JP3230126B2 - チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材 - Google Patents

チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材

Info

Publication number
JP3230126B2
JP3230126B2 JP15150294A JP15150294A JP3230126B2 JP 3230126 B2 JP3230126 B2 JP 3230126B2 JP 15150294 A JP15150294 A JP 15150294A JP 15150294 A JP15150294 A JP 15150294A JP 3230126 B2 JP3230126 B2 JP 3230126B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tappet
combustion engine
strength
tappet body
tip material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP15150294A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07332032A (ja
Inventor
茂 岩田
正史 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP15150294A priority Critical patent/JP3230126B2/ja
Publication of JPH07332032A publication Critical patent/JPH07332032A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3230126B2 publication Critical patent/JP3230126B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、炭化タングステン
(以下、WCで示す)基超硬合金で構成されたチップ材
を、これの液相焼結と同時に低合金鋼製タペット本体
に、強固な接合強度で接合してなる内燃機関タペット部
材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に、ディーゼルエンジンやガ
ソリンエンジンなどの内燃機関のタペット部材として、
例えば特開昭62−182406号公報に記載され、か
つ図1に概略縦断面図で例示されるように、通常冷間鍛
造で成形加工され、かつ炭素鋼や合金鋼などで構成され
たタペット本体1のカム当接面側の頂面1aに、金属の
炭化物、窒化物、およびほう化物のうちの1種以上とN
iまたはNi合金で構成されたチップ材2を、これの液
相焼結と同時に接合してなるタペット部材が知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の内燃機関
の高出力化および高性能化はめざましく、これに伴な
い、これの構造部材であるタペット部材はより一段と苛
酷な条件下での使用を余儀なくされる傾向にあるが、上
記の従来タペット部材においては、タペット本体とチッ
プ材との接合強度が十分でないために、苛酷な使用条件
下では、これら両者間に剥離が発生し易く、信頼性の点
で問題がある。
【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、上記の従来タペット部材に着目
し、これを構成するチップ材のタペット本体への接合強
度の向上をはかるべく研究を行なった結果、タペット本
体を、重量%で(以下、%は重量%を示す)、C:0.
13〜0.5%、 Si:0.15〜0.35%、
Mn:0.3〜1.2%、 Cr:0.4〜3.5
%、を含有し、さらに必要に応じて、Ni:0.4〜
4.5%、 Mo:0.15〜0.7%、のうちの
1種または2種、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低合金鋼に特定すると共に、これ
のカム当接面側の頂面に、焼結と同時に接合されるチッ
プ材の焼結前の圧粉体の配合組成を、Co:25〜30
%、 P:0.1〜1%、Nb,V,Ti,
Mo、およびTaの炭化物(以下、それぞれNbC,V
C,TiC,Mo2 C、およびTaCで示し、これらを
総称して金属炭化物という)のうちの1種または2種以
上:0.1〜7%、必要に応じてFe:0.1〜3%、
WC:残り、からなるものに特定すると、チップ材の焼
結時に、タペット本体のSiとチップ材を構成するPの
相互作用でタペット本体へのチップ材のぬれ性が著しく
向上するようになると共に、チップ材の結合相を構成す
るCo中に固溶した金属炭化物の作用でチップ材のタペ
ット本体への密着性が著しく向上し、この結果焼結後の
チップ材は、タペット本体にきわめて強固に接合するよ
うになり、かつ実質的にWC基超硬合金で構成されるよ
うになることから、すぐれた耐摩耗性も具備するという
研究結果を得たのである。
【0005】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、C:0.13〜0.5%、
Si:0.15〜0.35%、Mn:0.3〜1.2
%、 Cr:0.4〜3.5%、を含有し、さらに
必要に応じて、Ni:0.4〜4.5%、 Mo:
0.15〜0.7%、のうちの1種または2種、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低
合金鋼製タペット本体のカム当接面側の頂面に、チップ
材として、Co:25〜35%、 P:0.1
〜1%、金属炭化物のうちの1種または2種以上:0.
1〜7%、必要に応じてFe:0.1〜3%、WC:残
り、からなる配合組成の圧粉体を液相焼結接合してな
る、チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット
部材に特徴を有するものである。
【0006】つぎに、この発明のタペット部材におい
て、タペット本体の成分組成およびチップ材の配合組成
を上記の通りに限定した理由を説明する。 A.タペット本体の成分組成 (a) C C成分には、素地に固溶して強度を向上させる作用があ
るが、その含有量が0.13%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0.5%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.
13〜0.5%と定めた。なお、望ましくは0.2〜
0.4%の含有がよい。
【0007】(b) Si Si成分には、チップ材の焼結時に、チップ材中のPと
の共存作用でチップ材とのぬれ性を向上させ、もってチ
ップ材のタペット本体への密着性を向上させる作用があ
るが、その含有量が0.15%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0.35%を越え
ると強度が低下するようになることから、その含有量を
0.15〜0.35%と定めた。望ましくは0.2〜
0.3%の含有がよい。
