JPS63195365A - Cylinder bore for internal combustion engine - Google Patents

Cylinder bore for internal combustion engine

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Publication number
JPS63195365A
JPS63195365A JP2782687A JP2782687A JPS63195365A JP S63195365 A JPS63195365 A JP S63195365A JP 2782687 A JP2782687 A JP 2782687A JP 2782687 A JP2782687 A JP 2782687A JP S63195365 A JPS63195365 A JP S63195365A
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JP
Japan
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wear
alloy
resistant
dead center
top dead
Prior art date
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Pending
Application number
JP2782687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Kato
真司 加藤
Katsuhiko Ueda
勝彦 上田
Muneya Takagi
高木 宗谷
Minoru Kawasaki
稔 河崎
Kazuhiko Mori
和彦 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2782687A priority Critical patent/JPS63195365A/en
Publication of JPS63195365A publication Critical patent/JPS63195365A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/02Surface coverings of combustion-gas-swept parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the abrasion at the inner surface of a bore, by swelling and welding anticorrosive and antiabrasive alloys with different components near the top dead center of compression rings and near the top dead center of an oil ring respectively at the inner surface of the cylinder bore. CONSTITUTION:At the inner surface of a cylinder bore 2, the first anticorrosive and antiabrasive alloy 6 is swelled and welded near the top dead center of compression rings 3 and 4, while the second anticorrosive and antiabrasive alloy 7 is swelled and welded near the top dead center of an oil ring 5. In this case, the first swelled layer 6 is formed of an excellent anticorrosive alloy, while the second swelled layer 7 is formed of an excellent mechanically antiabrasive alloy. Therefore, the abrasion can be suppressed sufficiently both near the top dead center of the compression rings where the corrosive abrasion is severe and near the top dead center of the oil ring where the mechanical abrasion is severe.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は自動車用ディーゼル機関等の内燃機関に用い
られるシリンダボアに関し、特にビストシリンダ上死点
付近におけるボア面の摩耗対策を講じたシリンダボアに
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field This invention relates to a cylinder bore used in an internal combustion engine such as an automobile diesel engine, and particularly relates to a cylinder bore that takes measures against wear on the bore surface near the top dead center of a bisto cylinder. .

従来の技術 ディーゼルエンジン等の内燃機関のシリンダボア内面、
特にピストンリング上死点付近は、ピストンリングおよ
びカーボンスーツによって機械的摺動摩擦を受けると同
時に、燃焼ガス中に含まれるSO2に起因する硫酸露点
腐食を受け、それらが相乗的に作用して局部的に摩耗が
早期に進行することが知られている。このようにピスト
ンリング上死点付近でシリンダボアの局部的摩耗が進行
すれば、その部分に局部的な凹部が形成されて圧縮不良
による出力低下をもたらすから、このような摩耗は極力
抑制する必要がある。
Conventional technology The inner surface of the cylinder bore of an internal combustion engine such as a diesel engine,
In particular, the area near the top dead center of the piston ring is subjected to mechanical sliding friction by the piston ring and carbon suit, and at the same time is subjected to sulfuric acid dew point corrosion caused by SO2 contained in the combustion gas, and these act synergistically to cause local damage. It is known that wear progresses prematurely. If local wear of the cylinder bore progresses in the vicinity of the top dead center of the piston ring, a local recess will be formed in that area, resulting in a reduction in output due to poor compression, so it is necessary to suppress such wear as much as possible. be.

ところで従来のシリンダボアにおける摩耗対策としては
、例えば特開昭60−260769号、実開昭60−1
73648号、あるいは実開昭60−194145号な
どに示されるように、鋳鉄製シリンダボアの内面の所定
の部位に焼入れ等の硬化処理を施す方法が知られている
。また最近では特開昭61−116056号などに示さ
れるようにレーザ等の高密度エネルギ加熱源を用いてN
i基合金等の耐食耐摩耗合金を局部的に肉盛溶接する方
法が知られており、またこの方法を実際に適用する場合
には、摩耗が進行し易い部分の全面、すなわちコンプレ
ッションリングの上死点からオイルリング上死点付近ま
でにかけてを同一の耐食耐摩耗合金で必要幅全面に肉盛
することが行なわれている。
By the way, as conventional measures against wear in cylinder bores, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 60-260769 and Utility Model Application No. 60-1
As shown in Japanese Utility Model No. 73648 or Japanese Utility Model Application No. 60-194145, a method is known in which a predetermined portion of the inner surface of a cast iron cylinder bore is subjected to hardening treatment such as quenching. Recently, N
A method of locally overlaying corrosion-resistant and wear-resistant alloys such as i-based alloys is known, and when this method is actually applied, it is necessary to weld the entire surface of the part where wear is likely to progress, that is, on the compression ring. The entire required width from the dead center to near the top dead center of the oil ring is overlaid with the same corrosion-resistant and wear-resistant alloy.

発明が解決すべき問題点 前述のようなシリンダボアの摩耗に対する従来の対策の
うち、焼入れ等の硬化処理を施す方法は、機械的な摺動
摩擦による摩耗についてのみ考慮したものであって、硫
酸露点腐食に対しては効果がなく、そのため腐食摩耗の
進行を充分に抑えることは困難であった。
Problems to be Solved by the Invention Among the conventional measures against cylinder bore wear as described above, the method of applying hardening treatment such as quenching only takes into account wear caused by mechanical sliding friction, and does not cause sulfuric acid dew point corrosion. Therefore, it has been difficult to sufficiently suppress the progress of corrosive wear.

これに対しNi−Qr系合金等の耐食耐摩耗性合金を肉
盛溶接する方法では硫酸露点腐食に対しても有効でおり
、したがって前述のような焼入れ等の硬化処理と比較し
て格段に摩耗量を少なくすることができる。しかしなが
ら従来のこの方法では、コンプレッションリング上死点
付近からオイルリング上死点付近にかけて同一材料で必
要幅全面に肉盛している関係上、次のような不都合があ
った。
On the other hand, the method of overlaying corrosion-resistant and wear-resistant alloys such as Ni-Qr alloys is effective against sulfuric acid dew point corrosion, and therefore reduces wear significantly compared to hardening treatments such as quenching as described above. The amount can be reduced. However, in this conventional method, the same material is used to build up the entire necessary width from the vicinity of the top dead center of the compression ring to the vicinity of the top dead center of the oil ring, which has the following disadvantages.

すなわち、各ピストンリングのうちでも、コンプレッシ
ョンリングの上死点付近とオイルリングの上死点付近と
では摩耗のメカニズムが相違し、そのため全てのリング
による摩耗に対して最適な材料を選定することが困難で
あり、そのため摩耗防止にも限界があったのが実情であ
る。
In other words, the wear mechanism is different between each piston ring near the top dead center of the compression ring and near the top dead center of the oil ring, so it is difficult to select the optimal material for wear caused by all rings. The reality is that this is difficult, and as a result, there are limits to the ability to prevent wear.

