JPH05255789A - 副室式ディーゼルエンジン用インサート及び製造方法 - Google Patents
副室式ディーゼルエンジン用インサート及び製造方法Info
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- JPH05255789A JPH05255789A JP4084987A JP8498792A JPH05255789A JP H05255789 A JPH05255789 A JP H05255789A JP 4084987 A JP4084987 A JP 4084987A JP 8498792 A JP8498792 A JP 8498792A JP H05255789 A JPH05255789 A JP H05255789A
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高温、高圧のガス高速通過による高温損傷に
耐える合金層を、高負荷副室式ディーゼルエンジンのイ
ンサート噴口周縁部全域に設けることにより、従来にな
い更に優れた耐久性を持つインサートを提出する。 【構成】 インサートの噴口周縁部全域に、重量％でＣ
0.２％以下；Si 1.０％以下；Mn 1.０％以下；Cr
１５〜２５％；Mo 1.５〜6.５％；Fe １０〜３５％；
Al 0.４〜1.５％；Ｗ 2.０〜6.０％；Nb 0.５〜2.０
％；及び残部がNi及び不可避不純物よりなる合金層を肉
盛溶接して該合金層を噴口周縁部全域に設ける、又は該
合金層加工後固溶化熱処理及び時効処理を行う。
耐える合金層を、高負荷副室式ディーゼルエンジンのイ
ンサート噴口周縁部全域に設けることにより、従来にな
い更に優れた耐久性を持つインサートを提出する。 【構成】 インサートの噴口周縁部全域に、重量％でＣ
0.２％以下；Si 1.０％以下；Mn 1.０％以下；Cr
１５〜２５％；Mo 1.５〜6.５％；Fe １０〜３５％；
Al 0.４〜1.５％；Ｗ 2.０〜6.０％；Nb 0.５〜2.０
％；及び残部がNi及び不可避不純物よりなる合金層を肉
盛溶接して該合金層を噴口周縁部全域に設ける、又は該
合金層加工後固溶化熱処理及び時効処理を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、副室（渦流）式ディー
ゼルエンジン用インサートの改良、更に詳しくは、副室
式ディーゼルエンジン用インサートの噴口の周縁部全域
に、耐熱疲労性、耐高温酸化性、耐高温腐食性、耐変形
性に優れた、耐熱合金層を設けて耐熱構造とすることに
より、耐久性の向上が図られている副室式ディーゼルエ
ンジン用インサート（以下インサートと記す）に関する
ものである。
ゼルエンジン用インサートの改良、更に詳しくは、副室
式ディーゼルエンジン用インサートの噴口の周縁部全域
に、耐熱疲労性、耐高温酸化性、耐高温腐食性、耐変形
性に優れた、耐熱合金層を設けて耐熱構造とすることに
より、耐久性の向上が図られている副室式ディーゼルエ
ンジン用インサート（以下インサートと記す）に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図１に示すように、副室式ディーゼルエ
ンジン燃焼室では、ピストン１とシリンダボア２とシリ
ンダヘッド４に装着したインサート５の渦流室６とイン
サート５の噴口７を介して連通させ、渦流室６に燃焼噴
射ノズル８と予燃焼栓９を設けている。
ンジン燃焼室では、ピストン１とシリンダボア２とシリ
ンダヘッド４に装着したインサート５の渦流室６とイン
サート５の噴口７を介して連通させ、渦流室６に燃焼噴
射ノズル８と予燃焼栓９を設けている。
【０００３】ピストン１の圧力の終期に、主燃焼室３か
ら空気を押し込み、渦流室６内に高圧の強い渦流を作
る。この渦流中に燃料を噴射させると、燃料は微粒化し
つつ気化し、空気（渦流）と混合して着火する。燃焼が
開始されると、渦流室６内の内圧は更に高圧となり、噴
口７を介して主燃焼室３に押し出され、主燃焼室３内の
空気も含めて２次的混合と燃焼を進行させ、ピストン１
の上面に高圧を作用させて膨張工程に有効な仕事を取り
出している。このように、インサート５は副室（渦流
室）式ディーゼルエンジンに欠かせないものである。
ら空気を押し込み、渦流室６内に高圧の強い渦流を作
る。この渦流中に燃料を噴射させると、燃料は微粒化し
つつ気化し、空気（渦流）と混合して着火する。燃焼が
