JPH0241284Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0241284Y2 JPH0241284Y2 JP14588283U JP14588283U JPH0241284Y2 JP H0241284 Y2 JPH0241284 Y2 JP H0241284Y2 JP 14588283 U JP14588283 U JP 14588283U JP 14588283 U JP14588283 U JP 14588283U JP H0241284 Y2 JPH0241284 Y2 JP H0241284Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- base material
- metal alloy
- coating
- titanium nitride
- 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
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 6
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 3
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910001347 Stellite Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N chromium;cobalt;iron;manganese;methane;molybdenum;nickel;silicon;tungsten Chemical compound C.[Si].[Cr].[Mn].[Fe].[Co].[Ni].[Mo].[W] AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000011364 vaporized material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は内燃機関用吸排気弁の一部品質の改良
に関するものである。周知のように、内燃機関用
弁の主体は燃焼室の一部を構成しており、運転中
は常に燃料の爆発による高温高圧に耐えなければ
ならず、また毎分3000回以上にも及ぶ高速の往復
運動の下で弁座に着座する時の衝撃にも耐えなが
ら高温高圧のガスを完全にシールすることが要求
される。なかでも排気用弁は燃焼により700℃以
上という高温でかつ腐食性の強い燃焼ガスにさら
されるため、耐熱および耐食性の高い材料が要求
されている。従つて従来より弁のシール部には第
１図に示すごとく耐熱、耐食および耐摩耗性の高
い盛金合金２、例えばステライトNo.６，No.12，No.
32Fなどを弁の母材１上に外層として溶着し、上
記母材の高温腐食摩耗の保護をさせている。すな
わち、第２図に示すごとく、母材１の該当部分に
凹み１ａを設けた上に盛金合金２を溶接するが、
このばあい凹み１ａを設けないと強固な溶着が望
めない。つまり、弁フエース面は水平面に対して
傾斜しているので溶融状態の盛金合金がこぼれる
のを防ぐため、フエース部に溝状の凹みを穿設
し、その部分に盛金合金を溶着し、過剰に盛られ
た部分は機械加工により削り落して必要な厚さを
確保するものである。
に関するものである。周知のように、内燃機関用
弁の主体は燃焼室の一部を構成しており、運転中
は常に燃料の爆発による高温高圧に耐えなければ
ならず、また毎分3000回以上にも及ぶ高速の往復
運動の下で弁座に着座する時の衝撃にも耐えなが
ら高温高圧のガスを完全にシールすることが要求
される。なかでも排気用弁は燃焼により700℃以
上という高温でかつ腐食性の強い燃焼ガスにさら
されるため、耐熱および耐食性の高い材料が要求
されている。従つて従来より弁のシール部には第
１図に示すごとく耐熱、耐食および耐摩耗性の高
い盛金合金２、例えばステライトNo.６，No.12，No.
32Fなどを弁の母材１上に外層として溶着し、上
記母材の高温腐食摩耗の保護をさせている。すな
わち、第２図に示すごとく、母材１の該当部分に
凹み１ａを設けた上に盛金合金２を溶接するが、
このばあい凹み１ａを設けないと強固な溶着が望
めない。つまり、弁フエース面は水平面に対して
傾斜しているので溶融状態の盛金合金がこぼれる
のを防ぐため、フエース部に溝状の凹みを穿設
し、その部分に盛金合金を溶着し、過剰に盛られ
た部分は機械加工により削り落して必要な厚さを
確保するものである。
上記従来方法においては品質上および経済上か
ら下記の問題がある。すなわち、溶着部１ａが曲
面であるため母材１を加熱した際に第３図の拡大
図に示すごとく、凹み周縁部１ｂがオーバヒート
気味となり、ガスが発生し易くなる。そこへ、盛
金合金２が流し込まれるのでガスがフエース表面
外に放熱されないまま盛金合金２内に気泡として
残り、いわゆるピンホール、引巣を発生するに至
る。通常、このピンホール、引巣は後加工で削り
取られるが、取りきれないでシール面（フエース
表面）に残留したばあい、シール不完全となり、
ひいては吹き抜け、焼損という重大な問題をひき
起す危険性がある。また前記目的のためには、盛
金合金の薄膜が表面を覆うだけでよいが、溶接作
業上、高価な盛金合金を必要以上に使用すること
になり、コスト高となり、良品質の廉価な商品を
提供することができない。
ら下記の問題がある。すなわち、溶着部１ａが曲
面であるため母材１を加熱した際に第３図の拡大
図に示すごとく、凹み周縁部１ｂがオーバヒート