この点についてさらに詳細に説明すると、シリンダボア
内面の摩耗は、硫酸露点腐食と機械的な摺動摩擦が原因
となっているが、このうち硫酸露点腐食は、燃料に不可
避的に含有される硫黄(S)に起因して燃焼により生じ
たSO2ガスが、燃焼室壁面に付着したV205やFe
2O3などの酸化物による触媒作用によって303に変
化し、そのSO3が燃焼によって生じるN20と反応し
て温度の低いシリンダヘッド壁面に硫酸として結露し、
さらにその硫酸がシリンダヘッド壁面からシリンダボア
内面に流れ込んでシリンダボア内面を腐食させる現象で
あり、このように硫酸露点腐食は、シリンダヘッド側か
らシリンダボアに流れ込む硫酸に起因する関係上、各ピ
ストンリング上死点のうちでも特にシリンダヘッドに近
いコンプレッションリングの上死点付近で最も大きく摩
耗を促進する作用を果たす。これに対しシリンダヘッド
から離れたオイルリング上死点付近では、硫酸露点腐食
の影響は余り受けず、もっばら機械的摺動摩擦による摩
耗が主体であり、特に一般の内燃機関ではオイルリング
の面圧がコンプレッションリングの面圧よりも格段に高
くなるように設定しているため、機械的摺動摩擦の影響
が強い。したがってシリンダボア内面の摩耗のメカニズ
ムを、腐食摩耗と機械的摩耗に分ければ、コンプレッシ
ョンリング上死点付近は腐食摩耗が主体であり、一方オ
イルリング上死点付近は機械的摩耗が主体となっている
To explain this point in more detail, wear on the inner surface of the cylinder bore is caused by sulfuric acid dew point corrosion and mechanical sliding friction. Of these, sulfuric acid dew point corrosion is caused by sulfur (S ), the SO2 gas generated by combustion is caused by V205 and Fe attached to the combustion chamber wall.
It changes to 303 through the catalytic action of oxides such as 2O3, and the resulting SO3 reacts with N20 produced by combustion, condensing as sulfuric acid on the low-temperature cylinder head wall.
Furthermore, the sulfuric acid flows from the cylinder head wall surface into the cylinder bore inner surface, corroding the cylinder bore inner surface. In this way, sulfuric acid dew point corrosion is caused by sulfuric acid flowing from the cylinder head side into the cylinder bore, and each piston ring top dead center Among these, it has the effect of accelerating wear the most near the top dead center of the compression ring, which is close to the cylinder head. On the other hand, near the top dead center of the oil ring, which is far from the cylinder head, the influence of sulfuric acid dew point corrosion is not so great, and wear is mainly caused by mechanical sliding friction.Especially in general internal combustion engines, the surface pressure of the oil ring is is set to be much higher than the surface pressure of the compression ring, so the influence of mechanical sliding friction is strong. Therefore, if the mechanism of wear on the inner surface of the cylinder bore is divided into corrosive wear and mechanical wear, corrosive wear is predominant near the top dead center of the compression ring, while mechanical wear is predominant near the top dead center of the oil ring. .

ところでNi基合金のようにシリンダボアの摩耗を防止
するために肉盛される耐食耐摩耗合金において、機械的
耐摩耗性を向上させるためには、炭化物やケイ化物等の
硬質粒子を析出させ、硬さを高くすることが有効である
。しかしながらこの場合硬質粒子の析出により炭化物や
ケイ化物の周囲の固溶元素が消費されて、それらの固溶
元素のうち材料の耐食性を向上させる効果のある元素の
濃度が低下して、材料の耐食性は低下してしまうから、
一般には機械的耐摩耗性と耐食性とを同時に向上させる
ことは困難であった。したがって前述のような従来方法
では、腐食摩耗を重視して耐食性の優れた肉盛材料を選
定すれば、オイルリング上死点付近における機械的摩耗
を充分に防止することが困難となり、逆に機械的摩耗を
重視して硬質な肉盛材料を選定すればコンプレッション
リング上死点付近における腐食摩耗を充分に防止するこ
とが困難となり、いずれにしてもトータル的に摩耗を充
分に防止することは困難であった。
By the way, in order to improve the mechanical wear resistance of corrosion-resistant and wear-resistant alloys such as Ni-based alloys, which are overlaid to prevent cylinder bore wear, it is necessary to precipitate hard particles such as carbides and silicides. It is effective to increase the height. However, in this case, solid solution elements around carbides and silicides are consumed by the precipitation of hard particles, and the concentration of those solid solution elements that are effective in improving the corrosion resistance of the material decreases, resulting in a decrease in the corrosion resistance of the material. will decrease, so
Generally, it has been difficult to simultaneously improve mechanical wear resistance and corrosion resistance. Therefore, in the conventional method described above, if corrosion wear is emphasized and a build-up material with excellent corrosion resistance is selected, it becomes difficult to sufficiently prevent mechanical wear near the top dead center of the oil ring, and conversely, it becomes difficult to prevent mechanical wear near the top dead center of the oil ring. If a hard overlay material is selected with emphasis on physical wear, it will be difficult to sufficiently prevent corrosive wear near the top dead center of the compression ring, and in any case, it will be difficult to sufficiently prevent wear overall. Met.

さらに、前述のようにコンプレッションリング上死点付
近からオイルリング上死点付近までを同一材料で肉盛し
た場合、肉盛幅が相当に広くならざるを得ず、そのため
肉盛溶接時の冷却過程における収縮応力が大きいため、
肉盛溶接ビード割れが発生し易い問題があった。
Furthermore, as mentioned above, if the same material is used to build up the area from the top dead center of the compression ring to the top dead center of the oil ring, the width of the build-up must be considerably wide, and as a result, the cooling process during overlay welding Because the shrinkage stress at is large,
There was a problem that overlay weld bead cracking was likely to occur.

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、耐
食耐摩耗合金の肉盛によって各ピストンリング上死点付
近の摩耗を防止するようにした内燃機関用シリンダボア
を前提として、シリンダボア内面における腐食摩耗の影
響を強く受けるコンプレッションリング上死点付近およ
びもっばら機械的摩耗の影響を受けるオイルリング上死
点付近のいずれにおいても摩耗の進行を充分に防止する
ことができ、しかも肉盛材料の選定を容易とし、かつま
た肉盛溶接ビードの割れ発生のおそれを少なくしたシリ
ンダボアを提供することを目的とするものである。
This invention was made against the background of the above circumstances, and is based on the premise of a cylinder bore for an internal combustion engine that prevents wear near the top dead center of each piston ring by overlaying a corrosion-resistant and wear-resistant alloy. It is possible to sufficiently prevent the progression of wear both near the top dead center of the compression ring, which is strongly affected by mechanical wear, and near the top dead center of the oil ring, which is most affected by mechanical wear. It is an object of the present invention to provide a cylinder bore that is easy to weld and that reduces the risk of cracking of the overlay weld bead.

問題点を解決するための手段 この発明のシリンダボアは、基本的には肉盛すべきシリ
ンダボアのコンプレッションリング上死点付近からオイ
ルリング上死点付近に至る部位を、腐食摩耗性の強い部
分と機械的摩耗性の強い部分とに区分し、それぞれの部
分の摩耗特性に適合した材料を肉盛溶接したものである
Means for Solving the Problems The cylinder bore of the present invention basically consists of a portion of the cylinder bore that is to be overlaid, from near the top dead center of the compression ring to near the top dead center of the oil ring, as a highly corrosive and abrasive part. It is divided into parts that are highly abrasive and overlay welded with a material that matches the abrasion characteristics of each part.

