JPH0278734A - 過給機 - Google Patents
過給機Info
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- JPH0278734A JPH0278734A JP23012488A JP23012488A JPH0278734A JP H0278734 A JPH0278734 A JP H0278734A JP 23012488 A JP23012488 A JP 23012488A JP 23012488 A JP23012488 A JP 23012488A JP H0278734 A JPH0278734 A JP H0278734A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/005—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a refractory metal
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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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〕
本発明は過給機に関し、特に乗用車、トラック、バス、
小型高速タービンなどに有利に適用できる小型過給機に
関する。
小型高速タービンなどに有利に適用できる小型過給機に
関する。
乗用車、バス、トラックの過給機のタービンロータは現
在Ｎ１基超合金のインコネル７１５Ｃ（ＡＭ８５５？Ｉ
Ｂ ）が用いられている。このロータは低合金鋼からな
るシャフトと直接接合して使用されている。また、一部
セラミックス製の過給機ロータが検討されている。
在Ｎ１基超合金のインコネル７１５Ｃ（ＡＭ８５５？Ｉ
Ｂ ）が用いられている。このロータは低合金鋼からな
るシャフトと直接接合して使用されている。また、一部
セラミックス製の過給機ロータが検討されている。
しかし、現用の過給機ロータ材のインコネル７１５Ｃは
、鉄鋼材料盤の高い比重（約７．９ ）を有するために
、優れたレスポンスを必要とする当該機械部品において
は、もつと比重の小さな優れた材料の適用が望まれてい
た。
、鉄鋼材料盤の高い比重（約７．９ ）を有するために
、優れたレスポンスを必要とする当該機械部品において
は、もつと比重の小さな優れた材料の適用が望まれてい
た。
一方、軽量高強度材であるということから、現在セラミ
ックス製（シリコンナイトライド）のロータについても
検討が行われているが、セラミックスの特徴である脆い
という特性からは逃れることはできない。
ックス製（シリコンナイトライド）のロータについても
検討が行われているが、セラミックスの特徴である脆い
という特性からは逃れることはできない。
金属間化合物のＴｉＡｌけ、高温強度が優れ、また比重
は五８と現用インコネル７１３Ｃの約半分はどで、さら
にセラミックスよりも延性があシ、過給機ロータに適用
した場合、レスポンスの改善による性能向上に効果があ
る。しかし、ＴｉＡｌ系金属間化合物製ロータを過給機
に組み込む場合、ＴｉＡｌ系金属間化合物製ロータと低
合金鋼からなるシャフトとの接合が必要である。
は五８と現用インコネル７１３Ｃの約半分はどで、さら
にセラミックスよりも延性があシ、過給機ロータに適用
した場合、レスポンスの改善による性能向上に効果があ
る。しかし、ＴｉＡｌ系金属間化合物製ロータを過給機
に組み込む場合、ＴｉＡｌ系金属間化合物製ロータと低
合金鋼からなるシャフトとの接合が必要である。
ＴｉＡｌ系金属間化合物は、セラミックスに比べると延
性はあるが、通常の金属材料に比べると延性、特に常温
の延性に欠ける。このために通常用いられるアー・りま
たは電子ビームを用いた溶接方法では亀裂が発生し、製
品としてなり立たない。また、タービンロータとシャフ
トを直接接合する場合、接合部界面に硬く脆い反応相が
形成し、その部分から亀裂が発生する。
性はあるが、通常の金属材料に比べると延性、特に常温
の延性に欠ける。このために通常用いられるアー・りま
たは電子ビームを用いた溶接方法では亀裂が発生し、製
品としてなり立たない。また、タービンロータとシャフ
トを直接接合する場合、接合部界面に硬く脆い反応相が
形成し、その部分から亀裂が発生する。
