JPH0264208A - ロッカアーム - Google Patents
ロッカアームInfo
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- JPH0264208A JPH0264208A JP21584188A JP21584188A JPH0264208A JP H0264208 A JPH0264208 A JP H0264208A JP 21584188 A JP21584188 A JP 21584188A JP 21584188 A JP21584188 A JP 21584188A JP H0264208 A JPH0264208 A JP H0264208A
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Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は耐摩耗性と耐スカッフィング性の高い鋳鉄材を
用いたロッカアームに藺する。
用いたロッカアームに藺する。
[従来の技術]
カムシャフトやバルブと高面圧で当接するロッカアーム
は高い耐摩耗性を備えなければならないが、ロッカアー
ム本体又は当接部のチップとしては従来、チル鋳鉄、鋳
鋼、焼結合金などが用いられている。
は高い耐摩耗性を備えなければならないが、ロッカアー
ム本体又は当接部のチップとしては従来、チル鋳鉄、鋳
鋼、焼結合金などが用いられている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかるにこれらの材料で製造されたロッカアームは、焼
結合金の場合、冷間鍛造スチール本体に焼結チップをろ
う付は又は焼着したものであるが、製造コストが高くな
っていた。またチル鋳鉄や鋳鋼の場合、高性能、高負荷
となりつつある昨今のエンジンに用いたとき接触面圧の
増加により著しい摩耗が発生するようになり、これら従
来材程度の耐摩耗性では不十分となりつつある。
結合金の場合、冷間鍛造スチール本体に焼結チップをろ
う付は又は焼着したものであるが、製造コストが高くな
っていた。またチル鋳鉄や鋳鋼の場合、高性能、高負荷
となりつつある昨今のエンジンに用いたとき接触面圧の
増加により著しい摩耗が発生するようになり、これら従
来材程度の耐摩耗性では不十分となりつつある。
一方、(cr・Fe )y Csなどの硬質の炭化物を
含むために優れた耐摩耗性を示すことで知られている2
5〜35%Cr含有鋳鉄があるが、フェライトが析出す
る傾向があるために高回転、高負荷のエンジンに用いた
場合はやはり耐摩耗性に乏しい。
含むために優れた耐摩耗性を示すことで知られている2
5〜35%Cr含有鋳鉄があるが、フェライトが析出す
る傾向があるために高回転、高負荷のエンジンに用いた
場合はやはり耐摩耗性に乏しい。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、成分組成が重量%で、C:2.5〜3.7%
、Si : 1.0〜2.0%、Mn : 0.5〜1
.0%、Cr:10〜20%、Ni : 0.3〜0.
7%、P:0.3%以下、3:0.1%以下、Ti1B
の少くとも1つを0.1〜1.0 %オヨU必要に:応
UTW、 No、 V、 Nb、Ta:1種又は2種以
上で1〜10%、残部Feと不可避的不純物からなり、
パーライト及び/又はマルテンサイト基地中にCrを主
体とする炭化物が均一に析出した鋳鉄材を少なくとも当
接部に用いたロッカアームを提供し前記問題点を解決す
るものである。
、Si : 1.0〜2.0%、Mn : 0.5〜1
.0%、Cr:10〜20%、Ni : 0.3〜0.
