JPS5970744A - High-hardness ni alloy for valve and valve seat for engine - Google Patents

High-hardness ni alloy for valve and valve seat for engine

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JPS5970744A
JPS5970744A JP17889082A JP17889082A JPS5970744A JP S5970744 A JPS5970744 A JP S5970744A JP 17889082 A JP17889082 A JP 17889082A JP 17889082 A JP17889082 A JP 17889082A JP S5970744 A JPS5970744 A JP S5970744A
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JP
Japan
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less
engine
internal combustion
unavoidable impurities
hardness
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Application number
JP17889082A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsumori Yabuki
矢吹 立衛
Junya Oe
大江 潤也
Sadao Saito
斎藤 定雄
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Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the hardness of the resulting titled alloy at high temp. as well as the resistance to thermal shock and corrosion due to lead oxide, by providing a specified composition consisting of C, Cr, Fe, W, Mo, Ti, Al and the balance essentially Ni. CONSTITUTION:This high-hardness Ni alloy for a valve and a valve seat for an engine has a composition consisting of, by weight, >2.0-3.5% C, 10-<28% Cr, 1-30% Fe, 0.1-17.0% W, 0.1-8.0% Mo, 0.01-4.5% Ti, 0.01-4.5% Al and the balance Ni with inevitable impurities. To the composition may be added one or more among 0.1-3.0% Si, 0.1-2.0% Mn, 0.01-1.5% Nb and 0.001-1.5% B as components for improving the performance.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、すぐれた高温硬さ、耐熱衝撃性。[Detailed description of the invention] This invention has excellent high temperature hardness and thermal shock resistance.

および耐酸化鉛腐食性を有し、特にこれらの特性が要求
される内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシート
の製造に、鋳物用あるいは肉盛溶接用として使用するの
に適した筒硬度Ni基合金に関するものである。
A Ni-based alloy with cylindrical hardness that has lead and lead oxide corrosion resistance and is suitable for use in castings or overlay welding in the production of engine valves and valve seats for internal combustion engines that particularly require these characteristics. It is related to.

従来、内燃機関のエンジンバルブや同バルブシートの製
造に際しては、肉盛溶接用として、アメリカ溶接協会規
格5.13RCoCr−A(C:0.9〜1.4%。
Conventionally, when manufacturing engine valves and valve seats for internal combustion engines, the American Welding Association standard 5.13RCoCr-A (C: 0.9 to 1.4%) was used for overlay welding.

Si:2.04以下、 Mn : 1.0 %以下、W
:3.0〜6.0’ly、Cr: 26〜32%、Ni
:3.O%以下、 Fe:3.0係以下、Mo:1.0
係以下、 Coおよび不可避不純物:残り)や、同5.
13 ROoCr −B (C: 1.2〜1.7 係
、 Si : 2.0 %以下、Mn:1.(]%以下
、W: 7.0〜9.5 g、 Or: 26〜32%
、 Ni: 3.0%以下、 Fe : 3.0 %以
下、 Mo : 1.0 %以下、 Goおよび不可避
不純物:残り1以上重量幅)などのCO基合金C以下従
来CO基合金という)が多く使用されてきた。
Si: 2.04 or less, Mn: 1.0% or less, W
:3.0~6.0'ly, Cr: 26~32%, Ni
:3. O% or less, Fe: 3.0 or less, Mo: 1.0
Co and unavoidable impurities (remaining) and 5.
13 ROoCr -B (C: 1.2-1.7%, Si: 2.0% or less, Mn: 1.(]% or less, W: 7.0-9.5 g, Or: 26-32%
, Ni: 3.0% or less, Fe: 3.0% or less, Mo: 1.0% or less, Go and unavoidable impurities: remaining 1 or more. It has been used a lot.

一方、近年、内燃機関の高性能化がはかられるようにな
るにしたがって、内燃機関のエンジンバルブや同バルブ
/−1・にも、よシすぐれた特性を具備することが要求
されるようになっておシ、特に、茜硬度が要求される場
合、いずれも肉盛溶接状態で、温度:800℃における
ビッカース硬さが320以上の高温硬さ、並びに温度ニ
ア00℃[15分間保持した後、水冷の操作を繰シ返し
行なった場合に肉盛溶接部に割れが発生するまでの前記
操作回数が5回以上の耐熱衝撃性、さらに温度:920
℃に加熱した溶融酸化船中に1時間浸漬した後の重量減
が0.09 f//Cfl/ hr以下の耐酸化鉛腐食
性を具備することが要求されるよう[7zっている。な
お、これらの特性を具備することは、鋳造により製造さ
れた内燃機関のエンジンバルブ鋳物や同バルブシート鋳
物に対しても同様に要求されることは勿論のことである
On the other hand, in recent years, as the performance of internal combustion engines has been improved, the engine valves of internal combustion engines and the same valve /-1 are required to have even better characteristics. In particular, when madder hardness is required, high-temperature hardness with a Vickers hardness of 320 or more at a temperature of 800°C, and a temperature of near 00°C [after holding for 15 minutes] , Thermal shock resistance where the water cooling operation is repeated 5 times or more before cracking occurs in the overlay weld, and temperature: 920
It is required that the lead oxide corrosion resistance has a weight loss of 0.09 f//Cfl/hr or less after being immersed for 1 hour in a molten oxidation vessel heated to 0.9°C [7z]. It goes without saying that engine valve castings and valve seat castings for internal combustion engines manufactured by casting are similarly required to have these characteristics.

