JPH0772331B2 - Sintered alloy with excellent high temperature wear resistance - Google Patents

Sintered alloy with excellent high temperature wear resistance

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JPH0772331B2
JPH0772331B2 JP62263405A JP26340587A JPH0772331B2 JP H0772331 B2 JPH0772331 B2 JP H0772331B2 JP 62263405 A JP62263405 A JP 62263405A JP 26340587 A JP26340587 A JP 26340587A JP H0772331 B2 JPH0772331 B2 JP H0772331B2
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sintered alloy
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、高温における耐酸化性、耐焼付性がよく、し
たがって高温耐摩耗性がよい焼結合金に関する。本発明
の焼結合金は、高温で苛酷な条件下で摺動する摺動部材
として適する。本発明の焼結合金が用いられる代表的な
摺動部材としては、例えば熱処理炉に用いられる軸受
や、自動車の内燃機関に用いられる過給装置のウェイス
トゲートバルブの軸を支えるブッシュがある。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sintered alloy having good oxidation resistance and seizure resistance at high temperatures, and therefore good high temperature wear resistance. The sintered alloy of the present invention is suitable as a sliding member that slides under high temperature and severe conditions. Typical sliding members in which the sintered alloy of the present invention is used include, for example, bearings used in heat treatment furnaces and bushes that support shafts of waste gate valves of superchargers used in internal combustion engines of automobiles.

このウェイストゲートバルブは、過給圧が設定した圧力
を越えることを防止する部材である。即ち、このウェイ
スゲートバルブは、エンジンの回転数が低いときには閉
じているが、エンジンの回転数が高くなると開放し、こ
の開放によりタービン流入排気ガスをタービン出口にバ
イパスして、タービン出力を制御し、もって過給圧をコ
ントロールするものである。上記した排気ガスは約700
℃〜900℃にも達するかなりの高温であるため、上記し
たタービンは、劣化の度合がかなり大きく、従ってウェ
イストゲートバルブとの摺動不良が生じ易い。
The waste gate valve is a member that prevents the boost pressure from exceeding the set pressure. That is, this wastegate valve is closed when the engine speed is low, but is opened when the engine speed is high, and this opening bypasses the turbine inflow exhaust gas to the turbine outlet to control the turbine output. Therefore, it controls the supercharging pressure. The above exhaust gas is about 700
Since the temperature is as high as ℃ to 900 ℃, the turbine described above is considerably deteriorated, and thus sliding failure with the waste gate valve is likely to occur.

(従来の技術) 高温で苛酷な条件下で摺動する摺動部材は従来より、オ
ーステナイト系ニレジスト鋳鉄などから作製されてい
る。しかしながら高温で苛酷な条件下で摺動する摺動部
材では必ずしも充分ではない場合がある。
(Prior Art) Conventionally, sliding members that slide under high temperature and severe conditions are made of austenitic niresist cast iron or the like. However, a sliding member that slides under high temperature and severe conditions may not always be sufficient.

例えば、内燃機関に用いられる過給装置において使用さ
れるウェイストゲートバルブでは、一層の高温耐摩耗
性、耐焼付性が要請されている。
For example, in a waste gate valve used in a supercharger used in an internal combustion engine, further high temperature wear resistance and seizure resistance are required.

また過給装置では、最近の高性能化に伴い使用条件は更
に一層苛酷になり、そのためハウジングの材質は耐熱亀
裂性の向上を考慮してオーステナイト系のニレジスト鋳
鉄からフェライト系の耐熱鋳鉄に移行しつつある。従来
より使用されているウェイストゲートバルブブッシュで
は、フェライト系のハウジングとの間で生じる熱膨張差
に起因してウェイストゲートバルブブッシュの緩みが生
じる。
In addition, with the recent advances in performance of superchargers, the operating conditions have become even more severe.Therefore, the housing material has been changed from austenitic niresist cast iron to ferritic heat resistant cast iron in consideration of the improvement of heat crack resistance. It's starting. In a conventionally used wastegate valve bush, the wastegate valve bush is loosened due to a difference in thermal expansion between the wastegate valve bush and the ferrite-based housing.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記した従来技術を背景としてなされたもので
ある。従って本発明の目的は300℃〜900℃の高温領域に
おいて、耐摩耗性、耐酸化性、耐焼付性が良好であり、
相手材がフェライト系である場合であっても熱膨張差が
小さい焼結合金を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made against the background of the above-described conventional art. Therefore, the object of the present invention, in the high temperature range of 300 ℃ ~ 900 ℃, wear resistance, oxidation resistance, good seizure resistance,
It is to provide a sintered alloy having a small difference in thermal expansion even when the mating material is a ferritic material.

