JPH10176511A - 肉盛りバルブシートおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 点火プラグに近いバルブシート部分の耐摩耗
性をより一層向上させると共に点火プラグに近くないバ
ルブシート部分の材料欠陥を防止して歩留りが良くした
がって生産性のよいバルブシートとする。 【解決手段】 エンジン点火プラグＰに最も近い部分を
中心に円周角θ_１，θ_２で３０°の範囲以上９０°の範
囲以下の部分に平均粒径の大きい硬質析出物が分散した
組織領域１Ｈを有する肉盛りバルブシート１Ｓとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン用バルブ
シート（弁座）として好適に利用される肉盛りを施した
バルブシートおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような肉盛りを施したバルブ
シートとしては、銅合金粉末をアルミニウム鋳造合金製
のシリンダーヘッドのバルブシート部に肉盛りして形成
した肉盛りバルブシートがある（例えば、特開平８−３
５０２７号，特開昭６２−１５００１４号など）。

【０００３】また、肉盛りによることなく工業的に汎用
されているバルブシートとしては、鉄基焼結合金製のバ
ルブシートリングをシリンダーヘッドのバルブシート部
に圧入して形成した圧入バルブシートがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のバルブシートにおいては、シート円周方向に沿った材
料の組織が均一であったため、円周方向のどの部位にお
いても耐摩耗性が同等であったことから、実際のエンジ
ンを用いたバルブフェースとバルブシートの摩耗評価試
験では、シート円周上で最も高温になるエンジン点火プ
ラグに近い部分が、他の部分に比べて大きく摩耗する傾
向が見られた。

【０００５】特に、同一の合金粉末でレーザ肉盛りした
バルブシートにおいて耐摩耗性をより一層向上させるこ
とを狙って硬質析出物を大きく析出させた場合には、レ
ーザ肉盛り層が脆くなり、材料欠陥を発生しやすくなる
ため、点火プラグに遠い部分において必要とされる点火
プラグに近い部分の摩耗性向上との相反する特性を如実
にバランスさせることができるかという技術課題があっ
た。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、上記した従来の技術課題を解
決するためになされたものであって、エンジンのシリン
ダーヘッドのバルブシートにおける耐摩耗性を大幅に向
上させると共に、材料欠陥の発生が少ない生産性の高い
エンジン用肉盛りバルブシートを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
アルミニウム鋳造合金からなるシリンダーヘッドのバル
ブシート部に銅合金粉末等の肉盛り合金粉末をレーザ肉
盛りする一連の実験とエンジン実機摩耗評価試験を鋭意
行うことにより、特定部分における優れた耐摩耗性と材
料欠陥の発生しにくい生産性の高いバルブシートを得る
試みを重ねたところ、円周方向に沿って硬質析出物の平
均粒径が異なる組織を有する肉盛りバルブシートとする
のが好ましいことを見いだした。

【０００８】すなわち、本発明に係わる肉盛りバルブシ
ートは、請求項１に記載しているように、円周方向に沿
って硬質析出物の平均粒径が異なる組織を有するものと
したことを特徴としている。

【０００９】そして、本発明に係わる肉盛りバルブシー
トの実施態様においては、請求項２に記載しているよう
に、エンジン点火プラグに近い部分に平均粒径の大きい
硬質析出物が分散した組織を有するものとすることがで
きる。

【００１０】同じく、本発明に係わる肉盛りバルブシー
トの実施態様においては、請求項３に記載しているよう
に、エンジン点火プラグに最も近い部分を中心に円周角
で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分に平均粒径
の大きい硬質析出物が分散した組織を有するものとする
ことができる。

【００１１】同じく、本発明に係わる肉盛りバルブシー
トの実施態様においては、請求項４に記載しているよう
に、シリンダーヘッドがアルミニウム鋳造合金からなり
かつシリンダーヘッドのバルブシート肉盛り部が銅合金
からなっているものとすることができる。

