JPS6032711B2 - 弁座用Ｆｅ基焼結合金 - Google Patents
弁座用Ｆｅ基焼結合金Info
- Publication number
- JPS6032711B2 JPS6032711B2 JP7408280A JP7408280A JPS6032711B2 JP S6032711 B2 JPS6032711 B2 JP S6032711B2 JP 7408280 A JP7408280 A JP 7408280A JP 7408280 A JP7408280 A JP 7408280A JP S6032711 B2 JPS6032711 B2 JP S6032711B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- sintered alloy
- valve
- valve seats
- powder
- 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.)
- Expired
Links
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、すぐれた耐熱性、耐摩耗性、切削性、およ
び自己潤滑性を有し、特に内燃機関における弁座の製造
に使用するのに適したＦｅ基暁結合金に関するものであ
る。
び自己潤滑性を有し、特に内燃機関における弁座の製造
に使用するのに適したＦｅ基暁結合金に関するものであ
る。
従釆、例えば内燃機関駆動用燃料として有鈴ガソリンが
使用され、前記有鉛ガソリンにおいては、これが燃焼す
る際に、ガソリン中に含有させたアルキル鉛から無機鉛
が生成し、この生成無機鉛の一部が弁および弁座に付着
することから、弁および弁座の耐酸化性、自己潤滑性、
および耐摩耗性が著しく改善されるようになるなどガソ
リン中の鉛の効果には大なるものがあった。
使用され、前記有鉛ガソリンにおいては、これが燃焼す
る際に、ガソリン中に含有させたアルキル鉛から無機鉛
が生成し、この生成無機鉛の一部が弁および弁座に付着
することから、弁および弁座の耐酸化性、自己潤滑性、
および耐摩耗性が著しく改善されるようになるなどガソ
リン中の鉛の効果には大なるものがあった。
しかし排気ガス規制により有鉛ガソリンの使用が困難に
なりつつある現状では、弁および弁座の酸化および摩耗
の抑制、並びに自己潤滑性の付与を、前記有鉛ガソリン
における鉛効果に期待することはできず、したがって弁
座自体の材質向上をはかることによって、これらの問題
解決をはかる傾向にあるのが現状である。
なりつつある現状では、弁および弁座の酸化および摩耗
の抑制、並びに自己潤滑性の付与を、前記有鉛ガソリン
における鉛効果に期待することはできず、したがって弁
座自体の材質向上をはかることによって、これらの問題
解決をはかる傾向にあるのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から無鉛ガソ
リンを使用した場合にも、その機能を十分に発揮する内
燃機関用弁座を得べく材質面より研究を行なった結果、
Ｃ：０．４〜２．０％、Ｃｕ：０．５〜１０．０％、Ｓ
：０．１〜４．０％、Ｂ：０．００１〜０．５％を含有
し、さらに必要に応じて、Ｎｉ：０．１〜５％およびＣ
ｏ：０．１〜５％のうちの１種または２種、および／ま
たはＣｒ：０．１〜５％、Ｍｏ：０．１〜５％、および
Ｗ：０．１〜５％のうちの１種または２種以上を含有し
、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成（以上重量％
、以下％はすべて重量％を意味する）を有するＦｅ基焼
結合金は、素地との密着性が良好で自己潤滑性を有する
硫化物相が素地の結晶粒界に均一に分散した組織をもつ
ため、これを特に内燃機関における弁座の製造に使用し
た場合、無鉛ガソリン使用に際しても、すぐれた耐熱性
、耐摩耗性、および自己潤滑性を示し、さらに弁座製造
に際してはすぐれた被削性を示すなど有用な特性を有す
ることを見出したものである。
リンを使用した場合にも、その機能を十分に発揮する内
燃機関用弁座を得べく材質面より研究を行なった結果、
Ｃ：０．４〜２．０％、Ｃｕ：０．５〜１０．０％、Ｓ
：０．１〜４．０％、Ｂ：０．００１〜０．５％を含有
し、さらに必要に応じて、Ｎｉ：０．１〜５％およびＣ
ｏ：０．１〜５％のうちの１種または２種、および／ま
たはＣｒ：０．１〜５％、Ｍｏ：０．１〜５％、および
Ｗ：０．１〜５％のうちの１種または２種以上を含有し