7%、P:0.3%以下、3:0.1%以下、Ti1B
の少くとも1つを0.1〜1.0 %オヨU必要に:応
UTW、 No、 V、 Nb、Ta:1種又は2種以
上で1〜10%、残部Feと不可避的不純物からなり、
パーライト及び/又はマルテンサイト基地中にCrを主
体とする炭化物が均一に析出した鋳鉄材を少なくとも当
接部に用いたロッカアームを提供し前記問題点を解決す
るものである。
本発明のロッカアームはカムシャフトやバルブとの当接
部のチップを鋳鉄材で製造してスチール本体やアルミ本
体とろう付け、鋳ぐるみなどの手段により複合化するこ
ともできるが、望ましくは製造コストを低くするために
シェル型やロストワックス型などを使った鋳造により一
体成形される。
部のチップを鋳鉄材で製造してスチール本体やアルミ本
体とろう付け、鋳ぐるみなどの手段により複合化するこ
ともできるが、望ましくは製造コストを低くするために
シェル型やロストワックス型などを使った鋳造により一
体成形される。
また鋳鉄材は鋳放してパーライト基地の状態で十分に優
れた耐摩耗性を有するが、焼入れマルテンサイト基地や
パーライトとマルテンサイトの混合基地、あるいは鋳放
し後や焼入後の窒化によって表面に高硬度の窒化化合物
層を形成すればさらに高い耐摩耗性が得られる。
れた耐摩耗性を有するが、焼入れマルテンサイト基地や
パーライトとマルテンサイトの混合基地、あるいは鋳放
し後や焼入後の窒化によって表面に高硬度の窒化化合物
層を形成すればさらに高い耐摩耗性が得られる。
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
。
。
C成分は基地に固溶してこれを強化し、かつ(cr・F
e )7 Csなどcrを主体とする硬質の炭化物やそ
の伯の炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる作用があ
る。2.5%未満では炭化物の析出量が不足して耐摩耗
性が得られず、3.7%を超えると炭化物の析出量が過
多となり、相手材に対する攻撃性が過剰となり、また加
工性も悪くなる。
e )7 Csなどcrを主体とする硬質の炭化物やそ
の伯の炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる作用があ
る。2.5%未満では炭化物の析出量が不足して耐摩耗
性が得られず、3.7%を超えると炭化物の析出量が過
多となり、相手材に対する攻撃性が過剰となり、また加
工性も悪くなる。
Si成分の添加量は1.0%未満では溶湯の融点が高く
なり鋳込みの際に湯回りが悪くなる。また2、0%を超
えると炭化物の形成を阻害し黒鉛が析出するので耐摩耗
性が低下する。
なり鋳込みの際に湯回りが悪くなる。また2、0%を超
えると炭化物の形成を阻害し黒鉛が析出するので耐摩耗
性が低下する。
Mn成分は一部が炭化物を形成し、一部は基地に固溶し
て基地組織のパーライト化を促進すると共に焼入性を向
上させる作用がある。0.5%未満ではこれらの効果が
得られず、1.0%を超えると炭化物の析出量が過多と
なるかあるいは基地がマルテンサイトのとき炭化物周辺
の基地の焼戻し脆性を生じさせ、材料を脆化させる。
て基地組織のパーライト化を促進すると共に焼入性を向
上させる作用がある。0.5%未満ではこれらの効果が
得られず、1.0%を超えると炭化物の析出量が過多と
なるかあるいは基地がマルテンサイトのとき炭化物周辺
の基地の焼戻し脆性を生じさせ、材料を脆化させる。
cr酸成分基地に固溶してこれを強化すると共に耐熱耐
食性を向上させる。また本発明の鋳鉄材は高Crである
ことが特徴であり、(Cr−Fe)703 などのcr
を主体とする炭化物を形成してこれが高硬度であるため
に優れた耐摩耗性を発揮する。10%未満では炭化物の
析出量が少なく耐摩耗性に劣る。
食性を向上させる。また本発明の鋳鉄材は高Crである
ことが特徴であり、(Cr−Fe)703 などのcr
を主体とする炭化物を形成してこれが高硬度であるため
に優れた耐摩耗性を発揮する。10%未満では炭化物の
析出量が少なく耐摩耗性に劣る。
また20%を超えると基地がフェライト化し易くなりや
はり耐摩耗性が低下する。
はり耐摩耗性が低下する。
Ni成分は基地を緻密にして強化し、また焼入性を向上
させる作用がある。0.3%未満ではこれらの効果が得
られず、0.7%を超えると効果が飽和し、かえって経
済的に不利となる。
させる作用がある。0.3%未満ではこれらの効果が得
られず、0.7%を超えると効果が飽和し、かえって経
済的に不利となる。
Ti、 3成分はこれらのうち1種又は2種を0,1〜
1.0%添加することによって、これらの炭化物を基地
中に析出させ、耐摩耗性を向上させる。
