JPH07332029A - チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材 - Google Patents

チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材

Info

Publication number
JPH07332029A
JPH07332029A JP15149994A JP15149994A JPH07332029A JP H07332029 A JPH07332029 A JP H07332029A JP 15149994 A JP15149994 A JP 15149994A JP 15149994 A JP15149994 A JP 15149994A JP H07332029 A JPH07332029 A JP H07332029A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tappet
chip
composition
weight
tip
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.)
Granted
Application number
JP15149994A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3254909B2 (ja
Inventor
Shigeru Iwata
茂 岩田
Masashi Yamada
正史 山田
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
三菱マテリアル株式会社
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, 三菱マテリアル株式会社 filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP15149994A priority Critical patent/JP3254909B2/ja
Publication of JPH07332029A publication Critical patent/JPH07332029A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3254909B2 publication Critical patent/JP3254909B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タ
ペット部材を提供する。 【構成】 タペット部材が、重量%で、C:0.13〜
0.5%、Si:0.15〜0.35%、Mn:0.3
〜1.2%、Cr:0.4〜3.5%を含有し、さらに
必要に応じてNi:0.4〜4.5%およびMo:0.
15〜0.7%のうちの1種または2種を含有し、残り
がFeと不可避不純物からなる組成を有する低合金鋼製
タペット本体のカム当接面側の頂面に、チップ材とし
て、Co:20〜30%、Ni:3〜15%(ただしC
o+Ni:25〜35%)、P:0.1〜1%、Cr3
2 :0.1〜10%、さらに必要に応じてFe:0.
1〜3%、WC:残り、からなる配合組成の圧粉体を液
相焼結接合したものからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、炭化タングステン
(以下、WCで示す)基超硬合金で構成されたチップ材
を、これの液相焼結と同時に低合金鋼製タペット本体
に、強固な接合強度で接合してなる内燃機関タペット部
材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に、ディーゼルエンジンやガ
ソリンエンジンなどの内燃機関のタペット部材として、
例えば特開昭62−182406号公報に記載され、か
つ図1に概略縦断面図で例示されるように、通常冷間鍛
造で成形加工され、かつ炭素鋼や合金鋼などで構成され
たタペット本体1のカム当接面側の頂面1aに、金属の
炭化物、窒化物、およびほう化物のうちの1種以上とN
iまたはNi合金で構成されたチップ材2を、これの液
相焼結と同時に接合してなるタペット部材が知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の内燃機関
の高出力化および高性能化はめざましく、これに伴な
い、これの構造部材であるタペット部材はより一段と苛
酷な条件下での使用を余儀なくされる傾向にあるが、上
記の従来タペット部材においては、タペット本体とチッ
プ材との接合強度が十分でないために、苛酷な使用条件
下では、これら両者間に剥離が発生し易く、信頼性の点
で問題がある。
【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、上記の従来タペット部材に着目
し、これを構成するチップ材のタペット本体への接合強
度の向上をはかるべく研究を行なった結果、タペット本
体を、重量%で(以下、%は重量%を示す)、C:0.
13〜0.5%、 Si:0.15〜0.35%、
Mn:0.3〜1.2%、 Cr:0.4〜3.5
%、を含有し、さらに必要に応じて、Ni:0.4〜
4.5%、 Mo:0.15〜0.7%、のうちの
1種または2種、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低合金鋼に特定すると共に、これ
のカム当接面側の頂面に、焼結と同時に接合されるチッ
プ材の焼結前の圧粉体の配合組成を、Co:20〜30
%、 Ni:3〜15%、(ただし、Co+N
i:25〜35%)、P:0.1〜1%、炭化クロム
(以下、Cr3 2 で示す):0.1〜10%、必要に
応じてFe:0.1〜3%、WC:残り、からなるもの
に特定すると、チップ材の焼結時に、タペット本体のS
iとチップ材を構成するPの相互作用でタペット本体へ
のチップ材のぬれ性が著しく向上するようになると共
に、チップ材の結合相を構成するCo+Ni中に固溶し
たCr3 2 の作用でチップ材のタペット本体への密着
性が著しく向上し、この結果焼結後のチップ材は、タペ
ット本体にきわめて強固に接合するようになり、かつ実
質的にWC基超硬合金で構成されるようになることか
ら、すぐれた耐摩耗性も具備する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、C:0.13〜0.5%、
Si:0.15〜0.35%、Mn:0.3〜1.2
%、 Cr:0.4〜3.5%、を含有し、さらに
必要に応じて、Ni:0.4〜4.5%、 Mo:
0.15〜0.7%、のうちの1種または2種、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低
合金鋼製タペット本体のカム当接面側の頂面に、チップ
材として、Co:20〜30%、 Ni:3〜
15%、(ただし、Co+Ni:25〜35%)P:
0.1〜1%、Cr3 2 :0.1〜10%、必要に応
じてFe:0.1〜3%、WC:残り、からなる配合組
成の圧粉体を液相焼結接合してなる、チップ材が高い接
合強度を有する内燃機関タペット部材に特徴を有するも
のである。
【0006】つぎに、この発明のタペット部材におい
て、タペット本体の成分組成およびチップ材の配合組成
を上記の通りに限定した理由を説明する。 A.タペット本体の成分組成 (a) C C成分には、素地に固溶して強度を向上させる作用があ
るが、その含有量が0.13%未満では所望の強度向上
効果が得られず、一方その含有量が0.5%を越えると
靭性が低下するようになることから、その含有量を0.
