JPS59157261A - エンジン動弁系部品用材料 - Google Patents
エンジン動弁系部品用材料Info
- Publication number
- JPS59157261A JPS59157261A JP3008283A JP3008283A JPS59157261A JP S59157261 A JPS59157261 A JP S59157261A JP 3008283 A JP3008283 A JP 3008283A JP 3008283 A JP3008283 A JP 3008283A JP S59157261 A JPS59157261 A JP S59157261A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- parts
- steel material
- moving valve
- content
- wear
- 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
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車等のエンジン動弁系部品用材料、特にロ
ッカアーム等用材料に関するものである。
ッカアーム等用材料に関するものである。
エンジン動弁系部品は、エンジンのバルブを作動させる
だめのものであり、通常、バルブに直結されて揺動する
ロッカアームまたは該ロッカアームの揺動を行なわせし
めるカムシャフト等から構成される。そして、オーバヘ
ッドカムンヤフ） （ＯＨＣ）式のバルブ機構の場合、
ロッカアームとカムシャフト （特にカム）とが当接さ
れた状態にあり、しかもカムシャフトが高速回転状態に
あることから、両部品に使用される材料は、耐摩耗性お
よび耐スカッフィング性が優れたものでなければならな
い。髄に、ロッカアームについてみると、カム外周が平
均して当接されるカムシャフトと異なり、その一部位で
あるロッカアームパッドが常時当接されているため、こ
のパッドの耐摩耗性等の要求は非常に高いものとなる。
だめのものであり、通常、バルブに直結されて揺動する
ロッカアームまたは該ロッカアームの揺動を行なわせし
めるカムシャフト等から構成される。そして、オーバヘ
ッドカムンヤフ） （ＯＨＣ）式のバルブ機構の場合、
ロッカアームとカムシャフト （特にカム）とが当接さ
れた状態にあり、しかもカムシャフトが高速回転状態に
あることから、両部品に使用される材料は、耐摩耗性お
よび耐スカッフィング性が優れたものでなければならな
い。髄に、ロッカアームについてみると、カム外周が平
均して当接されるカムシャフトと異なり、その一部位で
あるロッカアームパッドが常時当接されているため、こ
のパッドの耐摩耗性等の要求は非常に高いものとなる。
しかしながら、このように二部品が当接状態を呈する場
合においては、一方の部品の耐摩耗性等を高めると、該
一方の部品に当接される他方の部品、いわゆる、相示部
品を攻撃し易く々るため、あまシ耐摩胚性祐の高い拐料
を使用することは、こうしたエンジン動弁系部品にとっ
て好ましいことではない。っまシ、ロッカアーム等のエ
ンジン動弁系怜Ｓ品イオ料においては、自己の耐摩耗性
等たけでなく、相手への攻撃性をも考慮せねばならない
。そのため、エンジン動弁系部品の材料選定はネリ（め
で難しく、いまだ充分なものは見い出されておらず、重
要な課題と々っている。
合においては、一方の部品の耐摩耗性等を高めると、該
一方の部品に当接される他方の部品、いわゆる、相示部
品を攻撃し易く々るため、あまシ耐摩胚性祐の高い拐料
を使用することは、こうしたエンジン動弁系部品にとっ
て好ましいことではない。っまシ、ロッカアーム等のエ
ンジン動弁系怜Ｓ品イオ料においては、自己の耐摩耗性
等たけでなく、相手への攻撃性をも考慮せねばならない
。そのため、エンジン動弁系部品の材料選定はネリ（め
で難しく、いまだ充分なものは見い出されておらず、重
要な課題と々っている。
本発明者弯は、こうした点に鑑みて種々研究を重ねた結
果、一定組成のｍ材オ゛Ｆ液軟窒化処理を施し、かつ、
化合物層の厚さを特定してなるものが、エンジン動弁糸
部品用材別に要求される前述した両特性を同時に満足し
うろことを見出し、本発明を完成した。
果、一定組成のｍ材オ゛Ｆ液軟窒化処理を施し、かつ、
化合物層の厚さを特定してなるものが、エンジン動弁糸
部品用材別に要求される前述した両特性を同時に満足し
うろことを見出し、本発明を完成した。
すなわち、木兄φ）のエンジン動弁梁部品用イオ料は、