、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成（以上重量％
、以下％はすべて重量％を意味する）を有するＦｅ基焼
結合金は、素地との密着性が良好で自己潤滑性を有する
硫化物相が素地の結晶粒界に均一に分散した組織をもつ
ため、これを特に内燃機関における弁座の製造に使用し
た場合、無鉛ガソリン使用に際しても、すぐれた耐熱性
、耐摩耗性、および自己潤滑性を示し、さらに弁座製造
に際してはすぐれた被削性を示すなど有用な特性を有す
ることを見出したものである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成範囲を上記の通りに限定した理由を
説明する。｛ａ｝ Ｃ Ｃ成分には合金素地を強化する作用があるが、その含有
量が０．４％未満では所望の強度および耐摩耗性を確保
することができず、一方２．０％を越えて含有させると
合金の腕化が著しくなることから、その含有量を０．４
〜２．０％と定めた。
て、以下に成分組成範囲を上記の通りに限定した理由を
説明する。｛ａ｝ Ｃ Ｃ成分には合金素地を強化する作用があるが、その含有
量が０．４％未満では所望の強度および耐摩耗性を確保
することができず、一方２．０％を越えて含有させると
合金の腕化が著しくなることから、その含有量を０．４
〜２．０％と定めた。
｛ｂ）Ｃｕ
Ｃｕ成分には、この合金を弁座として使用した場合に、
その耐摩耗性、耐酸化性、および耐食性を向上させる作
用があるが、その含有量が０．５％未満では、前記作用
に所望の効果が得られず、一方、１０．０％を越えて含
有させると、合金製造時に焼絹性がそこなわれるように
なるばかりでなく、合金強度も低下するようになること
から、その含有量を０．５〜１０．０％と定めた。
その耐摩耗性、耐酸化性、および耐食性を向上させる作
用があるが、その含有量が０．５％未満では、前記作用
に所望の効果が得られず、一方、１０．０％を越えて含
有させると、合金製造時に焼絹性がそこなわれるように
なるばかりでなく、合金強度も低下するようになること
から、その含有量を０．５〜１０．０％と定めた。
‘ｃ｝ ＳＳ成分はＦｅ成分と反応して自己潤滑性およ
び快削性を付与するための硫化物を形成するが、その含
有量が０．１％未満では、所望の自己潤滑性および快削
性を合金に付与することができず、一方４．０％を越え
て含有させると、合金強度が低下するようになることか
ら、その含有量を０．１〜４．０％と定めた。
び快削性を付与するための硫化物を形成するが、その含
有量が０．１％未満では、所望の自己潤滑性および快削
性を合金に付与することができず、一方４．０％を越え
て含有させると、合金強度が低下するようになることか
ら、その含有量を０．１〜４．０％と定めた。
‘ｄ｝ Ｂ
Ｂ成分には焼結を活性化して合金の耐摩耗性および強度
を著しく向上させる作用があるが、その含有量が０．０
０１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
０．５％を越えて含有させると、合金腕化が著しくなる
ことから、その含有量を０．００１〜０．５％と定めた
。
を著しく向上させる作用があるが、その含有量が０．０
０１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
０．５％を越えて含有させると、合金腕化が著しくなる
ことから、その含有量を０．００１〜０．５％と定めた
。
【ｅ｝ ＮｉおよびＣｏ
ＮｉおよびＣｏ成分には合金素地に園溶して、その強度
および耐熱性を高める均等的作用があるので、特に合金
素地を強化する必要がある場合に含有させるが、その含
有量がそれぞれ０．１％未満では前記作用に所望の向上
効果が現われず、一方それぞれ５％を越えて含有させて
もより−段の向上効果は見られず、経済的でないことか
ら、ＮｉおよびＣｏの含有量を、それぞれ０．１〜５％
と定めた。
および耐熱性を高める均等的作用があるので、特に合金
素地を強化する必要がある場合に含有させるが、その含
有量がそれぞれ０．１％未満では前記作用に所望の向上
効果が現われず、一方それぞれ５％を越えて含有させて
もより−段の向上効果は見られず、経済的でないことか
ら、ＮｉおよびＣｏの含有量を、それぞれ０．１〜５％
と定めた。
‘ｆ’Ｃｒ、Ｍｏ、およびＷ
これらの成分にはＣと反応して炭化物を形成し、さらに
ＭｏおよびＷにあっては未拡散のＦｅ−Ｍｏ粒子および
未拡散のＦｅ−Ｗ粒子として素地中に分散して合金の耐
摩耗性を改善すると共に、合金素地中に固溶して、その
耐熱性を向上させる均等的作用があるので、特により一
段の耐摩耗性と耐熱性を付与する必要がある場合に含有
されるが、この含有量がそれぞれ０．１％未満では前記
作用に所望の向上効果が得られず、一方それぞれ５％を
越えて含有させると、合金強度および被削性が低下する
ようになることから、Ｃｒ、Ｍｏ、およびＷの含有量を
それぞれ０．１〜５％と定めた。
ＭｏおよびＷにあっては未拡散のＦｅ−Ｍｏ粒子および
未拡散のＦｅ−Ｗ粒子として素地中に分散して合金の耐
摩耗性を改善すると共に、合金素地中に固溶して、その
耐熱性を向上させる均等的作用があるので、特により一
段の耐摩耗性と耐熱性を付与する必要がある場合に含有
されるが、この含有量がそれぞれ０．１％未満では前記
作用に所望の向上効果が得られず、一方それぞれ５％を
越えて含有させると、合金強度および被削性が低下する
ようになることから、Ｃｒ、Ｍｏ、およびＷの含有量を
それぞれ０．１〜５％と定めた。
なお、この発明のＦｅ基競結合金は、通常の粉末冶金法
にしたがって通常の製造条件にて製造することができる
が、原料粉末に関して、特にＳについては、０．２〜４
０％Ｓ含有のＦｅ−Ｓ合金粉末や表面を硫化物で被覆し
たものからなる被覆Ｆｅ粉末、またＢについては、５〜
３０％Ｂ含有のＦｅ−Ｂ合金粉末などの使用が望ましく
、さらにＣｒ、Ｍｏ、およびＷについては、これら成分
単体粉末やフェロアロィ粉末として使用することができ
る。
にしたがって通常の製造条件にて製造することができる
が、原料粉末に関して、特にＳについては、０．２〜４
０％Ｓ含有のＦｅ−Ｓ合金粉末や表面を硫化物で被覆し
たものからなる被覆Ｆｅ粉末、またＢについては、５〜
３０％Ｂ含有のＦｅ−Ｂ合金粉末などの使用が望ましく
、さらにＣｒ、Ｍｏ、およびＷについては、これら成分
単体粉末やフェロアロィ粉末として使用することができ
る。
また、この発明のＦｅ基競結合金は６．０夕／塊以上の
密度をもつことが望ましく、これは、６．０夕／塊未満
の密度では所望のすぐれた耐摩耗性および強度を確保す
ることができないという理由からである。
密度をもつことが望ましく、これは、６．０夕／塊未満
の密度では所望のすぐれた耐摩耗性および強度を確保す
ることができないという理由からである。
つぎに、この発明のＦｅ基暁結合金を実施例により比較
例と対比しながら説明する。
例と対比しながら説明する。
実施例
原料粉末として、粒度‐１０皿ｅｓｈのＦｅ粉末（ァト
マィズ鉄粉で希釈）、天然黒鉛粉末、粒度一１０仇ｈｅ
ｓｈの電解Ｃｕ粉末、粒度一１０仇ｈｅｓｈの１％Ｓ含
有のＦｅ−Ｓ合金粉末、粒度−１０仇ｈｅＳｈの２０％
Ｂ含有のＦｅ−Ｂ合金粉末、粒度一１０仇ｈｅｓｈの１
３％Ｃｒ含有のアトマィズＦｅ−Ｃｒ合金粉末、粒度‐
１０肌ｅｓｈの６０％Ｃｒ含有のＦｅ‐Ｃｒ合金粉末、
粒度−１０肌ｅｓｈの６０％Ｍｏ含有のＦｅ‐Ｍｏ粉末
、粒度−２０山肌のＣｏ粉末、粒度−２０仏肌のＷ粉末
、および粒度−２０位ｈｅｓｈのＮｉ粉末を用意し、こ
れら原料粉末を第１表に示される最終成分組成をもつよ
うに配合し、混合し、この結果の混合粉末より成形圧力
：６のｎ／ｃ船こて圧粉体を成形し、ついで前記圧粉体
に対して中性または還元性雰囲気において、温度：１１
３０ｑ０に３■ご間加熱保持の凝結を施すことによって
本発明焼結合金１〜１９および比鮫焼結合金１〜１６を
それぞれ製造した。
マィズ鉄粉で希釈）、天然黒鉛粉末、粒度一１０仇ｈｅ
ｓｈの電解Ｃｕ粉末、粒度一１０仇ｈｅｓｈの１％Ｓ含
有のＦｅ−Ｓ合金粉末、粒度−１０仇ｈｅＳｈの２０％
Ｂ含有のＦｅ−Ｂ合金粉末、粒度一１０仇ｈｅｓｈの１
３％Ｃｒ含有のアトマィズＦｅ−Ｃｒ合金粉末、粒度‐
１０肌ｅｓｈの６０％Ｃｒ含有のＦｅ‐Ｃｒ合金粉末、
粒度−１０肌ｅｓｈの６０％Ｍｏ含有のＦｅ‐Ｍｏ粉末
、粒度−２０山肌のＣｏ粉末、粒度−２０仏肌のＷ粉末
、および粒度−２０位ｈｅｓｈのＮｉ粉末を用意し、こ
れら原料粉末を第１表に示される最終成分組成をもつよ
うに配合し、混合し、この結果の混合粉末より成形圧力
：６のｎ／ｃ船こて圧粉体を成形し、ついで前記圧粉体
に対して中性または還元性雰囲気において、温度：１１
３０ｑ０に３■ご間加熱保持の凝結を施すことによって
本発明焼結合金１〜１９および比鮫焼結合金１〜１６を
それぞれ製造した。
さらに比較の目的で、弁座の製造に主として用いられて
いるマルテンサイト系の耐熱鋼であるＪＩＳ・ＳＵＨ−
４に相当する組成を有する合金を比鮫合金１７として製
造し、その組成を第１表に合せて示した。
いるマルテンサイト系の耐熱鋼であるＪＩＳ・ＳＵＨ−
４に相当する組成を有する合金を比鮫合金１７として製
造し、その組成を第１表に合せて示した。
ついで、この結果得られた本発明隣結合金１〜１９およ
び比較暁結合金１〜１０ さらに比較合金１７の密度、
硬さ（ロックウェル硬さＢスケール）、および圧環強度
を測定し、この測定結果を第１表に合せて示した。
び比較暁結合金１〜１０ さらに比較合金１７の密度、
硬さ（ロックウェル硬さＢスケール）、および圧環強度
を測定し、この測定結果を第１表に合せて示した。
さらに、上記本発明鱗結合金１〜１９および比較暁結合
金１〜１０ さらに比較合金１７から製造された弁座の
それぞれについて、実用試験にシュミレートさせた自動
温度制御付偏Ｄカム駆動式の熱間繰返し衝撃を行なう弁
−弁座摩耗試験機を用い、雰囲気：プロパンガス燃焼雰
囲気、弁材質：オーステナィト系弁用鋼、弁温度：８０
０℃、弁座温度：３５０ｑｏ、スト。
金１〜１０ さらに比較合金１７から製造された弁座の
それぞれについて、実用試験にシュミレートさせた自動
温度制御付偏Ｄカム駆動式の熱間繰返し衝撃を行なう弁
−弁座摩耗試験機を用い、雰囲気：プロパンガス燃焼雰
囲気、弁材質：オーステナィト系弁用鋼、弁温度：８０
０℃、弁座温度：３５０ｑｏ、スト。
ーク：６．８側、運転回転数：３００仇．ｐ．ｍ．、運
転時間：５餌時間の条件にて摩耗耐久試験を行ない、試
験後における弁および弁座の摩耗深さを測定した。この
測定結果も第１表に合せて示した。第 １表 第１表に示される結果から、本発明焼結合金１〜１９で
製造された弁座においては、いずれも摩耗がきわめて少
なく、かつ相手材である弁の摩耗も少ないものであるの
に対して、いずれもこの発明の範囲から外れた成分組成
を有する比較暁結合金１〜１６および従来弁座用として
用いられている比較合金１７においては、いずれも弁座
摩耗が大きく、かつ弁摩耗も比較的あるものであった。
転時間：５餌時間の条件にて摩耗耐久試験を行ない、試
験後における弁および弁座の摩耗深さを測定した。この
測定結果も第１表に合せて示した。第 １表 第１表に示される結果から、本発明焼結合金１〜１９で
製造された弁座においては、いずれも摩耗がきわめて少
なく、かつ相手材である弁の摩耗も少ないものであるの
に対して、いずれもこの発明の範囲から外れた成分組成
を有する比較暁結合金１〜１６および従来弁座用として
用いられている比較合金１７においては、いずれも弁座
摩耗が大きく、かつ弁摩耗も比較的あるものであった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：０．４〜２．０％、Ｃｕ：０．５〜１０．０％
、Ｓ：０．１〜４．０％、Ｂ：０．００１〜０．５％を
含有し、残りがＦｅおよび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弁座用Ｆｅ基焼
結合金。 ２ Ｃ：０．４〜２．０％、Ｃｕ：０．５〜１０．０％
、Ｓ：０．１〜４．０％、Ｂ：０．００１〜０．５％を
含有し、さらにＮｉ：０．１〜５％およびＣｏ：０．１
〜５％のうちの１種または２種を含有し、残りがＦｅと
不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有すること
を特徴とする弁座用Ｆｅ基焼結合金。 ３ Ｃ：０．４〜２．０％、Ｃｕ：０．５〜１０．０％
、Ｓ：０．１〜４．０％、Ｂ：０．００１〜０．５％を
含有し、さらにＣｒ：０．１〜５％、Ｍｏ：０．１〜５
％、およびＷ：０．１〜５％のうちの１種または２種以
上を含有し、残りがＦｅおよび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弁座用Ｆｅ
基焼結合金。 ４ Ｃ：０．４〜２．０％、Ｃｕ：０．５〜１０．０％
、Ｓ：０．１〜４．０％、Ｂ：０．００１〜０．５％を
含有し、さらにＮｉ：０．１〜５％およびＣｏ：０．１
〜５％のうちの１種または２種と、Ｃｒ：０．１〜５％
、Ｍｏ：０．１〜５％、およびＷ：０．１〜５％のうち
の１種または２種以上とを含有し、残りがＦｅおよび不
可避不純物からなる組成（以上重量％）を有することを
特徴とする弁座用Ｆｅ基焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7408280A JPS6032711B2 (ja) | 1980-06-02 | 1980-06-02 | 弁座用Ｆｅ基焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7408280A JPS6032711B2 (ja) | 1980-06-02 | 1980-06-02 | 弁座用Ｆｅ基焼結合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56169750A JPS56169750A (en) | 1981-12-26 |
| JPS6032711B2 true JPS6032711B2 (ja) | 1985-07-30 |
Family
ID=13536885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7408280A Expired JPS6032711B2 (ja) | 1980-06-02 | 1980-06-02 | 弁座用Ｆｅ基焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032711B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU572425B2 (en) * | 1983-07-01 | 1988-05-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Valve seat insert |
| CN107900326A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-04-13 | 安徽金亿新材料股份有限公司 | 一种高性能耐磨气门座圈材料 |
-
1980
- 1980-06-02 JP JP7408280A patent/JPS6032711B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56169750A (en) | 1981-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1775351B1 (en) | Acid resistant austenitic alloy for valve seat insert | |
| US7273508B2 (en) | Iron-based sintered alloy material for valve seat | |
| KR101316474B1 (ko) | 엔진밸브시트 및 그 제조방법 | |
| KR920007937B1 (ko) | 밸브시트용 철(Fe)계 소결합금 | |
| JPH0360897B2 (ja) | ||
| JPS6033344A (ja) | 耐摩耗性焼結合金 | |
| JPS6032711B2 (ja) | 弁座用Ｆｅ基焼結合金 | |
| JPS6024174B2 (ja) | 弁座用Ｆｅ基焼結合金 | |
| JP2684774B2 (ja) | バルブシート用鉄系焼結合金 | |
| JPS6389643A (ja) | 耐摩耗性鉄基焼結合金 | |
| JPS6025499B2 (ja) | 内燃機関用ロッカア−ム | |
| JPS60258449A (ja) | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 | |
| JPH0115583B2 (ja) | ||
| JPH06172942A (ja) | 耐摩耗性鉄基焼結合金 | |
| JPS61117254A (ja) | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 | |
| JPS60255958A (ja) | 耐摩耗性焼結合金 | |
| JPS62207847A (ja) | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 | |
| JPS58130260A (ja) | 弁座用Ｆｅ基焼結合金 | |
| JPS6173865A (ja) | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 | |
| KR100209775B1 (ko) | 밸브시트용 고내마모성 소결 합금 | |
| JPH01129951A (ja) | 内燃機関の弁座用焼結合金 | |
| JPS5828342B2 (ja) | 耐熱耐摩耗性および被削性にすぐれた内燃機関用弁座 | |
| KR970001323B1 (ko) | 내마모성이 우수한 밸브시트용 소결합금 | |
| JPS63114945A (ja) | 耐摩耗性および耐食性に優れた焼結合金部材 | |
| GB2210894A (en) | Sintered materials |