13〜0.5%と定めた。なお、望ましくは0.2〜
0.3%の含有がよい。
【0007】(b) Si Si成分には、チップ材の焼結時に、チップ材中のPと
の共存作用でチップ材とのぬれ性を向上させ、もってチ
ップ材のタペット本体への密着性を向上させる作用があ
るが、その含有量が0.15%未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方その含有量が0.35%を越え
ると強度が低下するようになることから、その含有量を
0.15〜0.35%と定めた。望ましくは0.2〜
0.3%の含有がよい。
【0008】(c) Mn Mn成分には、素地に固溶して靭性を向上させる作用が
あるが、その含有量が0.3%未満では所望の靭性向上
効果が得られず、一方その含有量が1.2%を越えると
強度が急激に低下するようになることから、その含有量
を0.3〜1.2%と定めた。望ましくは0.7〜1%
の含有がよい。
【0009】(d) Cr Cr成分には、素地に固溶して耐熱性を向上させる作用
があるが、その含有量が0.4%未満では所望の耐熱性
向上効果が得られず、一方その含有量が3.5%を越え
ると靭性が低下するようになることから、その含有量を
0.4〜3.5%と定めた。なお、望ましくは1〜3%
の含有がよい。
【0010】(e) NiおよびMo これらの成分には、素地に固溶して強度を一段と向上さ
せる作用があるので、必要に応じて含有されるが、その
含有量が、それぞれNi:0.4%未満およびMo:
0.15%未満では所望の強度向上効果が得られず、一
方その含有量がNi:4.5%およびMo:0.7%を
越えると靭性が低下するようになることから、その含有
量をNi:0.4〜4.5%、Mo:0.15〜0.7
%と定めた。なお、望ましくはNi:2〜3%、Mo:
0.3〜0.5%の含有がよい。
【0011】B.チップ材の配合組成 (a) Co Co成分は、焼結を可能ならしめると共に、靭性を確保
するのに不可欠な成分であるが、その割合が20%未満
では前記の作用に所望の効果が得られず、一方その割合
が30%を越えると硬さが低下するようになることか
ら、その割合を20〜30%と定めた。なお、望ましく
は23〜25%の割合がよい。
【0012】(b) Ni Ni成分には、Co成分との共存において、強度を向上
させる作用があるが、その割合が3%未満では所望の強
度向上効果が得られず、この場合NiとCoの合量が2
5%未満では上記のCoおよびNiによる作用に所望の
効果が得られず、一方Niの割合が15%を越えると靭
性が低下するようになり、しかもこの場合NiとCoの
合量が35%を越えると耐摩耗性が低下するようになる
ことから、Niの割合を3〜15%、望ましくは5〜7
%、NiとCoの合量を25〜35%、望ましくは28
〜32%と定めた。
【0013】(c) P P成分には、焼結性を向上せしめて液相焼結を可能なら
しめると共に、タペット本体のSiとの共存作用でチッ
プ材のタペット本体へのぬれ性を向上させる作用がある
が、その割合が0.1%未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方その割合が1%を越えると脆化現象が
現われるようになることから、その割合を0.1〜1%
と定めた。なお、望ましくは0.3〜0.7%の割合が
よい。
【0014】(d) Cr3 2 Cr3 2 成分には、結合相に固溶し、タペット本体の
Siおよびチップ材のPによるぬれ性向上効果と相まっ
て、チップ材のタペット本体への密着性を著しく向上さ
せる作用があるが、その割合が0.1%未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方その割合が10%を越
えると強度が低下するようになることから、その割合を
0.5〜10%と定めた。望ましくは4〜8%の割合が
よい。
【0015】(e) Fe Fe成分には、結合相に固溶して、これの硬さを向上さ
せる作用があるので、必要に応じて含有されるが、その
割合が0.1%未満では所望の硬さ向上効果が得られ
ず、その割合が3%を越えると強度が低下するようにな
ることから、その割合を0.1〜3%と定めた。望まし
くは0.3〜1%の割合がよい。
【0016】
【実施例】つぎに、この発明のタペット部材を実施例に
より具体的に説明する。まず、いずれも冷間鍛造加工に
より図1に示される形状および外径:31mm×長さ:5
1mmの寸法を有し、かつそれぞれ表1に示される成分組
成の低合金鋼で構成されたタペット本体A〜Pを用意
し、またチップ材を形成するために、原料粉末として、
いずれも粒度が100メッシュ以下のWC粉末、Cr3
2 粉末、Co−P合金(P:35%含有)粉末、Fe
−P合金(P:25%含有)粉末、Fe粉末、Co粉
末、Ni粉末および黒鉛粉末を用い、これら原料粉末を
表2に示される配合組成に配合し、混合した後、5ton
/cm2 の圧力で直径:31mmφ×厚さ:3mmの寸法をも
った圧粉体a〜qをプレス成形し、これらの圧粉体a〜
qを、それぞれ表3に示される組合せでタペット本体A
〜Pのカム当接面側の頂面上に図示の通り載置し、この
状態で、真空中、1200〜1300℃の範囲内の所定
の温度に60分間保持の条件で前記圧粉体を焼結してチ
ップ材とすると共に、これをタペット本体に接合するこ
とにより本発明タペット部材1〜15および比較タペッ
ト部材1〜5をそれぞれ製造した。
【0017】なお、比較タペット部材1〜5は、タペッ
ト本体とチップ材の接合強度に影響を及ぼす成分、すな
わちタペット本体のSi並びにチップ材のPおよびCr
3 2 のうちのいずれかの含有割合が、この発明の範囲
から低い方に外れたものである。
【0018】つぎに、この結果得られた各種のタペット
部材について、チップ材のビッカース硬さを測定すると
共に、これを6気筒12バルブ、8200cc、210馬
力のディーゼルエンジンに組込み、回転数:3000r.
p.m.、運転時間:200時間の高速回転条件で実機試験
を行ない、チップ材のカム摺動面における最大摩耗深さ
を測定すると共に、タペット本体へのチップ材の接合強
度を評価する目的で、これら両者の接合面を外周にそっ
て観察し、剥離が原因の割れ発生数を測定した。さらに
接合強度を評価する目的で、前記接合面の剪断強度も測
定した。これらの測定結果を表3に示した。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【発明の効果】表1〜3に示される結果から、本発明タ
ペット部材1〜15は、いずれも高速運転にもかかわら
ず、チップ材のタペット本体からの剥離現象の発生な
く、すぐれた耐摩耗性を示すのに対して、比較タペット
部材1〜5に見られるように、タペット本体とチップ材
の接合に大きな影響を及ぼすタペット本体のSi並びに
チップ材のPおよびCr3 2 のうちのいずれかの含有
割合でもこの発明の範囲から低い方に外れると、これら
に強固な接合強度を確保することができないことが明ら
かである。上述のように、この発明のタペット部材は、
これを構成するチップ材がタペット本体のカム当接面側
の頂面に著しく強固に接合しているので、内燃機関の高
速化および高性能化に十分満足に対応でき、長期に亘っ
てすぐれた性能を発揮するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】内燃機関のタペット部材を例示する概略縦断面
図である。
【符号の説明】
1 タペット本体、 1a タペット本体のカム当接面側の頂面、 2 チップ材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 38/18