そこで、本発明者らは種々の研究を行い、Ｔ ｉＡｔ系
金属間化合物製タービンロータには鉄基超合金であるイ
ンコロイ９０５、ＪＩＳ ＮＣＦ３００（インコロイ８
００）などやＮ１超合金であるインコネル６１７などの
中間材を介することにより、低合金鋼からなるシャフト
と良好な接合部を形成することが可能であるとの知見を
得た。本発明はこの知見に基づいて完成され九ものでろ
って、ＴｉＡｌ系金属間化合物からなるタービンロータ
と低合金鋼からなるシャフトとを、その双方に対して接
合性のよい中間材を介して接合し一体化してなることを
特徴とする過給機である。
金属間化合物製タービンロータには鉄基超合金であるイ
ンコロイ９０５、ＪＩＳ ＮＣＦ３００（インコロイ８
００）などやＮ１超合金であるインコネル６１７などの
中間材を介することにより、低合金鋼からなるシャフト
と良好な接合部を形成することが可能であるとの知見を
得た。本発明はこの知見に基づいて完成され九ものでろ
って、ＴｉＡｌ系金属間化合物からなるタービンロータ
と低合金鋼からなるシャフトとを、その双方に対して接
合性のよい中間材を介して接合し一体化してなることを
特徴とする過給機である。
本発明によ５、’ｒｉＡｚＴｉＡｌ系金属間化合物構成
されるタービンロータと低合金鋼からなるシャフトとの
一体化が可能とな夛、このため、レスポンスのよい高性
能の過給機が提供できる。
されるタービンロータと低合金鋼からなるシャフトとの
一体化が可能とな夛、このため、レスポンスのよい高性
能の過給機が提供できる。
本発明でいう低合金鋼からなるシャフトとは、Ｃｒ鋼（
ＪＩＳ Ｇ ４１０４のＳＣｒ材）、Ｃｒ−Ｍｏ鋼（Ｊ
Ｉ８Ｇ４ｉ０５０ＳＣＭ材）、Ｎｉ−０ｒ鋼（、Ｔｌ８
（）４１０２の８ＮＣ材）、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼（ＪＩ
Ｓ Ｇ４１０５ ）８ＮＣＭ材）や硫黄快削鋼（ＪＩＳ
４８０４）などで製作されたシャフトを云う。
ＪＩＳ Ｇ ４１０４のＳＣｒ材）、Ｃｒ−Ｍｏ鋼（Ｊ
Ｉ８Ｇ４ｉ０５０ＳＣＭ材）、Ｎｉ−０ｒ鋼（、Ｔｌ８
（）４１０２の８ＮＣ材）、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼（ＪＩ
Ｓ Ｇ４１０５ ）８ＮＣＭ材）や硫黄快削鋼（ＪＩＳ
４８０４）などで製作されたシャフトを云う。
また、 ＴｉＡｌ系金属間化合物よりなるタービンロー
タ及び低合金鋼よりなるシャフトの両者に対して接合性
のよい中間材としては、鉄基超合金、Ｎ１基超合金があ
げられ、鉄基超合金の具体例としてはインコロイ９０３
、インコロイ８００Ｈなどがあげられる。その組成を下
記に示す。
タ及び低合金鋼よりなるシャフトの両者に対して接合性
のよい中間材としては、鉄基超合金、Ｎ１基超合金があ
げられ、鉄基超合金の具体例としてはインコロイ９０３
、インコロイ８００Ｈなどがあげられる。その組成を下
記に示す。
タービンツー夕とシャフトの一体化を検討するなめに行
った接合試験は、アルゴン雰囲気非消耗アーク溶解炉で
溶失したＴｉＡｊ系金属化合物（タービンロータを想定
）、シャフト材として市販の８ＣＭ４５５材（ＪＩＳ
Ｇ ４１０５ ）、中間材としてインコネル９０３、イ
ンコロイ８ｏ。
った接合試験は、アルゴン雰囲気非消耗アーク溶解炉で
溶失したＴｉＡｊ系金属化合物（タービンロータを想定
）、シャフト材として市販の８ＣＭ４５５材（ＪＩＳ
Ｇ ４１０５ ）、中間材としてインコネル９０３、イ
ンコロイ８ｏ。
Ｈ１ハステロイＸ１インコネル６１７、Ａ２８６（鉄基
超合金）を用いて実施した。供試材の成分を第１表＋１
）、 （２１に示す。
超合金）を用いて実施した。供試材の成分を第１表＋１
）、 （２１に示す。
試験方法は、試験素材を直径１０ｍの丸棒に加工しく長
さ６０ｆＩＩＩ程度）、電子ビーム溶接および摩擦溶接
によシ接合を行い、接合でき友ものくついて引張試験機
を用いて継手引張試験を行い評価した。
さ６０ｆＩＩＩ程度）、電子ビーム溶接および摩擦溶接
によシ接合を行い、接合でき友ものくついて引張試験機
を用いて継手引張試験を行い評価した。
まず、シャフト材の８ＣＭ４５５とＴｉＡｌ系金属間化
合物を直接接合する試験を電子ビ・−ム溶接方法ならび
に摩擦溶接法を用いて実施し虎。
合物を直接接合する試験を電子ビ・−ム溶接方法ならび
に摩擦溶接法を用いて実施し虎。
電子ビーム溶接試験の結果を第１図に示す。