しかしながら、上記の従来CO基合金は、高温硬さの点
で、上記要求条件を満足しないばかシでなく、iJ熱衝
撃性および耐酸化鉛腐食性についても、これを:!i足
する性質をもたず、したがって特に高硬度が要求される
高性能エンジンのエンジンバルブや同バルブシートの製
造に、前記従来CO基合金を肉盛溶接用として、さらに
鋳物用として用いた場合に十分満足する使用寿命を示さ
ないのが現状である。
However, the above-mentioned conventional CO-based alloys do not satisfy the above requirements in terms of high-temperature hardness, and also in terms of iJ thermal shock resistance and lead oxide corrosion resistance. When the above-mentioned conventional CO-based alloy is used for overlay welding and for casting in the production of engine valves and valve seats for high-performance engines that do not have properties that add to i and therefore require particularly high hardness. The current situation is that these products do not exhibit a fully satisfactory service life.

そこで、本発明者等は、上述のような観点から、内燃機
関、特に高性能エンジンのエンジンバルブや同バルブシ
ートに要求される高温硬さ、耐熱衝撃性、および耐酸化
鉛腐食性を具備し、かつ肉盛溶接用および鋳物用として
使用することのできる拐料金開発すべく研究を行なった
結果、C:20係超〜3.5 %、 Cr: 10〜2
8 %未満、Fe;1〜30係、W:0.1〜17.0
係、 Mo : 0.1〜8.0係。
Therefore, from the above-mentioned viewpoint, the present inventors have developed a material that has the high-temperature hardness, thermal shock resistance, and lead oxide corrosion resistance required for engine valves and valve seats for internal combustion engines, particularly high-performance engines. As a result of research to develop a coating material that can be used for overlay welding and casting, we found that C: over 20% to 3.5%, Cr: 10 to 2
Less than 8%, Fe: 1-30, W: 0.1-17.0
Mo: 0.1 to 8.0.

Ti:0.01〜4.5係、 AM : 0.01〜4
.5係を含有し、さらに必要に応じてSi : 0.1
〜3.0 % 、 Mn :0.1〜2.0循、Nb:
0.01〜1.5係、およびB。
Ti: 0.01-4.5, AM: 0.01-4
.. 5 and further contains Si: 0.1 as necessary.
~3.0%, Mn: 0.1-2.0 cycles, Nb:
0.01 to 1.5, and B.

0、0 O1〜1.5%のうちの1種または2種以上を
含有し、残シがN1と不可避不純物からなる組成(以上
重量係〕全有するNi基合金は、温度:800℃におけ
るビッカース硬さ:326以上のきわめて高い高温硬さ
を有し、また温度ニア00℃に15分間加熱後水冷の操
作を1ザイクルとする熱衝撃試験で、割れ発生に至るま
でのサイクル数が8回以上のすぐれた耐熱衝撃性を示し
、さらに温度゛920℃に加熱した溶融酸化船中に1時
間浸漬の酸化鉛腐食試験では重量減が0.031 ? 
/cnl/ hr以下のすぐれた面j酸化鉛腐食性を示
し、しかも肉盛溶接用および鋳物用として使用すること
ができ、[7たがってとのN]基合金を高性能エンジン
のエンジンバルブおよび同バルブシートの製造に用いた
場合にきわめて長期に亘ってすぐれ/也性能を発揮する
という知見を得たのである。
A Ni-based alloy containing one or more of 1 to 1.5% of 0,0 O, with the remainder consisting of N1 and unavoidable impurities (by weight) has a Vickers alloy at a temperature of 800°C. Hardness: Extremely high high temperature hardness of 326 or higher, and in a thermal shock test where one cycle is heating to near 00℃ for 15 minutes and then water cooling, the number of cycles until cracking occurs is 8 or more. In addition, a lead oxide corrosion test conducted by immersion in a molten oxidation vessel heated to 920°C for 1 hour resulted in a weight loss of 0.031°C.
/cnl/hr It exhibits excellent lead oxide corrosiveness and can be used for overlay welding and casting. They obtained the knowledge that when used in the manufacture of the same valve seat, it exhibits excellent performance over an extremely long period of time.

この発明は、上記知見にもとづい−Cなされたものであ
って、以下に成分組成全上記の通りに限定17た理由を
説明する。
This invention was made based on the above-mentioned knowledge, and the reason why the entire component composition was limited as described above will be explained below.

(a)c C成分には、Or、  W 、 Mo、 ’r4.. 
&よびNbなどと結合して炭化物を形成し、常温および
75温硬さを著しく向」ニさせる作用があるが、その含
有量が20係以下では、特に著しく高い高温硬さを確保
することができず、一方3.5 % k越えて含有させ
ると耐熱衝撃性が急激に劣化するようになることから、
その含有量を2.0係超〜3.5 eI)と定めた。
(a)c The C component includes Or, W, Mo, 'r4. ..
It combines with Nb and Nb to form carbides, which has the effect of significantly improving the hardness at room temperature and 75 temperature. However, if the content is less than 20 parts, it is difficult to ensure particularly high high temperature hardness. On the other hand, if the content exceeds 3.5% K, the thermal shock resistance will deteriorate rapidly.
The content was determined to be more than 2.0 to 3.5 eI).

(b)Or Cr成分には、その一部が素地に固溶し、残9の部分が
炭化物を形成して、特に高温硬さ全向上させ、もって高
温耐摩耗性を向上させるほか、耐酸化鉛腐食性を向上さ
せる作用があるが、その含有量がT0係未満では前記作
用に所望の効果が得られず、−力28幅以上含有させる
と面1熱衝撃性に低下傾向が現われるようになることか
ら、その含有量を10〜28係未満と定めた。
(b) In the Or Cr component, a part of it dissolves in solid solution in the base material, and the remaining part forms carbide, which particularly improves high-temperature hardness, improves high-temperature wear resistance, and improves oxidation resistance. It has the effect of improving lead corrosion resistance, but if its content is less than the T0 coefficient, the desired effect cannot be obtained, and if it is contained more than -28 width, there is a tendency for surface 1 thermal shock resistance to decrease. Therefore, the content was determined to be less than 10 to 28 parts.