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 C:0.13〜0.5%、 Si:0.15〜0.
    35%、 Mn:0.3〜1.2%、 Cr:0.4〜3.5
    %、を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成
    を有する低合金鋼製タペット本体のカム当接面側の頂面
    に、チップ材として、 Co:20〜30%、 Ni:3〜15%、 (ただし、Co+Ni:25〜35%)、 P:0.1〜1%、 炭化クロム:0.5〜
    10%、 炭化タングステン:残り、からなる配合組成の圧粉体を
    液相焼結接合してなる、チップ材が高い接合強度を有す
    る内燃機関タペット部材。
  2. 【請求項2】 重量%で、 C:0.13〜0.5%、 Si:0.15〜0.
    35%、 Mn:0.3〜1.2%、 Si:0.15〜0.
    35%、を含有し、さらに、 Ni:0.4〜4.5%、 Mo:0.15〜0.
    7%、のうちの1種または2種、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低合金鋼製タペッ
    ト本体のカム当接面側の頂面に、チップ材として、 Co:20〜30%、 Ni:3〜15%、 (ただし、Co+Ni:25〜35%) P:0.1〜1%、 炭化クロム:0.1〜
    10%、 炭化タングステン:残り、からなる配合組成の圧粉体を
    液相焼結接合してなる、チップ材が高い接合強度を有す
    る内燃機関タペット部材。
  3. 【請求項3】 重量%で、 C:0.13〜0.5%、 Si:0.15〜0.
    35%、 Mn:0.3〜1.2%、 Cr:0.4〜3.5
    %、を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成
    を有する低合金鋼製タペット本体のカム当接面側の頂面
    に、チップ材として、 Co:20〜30%、 Ni:3〜15%、 (ただし、Co+Ni:25〜35%)、 P:0.1〜1%、 炭化クロム:0.1〜
    10%、 Fe:0.1〜3%、 炭化タングステン:残り、からなる配合組成の圧粉体を
    液相焼結接合してなる、チップ材が高い接合強度を有す
    る内燃機関タペット部材。
  4. 【請求項4】 重量%で、 C:0.13〜0.5%、 Si:0.15〜0.
    35%、 Mn:0.3〜1.2%、 Cr:0.4〜3.5
    %、を含有し、さらに、 Ni:0.4〜4.5%、 Mo:0.15〜0.
    7%、のうちの1種または2種、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低合金鋼製タペッ
    ト本体のカム当接面側の頂面に、チップ材として、 Co:20〜30%、 Ni:3〜15%、 (ただし、Co+Ni:25〜35%) P:0.1〜1%、 炭化クロム:0.1〜
    10%、 Fe:0.1〜3%、 炭化タングステン:残り、からなる配合組成の圧粉体を
    液相焼結接合してなる、チップ材が高い接合強度を有す
    る内燃機関タペット部材。
JP15149994A 1994-06-09 1994-06-09 チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材 Expired - Fee Related JP3254909B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15149994A JP3254909B2 (ja) 1994-06-09 1994-06-09 チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15149994A JP3254909B2 (ja) 1994-06-09 1994-06-09 チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07332029A true JPH07332029A (ja) 1995-12-19
JP3254909B2 JP3254909B2 (ja) 2002-02-12

