JPS62202058A - バルブシ−ト用鉄系焼結合金 - Google Patents
バルブシ−ト用鉄系焼結合金Info
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- JPS62202058A JPS62202058A JP4461686A JP4461686A JPS62202058A JP S62202058 A JPS62202058 A JP S62202058A JP 4461686 A JP4461686 A JP 4461686A JP 4461686 A JP4461686 A JP 4461686A JP S62202058 A JPS62202058 A JP S62202058A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (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】
[産業上の利用分野]
本発明は、内燃機関に使用されるバルブシート用鉄系焼
結合金に関する。バルブシートは、内燃機関のシリンダ
ヘッドに組み込まれている部材であり、エンジンバルブ
がバルブシートに着座すると、混合ガスや燃焼ガスがシ
ールされる。このバルブシートは耐熱性、耐摩耗性、耐
食性等が要求される。
結合金に関する。バルブシートは、内燃機関のシリンダ
ヘッドに組み込まれている部材であり、エンジンバルブ
がバルブシートに着座すると、混合ガスや燃焼ガスがシ
ールされる。このバルブシートは耐熱性、耐摩耗性、耐
食性等が要求される。
〔従来技術]
内燃機関に用いられる動弁部材の一つであるバルブシー
トは、工具鋼系や高速度鋼系等の合金鋼粉末から形成し
た焼結合金が用いられることが多い。バルブシートは、
最近の内燃機関の高+1!能化に伴い、耐熱性、耐摩耗
性、耐食性等を一層向上させる必要性が大きくなってい
る。そこで近年、本出願人は公開特許昭60−2157
36号および公開特許昭60−218451号に係る高
温耐摩耗性に優れた焼結合金の製造方法を開発した。
トは、工具鋼系や高速度鋼系等の合金鋼粉末から形成し
た焼結合金が用いられることが多い。バルブシートは、
最近の内燃機関の高+1!能化に伴い、耐熱性、耐摩耗
性、耐食性等を一層向上させる必要性が大きくなってい
る。そこで近年、本出願人は公開特許昭60−2157
36号および公開特許昭60−218451号に係る高
温耐摩耗性に優れた焼結合金の製造方法を開発した。
これらの公開特許公報に開示された製造方法は、合金鋼
粉末の成形体を焼結して得た多孔質焼結基材中の残留気
孔をできるだけ少なくし、かつその残留気孔中に銅を溶
浸することによって耐熱性、耐摩耗性、耐食性等を高め
る方法である。
粉末の成形体を焼結して得た多孔質焼結基材中の残留気
孔をできるだけ少なくし、かつその残留気孔中に銅を溶
浸することによって耐熱性、耐摩耗性、耐食性等を高め
る方法である。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明は上記の公開特許昭60−215736号および
公開特許昭60−218451号に係る製造方法の一環
として開発されたものであり、耐熱性、耐摩耗性、耐食
性等を一層向上させたバルブシー1−田麩系焼結合金を
提供することを目的とする。
公開特許昭60−218451号に係る製造方法の一環
として開発されたものであり、耐熱性、耐摩耗性、耐食
性等を一層向上させたバルブシー1−田麩系焼結合金を
提供することを目的とする。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
本発明のバルブシーl−川鉄系焼結合金は、重■比にお
いて、炭素粉末0.1〜1.5%と、コバルト粉末3〜
15%と、フェロモリブデン粉末3〜15%と、ニッケ
ル粉末3〜15%と、フェロタングステン粉末0.5〜
2%および原料鉄粉末とからなる混合粉末を圧縮成形し
、かつ得られた成形体を焼結した多孔71焼結基材の孔
内に溶浸された鉛1〜20%を溶浸剤として含むことを
特徴とするものである。
いて、炭素粉末0.1〜1.5%と、コバルト粉末3〜
15%と、フェロモリブデン粉末3〜15%と、ニッケ
ル粉末3〜15%と、フェロタングステン粉末0.5〜
2%および原料鉄粉末とからなる混合粉末を圧縮成形し
、かつ得られた成形体を焼結した多孔71焼結基材の孔
内に溶浸された鉛1〜20%を溶浸剤として含むことを
特徴とするものである。
本発明のバルブシート用鉄系焼結合金は、鉄系原料粉末
を8合一体化し、かつ焼結して得られた多孔質焼結基材
の孔内に溶浸される鉛を溶浸剤として含むもので、鉛の
もつ潤滑性にまりづぐれた耐熱性、耐摩耗性、耐食性等
を発揮しうるちのである。