開始されると、渦流室６内の内圧は更に高圧となり、噴
口７を介して主燃焼室３に押し出され、主燃焼室３内の
空気も含めて２次的混合と燃焼を進行させ、ピストン１
の上面に高圧を作用させて膨張工程に有効な仕事を取り
出している。このように、インサート５は副室（渦流
室）式ディーゼルエンジンに欠かせないものである。
【０００４】金属インサートは、ロストワックス鋳造
法、切削加工法、鋳造法等で作られ、耐熱性が要求され
るので、ＳＵＨ３．ＳＵＨ１６などのマルテンサイト系
耐熱鋼、ＮＩＭＯＮＩＣ８０Ａ、ＬＣＮ−１５５，ＳＵ
Ｓ３１０Ｓ等のオーステナイト系耐熱鋼、ステンレス鋼
などが材料として使用されている。しかしながら、ディ
ーゼルエンジンの小型化、熱効率の向上、高速回転など
の要求がたかまり、加えて排ガス規制によりＥＧＲ率が
高まるなどで、渦流室の圧力、熱負荷が大となってい
る。この為噴口は高温高圧のガスが高速で通過するよう
になり噴口周縁部は、局部的に高温となり、損傷が著し
く、上記の材料では高負荷のエンジンの使用に耐えなく
なっている。更にエンジン全体の負荷が上昇することに
より、ヘッドガスケットからの燃焼ガスのリーク、シリ
ンダーヘッドの亀裂等の発生も予想され、インサートに
要求される性能として自身が損傷を起こさないばかりで
なく、ヘッドガスケット、シリンダーヘッド等に悪影響
を及ぼす、熱へたり、嵌合部の膨張収縮による、シリン
ダーヘッドの剛性低下等を最小に押させる構造、材質が
要求されている。
法、切削加工法、鋳造法等で作られ、耐熱性が要求され
るので、ＳＵＨ３．ＳＵＨ１６などのマルテンサイト系
耐熱鋼、ＮＩＭＯＮＩＣ８０Ａ、ＬＣＮ−１５５，ＳＵ
Ｓ３１０Ｓ等のオーステナイト系耐熱鋼、ステンレス鋼
などが材料として使用されている。しかしながら、ディ
ーゼルエンジンの小型化、熱効率の向上、高速回転など
の要求がたかまり、加えて排ガス規制によりＥＧＲ率が
高まるなどで、渦流室の圧力、熱負荷が大となってい
る。この為噴口は高温高圧のガスが高速で通過するよう
になり噴口周縁部は、局部的に高温となり、損傷が著し
く、上記の材料では高負荷のエンジンの使用に耐えなく
なっている。更にエンジン全体の負荷が上昇することに
より、ヘッドガスケットからの燃焼ガスのリーク、シリ
ンダーヘッドの亀裂等の発生も予想され、インサートに
要求される性能として自身が損傷を起こさないばかりで
なく、ヘッドガスケット、シリンダーヘッド等に悪影響
を及ぼす、熱へたり、嵌合部の膨張収縮による、シリン
ダーヘッドの剛性低下等を最小に押させる構造、材質が
要求されている。
【０００５】これらの問題点を解決する目的で、温度の
低いインサート本体を低膨張のＳＵＳ４０３等の安価な
耐熱鋼で構成し、温度の高い噴口部周縁部をNi基、Co基
の耐熱超合金を粉体プラズマ肉盛法で複合化したインサ
ートを提案した（特願平３−１０１７８６号）。しかし
ながら、これら提案の材料も、最近の負荷の高いエンジ
ンでは、亀裂、酸化の問題が発生している。
低いインサート本体を低膨張のＳＵＳ４０３等の安価な
耐熱鋼で構成し、温度の高い噴口部周縁部をNi基、Co基
の耐熱超合金を粉体プラズマ肉盛法で複合化したインサ
ートを提案した（特願平３−１０１７８６号）。しかし
ながら、これら提案の材料も、最近の負荷の高いエンジ
ンでは、亀裂、酸化の問題が発生している。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、従来提案
されている合金より、更に高温、高圧のガスの高速通過
による高温損傷に耐える合金層を高負荷エンジンのイン
サート噴口周縁部全域に設けることにより、更に優れた
耐久性を持つインサートを提供することを目的とする。
されている合金より、更に高温、高圧のガスの高速通過
による高温損傷に耐える合金層を高負荷エンジンのイン
サート噴口周縁部全域に設けることにより、更に優れた
耐久性を持つインサート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、インサート本体をＳＵＳ４０３等のマ
ルテンサイト系の耐熱合金を用いて形成し、少なくとも
一方の噴口周縁部、又は噴口全域に機械加工性及び耐高
温酸化、耐高温腐食、耐熱疲労性に優れた本発明のＣ、
0.２％以下；Si、1.０％以下；Mn、1.０％以下；Cr、１
５〜２５％；Mo、1.５〜6.５％；Fe、１０〜３５％；A
l、0.４〜1.５％；Ｗ、2.０〜6.０％；Nb、0.５〜2.
０；及び残部が、Ni及び不可避不純物よりなる、耐熱合
金層（以下合金Ａ層と記す）を設けたものである。
めに、本発明は、インサート本体をＳＵＳ４０３等のマ
ルテンサイト系の耐熱合金を用いて形成し、少なくとも
一方の噴口周縁部、又は噴口全域に機械加工性及び耐高
温酸化、耐高温腐食、耐熱疲労性に優れた本発明のＣ、
0.２％以下；Si、1.０％以下；Mn、1.０％以下；Cr、１
５〜２５％；Mo、1.５〜6.５％；Fe、１０〜３５％；A
l、0.４〜1.５％；Ｗ、2.０〜6.０％；Nb、0.５〜2.
０；及び残部が、Ni及び不可避不純物よりなる、耐熱合
金層（以下合金Ａ層と記す）を設けたものである。
【０００８】次に本発明による、耐熱合金の成分範囲
（重量％）の限定理由について述べる。 Ｃ：Ｃは、Cr等と結合して、炭化物を形成し靭性の劣
化、及び炭化物形成による硬度上昇により機械加工性が
悪くなる。更にＣが高いと肉盛溶接性も悪化する為、上
限を0.２重量％以下とした。 Si：Siは、耐酸化性を向上させるが、多すぎると脆化す
るとともに耐熱衝撃性が、低下する。本発明では、耐酸
化性は、基本的にCrで付与してあるため、上限を1.０重
量％以下とした。 Mn：Mnはオーステナイト形成元素であるが、安定オース
テナイトは基本的にNiで付与してあり、又多すぎると耐
酸化性が悪化する。厳しく規制すると経済的でないの
で、1.０重量％以下とした。 Cr：Crは耐高温酸化性を決定づける成分であり、１５重
量％以下では十分な耐高温酸化性は得られず、一方２５
重量％を越えて含有しても、耐高温酸化性の向上は顕著
ではないばかりか、靭性、伸びの低下があることから、
１５〜２５重量％の範囲とした。 Mo：Moはオーステナイト基地中に固溶して、強化する効
果がある。本発明は、固溶強化としＷも付与しているた
め、1.５重量％以下では効果が少なく、6.５重量％をこ
えて含有させると、靭性の低下、耐酸化性の低下となる
ため、その含有量を、1.５〜6.５重量％の範囲とした。 Ｗ：Ｗは、Mo同様オーステナイト基地中に固溶して、強
化する効果があり、Moと併用するとより効果がある。２
重量％以下では、効果がなく、６重量％を越えると靭性
の低下、耐酸化性の低下となるため、その含有量を２〜
６重量％の範囲とした。 Fe：Feは、少ないと高温の伸び、絞りが低下し、多過ぎ
ると強度が低下するので、１０〜３５重量％の範囲とし
た。 Al：Alは、Ni3(Al) を形成し高温強度の改善する元素で
あるが、少なすぎると効果はなく、また多く含有しても
効果がないばかりではなく、肉盛性の悪化、肉盛中の酸
化物の発生量が多くなるため、0.４〜1.５重量％の範囲
とした。 Nb：Nbは、Alと同様、Niと結び付いて、高温強化する、
γを形成するが、Ni3(Al）のAlの一部をNbで置換するこ
とにより、より高温強度が改善される。少なすぎると効
果がなく、多すぎても効果が上がらないばかりでなく、
肉盛性の悪化となるため、0.５〜2.０重量％の範囲とし
た。
（重量％）の限定理由について述べる。 Ｃ：Ｃは、Cr等と結合して、炭化物を形成し靭性の劣
化、及び炭化物形成による硬度上昇により機械加工性が
悪くなる。更にＣが高いと肉盛溶接性も悪化する為、上
限を0.２重量％以下とした。 Si：Siは、耐酸化性を向上させるが、多すぎると脆化す
るとともに耐熱衝撃性が、低下する。本発明では、耐酸
化性は、基本的にCrで付与してあるため、上限を1.０重
量％以下とした。 Mn：Mnはオーステナイト形成元素であるが、安定オース
テナイトは基本的にNiで付与してあり、又多すぎると耐
酸化性が悪化する。厳しく規制すると経済的でないの
で、1.０重量％以下とした。 Cr：Crは耐高温酸化性を決定づける成分であり、１５重
量％以下では十分な耐高温酸化性は得られず、一方２５
重量％を越えて含有しても、耐高温酸化性の向上は顕著
ではないばかりか、靭性、伸びの低下があることから、
１５〜２５重量％の範囲とした。 Mo：Moはオーステナイト基地中に固溶して、強化する効
果がある。本発明は、固溶強化としＷも付与しているた
め、1.５重量％以下では効果が少なく、6.５重量％をこ
えて含有させると、靭性の低下、耐酸化性の低下となる
ため、その含有量を、1.５〜6.５重量％の範囲とした。 Ｗ：Ｗは、Mo同様オーステナイト基地中に固溶して、強
化する効果があり、Moと併用するとより効果がある。２
重量％以下では、効果がなく、６重量％を越えると靭性
の低下、耐酸化性の低下となるため、その含有量を２〜
６重量％の範囲とした。 Fe：Feは、少ないと高温の伸び、絞りが低下し、多過ぎ
ると強度が低下するので、１０〜３５重量％の範囲とし
た。 Al：Alは、Ni3(Al) を形成し高温強度の改善する元素で
あるが、少なすぎると効果はなく、また多く含有しても
効果がないばかりではなく、肉盛性の悪化、肉盛中の酸
化物の発生量が多くなるため、0.４〜1.５重量％の範囲
とした。 Nb：Nbは、Alと同様、Niと結び付いて、高温強化する、
γを形成するが、Ni3(Al）のAlの一部をNbで置換するこ
とにより、より高温強度が改善される。少なすぎると効
果がなく、多すぎても効果が上がらないばかりでなく、
肉盛性の悪化となるため、0.５〜2.０重量％の範囲とし
た。
【０００９】本発明による、合金層は、噴口周縁部全域
に設けるものであるが、該噴口部の上部または、下部の
一方の周縁部、あるいは、主室側から、副室側全域にわ
たる、噴口全体に設けることも可能であり、これらはイ
ンサートの被熱温度、熱負荷等によって選択される。
に設けるものであるが、該噴口部の上部または、下部の
一方の周縁部、あるいは、主室側から、副室側全域にわ
たる、噴口全体に設けることも可能であり、これらはイ
ンサートの被熱温度、熱負荷等によって選択される。
【００１０】更に、本発明は鍛造加工後１０００〜１２
００℃で適当時間保持して急冷する固溶化熱処理と、７
００〜８００℃で、適当時間保持後急冷する時効処理を
組み合わせることで、高温での伸び、絞り特性が良好と
なり、より性能を発揮する。以下本発明の実施例を図面
に基づいて、具体的に説明する。
００℃で適当時間保持して急冷する固溶化熱処理と、７
００〜８００℃で、適当時間保持後急冷する時効処理を
組み合わせることで、高温での伸び、絞り特性が良好と
なり、より性能を発揮する。以下本発明の実施例を図面
に基づいて、具体的に説明する。
【００１１】
【実施例１】図２から図４に示すインサート本体を表１
に示す組成の母材ＳＵＳ４０３で形成し、噴口７の周縁
部全域に下記製造方法で本発明の耐熱合金層Ａ１．Ａ
２．Ａ３．Ａ４を設けたインサートと、比較品として従
来の合金Ｂ１．Ｂ２．Ｂ３を設けたものを作った。
に示す組成の母材ＳＵＳ４０３で形成し、噴口７の周縁
部全域に下記製造方法で本発明の耐熱合金層Ａ１．Ａ
２．Ａ３．Ａ４を設けたインサートと、比較品として従
来の合金Ｂ１．Ｂ２．Ｂ３を設けたものを作った。
【００１２】
【表１】
【００１３】インサートの製造方法について述べる。図
５に示すようなインサート本体を、機械加工あるいは鍛
造により形成する図５カップ状部分１０に、本発明の噴
口周縁部を構成する合金で肉盛溶接を行う。カップ状部
分１０に、表１に示す（Ａ１）（Ａ２）（Ａ３）（Ａ
４）（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）の成分からなる耐熱合金
層を形成するため、プラズマ粉体肉盛り溶接装置を使用
して、肉盛溶接用プラズマ金属粉末として表２に示す組
成を有する合金粉末を使用した。表中（Ａ１')・・・・
（Ｂ３')は、各々（Ａ１）・・・・（Ｂ３）の合金層を
得るために使用したことを示している。
５に示すようなインサート本体を、機械加工あるいは鍛
造により形成する図５カップ状部分１０に、本発明の噴
口周縁部を構成する合金で肉盛溶接を行う。カップ状部
分１０に、表１に示す（Ａ１）（Ａ２）（Ａ３）（Ａ
４）（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）の成分からなる耐熱合金
層を形成するため、プラズマ粉体肉盛り溶接装置を使用
して、肉盛溶接用プラズマ金属粉末として表２に示す組
成を有する合金粉末を使用した。表中（Ａ１')・・・・
（Ｂ３')は、各々（Ａ１）・・・・（Ｂ３）の合金層を
得るために使用したことを示している。
【００１４】
【表２】
【００１５】溶接に際して、ＳＵＳ４０３で構成される
インサート本体も溶融するので、粉体組成は、インサー
ト本体の溶融した合金で希釈されるため、溶接で得られ
る肉盛溶接層の組成は、使用された粉末の組成とは、一
致しない。本実施例では、ほぼインサート本体を１５％
溶かしながら、表１の組成の合金層を作り、一部インサ
ート本体の希釈が１５％では目的の組成にならない場合
は、肉盛パウダーの投入量と本体を溶かすバランスを変
えて目的の組成の合金層を得た。もちろん、インサート
本体を形成する材料の組成が変わった場合、及びインサ
ート本体カップ状部分のボリュウムが変化した場合、表
２に示したパウダーの組成では目的とする化学組成の合
金層が得られないことは、いうまでもない。
インサート本体も溶融するので、粉体組成は、インサー
ト本体の溶融した合金で希釈されるため、溶接で得られ
る肉盛溶接層の組成は、使用された粉末の組成とは、一
致しない。本実施例では、ほぼインサート本体を１５％
溶かしながら、表１の組成の合金層を作り、一部インサ
ート本体の希釈が１５％では目的の組成にならない場合
は、肉盛パウダーの投入量と本体を溶かすバランスを変
えて目的の組成の合金層を得た。もちろん、インサート
本体を形成する材料の組成が変わった場合、及びインサ
ート本体カップ状部分のボリュウムが変化した場合、表
２に示したパウダーの組成では目的とする化学組成の合
金層が得られないことは、いうまでもない。
【００１６】使用したプラズマ肉盛装置及び溶接法は以
下の通りである。図６は、使用した溶接装置の概略図で
あり、プラズマトーチ１１を使用し、インサート本体１
２を図７に示すポジショナー１３にのせた治具１４にセ
ットし、インサート１２のカップ状部分１０にプラズマ
肉盛溶接を実施した。溶接に際して、粉末供給とともに
電流を上げ、局部加熱を避けるため、インサートを回転
させプラズマトーチ１１をウィビングさせる。図６で１
５は溶接用粉末合金を、１６はプラズマアークを、１７
は、シールドアークガス供給路を、１８は、冷却水路を
示している。
下の通りである。図６は、使用した溶接装置の概略図で
あり、プラズマトーチ１１を使用し、インサート本体１
２を図７に示すポジショナー１３にのせた治具１４にセ
ットし、インサート１２のカップ状部分１０にプラズマ
肉盛溶接を実施した。溶接に際して、粉末供給とともに
電流を上げ、局部加熱を避けるため、インサートを回転
させプラズマトーチ１１をウィビングさせる。図６で１
５は溶接用粉末合金を、１６はプラズマアークを、１７
は、シールドアークガス供給路を、１８は、冷却水路を
示している。
【００１７】この方法によって得られたものを、鍛造及
び機械加工で図８に示す形状に仕上げ、更に、１１５０
℃で２時間保持後急冷処理の固溶化処理後、７５０℃で
２時間保持後急冷処理の時効処理を行った。
び機械加工で図８に示す形状に仕上げ、更に、１１５０
℃で２時間保持後急冷処理の固溶化処理後、７５０℃で
２時間保持後急冷処理の時効処理を行った。
【００１８】この本発明のインサートの性能を確認する
ために、図９に示す熱疲労試験機で熱疲労試験を実施し
た。本熱疲労試験機は、試験装置１９に取り付けられた
図１０に示す保持具２０に、試験片のインサートを固定
して、酸素プロパンバーナー２１で約１０００℃に加熱
した後、試験装置１９を回転させ、インサートを水噴霧
装置２２の上に移動して約４０℃まで水冷した後、空冷
する。図１１に示す加熱、冷却サイクルを４００回繰り
返した後、図１２に示す様な噴口周縁部に発生した亀裂
２３、２４の長さを測定して、その長さの合計で耐熱疲
労性を判定した（表３）。尚２００回時点での亀裂も同
様に測定し比較した（表４）。
ために、図９に示す熱疲労試験機で熱疲労試験を実施し
た。本熱疲労試験機は、試験装置１９に取り付けられた
図１０に示す保持具２０に、試験片のインサートを固定
して、酸素プロパンバーナー２１で約１０００℃に加熱
した後、試験装置１９を回転させ、インサートを水噴霧
装置２２の上に移動して約４０℃まで水冷した後、空冷
する。図１１に示す加熱、冷却サイクルを４００回繰り
返した後、図１２に示す様な噴口周縁部に発生した亀裂
２３、２４の長さを測定して、その長さの合計で耐熱疲
労性を判定した（表３）。尚２００回時点での亀裂も同
様に測定し比較した（表４）。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【表４】
【００２１】本発明合金で形成されたインサートは、明
確に亀裂長さが短くなっており、効果は、顕著に認めら
れる。
確に亀裂長さが短くなっており、効果は、顕著に認めら
れる。
【００２２】
【実施例２】本発明合金の効果について、本発明合金と
比較材についてプラズマ肉盛法で図１３に示す形状のＳ
ＵＳ４０３の板に肉盛溶接を行い、肉盛部から、図１４
に示す引張試験片を作り、室温及び高温で引張試験を実
施した。尚引張試験片の化学組成は、表５に示す。
比較材についてプラズマ肉盛法で図１３に示す形状のＳ
ＵＳ４０３の板に肉盛溶接を行い、肉盛部から、図１４
に示す引張試験片を作り、室温及び高温で引張試験を実
施した。尚引張試験片の化学組成は、表５に示す。
【００２３】
【表５】
【００２４】表５の試料は全て１１５０℃で２時間保持
後急冷処理の固溶化処理後、７５０℃で２時間保持後急
冷処理の時効を行った。
後急冷処理の固溶化処理後、７５０℃で２時間保持後急
冷処理の時効を行った。
【００２５】室温及び８００℃での引張試験結果を夫々
表６及び表７に示す。
表６及び表７に示す。
【００２６】
【表６】
【００２７】
【表７】
【００２８】本発明合金は、室温でも良好な伸び、絞り
を示し、従来材と同等の鍛造性を示し、更に、８００℃
の高温においても、比較材と同等の強度をもち、絞り特
性は、更に向上している。
を示し、従来材と同等の鍛造性を示し、更に、８００℃
の高温においても、比較材と同等の強度をもち、絞り特
性は、更に向上している。
【００２９】
【実施例３】本発明合金の効果について、本発明合金と
比較材についてプラズマ肉盛法で図１５に示す形状のＳ
ＵＳ４０３の台金に肉盛溶接を行い、肉盛部１０から図
１６に示す酸化試験片２８を作り、１０００℃で２０Hr
加熱した時の酸化増量を測定する酸化試験を実施した。
尚酸化試験片の化学組成は、表８に示す。
比較材についてプラズマ肉盛法で図１５に示す形状のＳ
ＵＳ４０３の台金に肉盛溶接を行い、肉盛部１０から図
１６に示す酸化試験片２８を作り、１０００℃で２０Hr
加熱した時の酸化増量を測定する酸化試験を実施した。
尚酸化試験片の化学組成は、表８に示す。
【００３０】
【表８】
【００３１】表８の試料は全て１１５０℃で２時間保持
後急冷処理の固溶化処理後、７５０℃で２時間保持後急
冷処理の時効を行った。
後急冷処理の固溶化処理後、７５０℃で２時間保持後急
冷処理の時効を行った。
【００３２】酸化試験結果を表９に示す。
【００３３】
【表９】
【００３４】本発明合金は、１０００℃における酸化試
験において、従来材より酸化増量が少なく、耐酸化性
が、更に向上している。
験において、従来材より酸化増量が少なく、耐酸化性
が、更に向上している。
【００３５】
【発明の効果】本発明のインサートは、従来に比較し
て、より熱負荷の高いエンジンで使用でき、結果として
エンジンの燃焼効率も改善でき、エンジン性能の向上が
できる。
て、より熱負荷の高いエンジンで使用でき、結果として
エンジンの燃焼効率も改善でき、エンジン性能の向上が
できる。
【図１】副室式ディーゼルエンジンの主燃焼室付近の構
造の概略を示した断面図である。
造の概略を示した断面図である。
【図２】本発明に係わる副燃焼室インサートの１例を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図２の底面図である。
【図５】本発明品の肉盛溶接前の状態を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図６】使用した溶接装置の概略図である。
【図７】インサート本体をポジショナーにセットした図
である。
である。
【図８】熱疲労試験に使用された本発明によるインサー
トの縦断面図である。
トの縦断面図である。
【図９】熱疲労試験機の概略図である。
【図１０】熱疲労試験機の試験片保持具と試験方法を示
す概略図である。
す概略図である。
【図１１】熱疲労試験機の加熱冷却サイクルを示すグラ
フ図である。
フ図である。
【図１２】亀裂の発生を示す底面図である。
【図１３】引張試験用板にプラズマ肉盛法で、肉盛溶接
を行った図である。
を行った図である。
【図１４】図１３の肉盛部から作成した引張試験片の図
である。
である。
【図１５】インサート本体にプラズマ肉盛法で肉盛溶接
した肉盛部を示す縦断面図である。
した肉盛部を示す縦断面図である。
【図１６】図１５の肉盛部から作成した酸化試験片の図
である。
である。
１ ピストン ２ 主燃焼室 ５ インサート ６ 渦流室 ７ 噴口 １０ 肉盛溶接層 １３ ポジショナー １４ 治具 ２０ 保持具 ２１ バーナー ２３，２４ 亀裂
フロントページの続き (72)発明者 重松 辰彦 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100−１ 株 式会社神戸製鋼所藤沢事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】 凹状に成形された本体の低部外面が、主
燃焼室に臨み、かつ低部の内側に渦流室が設けられ、渦
流室から主燃焼室に連通する噴口が低部を貫通して設け
られた副燃焼室インサートにおいて、噴口を形成する部
分が重量％でＣ、0.２％以下；Si、1.０％以下；Mn、1.
０％以下；Cr、１５〜２５％；Mo、1.５〜6.５％；Fe、
１０〜３５％；Al、0.４〜1.５％；Ｗ、2.０〜6.０％；
Nb、0.５〜2.０％；及び残部が、Ni及び不可避不純物よ
りなる、副室式ディーゼルエンジン用インサート。 - 【請求項２】 鍛造加工後、１０００〜１２００℃で固
溶化熱処理を行い、７００〜８００℃時効処理を行った
ことを特徴とする、前記請求項（１）のインサートの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084987A JPH05255789A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 副室式ディーゼルエンジン用インサート及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084987A JPH05255789A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 副室式ディーゼルエンジン用インサート及び製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05255789A true JPH05255789A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=13845979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4084987A Pending JPH05255789A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 副室式ディーゼルエンジン用インサート及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05255789A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2041326A2 (en) * | 2006-06-29 | 2009-04-01 | L.E. Jones Company | Nickel-rich wear resistant alloy and method of making and use thereof |
-
1992
- 1992-03-09 JP JP4084987A patent/JPH05255789A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2041326A2 (en) * | 2006-06-29 | 2009-04-01 | L.E. Jones Company | Nickel-rich wear resistant alloy and method of making and use thereof |
| EP2041326A4 (en) * | 2006-06-29 | 2009-10-14 | Jones L E Co | WEAR-RESISTANT NICKEL RICH ALLOY, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND USE THEREOF |
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