【００１２】同じく、本発明に係わる肉盛りバルブシー
トの実施態様においては、請求項５に記載しているよう
に、平均粒径の大きい硬質析出物の平均粒径が５０μｍ
以上１００μｍ以下である組織をエンジン点火プラグに
最も近い円周部分に有し、エンジン点火プラグに最も近
い部分を中心に円周角で３０°の範囲以上９０°の範囲
以下の部分以外の部分の組織は硬質析出物の平均粒径が
１０μｍ以上３０μｍ以下であるものとすることができ
る。

【００１３】本発明に係わる肉盛りバルブシートの製造
方法は、請求項６に記載しているように、円周方向に沿
って硬質析出物の平均粒径が異なる組織に肉盛りするよ
うにしたことを特徴としている。

【００１４】そして、本発明に係わる肉盛りバルブシー
トの製造方法の実施態様においては、請求項７に記載し
ているように、エンジン点火プラグに近い部分に平均粒
径の大きい硬質析出物が分散した組織に肉盛りするよう
になすことができる。

【００１５】同じく、本発明に係わる肉盛りバルブシー
トの製造方法の実施態様においては、請求項８に記載し
ているように、エンジン点火プラグに最も近い部分を中
心に円周角で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分
に平均粒径の大きい硬質析出物が分散した組織に肉盛り
するようになすことができる。

【００１６】同じく、本発明に係わる肉盛りバルブシー
トの製造方法の実施態様においては、請求項９に記載し
ているように、アルミニウム鋳造合金からなるシリンダ
ーヘッドのバルブシート部に銅合金粉末を肉盛りするよ
うになすことができる。

【００１７】同じく、本発明に係わる肉盛りバルブシー
トの製造方法の実施態様においては、請求項１０に記載
しているように、肉盛りに際してレーザビーム，プラズ
マアークなどの局所的加熱源を用いるようになすことが
できる。

【００１８】同じく、本発明に係わる肉盛りバルブシー
トの製造方法の実施態様においては、請求項１１に記載
しているように、銅合金粉末として、重量％で、Ａｌ：
１．０〜５．０％、元素周期律表第Ｖａ族元素のＶ，Ｎ
ｂ，Ｔａのうち１種または２種以上：０．１〜５．０
％、Ｓｉ：１．０〜５．０％を少なくとも含み、その他
Ｃｏ：１０．０〜１５．０％、Ｆｅ：１．０〜８．０
％、Ｎｉ：１０．０〜１５．０％、Ｍｎ：０．５〜５．
０％等を適宜に含み、残部がＣｕを基本組成とする粉末
を用いて肉盛りするようになすことができる。

【００１９】

【発明の作用】本発明に係わる肉盛りバルブシートで
は、円周方向に沿って硬質析出物の平均粒径が異なる組
織を有するものとしているので、例えば、耐摩耗性に優
れていることがより一層要求される部位では平均粒径の
大きい硬質析出物が析出しているものにすると共に耐摩
耗性が前記部位程要求されず材料欠陥がより一層少ない
ことが要求される部位では平均粒径がそれより小さい硬
質析出物が析出しているものとすることによって、耐摩
耗性向上の特性と材料欠陥が生じがたい特性をバランス
良く満足するバルブシートとなる。

【００２０】そして、請求項２に記載しているように、
エンジン点火プラグに近い部分に平均粒径の大きい硬質
析出物が分散した組織を有するものとすることによっ
て、耐摩耗性により一層優れていることが要求されるエ
ンジン点火プラグに近い部分においてその耐摩耗性がよ
り一層向上したバルブシートとなる。

【００２１】そしてまた、請求項３に記載しているよう
に、エンジン点火プラグに最も近い部分を中心に円周角
で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分に平均粒径
の大きい硬質析出物が分散した組織を有するものとする
ことによって、エンジン点火プラグに最も近い部分を中
心に円周角で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分
で耐摩耗性がより一層向上したバルブシートとなる。

【００２２】さらに、請求項４に記載しているように、
シリンダーヘッドがアルミニウム鋳造合金からなりかつ
シリンダーヘッドのバルブシート肉盛り部が銅合金から
なるものとすることによって、シリンダーヘッド部の軽
量化、ひいてはエンジンの軽量化がなされると共に、耐
摩耗性に劣るアルミニウム合金製シリンダーヘッド部へ
の銅合金の肉盛りによってバルブシートの耐摩耗性がよ
り一層向上したものとなる。

【００２３】さらにまた、請求項５に記載しているよう
に、平均粒径の大きい硬質析出物の平均粒径が５０μｍ
以上１００μｍ以下である組織をエンジン点火プラグに
最も近い円周部分に有し、エンジン点火プラグに最も近
い部分を中心に円周角で３０°の範囲以上９０°の範囲
以下の部分以外の部分の組織は硬質析出物の平均粒径が
１０μｍ以上３０μｍ以下であるものとすることによっ
て、耐摩耗性に優れていることがより一層要求される点
火プラグに近い部分において耐摩耗性がより一層向上し
たバルブシートになると共に、エンジン点火プラグに最
も近い部分を中心に円周角で３０°の範囲以上９０°の
範囲以下の部分以外の部分においては材料欠陥の発生が
少なく歩留りが良いことから生産性の向上に寄与しうる
バルブシートとなる。

【００２４】本発明に係わる肉盛りバルブシートの製造
方法では、円周方向に沿って硬質析出物の平均粒径が異
なる組織に肉盛りするようにしたから、例えば、耐摩耗
性に優れていることがより一層要求される部位では平均
粒径の大きい硬質析出物が析出しているものにすると共
に耐摩耗性が前記部位程要求されず材料欠陥がより一層
少ないことが要求される部位では平均粒径がそれより小
さい硬質析出物が析出しているものとすることによっ
て、耐摩耗性向上の特性と材料欠陥が生じがたい特性を
バランス良く満足するバルブシートが製造されることと
なる。

【００２５】そして、請求項７に記載しているように、
エンジン点火プラグに近い部分に平均粒径の大きい硬質
析出物が分散した組織に肉盛りするようになすことによ
って、耐摩耗性により一層優れていることが要求される
エンジン点火プラグに近い部分においてその耐摩耗性が
より一層向上したバルブシートが製造されることとな
る。

【００２６】そしてまた、請求項８に記載しているよう
に、エンジン点火プラグに最も近い部分を中心に円周角
で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分に平均粒径
の大きい硬質析出物が分散した組織に肉盛りするように
なすことによって、エンジン点火プラグを中心に円周角
で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分で耐摩耗性
がより一層向上したバルブシートが製造されることとな
る。

【００２７】さらに、請求項９に記載しているように、
アルミニウム鋳造合金からなるシリンダーヘッドのバル
ブシート部に銅合金粉末を肉盛りするようになすことに
よって、比重の小さいアルミニウムを素材とすることに
よるエンジンの軽量化がなされると共に、耐摩耗性に劣
るアルミニウム合金製シリンダーヘッド部への銅合金粉
末の肉盛りによって耐摩耗性により一層優れたバルブシ
ートが製造されることとなる。

【００２８】さらにまた、請求項１０に記載しているよ
うに、肉盛りに際してレーザビーム，プラズマアークな
どの局所的加熱源を用いるようになすことによって、熱
影響部を小さくした局所的な急速加熱がなされると共に
急速加熱後の自己冷却がなされることによって、硬質析
出物が適量に析出したバルブシートが製造されることと
なる。

【００２９】さらにまた、請求項１１に記載しているよ
うに、銅合金粉末として、重量％で、Ａｌ：１．０〜
５．０％、元素周期律表第Ｖａ族元素のＶ，Ｎｂ，Ｔａ
のうち１種または２種以上：０．１〜５．０％、Ｓｉ：
１．０〜５．０％を少なくとも含み、その他Ｃｏ：１
０．０〜１５．０％、Ｆｅ：１．０〜８．０％、Ｎｉ：
１０．０〜１５．０％、Ｍｎ：０．５〜５．０％等を適
宜に含み、残部がＣｕを基本組成とする粉末を用いて肉
盛りすることによって、肉盛り部に硬質析出物が析出し
た耐摩耗性に優れた肉盛りバルブシートが製造されるこ
ととなる。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係わる肉盛りバルブシートによ
れば、円周方向に沿って硬質析出物の平均粒径が異なる
組織を有するものとしているので、例えば、耐摩耗性に
優れていることがより一層要求される部位では平均粒径
の大きい硬質析出物が析出しているものにすると共に耐
摩耗性が前記部位程要求されず材料欠陥がより一層少な
いことが要求される部位では平均粒径がそれより小さい
硬質析出物が析出しているものとすることによって、耐
摩耗性向上の特性と材料欠陥が生じがたい特性をバラン
ス良く満足するバルブシートにすることが可能であると
いう著しく優れた効果がもたらされる。