(c)   Fe Fe成分には、合金の耐熱衝撃性を一段と向上させる作
用があるが、その含有量が1%未満では所望の111i
l熱衝撃性を確保することができず、一方30qI)’
を越えて含有させると高温硬さが低下するようになって
、温度二800℃におけるビッカース硬さ1320以上
を確保することかで@ないことから、その含有量を1〜
30係と定めた。
(c) Fe The Fe component has the effect of further improving the thermal shock resistance of the alloy, but if its content is less than 1%, the desired 111i
l Thermal shock resistance could not be ensured, while 30qI)'
If the content exceeds 1 to 1, the high temperature hardness decreases, and it is difficult to ensure a Vickers hardness of 1320 or more at a temperature of 2800°C.
It was decided that there would be 30 people in charge.

(a、)   V/ W成分には、炭化物を微細化すると共に、自身も炭化物
を形成し、かつ素地に固溶して、これを強化し、もって
合金の高温硬さおよび高温強度を向上させる作用がある
が、その含有量が0.1%未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方17.0%(z越えて含有させると
肉盛溶接性や切削性が劣化するようになることから、そ
の含有量を0.1〜17.0係と定めた。
(a,) The V/W component not only refines the carbide, but also forms carbide itself and dissolves in the matrix to strengthen it, thereby improving the high-temperature hardness and high-temperature strength of the alloy. However, if the content is less than 0.1%, the desired effect cannot be obtained, and on the other hand, if the content exceeds 17.0% (z), overlay weldability and machinability will deteriorate. Therefore, the content was determined to be between 0.1 and 17.0.

(e)  M。(e) M.

1φO成分には、V/との共存において、素地に固溶し
て、これを強化し、かつ炭化物を形成して合金の高温硬
さく高温耐摩耗性)および高温強度を向上させる作用が
あるが、その含有量が0.1 %未満でiJ: 1’l
i前記作用に所望の効果が得られず、一方8.0% v
、越えて含有させると、耐熱衝撃性および靭性が劣化す
るようになることから、その含有fri: ko、1〜
8,0係と定めた。
The 1φO component, in coexistence with V/, has the effect of forming a solid solution in the base material, strengthening it, and forming carbides to improve the high temperature hardness, high temperature wear resistance) and high temperature strength of the alloy. , its content is less than 0.1% iJ: 1'l
i The desired effect was not obtained in the above action, while 8.0% v
If the content exceeds , the thermal shock resistance and toughness will deteriorate.
It was set as Section 8.0.

(f)Ti ゛r〕成分には、素地の結晶粒の成長を抑制するばかり
でなく、むしろ結晶粒を微細化し、かつMO型の炭化物
および窒化物、さらにN1およびAlと結合してNi3
(/V! 、 Ti)の金属間化合物を形成して、高温
硬さおよび耐熱衝撃性、さらに高温強度および靭性を向
上させる作用があるが、その含有量が0、01 %未満
では前記作用に所望の効果が得られず、一方4.5 %
 ’!r越えて含有させると、炭化物の量が多くなシす
ぎて耐熱衝撃性および靭性が劣化するようになると共に
、耐酸化鉛腐食性にも劣化傾向が現われるようになるこ
とから、その含有量を0.01〜4.5 %と定めた。
(f) The Ti゛r] component not only suppresses the growth of crystal grains in the substrate, but also makes the crystal grains finer and forms MO-type carbides and nitrides, as well as Ni3 by combining with N1 and Al.
(/V!, Ti) has the effect of improving high-temperature hardness and thermal shock resistance, as well as high-temperature strength and toughness, but if its content is less than 0.01%, the above effects are impaired. The desired effect was not obtained, while 4.5%
'! If the content exceeds r, the amount of carbides will be too large and the thermal shock resistance and toughness will deteriorate, and the lead oxide corrosion resistance will also tend to deteriorate. It was set at 0.01 to 4.5%.

←)AQ AM成分には、Crと共に耐酸化鉛腐食性を向上させ、
かつ上記のようにN1およびT1と結合してNi3(A
y、 Ti)の金属間化合物を形成すると共に、窒化物
を形成して常温および高温硬さを向上させて耐摩耗性全
一段と高め、さらに耐熱衝撃性、高温強度を改善する作
用があるが、その含有量が0、01 %未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方4.5係を越えて含有
させると、溶湯の流動性および鋳造性が低下するように
なるばかりでなく、溶接性および靭性も低下して実用的
でなくなることから、その含有量fI::o、 o i
〜4.5係と定めた。
←) The AQ AM component contains Cr to improve lead oxide corrosion resistance.
And as mentioned above, it combines with N1 and T1 to form Ni3(A
In addition to forming intermetallic compounds (y, Ti), it also forms nitrides to improve hardness at room and high temperatures, further increasing wear resistance, and further improving thermal shock resistance and high temperature strength. If the content is less than 0.01%, the desired effect cannot be obtained, while if the content exceeds 4.5%, not only will the fluidity and castability of the molten metal decrease, Since the weldability and toughness also decrease and it becomes impractical, its content fI::o, o i
- 4.5 section.

(h)s i S1成分には、鋳造性、肉盛溶接性、および揚泥−れ性
を改善する作用があるので、特にこれらの特性が要求さ
れる場合に必要に応じて含有されるが、その含有量が0
.1係未満では前記作用に所望の改善効果が得られず、
一方30%’t、Inえて含有させてもより一層の改善
効果は期待できないことから、その含有量?:0.1〜
3.0係と定めた。
(h) s i The S1 component has the effect of improving castability, build-up weldability, and sludge resistance, so it may be included as necessary when these properties are particularly required. , its content is 0
.. If the ratio is less than 1, the desired effect of improving the above action cannot be obtained;
On the other hand, even if 30% of In is added, no further improvement effect can be expected. :0.1~
It was designated as Section 3.0.

捷だ、S1成分には脱酸作用があるので、通常脱酸剤と
して使用する場合が多く、この場合には不可避不純物と
して0.1係未満の範囲で含有することになるが、合金
成分としての含有量に11、この不可避不純物含有量を
含め、全体で0.1係以上になるようにすればよい。
Since the S1 component has a deoxidizing effect, it is often used as a deoxidizing agent, and in this case it is contained as an unavoidable impurity in a range of less than 0.1%, but as an alloy component. 11, and this unavoidable impurity content may be included in the content, and the total ratio may be 0.1 or more.

(i)  Mn Mn成分には、肉盛溶接性を改善する作用があるので、
特に肉盛溶接性が要求される場合に必要に応じて含有さ
れるが、その含有量が0.1係未満では肉盛溶接性に所
望の改善効果が得られず、一方2.0係を越えて含有さ
せてもより一層の改善効果は現われないことから、その
含有量全0.1〜2.0係と定めた。
(i) Mn Since the Mn component has the effect of improving overlay weldability,
In particular, it is contained as necessary when overlay weldability is required, but if the content is less than 0.1, the desired improvement effect on overlay weldability cannot be obtained; Even if the content exceeds that amount, no further improvement effect will be obtained, so the total content was set at 0.1 to 2.0%.

捷た、Mn成分には脱酸脱硫作用があるので、通常脱酸
脱硫剤として使用する場合が多く、この場合にはS1成
分と同様に不可避不純物として0.1係未/+5’jの
範囲で含有することになるが、合金成分としての含有量
は、この不可避不純物含有量を含め、全体で0.14以
上になるようにすればよい。
Since the shredded Mn component has a deoxidizing and desulfurizing effect, it is often used as a deoxidizing and desulfurizing agent, and in this case, like the S1 component, it is an unavoidable impurity in the range of 0.1/+5'j. However, the total content as an alloy component, including the unavoidable impurity content, should be 0.14 or more.

(j)rq 1) +vb成分には、特に素地の結晶粒の成長を抑制すると
共に、MC型の炭化物および窒化物を形成して高温硬さ
く高温耐摩耗性)および高温強度を一段と向上させる作
用があるので、特に高温硬さが要求される場合に必要に
応じて含有されるが、その含有量がO,() i 4未
満では前記作用に所望の向上効果が得られず、一方15
係を越えて含有させると、配酸化鉛腐食性および耐熱衝
撃性が劣化するようになり、さらに靭性も低下するよう
になることから、その含有量i0.01〜1.5係と定
めた。
(j) rq 1) The +vb component has the effect of suppressing the growth of crystal grains in the base material, and forming MC-type carbides and nitrides to further improve high-temperature hardness and high-temperature wear resistance) and high-temperature strength. O,() i is included as necessary when high temperature hardness is required, but if the content is less than 4, the desired effect of improving the above action cannot be obtained;
If the content exceeds 0.01 to 1.5, lead oxide corrosion resistance and thermal shock resistance will deteriorate, and toughness will also decrease.

(k)B B成分には、高温硬さく高温耐摩耗性)、耐熱衝撃性、
而・1酸化鉛腐食性、および高温強度を一層向上させる
作用があるので、必要に応じて含有させるが、その含有
量が0.0014未満では前記作用に所望の向上効果が
得られず、一方1.5係を越えて含有させると、耐熱衝
撃性が低下するようになると共に、鋳造性および溶接性
も劣化するようKなることから、その含有量を0.00
1〜1.5%と定めた。
(k)B B component includes high temperature hardness, high temperature wear resistance), thermal shock resistance,
-Lead monoxide has the effect of further improving corrosivity and high-temperature strength, so it is included as necessary, but if the content is less than 0.0014, the desired effect of improving the above effects cannot be obtained; If the content exceeds 1.5%, the thermal shock resistance will decrease, and the castability and weldability will also deteriorate, so the content should be reduced to 0.00%.
It was set at 1 to 1.5%.

つぎに、この発明のN1基合金を実施例によシ比較例と
対比しながら具体的に説明する。
Next, the N1-based alloy of the present invention will be explained in detail by comparing examples and comparative examples.

実施例 通常の溶解法により、それぞれ第1表に示される成分組
成をもった本発明Ni基合金1〜38.比1咬N1基合
金1〜12.および上記の従来Co基合金に相当する成
分組成をもった従来合金1.2全溶製し、引続いて通常
の条件にて連続鋳造することにより直径: 4.8 m
mφの溶接ロッドを成形した。
Examples Ni-based alloys 1 to 38 of the present invention having the compositions shown in Table 1 were prepared by a conventional melting method. Ratio 1 bite N1 base alloy 1-12. A conventional alloy 1.2 having a composition corresponding to the conventional Co-based alloy mentioned above was completely melted and then continuously cast under normal conditions to a diameter of 4.8 m.
A welded rod of mφ was molded.

なお、比較N1基合金1〜12は、いずれも構成成分の
うちのいずれかの成分含有量(第1表に※印を付したも
の)がこの発明の範囲から外れた組成をもつものである
Comparative N1-based alloys 1 to 12 all have compositions in which the content of one of the constituent components (those marked with * in Table 1) is outside the scope of this invention. .

ついで、この結果得られた本発明Ni基合金1〜38、
比較N1基合金1〜12.および従来合金1゜2の溶接
ロッドを用い、TIG自動溶接機にて、直径:120m
mφ×厚さ: 20 tnmの寸法をもったステンレス
鋼(5US316 )製台金の表面に、外径:100+
+onX幅:20mmX厚さ=5脳の円環状ビードを2
層肉盛溶接した。
Next, the resulting Ni-based alloys of the present invention 1 to 38,
Comparative N1-based alloys 1 to 12. Using a conventional alloy 1°2 welding rod, diameter: 120m using a TIG automatic welding machine.
On the surface of the stainless steel (5US316) base metal with dimensions of mφ x thickness: 20 tnm, outer diameter: 100+
+onX width: 20mmX thickness = 5 brain circular beads 2
Layer overlay welding was performed.

引続いて、上記台金上に形成された円環状ビードについ
て常温におけるロックウェル硬さくCスケール)および
温度:800℃におけるビッカース硬さを測定すると共
に、前記円環状ビードを形成した台金に対して、温度ニ
ア00℃に加熱して15分間保持後水冷の操作を1ザイ
クルとして繰り返し行ない、前記円環状ビードに割れが
発生する斗ての前記ザイクル回数を測定する1n11熱
衝撃性試1験を行なった。さらに同様に直径:I5wφ
×長さ:100鮒の寸法をもったステンレス鋼片(5U
S316 )の一方端面に厚さ: 5 +nmの2層肉
盛溶接を行ない、この銅1片の肉盛部より直1% : 
1.2 mmφx W式: 1.2 mmのq法をもつ
/と試験片を削シ出し、この試験片を用い、温度:92
0℃に加熱した溶融酸化鉛:40g中に1時間浸漬の1
1酸化鉛腐食性試験を行ない、試験後の肉盛部の取11
1減を測定した。これらの測定結果を第1表に合せて示
した。
Subsequently, the Rockwell hardness (C scale) at room temperature and the Vickers hardness at a temperature of 800°C were measured for the annular bead formed on the base metal, and the hardness of the annular bead formed on the base metal was measured. Then, a 1n11 thermal shock test was conducted in which the operation of heating to near 00°C, holding for 15 minutes, and then cooling with water was repeated as one cycle, and the number of cycles until cracking occurred in the annular bead was measured. I did it. Furthermore, diameter: I5wφ
× Length: Stainless steel piece with dimensions of 100 carp (5U
Two-layer overlay welding with a thickness of 5 + nm was performed on one end face of S316), and 1% directly from the overlay part of this copper piece:
1.2 mm φ
Molten lead oxide heated to 0°C: 1 hour immersion in 40g
Conducted a lead monoxide corrosion test, and removed the built-up part after the test.
A decrease of 1 was measured. These measurement results are also shown in Table 1.

第1表に示される結果から、本発明Ni基合金1〜38
は、いずれも従来合金1.2に比して一段とすぐれた筒
温硬さ、耐熱衝撃性、および耐酸化鉛腐食性を有するこ
とが明らかである。これに対して、比較Ni基合金1〜
12に見られるように、構成成分のうちのいずれかの成
分含有址がこの発明の範囲から外れると、本発明N1基
合イ1)に比して、+’r:i記特性のうち少なくとも
いずれかの特性が劣ったものになることが明らかである
From the results shown in Table 1, the Ni-based alloys 1 to 38 of the present invention
It is clear that all of these alloys have better cylinder temperature hardness, thermal shock resistance, and lead oxide corrosion resistance than conventional alloy 1.2. On the other hand, comparative Ni-based alloys 1~
As seen in 12, if the content of any of the constituent components falls outside the scope of the present invention, at least one of the +'r:i characteristics It is clear that one of the characteristics will be inferior.

なお、上記実施例では、この発明のN1基合金を肉盛溶
接用として用いた場合について述べたが。
In the above embodiments, the case where the N1-based alloy of the present invention was used for overlay welding was described.

これを鋳物用として使用しても肉盛溶接の場合と同様に
すぐれた牛5性を示すことは勿論である。
Of course, even when this is used for casting, it exhibits excellent properties as in the case of overlay welding.

上述のように、この発明のNi基合金は、高性能エンジ
ンのエンジンバルブおよび同バルブシートに要求される
上記の厳格な条件を十分余裕をもって7+:14足する
すぐれた高温硬さ、耐熱衝撃性、および耐酸化鉛腐食性
を有するので、これらの部材の製造に肉盛溶接用および
鋳物用として用いた場合、この結果の部拐は著しく長期
に亘ってすぐれた性能を発揮するようになるのである。
As mentioned above, the Ni-based alloy of the present invention has excellent high-temperature hardness and thermal shock resistance that satisfies the above-mentioned strict conditions required for engine valves and valve seats of high-performance engines with a margin of 7+:14. , and lead oxide corrosion resistance, so when used for overlay welding and casting in the manufacture of these parts, the resulting flakes will exhibit excellent performance over an extremely long period of time. be.

出願人  三菱金属株式会社Applicant: Mitsubishi Metals Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)C!:2.O%超〜3.5%、 Or : 10
〜28%未満、 Fe: 1〜30 %、 W : 0
.1〜17.0 % 、 M。 :0,1〜8.0係、Ti:0.01〜4.5係、AA
:0.01〜4.51 i含有し、残りがN1と不可避
不純物からなる組成C以上重量幅)を有することを特徴
とする内燃機関のエンジンバルブおよヒ同バルフシート
用高硬度N1基合金。 (2)O:2.0%超〜3.5 %、 Or: 10〜
28%未満、 Fe: 1〜30%、 W : 0.1
〜17.0 % 、 M。 二  0.1〜8.01誘6.Ti:0.01 〜4.
5 % 、   A+!  二 〇、01〜4.5幅、
およびSi : 0.1〜3゜0悌を含有し、残シがN
1と不可避不純物からなる組成(以上重量幅〕を有する
ことを特徴とする内燃機関のエンジンノ(ルプおよび同
バルブシート用高硬度Ni基合金。 (3)C:2.0%超〜3.5 % 、 Cr : 1
0〜28 %未満、 Fe: 1〜30 %、 W :
 0.1〜17.0 ’16. M。 : 0.1〜8.0%、 Ti: 0.01〜4.51
. AQ :0.01〜4.5 % 、およびMn :
 0.1〜2.0 % ’c金含有、残シがNiと不可
避不純物からなる組成〔以上重量幅〕を有することを特
徴とする内燃機関のエンジンノくルブおよび同バルブシ
ート用高硬度N1基合金。 (4)C:2.0%超〜3.5 %、 Or: 10〜
28 %未満、 Fe: 1〜30 %、 W : 0
.1〜17.0%、 M。 :0.1〜8.0係、Ti:0.01〜4.5係、Ag
:0.01〜4.5 % 、 Si : 0.1〜3.
0 % 、およびMn : 0.1〜2、0%を含有し
、残りがN1と不可避不純物からなる組成c以上重量幅
)を有すること全特徴とする内燃機関のエンジンバルブ
および同バルブシート用高硬度N1基合金。 (s)c:z、o<超〜3.5 % 、 Cr : 1
0〜28 %未満、 Fe: 1〜30 <、 W :
 0.1〜17.0 %、 M。 :0.1〜8.0係、Ti:0.01〜4.5係、AA
:0.01〜45%全含有し、さらにNb : 0.0
1〜1.5 % f含有し、残シがNiと不可避不純物
からなる組成c以上重量%)を有することを特徴とする
内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシート用高硬
度N1基合金。 (6)c:2.0%超〜3.5%、 Or : l O
〜28%未i、、1t5. Fe: 1〜30%、 W
 : 0.1〜17.0%、M。 :0.1〜8.04. Ti: 0.01〜4.5%、
Aff:0.01〜4.5%、およびSi:0.1〜3
.0%を含有し、さらにN1〕:0.01〜1.5係を
含有し、残シがNiと不可避不純物からなる組成c以上
重帯幅)ヲ有することを特徴とする内燃機関のエンジン
バルブおよび同バルブシート用高硬度N1基合金。 (7)O:2.0%超〜3.5 % 、 Or : 1
0〜28 %未fi%、 Fe: 1〜309f、 W
 : 0.1〜17.0%、MO:0.1〜8.0係、
Ti:0.01〜4.5係、 JV! : 0.01〜
45%、およびMn、: 0.1〜2.0 % ’l:
含有し、さらにNb:0.01〜1.5係を含有し、残
シがN1と不可避不純物からなる組成(以上重量%)を
有すること全特徴とする内燃機関のエンジンバルブおよ
び同バルブシート用高硬度N1基合金。 (8)c:2.O%超〜3.5%、cr:1o〜28%
未満、 Fe: 1〜30%、 W : 0.1〜17
.0%、 M。 : 0.1〜8.0 係、 Tf : 0.01〜4.
5 % 、 A君: 0.01・  〜45%、 Si
 : 0.1〜3.0%、およびMn:0.1〜2、0
4 i含有し、さらcNb: 0.01〜1.5%’に
含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成(以上
重量%)を有することを特徴とする内燃機関のエンジン
バルブおよび同バルブシート用高硬度N1基合金。 (91C:2.0%超〜3.5 %、 LDr: 10
〜28%未2+?L Fe: 1〜30%、 W : 
0.1〜17.0%、 M。 : 0.1〜8.0%、 Ti : 0.01〜4.5
 % 、 Al4 : 0.01〜4.54 i含有し
、さらL/jcB : 0.001〜1.5 ql)を
含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成(以上
重量%)を有することを特徴とする内燃機関のエンジン
バルブおよび同バルブシート用高硬度N1基合金。 (10)C:2.0%超〜3.5 % 、 Or : 
10〜289f未満、 Fe: 1〜30 %、 W 
: 0.1〜17.0%。 Mo : 0.1〜80係、Ti:0.01〜4.5 
LI)、 AA :0.01〜4.5%、およびEii
:0.1〜3.0係を含有し、さらにB:0.001〜
1,5%を含有し、残りがN1と不可避不純物からなる
組成(以上重量%)を有することを特徴とする内燃機関
のエンジンノくルブおよび同バルブノート用高硬度Ni
基合金。 (II)  C: 2. O%超〜3.5 % 、 C
r : 1.0〜28 %未満、 Fe: 1〜30 
%、 W : 0.1〜17.0%、 M。 :O01〜8.0係、Ti:0.01〜485幅、 A
Q、: 0.01〜4.、5 % 、およびMn : 
0.1〜2.0%を含有し、さらにB : O,OO1
〜1.5 qbを含有し、残9がNiと不可避不純物か
らなる組成(以上重量%)ff:有することを特徴とす
る内燃機関のエンジンノくルプおよび同バルブシート用
高硬度Ni基合金。 (12)  C: 2.Oqb超〜3.5 %、 Cr
: 10〜28 %未満、 Fe:1〜30%、 W 
: 0.1〜17.0%、 M。 二〇1〜80憾、Ti、:0.01〜4.5係、 AH
: 0101〜4.5 % 、 Si : 0.1〜3
.0%、およびMn : 0.1〜2.01玲有し、さ
らにB:O,OO1〜1.5係を含イイし、残りが旧と
不可避不純物からなる組成(以上重量%)を有すること
を特徴とする内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブ
シート用高硬度Ni基合金。 (13)c:2.oz超〜3.5 % 、 Or : 
10〜28 ’%未満、 Fe: 1〜30%、 W 
: 0.1〜17.0%、 M。 : 0.1〜8.0 % 、 Ti :’ 0.01〜
4.5 % 、 AA : 0.01〜4,5%を含有
し、さらにNb : 0.01〜1.5 eI)および
B : 0. OO1〜1.5係を含有し、残シがNi
と不可避不純物からなる組成(以」二重帯幅)を有する
ことを特徴とする内燃機関のエンジンバルブおよび同バ
ルブシート用高硬度Ni基合金。 (+410:2.0%超〜3.5 % 、 Car :
 10〜28 ’Iy未満、 Fe: 1〜30 %、
 W : 0.1〜17.0 %、 M。 :0.1〜8.0%、Ti:0.01〜4.5%、 A
A : 0.01〜4,5係、およびSi : 0.1
〜3.0係を含有し、さらにNb:0.01〜1.5係
およびB:0.001〜1、54 f含有し、残りがN
iと不可避不純物からなる組成c以上重帯幅)ヲ有する
こと全特徴とする内燃機関のエンジンバルブおよび同バ
ルブシート用高硬度Ni基合金。 (15)  C: 2.0 %超〜3.5 % 、 C
r : l (1〜28%未満、Fe:1〜30%、 
W : 0.1〜17.0 %、 M。 二0.1〜80 係、’ri:o、oi〜4.5 係、
Ai!:0.01〜45%、およびMn : 0.1〜
2. O% f含有し、さらにnb: 0.01〜1.
5 eI)およびB:O,OO1〜15壬を含有し、残
りがNiと不可避不純物からなる組成(以上重量%)を
有すること’fx ’l’、l+徴とする内燃機関のエ
ンジンバルブおよび同バルブシート用高硬度N1基合金
。 (+6)  C: 2.0 %超〜3.5%、 Or:
 10〜28%未l+i/i 、 Fe : 1〜30
%、 W : 0.1〜17.0%、M。 :0,1〜8.0係、Tt:0.01〜4.5係、AA
:0.01〜4.5 % 、 Si : 0.1〜3.
0 % 、およびMn : 0.1〜20係を含有し、
さらにNl):0.01〜1.5係およびB:0.00
1〜1.5%を含有し、残りがN1と不可避不純物から
なる組成(以上重量係〕ヲ有することを特徴とする内燃
機関のエンジンバルブおよび同バルブ7−ト用高硬度N
i基合金。
[Claims] (1) C! :2. More than 0% to 3.5%, Or: 10
~Less than 28%, Fe: 1-30%, W: 0
.. 1-17.0%, M. : 0.1-8.0 section, Ti: 0.01-4.5 section, AA
1. A high hardness N1-based alloy for use in engine valves and valve seats of internal combustion engines, characterized by having a composition C or more (weight range) containing 0.01 to 4.51 i and the remainder consisting of N1 and unavoidable impurities. (2) O: more than 2.0% to 3.5%, Or: 10 to
Less than 28%, Fe: 1-30%, W: 0.1
~17.0%, M. 2 0.1~8.01 6. Ti: 0.01 to 4.
5%, A+! 20, 01-4.5 width,
and Si: Contains 0.1 to 3°0 and the remainder is N.
A high-hardness Ni-based alloy for engine nozzles and valve seats of internal combustion engines, characterized by having a composition (the above weight range) consisting of 1. 5%, Cr: 1
0 to less than 28%, Fe: 1 to 30%, W:
0.1~17.0'16. M. : 0.1~8.0%, Ti: 0.01~4.51
.. AQ: 0.01-4.5%, and Mn:
High hardness N1 for engine knobs and valve seats of internal combustion engines, characterized by having a composition [weight range above] containing 0.1 to 2.0% 'c gold, with the balance consisting of Ni and unavoidable impurities. Base alloy. (4) C: more than 2.0% to 3.5%, Or: 10 to
Less than 28%, Fe: 1-30%, W: 0
.. 1-17.0%, M. : 0.1~8.0 ratio, Ti: 0.01~4.5 ratio, Ag
: 0.01-4.5%, Si: 0.1-3.
0%, and Mn: 0.1 to 2.0%, with the remainder consisting of N1 and unavoidable impurities. Hardness N1 base alloy. (s) c:z, o<>3.5%, Cr: 1
0 to less than 28%, Fe: 1 to 30 <, W:
0.1-17.0%, M. : 0.1-8.0 section, Ti: 0.01-4.5 section, AA
: 0.01 to 45% total content, and further Nb: 0.0
1. A high-hardness N1-base alloy for use in engine valves and valve seats of internal combustion engines, characterized in that the alloy contains 1 to 1.5% F, with the balance consisting of Ni and unavoidable impurities (c or more weight %). (6) c: more than 2.0% to 3.5%, Or: l O
~28% uni,, 1t5. Fe: 1-30%, W
: 0.1-17.0%, M. :0.1~8.04. Ti: 0.01-4.5%,
Aff: 0.01-4.5%, and Si: 0.1-3
.. An engine valve for an internal combustion engine, characterized in that it further contains N1]: 0.01 to 1.5, and has a composition c or more, with the remainder consisting of Ni and unavoidable impurities. and high-hardness N1-based alloy for the same valve seat. (7) O: more than 2.0% to 3.5%, Or: 1
0~28% unfi%, Fe: 1~309f, W
: 0.1-17.0%, MO: 0.1-8.0,
Ti: 0.01~4.5, JV! : 0.01~
45%, and Mn: 0.1-2.0%'l:
For use in engine valves and valve seats of internal combustion engines, which further contain Nb: 0.01 to 1.5%, and have a composition (weight %) consisting of N1 and unavoidable impurities. High hardness N1 base alloy. (8)c:2. More than 0% ~ 3.5%, cr: 1o ~ 28%
less than, Fe: 1-30%, W: 0.1-17
.. 0%, M. : 0.1-8.0, Tf: 0.01-4.
5%, Mr. A: 0.01・~45%, Si
: 0.1-3.0%, and Mn: 0.1-2,0
An engine valve for an internal combustion engine, characterized in that it contains 0.01 to 1.5% cNb, and the remainder is Ni and unavoidable impurities (weight %). High hardness N1 base alloy for seats. (91C: more than 2.0% to 3.5%, LDr: 10
~28% not 2+? L Fe: 1-30%, W:
0.1-17.0%, M. : 0.1~8.0%, Ti: 0.01~4.5
