JPS63114945A - 耐摩耗性および耐食性に優れた焼結合金部材 - 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、エンジンのバルブシートの如くの、他の部材
が反復当接する状態におかれるとともに腐食性物質が付
着するものとされる部品等を形成すべく用いるに適した
、耐摩耗性および耐食性に優れた焼結合金部材に関する
。

（従来の技術） エンジンのバルブシート等の高温下における耐摩耗性及
び耐食性が要求される部品を形成するものとされる金属
材料としては、一般に、例えば、特開昭６０−２２１５
５７号公報にも記載されている如くの、オーステナイト
系ステンレス鋼の粉末等が焼結されて得られる母地組織
を有し、その母地組織中に硬質粒子が分散混入されて成
る焼結合金部材が用いられる。

このような焼結合金部材にあっては、その母地組織中に
おける結晶粒子間等に多数の気孔が生成されるが、特に
、有鉛ガソリンが使用されるエンジンのバルブシート等
の形成に用いられる焼結合金部材は、斯かるバルブシー
トが他のエンジンの場合に比してより高温に晒されるこ
とになるので、それによって形成されるバルブシートに
おけるバルブとの当接部の温度を降下させる作用を伴う
ものとされるべく、母地組織中に生成される気孔中に銅
あるいは鉛等が含浸されたものとなされる。

斯かる母地Ｕ織中に生成される気孔中に銅あるいは鉛等
が含浸された焼結合金部材は、その母地組織の強度及び
硬度の向上も図られることになる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、フォークリフト車等に搭載される、液化
石油ガス（Ｌ　Ｐ　Ｇ）を燃料として比較的低い回転数
で運転され、しかも、断続運転の機会が多いものとされ
るエンジンに使用されるバルブシートにおいては、その
バルブとの当接部における表面温度が比較的低いとき、
空気あるいは潤滑油等に含まれる水分が斯かる当接部等
に付着し、その水分とエンジンの排気バルブ側に排出さ
れる燃焼生成物中に含まれる硫黄酸化物とが反応して硫
酸が生成されることになり、それによって、バルブとの
当接部に腐食及び摩耗等を生じてしまうという問題があ
る。

斯かるバルブシートの腐食及び摩耗等は、それを形成す
る焼結合金部材の母地組織中に分散混入されて焼結合金
部材の耐摩耗性の向上に寄与するものとなる硬質粒子が
腐食して腐食生成物を生じ、母地組織がその腐食生成物
に起因する研磨摩耗及びそれに伴う腐食摩耗等を生じる
ことによりもたらされる。

また、液化石油ガスを燃料として比較的低い回転数で運
転され、しかも、断続運転の機会が多いものとされるエ
ンジンのバルブシートにあっては、それを形成する焼結
合金部材の母地組織中に生成される気孔内を液体状もし
くは気体状の腐食性物質が伝播することにより、焼結合
金部材の腐食が促進されてしまう問題もある。

さらに、上述の如くにバルブシート等の部品を形成する
ものとしてオーステナイト系ステンレス鋼の粉末等が焼
結されて得られる焼結合金部材が用いられるが、斯かる
焼結合金部材の母地組織における結晶粒界には、オース
テナイト系ステンレス鋼の粉末の焼結時に、それに含ま
れたクロム成分と炭素成分とが結合してクロム炭化物が
多量に生成されることに起因して、耐食性の向上に寄与
するものとなるべきクロムの欠乏部が生じる。そして、
母地組織にクロムの欠乏部が生じた焼結合金部材が、液
化石油ガスを燃料として比較的低い回転数で運転され、
しかも、断続運転の機会が多いものとされるエンジンの
バルブシート等に用いられた場合には、クロムの欠乏部
に腐食生成物が侵入し、それによって、焼結合金部材の
母地Ｍｉ織が応力腐食割れを生じる虞がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、母地組織の耐研磨摩耗性及
び耐腐食摩耗性が高められるとともに、腐食生成物が侵
入するものとなる母地組織中における気孔の数が低減さ
れ、さらに、焼結時に発生して母地ｍｖＩｉに応力腐食
割れを生じさせる虞があるものとなる、母地組織の結晶
粒界におけるクロム欠乏部の存在率が低減されて、耐摩
耗性及び耐食性の向上が図られた、耐摩耗性および耐食
性に優れた焼結合金部材を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る第１の耐摩耗性
および耐食性に優れた焼結合金部材は、鉄系金属粉末と
、４．５〜４０重量％のコバルト基合金粉末と、０．５
〜２．０重量％の黒鉛粉末と力９昆合されて成る混合合
金粉末が、焼結されることにより得られ、その際、鉄系
金属粉末が、１１〜１５重量％のクロム、４〜６重量％
のモリブデン、０．５〜１．５重量％の炭素、及び、０
．５〜１．５重量％のバナジウムを含むものとされる。

