JPH05247605A - 内燃機関のバルブシート及びその製造方法 - Google Patents
内燃機関のバルブシート及びその製造方法Info
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- JPH05247605A JPH05247605A JP4080257A JP8025792A JPH05247605A JP H05247605 A JPH05247605 A JP H05247605A JP 4080257 A JP4080257 A JP 4080257A JP 8025792 A JP8025792 A JP 8025792A JP H05247605 A JPH05247605 A JP H05247605A
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- contg
- combustion engine
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｃo含有量を少なく抑えたにも拘らず、従来
品と同等ないしそれ以上の強度と耐摩耗性を有するバル
ブシート及びその製造方法を提供する。 【構成】 Ｃｒ：１.０〜３.０％、Ｃ：０.７〜１.０
％、Ｍｏ：５.０〜８.０％、Ｎｂ：０.５〜１.０％、Ｃ
ｏ：１.０〜５.０％、Ｎｉ：１.０〜５.０％を含有し、
さらにＣａＦ2等の潤滑成分０.２〜２.０％を含有し、
残りがＦｅと不可避不純物からなる組成(以上重量％)
で、かつ、主体がマルテンサイト相からなる素地中に、
６０〜７０％のＭｏを含む１０〜５０μｍのＦｅＭｏ粒
子を均一に分散させた焼結合金基体に、５から20重量％
のＣuによる溶浸処理を行ったのち、急冷し、焼戻しを
してバルブシートを製造する。高価なＣｏの使用量を少
なくして材料コストを節減し、かつＣu溶浸処理によ
り、焼結体中の空孔が封孔され、強度と耐摩耗性が向上
する。
品と同等ないしそれ以上の強度と耐摩耗性を有するバル
ブシート及びその製造方法を提供する。 【構成】 Ｃｒ：１.０〜３.０％、Ｃ：０.７〜１.０
％、Ｍｏ：５.０〜８.０％、Ｎｂ：０.５〜１.０％、Ｃ
ｏ：１.０〜５.０％、Ｎｉ：１.０〜５.０％を含有し、
さらにＣａＦ2等の潤滑成分０.２〜２.０％を含有し、
残りがＦｅと不可避不純物からなる組成(以上重量％)
で、かつ、主体がマルテンサイト相からなる素地中に、
６０〜７０％のＭｏを含む１０〜５０μｍのＦｅＭｏ粒
子を均一に分散させた焼結合金基体に、５から20重量％
のＣuによる溶浸処理を行ったのち、急冷し、焼戻しを
してバルブシートを製造する。高価なＣｏの使用量を少
なくして材料コストを節減し、かつＣu溶浸処理によ
り、焼結体中の空孔が封孔され、強度と耐摩耗性が向上
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば液化プロパンガ
ス、軽油等を燃料とする内燃機関のバルブシート用の焼
結合金、及び、その焼結合金を用いてバルブシートを製
造する方法に関する。
ス、軽油等を燃料とする内燃機関のバルブシート用の焼
結合金、及び、その焼結合金を用いてバルブシートを製
造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のバルブシートには、常温から
高温に至る広い温度範囲で、優れた耐摩耗性及び耐熱
性、耐食性を有し、かつ、高温での衝撃加重に対しての
疲れ強さを備える等の特性が要求される。
高温に至る広い温度範囲で、優れた耐摩耗性及び耐熱
性、耐食性を有し、かつ、高温での衝撃加重に対しての
疲れ強さを備える等の特性が要求される。
【０００３】この要求を満たすバルブシート用焼結合金
として、特公昭６２−６６２２号公報、特開昭６２−３
７７１０号公報、特開昭６３−２２３１４２号公報、特
開平２−４７２０２号公報等には、Ｆｅ基に、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｍｏ等の金属元素を含有して、高温での耐摩
耗性、耐熱性を高めるようにした合金が記載されてい
る。一方、焼結により製造されたバルブシートは、無数
の空孔を有していて密度が低いため、鍛造により封孔
し、密度及び強度を高めるのが一般的である。
