JPS60234947A

JPS60234947A - ロツカア−ム用鋳鉄

Info

Publication number: JPS60234947A
Application number: JP9215184A
Authority: JP
Inventors: Yuji Okada; 裕二岡田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-05-08
Filing date: 1984-05-08
Publication date: 1985-11-21

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ロッカアーム用鋳鉄に関し、詳しくは、無鉛
ガソリンエンジン用としてのみならず、高鉛ガソリンエ
ンジン用としても耐摩耗性、耐スカッフィング性に優れ
、しかも、摺動する相手材に対する損傷性の少ないロッ
カアーム用鋳鉄にかかる。

〔従来技術〕

エンジンの動弁系機構において、カムの回転運動をエン
ジンバルブの上下運動に変換するロッカアームは、曲げ
、引張り、成るいは、圧縮等の複雑に作用する応力に耐
えるべく、充分な機械的性質が必要なことはもちろんの
こと、他部品（カム。

エンジンバルブ等）との摺動部においては、耐摩耗性、
引っ掻き摩耗に耐える特性、いわゆる、耐スカッフィン
グ性に優れ、しかも、摺動する相手材に対する損傷性の
少ないことが必要とされている。

ところで、使用するガソリンの種類によって、従来、無
鉛ガソリンエンジンでは良好な摺動特性を示したロッカ
アーム材料を高鉛ガソリンエンジンで使用すると、著し
い摩耗やスカッフィングを発生することがある。

これは、エンジンの燃料として高鉛ガソリンを使用する
と、無鉛ガソリンの燃焼によっては生成しないような特
有の燃焼生成物が高鉛ガソリンの燃焼によって生成され
、これが潤滑オイル中に混入してロッカアーム摺動部の
摺動特性を阻害しているものと考えられる。

〔発明の目的〕

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するた
めになされたもので、ロッカアーム用鋳鉄の組成と組織
を調整することによって、無鉛ガソリンエンジン用とし
てばかりでなく、高鉛ガソリンエンジン用としても、耐
摩耗性、耐スカッフィング性に優れ、しかも、摺動する
相手材に対する損傷性の少ないロッカアーム用鋳鉄を提
供することを目的としている。

〔発明の構成〕

このような目的は、本発明によれば、重量比率で、Ｃ；
１．０〜４．０％、Ｃｒ　；　０．５〜１５．０％。

Ｍｏ；１．０〜２０．０％、Ｎｉ；０．０５〜１０．０
％。

Ａｌ；２．０％以下、残部実質的にＦｅからなる組成の
鋳鉄であって、基地組織が黒鉛析出のないオーステナイト組織を主体と
し、微少のマルテンサイト組織、パーライト組織を含む
混合組織からなり、その基地組織中に、微細な炭化物を
分散晶出していることを特徴とするロッカアーム用鋳鉄
によって達成される。

〔発明の作用〕

以下、本発明の作用について説明する。

まず、本発明のロッカアーム用鋳鉄の成分限定理由につ
いて説明する。

なお、以下の説明において合金元素の含有量は全て重量
比率（％）にて表示する。

本発明材において、ＣはＣｒ、Ｍｏと反応して炭化物を
晶出し耐摩耗性を改善するので有効であるが、その含有
量が１％未満では耐摩耗性を確保するに充分な炭化物の
晶出が期待できず、一方、４．０％を越えて含有すると
含有炭素が黒鉛化する傾向が見られることから１．０〜
４．０％とした。

また、本発明材において、ＣはＳｉ、Ｐ等との相乗作用
によりＣＥ値（炭素当量）を高め、黒鉛を析出しない範
囲とする必要がある。

また、ＣｒｙよＣと反応して炭化物を晶出し、耐摩耗性
改善に有効であるが、０．５％未満では晶出炭化物が少
なく耐摩耗性の改善効果が充分でなく、１５．０％を越
えると摺動する相手材に対する損傷性を増大することか
ら、０．５〜１５．０％とした。

なお、耐摩耗性の観点からするとＭ　７　Ｃ−系の炭化
物を晶出するのが望ましい。

また、ＭｏはＭｏ、Ｃを晶出して耐摩耗性を改善するこ
とから有効であるが、１０％未満ではその効果が充分で
なく、一方、２０．０％を越えて添加すると“内ひけ”
、“ピンホール”等の“ひけ巣”を発生して鋳造不良が
多くなることがら、！。

０〜２０．０％とした。

また、Ｎｉは残留オーステナイト組織や安定オーステナ
イト組織を形成しやすく、基地組織をオーステナイト組
織とするために有効であるが、０゜０５％未満ではその
効果が充分でなく、ｉｏ、ｏ％を越えると鋳造性を阻害
することがら０．０５〜１０．０％とした。

さらに、ＡＩは基地組織中に固溶されて基地組織を強化
し耐摩耗性を改善するので有効であるが、２．０％を越
えると鋳造性を悪化することがら、２゜０％以下とした
。

このような組成とすることにより、本発明鋳鉄は鋳造状
態において、基地組織が黒鉛析出のないオーステナイト
組織を主体とし、微少のマルテンサイト組織、パーライ
ト組織を含む混合組織からなり、その基地組織中に微細
な炭化物を分散晶出した組織状態とすることができるの
である。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づいて、本発明の１実施例を説明す
る。

型温８００℃のロストワックス法にて、下表に示すよう
な組成のロッカアーム粗形材を鋳造成形した。

なお、出湯温度は１５００−１７００℃、鋳込温度は１
４５０〜１６５０℃である。

この表において、本発明材■、■、■は本発明材の代表
的なものである。

また、比較材■、■は一般的にしられている耐摩耗材を
鋳造化したものであり、これはＭｏ、Ｔｉ等の元素によ
り高硬度炭化物を晶出させたもので鋳造材硬さも高いも
のの、ＴｉＣ等の粒状炭化物は一旦摩耗が進行すると非
常に脆くなるとしう問題点がある。

また、比較材■は本発明材におけるＡＩを４％と多量に
添加したもので、融点が低く鋳造性が悪いという問題点
がある。

また、比較材■は、比較材■と同様に本発明材における
Ｎｉの影響を調べるために試作した試溶材である。

比較材■の組織を観察した結果、本発明材は基地組織を
オーステナイト組織を主体としており、Ｎｉはオーステ
ナイト組織量を増加させる効果を目的としていることか
ら０．０５％以上は必要であることが明らかとなった。

上述のようにして鋳造成形した各ロッカアーム粗形材を
、機械加工仕上げした後、高鉛・高オクタン価ガソリン
を用いて、摺動特性の劣化の著しいＺｎ；０．１６Ｗｔ
、％、　Ｐ　；　０．１２Ｗｔ、％を含有する劣化オイ
ルを用いて、１０００　ｒｐｍのモータリングによる低
速スカッフィング試験を実施した。

なお、相手材（カムシャフト）にはＪＩＳ規格ＦＣ２５
のチル鋳物、試験時間を２００時間、油温を６０℃、試
験数量を２個とした。

その試験結果を第１図に示す。

この図から明らかなように、本発明材■、■。

■は、個々により若干のバラツキは認められるものの、
非常に優れた耐摩耗性を示している。

また、スカッフィングやピッチング等の摩耗現象は全く
認められなかった。

これに対して、比較材■、■、■、■はいずれも摩耗量
が著しく多く、しかも、スカッフィング摩耗やピッチン
グ摩耗の発生も認められた。

〔発明の効果〕

以上により明らかなように、本発明にかかるロッカアー
ム用鋳鉄によれば、ロッカアーム用鋳鉄の組成と組織を
調整することによって、無鉛ガソリンエンジン用として
ばかりでなく、高鉛ガソリンエンジン用としても、耐摩
耗性、耐スカッフィング性に優れ、しかも、摺動する相
手材に対する損傷性の少ないとしう利点がある。

さらに、本発明にかかるロッカアーム用鋳鉄は耐摩耗性
に優れていることから、バルブシート材。

バルブリフタ材、カムシャフト材、ハルブステムチソプ
材１等の耐摩耗性の要求される部品に対しても、好適に
適用することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明材及び比較材の低速スカ・ノフイング試験
結果を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１、重量比率で、Ｃ；１．０〜４．０％、Ｃｒ　ｉ　ｏ
。５〜１５．０％、Ｍｏ；１．０〜２０．０％、Ｎ１ＨＯ
。０５〜１０．０％、Ａｌ；２．０％以下、残部実質的に
Ｆｅからなる組成の鋳鉄であって、基地組織が黒鉛析出のないオーステナイト組織を主体と
し、微少のマルテンサイト組織、パーライト組織を含む
混合組織からなり、その基地組織中に、微細な炭化物を
分散晶出していることを特徴とするロッカアーム用鋳鉄
。