このように、本発明に係る第１の耐摩耗性および耐食性
に優れた焼結合金部材が得られるものとなる混合合金粉
末中の鉄系金属粉末が、１１〜１５重量％のクロム、４
〜６重量％のモリブデン２０．５〜１．５重量％の炭素
、及び、０．５〜１．５重量％のバナジウムを含むもの
とされるのは、以下の理由に基づく。

クロムは、均一で微細なソルバイト組織を形成すること
により、母地組織の高温強度、耐食性及び耐酸化性の向
上に寄与する。このような事柄を踏まえて、鉄系金属粉
末中におけるクロムの含有量を規定する実験を行った結
果、クロムの含有量が１１重量％未満では、母地組織の
高温強度、耐食性及び耐酸化性が充分に向上するものと
ならず、また、１５重量％を越える場合には、コストの
上昇に見合う効果が得られないことが確認された。従っ
て、鉄系金属粉末中におけるクロムの含有量は、１１〜
１５重量％の範囲とされる。

モリブデンは、焼結時に液相成分を生成して母地組織を
緻密化することにより、母地組織の高温強度及び靭性を
向上させる役目を果たす。このような事柄を踏まえて、
鉄系金属粉末中におけるモリブデンの含有量を規定する
実験を行った結果、モリブデンの含有量が４重量％未満
では、焼結時に生成される液相成分の量が不足して、焼
結時に生成される炭化物の母地組織中への均一な分散が
妨げられ、また、６重量％を越える場合には、生成され
る液相成分が過多となることが確認された。

従って、鉄系金属粉末中におけるモリブデンの含有量は
、４〜６重量％の範囲とされる。

炭素は、焼結時に鉄等と結合して炭化物を生成すること
により母地Ｍｉ織の耐摩耗性の向上に寄与する。このよ
うな事柄を踏まえて、鉄系金属粉末中における炭素の含
有量を規定する実験を行った結果、炭素の含有量が０．
５重量％未満では、形成される炭化物の量が不足して母
地組織の耐摩耗性が充分なものとならず、また、炭素の
含有■が１゜５重量％を越える場合には、焼結時にクロ
ムと結合して多量のクロム炭化物を生成し、それにより
、母地組織にクロム欠乏部が生じてしまうことが確認さ
れた。従って、鉄系金属粉末中における炭素の含有量は
、０．５〜１．５重量％の範囲とされる。

バナジウムは、母地組織の結晶粒を微細化して密度を向
上させ、それによって、焼結合金の引張強さを向上させ
る役目を果たす。このような事柄を踏まえて、鉄系金属
粉末中におけるバナジウムの含有量を規定する実験を行
った結果、バナジウムの含有量が、０．５重量％未満で
は、母地組織の結晶粒の微細化が充分になされずに焼結
合金の引張強さが充分なものとならず、また、１．５重
量％を越える場合には、焼結合金の靭性及び耐衝撃性を
低下させることが確認された。従って、鉄系金属粉末中
におけるバナジウムの含有量は、０．５〜１．５重量％
の範囲とされる。