Family

ID=15519849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15149994A Expired - Fee Related JP3254909B2 (ja) 1994-06-09 1994-06-09 チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3254909B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109457190A (zh) * 2018-06-27 2019-03-12 河源市山峰金属制品有限公司 一种WC颗粒增强Fe基粉末冶金材料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109457190A (zh) * 2018-06-27 2019-03-12 河源市山峰金属制品有限公司 一种WC颗粒增强Fe基粉末冶金材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3254909B2 (ja) 2002-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07332029A (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230125B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230124B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230127B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230126B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP2827909B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3254976B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230137B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230138B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230139B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3230140B2 (ja) チップ材が高い接合強度を有する内燃機関タペット部材
JP3248407B2 (ja) チップ材の接合が強固な内燃機関タペット部材
JPH10310851A (ja) 高温耐摩耗性焼結合金
JPH0798964B2 (ja) 立方晶窒化ホウ素超硬合金複合焼結体
KR100462702B1 (ko) 습동부품 제조방법
JPH08134569A (ja) 耐食耐摩耗性高強度Ni基合金
KR100422092B1 (ko) 습동부품및그제조방법
JPH0641673A (ja) 超硬質合金
JPH0539511A (ja) 靭性のすぐれた焼結セラミツクス製カム部材
JP3519152B2 (ja) WC粒子分散W強化Ni基合金およびこれを用いた複合材
JPH08253835A (ja) サーメット合金
JPH11293306A (ja) 高い接合強度を有するFe系焼結合金製焼結ばめ接合体
JPH06330221A (ja) 炭化チタン基サーメット合金
JPH0860287A (ja) 耐摩耗性のすぐれたFe基焼結合金製バルブシートの製造法
JPH059668A (ja) 高強度高靭性を有するFe基焼結合金製バルブシート

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20011030

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees