JPH108924A - 大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法 - Google Patents
大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法Info
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- JPH108924A JPH108924A JP17980396A JP17980396A JPH108924A JP H108924 A JPH108924 A JP H108924A JP 17980396 A JP17980396 A JP 17980396A JP 17980396 A JP17980396 A JP 17980396A JP H108924 A JPH108924 A JP H108924A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合部に大きなばりが発生することなく、ま
た接合部の寸法精度が高く、その修正に手間と費用がか
かることがなく、さらに接合部において少なくとも母材
と同等またはそれ以上の高温強度を有するＮｉ基耐熱合
金により作製した傘部と耐熱鋼により作製した軸部とを
接合した大型ディーゼルエンジン用バルブ１の製造方法
を提供すること。 【解決手段】 Ｎｉ基耐熱合金により作製した傘部２と
耐熱鋼により作製した軸部３との間にろう材のＮｉ系ア
モルファス合金の薄板４を挟み、このＮｉ系アモルファ
ス合金の薄板およびその付近を加熱して接合すること。
た接合部の寸法精度が高く、その修正に手間と費用がか
かることがなく、さらに接合部において少なくとも母材
と同等またはそれ以上の高温強度を有するＮｉ基耐熱合
金により作製した傘部と耐熱鋼により作製した軸部とを
接合した大型ディーゼルエンジン用バルブ１の製造方法
を提供すること。 【解決手段】 Ｎｉ基耐熱合金により作製した傘部２と
耐熱鋼により作製した軸部３との間にろう材のＮｉ系ア
モルファス合金の薄板４を挟み、このＮｉ系アモルファ
ス合金の薄板およびその付近を加熱して接合すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸径が４０ｍｍ以
上の大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法に関す
る。
上の大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、軸径が４０ｍｍ以上の船舶、発電
などに使用する大型ディーゼルエンジン用バルブとして
は、ナイモニック８０Ａ（Ｎｉｍｏｎｉｃ ８０Ａ）と
して知られているＮｉ基超耐熱合金から一体成形したも
の、ＪＩＳのＳＮＣＲＷ、ＳＵＨ３などの耐熱鋼製バル
ブの傘部のバルブシートに当接する部分にステライト合
金を肉盛したもの、耐熱鋼製バルブの傘表にＩｎｃｏｎ
ｅｌ ６２５を溶射したもの、耐熱鋼製バルブの傘表な
どにナイモニック８０ＡをＨＩＰ接合法により接合した
複合バルブなどが知られていた。しかし、これらのバル
ブのうち、ナイモニック８０Ａから一体成形したもの
は、耐腐食性、耐摩耗性、強度特性において他のものよ
り優れており、必要なバルブ寿命期間内に補修を行う必
要が殆どないが、材料費が割高になるという欠点があっ
た。
などに使用する大型ディーゼルエンジン用バルブとして
は、ナイモニック８０Ａ（Ｎｉｍｏｎｉｃ ８０Ａ）と
して知られているＮｉ基超耐熱合金から一体成形したも
の、ＪＩＳのＳＮＣＲＷ、ＳＵＨ３などの耐熱鋼製バル
ブの傘部のバルブシートに当接する部分にステライト合
金を肉盛したもの、耐熱鋼製バルブの傘表にＩｎｃｏｎ
ｅｌ ６２５を溶射したもの、耐熱鋼製バルブの傘表な
どにナイモニック８０ＡをＨＩＰ接合法により接合した
複合バルブなどが知られていた。しかし、これらのバル
ブのうち、ナイモニック８０Ａから一体成形したもの
は、耐腐食性、耐摩耗性、強度特性において他のものよ
り優れており、必要なバルブ寿命期間内に補修を行う必
要が殆どないが、材料費が割高になるという欠点があっ
た。
【０００３】そこで、材料費を安くするため、高温に晒
される傘部だけをナイモニック８０Ａで作製し、軸部を
安価な耐熱鋼で作製し、両者を摩擦圧接して製造する大
型エンジン用バルブの製造方法が本出願人によって提案
されている（特開平５─２６９５８３号公報参照）。し
かしながら、この摩擦圧接法により接合して製造する方
法は、接合部に大きなばりが発生して材料の歩留りが悪
くなり、またこのばり取りに手間と費用がかかり、更に
寸法精度が悪くなるため、その修正に手間と費用がかか
るなどの欠点があった。
される傘部だけをナイモニック８０Ａで作製し、軸部を
安価な耐熱鋼で作製し、両者を摩擦圧接して製造する大
型エンジン用バルブの製造方法が本出願人によって提案
されている（特開平５─２６９５８３号公報参照）。し
かしながら、この摩擦圧接法により接合して製造する方
法は、接合部に大きなばりが発生して材料の歩留りが悪
くなり、またこのばり取りに手間と費用がかかり、更に
寸法精度が悪くなるため、その修正に手間と費用がかか
るなどの欠点があった。
【０００４】また、自動車のエンジン用バルブの製造方
法として、Ｔｉ─Ａｌ系合金により作製した軸部および
傘部の軸部の端部と耐熱鋼により作製した軸端部材とを
Ｎｉ系ろう材を用いてろう付け接合して製造する方法が
提案されている（特開平５─２０２７０６号公報参
照）。しかし、この方法は、自動車のエンジン用バル
ブ、すなわち小型のバルブを製造する方法であって、大
型ディーゼルエンジン用バルブを製造する方法ではない
し、またＴｉ─Ａｌ系合金により作製した軸部および傘
部の軸部の端部に耐熱鋼により作製した軸端部材を接合
するバルブの製造方法であって、Ｎｉ基耐熱合金により
作製した傘部と耐熱鋼により作製した軸部とを接合する
ものの製造方法ではない。
法として、Ｔｉ─Ａｌ系合金により作製した軸部および
傘部の軸部の端部と耐熱鋼により作製した軸端部材とを
Ｎｉ系ろう材を用いてろう付け接合して製造する方法が
提案されている（特開平５─２０２７０６号公報参
照）。しかし、この方法は、自動車のエンジン用バル
ブ、すなわち小型のバルブを製造する方法であって、大
型ディーゼルエンジン用バルブを製造する方法ではない
し、またＴｉ─Ａｌ系合金により作製した軸部および傘
部の軸部の端部に耐熱鋼により作製した軸端部材を接合
するバルブの製造方法であって、Ｎｉ基耐熱合金により
作製した傘部と耐熱鋼により作製した軸部とを接合する
ものの製造方法ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、接合部に大
きなばりが発生することなく、また接合部の寸法精度が
高く、その修正に手間と費用がかかることがなく、さら
に接合部において少なくとも母材と同等またはそれ以上
の高温強度を有する、Ｎｉ基耐熱合金により作製した傘
部と耐熱鋼により作製した軸部とを接合した大型ディー
ゼルエンジン用バルブの製造方法を提供することを目的
としている。
きなばりが発生することなく、また接合部の寸法精度が
高く、その修正に手間と費用がかかることがなく、さら
に接合部において少なくとも母材と同等またはそれ以上
の高温強度を有する、Ｎｉ基耐熱合金により作製した傘
部と耐熱鋼により作製した軸部とを接合した大型ディー
ゼルエンジン用バルブの製造方法を提供することを目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方
法においては、Ｎｉ基耐熱合金により作製した傘部と耐
熱鋼により作製した軸部との間にろう材のＮｉ系アモル
ファス合金の薄板を挟み、このＮｉ系アモルファス合金
の薄板およびその付近を加熱して接合することである。
め、本発明の大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方
法においては、Ｎｉ基耐熱合金により作製した傘部と耐
熱鋼により作製した軸部との間にろう材のＮｉ系アモル
ファス合金の薄板を挟み、このＮｉ系アモルファス合金
の薄板およびその付近を加熱して接合することである。
【０００７】また、上記目的を達成するため、本発明の
大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法において
は、Ｎｉ基耐熱合金としてＣ：０．２％以下、Ｃｒ：１
８〜３０％、Ａｌ：０．５〜２．５％、Ｔｉ：１．０〜
３．０％を必須成分として含むものを用い、また耐熱鋼
としてＣ：０．５％以下およびＣｒ：１０〜３０％を必
須成分とし含むものを用いることである。
大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法において
は、Ｎｉ基耐熱合金としてＣ：０．２％以下、Ｃｒ：１
８〜３０％、Ａｌ：０．５〜２．５％、Ｔｉ：１．０〜
３．０％を必須成分として含むものを用い、また耐熱鋼
としてＣ：０．５％以下およびＣｒ：１０〜３０％を必
須成分とし含むものを用いることである。
【０００８】本発明の大型ディーゼルエンジン用バルブ
の製造方法の傘部に用いるＮｉ基耐熱合金は、Ｃ：０．
２０％以下、Ｃｒ：１８〜３０％、Ａｌ：０．５〜２．
５％、Ｔｉ：１．０〜３．０％を含み、残部が実質的に
Ｎｉからなるもの、これにＣｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ
の少なくとも１種を添加したものなどで、Ｎｉｍｏｎｉ
ｃ８０Ａなどである。また、軸部に用いる耐熱鋼は、
Ｃ：０．５％以下、Ｃｒ：１０〜３０％を必須成分とし
て含むもの、これにＭｏ、Ｎｉ、Ｗの少なくとも１種を
添加したものなどで、ＳＮＣＲＷ、ＳＵＨ３などであ
る。
の製造方法の傘部に用いるＮｉ基耐熱合金は、Ｃ：０．
２０％以下、Ｃｒ：１８〜３０％、Ａｌ：０．５〜２．
５％、Ｔｉ：１．０〜３．０％を含み、残部が実質的に
Ｎｉからなるもの、これにＣｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ
の少なくとも１種を添加したものなどで、Ｎｉｍｏｎｉ
ｃ８０Ａなどである。また、軸部に用いる耐熱鋼は、
Ｃ：０．５％以下、Ｃｒ：１０〜３０％を必須成分とし
て含むもの、これにＭｏ、Ｎｉ、Ｗの少なくとも１種を
添加したものなどで、ＳＮＣＲＷ、ＳＵＨ３などであ
る。
【０００９】また、本発明の大型ディーゼルエンジン用
バルブの製造方法に用いるろう材のＮｉ系アモルファス
合金は、ＮｉーＳｉーＢ系（Ｓｉ：４〜５重量％、Ｂ：
２〜４重量％、残部Ｎｉ）、ＮｉーＰ系（Ｐ：約１０
％：残部Ｎｉ）、ＮｉーＣｒーＢ系などである。また、
本発明の大型ディーゼルエンジン用バルブは、これに限
定されるわけではないが、軸径が４０ｍｍ以上、長さ５
００ｍｍ以上で、傘部の直径が１２０ｍｍ以上のもので
ある。また軸部は通常の棒状のものでもよいし、冷却を
よくするため、軸部の内部を冷却材が循環するようにし
たもの、軸部の内部にＮａなどの冷却材を封入したもの
などでもよい。
バルブの製造方法に用いるろう材のＮｉ系アモルファス
合金は、ＮｉーＳｉーＢ系（Ｓｉ：４〜５重量％、Ｂ：
２〜４重量％、残部Ｎｉ）、ＮｉーＰ系（Ｐ：約１０
％：残部Ｎｉ）、ＮｉーＣｒーＢ系などである。また、
本発明の大型ディーゼルエンジン用バルブは、これに限
定されるわけではないが、軸径が４０ｍｍ以上、長さ５
００ｍｍ以上で、傘部の直径が１２０ｍｍ以上のもので
ある。また軸部は通常の棒状のものでもよいし、冷却を
よくするため、軸部の内部を冷却材が循環するようにし
たもの、軸部の内部にＮａなどの冷却材を封入したもの
などでもよい。
【００１０】また、本発明の大型ディーゼルエンジン用
バルブの製造方法における傘部と軸部との間にろう材の
Ｎｉ系アモルファス合金の薄板を入れて挟む押圧力は
０．０５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上が適当である。好ましくは
０．１〜０．５ｋｇｆ／ｍｍ2である。またろう材のＮ
ｉ系アモルファス合金の薄板およびその付近を加熱する
温度は、ろう材のＮｉ系アモルファス合金の融点より５
０〜１５０℃高い温度である。好ましくはろう材のＮｉ
系アモルファス合金の融点より８０〜１２０℃高い温度
である。さらに、傘部は、Ｎｉ基耐熱合金のブロック素
材を成形し、一旦溶体化温度に加熱した後、その温度を
下げ、例えば８５０〜１１００℃というその再結晶温度
以下の温度で１０〜７５％の加工率でホットコールド加
工して製造すると、安定した強化組織になり、高温硬さ
およびクリープ破断強度も向上して好適である。
バルブの製造方法における傘部と軸部との間にろう材の
Ｎｉ系アモルファス合金の薄板を入れて挟む押圧力は
０．０５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上が適当である。好ましくは
０．１〜０．５ｋｇｆ／ｍｍ2である。またろう材のＮ
ｉ系アモルファス合金の薄板およびその付近を加熱する
温度は、ろう材のＮｉ系アモルファス合金の融点より５
０〜１５０℃高い温度である。好ましくはろう材のＮｉ
系アモルファス合金の融点より８０〜１２０℃高い温度
である。さらに、傘部は、Ｎｉ基耐熱合金のブロック素
材を成形し、一旦溶体化温度に加熱した後、その温度を
下げ、例えば８５０〜１１００℃というその再結晶温度
以下の温度で１０〜７５％の加工率でホットコールド加
工して製造すると、安定した強化組織になり、高温硬さ
およびクリープ破断強度も向上して好適である。
【００１１】本発明の大型ディーゼルエンジン用バルブ
の製造方法において、ろう材を用いて接合するのは、傘
部と軸部の押圧力が小さくても接合することができるの
で、ばりの発生がなく、接合精度が高いからである。ま
たＮｉ系合金としてアモルファス合金を用いるのは、融
点が低いからである。融点が低いと、高温に加熱する必
要がないため、ろう材中の元素と傘部または軸部中の元
素とが化合して脆い金属間化合物を作ることがなく、ま
た傘部および軸部の結晶粒を粗大化しないからである。
すなわち、ろう材の融点が高いと、高温に加熱する必要
があるため、ろう材の元素と傘部または軸部中の元素と
が脆い金属間化合物を作るとともに、接合部の結晶粒を
粗大化して接合部を脆くするからである。
の製造方法において、ろう材を用いて接合するのは、傘
部と軸部の押圧力が小さくても接合することができるの
で、ばりの発生がなく、接合精度が高いからである。ま
たＮｉ系合金としてアモルファス合金を用いるのは、融
点が低いからである。融点が低いと、高温に加熱する必
要がないため、ろう材中の元素と傘部または軸部中の元
素とが化合して脆い金属間化合物を作ることがなく、ま
た傘部および軸部の結晶粒を粗大化しないからである。
すなわち、ろう材の融点が高いと、高温に加熱する必要
があるため、ろう材の元素と傘部または軸部中の元素と
が脆い金属間化合物を作るとともに、接合部の結晶粒を
粗大化して接合部を脆くするからである。
【００１２】次に、請求項２において、Ｎｉ基耐熱合金
および耐熱鋼の成分組成を限定した理由を説明する。 Ｎｉ基耐熱合金において Ｃ：０．２％以下 Ｃは、結晶粒の微細化および粒界の強化に寄与する成分
で、その含有量が多過ぎると、熱間加工性が損なわれる
とともに、常温および高温下における靱延性が低下する
ので、その含有量を０．２％以下にした。好ましくは、
０．１０％以下である。
および耐熱鋼の成分組成を限定した理由を説明する。 Ｎｉ基耐熱合金において Ｃ：０．２％以下 Ｃは、結晶粒の微細化および粒界の強化に寄与する成分
で、その含有量が多過ぎると、熱間加工性が損なわれる
とともに、常温および高温下における靱延性が低下する
ので、その含有量を０．２％以下にした。好ましくは、
０．１０％以下である。
【００１３】Ｃｒ：１８〜３０％ Ｃｒは、耐酸化性、耐食性の向上に寄与する成分で、そ
の含有量が少ないと、酸化および腐食による減耗が多く
なり、また多過ぎると、熱間加工性が損なわれるととも
に、組織的に不安定になるため、高温下における使用中
に脆化し易くなるので、その含有量を１８〜３０％にし
た。好ましくは、１９〜２２％である。 Ａｌ：０．５〜２．５％ Ａｌは、ＴｉとともにＮｉとの金属間化合物による析出
強化に寄与する成分であり、その含有量が０．５％未満
の場合にはＴｉとの金属間化合物が不安定となり、強度
および靱性の低下を招き易くなり、また２．５％より多
くなると、熱間加工性が損なわれるので、その含有量を
０．５〜２．５％にした。好ましくは、１．５〜２．０
％である。
の含有量が少ないと、酸化および腐食による減耗が多く
なり、また多過ぎると、熱間加工性が損なわれるととも
に、組織的に不安定になるため、高温下における使用中
に脆化し易くなるので、その含有量を１８〜３０％にし
た。好ましくは、１９〜２２％である。 Ａｌ：０．５〜２．５％ Ａｌは、ＴｉとともにＮｉとの金属間化合物による析出
強化に寄与する成分であり、その含有量が０．５％未満
の場合にはＴｉとの金属間化合物が不安定となり、強度
および靱性の低下を招き易くなり、また２．５％より多
くなると、熱間加工性が損なわれるので、その含有量を
０．５〜２．５％にした。好ましくは、１．５〜２．０
％である。
【００１４】Ｔｉ：１．０〜３．０％ Ｔｉは、ＡｌとともにＮｉとの金属間化合物による析出
強化に寄与する成分であり、その含有量が１．０％未満
の場合にはＡｌとの金属間化合物が不安定となり、強度
および靱性の低下を招き易くなり、また３．０％より多
くなると、熱間加工性が損なわれるので、その含有量を
１．０〜３．０％にした。好ましくは、１．５〜２．０
％である。
強化に寄与する成分であり、その含有量が１．０％未満
の場合にはＡｌとの金属間化合物が不安定となり、強度
および靱性の低下を招き易くなり、また３．０％より多
くなると、熱間加工性が損なわれるので、その含有量を
１．０〜３．０％にした。好ましくは、１．５〜２．０
％である。
【００１５】Ｃｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ Ｃｏは、必要に応じて含有させる成分で、固溶によって
基地を強化するとともに、Ａｌ、ＴｉおよびＮｉとの金
属間化合物の固溶温度を高めることにより高温下におけ
る強度を増大させるものであるが、多過ぎると、高温強
度を低下させ、コストを高くするので、その含有量を２
２％以下にする。好ましくは、２０％以下である。Ｎｂ
は、必要に応じて含有させる成分で、その一部が基地強
化にも寄与するものであるが、Ａｌ、Ｔｉと同様にＮｉ
との金属間化合物を生成し、その析出によって強化する
ものである。その含有量が７％より多くなると、低融点
化合物が増加して熱間加工性が低下し、また常温から高
温にかけての靱延性が低下するので、その含有量を７％
以下にする。好ましくは、５％以下である。
基地を強化するとともに、Ａｌ、ＴｉおよびＮｉとの金
属間化合物の固溶温度を高めることにより高温下におけ
る強度を増大させるものであるが、多過ぎると、高温強
度を低下させ、コストを高くするので、その含有量を２
２％以下にする。好ましくは、２０％以下である。Ｎｂ
は、必要に応じて含有させる成分で、その一部が基地強
化にも寄与するものであるが、Ａｌ、Ｔｉと同様にＮｉ
との金属間化合物を生成し、その析出によって強化する
ものである。その含有量が７％より多くなると、低融点
化合物が増加して熱間加工性が低下し、また常温から高
温にかけての靱延性が低下するので、その含有量を７％
以下にする。好ましくは、５％以下である。
【００１６】ＷおよびＭｏは、必要に応じて含有させる
成分で、基地に固溶して強度を向上するものであるが、
多過ぎると、熱間加工性が損なわれ、靱延性も低下する
ので、その含有量を、それぞれ７％以下にする。好まし
くは、それぞれ５％以下である。Ｆｅは、熱間加工性を
向上する成分であるが、多過ぎると高温下における強度
の低下を速めるので、その含有量を２０％以下にする。
好ましくは、１８％以下である。
成分で、基地に固溶して強度を向上するものであるが、
多過ぎると、熱間加工性が損なわれ、靱延性も低下する
ので、その含有量を、それぞれ７％以下にする。好まし
くは、それぞれ５％以下である。Ｆｅは、熱間加工性を
向上する成分であるが、多過ぎると高温下における強度
の低下を速めるので、その含有量を２０％以下にする。
好ましくは、１８％以下である。
【００１７】耐熱鋼において Ｃ：０．５％以下 Ｃは、結晶粒の微細化および粒界の強化に寄与する成分
で、その含有量が多過ぎると、熱間加工性が損なわれる
とともに、常温および高温下における靱延性が低下する
ので、その含有量を０．５％以下にした。好ましくは、
０．３％以下である。 Ｃｒ：１０〜３０％ Ｃｒは、耐酸化性、耐食性の向上に寄与する成分で、そ
の含有量が少ないと、酸化および腐食による減耗が多く
なり、また多過ぎると、組織的に不安定となり熱間加工
性が損なわれ、靱延性が低下するので、その含有量を１
０〜３０％にした。好ましくは、オーステナイト系耐熱
鋼では１９〜２２％であり、マルテンサイト系耐熱鋼で
は１１〜１３％である。
で、その含有量が多過ぎると、熱間加工性が損なわれる
とともに、常温および高温下における靱延性が低下する
ので、その含有量を０．５％以下にした。好ましくは、
０．３％以下である。 Ｃｒ：１０〜３０％ Ｃｒは、耐酸化性、耐食性の向上に寄与する成分で、そ
の含有量が少ないと、酸化および腐食による減耗が多く
なり、また多過ぎると、組織的に不安定となり熱間加工
性が損なわれ、靱延性が低下するので、その含有量を１
０〜３０％にした。好ましくは、オーステナイト系耐熱
鋼では１９〜２２％であり、マルテンサイト系耐熱鋼で
は１１〜１３％である。
【００１８】Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｎｂ ＷおよびＭｏは、必要に応じて含有させる成分で、基地
に固溶して強度を向上するものであるが、多過ぎると、
熱間加工性が損なわれ、靱延性も低下するので、その含
有量を、それぞれ３％以下にする。好ましくは、それぞ
れ２％以下である。Niは、必要に応じて含有させる成分
で、オーステナイト系耐熱鋼では組織を安定さることに
より高温強度を向上させ、またマルテンサイト系耐熱鋼
では焼入れ性の向上による強度および靱性を向上する。
オーステナイト系耐熱鋼では、オーステナイト組織を安
定化するためには８％以上含有させる必要があるが、１
８％より多くするとコストが高くなるので、その含有量
を８〜１８％とする。マルテンサイト系耐熱鋼では、２
％より多く含有されると、軟化が早く生じてくるので、
その含有を２％以下にする。
に固溶して強度を向上するものであるが、多過ぎると、
熱間加工性が損なわれ、靱延性も低下するので、その含
有量を、それぞれ３％以下にする。好ましくは、それぞ
れ２％以下である。Niは、必要に応じて含有させる成分
で、オーステナイト系耐熱鋼では組織を安定さることに
より高温強度を向上させ、またマルテンサイト系耐熱鋼
では焼入れ性の向上による強度および靱性を向上する。
オーステナイト系耐熱鋼では、オーステナイト組織を安
定化するためには８％以上含有させる必要があるが、１
８％より多くするとコストが高くなるので、その含有量
を８〜１８％とする。マルテンサイト系耐熱鋼では、２
％より多く含有されると、軟化が早く生じてくるので、
その含有を２％以下にする。
【００１９】Ｎｂは、必要に応じて含有させる成分で、
基地強化および一部は炭化物となって分散して基地の強
化に寄与するが、その含有量が２％より多くなると、靱
延性が低下し始めるので、その含有量を２％以下にす
る。好ましくは、１．５％以下である。
基地強化および一部は炭化物となって分散して基地の強
化に寄与するが、その含有量が２％より多くなると、靱
延性が低下し始めるので、その含有量を２％以下にす
る。好ましくは、１．５％以下である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の製造方法で製造した船舶用の大型
ディーゼルエンジン用バルブ１であり、ろう材およびろ
う材付近の母材を加熱したことにより、ろう材は拡散し
て母材と一体になっている。図２は、本発明の船舶用の
大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法を説明する
ためのものである。このバルブ１は、Ｎｉ基耐熱合金に
より作製した傘部２と耐熱鋼により作製した軸部３との
間にＮｉ系アモルファス合金の薄板のろう材の４を挟
み、周囲に高周波誘導加熱用のコイル６を配置した状態
を示している。この傘部の直径は１３０ｍｍ、軸部の直
径は５０ｍｍ、全長は５００ｍｍである。
る。図１は、本発明の製造方法で製造した船舶用の大型
ディーゼルエンジン用バルブ１であり、ろう材およびろ
う材付近の母材を加熱したことにより、ろう材は拡散し
て母材と一体になっている。図２は、本発明の船舶用の
大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法を説明する
ためのものである。このバルブ１は、Ｎｉ基耐熱合金に
より作製した傘部２と耐熱鋼により作製した軸部３との
間にＮｉ系アモルファス合金の薄板のろう材の４を挟
み、周囲に高周波誘導加熱用のコイル６を配置した状態
を示している。この傘部の直径は１３０ｍｍ、軸部の直
径は５０ｍｍ、全長は５００ｍｍである。
【００２１】実施例１ 傘部２は、表１の材料No.1の成分組成を有するＮｉ基耐
熱合金の素材ブロクを型鍛造した後、機械加工をして製
造したものである。また、軸部３は、表１の材料No.4の
成分組成を有する耐熱鋼の圧延棒材を機械加工して製造
した。さらに、ろう材４は、Ｓｉ：４．３重量％、Ｂ：
２．８重量％、残部Ｎｉからなるアモルファス合金の薄
板を直径５０ｍｍの円盤に成形したものである。
熱合金の素材ブロクを型鍛造した後、機械加工をして製
造したものである。また、軸部３は、表１の材料No.4の
成分組成を有する耐熱鋼の圧延棒材を機械加工して製造
した。さらに、ろう材４は、Ｓｉ：４．３重量％、Ｂ：
２．８重量％、残部Ｎｉからなるアモルファス合金の薄
板を直径５０ｍｍの円盤に成形したものである。
【００２２】これらを図２に示したように配置し、接合
面での圧力が０．３ｋｇｆ／ｍｍ2になるよう両者を加
圧し、高周波誘導加熱によりＮｉ系アモルファス合金の
薄板およびその付近を１１００℃に１分間加熱してろう
付溶接を行って図１に示したような大型ディーゼルエン
ジン用バルブ１を製造した。このバルブの接合部５に
は、ばりが発生されておらず、また中心軸のずれによる
接合部５に段差が発生することもなかった。また、この
バルブの接合部５が中央になるように表層部および中心
部から切り出して引張試験用のテストピースを作製し、
このテストピースを用いて引張試験をしたところ、いず
れも接合部５では切断されず、傘部２のＮｉ基耐熱合金
が切断された。さらに、接合部付近を顕微鏡で観察した
ところ、アモルファス合金は拡散して消失し、結晶粒も
ほとんど粗大化していなかった。
面での圧力が０．３ｋｇｆ／ｍｍ2になるよう両者を加
圧し、高周波誘導加熱によりＮｉ系アモルファス合金の
薄板およびその付近を１１００℃に１分間加熱してろう
付溶接を行って図１に示したような大型ディーゼルエン
ジン用バルブ１を製造した。このバルブの接合部５に
は、ばりが発生されておらず、また中心軸のずれによる
接合部５に段差が発生することもなかった。また、この
バルブの接合部５が中央になるように表層部および中心
部から切り出して引張試験用のテストピースを作製し、
このテストピースを用いて引張試験をしたところ、いず
れも接合部５では切断されず、傘部２のＮｉ基耐熱合金
が切断された。さらに、接合部付近を顕微鏡で観察した
ところ、アモルファス合金は拡散して消失し、結晶粒も
ほとんど粗大化していなかった。
【００２３】
【表１】
【００２４】実施例２ 傘部２は、表１の材料No.2の成分組成を有するＮｉ基耐
熱合金の素材ブロクを型鍛造した後、機械加工をして製
造し、一旦１２００℃に加熱した後、９５０℃で４５％
の加工率でホットコールド加工して製造したものであ
る。また、軸部３は、表１の材料No.5の成分組成を有す
る耐熱鋼の圧延棒材を機械加工して製造した。さらに、
ろう材４は、実施例１に用いたものと同じものである。
熱合金の素材ブロクを型鍛造した後、機械加工をして製
造し、一旦１２００℃に加熱した後、９５０℃で４５％
の加工率でホットコールド加工して製造したものであ
る。また、軸部３は、表１の材料No.5の成分組成を有す
る耐熱鋼の圧延棒材を機械加工して製造した。さらに、
ろう材４は、実施例１に用いたものと同じものである。
【００２５】これらを図２に示したように配置し、接合
面での圧力が０．３５ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように加圧
し、高周波誘導加熱によりＮｉ系アモルファス合金の薄
板およびその付近を１１１０℃に２分間加熱してろう付
溶接を行って図１に示したような大型ディーゼルエンジ
ン用バルブ１を製造した。このバルブの接合面５には、
ばりが発生されておらず、また中心軸のずれによる接合
部５に段差が発生することもなかった。また、このバル
ブの接合部５が中央になるように表層部および中心部か
ら切り出して引張試験用のテストピースを作製し、この
テストピースを用いて引張試験をしたところ、いずれも
接合部５では切断されず、傘部のＮｉ基耐熱合金が切断
された。
面での圧力が０．３５ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように加圧
し、高周波誘導加熱によりＮｉ系アモルファス合金の薄
板およびその付近を１１１０℃に２分間加熱してろう付
溶接を行って図１に示したような大型ディーゼルエンジ
ン用バルブ１を製造した。このバルブの接合面５には、
ばりが発生されておらず、また中心軸のずれによる接合
部５に段差が発生することもなかった。また、このバル
ブの接合部５が中央になるように表層部および中心部か
ら切り出して引張試験用のテストピースを作製し、この
テストピースを用いて引張試験をしたところ、いずれも
接合部５では切断されず、傘部のＮｉ基耐熱合金が切断
された。
【００２６】実施例３ 傘部２は、表１の材料No.3の成分組成を有するＮｉ基耐
熱合金の素材ブロクを型鍛造した後、機械加工をして製
造し、一旦１２００℃に加熱した後、９５０℃で４５％
の加工率でホットコールド加工して製造したものであ
る。また、軸部３は、表１の材料No.6の成分組成を有す
る耐熱鋼の鍛造棒材を機械加工して製造した。また、ろ
う材４は、実施例１に用いたものと同じものである。
熱合金の素材ブロクを型鍛造した後、機械加工をして製
造し、一旦１２００℃に加熱した後、９５０℃で４５％
の加工率でホットコールド加工して製造したものであ
る。また、軸部３は、表１の材料No.6の成分組成を有す
る耐熱鋼の鍛造棒材を機械加工して製造した。また、ろ
う材４は、実施例１に用いたものと同じものである。
【００２７】これらを図２に示したように配置し、接合
面での圧力が０．３ｋｇｆ／ｍｍ2になるように加圧
し、高周波誘導加熱によりＮｉ系アモルファス合金の薄
板およびその付近を１１００℃に０．５分間加熱してろ
う付溶接を行って図１に示したような大型ディーゼルエ
ンジン用バルブを製造した。このバルブの接合部５に
は、ばりが発生されておらず、また中心軸のずれによる
接合部５に段差が発生することもなかった。また、この
バルブの接合部５が中央になるように表層部および中心
部から切り出して引張試験用のテストピースを作製し、
このテストピースを用いて引張試験をしたところ、いず
れも接合部５では切断されず、傘部のＮｉ基耐熱合金が
切断された。
面での圧力が０．３ｋｇｆ／ｍｍ2になるように加圧
し、高周波誘導加熱によりＮｉ系アモルファス合金の薄
板およびその付近を１１００℃に０．５分間加熱してろ
う付溶接を行って図１に示したような大型ディーゼルエ
ンジン用バルブを製造した。このバルブの接合部５に
は、ばりが発生されておらず、また中心軸のずれによる
接合部５に段差が発生することもなかった。また、この
バルブの接合部５が中央になるように表層部および中心
部から切り出して引張試験用のテストピースを作製し、
このテストピースを用いて引張試験をしたところ、いず
れも接合部５では切断されず、傘部のＮｉ基耐熱合金が
切断された。
【００２８】以上のことから、本発明の大型ディーゼル
エンジン用バルブの製造方法は、接合部の強度に問題が
なく、また接合部にばりが発生することもなく、さらに
接合精度も非常によいことが分かる。
エンジン用バルブの製造方法は、接合部の強度に問題が
なく、また接合部にばりが発生することもなく、さらに
接合精度も非常によいことが分かる。
【００２９】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ことなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更を
加え得ることはもちろんである。
ことなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更を
加え得ることはもちろんである。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、上記構成にしたことにより次
のような優れた効果を奏する。 （１）上記成分組成にしたことにより、接合部にばりが
発生することがなく、ばりを取るための手間および経費
が必要でなくなった。 （２）また、接合精度が非常に高くなり、修正のための
手間および経費が必要でなくなった。 （３）接合温度が低いので、ろう材の元素と傘部または
軸部中の元素とが脆い金属間化合物を作ることがあり、
また傘部および軸部の結晶粒を粗大化し、傘部および軸
部が脆くなることがない。
のような優れた効果を奏する。 （１）上記成分組成にしたことにより、接合部にばりが
発生することがなく、ばりを取るための手間および経費
が必要でなくなった。 （２）また、接合精度が非常に高くなり、修正のための
手間および経費が必要でなくなった。 （３）接合温度が低いので、ろう材の元素と傘部または
軸部中の元素とが脆い金属間化合物を作ることがあり、
また傘部および軸部の結晶粒を粗大化し、傘部および軸
部が脆くなることがない。
【図１】本発明の製造方法で製造した船舶用の大型ディ
ーゼルエンジン用バルブの正面図である。
ーゼルエンジン用バルブの正面図である。
【図２】本発明の船舶用の大型ディーゼルエンジン用バ
ルブの製造方法を説明するための図である。
ルブの製造方法を説明するための図である。
１ 大型ディーゼルエンジン用バルブ ２ 傘部 ３ 軸部 ４ ろう材のアモルファス合金の薄板 ５ 接合部 ６ 高周波誘導加熱用のコイル
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｎｉ基耐熱合金により作製した傘部
（２）と耐熱鋼により作製した軸部（３）との間にろう
材のＮｉ系アモルファス合金の薄板（４）を挟み、この
Ｎｉ系アモルファス合金の薄板およびその付近を加熱し
て接合することを特徴とする大型ディーゼルエンジン用
バルブの製造方法。 - 【請求項２】 重量％で（以下、同じ）、Ｃ：０．２％
以下、Ｃｒ：１８〜３０％、Ａｌ：０．５〜２．５％、
Ｔｉ：１．０〜３．０％を必須成分として含むＮｉ基耐
熱合金により作製した傘部（２）とＣ：０．５％以下お
よびＣｒ：１０〜３０％を必須成分として含む耐熱鋼に
より作製した軸部（３）との間にろう材のＮｉ系アモル
ファス合金の薄板（４）を挟み、このＮｉ系アモルファ
ス合金の薄板およびその付近を加熱して接合することを