(問題点を解決するための手段) 本発明の焼結合金は、重量比においてクロム10〜18%、
モリブデン0.5〜6%、コバルト0.4〜7%、シリコン0.
04〜1.8%、炭素0.3%以下、不可避の不純物2%以下、
残部鉄の組成をもち、 マトリックスは、フェライト系又はマルテンサイト系の
ステンレス鋼粉末で形成されフェライト又はマルテンサ
イトを主体としており、該マトリックスは、コバルト系
の硬質粒子を分散して有しており、 硬質粒子は、コバルトを含むと共にモリブデン、シリコ
ン、クロムのうち二種又は二種以上からなる金属間化合
物、 及び、コバルトを含むと共にモリブデン、シリコン、ク
ロム、鉄のうち一種又は二種以上と炭素との複合炭化物 のうち少なくとも1種を備えていることを特徴とするも
のである。
(Means for Solving the Problems) The sintered alloy of the present invention contains 10 to 18% by weight of chromium,
Molybdenum 0.5 to 6%, cobalt 0.4 to 7%, silicon 0.
04-1.8%, carbon 0.3% or less, unavoidable impurities 2% or less,
With the composition of the balance iron, the matrix is mainly composed of ferrite or martensite formed of stainless steel powder of ferritic or martensitic, the matrix has cobalt-based hard particles dispersed, The hard particles include cobalt, and an intermetallic compound composed of two or more kinds of molybdenum, silicon, and chromium, and, including cobalt, one or more kinds of molybdenum, silicon, chromium, and iron, and carbon. It is characterized by comprising at least one kind of the composite carbide of.

本発明の焼結合金のマトリックスは、フェライト又はマ
ルテンサイトを主体とする。従って本発明の焼結合金は
耐熱性、耐酸化性に優れている。
The matrix of the sintered alloy of the present invention is mainly composed of ferrite or martensite. Therefore, the sintered alloy of the present invention is excellent in heat resistance and oxidation resistance.

マトリックスには硬質粒子が分散している。硬質粒子の
断面形状は一般的には丸く、その大きさは通常10〜100
μにできる。上記した硬質粒子は、金属間化合物、ある
いは複合炭化物(以下、複炭化物ともいう)で構成され
る。ここで、金属間化合物は、コバルトを含むと共にモ
リブデン、シリコン、クロムのうち二種又は二種以上か
らなる。複合炭化物は、コバルトを含むと共にモリブデ
ン、シリコン、クロム、鉄のうち一種又は二種以上と炭
素とから成る。
Hard particles are dispersed in the matrix. The cross-sectional shape of hard particles is generally round, and its size is usually 10-100.
Can be μ. The hard particles described above are composed of an intermetallic compound or a composite carbide (hereinafter, also referred to as double carbide). Here, the intermetallic compound contains cobalt and is composed of two or more of molybdenum, silicon, and chromium. The composite carbide contains cobalt and one or more of molybdenum, silicon, chromium, and iron, and carbon.

ここで代表的な金属間化合物は、Co3Mo2Siがある。この
Co3Mo2Siは、硬さがHV700〜1100であり、焼結合金の耐
摩耗性を向上させるとともに、相手材攻撃性も低い。
A typical intermetallic compound here is Co 3 Mo 2 Si. this
Co 3 Mo 2 Si has a hardness of HV 700 to 1100, which improves the wear resistance of the sintered alloy and also has a low attack on the mating material.

上記した代表的な複合炭化物は、一般にM6Cは、硬さが
一般にHV1100〜1500であり、焼結合金の耐摩耗性を向上
させる。ここでM6CのMは、コバルトを含むと共に、モ
リブデン、シリコン、クロム、鉄のうち二種又は三種以
上を意味する。
In the above-mentioned typical composite carbide, M 6 C generally has a hardness of HV1100 to 1500 and improves the wear resistance of the sintered alloy. Here, M of M 6 C includes cobalt, and means two or more of molybdenum, silicon, chromium, and iron.

