JPH06145721A - 内燃機関用鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシート - Google Patents

内燃機関用鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシート

Info

Publication number
JPH06145721A
JPH06145721A JP32881092A JP32881092A JPH06145721A JP H06145721 A JPH06145721 A JP H06145721A JP 32881092 A JP32881092 A JP 32881092A JP 32881092 A JP32881092 A JP 32881092A JP H06145721 A JPH06145721 A JP H06145721A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
mhv
layer
sintered alloy
valve seat
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.)
Pending
Application number
JP32881092A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomomi Ishikawa
智美 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP32881092A priority Critical patent/JPH06145721A/ja
Publication of JPH06145721A publication Critical patent/JPH06145721A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/02Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
    • F01L3/04Coated valve members or valve-seats

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮し、か
つ相手攻撃性も著しく小さい内燃機関用鉄系焼結合金製
2層鍛造バルブシートを提供する。 【構成】 鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシートが、M
Hv:700〜1800を有するFe−Cr−W−Co
系合金の第1分散相:3〜15%、MHv:400〜8
00を有するFe−Cr−Mo−W−V系合金の第2分
散相:5〜30%、さらに必要に応じてMHv:500
〜1000を有するCo−Cr−Mo系合金の第3分散
相:2〜12%、MHv:200〜700を有するFe
−Co系合金の素地:残り、からなる組成(以上重量
%)を有するFe基焼結合金のバルブ当接層と、MH
v:200〜700を有するFe−Cr系焼結合金のバ
ックアップ層からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、苛酷な条件下での使
用でもすぐれた耐摩耗性を発揮し、かつ相手攻撃性も著
しく低い内燃機関用鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシー
トに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に自動車はじめ、各種内燃機
関のバルブシートとして、数多くのものが提案されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の各種内燃
機関の高性能化および高速化はめざましく、これに伴な
い、これの構造部材であるバルブシートの使用環境も一
段と苛酷さを増す状況にあり、これに対応するためより
一層耐摩耗性にすぐれたバルブシートの開発が強く望ま
れている。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、耐摩耗性のすぐれたバルブシー
トを開発すべく研究を行なった結果、バルブシートを、
Fe基焼結合金のバルブ当接層と、これと一体焼結結合
されたFe基焼結合金のバックアップ層の2層構造を有
する鉄系焼結合金の鍛造加工材とすると共に、上記バル
ブ当接層を、 マイクロビッカース硬さ(MHv):700〜1800
を有するFe−Cr−W−Co系合金の第1分散相:3
〜15%、 MHv:400〜800を有するFe−Cr−Mo−W
−V系合金の第2分散相:5〜30%、 さらに、必要に応じて、 MHv:500〜1000を有するCo−Cr−Mo系
合金の第3分散相:2〜12%、 MHv:200〜700を有するFe−Co系合金の素
地:残り、 からなる組成(以上重量%)を有するFe基焼結合金で
構成し、かつ上記バックアップ層を、MHv:200〜
700を有するFe−Cr系焼結合金で構成すると、こ
の結果の鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシートは、苛酷
な条件下での実用に際してすぐれた耐摩耗性を発揮する
と共に、相手攻撃性もきわめて低いという研究結果を得
たのである。
【0005】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、Fe基焼結合金のバルブ当接層
と、これと一体焼結結合されたFe基焼結合金のバック
アップ層の2層構造を有する鉄系焼結合金の鍛造加工材
とすると共に、上記バルブ当接層を、 マイクロビッカース硬さ(MHv):700〜1800
を有するFe−Cr−W−Co系合金の第1分散相:3
〜15%、 MHv:400〜800を有するFe−Cr−Mo−W
−V系合金の第2分散相:5〜30%、 さらに、必要に応じて、 MHv:500〜1000を有するCo−Cr−Mo系
合金の第3分散相:2〜12%、 MHv:200〜700を有するFe−Co系合金の素
地:残り、 からなる組成を有するFe基焼結合金で構成し、かつ上
記バックアップ層を、MHv:200〜700を有する
Fe−Cr系焼結合金で構成してなる、耐摩耗性にすぐ
れ、さらに相手攻撃性も小さい内燃機関用鉄系焼結合金
製2層鍛造バルブシートに特徴を有するものである。
【0006】なお、この発明の2層鍛造バルブシートに
おいて、上記バルブ当接層を構成するFe基焼結合金の
第1分散相は、重量%で、Cr:25〜45%、
W:20〜30%、Co:20〜30%、 Nb:
0.2〜2%、C:1〜3%、を含有し、残りがFeと
不可避不純物からなる組成を有するFe−Cr−W−C
o系合金、同じく第2分散相は、C:0.7〜2%、
Si:0.1〜0.5、Mn:0.1〜0.5%、C
r:2〜6%、Mo:2〜10%、 V:1〜6
%、W:1〜10%、を含有し、さらに必要に応じて、
Co:0.2〜10%、を含有し、残りがFeと不可避
不純物からなる組成を有するFe−Cr−Mo−W−V
系合金、また同じく素地中に分散相として必要に応じて
含有される第3分散相は、Cr:25〜32%、 M
o:7〜10%、Si:1.5〜3.5%、を含有し、
残りがCoと不可避不純物からなるCo−Cr−Mo系
合金、同じく素地は、Ni:0.5〜4%、 C:
0.5〜1.5%、Mo:0.5〜3%、 Co:2
〜10%、を含有し、さらに必要に応じて、Cr:0.
5〜5%、 Nb:0.1〜2%、Mn:0.1〜1
%、のうちの1種または2種以上、を含有し、残りがF
eと不可避不純物からなる組成を有するFe−Co系合
金で構成するのが望ましく、さらにバックアップ層のF
e−Cr系焼結合金は、C:0.5〜1.5%、Cr:
3〜8%、Mo:0.1〜1%、を含有し、残りがFe
と不可避不純物からなる組成をもつのが望ましい。
【0007】したがって、この発明の2層鍛造バルブシ
ートを構成するバルブ当接層における上記第1分散相、
第2分散相、第3分散相、および素地、並びに同じくバ
ックアップ層は、これをそれぞれ上記のFe−Cr−W
−Co系合金、Fe−Cr−Mo−W−V系合金、Co
−Cr−Mo系合金、およびFe−Co系合金、並びに
Fe−Cr系焼結合金で構成することにより上記の硬さ
をもつようになり、上記バルブ当接層においては、上記
第1および第2分散相の含有割合をそれぞれ3〜15
%、および5〜30%とし、かつ必要に応じて含有され
る第3分散相のそれを2〜12%とすることにより、こ
れらと素地との間に効果的硬さバランスが形成されてす
ぐれた耐摩耗性と低い相手攻撃性が確保されるようにな
り、またバックアップ層においては、上記組成のFe−
Cr系焼結合金によって所望の強度と、上記バルブ当接
層と近似した熱膨張係数が確保されるのである。
【0008】
【実施例】つぎに、この発明の2層鍛造バルブシートを
実施例により具体的に説明する。原料粉末として、それ
ぞれ表1〜4に示される硬さおよび組成をもったバルブ
当接層の第1分散相、第2分散相、および第3分散相形
成のための粒度:80mesh以下のFe−Cr−W−Co
系合金粉末、Fe−Cr−Mo−W−V系合金粉末、お
よびCo−Cr−Mo系合金粉末、さらにバルブ当接層
の素地およびバックアップ層形成のための同じくいずれ
も100mesh以下の粒度を有するFe粉末、Fe−1%
Cr−0.3%Mn合金粉末、Fe−13%Cr合金粉
末、Fe−13%Cr−5%Nb合金粉末、Fe−75
%Mn粉末、Fe−60%Nb粉末、Co粉末、Ni粉
末、Mo粉末、および黒鉛粉末を用意し、これら原料粉
末をそれぞれ表5〜7に示される配合組成に配合し、ス
テアリン酸:1%を加えてミキサーにて混合してバルブ
当接層およびバックアップ層形成のための混合粉末と
し、これらの混合粉末を表8〜10に示される組合せ
で、かつ両層の相対割合が重量比でバルブ当接層/バッ
クアップ層=4/6となる割合で金型内に装入し、6to
n /cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を
500℃に30分間保持の条件で脱脂した後、アンモニ
ア分解ガス雰囲気中、温度:1120℃に1時間保持の
条件で1次焼結し、ついでこの1次焼結体に、1000
℃の加熱温度で熱間鍛造を施し、引続いて同じくアンモ