具体的には、この発明の内燃機関用シリンダボアは、シ
リンダボア内面におけるコンプレッションリング上死点
付近に第1の耐食耐摩耗合金が肉盛溶接されるとともに
、シリンダボア内面のオイルリング上死点付近に、前記
第1の耐食耐摩耗合金とは異なる成分組成の第2の耐食
耐摩耗合金が肉盛溶接されており、しかも第1の耐食耐
摩耗合金としては第2の耐食耐摩耗合金より耐食性が優
れた合金が、また第2の耐食耐摩耗合金としては第1の
耐食耐摩耗合金より機械的耐摩耗性が優れた合金が用い
られていることを特徴とするものでおる。
Specifically, in the cylinder bore for an internal combustion engine of the present invention, a first corrosion-resistant and wear-resistant alloy is welded overlay near the top dead center of the compression ring on the inner surface of the cylinder bore, and a first corrosion-resistant and wear-resistant alloy is welded on the inner surface of the cylinder bore near the top dead center of the oil ring. A second corrosion-resistant and wear-resistant alloy having a different composition from the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy is overlay welded, and the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy has better corrosion resistance than the second corrosion-resistant and wear-resistant alloy. The present invention is characterized in that the second corrosion-resistant and wear-resistant alloy is an alloy that has better mechanical wear resistance than the first corrosion- and wear-resistant alloy.

ここで、前記第1の耐食耐摩耗合金および第2の耐食耐
摩耗合金としては、互いに成分組成が異なるNi基合金
を用いることが望ましい。
Here, as the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy and the second corrosion-resistant and wear-resistant alloy, it is desirable to use Ni-based alloys having mutually different compositions.

さらに、前記各耐食耐摩耗合金としてNi基合金を用い
る場合、コシプレッションリング上死点付近に肉盛され
る第1の耐食耐摩耗合金としては、比較的C含有量の少
ないNi基合金、すなわち炭化物形成元素(Cr、Mo
1W、Nb、Ta、V等) 1〜30%、Si0.08
〜7%、30.1〜3.9%、C013〜0.6%を含
有し、かつ前記炭化物形成元素のうち少なくともCr、
Moの1種または2種を1〜30%含有し、さらに必要
に応じてFe0.1〜30%、Cu0.1〜2.3%の
1種または2種を含有し、残部がNiおよび不可避的不
純物よりなる成分組成のNi基合金が用いることが望ま
しく、一方オイルリング上死点付近に肉盛される第2の
耐食耐摩耗合金としては、前記第1の耐食耐摩耗合金よ
りもC含有量が高いNi基合金、すなわち炭化物形成元
素(Cr、MOlW、Nb、Ta1V等)1〜30%、
Si0.08〜7%、80.1〜3.9%、C1,0〜
2.0%を含有し、かつ前記炭化物形成元素のうち少な
くともOr、Moの1種または2種を1〜30%含有し
、さらに必要に応じてFe 0.1〜30%、Cu0.
1〜2.3%の11種または2種を含有し、残部がNi
および不可避的不純物よりなる成分組成のNi基合金を
使用することが望ましい。
Furthermore, when a Ni-based alloy is used as each of the corrosion-resistant and wear-resistant alloys, the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy to be overlaid near the top dead center of the cosylation ring is a Ni-based alloy with a relatively low C content, i.e. Carbide forming elements (Cr, Mo
1W, Nb, Ta, V, etc.) 1-30%, Si0.08
7%, 30.1 to 3.9%, and CO13 to 0.6%, and at least Cr among the carbide forming elements,
Contains 1 to 30% of one or two kinds of Mo, further contains one or two kinds of Fe0.1 to 30% and Cu0.1 to 2.3% as necessary, and the balance is Ni and unavoidable It is desirable to use a Ni-based alloy with a composition consisting of impurities, while the second corrosion-resistant and wear-resistant alloy to be overlaid near the top dead center of the oil ring has a higher carbon content than the first corrosion- and wear-resistant alloy. Ni-based alloys with a high content, i.e. carbide-forming elements (Cr, MOLW, Nb, Ta1V, etc.) 1-30%,
Si0.08~7%, 80.1~3.9%, C1.0~
2.0%, and contains 1 to 30% of at least one or both of Or and Mo among the carbide-forming elements, and further contains Fe 0.1 to 30%, Cu0.
Contains 1 to 2.3% of 11 types or 2 types, the balance being Ni
It is desirable to use a Ni-based alloy having a composition consisting of the following: and unavoidable impurities.

作  用 既に述べたように内燃機関用シリンダボアの内面におけ
る摩耗し易いコンプレッションリング上死点付近からオ
イルリング上死点付近にかけての部分のうち、コンプレ
ッションリング上死点付近の摩耗はシリンダヘッド内で
生成された硫酸に起因する硫酸露点腐食による腐食摩耗
の傾向が強く、一方オイルリング上死点付近は機械的店
動摩擦による機械的摩耗の傾向が強い。そこでこの発明
のシリンダボアにおいては、コンプレッションリング上
死点付近とオイルリング上死点付近とをそれぞれの部分
の摩耗特性に応じた異なる成分組成の耐食耐摩耗合金で
肉盛している。すなわちコンプレッションリング上死点
付近の肉盛に使用される第1の耐食耐摩耗合金としては
、オイルリング上死点付近の肉盛に使用される第2の耐
食耐摩耗合金よりも耐食性の優れた成分組成とした合金
を用い、逆にオイルリング上死点付近の第2の耐食耐摩
耗合金としては第1の耐食耐摩耗合金よりも機械的耐摩
耗性の優れた硬質な成分組成とした合金を用いる。
Function: As mentioned above, among the parts of the inner surface of the cylinder bore for internal combustion engines that are prone to wear, from near the top dead center of the compression ring to near the top dead center of the oil ring, wear near the top dead center of the compression ring is generated within the cylinder head. There is a strong tendency for corrosive wear due to sulfuric acid dew point corrosion caused by sulfuric acid, while there is a strong tendency for mechanical wear near the top dead center of the oil ring due to mechanical friction. Therefore, in the cylinder bore of the present invention, the vicinity of the top dead center of the compression ring and the vicinity of the top dead center of the oil ring are overlaid with corrosion-resistant and wear-resistant alloys having different compositions depending on the wear characteristics of the respective parts. In other words, the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy used for the build-up near the top dead center of the compression ring has better corrosion resistance than the second corrosion-resistant and wear-resistant alloy used for the build-up near the top dead center of the oil ring. On the other hand, as the second corrosion-resistant and wear-resistant alloy near the top dead center of the oil ring, an alloy with a hard component composition that has better mechanical wear resistance than the first corrosion- and wear-resistant alloy is used. Use.