上記した硬質粒子が組織中で占める面積率は、0.2〜20
%が望ましい。その理由は0.2%以下では、硬質粒子が
少なすぎて高温耐摩耗性の向上を寄与せず、又20%以上
ではコスト高、相手材攻撃性が高くなる傾向があるから
である。該面積率は更に望ましくは、0.5〜4%が良
い。
The area ratio occupied by the hard particles in the tissue is 0.2 to 20.
% Is desirable. The reason is that if it is 0.2% or less, the hard particles are too small to contribute to the improvement of high temperature wear resistance, and if it is 20% or more, the cost tends to be high and the attacking property of the mating material tends to be high. The area ratio is more preferably 0.5 to 4%.

上記した硬質粒子は、マトリックスに均一に分散してい
ることが望ましい。
It is desirable that the above hard particles are uniformly dispersed in the matrix.

本発明に係る焼結合金は、硬質粒子となるコバルト結合
粉末、黒鉛粉末(複合炭化物系の硬質粒子を意図する場
合には添加するが、金属間化合物系の硬質粒子の硬質粒
子を意図する場合には基本的には添加しない)、マトリ
ックスとなるステンレス鋼粉末を含む混合粉末で構成で
きる。以下、好ましい配合割合と共に説明する。
The sintered alloy according to the present invention is a cobalt-bonded powder that becomes hard particles, a graphite powder (added when hard particles of a composite carbide type are intended, but hard particles of hard particles of an intermetallic compound type are intended. Is basically not added to), and can be composed of a mixed powder containing a stainless steel powder serving as a matrix. Hereinafter, it will be described together with a preferable blending ratio.

(コバルト系合金粉末) コバルト系合金粉末は、相手材との間で生じやすい摺動
固着を防止する上で必要であり、2%未満では、その効
果が不十分であり相手材との間で焼付が発生する。一方
10%を越えると、耐酸化性を悪化させ、焼結合金自体の
酸化膨張が生じ、相手材との公差を失いロック状態に至
る可能性があり、従ってコバルト系合金粉末は2〜10%
が適当である。
(Cobalt-based alloy powder) Cobalt-based alloy powder is necessary to prevent sliding and sticking that tends to occur with the mating material, and if it is less than 2%, its effect is insufficient and the mating with the mating material is insufficient. Image sticking occurs. on the other hand
If it exceeds 10%, the oxidation resistance is deteriorated, the oxidative expansion of the sintered alloy itself may occur, and the tolerance with the mating material may be lost, resulting in a lock state.
Is appropriate.

黒鉛0%の場合においてはコバルト系合金粉末は例えば
Co3Mo2Siの構造を有する金属間化合物として、又黒鉛添
加の場合においてはM6C型の複炭化物を生じ、耐摩耗性
や耐焼付性の向上に寄与する。
In the case of 0% graphite, the cobalt alloy powder is, for example,
As an intermetallic compound having a structure of Co 3 Mo 2 Si, and in the case of adding graphite, M 6 C type double carbide is generated, which contributes to improvement of wear resistance and seizure resistance.

コバルト系合金粉末の組成としてはCoを基材とし、原料
費低減の為、Ni又はFeの一方又は両方にて希釈すること
も可能であるが、Ni、Feの増加とともにコバルト系合金
粉末の上述の効果が低減する為、Ni及びFeの合計量は8
%以下が望ましい。
As the composition of the cobalt-based alloy powder, Co is used as a base material, and it is possible to dilute it with one or both of Ni and Fe for the purpose of reducing the raw material cost. The total amount of Ni and Fe is 8
% Or less is desirable.

コバルト系合金粉末中のMo、Siは必須元素であり、Crは
耐摩耗性において不足する場合に添加する。Moは25%未
満、Siは2%未満では上述の効果が低減し、Mo40%、Si
10%、Cr20%を越えるとコバルト系合金粉末の硬度上昇
により、圧粉体の密度が十分に上昇せず、結果として耐
酸化性が低下するのみならず、成形の際に金型に傷をつ
け金型寿命を低下させる為、実用的でない。
Mo and Si in the cobalt alloy powder are essential elements, and Cr is added when wear resistance is insufficient. If the Mo content is less than 25% and the Si content is less than 2%, the above effects are reduced.
If it exceeds 10% or Cr20%, the hardness of the cobalt-based alloy powder will not increase, so the density of the green compact will not increase sufficiently, and as a result, not only the oxidation resistance will decrease, but also the mold will be scratched during molding. It is not practical because it shortens the life of the die.