【0008】(c) Mn Mn成分には、素地に固溶して靭性を向上させる作用が
あるが、その含有量が0.3%未満では所望の靭性向上
効果が得られず、一方その含有量が1.2%を越えると
強度が急激に低下するようになることから、その含有量
を0.3〜1.2%と定めた。望ましくは0.7〜1%
の含有がよい。
【0009】(d) Cr Cr成分には、素地に固溶して耐熱性を向上させる作用
があるが、その含有量が0.4%未満では所望の耐熱性
向上効果が得られず、一方その含有量が3.5%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
0.4〜3.5%と定めた。なお、望ましくは1〜3%
の含有がよい。
【0010】(e) NiおよびMo これらの成分には、素地に固溶して強度を一段と向上さ
せる作用があるので、必要に応じて含有されるが、その
含有量が、それぞれNi:0.4%未満およびMo:
0.15%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Ni:4.5%およびMo:0.7%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Ni:0.4〜4.5%、Mo:0.15〜0.7
%と定めた。なお、望ましくはNi:2〜3%、Mo:
0.3〜0.5%の含有がよい。
【0011】B.チップ材の配合組成 (a) Co Co成分には結合相を形成して強度およぴ靭性を向上さ
せる作用があるが、その割合が25%未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その割合が35%を越え
ると硬さが急激に低下し、耐摩耗性の低下が避けられな
いことから、その割合を25〜30%と定めた。なお、
望ましくは28〜32%の割合がよい。
【0012】(b) P P成分には、焼結性を向上せしめて液相焼結を可能なら
しめると共に、タペット本体のSiとの共存作用でチッ
プ材のタペット本体へのぬれ性を向上させる作用がある
が、その割合が0.1%未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方その割合が1%を越えると脆化現象が
現われるようになることから、その割合を0.1〜1%
と定めた。なお、望ましくは0.3〜0.7%の割合が
よい。
【0013】(c) 金属炭化物 金属炭化物には、結合相に固溶し、タペット本体のSi
およびチップ材のPによるぬれ性向上効果と相まって、
チップ材のタペット本体への密着性を著しく向上させる
作用があるが、その割合が0.1%未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その割合が7%を越えると
強度が低下するようになることから、その割合を0.1
〜7%と定めた。なお、望ましくは0.5〜3%の割合
がよい。
【0014】(e) Fe Fe成分には、結合相に固溶して、これの硬さを向上さ
せる作用があるので、必要に応じて含有されるが、その
割合が0.1%未満では所望の硬さ向上効果が得られ
ず、その割合が3%を越える強度が低下するようになる
ことから、その割合を0.1〜3%と定めた。望ましく
は0.3〜1%の割合がよい。
【0015】
【実施例】つぎに、この発明のタペット部材を実施例に
より具体的に説明する。まず、いずれも冷間鍛造加工に
より図1に示される形状および外径:31mm×長さ:5
1mmの寸法を有し、かつそれぞれ表1に示される成分組
成の低合金鋼で構成されたタペット本体A〜Pを用意
し、またチップ材を形成するために、原料粉末として、
いずれも粒度が100メッシュ以下のWC粉末、金属炭
化物粉末、Co−P合金(P:35%含有)粉末、Fe
−P合金(P:25%含有)粉末、Fe粉末、Co粉
末、および黒鉛粉末を用い、これら原料粉末を表2に示
される配合組成に配合し、混合した後、5ton /cm2
圧力で直径:31mmφ×厚さ:3mmの寸法をもった圧粉
体a〜qをプレス成形し、これらの圧粉体a〜qを、そ
れぞれ表3に示される組合せでタペット本体A〜Pのカ
ム当接面側の頂面上に図示の通り載置し、この状態で、
真空中、1200〜1300℃の範囲内の所定の温度に
60分間保持の条件で前記圧粉体を焼結してチップ材と
すると共に、これをタペット本体に接合することにより
本発明タペット部材1〜15および比較タペット部材1
〜5をそれぞれ製造した。
【0016】なお、比較タペット部材1〜5は、タペッ
ト本体とチップ材の接合強度に影響を及ぼす成分、すな
わちタペット本体のSi並びにチップ材のPおよび金属
炭化物のうちのいずれかの含有割合が、この発明の範囲
から低い方に外れたものである。
【0017】つぎに、この結果得られた各種のタペット
部材について、チップ材のビッカース硬さを測定すると
共に、これを6気筒12バルブ、8200cc、210馬
力のディーゼルエンジンに組込み、回転数:3000r.
p.m.、運転時間:200時間の高速回転条件で実機試験
を行ない、チップ材のカム摺動面における最大摩耗深さ
を測定すると共に、タペット本体へのチップ材の接合強
度を評価する目的で、これら両者の接合面を外周にそっ
て観察し、剥離が原因の割れ発生数を測定した。さらに
接合強度を評価する目的で、前記接合面の剪断強度も測
定した。これらの測定結果を表3に示した。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】
【発明の効果】表1〜3に示される結果から、本発明タ
ペット部材1〜15は、いずれも高速運転にもかかわら
ず、チップ材のタペット本体からの剥離現象の発生な
く、すぐれた耐摩耗性を示すのに対して、比較タペット
部材1〜5に見られるように、タペット本体とチップ材
の接合に大きな影響を及ぼすタペット本体のSi並びに
チップ材のPおよび金属炭化物のうちのいずれかの含有
割合でもこの発明の範囲から低い方に外れると、これら
に強固な接合強度を確保することができないことが明ら
かである。上述のように、この発明のタペット部材は、
これを構成するチップ材がタペット本体のカム当接面側
の頂面に著しく強固に接合しているので、内燃機関の高
速化および高性能化に十分満足に対応でき、長期に亘っ
てすぐれた性能を発揮するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】内燃機関のタペット部材を例示する概略縦断面
図である。
【符号の説明】
1 タペット本体、 1a タペット本体のカム当接面側の頂面、 2 チップ材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C22C 38/44 C22C 38/44 F01L 1/14 F01L 1/14 B // B23K 103:18 B23K 103:18 (56)参考文献 特開 平4−132806(JP,A) 特開 平3−294452(JP,A) 特開 昭60−63349(JP,A) 特開 昭59−9148(JP,A) 特開 昭53−80319(JP,A) 特開 昭60−39149(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 20/00 - 20/227 B22F 7/00 - 7/08 F01L 1/14