シリンダボアの内面の肉盛に使用される耐食耐摩耗合金
の代表的なものであるN+基合金などにおいては、既に
述べたように同一の成分組成で耐食性と機械的耐摩耗性
との両者を極めて優れたものとすることは実際上困難で
あるが、機械的耐摩耗性は若干犠牲にしても耐食性の極
めて優れた成分組成とすること、および逆に耐食性は若
干犠牲にしても機械的耐摩耗性の極めて優れた成分組成
とすることは容易である。したがって前述のように腐食
摩耗性が強いコンプレッションリング上死点付近の部位
における肉盛合金と機械的摩耗性が強いオイルリング上
死点付近の部位における肉盛合金とでその成分組成を変
えることにより、コンプレッションリング上死点付近の
肉盛には充分な耐食性を与えてその部分での腐食摩耗を
充分に防止し、オイルリング上死点付近の肉盛合金には
充分な機械的耐摩耗性を与えてその部分での機械的摩耗
を充分に防止し、これによって各ピストンリング上死点
付近の各部での摩耗をそれぞれ最大限に防止することが
容易に可能となるのである。
As mentioned above, N+-based alloys, which are typical corrosion- and wear-resistant alloys used for overlaying the inner surface of cylinder bores, have extremely high corrosion resistance and mechanical wear resistance with the same composition. Although it is practically difficult to achieve excellent corrosion resistance, it is important to have a component composition that has extremely excellent corrosion resistance even if it sacrifices some mechanical abrasion resistance. It is easy to obtain a component composition with extremely excellent properties. Therefore, as mentioned above, by changing the composition of the overlay alloy in the area near the top dead center of the compression ring, which has strong corrosive abrasion, and the overlay alloy in the area near the top dead center of the oil ring, which has strong mechanical abrasion. , the overlay near the top dead center of the compression ring has sufficient corrosion resistance to sufficiently prevent corrosion wear in that area, and the overlay alloy near the top dead center of the oil ring has sufficient mechanical wear resistance. This makes it possible to sufficiently prevent mechanical wear at that portion, thereby easily preventing wear at each portion near the top dead center of each piston ring to the maximum extent possible.

また、コンプレッションリング上死点付近とオイルリン
グ上死点付近とを別々に肉盛溶接することによって、そ
れぞれの肉盛ビード幅はコンプレッションリング上死点
付近からオイルリング上死点付近までの全幅を同一材料
で肉盛する場合と比較して狭くて足りることになり、そ
のため肉盛溶接後の冷却過程における収縮応力が小さく
なり、ビード割れが発生するおそれが少なくなる。
In addition, by separately overlaying the areas near the top dead center of the compression ring and the area near the top dead center of the oil ring, the width of each overlay bead is the same as the entire width from near the top dead center of the compression ring to near the top dead center of the oil ring. Compared to the case of overlaying with the same material, it is sufficient to be narrower, and therefore the shrinkage stress during the cooling process after overlay welding is reduced, reducing the possibility of bead cracking occurring.

ここで、肉盛溶接に使用する第18よび第2の耐食耐摩
耗合金としてはNi基合金が代表的であり、各々の望ま
しい成分組成は前述の通りであるが、各合金元素の添加
理由および望ましい添加量の理由について以下に説明す
る。
Here, the 18th and 2nd corrosion-resistant and wear-resistant alloys used for overlay welding are typically Ni-based alloys, and the desirable component compositions of each are as described above, but the reasons for adding each alloy element and The reason for the desirable addition amount will be explained below.

炭化物形成元素: CrlMo、V、Nb、Ta等の炭化物形成元素は合金
中でCと結合して炭化物を形成し、硬さを上昇させて機
械的耐摩耗性を向上させるに寄与する。またこれらの炭
化物形成元素のうち特にCr、MOは耐食性の向上に寄
与する。これらの炭化物形成元素が合計量で1.0%未
満では耐摩耗性が充分に得られず、また炭化物形成元素
のうちCr、MOの1種または2種の合計量が1.0%
未満では充分な耐食性が得られない。一方これらの炭化
物形成元素の合計量が30.0%を越えれば靭性の低下
を招く。したがって炭化物形成元素は総量で1.0〜3
0,0%の範囲内が望ましく、かつそれらのうちCrl
Moの1種または2種が合計で1.0%以上含まれるこ
とが望ましい。なおMO含有量が6.5%を越えれば肉
盛溶接における冷却中にビード割れが発生し易くなるか
ら、MOを添加する場合のMoiは6.5%以下とする
ことが望ましい。
Carbide-forming elements: Carbide-forming elements such as CrlMo, V, Nb, and Ta combine with C in the alloy to form carbides, contributing to increasing hardness and improving mechanical wear resistance. Furthermore, among these carbide-forming elements, Cr and MO particularly contribute to improving corrosion resistance. If the total amount of these carbide-forming elements is less than 1.0%, sufficient wear resistance cannot be obtained, and if the total amount of one or two of the carbide-forming elements is 1.0%.
If it is less than that, sufficient corrosion resistance cannot be obtained. On the other hand, if the total amount of these carbide-forming elements exceeds 30.0%, the toughness will decrease. Therefore, the total amount of carbide-forming elements is 1.0 to 3
It is preferable that Crl is within the range of 0.0%.
It is desirable that one or two types of Mo be contained in a total amount of 1.0% or more. Note that if the MO content exceeds 6.5%, bead cracking is likely to occur during cooling during overlay welding, so it is desirable that Moi is 6.5% or less when MO is added.

Si: Siは合金に自溶性を与えて肉賠溶接時に良好なスラグ
を形成し、これにより肉盛層中の酸化物系介在物や気孔
を減少させるに有効な元素でおる。
Si: Si is an element that imparts self-solubility to the alloy and forms a good slag during surface welding, thereby being effective in reducing oxide inclusions and pores in the build-up layer.

Si添加量が0.08%未満では自溶性を与える効果が
少なく、一方7%を越えれば靭性が低下する。
If the amount of Si added is less than 0.08%, the effect of imparting self-solubility will be small, while if it exceeds 7%, the toughness will decrease.

したがってSi添加量は0.08〜7%の範囲内が好ま
しい。
Therefore, the amount of Si added is preferably within the range of 0.08 to 7%.

B: BもSiとともに合金に自溶性を与えて肉盛溶接時に良
好なスラグを形成し、これにより肉盛層中の酸化物系介
在物や気孔を減少させるに有効な元素である。B添加量
が0.1%未満では充分な自溶性が得られず、一方3.
9%を越えれば靭性が低下する。したがってBは0.1
〜3.9%の範囲内が好ましい。
B: Along with Si, B is also an element that imparts self-solubility to the alloy, forms a good slag during overlay welding, and is thereby effective in reducing oxide inclusions and pores in the overlay layer. If the amount of B added is less than 0.1%, sufficient self-solubility cannot be obtained;
If it exceeds 9%, toughness decreases. Therefore B is 0.1
It is preferably within the range of ~3.9%.