(黒鉛粉末) 黒鉛はそれほど厳しくない使用条件下においては添加す
る必要はなく、熱的に厳しい条件下において焼結合金を
使用する場合に添加する。これによりコバルト系合金粉
末中に存在するCo、Mo、Cr等との複炭化物が形成され
る。複炭化物が形成されると、焼結合金の硬さが(黒鉛
粉末の添加なしの場合HV700〜1100)HV1100〜1500に向
上し、耐摩耗性を向上させるのみならず、複炭化物がマ
トリックス中に拡散し、マトリックスを強化させる。但
し、黒鉛添加により耐酸化性が低下するとともに一部に
残留オーステナイトを形成する為、0.3%を越えて添加
すると、かえって焼結合金の性能を低下させる。
(Graphite powder) Graphite does not need to be added under use conditions that are not so severe, and is added when a sintered alloy is used under thermally severe conditions. This forms a double carbide with Co, Mo, Cr, etc. present in the cobalt-based alloy powder. When multiple carbides are formed, the hardness of the sintered alloy is improved to HV1100 to 1500 (HV700 to 1100 without addition of graphite powder), which not only improves wear resistance, but also causes multiple carbides to form in the matrix. Diffuses and strengthens the matrix. However, since addition of graphite lowers the oxidation resistance and forms retained austenite in part, addition of more than 0.3% will rather reduce the performance of the sintered alloy.

(ステンレス鋼粉末) ステンレス鋼粉末は、重量比でクロム11〜18%、モリブ
デン0〜2%、炭素0.03%以下を含むステンレス鋼の粉
末を採用できる。クロム11%以下では耐酸化性が不十分
であり、18%を越えるとステンレス鋼粉末の硬さが高
く、圧縮性が低下する。ステンレス鋼粉末にはモリブデ
ンは必要に応じ添加される。モリブデンはマトリックス
を強化する。但しステンレス鋼粉末に含まれるモリブデ
ンが2%を越えると圧縮性が低下する。ステンレス鋼に
含まれる炭素は圧縮性確保の観点から0.03%以下が望ま
しい。代表的なステンレス鋼粉末としては、JIS−SUS41
0L粉末を用いることができる。上記したステンレス鋼の
粉末の平均粒径は50〜100μが望ましい。その理由は、
ステンレス鋼粉末の平均粒径が50μ以下であると圧粉体
をつくる際の圧縮性、成形性が低下し、一方100μ以上
であると焼結性が低下するからである。
(Stainless Steel Powder) As the stainless steel powder, a stainless steel powder containing 11 to 18% by weight of chromium, 0 to 2% of molybdenum, and 0.03% or less of carbon can be adopted. If the chromium content is less than 11%, the oxidation resistance is insufficient, and if it exceeds 18%, the hardness of the stainless steel powder is high and the compressibility is reduced. Molybdenum is optionally added to the stainless steel powder. Molybdenum strengthens the matrix. However, if the molybdenum contained in the stainless steel powder exceeds 2%, the compressibility decreases. Carbon contained in stainless steel is preferably 0.03% or less from the viewpoint of ensuring compressibility. JIS-SUS41 is a typical stainless steel powder.
0L powder can be used. The average particle size of the above-mentioned stainless steel powder is preferably 50 to 100 μm. The reason is,
This is because if the average particle size of the stainless steel powder is 50 μm or less, the compressibility and moldability when forming a green compact are reduced, and if it is 100 μm or more, the sinterability is reduced.

(マトリックス) 相手材、例えば焼結合金がウェイストゲートバールブブ
ッシュに用いられる場合には、相手材としてのハウジン
グは、従来のニレジスト系鋳鉄では熱負荷の厳しい条件
化では耐熱亀裂性が不十分であるため、近年ではフェラ
イト系耐熱鋳鋼に移行しつつある。この為、焼結合金の
マトリックスが、オーステラナイト系では、フェライト
系のハウジングとの熱膨張差により熱降伏を生じ、不具
合が発生する。例えば焼結合金がウェイストゲートバル
ブブッシュに用いられる場合には、ブッシュ、シャフト
間の圧入代を失う。そのため熱膨張差緩和の為、焼結合
金のマトリックスはフェライト系又はマルテンサイト系
を主体とする。
(Matrix) When a mating material, such as a sintered alloy, is used for the wastegate burb bush, the housing as the mating material has insufficient heat-cracking resistance in conventional Ni-resist cast iron under severe heat load conditions. Therefore, in recent years, it is shifting to ferritic heat-resistant cast steel. Therefore, if the matrix of the sintered alloy is austenite type, thermal yielding occurs due to the difference in thermal expansion from the ferrite type housing, causing a problem. For example, when a sintered alloy is used for the waste gate valve bush, the press-fitting margin between the bush and the shaft is lost. Therefore, in order to alleviate the difference in thermal expansion, the matrix of the sintered alloy is mainly composed of ferrite or martensite.