特徴とする大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17980396A JPH108924A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17980396A JPH108924A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108924A true JPH108924A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=16072174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17980396A Pending JPH108924A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 大型ディーゼルエンジン用バルブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108924A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007296546A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ろう付け方法 |
| WO2013080828A1 (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | 三菱重工業株式会社 | 接合部品 |
| JP2017508885A (ja) * | 2014-02-04 | 2017-03-30 | ファオデーエム メタルズ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＶＤＭ Ｍｅｔａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ | 耐摩耗性、耐クリープ性、耐腐食性、及び加工性が良好な、硬化性ニッケル・クロム・チタン・アルミニウム合金 |
| US10870908B2 (en) | 2014-02-04 | 2020-12-22 | Vdm Metals International Gmbh | Hardening nickel-chromium-iron-titanium-aluminium alloy with good wear resistance, creep strength, corrosion resistance and processability |
-
1996
- 1996-06-21 JP JP17980396A patent/JPH108924A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007296546A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ろう付け方法 |
| JP4675821B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2011-04-27 | 株式会社豊田中央研究所 | ろう付け方法 |
| WO2013080828A1 (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | 三菱重工業株式会社 | 接合部品 |
| CN103945972A (zh) * | 2011-12-01 | 2014-07-23 | 三菱重工业株式会社 | 接合部件 |
| JPWO2013080828A1 (ja) * | 2011-12-01 | 2015-04-27 | 三菱重工業株式会社 | 接合部品 |
| US10105778B2 (en) | 2011-12-01 | 2018-10-23 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | Joint part |
| JP2017508885A (ja) * | 2014-02-04 | 2017-03-30 | ファオデーエム メタルズ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＶＤＭ Ｍｅｔａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ | 耐摩耗性、耐クリープ性、耐腐食性、及び加工性が良好な、硬化性ニッケル・クロム・チタン・アルミニウム合金 |
| US10870908B2 (en) | 2014-02-04 | 2020-12-22 | Vdm Metals International Gmbh | Hardening nickel-chromium-iron-titanium-aluminium alloy with good wear resistance, creep strength, corrosion resistance and processability |
| US11098389B2 (en) | 2014-02-04 | 2021-08-24 | Vdm Metals International Gmbh | Hardened nickel-chromium-titanium-aluminum alloy with good wear resistance, creep resistance, corrosion resistance and workability |
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