C: Cは炭化物形成元素と結合されて硬質な炭化物を形成し
、機械的耐摩耗性を向上させるに寄与する元素であり、
C含有量が多い程炭化物析出量が多くなって機械的耐摩
耗性が高くなる。しかしながら炭化物が析出する際には
周囲の炭化物形成元素を取込んで炭化物の周囲の合金濃
度を低下させる。炭化物形成元素のうち特にCr、MO
は固溶状態で耐食性向上に顕著な効果を有する元素であ
るが、C含有量が多くなって炭化物析出量が多くなれば
、これらの耐食性向上に有効なOr、M。
C: C is an element that combines with carbide-forming elements to form a hard carbide and contributes to improving mechanical wear resistance,
The higher the C content, the greater the amount of carbide precipitation and the higher the mechanical wear resistance. However, when carbides precipitate, they take in surrounding carbide-forming elements and reduce the alloy concentration around the carbides. Among carbide-forming elements, especially Cr, MO
is an element that has a remarkable effect on improving corrosion resistance in a solid solution state, but when the C content increases and the amount of carbide precipitation increases, Or and M become effective in improving corrosion resistance.

の固溶量が炭化物の周囲で少なくなり、耐食性を充分に
発揮させ得なくなる。したがってこの発明においてコン
プレッションリング上死点付近に肉盛される第1の耐食
耐摩耗合金としてはC含有量を相対的に少量として耐食
性を充分に発揮させ、一方オイルリング上死点付近に肉
盛される第2の耐食耐摩耗合金としてはC含有量を相対
的に多量として機械的耐摩耗性を高めたものを用いるこ
とが望ましい。第1の耐食耐摩耗合金としてのNi基合
金においては、C」が0.3%未満では炭化物生成mが
極めて少なく、したがって耐食性を重視する第1の耐食
耐摩耗合金としても機械的耐摩耗性が不充分となり、一
方0.6%を越えれば優れた耐食性が発揮されなくなる
から、C0,3〜0.6%の範囲内が好ましい。また第
2の耐食耐摩耗合金としてのNi基合金においては、C
量が1.0%未満では機械的耐摩耗性を重視する第2の
耐食耐摩耗合金として優れた機械的耐摩耗性が発揮され
得ず、一方2.0%を越えれば靭性が低下するから、1
.0〜2.0%の範囲内が好ましい。
The amount of solid solution decreases around the carbide, making it impossible to fully exhibit corrosion resistance. Therefore, in the present invention, the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy to be overlaid near the top dead center of the compression ring has a relatively small C content to fully exhibit corrosion resistance, and on the other hand, the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy is overlaid near the top dead center of the oil ring. As the second corrosion-resistant and wear-resistant alloy, it is desirable to use one that has a relatively large C content to improve mechanical wear resistance. In the Ni-based alloy as the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy, when C'' is less than 0.3%, carbide formation is extremely small. On the other hand, if it exceeds 0.6%, excellent corrosion resistance will not be exhibited, so it is preferably within the range of C0.3 to 0.6%. In addition, in the Ni-based alloy as the second corrosion-resistant and wear-resistant alloy, C
If the amount is less than 1.0%, it will not be possible to exhibit excellent mechanical wear resistance as a second corrosion-resistant and wear-resistant alloy that emphasizes mechanical wear resistance, while if it exceeds 2.0%, toughness will decrease. ,1
.. It is preferably within the range of 0 to 2.0%.

Fe: Feは耐焼付性を改善する効果を有するとともに、高価
なNiの使用量を減じてコスト低減を図る意味もあり、
必要に応じて0.1〜30%の範囲内で添加される。F
eが0.1%未満ではこれらの効果が少なく、一方30
%を越えれば耐食性が低下するから、Feを添加する場
合のFe量は0.1〜30%の範囲内が好ましい。なお
Feはその量が増大すれば耐食性が低下するから、特に
コンプレッションリング上死点付近で使用される第1の
耐食耐摩耗合金としてはFeelは10%程度以下が好
ましい。
Fe: Fe has the effect of improving seizure resistance, and also has the meaning of reducing costs by reducing the amount of expensive Ni used.
It is added within the range of 0.1 to 30% as necessary. F
When e is less than 0.1%, these effects are small; on the other hand, when 30
%, the corrosion resistance deteriorates, so when adding Fe, the amount of Fe is preferably within the range of 0.1 to 30%. Note that as the amount of Fe increases, the corrosion resistance decreases, so it is preferable that Fe is about 10% or less, especially as the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy used near the top dead center of the compression ring.

Cu: Cuは耐食性改善に効果のある元素であり、必要に応じ
て添加される。但しCu量が0.1%未満では耐食性改
善効果はほとんど期待できず、一方Cu添加量が243
%を越えれば、合金中のCUが肉盛溶接後のビード凝固
時に偏析して高温割れが生じ易くなる。したかってCu
を添加する場合のCu添加徂は0.1〜2.3%の範°
囲内が好ましい。
Cu: Cu is an element effective in improving corrosion resistance, and is added as necessary. However, if the amount of Cu is less than 0.1%, little improvement in corrosion resistance can be expected;
%, CU in the alloy will segregate during bead solidification after overlay welding, and hot cracking will likely occur. I want to do it Cu
When adding Cu, the range of Cu addition ranges from 0.1 to 2.3%.
Preferably within the range.

実施例 [実施例1] 第1図にディーゼルエンジンのシリンダボアに適用した
この発明の実施例を示す。なお第1図においては、ピス
トン1がシリンダボア2に対して上死点にある状態を示
す。またピストン1は2本のフンプレツショリング3.
4および1本のオイルリング5を備えている。
Embodiment [Embodiment 1] FIG. 1 shows an embodiment of the present invention applied to a cylinder bore of a diesel engine. Note that FIG. 1 shows a state in which the piston 1 is at the top dead center with respect to the cylinder bore 2. Also, the piston 1 has two pressure rings 3.
4 and one oil ring 5.

上死点位置でのコンプレッションリング3.4に対応す
る位置(すなわちコンプレッションリング上死点位置)
のシリンダボア内面には円周方向に沿って溝8が形成さ
れており、その溝8の部分には、第1表に示す第1の耐
食耐摩耗合金としての合金Aがレーザ肉盛溶接法により
肉盛溶接されて、第1の肉盛層6が形成されており、ま
た上死点位置でのオイルリング5に対応する位置(すな
わちオイルリング上死点位置)のシリンダボア内面には
円周方向に沿って溝9が形成されており、この溝9の部
分には、第1表に示す第2の耐食耐摩耗合金としての合
金Bがレーザ肉盛溶接法により円周方向に沿って肉盛溶
接されて、第2の肉盛層7が形成されている。
Position corresponding to compression ring 3.4 at top dead center position (i.e. compression ring top dead center position)
A groove 8 is formed along the circumferential direction on the inner surface of the cylinder bore, and alloy A as the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy shown in Table 1 is applied to the groove 8 by laser overlay welding. The first overlay layer 6 is formed by overlay welding, and the inner surface of the cylinder bore at a position corresponding to the oil ring 5 at the top dead center position (i.e., the oil ring top dead center position) has a circumferential direction. A groove 9 is formed along the groove 9, and alloy B as a second corrosion-resistant and wear-resistant alloy shown in Table 1 is deposited along the circumferential direction by laser deposition welding. A second built-up layer 7 is formed by welding.

第  1  表 第2図に上記合金A、Bの腐食量を示し、また第3図に
合金A、Bの硬さを示す。なお第2図の腐食量は80℃
、50%H2304水溶液に1時間浸漬した時の腐食深
さで示す。合金Aは合金Bと比較してC含有量が少ない
ため硬さも合金Bより低く、そのため機械的な摺動摩耗
に対する耐摩耗性も低い。一方合金Bは合金AよりC含
有量が多いため硬さが高く、機械的摺動摩耗に対する耐
摩耗性が高いが、炭化物が析出する際に周囲の合金元素
Cr1M0を取込むため炭化物周囲が低合金相となり、
そのため耐食性は合金Aより劣る。
Table 1 Figure 2 shows the amount of corrosion of the alloys A and B, and Figure 3 shows the hardness of the alloys A and B. The amount of corrosion in Figure 2 is 80℃.
, is the corrosion depth when immersed in a 50% H2304 aqueous solution for 1 hour. Since Alloy A has a lower C content than Alloy B, its hardness is lower than that of Alloy B, and therefore its wear resistance against mechanical sliding wear is also lower. On the other hand, Alloy B has a higher C content than Alloy A, so it has high hardness and high wear resistance against mechanical sliding wear. It becomes an alloy phase,
Therefore, the corrosion resistance is inferior to Alloy A.

第4図には、上述のように合金Aをコンプレッションリ
ング3.4の上死点に、合金Bをオイルリング5の上死
点にそれぞれ肉盛溶接した本発明品1と、合金Aのみを
肉盛溶接した従来品1および合金Bのみを肉盛溶接した
従来品2について、コンプレッションリング3の上死点
、コンプレッションリング4の上死点、およびオイルリ
ング5の上死点での摩耗ωをそれぞれ調べた結果を示す
Fig. 4 shows the product 1 of the present invention in which alloy A is welded to the top dead center of the compression ring 3.4 and alloy B to the top dead center of the oil ring 5 as described above, and the product 1 in which only alloy A is welded. Wear ω at the top dead center of the compression ring 3, the top dead center of the compression ring 4, and the top dead center of the oil ring 5 for conventional product 1 with overlay welding and conventional product 2 with overlay welding of only alloy B. The results of each investigation are shown below.

なおここで従来品1および2は、第9図に示すようにコ
ンプレッションリング3.4の上死点からオイルリング
5の上死点までの全面を同一の合金(AまたはB)によ
り肉盛溶接して、同一の肉盛層14を形成したものであ
る。
As shown in Fig. 9, in conventional products 1 and 2, the entire surface from the top dead center of the compression ring 3.4 to the top dead center of the oil ring 5 is overlaid with the same alloy (A or B). In this way, the same build-up layer 14 is formed.

第4図に示すように、合金Aのみを肉盛した従来品1と
合金Bのみを肉盛した従来品2とを比較すれば、コンプ
レッションリング3.4の上死点位置では、耐食性に優
れる合金Aを肉盛した従来品1の方が合金Bを肉盛した
従来品2より摩耗量が少ない。これは、コンプレッショ
ンリング3.4の上死点位置の摩耗は軽油燃焼ガスによ
るH2304の腐食の影響を強く受けているためと思わ
れる。逆にオイルリング5の上死点位置では、機械め耐
摩耗性に優れる合金Bを肉盛した従来品2の方が合金A
を肉盛した従来品1と比較して摩耗量が少ない。これは
、オイルリング上死点の摩耗は、コンプレッションリン
グ上死点位置と比較してH2SO4による腐食の影響が
少なく、機械的摺動摩耗の影響が強いためと考えられる
As shown in Fig. 4, if we compare the conventional product 1, which is overlaid with only alloy A, and the conventional product 2, which is overlaid with only alloy B, it is found that the compression ring 3.4 has excellent corrosion resistance at the top dead center position. Conventional product 1, which is overlaid with alloy A, has less wear than conventional product 2, which is overlaid with alloy B. This seems to be because the wear at the top dead center position of the compression ring 3.4 is strongly affected by the corrosion of H2304 caused by light oil combustion gas. On the other hand, at the top dead center position of the oil ring 5, conventional product 2, which is overlaid with alloy B, which has excellent mechanical wear resistance, is better than alloy A.
The amount of wear is less compared to conventional product 1, which is overlaid. This is thought to be because the wear at the top dead center of the oil ring is less affected by corrosion due to H2SO4 than the top dead center position of the compression ring, and is more affected by mechanical sliding wear.

−力筒1図に示す本発明品1の場合は、第4図に示すよ
うにコンプレッションリング3.4の上死点位置でも、
オイルリング5の上死点位置でもともに摩耗量を小さく
することができた。ここで、本発明品1と従来品2とは
、オイルリング上死点位置に合金Bが肉盛されている点
では同じであるが、本発明品1においてはコンプレッシ
ョンリング上死点位置での摩耗が減少することによって
、コンプレッションリングによるオイルリング上死点位
置付近での引きずりによる摩耗が減少し、そのためオイ
ルリング上死点位置での摩耗量は、合金Bのみを肉盛溶
接した従来品2よりもさらに減少しでいる。またコンプ
レッションリング上死点位置での摩耗についても同様で
あり、本発明品1においてはオイルリング上死点位置で
の摩耗が減少することによって、コンプレッションリン
グによるコンプレッションリング上死点位置付近での引
きずりによる摩耗が減少し、そのためコンプレッション
リング上死点位置での摩耗量も、合金Aのみを肉盛した
従来品1の場合よりも一層減少している。
- In the case of the product 1 of the present invention shown in Fig. 1, even at the top dead center position of the compression ring 3.4 as shown in Fig. 4,
We were able to reduce the amount of wear both at the top dead center position of the oil ring 5. Here, the present invention product 1 and the conventional product 2 are the same in that alloy B is overlaid at the top dead center position of the oil ring, but in the present invention product 1, the compression ring is overlaid at the top dead center position. By reducing wear, the wear caused by the compression ring dragging near the top dead center position of the oil ring is reduced, and therefore the amount of wear at the top dead center position of the oil ring is lower than that of conventional product 2, which was overlaid with only alloy B. It has decreased even more than before. The same applies to the wear at the top dead center position of the compression ring, and in the product 1 of the present invention, the wear at the oil ring top dead center position is reduced, so that the compression ring does not drag near the top dead center position of the compression ring. As a result, the amount of wear at the top dead center position of the compression ring is further reduced than in the case of conventional product 1 in which only alloy A is overlaid.

第5図には、本発明品1と従来品1.2のビード割れ発
生率を示す。従来品1.2は、コンプレッションリング
3.4の上死点位置からオイルリング5の上死点位置ま
での全幅を合金AまたはBにより1ビードで肉盛したも
のであり、この場合にはいずれもビード割れが多発した
のに対し、本発明品1はコンブレッヨンリング3.4の
上死点位置とオイルリング5の上死点位置とを別々に肉
盛した分割ビードとしたため、冷却による収縮応力が減
少し、ビード割れの発生を防止することができた。
FIG. 5 shows the bead cracking incidence of the invention product 1 and the conventional product 1.2. In the conventional product 1.2, the entire width from the top dead center position of the compression ring 3.4 to the top dead center position of the oil ring 5 is overlaid with one bead of alloy A or B. However, in the product 1 of the present invention, the top dead center position of the combination ring 3.4 and the top dead center position of the oil ring 5 are made of a split bead that is built up separately. Shrinkage stress was reduced and bead cracking could be prevented.

[実施例2] 前記実施例1と同様に第1図に示すようなディーゼルエ
ンジンのシリンダボアにこの発明を適用した。ここでシ
リンダボア内面のコンブレッヨンリング3.4の上死点
位置の第1の肉盛層6としては、第2表に示す如く、実
施例1と同じ成分組成の合金Aを用い、オイルリング5
の上死点位置の第2の肉盛層7としては、合金Aに対し
て、C吊のみを多くして硬さを向上させた合金A′を用
いた。この場合合金A′は、溶接性などの観点から他の
添加元素口は合金Aと同じとした。合金A1A′の腐食
間および硬さを第2表中に示す。
[Example 2] Similar to Example 1, the present invention was applied to the cylinder bore of a diesel engine as shown in FIG. Here, as the first build-up layer 6 at the top dead center position of the combination ring 3.4 on the inner surface of the cylinder bore, alloy A having the same composition as in Example 1 is used as shown in Table 2, and the oil ring 5
As the second build-up layer 7 at the top dead center position, alloy A', which has improved hardness by increasing only the C suspension compared to alloy A, was used. In this case, Alloy A' was the same as Alloy A in terms of other additive elements from the viewpoint of weldability and the like. The corrosion resistance and hardness of alloy A1A' are shown in Table 2.

第  2  表 第2表に示すように、合金A′は、合金Aに対しC含有
司を増すことによって硬さは向上しているが、前述の理
由により耐食性は合金Aよりも劣る。
Table 2 As shown in Table 2, Alloy A' has improved hardness compared to Alloy A by increasing the C content, but its corrosion resistance is inferior to Alloy A for the reasons mentioned above.

第6図に、上述のように合金Aおよび合金A′を肉盛し
た本発明品2と、合金Aのみを肉盛した従来品1、およ
び合金A′のみを肉盛した従来品3について、コンプレ
ッションリング3の上死点、コンプレッションリング4
の上死点、およびオイルリング5の上死点での摩耗量を
調べた結果を示す。
FIG. 6 shows product 2 of the present invention in which alloy A and alloy A' were overlaid as described above, conventional product 1 in which only alloy A was overlaid, and conventional product 3 in which only alloy A' was overlaid. Compression ring 3 top dead center, compression ring 4
The results of investigating the wear amount at the top dead center and the oil ring 5 at the top dead center are shown.

第6図に示されたように、本発明品2も、コンプレッシ
ョンリング3.4の各上死点位置での摩耗と、オイルリ
ング5の上死点位置での摩耗がともに従来品と比較して
減少していることが明らかである。
As shown in FIG. 6, the product 2 of the present invention is also superior in wear at each top dead center position of the compression ring 3.4 and wear at the top dead center position of the oil ring 5 compared to the conventional product. It is clear that the number of people living in Japan is decreasing.

[その他の実施例] 第7図に示されるシリンダボア2においては、コンプレ
ッションリング3.4の上死点位置からオイルリング5
の上死点位置にかけて共通の溝1Oが形成され、この溝
10のうち、コンプレッションリング3.4の上死点に
対応する位置に耐食性に優れた第1の耐食耐摩耗合金か
らなる第1の肉盛層6が、またオイルリング5の上死点
に対応する位置に機械的耐摩耗性が優れた第2の耐食耐
摩耗合金からなる第2の肉盛層7が形成されている。こ
のような第7図の実施例の場合は、シリンダボア内面に
対する溝入れ加工が1回で済むため、加工工数を少なく
してコスト低減を図ることができる。
[Other Examples] In the cylinder bore 2 shown in FIG. 7, the oil ring 5 is inserted from the top dead center position of the compression ring 3.4.
A common groove 1O is formed toward the top dead center position, and a first groove 10 made of a first corrosion-resistant and wear-resistant alloy with excellent corrosion resistance is formed at a position corresponding to the top dead center of the compression ring 3.4. A second build-up layer 7 made of a second corrosion-resistant and wear-resistant alloy with excellent mechanical wear resistance is formed at a position corresponding to the top dead center of the oil ring 5. In the case of the embodiment shown in FIG. 7, grooving on the inner surface of the cylinder bore only needs to be performed once, so that the number of processing steps can be reduced and costs can be reduced.

第8図に示されるシリンダボアにおいては、コンプレッ
ションリング3の上死点位置、コンプレッションリング
4の上死点位置、およびオイルリング5の上死点位置の
それぞれに溝11.12.13が形成されており、溝1
1および12の部分にはそれぞれ耐食性の優れた第1の
耐食耐摩耗合金からなる肉盛層6.6が形成され、溝1
3の部分には機械的耐摩耗性の優れた第2の耐食耐摩耗
合金からなる第2の肉@MVが形成されている。
In the cylinder bore shown in FIG. 8, grooves 11, 12, and 13 are formed at the top dead center position of the compression ring 3, the top dead center position of the compression ring 4, and the top dead center position of the oil ring 5, respectively. Cage, groove 1
A build-up layer 6.6 made of a first corrosion-resistant and wear-resistant alloy with excellent corrosion resistance is formed in each of the grooves 1 and 12.
A second meat @MV made of a second corrosion-resistant and wear-resistant alloy with excellent mechanical wear resistance is formed in the portion 3.

このような第8図の実施例においては、各ご−ド幅を第
1図の場合よりも小さくすることができ、そのためビー
ド割れの発生を一層少なくすることができる。
In the embodiment shown in FIG. 8, the width of each rod can be made smaller than in the case shown in FIG. 1, so that the occurrence of bead cracking can be further reduced.

なお実施例1においては肉盛溶接をレーザによって行な
うものとしたが、肉盛手段のための熱源はレーザに限ら
れるものではなく、TIGアーク、プラズマアーク、電
子ビーム等を用いても良いことはもちろんである。
In Example 1, the overlay welding was performed using a laser, but the heat source for the overlay means is not limited to the laser, and it is also possible to use a TIG arc, plasma arc, electron beam, etc. Of course.

また肉盛材料としても上記各実施例のようなNi!合金
に限られるものではなく、他の系の合金を用いても良い
ことは勿論である。
Also, as a material for overlaying, Ni! Of course, the material is not limited to alloys, and other alloys may also be used.

発明の効果 この発明の内燃機関用シリンダボアは、腐食摩耗性が強
いコンプレッションリング上死点付近と、機械的摩耗性
が強いオイルリング上死点付近とを、別の耐食耐摩耗合
金によって肉盛したものであり、したがってコンプレッ
ションリング上死点付近には耐食性が著しく優れた耐食
耐摩耗合金を、オイルリング上死点付近には機械的耐摩
耗性が著しく優れた耐食耐摩耗性合金をそれぞれ肉盛す
ることによって、コンプレッションリング上死点からオ
イルリング上死点までのいずれの部分でも摩耗量を著し
く少なくすることができ、また各部分の肉盛溶接材料と
して耐食性と機械的耐摩耗性の両者の優れたものを選ぶ
必要がなくなるため肉盛溶接材料の選択も容易となり、
さらに肉盛ビード幅を小ざくすることができるため、肉
盛溶接時の冷却時の収縮応力を少なくしてビード割れの
発生を少なくすることができる。
Effects of the Invention In the cylinder bore for an internal combustion engine of this invention, the area near the top dead center of the compression ring, which is highly susceptible to corrosion and abrasion, and the area near the top dead center of the oil ring, which is highly resistant to mechanical abrasion, are overlaid with a different corrosion-resistant and wear-resistant alloy. Therefore, a corrosion-resistant and wear-resistant alloy with extremely excellent corrosion resistance is overlaid near the top dead center of the compression ring, and a corrosion-resistant and wear-resistant alloy with extremely excellent mechanical wear resistance is overlayed around the top dead center of the oil ring. By doing so, it is possible to significantly reduce the amount of wear at any part from the top dead center of the compression ring to the top dead center of the oil ring, and the material for overlay welding of each part has both corrosion resistance and mechanical wear resistance. Selection of overlay welding materials becomes easier as there is no need to choose superior materials.
Furthermore, since the width of the overlay bead can be made small, shrinkage stress during cooling during overlay welding can be reduced, thereby reducing the occurrence of bead cracking.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明のシリンダボアの一例の要部を示す縦
断面図、第2図は実施例1で用いた合金A、Bの腐食性
を示すグラフ、第3図は同じ〈実施例1で用いた合金A
、Bの硬さを示すグラフ、第4図は実施例1における本
発明品1および従来品1.2の各ピストンリング上死点
位置での摩耗量を示すグラフ、第5図は実施例1におけ
る本発明品1および従来品1.2のビード割れ発生率を
示すグラフ、第6図は実施例2における本発明品2およ
び従来品1.3の各ピストンリング上死点位置での摩耗
量を示すグラフ、第7図および第8図はそれぞれこの発
明のシリンダボアの他の例の要部を示す縦断面図、第9
図は従来のシリンダボアの一例の要部を示す縦断面図で
ある。 1・・・ピストン、 2・・・シリンダボア、 3.4
・・・コンプレッションリング、 5・・・オイルリン
グ、6・・・第1の耐食耐摩耗合金による肉盛層、 7
・・・第2の耐食耐摩耗合金による肉盛層。
Fig. 1 is a vertical cross-sectional view showing the main part of an example of the cylinder bore of the present invention, Fig. 2 is a graph showing the corrosivity of alloys A and B used in Example 1, and Fig. 3 is the same (Example 1). Alloy A used
, B. FIG. 4 is a graph showing the amount of wear at the top dead center position of each piston ring of the invention product 1 and conventional product 1.2 in Example 1. FIG. Fig. 6 is a graph showing the bead crack occurrence rate of the invention product 1 and the conventional product 1.2 in Example 2, and Fig. 6 shows the wear amount at the top dead center position of each piston ring of the invention product 2 and the conventional product 1.3 in Example 2. FIGS. 7 and 8 are longitudinal sectional views showing main parts of other examples of the cylinder bore of the present invention, and FIGS.
The figure is a longitudinal sectional view showing a main part of an example of a conventional cylinder bore. 1...Piston, 2...Cylinder bore, 3.4
...Compression ring, 5...Oil ring, 6...Build-up layer made of first corrosion-resistant and wear-resistant alloy, 7
...A build-up layer made of a second corrosion-resistant and wear-resistant alloy.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)シリンダボア内面におけるコンプレッションリン
グ上死点付近に第1の耐食耐摩耗合金が肉盛溶接される
とともに、シリンダボア内面のオイルリング上死点付近
に、前記第1の耐食耐摩耗合金とは異なる成分組成の第
2の耐食耐摩耗合金が肉盛溶接されており、しかも第1
の耐食耐摩耗合金としては第2の耐食耐摩耗合金より耐
食性が優れた合金が、また第2の耐食耐摩耗合金として
は第1の耐食耐摩耗合金より機械的耐摩耗性が優れた合
金が用いられていることを特徴とする内燃機関用シリン
ダボア。
(1) A first corrosion-resistant and wear-resistant alloy is overlay welded near the top dead center of the compression ring on the inner surface of the cylinder bore, and a material different from the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy is welded near the top dead center of the oil ring on the inner surface of the cylinder bore. A second corrosion-resistant and wear-resistant alloy of the composition is overlay welded, and the first
The corrosion-resistant and wear-resistant alloy is an alloy that has better corrosion resistance than the second corrosion- and wear-resistant alloy, and the second corrosion- and wear-resistant alloy is an alloy that has better mechanical wear resistance than the first corrosion- and wear-resistant alloy. A cylinder bore for an internal combustion engine characterized by being used.
(2)前記第1の耐食耐摩耗合金および第2の耐食耐摩
耗合金として、互いに組成が異なるNi基合金が用いら
れている特許請求の範囲第1項記載の内燃機関用シリン
ダボア。
(2) The cylinder bore for an internal combustion engine according to claim 1, wherein Ni-based alloys having different compositions are used as the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy and the second corrosion-resistant and wear-resistant alloy.
(3)前記第1の耐食耐摩耗合金として、炭化物形成元
素1〜30%、Si0.08〜7%、B0.1〜3.9
%、C0.3〜0.6%を含有し、かつ前記炭化物形成
元素のうち少なくともCr、Moの1種または2種を1
〜30%含有し、さらに必要に応じてFe0.1〜30
%、Cu0.1〜2.3%の1種または2種を含有し、
残部がNiおよび不可避的不純物よりなる成分組成のN
i基合金が用いられ、また第2の耐食耐摩耗合金として
、炭化物形成元素1〜30%、Si0.08〜7%、B
0.1〜3.9%、C1〜2%を含有し、かつ前記炭化
物形成元素のうち少なくともCr、Moの1種または2
種を1〜30%含有し、さらに必要に応じてFe0.1
〜30%、Cu0.1〜2.3%の1種または2種を含
有し、残部がNiおよび不可避的不純物よりなる成分組
成のNi基合金が用いられている特許請求の範囲第2項
記載の内燃機関用シリンダボア。
(3) As the first corrosion-resistant and wear-resistant alloy, carbide-forming elements 1 to 30%, Si 0.08 to 7%, B 0.1 to 3.9
%, C0.3 to 0.6%, and at least one or two of the carbide-forming elements Cr and Mo.
Contains ~30%, and further Fe0.1-30 as necessary
%, containing one or two types of Cu0.1 to 2.3%,
N with a component composition in which the remainder is Ni and unavoidable impurities
An i-based alloy is used, and as a second corrosion-resistant and wear-resistant alloy, carbide-forming elements 1 to 30%, Si 0.08 to 7%, B
0.1 to 3.9%, C1 to 2%, and at least one or two of Cr and Mo among the carbide forming elements.
Contains 1 to 30% seeds, and if necessary Fe0.1
30% of Cu, 0.1 to 2.3% of Cu, and one or two of them, with the remainder being Ni and unavoidable impurities. Cylinder bore for internal combustion engines.
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