JPS61113742A - 高硬度耐熱合金 - Google Patents

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 本発明は高硬度耐熱合金に関するものである。

従来の技術 近年のディーゼル機関における排気弁の盛金部には、高
硬度で高温強度も商いＣＯ基合金やＮｉ基合金が使われ
ている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、近年のディーゼル機関では、低品質の燃
料使用と過酷な燃焼条件から、上記合金を例えば弁棒の
盛金部に使用していても、依然、痕や吹抜けが発生する
という問題があった。

本発明はこのような問題を解決し、高温硬さが高く、耐
食性が良好で、特に溶接性に優れた高硬度耐熱合金を提
供することを目的とする。

問題を解決するための手段 上記問題を解決するため、本発明の高硬度耐熱合金は、
Ｃが＜Ｏ，Ｏａ重ｔ％、Ｓｉが≦１．０重量％、Ｃｒが
１３〜１７重量％、Ａｊが３〜７重量％、Ｔｉが０．５
〜８重量％、Ｂが２〜４重量％、Ｗが３〜７重量％、Ｃ
ｏが７〜８５重量％、残部がＮｉおよび不可避の不純物
からなる組成とした。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

先ず、本発明の高硬度耐熱合金の化学組成を表１、に示
す。

各元素の成分限定は次の理由による。

Ｃｒを１３〜１７ｉ盪％とじたのは、Ｃｒは、Ｂとのほ
う化物をつくり、高温硬さを向上させて高温耐摩耗性を
向上させるほか、耐酸化性、耐食性を保つ効果があるか
らであり、１繻に満たなければ耐食性が低下し、１７％
を超えると脆化しやすくなる。

Ａｌを３〜７重！１９６としたのは、Ａｊは、耐酸化性
の向上と、母地に入ってＮ　ｉ　３　Ａｌの金属間化合
物を生成し、高温硬さを向上させて耐摩耗性を高める効
果がある。からであり、８％に満たなければ所望の向上
効果が得られず、７％を超えると溶接性、じん性が低下
し、実用化できなくなる。

Ｗを３〜７重量％とじたのは、Ｃｒと共にＢとのほう化
物をつくり、硬さ向上に寄与すると同時に高温強度を向
上させる効果があるからであり、８１　　％に満たない
と所望の向上効果が得られず、７％を超えると溶接性や
切削性が劣下する。

Ｂを２〜４重量％とじたのは、融点を下げ溶着性を向上
させ、分散粒子（Ｃｒ、Ｗとのほう化物）を形成して高
温硬さく耐摩耗性）、耐熱衝撃性、高温強度などを向上
させる効果があるからであり、２９６に満たないと所望
の効果が得られず、４％を超えると耐熱衝撃性が低下す
るとともに溶接性も低下する。

Ｔｉを０．５〜８重ｔ％としたのは、Ｔｉは、母地に入
ってＮｉ３Ｔｉを生成し、高温硬さ、耐熱衝撃性さら、
に高温強度およびじん性を向上させる効果があるからで
あり、０．５％に満たないと所望の効果が得られず、８
％より多いと耐熱衝撃性が劣化し、溶接性も低下する。

ＣＯを７〜８５重量％としたのは、Ｃｏは、母地に固溶
して耐熱衝撃性を向上させ、かつ高温硬さく高温での耐
摩耗性向上）を改善させる効果があるからであり、７％
に満たないと所望の効果が得られず、８６９６を超える
と経済的負担が増すだけで、−１１の向上効果を得るこ
とはできない。

Ｃを０．０８重量％未満とし、Ｓｉを１．０重量％以下
としたのは、これらを多く含有すると脆化の原因となる
からである。

表２は、表１の組成範囲内で製造した本発明材の成分組
成と機械的性質を示す。

表　　２　　　　　　　　（重量％） 第１図（イ）〜に）に、上記表２中の発明材（４）（Ｂ
）　（Ｑおよび比較材（ト）の金属組織を示す。図から
明らかなように、本発明材（Ａ）の）　（Ｃ）によると
、比較材（ト）と異なり、ＡｌおよびＴｉを含有するＮ
ｉ基分母地中棒状あるいは角状の分散粒子が存在する組
織になっている。

第２図は、発明材（６）の破面観察結果を示す。これに
よると、延性破面を含む通常の破面を呈している。

＠８図は、発明材（６）と比較材（含市販材）の高温硬
さ変化を示す。図から明らかなように、本発明材（鳩は
比較材（６）と同じく高温での硬さ低下は小さいことが
わかる。また、発明材（ロ）は溶接性を改、咎するため
にＣＯを添加したものであるが、ＣＯを添加しても高温
硬さは十分に満足していることがわかる。

そこで、表２に示した発明材（匂と比較材（口の溶接性
について比較検討を行った。

表８は、ＣＯを約２０％添加した場合の溶接条件の比較
材（ト）はＣｏ１１が少いため大電流（２８ＯＡ以上）
を流すと第４図に示すように、溶接棒（１）先端では不
良な溶（す落ちが生じ、半溶融状態で溶は込み部に入っ
た場合、それが溶は込み不良、割れなどの欠陥になる可
能性がある。すなわち、溶接棒（１）に大電流を流すと
、アーク（２］の発生が溶接棒（１）の上部に８動し、
その部分の温度が高くなって、溶接棒（１）が連続的に
溶は落ちない。

この点、本発明材（６）によるｌ、Ｃｏを添加したこと
により流動性が良くなり、電流を少し高めに流しても溶
接棒の溶は落ちはスムーズに移行する。

その結果、溶接部の外観がきれいになると同時に、欠陥
の発生の危険性も低下する。このように、電流を高めに
しても、溶滴移行がスムースに行くことにより、盛金量
も多目にすることができ、層数の減少、溶接時間の短縮
につながるというメリットがある。

発明の効果 以上、本発明の耐熱合金によれば、低熱膨張率、優れた
高温硬さ、均一な金属組織、優れた溶接性を有している
。したがって、例えば弁棒の盛金部に本高硬度耐熱合金
を使用した場合、低品質の燃料使用と過酷な燃焼条件に
対応することができ、圧痕や吹抜けを容易に発生させる
ようなことがなくて済む。また、溶滴移行がスムーズに
行えるので、盛会量を多目にすることができ、層、数の
減少、溶接時間の短縮等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を説明するためのもので、第１
図の（イ）（ロ）（ハ）に）はそれぞれ顕微鏡写真によ
る金属組織図、第２図は本ｊ明材の顕微鏡写真による破
面観察図、第３図は発明材と比較材の高温硬さの変化を
表す図、第４図の（イ）（ロ）はそれぞれ溶接棒の溶融
状態を表す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、Ｃが＜０．０３重量％、Ｓｉが≦１．０重量％、Ｃ
   ｒが１３〜１７重量％、Ａｌが３〜７重量％、Ｔｉが０
   ．５〜８重量％、Ｂが２〜４重量％、Ｗが３〜７重量％
   、Ｃｏが７〜３５重量％、残部がＮｉおよび不可避の不
   純物からなることを特徴とする高硬度耐熱合金。