(製造方法) 本発明の焼結合金を形成するにあたっては、次の様にで
きる。上記したような合金粉末、黒鉛粉末、ステンレス
鋼粉末を混合した混合粉末を、所定の形状に圧縮形成し
て圧粉体とした後、該圧粉体を焼結する。圧縮は、金型
成形による通常の手段の他、ラバープレス等の手段を用
いることができる。成形圧力は、5〜8ton/cm2で行なう
とよい。圧粉体の密度は均一であることが望ましい。圧
粉体の密度は6.0〜6.8g/cm3がよい。
(Manufacturing Method) The sintered alloy of the present invention can be formed as follows. The mixed powder obtained by mixing the alloy powder, the graphite powder, and the stainless steel powder as described above is compressed into a predetermined shape to form a green compact, and then the green compact is sintered. For the compression, a usual means such as molding with a die, or a means such as a rubber press can be used. The molding pressure is preferably 5 to 8 ton / cm 2 . It is desirable that the green compact has a uniform density. The density of the green compact is preferably 6.0 to 6.8 g / cm 3 .

上記した密度値とする理由は以下のとおりである。即
ち、密度6.0g/cm3未満では、気孔を通しての焼結合金の
酸化が著しく進行する為、又強度が低下する。一方、6.
8g/cm3を越える成形は金型寿命低下により実用的でな
い。圧粉体の焼結は還元性雰囲気又は真空中焼結がよ
い。この理由は、これ以外の雰囲気では、雰囲気により
ステンレス鋼粉末の粒界にそって酸化が進行し強度低下
をまねく。焼結は、通常、1150〜1250℃で例えば30〜60
分間加熱して行なう。温度は1150℃未満では焼結信号が
不十分であり、1250℃を越えると、変形が大きく実用的
でない。焼結時間は30分未満では焼結信号が不十分であ
り、60分を越えても焼結進行がほとんど飽和する為、焼
結時間は30分〜60分間が良い。
The reason for setting the above density value is as follows. That is, when the density is less than 6.0 g / cm 3 , the oxidation of the sintered alloy through the pores remarkably progresses, and the strength decreases. On the other hand, 6.
Molding exceeding 8 g / cm 3 is not practical because the mold life is shortened. Sintering of the green compact is preferably performed in a reducing atmosphere or vacuum. The reason for this is that, in an atmosphere other than this, the oxidation progresses along the grain boundaries of the stainless steel powder due to the atmosphere, resulting in a decrease in strength. Sintering is usually at 1150 to 1250 ℃, for example 30 to 60
Heat for 1 minute. If the temperature is lower than 1150 ° C, the sintering signal is insufficient, and if it exceeds 1250 ° C, the deformation is large and it is not practical. If the sintering time is less than 30 minutes, the sintering signal is insufficient, and if the sintering time exceeds 60 minutes, the progress of sintering is almost saturated. Therefore, the sintering time is preferably 30 minutes to 60 minutes.

ところで本発明の焼結合金の組成は、重量比でクロム10
〜18%、モリブデン0.5〜6%、コバルト0.4〜7%、シ
リコン0.04〜1.8%、炭素0.3%以下及び不可避の不純物
2%以下、残部鉄の組成である。
By the way, the composition of the sintered alloy of the present invention has a weight ratio of chromium 10
.About.18%, molybdenum 0.5 to 6%, cobalt 0.4 to 7%, silicon 0.04 to 1.8%, carbon 0.3% or less and unavoidable impurities 2% or less, and the balance iron.

[発明の効果] 本発明の焼結合金は以上説明した様な構成である。かか
る構成の焼結合金は、高温における耐酸化性、耐焼付性
が良好である。故に高温耐摩耗性が優れている。更に、
相手材がフェライト系である場合であっても、熱膨張差
に起因する緩みの問題を改善できる。
[Effects of the Invention] The sintered alloy of the present invention has the structure as described above. The sintered alloy having such a constitution has good oxidation resistance and seizure resistance at high temperatures. Therefore, it has excellent high temperature wear resistance. Furthermore,
Even when the mating material is a ferrite material, the problem of loosening due to the difference in thermal expansion can be improved.

