JPS60116748A - スチ−ル製ピストンリング材 - Google Patents
スチ−ル製ピストンリング材Info
- Publication number
- JPS60116748A JPS60116748A JP14183784A JP14183784A JPS60116748A JP S60116748 A JPS60116748 A JP S60116748A JP 14183784 A JP14183784 A JP 14183784A JP 14183784 A JP14183784 A JP 14183784A JP S60116748 A JPS60116748 A JP S60116748A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston ring
- resistance
- steel
- ring
- present
- 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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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (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、ピストンリング材に関するものであり、特に
内燃殿関用組合せピストンリング材に関４るノ、のであ
る。
内燃殿関用組合せピストンリング材に関４るノ、のであ
る。
近年内ＭＡ １ｕｌｌ関はまずまずその高性能化が要求
されＩＣ１１出力、ｉｌ’ｌｉ速化の一途をたどり、加
えて排ガスタ・１策をも（ｊｉ；ｉえなりればならず、
内燃機関の馬力低ト、燃費増という問題に対する対策の
必要性が増大してき”ζいる。これらの問題に関して内
燃機関の燃焼室の気密を保持するピストンリングは内燃
機関の性能に大きな影響を与えるものであり、とりわけ
その対策が必要となって来ている。
されＩＣ１１出力、ｉｌ’ｌｉ速化の一途をたどり、加
えて排ガスタ・１策をも（ｊｉ；ｉえなりればならず、
内燃機関の馬力低ト、燃費増という問題に対する対策の
必要性が増大してき”ζいる。これらの問題に関して内
燃機関の燃焼室の気密を保持するピストンリングは内燃
機関の性能に大きな影響を与えるものであり、とりわけ
その対策が必要となって来ている。
従来このような内燃機関のオイルリングには炭素鋼の鋳
物製リングあるいは、シリクローム鋼オイルテンパー線
等が用いられていたが鋳物製リングは軸方向に薄いもの
が製造し離く、またシリクロームリングは高温強度が小
さいため比較的断面積の大きい重量のあるものになり慣
性が大きくなり、フランク−リング現象を起し易くなる
問題点があった。また鋳物製リングおよびシリクローム
製リングでは、耐摩耗性や耐熱へクリ性が不足し、排ガ
ス対策に有利なようにピストンの頂点に近い位置にリン
グを取り付けることが出来ず、かつリング間隔も小さく
出来ないためビスｉ・ンの重量が重くなり高出力高速化
が出来ないという問題があった。
物製リングあるいは、シリクローム鋼オイルテンパー線
等が用いられていたが鋳物製リングは軸方向に薄いもの
が製造し離く、またシリクロームリングは高温強度が小
さいため比較的断面積の大きい重量のあるものになり慣
性が大きくなり、フランク−リング現象を起し易くなる
問題点があった。また鋳物製リングおよびシリクローム
製リングでは、耐摩耗性や耐熱へクリ性が不足し、排ガ
ス対策に有利なようにピストンの頂点に近い位置にリン
グを取り付けることが出来ず、かつリング間隔も小さく
出来ないためビスｉ・ンの重量が重くなり高出力高速化
が出来ないという問題があった。
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、従
来のリング材よりも高強度で耐摩耗性、耐熱へクリ性が
優れており、フラッタ現象を生しさせることなく、良好
な気密性を維持しながら内燃機関の高出力高速化を達成
できるオイルリング祠に関するものである。
来のリング材よりも高強度で耐摩耗性、耐熱へクリ性が
優れており、フラッタ現象を生しさせることなく、良好
な気密性を維持しながら内燃機関の高出力高速化を達成
できるオイルリング祠に関するものである。
即ら本発明（Ｊ合金組成としてＣ００５〜０．８％、−
Ｃ’ｒ ］ ０．’０〜］ ５．５％、Ｓｉ＜２．０％
、Ｍｎ＜２．０％、場合によってはさ１らにＷＯ３３〜
３．０％、Ｖ Ｏ，Ｉ 〜１．０％、Ｎ ｂ Ｏ，Ｏ’
１〜０．３％を含むマルテンサイト系ステレス鋼で熱処
理状態、で使用され、未固溶炭化物を約５〜１５％含有
し、また焼もどし軟化抵抗が大であり高温での強度が卵
重に高く、シリンダーとの気密性がすぐれている。また
耐摩耗性、耐熱へクリ性が良好である。さらに本発明の
特徴としては従来材ではシリンダー壁と９摩擦係数を下
げるためにとくに摺動面にＣｒメッキなどの表面処理層
を形成するが本発明材では表面処理層の必要をなく、充
分高温下でも使用に耐えるものであり、従来、のマルテ
ンサイト系ステンレス鋼にＷ１■およびＮｂを添加する
ことによっζ、性能の向上と同時に工程の簡略化も可能
にするものである。
Ｃ’ｒ ］ ０．’０〜］ ５．５％、Ｓｉ＜２．０％
、Ｍｎ＜２．０％、場合によってはさ１らにＷＯ３３〜
３．０％、Ｖ Ｏ，Ｉ 〜１．０％、Ｎ ｂ Ｏ，Ｏ’
１〜０．３％を含むマルテンサイト系ステレス鋼で熱処