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 C:0.13〜0.5%、 Si:0.15〜0.
    35%、 Mn:0.3〜1.2%、 Cr:0.4〜3.5
    %、を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成
    を有する低合金鋼製タペット本体のカム当接面側の頂面
    に、チップ材として、 Co:25〜35%、 P:0.1〜1%、 Nb,V,Ti,Mo、およびTaの炭化物のうちの1
    種または2種以上:0.1〜7%、 炭化タングステン:残り、からなる配合組成の圧粉体を
    液相焼結接合してなる、チップ材が高い接合強度を有す
    る内燃機関タペット部材。
  2. 【請求項2】 重量%で、 C:0.13〜0.5%、 Si:0.15〜0.
    35%、 Mn:0.3〜1.2%、 Cr:0.4〜3.5
    %、を含有し、さらに、 Ni:0.4〜4.5%、 Mo:0.15〜0.
    7%、のうちの1種または2種、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低合金鋼製タペッ
    ト本体のカム当接面側の頂面に、チップ材として、 Co:25〜35%、 P:0.1〜1%、、
    Nb,V,Ti,Mo、およびTaの炭化物のうちの1
    種または2種以上:0.1〜7%、 炭化タングステン:残り、からなる配合組成の圧粉体を
    液相焼結接合してなる、チップ材が高い接合強度を有す
    る内燃機関タペット部材。
  3. 【請求項3】 重量%で、 C:0.13〜0.5%、 Si:0.15〜0.
    35%、 Mn:0.3〜1.2%、 Cr:0.4〜3.5
    %、を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成
    を有する低合金鋼製タペット本体のカム当接面側の頂面
    に、チップ材として、 Co:25〜35%、 P:0.1〜1%、 Nb,V,Ti,Mo、およびTaの炭化物のうちの1
    種または2種以上:0.1〜7%、 Fe:0.1〜3%、 炭化タングステン:残り、からなる配合組成の圧粉体を
    液相焼結接合してなる、チップ材が高い接合強度を有す
    る内燃機関タペット部材。
  4. 【請求項4】 重量%で、 C:0.13〜0.5%、 Si:0.15〜0.
    35%、 Mn:0.3〜1.2%、 Cr:0.4〜3.5
    %、を含有し、さらに、 Ni:0.4〜4.5%、 Mo:0.15〜0.
    7%、のうちの1種または2種、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低合金鋼製タペッ
    ト本体のカム当接面側の頂面に、チップ材として、 Co:25〜35%、 P:0.1〜1%、 Nb,V,Ti,Mo、およびTaの炭化物のうちの1
    種または2種以上:0.1〜7%、 Fe:0.1〜3%、 炭化タングステン:残り、からなる配合組成の圧粉体を
    液相焼結接合してなる、チップ材が高い接合強度を有す
    る内燃機関タペット部材。
JP15150294A 1994-06-09 1994-06-09 チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材 Expired - Fee Related JP3230126B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15150294A JP3230126B2 (ja) 1994-06-09 1994-06-09 チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15150294A JP3230126B2 (ja) 1994-06-09 1994-06-09 チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07332032A JPH07332032A (ja) 1995-12-19
JP3230126B2 true JP3230126B2 (ja) 2001-11-19