1.0%添加することによって、これらの炭化物を基地
中に析出させ、耐摩耗性を向上させる。
0.1%未満ではその効果が得られず、1.0%を超え
ると経済的に不利となる。
ると経済的に不利となる。
P成分は0.3%以下、S成分は0.1%以下とするが
、ともにこれらの範囲を超えると材料を脆化させる。
、ともにこれらの範囲を超えると材料を脆化させる。
本発明の鋳鉄材は以上の成分と残部Fe及び鋳鉄として
通常台まれる不可避的成分からロッカアームあるいはロ
ッカアームのチップとして製造すれば鋳放しの状態でパ
ーライト基地となり、ざらに焼入れによるマルテンサイ
ト基地あるいは窒化処理による表面硬化によってカムや
バルブとの良好な摺動性が得られる。しかし、これら相
手材との摺動環境によってざらに高い耐摩耗性が必要と
なれば、W、No、V、Nb、Taなどの炭化物形成元
素を任意に1種又は2種以上で1〜10%含有させる。
通常台まれる不可避的成分からロッカアームあるいはロ
ッカアームのチップとして製造すれば鋳放しの状態でパ
ーライト基地となり、ざらに焼入れによるマルテンサイ
ト基地あるいは窒化処理による表面硬化によってカムや
バルブとの良好な摺動性が得られる。しかし、これら相
手材との摺動環境によってざらに高い耐摩耗性が必要と
なれば、W、No、V、Nb、Taなどの炭化物形成元
素を任意に1種又は2種以上で1〜10%含有させる。
1%以下では耐摩耗性向上の効果がなく、10%を超え
ると経済的に不利となる。
ると経済的に不利となる。
[実施例]
以下、本発明を実施例により説明する。
(試験方法)
配合組成を変えた1450〜1550℃の溶湯をロスト
ワックス型に鋳込んで第1表に示すNα1〜12の組成
の本発明鋳鉄材とNα13〜16の組成の比較鋳鉄材か
らなるロッカシャフト式のロッカアームを製造した。(
比較材においてはX印を付した部分で本発明の成分組成
範囲から外れている。)これらについて、鋳放しのちの
、全面に900℃X60分で油焼入れしたもの、焼入れ
後に580’CX90分で塩浴軟窒化したものを用意し
、基地組織観察、硬度の測定、実機耐久試験を行った。
ワックス型に鋳込んで第1表に示すNα1〜12の組成
の本発明鋳鉄材とNα13〜16の組成の比較鋳鉄材か
らなるロッカシャフト式のロッカアームを製造した。(
比較材においてはX印を付した部分で本発明の成分組成
範囲から外れている。)これらについて、鋳放しのちの
、全面に900℃X60分で油焼入れしたもの、焼入れ
後に580’CX90分で塩浴軟窒化したものを用意し
、基地組織観察、硬度の測定、実機耐久試験を行った。
耐久試験は各々のロッカアームを4気筒0)−ICエン
ジンに、ノーズ部をチル化した鋳鉄カムシャフト(C:
3.3 、 Si : 2.2 、Mn: 0.75、
P:0.18、S:0.06、Cu : 0.21、C
r:0.85、No : 0.19、B:0.04、E
e:残り、以上重量%)とともに組込み、使用オイル:
5AE10W、回転数: 11000rp 1試験時間
: 200時間の条件で運転を行ない、供試材であるロ
ッカアームのパッド面の摩耗量および相手材であるカム
シャフトのノーズ面の摩耗量を測定した。
ジンに、ノーズ部をチル化した鋳鉄カムシャフト(C:
3.3 、 Si : 2.2 、Mn: 0.75、
P:0.18、S:0.06、Cu : 0.21、C
r:0.85、No : 0.19、B:0.04、E
e:残り、以上重量%)とともに組込み、使用オイル:
5AE10W、回転数: 11000rp 1試験時間
: 200時間の条件で運転を行ない、供試材であるロ
ッカアームのパッド面の摩耗量および相手材であるカム
シャフトのノーズ面の摩耗量を測定した。
(試験結果)
第1表に示す測定結果かられかるように、比較材におい
てはロッカアーム自体と相手材であるカムシャフトのう
ちいずれか一方あるいは両者の摩耗量が多く、スカッフ
ィングを発生したものもあるのに対して、本発明材にお
いてはロッカアームの摩耗量が少なく、またカムシャフ
トの摩耗量も比較的少ない。
てはロッカアーム自体と相手材であるカムシャフトのう
ちいずれか一方あるいは両者の摩耗量が多く、スカッフ
ィングを発生したものもあるのに対して、本発明材にお
いてはロッカアームの摩耗量が少なく、またカムシャフ
トの摩耗量も比較的少ない。
また基地硬さについては本発明材で焼入れを行なったも
のはHRC62以上を示し、焼入れ後の窒化により焼戻
しされたものは基地が軟化するが、表面の窒化層は周知
の如く著しく硬くなる。
のはHRC62以上を示し、焼入れ後の窒化により焼戻
しされたものは基地が軟化するが、表面の窒化層は周知
の如く著しく硬くなる。
なお第1表の基地組織についてはパーライトはP1マル
テンサイトはM1フェライトはFで表わした。P+Fは
パーライトとフェライトの混合である。
テンサイトはM1フェライトはFで表わした。P+Fは
パーライトとフェライトの混合である。
[発明の効果]
上述のように本発明のロッカアームは優れた耐摩耗性、
耐スカッフィング性を有し、特に高負荷のかかるエンジ
ンに使用した場合に優れた性能を特徴する
耐スカッフィング性を有し、特に高負荷のかかるエンジ
ンに使用した場合に優れた性能を特徴する
Claims (2)
- (1)成分組成が重量%で、C:2.5〜3.7%、S
i:1.0〜2.0%、Mn:0.5〜1.0%、Cr
:10〜20%、Ni:0.3〜0.7%、Ti、Bの
うち1種又は2種で0.1〜1.0%、P:0.3%以
下、S:0.1%以下、残部Feと不可避的不純物から
なり、パーライト及び/又はマルテンサイト基地中にC
rを主体とする炭化物が均一に析出した鋳鉄材を少なく
とも当接部に用いたロッカアーム。 - (2)成分組成が重量%で、C:2.5〜3.7%、S
i:1.0〜2.0%、Mn:0.5〜1.0%、Cr
:10〜20%、Ni:0.3〜0.7%、Ti、Bの
うち1種又は2種で0.1〜1.0%、及びW、Mo、
V、Nb、Ta:1種又は2種以上で1〜10%、P:
0.3%以下、S:0.1%以下、残部Feと不可避的
不純物からなり、パーライト及び/又はマルテンサイト
基地中にCrを主体とする炭化物が均一に析出した鋳鉄
材を少なくとも当接部に用いたロッカアーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21584188A JP2733773B2 (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | ロッカアーム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21584188A JP2733773B2 (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | ロッカアーム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0264208A true JPH0264208A (ja) | 1990-03-05 |
JP2733773B2 JP2733773B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=16679153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21584188A Expired - Fee Related JP2733773B2 (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | ロッカアーム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2733773B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06240403A (ja) * | 1993-02-12 | 1994-08-30 | Kurimoto Ltd | 耐摩耗鋳鉄 |
KR100409137B1 (ko) * | 1998-11-18 | 2003-12-11 | 닛폰 피스톤 린구 가부시키가이샤 | 소결 부재 |
JP2007267052A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Hitachi Metals Ltd | 非可逆回路素子 |
-
1988
- 1988-08-30 JP JP21584188A patent/JP2733773B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06240403A (ja) * | 1993-02-12 | 1994-08-30 | Kurimoto Ltd | 耐摩耗鋳鉄 |
KR100409137B1 (ko) * | 1998-11-18 | 2003-12-11 | 닛폰 피스톤 린구 가부시키가이샤 | 소결 부재 |
JP2007267052A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Hitachi Metals Ltd | 非可逆回路素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2733773B2 (ja) | 1998-03-30 |
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