また、本発明に係る第１の耐摩耗性および耐食性に優れ
た焼結合金部材が得られるものとなる混合合金粉末中に
おけるコバルト基合金粉末の割合が、４．５〜４０重量
％とされるのは、以下の理由に基づく。

コバルト基台金粉末は、焼結時に母地組織中に分散混入
される硬質粒子を生成し、母地組織の耐摩耗性の向上に
寄与するものとなる。このような事柄を踏まえて、混合
合金粉末中におけるコバルト基合金粉末の割合を規定す
る実験を行った結果、混合合金粉末中におけるコバルト
基合金粉末の割合が、４．５重量％未満である場合には
、焼結時に生成される硬質粒子の量が不足し、母地組織
が充分な耐摩耗性を有するものとならず、また、混合合
金粉末中におけるコバルト基合金粉末の割合が、４０重
量％を越える場合には、硬質粒子の増加に伴って母地組
織の靭性が低下することが確認された。

従って、混合合金粉末中におけるコバルト基合金粉末の
割合は、４．５〜４０重量％の範囲とされる。

さらに、本発明に係る第１の耐摩耗性および耐食性に優
れた焼結合金部材が得られるものとなる混合合金粉末中
における黒鉛粉末の含有量が、０゜５〜２．０重量％の
範囲とされるのは、以下の理由に基づく。

黒鉛粉末は、焼結時に液相成分を生成して焼結合金の密
度を向上させ、母地組織中に生成される気孔の数を低減
させる役目を果たす。このような事柄を踏まえて、混合
合金粉末中における黒鉛粉末の含有量を規定する実験を
行った結果、黒鉛粉末の含有量が０．５重量％未満では
、焼結時に生成される液相成分の量が不足しで焼結合金
の高Ｅ度化が促進されず、母地組織中に生成される気孔
の割合が１０％を越えるものとなり、また、２．０重量
％を越える場合には、母地組織中に生成される気孔の割
合が１０％以下とされて、コストの上昇に見合う効果は
得られないことが確認された。従って、混合合金粉末中
における黒鉛粉末の含有量は、０゜５〜２．０重量％の
範囲とされる。

本発明に係る第２の耐摩耗性および耐食性に優れた焼結
合金部材は、鉄系金属粉末と、４．５〜４０重量％のコ
バルト基合金粉末と、０．５〜２．０重量％の黒鉛粉末
とが混合されて成る混合合金粉末が、焼結されることに
より得られ、その際、鉄系金属粉末が、１１〜１５重量
％のクロム、４〜６重量％のモリブデン、０．５〜１．
５重量％の炭素、及び、０６５〜１．５重量％のバナジ
ウムを含み、さらに、０゜５〜５．０重量％のチタン、
タンタル及びニオブのうちの少なくとも１種を含むもの
とされる。

このように、本発明に係る第２の耐摩耗性および耐食性
に優れた焼結合金部材が得られるものとなる混合合金粉
末中の鉄系金属粉末が、１１〜１５重量％のクロム、４
〜６重量％のモリブデン、０．５〜１．５重量％の炭素
、及び、０．５〜１．５重量％のバナジウムに加えて、
０．５〜５．０重量％のチタン。

クンタル及びニオブのうちの少なくとも１種を含むもの
とされるのは、以下の理由に基づく。

チタン、タンタル及びニオブは、焼結時に優先的に炭素
と結合して炭化物を生成することにより、クロム炭化物
の生成を抑制して母地組織の結晶粒界におけるクロム欠
乏部の発生を抑制し、それにより、母地組織の応力腐食
割れを低減させる役目を果たす。このような事柄を踏ま
えて、チタン。

タンタル及びニオブのうちの少な（とも１種の鉄系金属
粉末中における含有量を規定する実験を行った結果、チ
タン、タンタル及びニオブのうちの少なくとも１種の含
有量が、０．５重量％未満では、チタン、タンタル及び
ニオブの炭化物が充分に生成されず、クロム炭化物の生
成を抑制する効果が充分なものとならず、また、５．０
重量％を越える場合には、コストの上昇に見合う効果が
得られないことが確認された。従って、鉄系金属粉末中
におけるチタン、タンタル及びニオブのうちの少な（と
も１種の含有量は、０．５〜５．０重量％の範囲とされ
る。