本発明の焼結合金では、炭素量がオーステナイト系より
も低い金属層であるフェライト系、マルテンサイト系で
マトリックスが形成されており、しかも炭素量が0.3%
と低く抑えられているため、マトリックス中の炭素量を
低く抑えるのに有利となり、従ってマトリックスの耐酸
化性確保に有利である。
In the sintered alloy of the present invention, the matrix is formed with a ferrite system, which is a metal layer having a carbon content lower than that of the austenite system, and a martensite system, and the carbon content is 0.3%.
Since it is kept low, it is advantageous for keeping the carbon amount in the matrix low, and therefore advantageous for ensuring the oxidation resistance of the matrix.

従って高温において苛酷な条件下で摺動される摺動部材
に、特には自動車の内燃機関の過給装置に用いられるウ
ェイストゲートバルブのブッシュに、本発明の焼結合金
を適用すると、著しく耐久性を増し摺動面の耐摩量も少
なくなる。
Therefore, when the sintered alloy of the present invention is applied to a sliding member that is slid under high temperature at high temperature, particularly to a bush of a wastegate valve used in a supercharger of an internal combustion engine of an automobile, the durability is remarkably improved. And the wear resistance of the sliding surface is reduced.

[試験例] (本発明品の試料の作製) ステンレス鋼粉末としてJIS−SUS410L(Fe−12%Cr)粉
末(平均粒子50〜100μm)を準備し、コバルト系合金
粉末として重量比で28%Mo−8%Cr−2%Siのコバルト
系合金粉末(平均粒径70〜100μm)を準備した。
[Test Example] (Preparation of Sample of Present Invention) JIS-SUS410L (Fe-12% Cr) powder (average particle size 50 to 100 μm) was prepared as the stainless steel powder, and the cobalt alloy powder was 28% Mo in weight ratio. -8% Cr-2% Si cobalt-based alloy powder (average particle size 70 to 100 µm) was prepared.

次に上記したステンレス鋼粉末にコバルト系合金粉末5
%、更に金型潤滑剤としてステリアン酸亜鉛を外重量で
1%添加した。そして上記した各粉末をV型混合機に30
分間混合して混合粉末を得た。そして、混合粉末を6ton
f/cm2での成形圧力で圧粉体(密度6.2g/cm3)を成形
し、該圧粉体を還元性雰囲気中(水素ガス)で1200℃で
45分間加熱して焼結を行なった。そして焼結体を機械加
工し、これを試料とした。尚試料の形状は、円筒形状で
あり、その大きさは外径が13mm、内径が8mm、全長が26m
mである。
Next, the above-mentioned stainless steel powder is mixed with cobalt-based alloy powder 5
%, And zinc stearate as a mold lubricant was added at an external weight of 1%. Then, add each of the above powders to a V-type mixer.
Mixed for minutes to obtain a mixed powder. And mixed powder 6ton
A green compact (density 6.2 g / cm 3 ) is molded with a molding pressure of f / cm 2 , and the green compact is heated in a reducing atmosphere (hydrogen gas) at 1200 ° C.
Sintering was performed by heating for 45 minutes. Then, the sintered body was machined and used as a sample. The shape of the sample is cylindrical, and its size is 13 mm in outer diameter, 8 mm in inner diameter, and 26 m in total length.
m.

同様な製造方法にて実施例2〜実施例4についても、第
1表に示す製造条件にて試料を形成した。なお、実施例
4では、実施例1で用いたコバルト系合金粉末を用い
た。
Samples were formed under the manufacturing conditions shown in Table 1 for Examples 2 to 4 by the same manufacturing method. In addition, in Example 4, the cobalt-based alloy powder used in Example 1 was used.

(本発明の試料の試験) 上記したような実施例1〜実施例4にかかる試料の高温
における試験は下記の(1)〜(7)の条件下で行な
い、円筒形状の試料の内径寸法収縮量と、焼付状態、締
結状態を測定することにより行なった。
(Test of Samples of the Present Invention) Tests of the samples according to Examples 1 to 4 as described above at high temperature are performed under the following conditions (1) to (7), and the inner diameter dimension shrinkage of the cylindrical sample is performed. The measurement was performed by measuring the amount, the baking state, and the fastening state.

(1)第1図に示す過給装置を模した高温摺動試験機に
て試験した。試料1をハウジング2に圧入代40〜60μm
にて圧入した。なお試料1の孔に挿入されたシャフト材
3はJIS SUS304鋼材である(試料1との公差隙間20〜4
5μm)。
(1) Tests were carried out on a high temperature sliding tester simulating the supercharger shown in FIG. Sample 1 press-fitted into housing 2 40-60 μm
Pressed in. The shaft material 3 inserted in the hole of the sample 1 is JIS SUS304 steel material (tolerance gap 20 to 4 with the sample 1).
5 μm).