Family

ID=15519919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15150294A Expired - Fee Related JP3230126B2 (ja) 1994-06-09 1994-06-09 チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3230126B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6182848B2 (ja) * 2012-10-30 2017-08-23 ぺんてる株式会社 ボールペン用ボール

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07332032A (ja) 1995-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3230126B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230124B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230125B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230127B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3254909B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP2827909B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3254976B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230137B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230139B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230140B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230138B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3248407B2 (ja) チップ材の接合が強固な内燃機関タペット部材
US6534191B2 (en) Sintered alloy and method for the hardening treatment thereof
JP2697430B2 (ja) 内燃機関の鉄系焼結合金製2層バルブシート
KR19980028998A (ko) 내연기관용 밸브리프터 및 그 제조방법
JP3257196B2 (ja) 強度および耐摩耗性に優れた摺動部材用鉄基焼結合金
JPH0798964B2 (ja) 立方晶窒化ホウ素超硬合金複合焼結体
KR100462702B1 (ko) 습동부품 제조방법
JP3331963B2 (ja) 焼結バルブシートおよびその製造方法
KR100422092B1 (ko) 습동부품및그제조방법
JPH0543998A (ja) 相手攻撃性のきわめて低い金属充填Fe基焼結合金製バルブシート
JPS6335706B2 (ja)
JPH11293306A (ja) 高い接合強度を有するFe系焼結合金製焼結ばめ接合体
JPH07224362A (ja) 高強度鉄基焼結合金
JP2855687B2 (ja) 耐摩工具用超硬合金

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: 20010807

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees