JPH0638998B2 - Ｆｅ基肉盛合金粉末 - Google Patents
Ｆｅ基肉盛合金粉末Info
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- JPH0638998B2 JPH0638998B2 JP24304288A JP24304288A JPH0638998B2 JP H0638998 B2 JPH0638998 B2 JP H0638998B2 JP 24304288 A JP24304288 A JP 24304288A JP 24304288 A JP24304288 A JP 24304288A JP H0638998 B2 JPH0638998 B2 JP H0638998B2
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- 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
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
- B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、肉盛溶接用粉末に関し、更に詳細には、特に
エンジンバルブのフェース部に安価で高品質な肉盛部を
形成するためのFe基合金粉末に関する。
エンジンバルブのフェース部に安価で高品質な肉盛部を
形成するためのFe基合金粉末に関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする課題 従来、自動車用エンジンバルブのフェース部材の肉盛溶
接には、ＳＴＬ＃６（1.2Ｃ−1.0Si−３０Cr−４Ｗ−C
o）、ＳＴＬ＃３２（1.8Ｃ−1.0Si−２２Ni−２６Cr−
１２Ｗ−Co）等のCo基合金がよく使用されている。この
ようなCo基合金は、耐摩耗性及び耐腐食性に優れている
が高価であるため、Co基合金を肉盛溶接したエンジンバ
ルブの製造コストが高くなるという問題があった。
接には、ＳＴＬ＃６（1.2Ｃ−1.0Si−３０Cr−４Ｗ−C
o）、ＳＴＬ＃３２（1.8Ｃ−1.0Si−２２Ni−２６Cr−
１２Ｗ−Co）等のCo基合金がよく使用されている。この
ようなCo基合金は、耐摩耗性及び耐腐食性に優れている
が高価であるため、Co基合金を肉盛溶接したエンジンバ
ルブの製造コストが高くなるという問題があった。
一方、Fe基合金は安価であるが肉盛特性に劣り、従来の
酸素−アセチレンガス溶接法で肉盛溶接すると、形成し
た肉盛部に内部欠陥が生じ易いという問題があった。
酸素−アセチレンガス溶接法で肉盛溶接すると、形成し
た肉盛部に内部欠陥が生じ易いという問題があった。
そこで、本発明は、安価で肉盛特性に優れたプラズマ粉
末溶接用のFe基合金粉末を提供することを目的とする。
末溶接用のFe基合金粉末を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明の発明者らは、上記目的に対し種々研究を重ね、
比較的安価なMnを添加することにより所望の耐蝕性を確
保することができるという知見を得、また微量のＢを添
加することにより所望の湯流れ性を確保することができ
るという知見を得、更に微量のAlを添加することにより
ミクロ組織の均一化を図ることができるという知見を得
て、本発明に至った。
比較的安価なMnを添加することにより所望の耐蝕性を確
保することができるという知見を得、また微量のＢを添
加することにより所望の湯流れ性を確保することができ
るという知見を得、更に微量のAlを添加することにより
ミクロ組織の均一化を図ることができるという知見を得
て、本発明に至った。
すなわち、本発明によれば、重量基準で、Ｃ：0.1乃至
2.5％、Si：0.1乃至1.0％、Mn：３乃至１２％、Ni：１
５乃至２５％、Cr：２０乃至３０％、Mo：５乃至１５
％、Ｂ：0.005乃至0.05％、Al：0.01乃至0.1％及び酸
素：0.01乃至0.05％を含み、残部がFe及び不可避不純物
からなることを特徴とする、肉盛用Fe基合金粉末を提供
する。
2.5％、Si：0.1乃至1.0％、Mn：３乃至１２％、Ni：１
５乃至２５％、Cr：２０乃至３０％、Mo：５乃至１５
％、Ｂ：0.005乃至0.05％、Al：0.01乃至0.1％及び酸
素：0.01乃至0.05％を含み、残部がFe及び不可避不純物
からなることを特徴とする、肉盛用Fe基合金粉末を提供
する。
作用 本発明によるFe基合金粉末の各成分について、重量基準
で上述のように制限した根拠を以下に示す。
で上述のように制限した根拠を以下に示す。
Ｃは、その含有量が1.0％未満では所望の硬さ、従って
耐摩耗性を確保することができない。また、含有量が2.