【００３１】そして、請求項２に記載しているように、
エンジン点火プラグに近い部分に平均粒径の大きい硬質
析出物が分散した組織を有するものとすることによっ
て、耐摩耗性により一層優れていることが要求されるエ
ンジン点火プラグに近い部分においてその耐摩耗性をよ
り一層向上させたバルブシートとすることが可能である
という著しく優れた効果がもたらされる。

【００３２】そしてまた、請求項３に記載しているよう
に、エンジン点火プラグに最も近い部分を中心に円周角
で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分に平均粒径
の大きい硬質析出物が分散した組織を有するものとする
ことによって、エンジン点火プラグに最も近い部分を中
心に円周角で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分
で耐摩耗性がより一層向上したバルブシートとすること
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００３３】さらに、請求項４に記載しているように、
シリンダーヘッドがアルミニウム鋳造合金からなりかつ
シリンダーヘッドのバルブシート肉盛り部が銅合金から
なるものとすることによって、シリンダーヘッド部の軽
量化、ひいてはエンジンの軽量化が可能であると共に、
耐摩耗性に劣るアルミニウム合金製シリンダーヘッド部
への銅合金の肉盛りによってバルブシートの耐摩耗性を
より一層向上したものとすることが可能であるという著
しく優れた効果がもたらされる。

【００３４】さらにまた、請求項５に記載しているよう
に、平均粒径の大きい硬質析出物の平均粒径が５０μｍ
以上１００μｍ以下である組織をエンジン点火プラグに
最も近い円周部分に有し、エンジン点火プラグに最も近
い部分を中心に円周角で３０°の範囲以上９０°の範囲
以下の部分以外の部分の組織は硬質析出物の平均粒径が
１０μｍ以上３０μｍ以下であるものとすることによっ
て、耐摩耗性に優れていることがより一層要求される点
火プラグに近い部分において耐摩耗性がより一層向上し
たバルブシートにすることが可能であると共に、エンジ
ン点火プラグに最も近い部分を中心に円周角で３０°の
範囲以上９０°の範囲以下の部分以外の部分においては
材料欠陥の発生が少なく歩留りが良いことから生産性の
向上に寄与しうるバルブシートにすることが可能である
という著しく優れた効果がもたらされる。

【００３５】本発明に係わる肉盛りバルブシートの製造
方法では、円周方向に沿って硬質析出物の平均粒径が異
なる組織に肉盛りするようにしたから、例えば、耐摩耗
性に優れていることがより一層要求される部位では平均
粒径の大きい硬質析出物が析出しているものにすると共
に耐摩耗性が前記部位程要求されず材料欠陥がより一層
少ないことが要求される部位では平均粒径がそれより小
さい硬質析出物が析出しているものとすることによっ
て、耐摩耗性向上の特性と材料欠陥が生じがたい特性を
バランス良く満足するバルブシートを製造することが可
能であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００３６】そして、請求項７に記載しているように、
エンジン点火プラグに近い部分に平均粒径の大きい硬質
析出物が分散した組織に肉盛りするようになすことによ
って、耐摩耗性により一層優れていることが要求される
エンジン点火プラグに近い部分においてその耐摩耗性が
より一層向上したバルブシートを製造することが可能で
あるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００３７】そしてまた、請求項８に記載しているよう
に、エンジン点火プラグに最も近い部分を中心に円周角
で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分に平均粒径
の大きい硬質析出物が分散した組織に肉盛りするように
なすことによって、エンジン点火プラグを中心に円周角
で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分で耐摩耗性
がより一層向上したバルブシートを製造することが可能
であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００３８】さらに、請求項９に記載しているように、
アルミニウム鋳造合金からなるシリンダーヘッドのバル
ブシート部に銅合金粉末を肉盛りするようになすことに
よって、比重の小さいアルミニウムを素材とすることに
よるエンジンの軽量化が可能であると共に、耐摩耗性に
劣るアルミニウム合金製シリンダーヘッド部への銅合金
粉末の肉盛りによって耐摩耗性により一層優れたバルブ
シートを製造することが可能であるという著しく優れた
効果がもたらされる。

【００３９】さらにまた、請求項１０に記載しているよ
うに、肉盛りに際してレーザビーム，プラズマアークな
どの局所的加熱源を用いるようになすことによって、熱
影響部を小さくした局所的な急速加熱が可能であると共
に急速加熱後の自己冷却が可能となることによって、硬
質析出物が適量に析出したバルブシートを製造すること
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００４０】さらにまた、請求項１１に記載しているよ
うに、銅合金粉末として、重量％で、Ａｌ：１．０〜
５．０％、元素周期律表第Ｖａ族元素のＶ，Ｎｂ，Ｔａ
のうち１種または２種以上：０．１〜５．０％、Ｓｉ：
１．０〜５．０％を少なくとも含み、その他Ｃｏ：１
０．０〜１５．０％、Ｆｅ：１．０〜８．０％、Ｎｉ：
１０．０〜１５．０％、Ｍｎ：０．５〜５．０％等を適
宜に含み、残部がＣｕを基本組成とする粉末を用いて肉
盛りすることによって、肉盛り部に硬質析出物が析出し
た耐摩耗性に優れた肉盛りバルブシートを製造すること
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００４１】

【実施例】この実施例においては、最大出力５ｋＷの炭
酸ガスレーザを用い、アルミニウム系鋳造合金であるＪ
ＩＳ ＡＣ２Ａ材よりなる図１に示すアルミニウム合金
製シリンダーヘッド１のシリンダーヘッドポート部１Ｐ
にある吸気側バルブシート部１Ａおよび排気側バルブシ
ート部１Ｅのうち、排気側バルブシート部１Ｅに合金肉
盛りを施してバルブシート１Ｓを形成した場合を示す
が、この実施例には限定されない。そして、この実施例
において、肉盛り合金粉末としては、特開平８−３５０
２７号公報に記載の下記成分系組成を有する銅合金粉末
を用いた。

【００４２】銅合金粉末組成（ｗｔ％）：Ｃｕ−１２．
５％Ｃｏ−６．４％Ｆｅ−１２．７％Ｎｉ−１．９％Ｖ
−２．２％Ｎｂ−１．２％Ｍｎ 本発明の実施例において、アルミニウム合金製シリンダ
ーヘッドのバルブシート部への合金肉盛りは、上記した
ように、バルブシート温度が高くなる排気側バルブシー
ト部１Ｅにのみ適用したが、この際の具体的なレーザ肉
盛り方法としては、表１に示す硬質粒子（硬質相）を小
さく析出させる条件で肉盛り層を形成させてゆき、図１
に示すように点火プラグＰの付近の必要な領域で同じく
表１に示す硬質粒子（硬質相）を大きく析出させる条件
に切り替えて排気側バルブシート部１Ｅに肉盛り層を形
成させた。

【００４３】

【表１】

【００４４】そして、硬質粒子を小さく析出させる条件
と、硬質粒子を大きく析出させる条件とにおいて切り替
えのタイミングと時間を調整することにより、表３に示
すように、硬質粒子が大きく析出した断面組織を有する
領域（図１において円周角θ_１，θ_２の領域）や硬質粒
子の大きさ（平均粒径）の異なる種々の排気側バルブシ
ート部１Ｅを作製した。

【００４５】このうち、エンジンの摩耗評価試験用とし
ては、各実施例および比較例において１つの条件により
１つの気筒のフロント側とリヤ側の２ケの排気側バルブ
シート部１Ｅに形成し、また、肉盛りの生産性を見るた
めの実験用としては、１台のシリンダーヘッドの排気側
（実験に用いたエンジンが直列ＤＯＨＣ４気筒エンジン
であるので２×４＝）８ケ所の排気側バルブシート部１
Ｅに形成した。

【００４６】そして、直列４気筒ＤＯＨＣ型エンジンシ
リンダーヘッドの吸気，排気バルブシート部の加工を行
った凹部合計１６箇所に３ｍｍ以上の厚さで肉盛りを施
した。

【００４７】そして、ここで得られたシリンダーヘッド
粗材に機械加工を行って所定の寸法，表面粗さに仕上げ
ることによってバルブシート１Ｓに形成した。ここで、
レーザ肉盛りの生産性を見るため同一材料をシリンダー
ヘッド１台の８箇所に肉盛りしたバルブシート部につい
て、加工面をカラーチェックすることにより、引け巣，
ポア，マイクロクラックなどといった肉盛り層の材料欠
陥の有無を調べた。各材料において欠陥を発生したシー
ト部の個数を表３にまとめて示す。

【００４８】続いて、材料欠陥の存在しない各実施例お
よび比較例のバルブシート部を形成したシリンダーヘッ
ドを用いて実機エンジン試験を実施した。なお、１台の
シリンダーヘッドには４仕様の排気側バルブシート部し
か組み込めないために、実施例１〜４、実施例５〜比較
例８および比較例９〜比較例１１の仕様を有する３台の
シリンダーヘッドを作製した。また、比較例１２と１３
については、肉盛り層の欠陥発生率が高すぎるため摩耗
試験に供試できるシリンダーヘッドを作製することがで
きなかった。そして、作製した３台のシリンダーヘッド
をエンジンに載せて、下記表２の同一条件で３回のエン
ジン実機摩耗試験を実施した。

【００４９】

【表２】

【００５０】エンジン試験終了後のバルブシート部の点
火プラグ最近接部（表３では「プラグ部」として表す）
とその反対側の部分（表３では「反プラグ部」と表す）
の摩耗深さを測定した。なお、相手のバルブフェース部
の摩耗には外観上顕著な違いが見られなかったので摩耗
量の測定を省いた。

【００５１】これらの測定結果をシート部欠陥発生率の
実験結果とともにまとめて表３に示す。

【００５２】

【表３】

【００５３】これらの実験結果から、本発明の実施例１
〜７においては、実施例６と７のみバルブシート部に欠
陥を発生したもののその個数は１個と少なく、エンジン
実機試験後の点火プラグ近傍のバルブシート部の摩耗量
はいずれも小さく抑えることができたという良好なる結
果が得られた。また、バルブシート部の摩擦摺動面の外
観もほぼ平滑であり、シール性を阻害するような摩耗痕
や欠落ピットも見られなかった。

【００５４】一方、大きな硬質相析出組織を全く形成さ
せていない（すなわち、析出範囲θ_１，θ_２が０°であ
る）比較例８においては、点火プラグ近傍のバルブシー
ト部の耐摩耗性が不十分であるため、バルブシート部全
体の摩耗が著しく大きくなっていた。

【００５５】また、大きな硬質相析出組織の領域が点火
プラグ最近接部の１５°の範囲しか存在しない比較例９
においては、比較例８よりも点火プラグ近傍のバルブシ
ート部の耐摩耗性が改善されてはいるものの、それでも
まだ反プラグ側の摩耗量よりもかなり大きく摩耗してい
るものとなっていた。

【００５６】さらに、大きな硬質相析出組織の領域が点
火プラグ最近接部の２５°の範囲しか存在しない比較例
１０においても、比較例９と同様の摩耗状況にあった。

【００５７】したがって、この結果から、実施例１に示
されるように、大きな硬質相析出組織の領域が点火プラ
グ最近接部の３０°以上必要なことが分かった。

【００５８】他方、比較例１１では、平均粒径で１００
μｍを超える大きな硬質相析出組織の領域が点火プラグ
最近接部の９０°を超えて存在しているため、バルブシ
ート部の耐摩耗性は良好であるものの、肉盛り時の欠陥
発生率が３０％と高く、生産性は著しく悪化してしまう
ものとなっていた。

【００５９】また、比較例１２では、比較例１１以上に
大きな硬質相を広範囲に析出させたために、欠陥発生率
はさらに悪化したことから、エンジン試験に供試できる
シリンダーヘッドを作製することができなかった。

【００６０】さらにまた、比較例１３については、大き
な硬質相を析出する条件で全周肉盛りしたため、健全な
肉盛り層を形成させることはできなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例によるシリンダーヘッドのシ
リンダーポート部を示す平面説明図である。

【符号の説明】

１ シリンダーヘッド １Ｐ シリンダーヘッドポート部 １Ａ 吸気側バルブシート部 １Ｅ 排気側バルブシート部 １Ｓ 肉盛りバルブシート １Ｈ 平均粒径の大きい硬い析出物が分散した組織領域 Ｐ エンジン点火プラグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 9/06 Ｃ２２Ｃ 9/06 Ｆ０１Ｌ 3/24 Ｆ０１Ｌ 3/24 Ｅ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円周方向に沿って硬質析出物の平均粒径
   が異なる組織を有することを特徴とする肉盛りバルブシ
   ート。
2. 【請求項２】 エンジン点火プラグに近い部分に平均粒
   径の大きい硬質析出物が分散した組織を有する請求項１
   に記載の肉盛りバルブシート。
3. 【請求項３】 エンジン点火プラグに最も近い部分を中
   心に円周角で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分
   に平均粒径の大きい硬質析出物が分散した組織を有する
   請求項１または２に記載の肉盛りバルブシート。
4. 【請求項４】 シリンダーヘッドがアルミニウム鋳造合
   金からなりかつシリンダーヘッドのバルブシート肉盛り
   部が銅合金からなる請求項１ないし３のいずれかに記載
   の肉盛りバルブシート。
5. 【請求項５】 平均粒径の大きい硬質析出物の平均粒径
   が５０μｍ以上１００μｍ以下である組織をエンジン点
   火プラグに最も近い円周部分に有し、エンジン点火プラ
   グに最も近い部分を中心に円周角で３０°の範囲以上９
   ０°の範囲以下の部分以外の部分の組織は硬質析出物の
   平均粒径が１０μｍ以上３０μｍ以下である請求項３に
   記載の肉盛りバルブシート。
6. 【請求項６】 円周方向に沿って硬質析出物の平均粒径
   が異なる組織に肉盛りすることを特徴とする肉盛りバル
   ブシートの製造方法。
7. 【請求項７】 エンジン点火プラグに近い部分に平均粒
   径の大きい硬質析出物が分散した組織に肉盛りする請求
   項６に記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
8. 【請求項８】 エンジン点火プラグに最も近い部分を中
   心に円周角で３０°の範囲以上９０°の範囲以下の部分
   に平均粒径の大きい硬質析出物が分散した組織に肉盛り
   する請求項６または７に記載の肉盛りバルブシートの製
   造方法。
9. 【請求項９】 アルミニウム鋳造合金からなるシリンダ
   ーヘッドのバルブシート部に銅合金粉末を肉盛りする請
   求項６ないし８のいずれかに記載の肉盛りバルブシート
   の製造方法。
10. 【請求項１０】 肉盛りに際してレーザビーム，プラズ
    マアークなどの局所的加熱源を用いる請求項６ないし９
    のいずれかに記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
11. 【請求項１１】 銅合金粉末として、重量％で、Ａｌ：
    １．０〜５．０％、元素周期律表第Ｖａ族元素のＶ，Ｎ
    ｂ，Ｔａのうち１種または２種以上：０．１〜５．０
    ％、Ｓｉ：１．０〜５．０％を少なくとも含み、その他
    Ｃｏ：１０．０〜１５．０％、Ｆｅ：１．０〜８．０
    ％、Ｎｉ：１０．０〜１５．０％、Ｍｎ：０．５〜５．
    ０％を適宜に含み、残部がＣｕを基本組成とする粉末を
    用いて肉盛りする請求項９に記載の肉盛りバルブシート
    の製造方法。