溶接部には著しい割れが、溶金とＴｉＡｌ系金属間化合
物の間に発生しており、良好な溶接部は得られなかった
。
物の間に発生しており、良好な溶接部は得られなかった
。
また、 ＴｉＡｌ系金属間化合物の電子ビーム溶接の適
用可否について調査を行うために、ＴｉＡｌ系金属間化
合物同志の溶接を行った。その結果を第２図に示す、こ
の図から明らかなよりに、溶金部中央には大きな亀裂が
発生し、良好な溶接は行えなかった。
用可否について調査を行うために、ＴｉＡｌ系金属間化
合物同志の溶接を行った。その結果を第２図に示す、こ
の図から明らかなよりに、溶金部中央には大きな亀裂が
発生し、良好な溶接は行えなかった。
次に摩擦溶接により８ＣＭ４５５とＴｉＡ４系金属間化
合物の接合を行り念。摩擦溶接とは、接合する２つの材
料をこすり合わせ、そのときに発生する摩擦力により接
合する面を加熱し、同時に両面に加圧力を加えることに
より接合する溶接方法である。この試験結果を第５図に
示す。この図より明らかなよりに、接合部には著しい割
れが発生してお夕、良好な接合は行えなかった。
合物の接合を行り念。摩擦溶接とは、接合する２つの材
料をこすり合わせ、そのときに発生する摩擦力により接
合する面を加熱し、同時に両面に加圧力を加えることに
より接合する溶接方法である。この試験結果を第５図に
示す。この図より明らかなよりに、接合部には著しい割
れが発生してお夕、良好な接合は行えなかった。
そこで、良好な接合部を得るために％ＴｉＡｌ系金属間
化合物と低合金鋼とを直接接合するのではなく、中間材
を介して接合することを行った。第２表１’ｃ ＴｉＡ
／−系金属間化合物と中間材との摩擦溶接の試験結果を
示す。
化合物と低合金鋼とを直接接合するのではなく、中間材
を介して接合することを行った。第２表１’ｃ ＴｉＡ
／−系金属間化合物と中間材との摩擦溶接の試験結果を
示す。
第２表 摩擦溶接試験結果
その結果、インコネル６１７、インコロイ８００Ｈおよ
びインコロイ９０５で良好な接合部が得られたが、他の
中間材では良好な接合部は得られていない。なお、第４
図に良好な接合部を有するＴ ｉＡｔ系金属間化合物と
インコロイ９０５の継手部を示す。
びインコロイ９０５で良好な接合部が得られたが、他の
中間材では良好な接合部は得られていない。なお、第４
図に良好な接合部を有するＴ ｉＡｔ系金属間化合物と
インコロイ９０５の継手部を示す。
中間材のうち、良好な接合部が得られたものについて継
手引張試験を実施した。その結果を第３表に示す。
手引張試験を実施した。その結果を第３表に示す。
この結果よシ、中間材のインコロイ９０５、インコロイ
８００Ｈは良好な継手引張強度を有することがわかる。
８００Ｈは良好な継手引張強度を有することがわかる。
なお、ＴｉＡｌ系金属間化合物同志の摩ｊｓ＃接試験の
結果も第３表に示すが、同材同志では良好な継手強度を
有することがわかる。
結果も第３表に示すが、同材同志では良好な継手強度を
有することがわかる。
なお、上記各試験ではシャフト材である低合金鋼、硫黄
改削鋼と中間材との接合については触れていないが、こ
の両者の接合は技術的に何等問題はなく摩擦溶接によっ
ても十分接合ができるので省略した。
改削鋼と中間材との接合については触れていないが、こ
の両者の接合は技術的に何等問題はなく摩擦溶接によっ
ても十分接合ができるので省略した。
第３表 継手引張試験結果
骨 同材の継手
〔発明の効果〕
本発明により、軽量のタービンヒータを過給機に組み込
むことが可能となフ、レスポンスの優れた高性能の過給
機が製造できる。
むことが可能となフ、レスポンスの優れた高性能の過給
機が製造できる。
第１図はＴｉＡｌ系金属間化合物と低合金鋼の電子ビー
ム溶接後の金属組織の顕微鏡写真、第２図はＴｉＡｌ系
金属間化合物同志の電子ビーム溶接後の金属組織の顕微
鏡写真、第３図はＴｉｋｔ系金属間化合物と低合金鋼の
摩擦溶接後の金属組織の顕微鏡写真、第４図は’Ｉ’ｉ
Ａｔ系金属間化合金属間化合物摩擦溶接後の金属組織の
顕微鏡写真である。
ム溶接後の金属組織の顕微鏡写真、第２図はＴｉＡｌ系
金属間化合物同志の電子ビーム溶接後の金属組織の顕微
鏡写真、第３図はＴｉｋｔ系金属間化合物と低合金鋼の
摩擦溶接後の金属組織の顕微鏡写真、第４図は’Ｉ’ｉ
Ａｔ系金属間化合金属間化合物摩擦溶接後の金属組織の
顕微鏡写真である。
Claims (1)
- ＴｉＡｌ系金属間化合物からなるタービンロータと低合
金鋼からなるシャフトとを、その双方に対して接合性の
よい中間材を介して接合し一体化してなることを特徴と
する過給機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23012488A JPH0278734A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23012488A JPH0278734A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 過給機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0278734A true JPH0278734A (ja) | 1990-03-19 |
Family
ID=16902944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23012488A Pending JPH0278734A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 過給機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0278734A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5431752A (en) * | 1993-11-12 | 1995-07-11 | Asea Brown Boveri Ltd. | Friction welding of γ titanium aluminide to steel body with nickel alloy connecting piece there between |
| WO1998045081A1 (en) * | 1997-04-04 | 1998-10-15 | Nguyen Dinh Xuan | Friction welding interlayer and method for joining gamma titanium aluminide to steel, and turbocharger components thereof |
| US5908516A (en) * | 1996-08-28 | 1999-06-01 | Nguyen-Dinh; Xuan | Titanium Aluminide alloys containing Boron, Chromium, Silicon and Tungsten |
| JP2008297994A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Isuzu Motors Ltd | ２ステージターボシステム |
| JP4883221B2 (ja) * | 2009-07-16 | 2012-02-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御弁異常判定装置 |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP23012488A patent/JPH0278734A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5431752A (en) * | 1993-11-12 | 1995-07-11 | Asea Brown Boveri Ltd. | Friction welding of γ titanium aluminide to steel body with nickel alloy connecting piece there between |
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| US8181509B2 (en) | 2009-07-16 | 2012-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for determining an abnormality of a control valve of an internal combustion engine |
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