ニア分解ガス雰囲気中、温度:1150℃に1時間保持
の条件で2次焼結を施し、さらに引続いて640〜69
0℃の範囲内の所定温度に90分間保持の条件で熱処理
を施すことにより配合組成と実質的に同一の組成、表8
〜10に示されるバルブ当接層およびバックアップ層の
硬さ、理論密度比、並びに外径:48mm×内径:40mm
×厚さ:8mmの寸法をもった本発明2層鍛造バルブシー
ト1〜18および比較2層鍛造バルブシート1〜12を
それぞれ製造した。
【0009】なお、比較2層鍛造バルブシートは、これ
を構成するバルブ当接層の第1分散相、第2分散相、お
よび素地、並びにバックアップ層の硬さ、さらに前記第
1,2分散相の含有割合のうちの少なくともいずれか
(表に*印を付す)がこの発明の範囲から外れたもので
ある。
【0010】
【表1】
【0011】
【表2】
【0012】
【表3】
【0013】
【表4】
【0014】
【表5】
【0015】
【表6】
【0016】
【表7】
【0017】
【表8】
【0018】
【表9】
【0019】
【表10】
【0020】つぎに、この結果得られた2層鍛造バルブ
シートについて、 バルブの材質:SUH36、 バルブの加熱温度:800℃、 バルブの着座回数:350℃、 雰囲気:0.4kg/cm2 の圧力のプロパンガスと、1.
6l/min の流量の酸素による燃焼ガス、 バルブシートの表面加熱温度(内部水冷):350℃、 試験時間:50時間、 の条件で摩耗試験を行ない、バルブシートの最大摩耗深
さと、相手部材であるバルブの最大摩耗深さを測定し
た。これらの測定結果を表8〜10に示した。
【0021】
【発明の効果】表8〜10に示される結果から、本発明
2層鍛造バルブシート1〜18は、いずれもすぐれた耐
摩耗性を示し、かつ相手攻撃性もきわめて小さいのに対
して、比較2層鍛造バルブシート1〜12に見られるよ
うに2層鍛造バルブシートを構成する条件のうちのいず
れかがこの発明の範囲から外れると、バルブ当接層にお
いては耐摩耗性および相手攻撃性のうちの少なくともい
ずれかが劣ったものになり、またバックアップ層におい
ては、バルブ当接層に対する焼結時の収縮割合が相対的
に大きくなってバルブシートに変形が生じたり、これ自
体の材料強度が低下することが明らかである。上述のよ
うに、この発明の2層鍛造バルブシートは、苛酷な条件
下での実用に際しても、相手部材の摩耗を著しく抑制し
た状態で、きわめて長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発
揮するのである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Fe基焼結合金のバルブ当接層と、これ
    と一体焼結結合されたFe基焼結合金のバックアップ層
    の2層構造を有する鉄系焼結合金の鍛造加工材からなる
    と共に、 上記バルブ当接層を、 マイクロビッカース硬さ(MHv):700〜1800
    を有するFe−Cr−W−Co系合金の第1分散相:3
    〜15%、 MHv:400〜800を有するFe−Cr−Mo−W
    −V系合金の第2分散相:5〜30%、 MHv:200〜700を有するFe−Co系合金の素
    地:残り、 からなる組成(以上重量%)を有するFe基焼結合金で
    構成し、 かつ上記バックアップ層を、MHv:200〜700を
    有するFe−Cr系焼結合金で構成したことを特徴とす
    る耐摩耗性のすぐれた内燃機関用鉄系焼結合金製2層鍛
    造バルブシート。
  2. 【請求項2】 Fe基焼結合金のバルブ当接層と、これ
    と一体焼結結合されたFe基焼結合金のバックアップ層
    の2層構造を有する鉄系焼結合金の鍛造加工材からなる
    と共に、 上記バルブ当接層を、 マイクロビッカース硬さ(MHv):700〜1800
    を有するFe−Cr−W−Co系合金の第1分散相:3
    〜15%、 MHv:400〜800を有するFe−Cr−Mo−W
    −V系合金の第2分散相:5〜30%、 MHv:500〜1000を有するCo−Cr−Mo系
    合金の第3分散相:2〜12%、 MHv:200〜700を有するFe−Co系合金の素
    地:残り、 からなる組成(以上重量%)を有するFe基焼結合金で
    構成し、 かつ上記バックアップ層を、MHv:200〜700を
    有するFe−Cr系焼結合金で構成したことを特徴とす
    る耐摩耗性のすぐれた内燃機関用鉄系焼結合金製2層バ
    ルブシート。
JP32881092A 1992-11-13 1992-11-13 内燃機関用鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシート Pending JPH06145721A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32881092A JPH06145721A (ja) 1992-11-13 1992-11-13 内燃機関用鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシート

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32881092A JPH06145721A (ja) 1992-11-13 1992-11-13 内燃機関用鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシート

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06145721A true JPH06145721A (ja) 1994-05-27

Family

ID=18214354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32881092A Pending JPH06145721A (ja) 1992-11-13 1992-11-13 内燃機関用鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシート

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06145721A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5031878A (en) Valve seat made of sintered iron base alloy having high wear resistance
JP2777373B2 (ja) 耐熱耐摩耗性鉄基焼結合金
US7144440B2 (en) Hard particle, wear-resistant iron-base sintered alloy, method of manufacturing the same, and a valve seat
JP2773747B2 (ja) Fe基焼結合金製バルブシート
KR20000057860A (ko) 고강도 Fe-기재 소결 밸브시이트 및 그 제조 방법
JPS6033344A (ja) 耐摩耗性焼結合金
JPH0517839A (ja) 高温用軸受合金およびその製造方法
JPS63290249A (ja) 耐熱耐摩耗性鉄基焼結合金
JPH06145721A (ja) 内燃機関用鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシート
JPH02163351A (ja) 相手攻撃性の小さいFe基焼結合金製バルブシート
JPH06158120A (ja) 内燃機関用鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシート
JPH06158119A (ja) 内燃機関用鉄系焼結合金製2層バルブシート
JPS63109142A (ja) 耐熱耐摩耗性鉄基焼結合金
JPH03158444A (ja) 耐摩耗性に優れたFe基焼結合金製バルブシート
JP2643739B2 (ja) 内燃機関用鉄系焼結合金製2層バルブシート
JPH06158117A (ja) 内燃機関用鉄系焼結合金製2層バルブシート
JPH06145720A (ja) 内燃機関用銅溶浸鉄系焼結合金製2層バルブシート
JP2636585B2 (ja) 内燃機関用焼結合金製バルブシ−ト
JP2643740B2 (ja) 内燃機関用銅溶浸鉄系焼結合金製2層バルブシート
JP2643742B2 (ja) 内燃機関用鉛含浸鉄系焼結合金製2層バルブシート
JPS58224154A (ja) 内燃機関の弁座用Fe基焼結合金
JP2643741B2 (ja) 内燃機関用鉛含浸鉄系焼結合金製2層バルブシート
JPH06159022A (ja) 内燃機関用銅溶浸鉄系焼結合金製2層バルブシート
JPH0543913A (ja) 相手攻撃性のきわめて低いFe基焼結合金製バルブシ−ト
JPH06101426A (ja) 内燃機関用鉄系焼結合金製バルブシート