なお、チタン、タンタル及びニオブのうちの少なくとも
１種は、合金化して鉄系金属粉末中に含まれるだけでな
く、フェロチタン粉末、フェロタンタル粉末及びフェロ
ニオブ粉末として鉄系金属゛　粉末中に含まれるように
されてもよい。

（作　用） 上述の如くの構成とされた本発明に係る第１の耐摩耗性
および耐食性に優れた焼結合金部材にあっては、鉄系金
属粉末と、４．５〜４０重量％のコバルト基合金粉末と
、０．５〜２．０重量％の黒鉛粉末とが混合されて得ら
れた混合合金粉末が液相焼結されることにより得られて
、その密度が高められたものとされるので、腐食性物質
が侵入するものとなる母地組織中における気孔の数が低
減せしめられるとともに、母地組織中に充分な硬質粒子
が形成される。

また、本発明に係る第２の耐摩耗性および耐食性に優れ
た焼結合金部材にあっては、チタン、タンタル及びニオ
ブのうちの少なくとも１種を含む鉄系金属粉末を、４．
５〜４０重呈％のコバルト基合金粉末、及び、０．５〜
２．０重量％の黒鉛粉末とともに含有する混合合金粉末
が焼結されて得られるものとされるので、母地組織が応
力腐食割れを生じる事態が低減される。

（実施例） 本発明に係る第１の耐摩耗性および耐食性に優れた焼結
合金部材の具体例の説明にあたり、先ず、その製造工程
の一例にフいて述べ、続いて、それにより得られる本発
明に係る第１の焼結合金部材の具体例について述べる。

本発明に係る第１の焼結合金部材の一例を得るにあたっ
ては、先ず、１１〜１５重量％のクロム（Ｃｒ）、４〜
６重量％のモリブデン（Ｍ　ｏ　）　、　０．５〜１．
５重量％の炭素（Ｃ）及び０．５〜１．５重量％のバナ
ジウム（Ｖ）を含み、粒径が１４９μｍ以下とされた鉄
系金属粉末５８．２〜９４．６重量％と、４．９〜３９
．８重量％のコバルト基合金粉末と、０．５〜２゜０重
量％の黒鉛（Ｃ）粉末とを含む混合合金粉末を得る。コ
バルト基合金粉末は、例えば、２５〜３３重量％のＣｒ
、３〜１３重量％のタングステン（Ｗ）、０．５〜１．
５重量％のＣ，０，４〜２．０重量％のシリコン（Ｓｔ
）、Ｏ〜１．０重量％のマンガン（Ｍｎ）、及び、Ｏ〜
３．０重量％の不可避成分を含むとともに、残部にコバ
ル）（Ｃｏ）を含み、１４９μｍ以下の粒径を有するも
のとされる。

なお、コバルト基合金粉末に含まれる各元素が、上述の
如くの成分範囲をとるものとされるのは、以下の理由に
基づく。

Ｃｒは、焼結時にＣと結合してＣｒ炭化物を形成するこ
とにより、硬質粒子の耐摩耗性の向上に寄与する。この
ような事柄を踏まえて、コバルト基合金粉末中における
Ｃｒの含有量を規定する実験を行った結果、Ｃｒの含有
量が２５重量％未満では、形成されるＣｒ炭化物の量が
不足し、硬質粒子が充分な耐摩耗性を有するものとなら
ず、また、Ｃｒの含有量が３３重量％を越える場合には
、コストの上昇に見合う効果が得られないことが確認さ
れた。従って、コバルト基合金粉末中におけるＣｒの含
有量は、２５〜３３重量％の範囲とされる。