として、特公昭６２−６６２２号公報、特開昭６２−３
７７１０号公報、特開昭６３−２２３１４２号公報、特
開平２−４７２０２号公報等には、Ｆｅ基に、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｍｏ等の金属元素を含有して、高温での耐摩
耗性、耐熱性を高めるようにした合金が記載されてい
る。一方、焼結により製造されたバルブシートは、無数
の空孔を有していて密度が低いため、鍛造により封孔
し、密度及び強度を高めるのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術の合金
は、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ等の元素を多量に添加する
必要があるため、材料費が高価につく問題がある。特
に、高温における耐摩耗性を向上させるために添加され
るＣｏ成分は、近年Ｃｏの産出量が激減しているため
に、Ｃｏを大量(８〜１０％)に含有する従来の合金で
は、原材料コストの高騰が避けられない。
は、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ等の元素を多量に添加する
必要があるため、材料費が高価につく問題がある。特
に、高温における耐摩耗性を向上させるために添加され
るＣｏ成分は、近年Ｃｏの産出量が激減しているため
に、Ｃｏを大量(８〜１０％)に含有する従来の合金で
は、原材料コストの高騰が避けられない。
【０００５】また、ある種の燃料、例えば液化プロパン
ガス、軽油、無鉛ガソリン等を使用する場合、従来の合
金を使用したバルブシートでは潤滑効果が得られない問
題があり、耐摩耗性をより向上させることができるバル
ブシート用合金が要望されている。さらに、従来は鍛造
により封孔処理を施しているため、工程が増えて生産性
が低下する問題があった。
ガス、軽油、無鉛ガソリン等を使用する場合、従来の合
金を使用したバルブシートでは潤滑効果が得られない問
題があり、耐摩耗性をより向上させることができるバル
ブシート用合金が要望されている。さらに、従来は鍛造
により封孔処理を施しているため、工程が増えて生産性
が低下する問題があった。
【０００６】本発明は、これらの問題を解決した内燃機
関のバルブシート、及びその製造方法を提供することを
目的とする。
関のバルブシート、及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、次のとおりに構成されている。
めに、本発明は、次のとおりに構成されている。
【０００８】Ｃｒ：１.０〜３.０％、Ｃ：０.７〜１.３
％、Ｍｏ：５.０〜８.０％、Ｎｂ：０.５〜１.０％、Ｃ
ｏ：１.０〜５.０％、Ｎｉ：１.０〜５.０％を含有し、
さらに、ＣａＦ2、ＢａＦ2等の中の１種又は２種からな
る潤滑成分０.２〜２.０％を含有し、残りがＦｅと不可
避不純物からなる組成(以上重量％)で、かつ、主体がマ
ルテンサイト相からなる素地中に、６０〜７０％のＭｏ
を含む１０〜５０μｍのＦｅＭｏ粒子を均一に分散させ
た焼結合金基体に、５〜２０重量％のＣｕを溶浸してな
る内燃機関のバルブシート。
％、Ｍｏ：５.０〜８.０％、Ｎｂ：０.５〜１.０％、Ｃ
ｏ：１.０〜５.０％、Ｎｉ：１.０〜５.０％を含有し、
さらに、ＣａＦ2、ＢａＦ2等の中の１種又は２種からな
る潤滑成分０.２〜２.０％を含有し、残りがＦｅと不可
避不純物からなる組成(以上重量％)で、かつ、主体がマ
ルテンサイト相からなる素地中に、６０〜７０％のＭｏ
を含む１０〜５０μｍのＦｅＭｏ粒子を均一に分散させ
た焼結合金基体に、５〜２０重量％のＣｕを溶浸してな
る内燃機関のバルブシート。
【０００９】Ｃｒ：１.０〜３.０％、Ｃ：０.７〜１.３
％、Ｍｏ：５.０〜８.０％、Ｎｂ：０.５〜１.０％、Ｃ
ｏ：１.０〜５.０％、Ｎｉ：１.０〜５.０％を含有し、
さらに、ＣａＦ2、ＢａＦ2等の中の１種又は２種からな
る潤滑成分０.２〜２.０％を含有し、残りがＦｅと不可
避不純物からなる組成(以上重量％)で、かつ、主体がマ
ルテンサイト相からなる素地中に、６０〜７０％のＭｏ
を含む１０〜５０μｍのＦｅＭｏ粒子を均一に分散させ
た圧粉体を焼結し、同時にＣｕ溶浸処理を行なった後、