重量 ％で、Ｃ： ｏ、ａ ｏ 〜１．４０％、Ｍｎ：
１．５０％以下、Ｓｉ：１，０％以下、Ｃｒ：６．０〜
９．０％、干゛ｅおよび不純物：残部の組成よりなる網
材料面層の硬さをＨｖ６００〜９００とし、がっ、生地
の炭化物（該炭化物の粒径は１０μ以下にするトヨイ。
重量 ％で、Ｃ： ｏ、ａ ｏ 〜１．４０％、Ｍｎ：
１．５０％以下、Ｓｉ：１，０％以下、Ｃｒ：６．０〜
９．０％、干゛ｅおよび不純物：残部の組成よりなる網
材料面層の硬さをＨｖ６００〜９００とし、がっ、生地
の炭化物（該炭化物の粒径は１０μ以下にするトヨイ。
）の面積率を０５〜４．０％としたコトを特徴とする。
この場合、本発明の網材料としては、Ｊ：記元素のほか
、さらにＭｏｂＯ１２〜２５％を含有してなる組成のも
の、またｉ−ｉＭｏ ： ０．２〜２．５ ％、Ｖ′！
、たＨ、ｗ少なくとも１種：０６％以下を含有してなる
組成のものが包含される。
、さらにＭｏｂＯ１２〜２５％を含有してなる組成のも
の、またｉ−ｉＭｏ ： ０．２〜２．５ ％、Ｖ′！
、たＨ、ｗ少なくとも１種：０６％以下を含有してなる
組成のものが包含される。
ｌた、鮨材料は、軟窒化処理前において、熱処理に供す
るとよい。該熱処理としては、例えばａ）焼入れ焼もど
し、ｂ）焼入れ（軟窒化処理によって焼もどしを兼ねる
もの）およびＣ）焼ならしが挙けられる。
るとよい。該熱処理としては、例えばａ）焼入れ焼もど
し、ｂ）焼入れ（軟窒化処理によって焼もどしを兼ねる
もの）およびＣ）焼ならしが挙けられる。
゛軟窒化処理には、ａ）ガス軟窒化およびｂ）塩浴軟窒
化が包含される。
化が包含される。
以下、成分の限定理由について述べる。
Ｃ：焼入れによって必要な硬さを得ると同時に炭化物を
形成して生地の強度を向上させる元素であシ、このため
には０８０％以上の含有が必要である。しかし、含有量
が多くなると炭化物の粒径が大となって、相手部品を攻
撃し易くなるのでその上限を１．４０％としだ。
形成して生地の強度を向上させる元素であシ、このため
には０８０％以上の含有が必要である。しかし、含有量
が多くなると炭化物の粒径が大となって、相手部品を攻
撃し易くなるのでその上限を１．４０％としだ。
Ｃｒ：Ｃと結合して炭化物を形成し、生地の強度と耐摩
耗性を向上させるほかに軟窒化処理時に窒化物を生成し
、極めて硬い化合物層を形成して、表面層硬さを高める
とともに硬化深さを増す効果を有するもので、これらの
効果を得るためには５．０％以上の含有が必要である。
耗性を向上させるほかに軟窒化処理時に窒化物を生成し
、極めて硬い化合物層を形成して、表面層硬さを高める
とともに硬化深さを増す効果を有するもので、これらの
効果を得るためには５．０％以上の含有が必要である。
しかし、含有量が多くなると化合物層の硬さが高くなり
すぎて、第１゜２図の如く相手部品（カム）を攻撃し、
かつ、その摩耗粉によって自分（パット）も摩耗するの
でその上限を９０％としだ。
すぎて、第１゜２図の如く相手部品（カム）を攻撃し、
かつ、その摩耗粉によって自分（パット）も摩耗するの
でその上限を９０％としだ。
Ｍｏ：Ｃｒと同様に炭化物を形成し、生地の強度を向上
させるほかに、ＭＥ、もどし軟化抵抗を増大させ、かつ
、軟窒化処理により窒化層の硬さを増加させることにょ
シ耐摩耗性を向上させる元素であり、０２％以上の含有
が必要である。しかし、含有量が多く々ると第３，４図
の如く相手部品（カム）を攻撃し、かつその摩耗粉によ
って自分（パッド）も触耗するのでその上限を２５％と
した。
させるほかに、ＭＥ、もどし軟化抵抗を増大させ、かつ
、軟窒化処理により窒化層の硬さを増加させることにょ
シ耐摩耗性を向上させる元素であり、０２％以上の含有
が必要である。しかし、含有量が多く々ると第３，４図
の如く相手部品（カム）を攻撃し、かつその摩耗粉によ
って自分（パッド）も触耗するのでその上限を２５％と
した。
■およびＡ■。
わ“ともとし軟化抵抗を増大させるとともに炭化物を微
細化するものであり、かつ軟窒化処理により窒化物を形
成し、表面層硬さをδ″ｂめる元素である。しかし、０
６％を越えて含有させると硬質な炭化物が生成するとと
もに炭化物が粗大化することにょシ相手部品への攻撃性
が増すのでその上限を０６％さした。
細化するものであり、かつ軟窒化処理により窒化物を形
成し、表面層硬さをδ″ｂめる元素である。しかし、０
６％を越えて含有させると硬質な炭化物が生成するとと
もに炭化物が粗大化することにょシ相手部品への攻撃性
が増すのでその上限を０６％さした。
Ｓ”ｒ％錬時にＭｎとともに脱酸元素として添加される
ものであるが、１０％を越えて含有すると軟窒化処理時
にＮの拡散を妨げるのでその上限を１０％としだ。
ものであるが、１０％を越えて含有すると軟窒化処理時
にＮの拡散を妨げるのでその上限を１０％としだ。
Ｍｎ：Ｓｉと同様に脱酸元素として添加されるほかに、
焼入性をも向上させる元素である。
焼入性をも向上させる元素である。
しかし、１．５％を越えて含有させると加工 ′性が低
下するのでその上限を１．５％とした。
下するのでその上限を１．５％とした。
次に、本発明に係る材料を実際にロッカアームパッドに
適用した実施例を述べる。
適用した実施例を述べる。
ＪＩＳ規格またはＪＩＳ規格変性の冷間工共用鋼をベー
スとし、各成分の含有率を変化せしめた下記第１表に示
す組成の材相を溶製し、縦型エンジン用ロッカアームパ
ッドを試作し、次いでこのパッドに焼入浅もどし処理を
施しだ後、軟窒化処理を施した。
スとし、各成分の含有率を変化せしめた下記第１表に示
す組成の材相を溶製し、縦型エンジン用ロッカアームパ
ッドを試作し、次いでこのパッドに焼入浅もどし処理を
施しだ後、軟窒化処理を施した。
そして、こうした無処理を施されたロッカアームパッド
を下記条件のモータリング試験に供した： （試験条件） エンジン回転数： ２００Ｏｒ、ｐ、ｍ。
を下記条件のモータリング試験に供した： （試験条件） エンジン回転数： ２００Ｏｒ、ｐ、ｍ。
供試時間 ： ２００時間
バルブスプリング荷重：１５０％以上
（量産エンジンの組付荷重に対して）
潤滑油 ： 耐久劣化油
〜０〜０〜０〜
カムシャフト二合金鋳鉄
（相手部品）
そして、試験後におけるロッカアームパッド摩耗量を測
定することによってロッカアームパッドの耐摩耗性につ
いて（第１図および第６ハ１）、まだパッドの相手部品
であるカムシャフトのカム摩耗量を測定することによっ
てパッドの相手部品に苅する攻撃性について（第２図お
よび第４図）、それぞれ評価した。また、耐スカッフィ
ング性については、外観」二の傷の発生程度によって評
価した。なお、第１図および第２図はＣｒ含有率の変化
に基づくものであＶＸ−ｔた第６図および第４図はＭｏ
含有率の変化（Ｃｒ含有率は５〜８％範囲内とする。）
に基づくものである。
定することによってロッカアームパッドの耐摩耗性につ
いて（第１図および第６ハ１）、まだパッドの相手部品
であるカムシャフトのカム摩耗量を測定することによっ
てパッドの相手部品に苅する攻撃性について（第２図お
よび第４図）、それぞれ評価した。また、耐スカッフィ
ング性については、外観」二の傷の発生程度によって評
価した。なお、第１図および第２図はＣｒ含有率の変化
に基づくものであＶＸ−ｔた第６図および第４図はＭｏ
含有率の変化（Ｃｒ含有率は５〜８％範囲内とする。）
に基づくものである。
これらの図に基づいて、上記試験に供されたロッカアー
ムパッドの各特性、すなわちり耐摩耗性、ｂ）耐スカッ
フィング性およびＣ）相手部品に対する攻撃性について
の評価は、前掲した表に併記されている。そして、この
表について考書すると、本発明に係る材料が上記三種の
特性ａ）、ｂ）およびりを同時に満足させる好ましい拐
料であることが理解される。
ムパッドの各特性、すなわちり耐摩耗性、ｂ）耐スカッ
フィング性およびＣ）相手部品に対する攻撃性について
の評価は、前掲した表に併記されている。そして、この
表について考書すると、本発明に係る材料が上記三種の
特性ａ）、ｂ）およびりを同時に満足させる好ましい拐
料であることが理解される。
なお、前掲の表に示した成分のうち限定理由について記
述していないもの、たとえば燐（Ｐ）および硫黄＜ｓ）
ｈどの含有率については表の数値に限定されず、ＪＩＳ
規格またはＪＩＳ規格変性の冷間工具用鋼における成分
の含有率の範囲に該当するのであればよい。また、表に
は添加元素としてタングステン（Ｗ）を含有するものは
記載されていないが、これを含有しても差支えないこと
は前述したとおりである。
述していないもの、たとえば燐（Ｐ）および硫黄＜ｓ）
ｈどの含有率については表の数値に限定されず、ＪＩＳ
規格またはＪＩＳ規格変性の冷間工具用鋼における成分
の含有率の範囲に該当するのであればよい。また、表に
は添加元素としてタングステン（Ｗ）を含有するものは
記載されていないが、これを含有しても差支えないこと
は前述したとおりである。
々お、こうした熱処理および軟窒化処理は、通常の条件
で行なうことができる。もっとも、材料中における各成
分の含有率の変化によって焼入硬化能および焼もどし軟
化抵抗等に差を生じてくることから、上記条件は該含有
率の変化に応じて適宜選択するとよい。
で行なうことができる。もっとも、材料中における各成
分の含有率の変化によって焼入硬化能および焼もどし軟
化抵抗等に差を生じてくることから、上記条件は該含有
率の変化に応じて適宜選択するとよい。
実施例においては、相手部品（カム）の材料として合金
鋳鉄を使用したが、その他各種の番−＋鋳鉄からなるカ
ムに対しても同様々効果を奏する０ 以上の如く、本発明材料は耐摩耗性および耐スカッフィ
ング性に優れ、しかも相手部品への攻撃性が低いことか
ら、こうした諸性性が同時に要求されるエンジン動弁系
部品用材料として好適なものである。
鋳鉄を使用したが、その他各種の番−＋鋳鉄からなるカ
ムに対しても同様々効果を奏する０ 以上の如く、本発明材料は耐摩耗性および耐スカッフィ
ング性に優れ、しかも相手部品への攻撃性が低いことか
ら、こうした諸性性が同時に要求されるエンジン動弁系
部品用材料として好適なものである。
第１図は、モータリング試験における、Ｃｒ含有率とパ
ッド摩耗量との関係を示すグラフ、第２図は、同じ（Ｃ
ｒ含有率とカム摩耗量との関係を示すグラフ、 第６図は、同じ（Ｍｏ含有率と〕くラド摩耗量との関係
を示すグラフ、そして 第４図は、同じ（Ｍｏ含有率とカム摩耗量との関係を示
すグラフ、を表わす。 図中、数字はバンドｊ６である。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 （ほか１名） 第１ 図 斤’ ２ ；ｑ −Ｃｒ＠有牟（重量０１０） ｚ′３ 珈 第４ 図 −Ｍｏイ駅・ｈ半 （重量Ｏん） 第１頁の続き ０発 明 者 安田茂 豊田布トヨタ町１番地トヨタ自 動車株式会社内 ０発 明 者 佐竹茂 豊田布トヨタ町１番地トヨタ自 動車株式会社内 ０発 明 者 山下澄雄 名古屋市瑞穂区関取町１１０番地 ０発 明 者 福井康二 東海市荒尾町遠鐘３−８ ０出 願 人 愛知製鋼株式会社 東海市荒尾町ワノ割１番地
ッド摩耗量との関係を示すグラフ、第２図は、同じ（Ｃ
ｒ含有率とカム摩耗量との関係を示すグラフ、 第６図は、同じ（Ｍｏ含有率と〕くラド摩耗量との関係
を示すグラフ、そして 第４図は、同じ（Ｍｏ含有率とカム摩耗量との関係を示
すグラフ、を表わす。 図中、数字はバンドｊ６である。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 （ほか１名） 第１ 図 斤’ ２ ；ｑ −Ｃｒ＠有牟（重量０１０） ｚ′３ 珈 第４ 図 −Ｍｏイ駅・ｈ半 （重量Ｏん） 第１頁の続き ０発 明 者 安田茂 豊田布トヨタ町１番地トヨタ自 動車株式会社内 ０発 明 者 佐竹茂 豊田布トヨタ町１番地トヨタ自 動車株式会社内 ０発 明 者 山下澄雄 名古屋市瑞穂区関取町１１０番地 ０発 明 者 福井康二 東海市荒尾町遠鐘３−８ ０出 願 人 愛知製鋼株式会社 東海市荒尾町ワノ割１番地
Claims (3)
- （１）重’Ｍ ％ ｆ、Ｃ： ０．８０〜１．４０％、
Ｍｎ＋１．５０％以下、Ｓ ｉ ： ｔ ｏ％％以下Ｃ
ｒ：ｓ、ｏ 〜９．０％、Ｆｅおよび不純物：残部の組
成よりなる銀材料に軟窒化処ｆ！Ｕｉを施し、該鋼材ｒ
１からなる表面層の厚さを５μ以上とした、ことを特徴
とするエンジン動弁系部品用材料。 - （２）前記鋼材料の組成が、重量％で、Ｃ：ｏ、ａ。 〜１４０％、Ｍｎ：１．５０％以下、８１ ＋ １．０
％以下、Ｃｒ：６０〜９０％、Ｍｏ ： ０．２〜２
．５ ％、Ｆｅおよび不純物：残部である、特許請求の
範囲第１項記載の材料。 - （３）前記鋼材料の組成が、重量％で、Ｃ：０．８０〜
１．４０ ％、Ｍｎ：１．５０％以下、Ｓｌ：１．０％
以下、Ｃｒ： ６．０〜９．０％、Ｍｏ ： Ｄ、 ２
〜２．５ ％、■またはＷ少なくとも一種、：０．６％
以下、Ｆｅおよび不練物：残部でちる、特許請求の範囲
第１項記載の材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008283A JPS59157261A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | エンジン動弁系部品用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008283A JPS59157261A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | エンジン動弁系部品用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157261A true JPS59157261A (ja) | 1984-09-06 |
| JPS6367542B2 JPS6367542B2 (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=12293871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3008283A Granted JPS59157261A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | エンジン動弁系部品用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59157261A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01142057A (ja) * | 1987-11-28 | 1989-06-02 | Aichi Steel Works Ltd | ピストンリング用溶製鋼 |
| JPH01201441A (ja) * | 1987-06-11 | 1989-08-14 | Aichi Steel Works Ltd | 耐摩耗性の優れた合金綱 |
| JPH02204604A (ja) * | 1989-02-02 | 1990-08-14 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材およびその製造方法 |
| EP1149929A2 (en) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Kabushiki Kaisha Riken | Steel for nitriding and sliding member having improved wear resistance and fatigue strength |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP3008283A patent/JPS59157261A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01201441A (ja) * | 1987-06-11 | 1989-08-14 | Aichi Steel Works Ltd | 耐摩耗性の優れた合金綱 |
| JPH01142057A (ja) * | 1987-11-28 | 1989-06-02 | Aichi Steel Works Ltd | ピストンリング用溶製鋼 |
| JPH02204604A (ja) * | 1989-02-02 | 1990-08-14 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材およびその製造方法 |
| EP1149929A2 (en) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Kabushiki Kaisha Riken | Steel for nitriding and sliding member having improved wear resistance and fatigue strength |
| EP1149929A3 (en) * | 2000-04-25 | 2002-09-18 | Kabushiki Kaisha Riken | Steel for nitriding and sliding member having improved wear resistance and fatigue strength |
| US6569266B2 (en) | 2000-04-25 | 2003-05-27 | Kabushiki Kaisha Riken | Nitrided steel sliding member having improved wear resistance and fatigue strength |
| KR100499753B1 (ko) * | 2000-04-25 | 2005-07-07 | 가부시끼가이샤 리켄 | 내마모성 및 피로강도가 우수한 질화강 및 습동부재 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6367542B2 (ja) | 1988-12-26 |
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