理状態、で使用され、未固溶炭化物を約５〜１５％含有
し、また焼もどし軟化抵抗が大であり高温での強度が卵
重に高く、シリンダーとの気密性がすぐれている。また
耐摩耗性、耐熱へクリ性が良好である。さらに本発明の
特徴としては従来材ではシリンダー壁と９摩擦係数を下
げるためにとくに摺動面にＣｒメッキなどの表面処理層
を形成するが本発明材では表面処理層の必要をなく、充
分高温下でも使用に耐えるものであり、従来、のマルテ
ンサイト系ステンレス鋼にＷ１■およびＮｂを添加する
ことによっζ、性能の向上と同時に工程の簡略化も可能
にするものである。
以下に本発明の組成限定理由を述べる。
Ｃは高強度と耐摩耗性を付与するものであるがその目的
のためには少なくとも０．５％以上が必要で、ある。し
かし、Ｃ含有量が多いと曲げ加工性がわるくなりリング
矯正が困難となるので０．８％を上限とした。
のためには少なくとも０．５％以上が必要で、ある。し
かし、Ｃ含有量が多いと曲げ加工性がわるくなりリング
矯正が困難となるので０．８％を上限とした。
ＣｒはＣと結合して炭化物を、形成し、耐摩耗性、耐焼
付性を高めると同時に耐熱へクリ性を高めるが多過ぎる
場合は熱処理硬さが低下し、また成形性を劣化させ骨の
で、１０〜１，５゜５％を請求範囲とした。
付性を高めると同時に耐熱へクリ性を高めるが多過ぎる
場合は熱処理硬さが低下し、また成形性を劣化させ骨の
で、１０〜１，５゜５％を請求範囲とした。
Ｓｔは通常脱酸剤として含有するがその他に耐然ヘクリ
性を向上させる作用がある。
性を向上させる作用がある。
しかし多量に含有すると、加工性を劣化させるので２、
特許請求の範囲とした。Ｍｎも同様に通常に脱酸剤とし
て含有するが、曲げ加工性を改善、する作用がある。し
かし多過ぎると硬さが低下するので２％以下を請求範囲
とした。
特許請求の範囲とした。Ｍｎも同様に通常に脱酸剤とし
て含有するが、曲げ加工性を改善、する作用がある。し
かし多過ぎると硬さが低下するので２％以下を請求範囲
とした。
Ｗは耐摩耗性と耐熱へクリ性を増大させる作用があり、
そのためには０．３％以上が必要であるが３％以上含有
しても含有量に見合った効果はないので３％を上限とし
゛ζ請求範囲とした。ｖ ４：）ｗと同様に耐摩耗性と
耐熱へクリ性を増大させる。以上の効果のために■は０
．１％以上が必要であが、１％を越えてもその効果はあ
まり増大せず逆に加工性を劣化するのでｏ、 ’ｉ −
”１．０％を請求の範囲とした。Ｈ）Ｎｂは耐摩耗性と
耐熱へクリ性を増大させると同時に結晶粒を微細化し曲
げ加工性を良好にする作用がある。そのためには０．０
１％で効果があるが０．３％をこえると加工性を著しく
劣化させるので、０．０１〜０．３％を請求範囲とした
。
そのためには０．３％以上が必要であるが３％以上含有
しても含有量に見合った効果はないので３％を上限とし
゛ζ請求範囲とした。ｖ ４：）ｗと同様に耐摩耗性と
耐熱へクリ性を増大させる。以上の効果のために■は０
．１％以上が必要であが、１％を越えてもその効果はあ
まり増大せず逆に加工性を劣化するのでｏ、 ’ｉ −
”１．０％を請求の範囲とした。Ｈ）Ｎｂは耐摩耗性と
耐熱へクリ性を増大させると同時に結晶粒を微細化し曲
げ加工性を良好にする作用がある。そのためには０．０
１％で効果があるが０．３％をこえると加工性を著しく
劣化させるので、０．０１〜０．３％を請求範囲とした
。
つぎに本発明の効果を実施鉤によりｉ党明する。
第１表に本発明鋼材と従来鋼材および比較鋼材の化学組
成を示す。
成を示す。
第１表
第 ２ 表
第２表のＡ−Ｃの本発明鋼材およびＮの比較祠は本発明
鋼および比較鋼を通常の電気製鋼法Ｃ鋳造し、熱間塑性
加工を行ってコイル状としたのち冷間塑性加工と焼なま
しを繰返して所望の中法に加工し高温中でリング成形し
その後焼入れ；：Ｉ％処理中にて形状を拘束しながらピ
ストンリング製品とした。従来材のＬは鋳造、Ｍはコイ
ル状で冷間加工後オイルテンパーして熱処理後矯正仕上
げしたものである。
鋼および比較鋼を通常の電気製鋼法Ｃ鋳造し、熱間塑性
加工を行ってコイル状としたのち冷間塑性加工と焼なま
しを繰返して所望の中法に加工し高温中でリング成形し
その後焼入れ；：Ｉ％処理中にて形状を拘束しながらピ
ストンリング製品とした。従来材のＬは鋳造、Ｍはコイ
ル状で冷間加工後オイルテンパーして熱処理後矯正仕上
げしたものである。
然して第２表は熱処理後のリング製品としたものの特性
の比較を示す。但し耐熱へクリ性ばφ５ｍ／ｍのときそ
れぞれの熱処理を施して各記号の硬さにし、長さ］、
５０β丸棒を常温で曲率径２５ ｒｎ ｍ Ｒに曲げる
に必要な荷重とそのまま曲げた状態で３００”ＣＸ Ｉ
Ｈｒ加熱後自然にもどし、再び同曲率半径に曲げるに
要する荷重の減少率を示すものであり、数字の小さい方
が耐熱へクリ性は良好であることを示す。
の比較を示す。但し耐熱へクリ性ばφ５ｍ／ｍのときそ
れぞれの熱処理を施して各記号の硬さにし、長さ］、
５０β丸棒を常温で曲率径２５ ｒｎ ｍ Ｒに曲げる
に必要な荷重とそのまま曲げた状態で３００”ＣＸ Ｉ
Ｈｒ加熱後自然にもどし、再び同曲率半径に曲げるに
要する荷重の減少率を示すものであり、数字の小さい方
が耐熱へクリ性は良好であることを示す。
又耐摩耗性は大越式迅速摩耗試験機による比摩耗量を示
す。試験条件は相手月ＪＩＳＳＣＭ２１焼なまし材、摩
擦距Ｍｌｔ４００ｍ、最終荷重６．８ ｋｇ、摩耗速度
： １．３４ ｍ／ｓ ｅ ｃである。
す。試験条件は相手月ＪＩＳＳＣＭ２１焼なまし材、摩
擦距Ｍｌｔ４００ｍ、最終荷重６．８ ｋｇ、摩耗速度
： １．３４ ｍ／ｓ ｅ ｃである。
第２表により本発明鋼材Ａ−Ｃは従来祠よりも耐１′、
（耗性、ａ′ｌＪ温強度、耐熱へクリ性のいずれも優れ
てにす、本発明によるオイルリングはリング重量、ピス
トン市■を軽減でき１１′１性によるエネルギー損失を
少なくごきるとともに、気密性と耐久性にすぐれたもの
であり圧力リングに使用する場合においてもメツ・）・
等の表面被覆は必要がなく内燃機関の高出力と１；１１
速化が可能となるものである。尚比較材としてＷ、Ｖ、
Ｎｂのないマルテンサイト系ステンレス鋼を例示したが
Ｗ、■、Ｎｂの含有による耐摩耗性、熱へクリナノ１の
効果があがっている事も第２表によって明らかである。
（耗性、ａ′ｌＪ温強度、耐熱へクリ性のいずれも優れ
てにす、本発明によるオイルリングはリング重量、ピス
トン市■を軽減でき１１′１性によるエネルギー損失を
少なくごきるとともに、気密性と耐久性にすぐれたもの
であり圧力リングに使用する場合においてもメツ・）・
等の表面被覆は必要がなく内燃機関の高出力と１；１１
速化が可能となるものである。尚比較材としてＷ、Ｖ、
Ｎｂのないマルテンサイト系ステンレス鋼を例示したが
Ｗ、■、Ｎｂの含有による耐摩耗性、熱へクリナノ１の
効果があがっている事も第２表によって明らかである。
Claims (1)
- ｌでＣＯ，５〜０．８％、Ｓｉ＜２．０％、Ｍｎ＜２．
０％およびＣｒ１０．０〜１５．５％と、Ｗ ０．３〜
３．０％、■０．１〜１．０％、ＮｂＯ，０１〜０．３
％のうり１挿具」ことを含有し、残部Ｆｅおよび不純物
よりなり、ビス１ンリングの使用温度において耐摩耗で
耐熱へクリ性の優れた特徴を有するスチール製ピストン
リング祠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14183784A JPS60116748A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | スチ−ル製ピストンリング材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14183784A JPS60116748A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | スチ−ル製ピストンリング材 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP75580A Division JPS5846542B2 (ja) | 1980-01-08 | 1980-01-08 | スチ−ル製ピストンリング材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60116748A true JPS60116748A (ja) | 1985-06-24 |
| JPS6119703B2 JPS6119703B2 (ja) | 1986-05-19 |
Family
ID=15301293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14183784A Granted JPS60116748A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | スチ−ル製ピストンリング材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60116748A (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| US6096262A (en) * | 1998-05-12 | 2000-08-01 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Martensitic heat resisting steel |
| EP2295777A1 (en) * | 2003-03-31 | 2011-03-16 | Hitachi Metals, Ltd. | Internal engine piston and its production method |
-
1984
- 1984-07-09 JP JP14183784A patent/JPS60116748A/ja active Granted
Cited By (3)
| 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 |
| US6096262A (en) * | 1998-05-12 | 2000-08-01 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Martensitic heat resisting steel |
| EP2295777A1 (en) * | 2003-03-31 | 2011-03-16 | Hitachi Metals, Ltd. | Internal engine piston and its production method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6119703B2 (ja) | 1986-05-19 |
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