5％を超えると硬さが過大になり肉盛部の靱性が低下す
る。
耐摩耗性を確保することができない。また、含有量が2.
5％を超えると硬さが過大になり肉盛部の靱性が低下す
る。
Siは脱酸剤として作用するが、含有量が0.1％未満では
その効果がなく、1.0％を超えると靱性が低下し添加効
果が飽和する。
その効果がなく、1.0％を超えると靱性が低下し添加効
果が飽和する。
MnはNiの安価な代替材として脱酸剤として作用し耐PbＯ
性の向上に貢献するが、含有量が３％未満では充分な耐
PbＯ性が得られず、１２％を超えると湯流れ性が劣化し
て肉盛部の不良率が上昇する。
性の向上に貢献するが、含有量が３％未満では充分な耐
PbＯ性が得られず、１２％を超えると湯流れ性が劣化し
て肉盛部の不良率が上昇する。
Niは耐蝕性、特に耐PbＯ性及び耐PbＯ＋PbSO4性の向上
に貢献するが、含有量が１５％未満では充分な耐蝕性が
得られず、２５％を超えるとNiが高価なためFe基にした
コスト効果がなくなる。
に貢献するが、含有量が１５％未満では充分な耐蝕性が
得られず、２５％を超えるとNiが高価なためFe基にした
コスト効果がなくなる。
Moは所望の硬さを確保し高温における強度を確保するの
に必要であるが、含有量が５％未満では充分な高温硬さ
が得られず所望の耐摩耗性が確保できない。また、含有
率が２５％を超えると硬さが過大になり肉盛部の靱性が
低下して溶接割れを起こす。
に必要であるが、含有量が５％未満では充分な高温硬さ
が得られず所望の耐摩耗性が確保できない。また、含有
率が２５％を超えると硬さが過大になり肉盛部の靱性が
低下して溶接割れを起こす。
Crは耐蝕性、特に耐酸化性の向上に貢献するが、含有量
が２０％未満では充分な耐蝕性が得られず、３０％を超
えるとCrが高価なためFe基にしたコスト効果がなくな
る。
が２０％未満では充分な耐蝕性が得られず、３０％を超
えるとCrが高価なためFe基にしたコスト効果がなくな
る。
Ｂは湯流れ性の向上に貢献するが、含有量が0.005％未
満では充分な湯流れ性が得られず、0.05％を超えると添
加効果が飽和する。
満では充分な湯流れ性が得られず、0.05％を超えると添
加効果が飽和する。
Alは微量の酸化物として存在しスケール表面又はビード
表面に付着してミクロ組織の均一化に貢献するが、含有
量が0.005％未満ではミクロ組織の均一化に充分貢献せ
ず、0.05％を超えるとスケール表面の酸化物（不純物）
が湯流れ性に悪影響を及ぼす。
表面に付着してミクロ組織の均一化に貢献するが、含有
量が0.005％未満ではミクロ組織の均一化に充分貢献せ
ず、0.05％を超えるとスケール表面の酸化物（不純物）
が湯流れ性に悪影響を及ぼす。
酸素は、その含有量が0.01％未満ではAlとの酸化物を形
成せず、0.05％を超えるとピンホールが発生し易く製品
の不良率が増大する。
成せず、0.05％を超えるとピンホールが発生し易く製品
の不良率が増大する。
実施例 以下、本発明によるFe基合金粉末の実施例を説明する。
材質がＳＵＨ３６で傘径が23.5mmの自動車用排気バルブ
のフェース部に、プラズマパウダ肉盛溶接法によってFe
基合金粉末を肉盛溶接して肉盛部を形成した。使用した
７種のFe基合金粉末の化学組成を、重量％で別表１に示
す。
のフェース部に、プラズマパウダ肉盛溶接法によってFe
基合金粉末を肉盛溶接して肉盛部を形成した。使用した
７種のFe基合金粉末の化学組成を、重量％で別表１に示
す。
使用したFe基合金粉末の粉末粒度は８０乃至３５０メッ
シュで、肉盛量はエンジンバルブ１本当たり2.7ｇであ
った。溶接条件は、プラズマ電流が１００Ａ、プラズマ
ガス（Ar）量が毎分1.3、粉末送給ガス（Ar）量が毎
分1.0、シールドガス（Ar）量が毎分１０であっ
た。不良率として、工程内不良率と完成品不良率との総
和をとった。
シュで、肉盛量はエンジンバルブ１本当たり2.7ｇであ
った。溶接条件は、プラズマ電流が１００Ａ、プラズマ
ガス（Ar）量が毎分1.3、粉末送給ガス（Ar）量が毎
分1.0、シールドガス（Ar）量が毎分１０であっ
た。不良率として、工程内不良率と完成品不良率との総
和をとった。
形成した各肉盛部の硬さを、ビッカース硬度計（荷重５
kg）によって測定した。また、エンジンテスト及び腐食
減量試験を行って、それぞれ耐摩耗性及び耐蝕性につい
て検証した。エンジンテストは、回転数が２４００ｒｐ
ｍ、時間が２００時間、燃料が有鉛（1.5ｇ／Pb）の条
件で行った。
kg）によって測定した。また、エンジンテスト及び腐食
減量試験を行って、それぞれ耐摩耗性及び耐蝕性につい
て検証した。エンジンテストは、回転数が２４００ｒｐ
ｍ、時間が２００時間、燃料が有鉛（1.5ｇ／Pb）の条
件で行った。
一方、腐食減量試験として、大気酸化試験を１０００℃
ｘ１００時間、PbＯ試験を９２０℃ｘ１時間、6PbＯ＋4
PbSO4試験を９００℃ｘ１時間、テストピースの大きさ
を直径５mmｘ長さ２０mmの条件で行った。
ｘ１００時間、PbＯ試験を９２０℃ｘ１時間、6PbＯ＋4
PbSO4試験を９００℃ｘ１時間、テストピースの大きさ
を直径５mmｘ長さ２０mmの条件で行った。
別表２に、試験結果を示す。表に示すように、不良率は
0.1乃至0.4％と極めて低かった。硬さはＨｖ４００乃至
４４０で、ＳＴＬ＃３２にほぼ相当する硬さが得られ
た。摩耗量は２乃至８μで耐摩耗性は良好であった。更
に、腐食減量試験については、大気酸化試験結果が2.2
乃至3.9mg/cm2で許容値5mg/cm2を下回った。PbＯ試験で
は、腐食減量が５０乃至９０mg/cm2と許容値１００mg/c
m2以下であった。最後に、6PbＯ＋4PbSO4試験では、腐
食減量が６０乃至１００mg/cm2と許容値１００mg/cm2以
下であることが確認された。
0.1乃至0.4％と極めて低かった。硬さはＨｖ４００乃至
４４０で、ＳＴＬ＃３２にほぼ相当する硬さが得られ
た。摩耗量は２乃至８μで耐摩耗性は良好であった。更
に、腐食減量試験については、大気酸化試験結果が2.2
乃至3.9mg/cm2で許容値5mg/cm2を下回った。PbＯ試験で
は、腐食減量が５０乃至９０mg/cm2と許容値１００mg/c
m2以下であった。最後に、6PbＯ＋4PbSO4試験では、腐
食減量が６０乃至１００mg/cm2と許容値１００mg/cm2以
下であることが確認された。
本実施例では、プラズマ粉末溶接法を用いたが、レーザ
粉末溶接のような他の不活性ガスシールド溶接によって
も同様な効果が得られることは明らかである。
粉末溶接のような他の不活性ガスシールド溶接によって
も同様な効果が得られることは明らかである。
発明の効果 以上のように、本発明によるFe基合金粉末を使用すれ
ば、安価で高品質の肉盛部を形成することができる。従
って、エンジンバルブの製造コストを低下させることが
できる。
ば、安価で高品質の肉盛部を形成することができる。従
って、エンジンバルブの製造コストを低下させることが
できる。
Claims (1)
- 【請求項１】重量基準で、Ｃ：0.1乃至2.5％、Si：0.1
乃至1.0％、Mn：３乃至１２％、Ni：１５乃至２５％、C
r：２０乃至３０％、Mo：５乃至１５％、Ｂ：0.005乃至
0.05％、Al：0.01乃至0.1％及び酸素：0.01乃至0.05％
を含み、残部がFe及び不可避不純物からなることを特徴
とする、肉盛用Fe基合金粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24304288A JPH0638998B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | Ｆｅ基肉盛合金粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24304288A JPH0638998B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | Ｆｅ基肉盛合金粉末 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0292494A JPH0292494A (ja) | 1990-04-03 |
| JPH0638998B2 true JPH0638998B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=17097968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24304288A Expired - Fee Related JPH0638998B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | Ｆｅ基肉盛合金粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638998B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013080684A1 (ja) | 2011-11-28 | 2013-06-06 | 福田金属箔粉工業株式会社 | Ni-Fe-Cr系合金とそれを盛金したエンジンバルブ |
