち、上記リブを削除するＴｉ合金製エンジンバルブの
製造法に特徴を有するものである。
【００１０】この発明のＴｉ合金製エンジンバルブの製
造法で用いるＴｉ合金製エンジンバルブ中間体に設けら
れたリブ６は付け根部５のみにステム部の軸方向に平行
に１個設けられていれば十分であるが、複数個のリブを
等間隔に設ける方が一層好ましい。
造法で用いるＴｉ合金製エンジンバルブ中間体に設けら
れたリブ６は付け根部５のみにステム部の軸方向に平行
に１個設けられていれば十分であるが、複数個のリブを
等間隔に設ける方が一層好ましい。
【００１１】上記リブ６は、図１に示されるように、ス
テム部３の長さ方向に沿って一部設ければ十分である
が、リブ６を図２に示されるようにステム部３の全長に
亘って設けてもよい。
テム部３の長さ方向に沿って一部設ければ十分である
が、リブ６を図２に示されるようにステム部３の全長に
亘って設けてもよい。
【００１２】
実施例１ 直径：９mm、長さ：１２５mmのステム部および外径：４
２mmのヘッド部を有し、ステム部から付け根部を通って
ヘッド部に至る幅：３mm、高さ：３mmの寸法を有するリ
ブを等間隔に３個設けたＴｉ−３４．２Ａｌからなる組
成のＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物中間体を１０個作製
し、これらＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物中間体を容器
内にステム部が上を向くように並べて装入し、Ａｒガス
雰囲気中、温度：１３００℃、圧力：２０００kgｆ／cm
2 で３．５時間保持の条件のＨＩＰ処理を行ったが、ス
テム部が傾斜する変形は全く生じなかった。
２mmのヘッド部を有し、ステム部から付け根部を通って
ヘッド部に至る幅：３mm、高さ：３mmの寸法を有するリ
ブを等間隔に３個設けたＴｉ−３４．２Ａｌからなる組
成のＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物中間体を１０個作製
し、これらＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物中間体を容器
内にステム部が上を向くように並べて装入し、Ａｒガス
雰囲気中、温度：１３００℃、圧力：２０００kgｆ／cm
2 で３．５時間保持の条件のＨＩＰ処理を行ったが、ス
テム部が傾斜する変形は全く生じなかった。
【００１３】従来例１ ステム部およびヘッド部の寸法並びに合金の成分組成が
実施例１と全く同じリブのないＴｉ合金製エンジンバル
ブ鋳物を１０個作製し、これらを実施例１と全く同様に
容器内に並べたのち、実施例１と同一条件のＨＩＰ処理
を行ったところ、ＨＩＰ処理されたＴｉ合金製エンジン
バルブ鋳物１０個の内９個にステム部が傾斜する変形が
生じた。
実施例１と全く同じリブのないＴｉ合金製エンジンバル
ブ鋳物を１０個作製し、これらを実施例１と全く同様に
容器内に並べたのち、実施例１と同一条件のＨＩＰ処理
を行ったところ、ＨＩＰ処理されたＴｉ合金製エンジン
バルブ鋳物１０個の内９個にステム部が傾斜する変形が
生じた。
【００１４】実施例２ 実施例１で用意したＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物中間
体１０個を大気中、温度：１３００℃、３．５時間保持
の熱処理を行ったが、ステム部が傾斜する変形は全く生
じなかった。
体１０個を大気中、温度：１３００℃、３．５時間保持
の熱処理を行ったが、ステム部が傾斜する変形は全く生
じなかった。
【００１５】従来例２ 従来例１で用意したリブのないＴｉ合金製エンジンバル
ブ鋳物１０個を実施例２と同じ条件の熱処理を行ったと
ころ、熱処理したＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物１０個
の内３個にステム部が傾斜する変形が生じた。
ブ鋳物１０個を実施例２と同じ条件の熱処理を行ったと
ころ、熱処理したＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物１０個
の内３個にステム部が傾斜する変形が生じた。
【図１】この発明のＴｉ合金製エンジンバルブの製造法
で使用するＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物中間体の斜視
図である。
で使用するＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物中間体の斜視
図である。
【図２】この発明のＴｉ合金製エンジンバルブの製造法
で使用するＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物中間体の斜視
図である。
で使用するＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物中間体の斜視
図である。
【図３】従来のＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物のＨＩＰ
処理方法を説明するための説明図である。
処理方法を説明するための説明図である。
【図４】従来のＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物をＨＩＰ
処理した場合に生じる変形の説明図である。
処理した場合に生じる変形の説明図である。
１ Ｔｉ合金製エンジンバルブ鋳物 ２ 容器 ３ ステム部 ４ ヘッド部 ５ 付け根部 ６ リブ １０ Ｔｉ合金製エンジンバルブ鋳物中間体 １′ 変形したＴｉ合金製エンジンバルブ鋳物
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−229213（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−2095（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−81616（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01L 3/02 F01L 3/20
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくともステム部とヘッド部の付け根
部に少なくとも１個のリブを設けたＴｉ合金製エンジン
バルブ鋳物中間体をＨＩＰ処理または熱処理したのち、
上記リブを削除することを特徴とするＴｉ合金製エンジ
ンバルブの製造法。 - 【請求項２】 上記少なくとも１個のリブは、ステム部
から付け根部を通ってヘッド部に至るように設けられて
いることを特徴とする請求項１記載のＴｉ合金製エンジ
ンバルブの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23920695A JP3158990B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | Ｔｉ合金製エンジンバルブの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23920695A JP3158990B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | Ｔｉ合金製エンジンバルブの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0960510A JPH0960510A (ja) | 1997-03-04 |
| JP3158990B2 true JP3158990B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=17041321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23920695A Expired - Fee Related JP3158990B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | Ｔｉ合金製エンジンバルブの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3158990B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4768974B2 (ja) * | 2004-07-02 | 2011-09-07 | 株式会社黒木工業所 | ロストワックス鋳物の熱間静水圧プレス装置への装入方法 |
-
1995
- 1995-08-24 JP JP23920695A patent/JP3158990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0960510A (ja) | 1997-03-04 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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