を8合一体化し、かつ焼結して得られた多孔質焼結基材
の孔内に溶浸される鉛を溶浸剤として含むもので、鉛の
もつ潤滑性にまりづぐれた耐熱性、耐摩耗性、耐食性等
を発揮しうるちのである。
(発明の構成の詳細な説明)
本発明の焼結合金の組成は、重量圧で、炭素0゜1〜1
.5%、フェロモリブデン粉末3〜15%、コバルト3
〜15%、ニッケル3−15%、フェロタングステン粉
末0.5−2%および原料鉄粉末、そして、溶浸剤とし
て鉛1〜20%からなっている。
.5%、フェロモリブデン粉末3〜15%、コバルト3
〜15%、ニッケル3−15%、フェロタングステン粉
末0.5−2%および原料鉄粉末、そして、溶浸剤とし
て鉛1〜20%からなっている。
ここで炭素は、焼結時に鉄素地中に固溶拡散し、焼結を
促進し、鉄素地の強化を計るためのもので、0.1%未
満の量ではその効果が見られず、1゜5%を越えると、
炭素が遊離黒鉛として素地中に残留する量が多くなりす
ぎて、素地の強度がかえって低下することから、0.1
〜1.5%にした。
促進し、鉄素地の強化を計るためのもので、0.1%未
満の量ではその効果が見られず、1゜5%を越えると、
炭素が遊離黒鉛として素地中に残留する量が多くなりす
ぎて、素地の強度がかえって低下することから、0.1
〜1.5%にした。
コバルトは、焼結時に鉄素地中に固溶してこれを強化し
、耐熱性の向上と高温強度を雑持する効果があるが、3
%未満の量では、その効果は見られず、一方15%を越
えると、効果の更なる向上は見られず、逆に素地が軟化
して摩耗が増加する。
、耐熱性の向上と高温強度を雑持する効果があるが、3
%未満の量では、その効果は見られず、一方15%を越
えると、効果の更なる向上は見られず、逆に素地が軟化
して摩耗が増加する。
またコバルトは高価であることから大量に用いることは
コスト面で不利である。従って3〜15%にした。
コスト面で不利である。従って3〜15%にした。
フェロモリブデンは、モリブデンを60〜70%含む場
合、ビッカース硬さHv600〜1300の硬さを有し
ており、素地中にフェロモリブデンの微細な硬質粒子を
分散させ、その敷石効果によって耐摩耗性を発揮させる
もので、3%未満では、耐摩耗成分が少なすぎて、その
効果が表われず、一方15%を越えると耐摩耗成分が過
多となり、相手の部材を損傷させたり、切削加工を困難
にすることから3〜15%にした。
合、ビッカース硬さHv600〜1300の硬さを有し
ており、素地中にフェロモリブデンの微細な硬質粒子を
分散させ、その敷石効果によって耐摩耗性を発揮させる
もので、3%未満では、耐摩耗成分が少なすぎて、その
効果が表われず、一方15%を越えると耐摩耗成分が過
多となり、相手の部材を損傷させたり、切削加工を困難
にすることから3〜15%にした。
ニッケルは、焼結時に、鉄素地中に固溶して、靭性を改
善するとともに耐熱性を向上させる働きがあり、さらに
硬さの向上改善に寄与するが、3%未満の欝では、これ
らの効果が得られず、一方15%を越えた量を用いても
顕著な効果の改善は見られないため3〜15%にした。
善するとともに耐熱性を向上させる働きがあり、さらに
硬さの向上改善に寄与するが、3%未満の欝では、これ
らの効果が得られず、一方15%を越えた量を用いても
顕著な効果の改善は見られないため3〜15%にした。
フェロタングステンは、タングステンを75〜85%含
有しており、上記のフェロモリブデン以上にすぐれた耐
摩耗性を発揮するもので、0.5%未満の量では、その
効果が少なく、2%を越えると、耐摩耗成分が過多とな
り、相手の部材を10傷させ、また切削加工を困難にす
ることから0゜5〜2%にした。
有しており、上記のフェロモリブデン以上にすぐれた耐
摩耗性を発揮するもので、0.5%未満の量では、その
効果が少なく、2%を越えると、耐摩耗成分が過多とな
り、相手の部材を10傷させ、また切削加工を困難にす
ることから0゜5〜2%にした。
溶浸剤の鉛は、焼結合金にこれを溶浸させることにより
、合金の表面に薄く付着した酸化物を形成し、この酸化
鉛が潤滑作用を発揮し、バルブとバルブシート相互間の
耐摩耗性を向上させる効果をもつ。1%以下では、耐摩
耗性の向上の効果は得られず、一方20%以上では多孔
質焼結基材が弱体化して摩耗が増大するため、1〜20
%にした。
、合金の表面に薄く付着した酸化物を形成し、この酸化
鉛が潤滑作用を発揮し、バルブとバルブシート相互間の
耐摩耗性を向上させる効果をもつ。1%以下では、耐摩
耗性の向上の効果は得られず、一方20%以上では多孔
質焼結基材が弱体化して摩耗が増大するため、1〜20
%にした。
なお、多孔質焼結基材の気孔率は体積比で5〜20%で
ある。
ある。
[発明の効果]
本発明の焼結合金は以上説明した様な構成であるが、か
かる構成の焼結合金は、高温における耐摩耗性、耐熱性
、耐食性等が良好である。
かる構成の焼結合金は、高温における耐摩耗性、耐熱性
、耐食性等が良好である。
従って高温において苛酷な条件下で作動する部材、特に
は自動車の内燃機関の動弁部材を構成するバルブシート
に、本発明の焼結合金を適用すると、著しく耐摩耗性、
耐熱性、耐食性等の改善に寄与することができる。
は自動車の内燃機関の動弁部材を構成するバルブシート
に、本発明の焼結合金を適用すると、著しく耐摩耗性、
耐熱性、耐食性等の改善に寄与することができる。
[試験例]
(本発明の試料の作製)
鉄粉末−100メツシコ、フェロモリブデン粉末−20
0メツシユ、コバル1−粉末−1oOメツシュ、ニッケ
ル粉末−200メツシユ、フェロタングステン粉末−2
00メツシユ、炭素粉末−325メツシユを第1表の1
および2に示す組成により混合し、混合粉末を形成した
。なお金型潤滑剤としてステアリン酸亜鉛0.5〜1%
を加えた。
0メツシユ、コバル1−粉末−1oOメツシュ、ニッケ
ル粉末−200メツシユ、フェロタングステン粉末−2
00メツシユ、炭素粉末−325メツシユを第1表の1
および2に示す組成により混合し、混合粉末を形成した
。なお金型潤滑剤としてステアリン酸亜鉛0.5〜1%
を加えた。
次に上記の混合粉末を6t/cm2での成形圧力で圧粉
体を成形し、この成形体をアンモニア分解ガス雰囲気中
で1150℃の温度にて45分間焼結を行った。さらに
得られた多孔質焼結基材をアンモニア分解ガス雰囲気中
で鉛塊とともに再度1050℃の温度で30分間加熱し
、焼結基材の第1表 孔内に鉛を溶浸させた。
体を成形し、この成形体をアンモニア分解ガス雰囲気中
で1150℃の温度にて45分間焼結を行った。さらに
得られた多孔質焼結基材をアンモニア分解ガス雰囲気中
で鉛塊とともに再度1050℃の温度で30分間加熱し
、焼結基材の第1表 孔内に鉛を溶浸させた。
(本発明の試料の試験)
上記の工程で形成した試料1および2について、多孔質
焼結基材と溶浸剤(鉛)の摩耗量、圧環強ざ、および硬
さを以下の条件下で測定した。
焼結基材と溶浸剤(鉛)の摩耗量、圧環強ざ、および硬
さを以下の条件下で測定した。
(1)摩耗量の測定は第1図に示すように矢印100の
方向から2荷重をがけながら試料1を545C焼入れ焼
もどし材製のロータ2にバネ3で押しつけた。次いでロ
ータ2を回転さぜ、すべり速度0.3m/秒、摩耗距離
100m、Jim終荷重荷重2kgの条件で試験し、第
2図に示すように試料1の摩耗幅aを摩耗量とした。
方向から2荷重をがけながら試料1を545C焼入れ焼
もどし材製のロータ2にバネ3で押しつけた。次いでロ
ータ2を回転さぜ、すべり速度0.3m/秒、摩耗距離
100m、Jim終荷重荷重2kgの条件で試験し、第
2図に示すように試料1の摩耗幅aを摩耗量とした。
(2)圧環強度は第3図で示すように矢印200の方向
から荷重をかけつつ試験を行なった。第3図中4は試料
であり、5は鋼板である。
から荷重をかけつつ試験を行なった。第3図中4は試料
であり、5は鋼板である。
第2表
(本発明の試料の試lA結果)
試験結果は、上記第2表に示すとおりである。
第1図は本発明による焼結合金の試験用試料の摩耗試験
の説明図であり、第2図は試料の摩耗面を示す説明図で
ある。第3図は上記試験試料の圧環強度試験の説明図で
ある。 1・・・試料 2・・・ロータ3・・・バネ
4・・・試料5・・・鋼板 特許出願人 トヨタ自動車株式会社同 日
本粉末合金株式会社 代理人 弁理士 大川 宏 同 弁理士 丸山明夫
の説明図であり、第2図は試料の摩耗面を示す説明図で
ある。第3図は上記試験試料の圧環強度試験の説明図で
ある。 1・・・試料 2・・・ロータ3・・・バネ
4・・・試料5・・・鋼板 特許出願人 トヨタ自動車株式会社同 日
本粉末合金株式会社 代理人 弁理士 大川 宏 同 弁理士 丸山明夫
Claims (2)
- (1)重量比において、炭素粉末0.1〜1.5%と、
コバルト粉末3〜15%と、フェロモリブデン粉末3〜
15%と、ニッケル粉末3〜15%と、フェロタングス
テン粉末0.5〜2%および原料鉄粉末とからなる混合
粉末を圧縮成形し、かつ得られた成形体を焼結した多孔
質焼結基材の孔内に溶浸された鉛1〜20%を溶浸剤と
して含むことを特徴とするバルブシート用鉄系焼結合金
。 - (2)多孔質焼結基材の気孔率は体積比で5〜20%で
ある特許請求の範囲第1項記載のバルブシート用鉄系焼
結合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61044616A JPH06104881B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | バルブシート用鉄系焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61044616A JPH06104881B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | バルブシート用鉄系焼結合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62202058A true JPS62202058A (ja) | 1987-09-05 |
JPH06104881B2 JPH06104881B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=12696370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61044616A Expired - Fee Related JPH06104881B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | バルブシート用鉄系焼結合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06104881B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5512080A (en) * | 1992-11-27 | 1996-04-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fe-based alloy powder adapted for sintering, Fe-based sintered alloy having wear resistance, and process for producing the same |
US5808214A (en) * | 1996-03-21 | 1998-09-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Powder-produced material having wear-resistance |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5641353A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-18 | Toyo Kohan Co Ltd | High temperature wear resistant sintered alloy steel |
JPS60258449A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-20 | Toyota Motor Corp | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61044616A patent/JPH06104881B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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JPS5641353A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-18 | Toyo Kohan Co Ltd | High temperature wear resistant sintered alloy steel |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5512080A (en) * | 1992-11-27 | 1996-04-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fe-based alloy powder adapted for sintering, Fe-based sintered alloy having wear resistance, and process for producing the same |
US5808214A (en) * | 1996-03-21 | 1998-09-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Powder-produced material having wear-resistance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06104881B2 (ja) | 1994-12-21 |
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