| CN104096989A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-10-15 | 博睿泰达科技(北京)有限公司 | 一种发动机气门堆焊用铁基喷焊粉 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2673593B2 (ja) * | 1990-01-30 | 1997-11-05 | トヨタ自動車株式会社 | 吸気用肉盛エンジンバルブ |
| ATE174426T1 (de) * | 1990-10-08 | 1998-12-15 | Showa Aluminium Co Ltd | Wärmetauscher |
| JPH06146825A (ja) * | 1992-11-04 | 1994-05-27 | Fuji Oozx Inc | チタン製エンジンバルブ |
| JP3328753B2 (ja) * | 1993-12-22 | 2002-09-30 | フジオーゼックス株式会社 | 肉盛用Ｆｅ基合金組成物 |
| DE4443772C2 (de) * | 1994-02-18 | 2000-06-29 | Mitsubishi Materials Corp | Motorventil mit verbesserter Hochtemperatur-Verschleißfestigkeit |
| US5543029A (en) * | 1994-04-29 | 1996-08-06 | Fuji Oozx Inc. | Properties of the surface of a titanium alloy engine valve |
| JPH08303216A (ja) * | 1995-05-08 | 1996-11-19 | Fuji Oozx Inc | 内燃機関用タペットの製造方法 |
| US5611306A (en) * | 1995-08-08 | 1997-03-18 | Fuji Oozx Inc. | Internal combustion engine valve |
| JPH10148106A (ja) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Fuji Oozx Inc | アルミニウム製内燃機関用タペット及びその製法 |
| JP3678417B2 (ja) | 2002-04-26 | 2005-08-03 | 正幸 糸井 | 個人認証方法及びシステム |
-
1988
- 1988-09-28 JP JP24304288A patent/JPH0638998B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013080684A1 (ja) | 2011-11-28 | 2013-06-06 | 福田金属箔粉工業株式会社 | Ni-Fe-Cr系合金とそれを盛金したエンジンバルブ |
| US9340856B2 (en) | 2011-11-28 | 2016-05-17 | Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd. | Ni—Fe—Cr alloy and engine valve welded with the same alloy |
| CN104096989A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-10-15 | 博睿泰达科技(北京)有限公司 | 一种发动机气门堆焊用铁基喷焊粉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0292494A (ja) | 1990-04-03 |
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