%, Al4: 0.01 to 4.54 i, L/jcB: 0.001 to 1.5 ql), and the remainder is Ni and unavoidable impurities (wt%). A high hardness N1-based alloy for engine valves and valve seats of internal combustion engines, which is characterized by: (10) C: more than 2.0% to 3.5%, Or:
10 to less than 289f, Fe: 1 to 30%, W
: 0.1-17.0%. Mo: 0.1-80, Ti: 0.01-4.5
LI), AA: 0.01-4.5%, and Eii
: Contains 0.1 to 3.0 ratio, further B: 0.001 to
High hardness Ni for engine knobs and valve notes of internal combustion engines, characterized by having a composition (weight%) containing 1.5% and the remainder consisting of N1 and unavoidable impurities.
Base alloy. (II) C: 2. More than 0% to 3.5%, C
r: 1.0 to less than 28%, Fe: 1 to 30
%, W: 0.1-17.0%, M. : O01~8.0 ratio, Ti: 0.01~485 width, A
Q: 0.01-4. , 5%, and Mn:
Contains 0.1 to 2.0%, and further includes B: O, OO1
A high hardness Ni-based alloy for an engine nozzle and valve seat of an internal combustion engine, characterized in that it contains 1.5 qb and the balance 9 is Ni and unavoidable impurities (wt%): ff: (12) C: 2. Oqb >3.5%, Cr
: less than 10% to 28%, Fe: 1% to 30%, W
: 0.1-17.0%, M. 201-80, Ti,: 0.01-4.5, AH
: 0101~4.5%, Si: 0.1~3
.. 0%, and Mn: 0.1 to 2.01, further containing B: O, OO 1 to 1.5, and the remainder consisting of old and unavoidable impurities (weight %). A high hardness Ni-based alloy for engine valves and valve seats of internal combustion engines, characterized by: (13)c:2. oz >3.5%, Or:
Less than 10-28'%, Fe: 1-30%, W
: 0.1-17.0%, M. : 0.1~8.0%, Ti: '0.01~
4.5%, AA: 0.01-4.5%, further Nb: 0.01-1.5 eI) and B: 0. Contains OO1-1.5 and the remainder is Ni
A high hardness Ni-based alloy for use in engine valves and valve seats of internal combustion engines, characterized by having a composition (hereinafter referred to as "double band width") consisting of unavoidable impurities. (+410: over 2.0% to 3.5%, Car:
Less than 10-28'Iy, Fe: 1-30%,
W: 0.1-17.0%, M. :0.1~8.0%, Ti:0.01~4.5%, A
A: 0.01 to 4,5, and Si: 0.1
~3.0 ratio, further contains Nb: 0.01 to 1.5 ratio and B: 0.001 to 1,54 f, and the rest is N.
A high hardness Ni-based alloy for use in engine valves and valve seats of internal combustion engines, which is characterized by having a composition consisting of i and unavoidable impurities; (15) C: more than 2.0% to 3.5%, C
r: l (1 to less than 28%, Fe: 1 to 30%,
W: 0.1-17.0%, M. 20.1~80 section, 'ri:o, oi~4.5 section,
Ai! : 0.01~45%, and Mn: 0.1~
2. Contains O% f and further nb: 0.01 to 1.
5 eI) and B: O, OO 1 to 15 g, and the remainder is Ni and unavoidable impurities. High hardness N1 base alloy for valve seats. (+6) C: More than 2.0% to 3.5%, Or:
10~28% less l+i/i, Fe: 1~30
%, W: 0.1-17.0%, M. : 0.1-8.0 section, Tt: 0.01-4.5 section, AA
: 0.01-4.5%, Si: 0.1-3.
0%, and Mn: 0.1 to 20%,
Furthermore, Nl): 0.01 to 1.5 and B: 0.00
High hardness N for engine valves and valves of internal combustion engines, characterized by having a composition (weight ratio) containing 1 to 1.5% and the remainder consisting of N1 and unavoidable impurities.
i-base alloy.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6758764B1 (en) * 2003-07-03 2004-07-06 Nelson Precision Casting Co., Ltd. Weight member for a golf club head
US6776728B1 (en) * 2003-07-03 2004-08-17 Nelson Precision Casting Co., Ltd. Weight member for a golf club head
CN114645160A (en) * 2022-03-09 2022-06-21 中国地质大学(武汉) Spherical alloy powder, preparation method thereof and laser cladding method

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