０℃以下に冷却し、焼戻しをすることを特徴とする内燃
機関のバルブシートの製造方法。
％、Ｍｏ：５.０〜８.０％、Ｎｂ：０.５〜１.０％、Ｃ
ｏ：１.０〜５.０％、Ｎｉ：１.０〜５.０％を含有し、
さらに、ＣａＦ2、ＢａＦ2等の中の１種又は２種からな
る潤滑成分０.２〜２.０％を含有し、残りがＦｅと不可
避不純物からなる組成(以上重量％)で、かつ、主体がマ
ルテンサイト相からなる素地中に、６０〜７０％のＭｏ
を含む１０〜５０μｍのＦｅＭｏ粒子を均一に分散させ
た圧粉体を焼結し、同時にＣｕ溶浸処理を行なった後、
０℃以下に冷却し、焼戻しをすることを特徴とする内燃
機関のバルブシートの製造方法。
【００１０】
【作用】焼結と同時にＣｕ溶浸処理を施すと、焼結によ
り生じた無数の空孔が封孔されて、密度が向上するの
で、硬度と強度が高まり、優れた耐摩耗性を有する。ま
た、熱伝導性が向上するので、耐熱性、耐食性が高ま
る。
り生じた無数の空孔が封孔されて、密度が向上するの
で、硬度と強度が高まり、優れた耐摩耗性を有する。ま
た、熱伝導性が向上するので、耐熱性、耐食性が高ま
る。
【００１１】Ｃｕ溶浸処理の後に０℃以下に冷却するこ
とにより、残留オーステナイトが除去され、熱膨張係数
が低下することにより、使用中にバルブシートが脱落す
るのが防止される。
とにより、残留オーステナイトが除去され、熱膨張係数
が低下することにより、使用中にバルブシートが脱落す
るのが防止される。
【００１２】
【実施例】−１００メッシュのＦｅ粉末及びステンレス
鋼粉末を主成分として、Ｆｅ粉末には、黒鉛をＦｅ粉末
の周囲に被覆したミックス粉末とし、これに、カーボニ
ルＮｉ粉末、Ｃｒ粉末、Ｃｏ粉末、Ｍｏ粉末、Ｎｂ粉
末、ＦｅＭｏ粉末（Ｍｏ含有量：６２％）、必要に応じ
て１〜５％のＣｕ粉末、及び潤滑剤としてＣａＦ2又は
ＢａＦ2粉末を配合して、原料粉を構成する。
鋼粉末を主成分として、Ｆｅ粉末には、黒鉛をＦｅ粉末
の周囲に被覆したミックス粉末とし、これに、カーボニ
ルＮｉ粉末、Ｃｒ粉末、Ｃｏ粉末、Ｍｏ粉末、Ｎｂ粉
末、ＦｅＭｏ粉末（Ｍｏ含有量：６２％）、必要に応じ
て１〜５％のＣｕ粉末、及び潤滑剤としてＣａＦ2又は
ＢａＦ2粉末を配合して、原料粉を構成する。
【００１３】表１は、本発明の実施例に用いる９種の原
料粉及び比較例における各成分の配合比を示すものであ
る。
料粉及び比較例における各成分の配合比を示すものであ
る。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１の混合比で配合した原料粉を、ブレン
ダーにより混合した後、５〜６ton／cm2の圧力で圧粉体
を成形する。
ダーにより混合した後、５〜６ton／cm2の圧力で圧粉体
を成形する。
【００１６】成形した圧粉体を、アンモニア分解ガス雰
囲気中で、１１３０〜１１６０℃の温度を１時間恒温保
持して焼結し、かつ同時にその焼結体に銅板を載せて溶
融することによりＣｕ溶浸処理を行なう。このＣｕ溶浸
処理により、焼結により生じた空孔が封孔処理され、密
度が７.８gr／cm3となって、理論密度比が９９％以上に
高まる。
囲気中で、１１３０〜１１６０℃の温度を１時間恒温保
持して焼結し、かつ同時にその焼結体に銅板を載せて溶
融することによりＣｕ溶浸処理を行なう。このＣｕ溶浸
処理により、焼結により生じた空孔が封孔処理され、密
度が７.８gr／cm3となって、理論密度比が９９％以上に
高まる。
【００１７】次いで、焼結体を液体窒素(−１９７℃)中
で、０℃以下に冷却するサブゼロ処理を施して、前工程
でのパーライト相をマルテンサイト相に変化させ、かつ
残留オーステナイトを除去する。これによりじん性及び
圧環強度が高まり、バルブシートが使用中にシリンダヘ
ッドから脱落する事故を防止することができる。
で、０℃以下に冷却するサブゼロ処理を施して、前工程
でのパーライト相をマルテンサイト相に変化させ、かつ
残留オーステナイトを除去する。これによりじん性及び
圧環強度が高まり、バルブシートが使用中にシリンダヘ
ッドから脱落する事故を防止することができる。
【００１８】すなわち、バルブシートは、シリンダヘッ
ドに、冷しばめ又は圧入の手法で装着してあり、常時半
径方向に圧縮力を付与することにより、その脱落が防止
されるようにしてある。
ドに、冷しばめ又は圧入の手法で装着してあり、常時半
径方向に圧縮力を付与することにより、その脱落が防止
されるようにしてある。
【００１９】しかし、使用材料の熱膨張係数が大きい
と、内燃機関に装着したバルブシートは、運転中の高温
と停止時の常温との雰囲気に反復してさらされるため
に、長期間使用した場合に、バルブシートがシリンダヘ
ッドから脱落するおそれがある。
と、内燃機関に装着したバルブシートは、運転中の高温
と停止時の常温との雰囲気に反復してさらされるため
に、長期間使用した場合に、バルブシートがシリンダヘ
ッドから脱落するおそれがある。
【００２０】本発明のバルブシートは、焼結後サブゼロ
処理を施して、残留オーステナイトを除去し、かつパー
ライト相をマルテンサイト相に変化させてあるので、熱
膨張係数がきわめて小さく、バルブシートの脱落をほぼ
完全に防止することができる。また、焼結により生じた
無数の空孔を、Ｃｕ溶浸処理により封孔して密度を高め
たことにより、硬度及び強度が高まって耐摩耗性が向上
し、かつ熱伝導性が向上するため、耐熱性、耐食性が高
まる。
処理を施して、残留オーステナイトを除去し、かつパー
ライト相をマルテンサイト相に変化させてあるので、熱
膨張係数がきわめて小さく、バルブシートの脱落をほぼ
完全に防止することができる。また、焼結により生じた
無数の空孔を、Ｃｕ溶浸処理により封孔して密度を高め
たことにより、硬度及び強度が高まって耐摩耗性が向上
し、かつ熱伝導性が向上するため、耐熱性、耐食性が高
まる。
【００２１】次いで、最終工程として、６００〜６６０
℃の温度で９０分保持する焼戻し処理を行なう。
℃の温度で９０分保持する焼戻し処理を行なう。
【００２２】表１の特性値は、以上の工程で製造したバ
ルブシートのロックウエル硬度と圧環値を示している。
すなわち、本発明の９種の実施例は、Ｃoの含有量を低
減したにも拘らず、いずれも比較例以上の硬度と圧環強
度を有している。
ルブシートのロックウエル硬度と圧環値を示している。
すなわち、本発明の９種の実施例は、Ｃoの含有量を低
減したにも拘らず、いずれも比較例以上の硬度と圧環強
度を有している。
【００２３】
【発明の効果】(ａ) 焼結により生じた空孔をＣｕ溶浸
により封孔して密度を高めたことにより、硬度及び強度
が高まって優れた耐摩耗性を有するようになり、かつ熱
伝導性が高く、耐熱性、耐腐食性も優れる。
により封孔して密度を高めたことにより、硬度及び強度
が高まって優れた耐摩耗性を有するようになり、かつ熱
伝導性が高く、耐熱性、耐腐食性も優れる。
【００２４】(ｂ) 成分中のＣｏ含有量が少ないので、
高価なＣｏの使用量を減少させて、原材料費を節減する
ことができ、しかも、Ｃｏの含有量を少なく抑えたにも
拘らず従来以上の硬度及び圧環強度を有するバルブシー
トが得られる。
高価なＣｏの使用量を減少させて、原材料費を節減する
ことができ、しかも、Ｃｏの含有量を少なく抑えたにも
拘らず従来以上の硬度及び圧環強度を有するバルブシー
トが得られる。
【００２５】(ｃ) 焼結と同時にＣｕを溶浸することに
より、焼結体の空孔を封孔しているので、従来のような
鍛造工程を省略することができ、生産性が向上する。
より、焼結体の空孔を封孔しているので、従来のような
鍛造工程を省略することができ、生産性が向上する。
【００２７】(ｄ) ＣaＦ2又はＢaＦ2を添加して潤滑性
を高めているため、燃料による潤滑効果が得られない場
合にも、優れた耐摩耗性を有する。
を高めているため、燃料による潤滑効果が得られない場
合にも、優れた耐摩耗性を有する。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｒ：１.０〜３.０％、Ｃ：０.７〜１.
３％、Ｍｏ：５.０〜８.０％、Ｎｂ：０.５〜１.０％、
Ｃｏ：１.０〜５.０％、Ｎｉ：１.０〜５.０％を含有
し、さらに、ＣａＦ2、ＢａＦ2等の中の１種又は２種か
らなる潤滑成分０.２〜２.０％を含有し、残りがＦｅと
不可避不純物からなる組成(以上重量％)で、かつ、主体
がマルテンサイト相からなる素地中に、６０〜７０％の
Ｍｏを含む１０〜５０μｍのＦｅＭｏ粒子を均一に分散
させた焼結合金基体に、５〜２０重量％のＣｕを溶浸し
てなる内燃機関のバルブシート。 - 【請求項２】 Ｃｒ：１.０〜３.０％、Ｃ：０.７〜１.