(2)シャフト材3の揺動角度は±20゜である。(2) The swing angle of the shaft material 3 is ± 20 °.

(3)シャフト材3の揺動速度は30回/分である。(3) The rocking speed of the shaft member 3 is 30 times / minute.

(4)試験温度800℃(ヒータ4で加熱して、熱電対5
にて測定) (5)ハウジング2はフェライト系耐熱鋳鋼(Fe−7Cr
−3Si−1.3C)から作製されている。
(4) Test temperature 800 ℃ (heated by heater 4 and thermocouple 5
(Measurement with) (5) Housing 2 is made of ferritic heat-resistant cast steel (Fe-7Cr
-3Si-1.3C).

(6)試験時間は100時間である。(6) The test time is 100 hours.

(本発明品の試料の試験結果) 実施例1〜実施例4にかかる試験結果を、第2表に示
す。実施例1〜実施例4にかかる試料内径寸法収縮量は
13〜25μ程度であった。これは耐酸化性がよいためであ
る。
(Test Results of Samples of the Present Invention) Table 2 shows the test results of Examples 1 to 4. The sample inner diameter dimension shrinkage amount according to Examples 1 to 4 is
It was about 13 to 25 μ. This is because the oxidation resistance is good.

第2表に示すように実施例1〜実施例4にかかる試料と
相手材たるシャフト材3との焼付傷もほとんど無かっ
た。又、ハウジング2と試料1との間の締結状態にも緩
みは生じなかった。実施例1〜実施例4にかかる試料1
とハウジング2との間の熱膨張差が少ないためである。
As shown in Table 2, there were almost no seizure scratches between the samples according to Examples 1 to 4 and the shaft material 3 as the mating material. Also, no looseness occurred in the fastening state between the housing 2 and the sample 1. Sample 1 according to Examples 1 to 4
This is because the difference in thermal expansion between the housing and the housing 2 is small.

(比較例) 比較例1〜比較例5についても試料を形成した。比較例
1〜比較例5の試料の製造条件は第1表に示されてい
る。なお、比較例5の試料は、溶製材からなるJIS SUS
410Lの鋼材で形成した。
(Comparative Example) Samples were formed also in Comparative Examples 1 to 5. The manufacturing conditions of the samples of Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 1. The sample of Comparative Example 5 is JIS SUS made of ingot material.
It was made of 410L steel.

比較例の試料の試験は、本発明品の試料と同様な条件で
行なった。比較例の試料の試験結果を、 第2表に示す。収縮量は、比較例1では20μ、比較例2
では10μであったが、比較例3では48μ、比較例4では
27μと大きかった。
The sample of the comparative example was tested under the same conditions as the sample of the present invention. The test results of the sample of the comparative example, It is shown in Table 2. The contraction amount is 20μ in Comparative Example 1 and Comparative Example 2
However, in Comparative Example 3, 48 μ and in Comparative Example 4,
It was as large as 27μ.

また、比較例5の試料ではシャフト材3との間で焼付を
生じてしまった。又比較例3、4ではハウジング2と試
料1との間で緩みが生じた。
In addition, in the sample of Comparative Example 5, seizure occurred with the shaft material 3. Further, in Comparative Examples 3 and 4, looseness occurred between the housing 2 and the sample 1.

製造の際に配合されたコバルト系合金粉末は、コバルト
系の硬質粒子となるものであるが、第1表から理解でき
る用に比較例1のコバルト系合金粉末はCoを含むもの
の、Mo、Si、CrのうちMoしか含まず、また複合炭素物形
成の要素となる黒鉛も配合されておらず、耐摩耗性、耐
焼付性は充分でなく、本発明合金の対象に含まれない。
比較例2は第2表に示す様にMoが0.3%と低くすぎ、耐
摩耗性、耐焼付性は充分でなく、本発明合金の対象に含
まれない。比較例3は第2表に示す様にCoが9.3%と多
すぎると共にCも0.5%と多すぎ、本発明合金の対象に
含まれない。比較例4は第1表から理解できる様に焼結
合金のマトリックスとなるステンレス鋼粉末がオーステ
ナイト系であり、本発明合金の対象に含まれない。
The cobalt-based alloy powder compounded at the time of production is hard particles of cobalt-based, but as can be understood from Table 1, the cobalt-based alloy powder of Comparative Example 1 contains Co, but Mo, Si , Cr, only Mo is not contained, and graphite, which is an element for forming a composite carbon material, is not mixed, so that the wear resistance and seizure resistance are not sufficient, and thus the alloy of the present invention is not included.
In Comparative Example 2, Mo is too low as 0.3% as shown in Table 2, wear resistance and seizure resistance are not sufficient, and it is not included in the alloy of the present invention. In Comparative Example 3, as shown in Table 2, Co is too large at 9.3% and C is too large at 0.5%, so that it is not included in the alloy of the present invention. In Comparative Example 4, as can be understood from Table 1, the stainless steel powder forming the matrix of the sintered alloy is austenitic and is not included in the alloy of the present invention.

以上の様に本発明品は比較例と比べて極めて安定な高温
耐酸化性、耐焼付性を示し、結果として高温耐摩耗性に
優れている。
As described above, the product of the present invention exhibits extremely stable high-temperature oxidation resistance and seizure resistance as compared with the comparative example, and as a result, is excellent in high-temperature wear resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は試験状態を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a test state.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】重量比においてクロム10〜18%、モリブデ
ン0.5〜6%、コバルト0.4〜7%、シリコン0.04〜1.8
%、炭素0.3%以下、不可避の不順物2%以下、残部鉄
は組成をもち、 マトリックスは、フェライト系又はマルテンサイト系の
ステンレス鋼粉末で形成されフェライト又はマルテンサ
イトを主体としており、該マトリックスは、コバルト系
の硬質粒子を分散して有しており、 該硬質粒子は、 コバルトを含むと共にモリブデン、シリコン、クロムの
うち二種又は二種以上からなる金属間化合物、及び、 コバルトを含むと共にモリブデン、シリコン、クロム、
鉄のうち一種又は二種以上と炭素との複合炭化物 のうち少なくとも1種を備えていることを特徴とする高
温耐摩耗性に優れた焼結合金。
1. By weight ratio, chromium 10 to 18%, molybdenum 0.5 to 6%, cobalt 0.4 to 7%, silicon 0.04 to 1.8.
%, Carbon 0.3% or less, unavoidable irregularity 2% or less, the balance iron has a composition, and the matrix is formed of ferritic or martensitic stainless steel powder and is mainly composed of ferrite or martensite. , And has cobalt-based hard particles dispersed therein, the hard particles containing cobalt and an intermetallic compound of two or more of molybdenum, silicon and chromium, and molybdenum and cobalt. , Silicon, chrome,
A sintered alloy having excellent high-temperature wear resistance, comprising at least one kind of a composite carbide of carbon and one or more kinds of iron.
【請求項2】金属間化合物はCo3Mo2Siである特許請求の
範囲第1項記載の高温耐摩耗性に優れた焼結合金。
2. A sintered alloy having excellent high-temperature wear resistance according to claim 1, wherein the intermetallic compound is Co 3 Mo 2 Si.
【請求項3】複合炭化物はM6C(Mはコバルトを含むと
共にモリブデン、シリコン、クロム、鉄のうち二種又そ
れ以上である)特許請求の範囲第1項記載の高温耐摩耗
性に優れた焼結合金。
3. The composite carbide is excellent in high-temperature wear resistance according to claim 1, wherein the composite carbide is M 6 C (M contains cobalt and is two or more of molybdenum, silicon, chromium and iron). Sintered alloy.
【請求項4】マトリックスはフェライト系またはマルテ
ンサイト系のステンレス鋼粉末を焼結して構成されてお
り、該ステンレス鋼粉末の組成は、重量%でクロム11〜
18%、モリブデン2%以下、炭素0.03%以下である特許
請求の範囲第1項記載の高温耐摩耗性に優れた焼結合
金。
4. The matrix is formed by sintering ferritic or martensitic stainless steel powder, and the composition of the stainless steel powder is chromium 11 to 11% by weight.
The sintered alloy having excellent high-temperature wear resistance according to claim 1, which has 18%, molybdenum 2% or less, and carbon 0.03% or less.
【請求項5】自動車の過給装置に用いられるウェイスト
ゲートバルブのブッシュに使用される特許請求の範囲第
1項記載の高温耐摩耗性に優れた焼結合金。
5. A sintered alloy having excellent high-temperature wear resistance according to claim 1, which is used for a bush of a waste gate valve used in a supercharger of an automobile.
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