気味となり、ガスが発生し易くなる。そこへ、盛
金合金２が流し込まれるのでガスがフエース表面
外に放熱されないまま盛金合金２内に気泡として
残り、いわゆるピンホール、引巣を発生するに至
る。通常、このピンホール、引巣は後加工で削り
取られるが、取りきれないでシール面（フエース
表面）に残留したばあい、シール不完全となり、
ひいては吹き抜け、焼損という重大な問題をひき
起す危険性がある。また前記目的のためには、盛
金合金の薄膜が表面を覆うだけでよいが、溶接作
業上、高価な盛金合金を必要以上に使用すること
になり、コスト高となり、良品質の廉価な商品を
提供することができない。
本考案はかかる欠点を除去した弁を提供するこ
とを目的とするもので、本考案においては弁母材
のフエース部に溝状の凹部の后加工を行なうこと
なく、第４図に示すように略円錐状のストレート
形状のままとし、この面上に物理的蒸着法により
弁に所望の性状を有する被覆金属３特に窒化チタ
ンの薄層を形成しようとするものである。
とを目的とするもので、本考案においては弁母材
のフエース部に溝状の凹部の后加工を行なうこと
なく、第４図に示すように略円錐状のストレート
形状のままとし、この面上に物理的蒸着法により
弁に所望の性状を有する被覆金属３特に窒化チタ
ンの薄層を形成しようとするものである。
周知のように物理的蒸着法は真空容器内で被覆
しようとする材料を加熱蒸発させ、その蒸発原子
と容器内に導入したガス原子のイオン化およびそ
の活性化を促進し、イオン化した粒子を目的とす
る母材の表面に堆積させる方法である。被覆金属
を加熱させるエネルギ源として電気を用いたばあ
いは第５図のブロツク線図に示すような構成で行
われ、レーザ光を用いたばあいは第６図のブロツ
ク線図に示すような構成で行なわれる。
しようとする材料を加熱蒸発させ、その蒸発原子
と容器内に導入したガス原子のイオン化およびそ
の活性化を促進し、イオン化した粒子を目的とす
る母材の表面に堆積させる方法である。被覆金属
を加熱させるエネルギ源として電気を用いたばあ
いは第５図のブロツク線図に示すような構成で行
われ、レーザ光を用いたばあいは第６図のブロツ
ク線図に示すような構成で行なわれる。
蒸発金属の母材への堆積速度は作業に所要の大
きさのエネルギ以上において付与するエネルギの
大きさにほぼ比例し、また作業時間にほぼ比例す
ることから付与するエネルギと作業時間とを制御
することによつて所望の値に近い被覆厚さを得る
ことができる。前記弁のフエース部に窒化チタン
の蒸着を行なうばあいは第５図または第６図にお
いて蒸発材料がチタン、ガスが窒素になる。なお
被覆部以外は例えば不活性有機材等を表面に被覆
して予め被覆に対し遮断しておく。反応のための
エネルギが付与されると前記チタンと窒素が反応
して弁フエース部に被覆される。
きさのエネルギ以上において付与するエネルギの
大きさにほぼ比例し、また作業時間にほぼ比例す
ることから付与するエネルギと作業時間とを制御
することによつて所望の値に近い被覆厚さを得る
ことができる。前記弁のフエース部に窒化チタン
の蒸着を行なうばあいは第５図または第６図にお
いて蒸発材料がチタン、ガスが窒素になる。なお
被覆部以外は例えば不活性有機材等を表面に被覆
して予め被覆に対し遮断しておく。反応のための
エネルギが付与されると前記チタンと窒素が反応
して弁フエース部に被覆される。
前記したようなほぼ円錐状をなしたストレート
形状の弁フエース部に付与エネルギの大きさと作
業時間を制御しての被覆を施せばほぼ所望の被覆
厚さが得られるので、所要の窒化チタンの量だけ
を使用し、しかも平らな表面が得られるので作業
后の仕上機械加工も僅少で済ませることができ
る。さらに、原子の単位でのち密な堆積であるか
ら前記した溶接肉盛の際、発生するようなピンホ
ールや引巣の問題もなく品質が安定する。また窒
化チタンの溶融温度は約3000℃で耐熱性に優れる
ばかりでなく、極めて表面硬さに優れ、従来のス
テライトNo.６，No.12がヌープ硬さがおおむね500
Kg／mm2以下なのに比しTiNでは1000Kg／mm2以上
に達することができ耐高温、耐摩耗を必要とする
内燃機関用弁の被覆材としてきわめて優れた品質
をも付与するものである。
形状の弁フエース部に付与エネルギの大きさと作
業時間を制御しての被覆を施せばほぼ所望の被覆
厚さが得られるので、所要の窒化チタンの量だけ
を使用し、しかも平らな表面が得られるので作業
后の仕上機械加工も僅少で済ませることができ
る。さらに、原子の単位でのち密な堆積であるか
ら前記した溶接肉盛の際、発生するようなピンホ
ールや引巣の問題もなく品質が安定する。また窒
化チタンの溶融温度は約3000℃で耐熱性に優れる
ばかりでなく、極めて表面硬さに優れ、従来のス
テライトNo.６，No.12がヌープ硬さがおおむね500
Kg／mm2以下なのに比しTiNでは1000Kg／mm2以上
に達することができ耐高温、耐摩耗を必要とする
内燃機関用弁の被覆材としてきわめて優れた品質
をも付与するものである。
以上のごとく、本考案の吸排気弁は品質の向上
とコスト低減につながる実用上非常に有益な考案
である。
とコスト低減につながる実用上非常に有益な考案
である。
第１図、第２図および第３図は従来例を示す一
部切断側面図または一部断面図、第４図は本考案
実施の１例を示す一部断面図、第５図、第６図は
本考案の製造工程の２例を示すブロツクダイヤグ
ラムである。 図中の符号はそれぞれ下記部材を示す。１……
弁母材、２……盛金合金、３……被覆金属。
部切断側面図または一部断面図、第４図は本考案
実施の１例を示す一部断面図、第５図、第６図は
本考案の製造工程の２例を示すブロツクダイヤグ