Ｗは、焼結時にＣと結合してＷ炭化物を形成することに
より、硬質粒子の耐摩耗性の向上に寄与する。このよう
な事柄を踏まえて、コバルト、１合金粉末中におけるＷ
の含有量を規定する実験を行った結果、Ｗの含有量が３
重量％未満では、形成されるＷ炭化物の量が不足し、硬
質粒子が充分な耐摩耗性を有するものとならず、また、
Ｗの含有量が１３重量％を越える場合には、コストの上
昇に見合う効果が得られないことが確認された。従って
、コバルト基合金粉末中におけるＷの含有量は、３〜１
３重量％の範囲とされる。

Ｃは、焼結時にＣｒ及びＷと結合してＣｒ炭化物及びＷ
炭化物を形成することにより、硬質粒子の耐摩耗性の向
上に寄与する。このような事柄を踏まえて、コバルト基
合金粉末中におけるＣの含有量を規定する実験を行った
結果、Ｃの含有量が０．５重量％未満では、形成される
Ｃｒ炭化物及びＷ炭化物の量が不足し、硬質粒子が充分
な耐摩耗性を有するものとならず、また、Ｃの含有量が
１゜５重量％を越える場合には、コストの上昇に見合う
効果が得られないことが確認された。従って、コバルト
基合金中におけるＣの含有量は、０．５〜１．５重量％
の範囲とされる。

Ｓｉは、コバルト基合金粉末を得るべく所定形状のコバ
ルト基合金を形成するにあたり、溶融状態とされたコバ
ル）！合金の流動性を向上させる役目を果たすため、最
低限コバルト基合金粉末中に０．４重量％含有されるこ
とが必要とされるが、２．０重量％を越えて含有される
場合には、硬質粒子の硬度が低下することが確認された
。従って、コバルト基合金粉末中におけるＳｉの含有量
は、０．４〜２．０重量％の範囲とされる。

Ｍｎは、コバルト基合金粉末を得るべくコバルト基合金
を形成する際に含まれる不純物であるため、１．０重量
％以下の含ｆｆｆｉとされる。

上述の如（にして得られた、５８．２〜９４．６重量％
の鉄系金属粉末と、４．９〜３９．８重量％のコバルト
基合金粉末と、０，５〜２．０重量％の黒鉛（Ｃ）粉末
とを含む混合合金粉末は、Ｃｒが１１．６〜２１゜９重
量％、Ｍｏが２．３〜５．７重量％、Ｃが１．０〜３．
５重量％、Ｓｉが０．０５〜１．４重量％、Ｍｎが０〜
０．４重量％、■が０．５〜１．０重量％、Ｗが０゜７
〜５．２重量％、Ｃｏが２．３〜２８．３重量％、不可
避成分がＯ〜１．８重量％とされるとともに残部が鉄（
Ｆｅ）とされた成分組成を有するものとなる。

斯かる混合合金粉末の具体例は、例えば、Ｃｒが１５．
７９重量％、Ｃｏが５．９１重量％、Ｍｏが４゜２３重
量％、Ｃが１．４２重量％、Ｗが１．２７重量％、Ｓｔ
が１．００重量％、Ｍｎが０．２７重量％。

■が０．９２重量％、不可避成分が０．０３重量％とさ
れるとともに残部がＦｅとされた成分組成を有するもの
（以下、これを混合合金粉末Ｘ、という）とされる。

次に、混合合金粉末Ｘ、に対し、潤滑剤としてステアリ
ン酸亜鉛を１．０重量％添加した後、５ｔ。

ｎ／ｃＪの圧力を加えて所定形状を有した圧粉体を形成
する。

続いて、混合合金粉末Ｘ、から成る圧粉体を、７５０℃
の水素ガス（Ｈ２）雰囲気中において３０分間保持した
後、徐冷することにより、予備焼結体を得る。そして、
得られた予備焼結体を、真空炉中において、１０℃／ｍ
ｉｎの昇温速度で１２００℃まで加熱して３０分間保持
した後、徐冷する。

以上の工程を経て、本発明に係る第１の焼結合金部材の
具体例である焼結合金部材Ｙ、が得られる。

斯かる焼結合金部材Ｙ１における内部金属組織が、添付
された図に顕微鏡写真をもって示されている。図の写真
において、黒色部分が、微細化された結晶粒子を有する
緻密化したソルバイト組織とされた母地ｍ織であり、母
地Ｍｉ繊織中分散する白色部分は、焼結時にコバルト基
合金粉末より生成された硬質粒子である。

次に、本発明に係る第２の耐摩耗性および耐食性に優れ
た焼結合金部材の具体例の説明にあたり、先ず、その製
造工程の一例について述べ、続いて、それにより得られ
る本発明に係る第２の焼結合金部材の具体例について述
べる。

本発明に係る第２の焼結合金部材の具体例を得るにあた
っては、先ず、１１〜１５重量％のＣｒ、４〜６重量％
のＭｏ、０．５〜１．５重量％のＣ，０，５〜１．５重
里％のＶｌ及び、０．５〜５．０重量％のチタン（Ｔｉ
）、タンタル（Ｔａ）及びニオブ（Ｎｂ）のうちの少な
くとも１種を含み、粒径が１４９μｍ以下とされた鉄系
金属粉末５０．８０〜９３．４６重量％と、４．９０〜
３９．８０重量％のコバルト基合金粉末と、０．５　〜
２．０重量％の黒鉛粉末とが混合されて成る混合合金粉
末を得る。コバルト基合金粉末は、例えば、２５〜３３
重量％のＣｒ、３〜１３重量％のＷ、０．５〜１．５重
量％のＣ，０，４〜２．０重量％のＳ　ｉ、Ｏ〜１．０
重量％のＭｎ、及び、０〜３゜０重量％の不可避成分を
含むとともに、残部にＣＯを含み、１４９μｍ以下の粒
径を有するものとされる。

このようにして得られた混合合金粉末の具体例は、例え
ば、以下に述べる如くの成分組成を有するＸｚ、Ｘ’ｒ
及びＸ４の如くのものとされる。

混合合金粉末Ｘ２は、Ｃを２．９３重里％、Ｓｉを１．
０５重量％、Ｍｎを０．２７重量％、Ｃｒを１８．７１
重量％、Ｍｏを２．４５重量％、■を０．５２重量％、
Ｗを２．３０重量％、Ｃｏを２３．５５重量％、Ｎｂを
４．６６重量％、Ｔａを０．０４重量％、不可避成分を
０．０１重量％含み、Ｆｅが残部とされた成分組成を有
する。

混合合金粉末Ｘ３は、Ｃを２．１６重量％、Ｓｉを１．
０１重量％、Ｍｎを０．２６重量％、Ｃｒを１６．８０
重量％、Ｍｏを３．４３重量％、■を０．７４重量％、
Ｗを１．６８重量％、Ｃｏを１３．２３重量％、Ｎｂを
２．７３重量％、Ｔａを０．０２重量％、不可避成分を
０．０３重量％含み、Ｆｅが残部とされた成分組成を有
する。

混合合金粉末Ｘ４は、Ｃを１．３９重星％、Ｓｔを０．
９７重量％、Ｍｎを０．２７重量％、Ｃｒを１４．９０
重量％、Ｍｏを４．４０重量％、■を０．９６重量％、
Ｗを１．０７重量％、Ｃｏを２．９０重量％、Ｔｉを０
．５０重里％、不可避成分を０．０３重量％含み、Ｆｅ
が残部とされた成分組成を有する。

次に、上述の３種類の混合合金粉末Ｘ２．Ｘ３及びＸ４
に対し、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を１．０重世％
添加した後、５ｔｏｎ／ＣＴＡの圧力を加えて所定形状
を有した３種類の圧粉体を形成する。

続いて、混合合金粉末Ｘ　ｚ　、　　Ｘ　：ｌ及びＸ４
から成る３種類の圧粉体を、７５０℃の水素ガス（Ｈｚ
）雰囲気中において３０分間保持した後、徐冷すること
により、３種類の予備焼結体を得る。そして、得られた
予備焼結体を、真空炉中において、１０℃／ｍｉｎの昇
温速度で１２００℃まで加熱して３０分間保持した後、
徐冷する。

以上の工程を経て、本発明に係る第２の焼結合金部材の
３種類の具体例である焼結合金部材Ｙ２、Ｙ３及びＹ４
が得られる。

以下、本発明に係る第１の焼結合金部材Ｙ１、及び、本
発明に係る第２の焼結合金部材Ｙ２．Ｙ、及びＹ４と、
本発明とは異なる焼結合金部材である比較例Ｙｓ　、Ｙ
ｂ及びＹ７との比較結果について述べる。

比較例Ｙ、は、Ｎｉが２．０重量％、Ｃｒが８．５重量
％、Ｃｏが９．５重量％、Ｍｏが０．５５重量％。

Ｃが１．０重量％、Ｗが３．３重量％とされるとともに
残部がＦｅとされた組成を有する焼結合金である。

また、比較例Ｙ６は、Ｃｒが６．５重量％、　　Ｃ。

が７．５重量％、Ｍｏが０．５５重量％、Ｃが１．０重
量％、Ｗが２．８重量％とされるとともに残部がＦｅと
された組成を有する焼結合金に、１７．０重世％の１ｉ
（Ｃｕ）が含浸されて得られたものである。

さらに、比較例Ｙ７は、Ｎｆが１．３重量％、Ｃｒが１
．３重量％、Ｃｏが１３．０重量％、Ｍｏが５゜０重量
％、Ｃが０．６重量％とされるとともに残部がＦｅとさ
れた組成を存する焼結合金に、１８．０重量％の鉛（ｐ
　ｂ）が含浸されて得られたものである。

そして、焼結合金部材Ｙ１〜Ｙ４及び比較例Ｙ、〜Ｙ、
の夫々により、２５鶴Ｘｌｌ＋ｎＸ　５ｉｎの直方−体
形状を有する７種類の試験片Ｔ１〜Ｔ７を形成し、各試
験片Ｔ１〜Ｔ、を、５％の硫酸（）１２ｓＯ。

）水溶液中に４時間浸した後、各試験片Ｔ、〜Ｔ７にお
ける単位面積あたりの重量の減少量ΔＷ／Ｓ　（ｇ／ｃ
ａｌ）を測定することにより、焼結合金部材Ｙ１〜Ｙ４
と比較例Ｙ５〜Ｙ、との耐食性の比較を行った。

また、焼結合金部材Ｙ１〜Ｙ４及び比較例Ｙ５〜Ｙ、の
夫々により、バルブシートとして形成された７種類の試
験片Ｓ、〜Ｓ７を形成し、各試験片Ｓ、〜Ｓ、を、ＬＰ
Ｇガス仕様のエンジンに装着して２４００ｒｐｔａの回
転数で１．００時間の連続運転を行った後、各試験片８
１〜Ｓ、の表面からの後退距離Ｌ（＋ｎ）を測定するこ
とにより、焼結合金部材Ｙ　Ｉ”　Ｙ　４と比較例Ｙ、
−Ｙ７との耐摩耗性の比較を行った。なお、エンジンの
運転時に各試験片Ｓ、〜Ｓ？と摺接するバルブとしては
、その着座部にステライトが盛り金されたものが用いら
れた。

上述の如くの、本発明に係る第１の焼結合金部材ＹＩ、
及び、本発明に係る第２の焼結合金部材Ｙ２　、Ｙｚ及
びＹ４と、本発明とは異なる焼結合金部材である比較例
Ｙ２．Ｙｂ及びＹ７との、耐食性及び耐摩耗性の比較結
果を、下記の表に示す。

上記の表かられかる如く、比較例Ｙ、〜Ｙ７によって形
成された試験片Ｔ５．Ｔ、及びＴ、における単位面積あ
たりの重量の減少量ΔＷ／Ｓが、夫々、３．７ｘｌＯ−
’ｇ／ｃＪ　　、　５．７　ＸＩＯ〜”ｇ／ｃａｆ及び
１．９　Ｘ　１０−２ｇ　／　ｃｒＡであるのに対し、
焼結合金部材Ｙ１〜Ｙ４によって形成された試験片Ｔ、
、Ｔ２、Ｔ、及びＴ４における単位面積あたりの重量の
減少量ΔＷ／Ｓは、８．６　Ｘ　１０−’　ｇ　／　Ｃ
ｌ１１以下である。斯かる結果より、焼結合金部材Ｙ１
〜Ｙ４の夫々が、優れた耐食性を有していることが認め
られる。

また、比較例Ｙ、〜Ｙ、によって形成された試験片Ｓｓ
、Ｓｈ及びＳ、の表面からの後退距離りが、夫々、０．
０５９　ｍ醜、０．２８６　璽＊及び０．０３４　ｖａ
であるのに対し、焼結合金部材Ｙ、−Ｙ４によって形成
された試験片Ｓ＋、ＳＫＩ　　Ｓ３及びｓ４の表面から
の後退距離りは、０．０３０　龍以下である。斯かる結
果より、焼結合金部材Ｙ１〜Ｙ４の夫々が、優れた耐摩
耗性を有していることが認められる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る第１の耐摩
耗性および耐食性に優れた焼結合金部材は、鉄系金属粉
末、コバルト基合金粉末、及び、黒鉛粉末が混合されて
成る混合合金粉末が、焼結されることにより得られるも
のとされるので、焼結時に黒鉛粉末が生成する液相成分
によって焼結合金の密度が高められることにより、腐食
性物質が侵入するものとなる母地組織中における気孔の
数が低減されたものとなされ、そのため、気孔中に腐食
生成物質が混入して母地組織の腐食が促進、される事態
が著しく低減されることになる。

また、本発明に係る第２の耐摩耗性および耐食性に優れ
た焼結合金部材は、チタン、タンタル及びニオブのうち
の少なくとも１種を含む鉄系金属粉末と、コバルト基合
金粉末と、黒鉛粉末とが混合されて成る混合合金粉末が
、焼結されることにより得られるものとされるので、焼
結時におけるクロム炭化物の生成が抑制されて、結晶粒
界にクロム欠乏部を伴わない母地組織が得られる。従っ
て、母地組織中に分散混入されることになる硬質粒子が
腐食されて腐食生成物を生じる場合にも、斯かる腐食生
成物によって母地Ｍｉ織が応力腐食割れ、研磨摩耗及び
それに伴う腐食摩耗等を生じる事態が著しく低減される
。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明に係る第１の耐摩耗性および耐食性に優れ
た焼結合金部材の一例の内部金属組織を示す顕微鏡写真
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１１〜１５重量％のクロム、４〜６重量％のモリ
   ブデン、０．５〜１．５重量％の炭素、及び、０．５〜
   １．５重量％のバナジウムを含む鉄系金属粉末と、４．
   ５〜４０重量％のコバルト基合金粉末と、０．５〜２．
   ０重量％の黒鉛粉末とが混合されて成る混合合金粉末が
   、焼結されることにより得られる耐摩耗性および耐食性
   に優れた焼結合金部材。
2. （２）１１〜１５重量％のクロム、４〜６重量％のモリ
   ブデン、０．５〜１．５重量％の炭素、０．５〜１．５
   重量％のバナジウム、及び、０．５〜５．０重量％のチ
   タン、タンタル及びニオブのうちの少なくとも１種を含
   む鉄系金属粉末と、４．５〜４０重量％のコバルト基合
   金粉末と、０．５〜２．０重量％の黒鉛粉末とが混合さ
   れて成る混合合金粉末が、焼結されることにより得られ
   る耐摩耗性および耐食性に優れた焼結合金部材。