３％、Ｍｏ：５.０〜８.０％、Ｎｂ：０.５〜１.０％、
Ｃｏ：１.０〜５.０％、Ｎｉ：１.０〜５.０％、Ｆｅ：
ＢＡＬを含有し、さらに、ＣａＦ2、ＢａＦ2等の中の１
種又は２種からなる潤滑成分０.２〜２.０％を含有し、
残りがＦｅと不可避不純物からなる組成(以上重量％)
で、かつ、主体がマルテンサイト相からなる素地中に、
６０〜７０％のＭｏを含む１０〜５０μｍのＦｅＭｏ粒
子を均一に分散させた圧粉体を焼結し、同時にＣｕ溶浸
処理を行なったのち、急冷し、焼戻しをすることを特徴
とする内燃機関のバルブシートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4080257A JPH05247605A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 内燃機関のバルブシート及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4080257A JPH05247605A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 内燃機関のバルブシート及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05247605A true JPH05247605A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=13713266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4080257A Pending JPH05247605A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 内燃機関のバルブシート及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05247605A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08109450A (ja) * | 1994-10-12 | 1996-04-30 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 含油軸受用耐摩耗性焼結合金 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4945587A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-05-01 | ||
| JPS58109061A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-29 | フリ−ドリツヒ・ゲルト・ラウテルユング | 医学的目的のための吸込びん |
| JPH0490310U (ja) * | 1990-12-21 | 1992-08-06 |
-
1992
- 1992-03-03 JP JP4080257A patent/JPH05247605A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4945587A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-05-01 | ||
| JPS58109061A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-29 | フリ−ドリツヒ・ゲルト・ラウテルユング | 医学的目的のための吸込びん |
| JPH0490310U (ja) * | 1990-12-21 | 1992-08-06 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08109450A (ja) * | 1994-10-12 | 1996-04-30 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 含油軸受用耐摩耗性焼結合金 |
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