ラムである。 図中の符号はそれぞれ下記部材を示す。１……
弁母材、２……盛金合金、３……被覆金属。
Claims (1)
- 弁母材の略円錐状に形成されたフエース部と、
該略円錐状フエース部の表面全周に物理蒸着法に
より形成された窒化チタンの外層とからなる内燃
機関用吸排気弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14588283U JPS6054708U (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 内燃機関用吸排気弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14588283U JPS6054708U (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 内燃機関用吸排気弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6054708U JPS6054708U (ja) | 1985-04-17 |
| JPH0241284Y2 true JPH0241284Y2 (ja) | 1990-11-02 |
Family
ID=30324889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14588283U Granted JPS6054708U (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 内燃機関用吸排気弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054708U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0694804B2 (ja) * | 1988-02-01 | 1994-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関動弁系用バルブリテーナ |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP14588283U patent/JPS6054708U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6054708U (ja) | 1985-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2536774A (en) | Process of coating ferrous metal and heat pack mixture therefor | |
| US3976809A (en) | Coating for metal surfaces and method for application | |
| JP2001192862A (ja) | 金属基材の環境保護皮膜系並びに関連方法 | |
| JPH04368A (ja) | 耐摩耗性被膜及びその製造法 | |
| JPH0152471B2 (ja) | ||
| JPS6059989B2 (ja) | 中空体内面に金属‐吹付け層を設ける方法 | |
| JPH0241284Y2 (ja) | ||
| US6393828B1 (en) | Protective coatings for turbine combustion components | |
| JP3077410B2 (ja) | ターボチャージャのタービンハウジング | |
| JP2968907B2 (ja) | 耐摩耗性被膜 | |
| US4214015A (en) | Method of coating metal substrates with alloys at elevated substrate temperatures | |
| JPS6220672A (ja) | 内燃機関の燃料弁アトマイザ | |
| CN1074160A (zh) | 航空叶片表面激光仿形熔铸加工之工艺方法 | |
| JPS6014901B2 (ja) | ピストンの製造方法 | |
| CA2989016C (en) | An arrangement of coatings for a two-stroke engine piston | |
| US3263310A (en) | Method of bonding ferrous metal with aluminum | |
| JPH03249313A (ja) | 内燃機関用吸排気弁 | |
| JPH05306461A (ja) | 内燃機関の耐摩耗性摺動部材 | |
| US1961917A (en) | Method for securing valve seat parts in internal combustion engines and like machines | |
| JPH0441606A (ja) | 内燃機関の弁の製造方法 | |
| JPS6185512A (ja) | 内燃機関用吸排気弁の弁体およびその製造方法 | |
| US2987805A (en) | Process for surface protection of parts subject to high thermal stress | |
| JPH04173949A (ja) | 耐熱性セラミック部材 | |
| JPH0754591Y2 (ja) | 内燃機関 | |
| JPH051769A (ja) | 内燃機関の耐摩耗性摺動部材 |