JPS63195366A - Cylinder bore for internal combustion engine - Google Patents

Cylinder bore for internal combustion engine

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Publication number
JPS63195366A
JPS63195366A JP2782787A JP2782787A JPS63195366A JP S63195366 A JPS63195366 A JP S63195366A JP 2782787 A JP2782787 A JP 2782787A JP 2782787 A JP2782787 A JP 2782787A JP S63195366 A JPS63195366 A JP S63195366A
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JP
Japan
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dead center
top dead
wear
alloy
cylinder bore
Prior art date
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Pending
Application number
JP2782787A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Kato
真司 加藤
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 JP2782787A priority Critical patent/JPS63195366A/en
Publication of JPS63195366A publication Critical patent/JPS63195366A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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 
    • 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

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  • 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 an alloy near the top dead center of compression rings, and forming a quenching-hardened layer near the top dead center of an oil ring, at the inner surface of the cylinder bore. CONSTITUTION:At the inner surface of a cylinder bore 2, an anticorrosive and antiabrasive alloy 6 is swelled and welded near the top dead center of compression rings 3 and 4, while a quenching-hardened layer 7 is formed near the top dead center of an oil ring 5. Therefore, the abrasion can be suppressed sufficiently both near the top dead center of the compression rings where the corrosive abrasion is produced strongly and near the top dead center of the oil ring where the mechanical abrasion is produced strongly.

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、特にピストンリング上死点
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 of the bore surface near the top dead center of a piston ring. .

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1習動摩擦を受けると
同時に、燃焼ガス中に含まれる802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 friction due to the piston ring and carbon suit, and at the same time is subjected to sulfuric acid dew point corrosion caused by 802 contained in the combustion gas, and these act synergistically to cause local It is known that wear progresses rapidly. 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、機械的な囲動
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 countermeasures against the wear of cylinder bores as described above, the method of applying hardening treatment such as quenching only takes into account wear caused by mechanical surrounding kinetic friction. Therefore, it has been difficult to sufficiently suppress the progress of corrosive wear.

これに対しNi基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刃あり、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 overlay welding corrosion-resistant and wear-resistant alloys such as Ni-based alloys is effective against sulfuric acid dew point corrosion, and therefore the amount of wear is significantly reduced compared to hardening treatments such as quenching as described above. It 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開動摩擦が原因
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302ガスが、燃焼。
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 opening dynamic friction. Of these, sulfuric acid dew point corrosion is caused by sulfur (S 302 gas produced by combustion due to ) is combustion.

室壁面に付着したV205ヤFe2O3などの醗化物に
よる触媒作用によって803に変化し、その303が燃
焼によって生じるH2O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。
It is converted to 803 by the catalytic action of fluorides such as V205 and Fe2O3 attached to the chamber wall, and the 303 reacts with H2O generated by combustion to condense as sulfuric acid on the low-temperature cylinder head wall. This is a phenomenon in which sulfuric acid dew point corrosion occurs when sulfuric acid flows from the wall surface into the cylinder bore inner surface and corrodes the inner surface of the cylinder bore.In this way, sulfuric acid dew point corrosion is caused by sulfuric acid flowing from the cylinder head side into the cylinder bore, so it is particularly It has the greatest effect in accelerating wear near the top dead center of the compression ring near 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、炭化物ヤケイ化物等の
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ブレツション
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 corrosion-resistant and wear-resistant alloys such as Ni-based alloys that are overlaid to prevent cylinder bore wear, in order to improve mechanical wear resistance, hard particles such as carbides and desilicates are precipitated to increase the hardness. It is effective to increase the 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 combination ring.In any case, it is important to sufficiently prevent wear in total. was difficult.

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、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
も従来の肉盛による方法の如き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-mentioned circumstances, and the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances. It is an object of the present invention to provide a cylinder bore that can sufficiently prevent the progress of wear and reduce the risk of cracking of the overlay weld bead as in the conventional overlay welding method.

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
分の摩耗特性に最適な処理を施したものである。
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 the treatment is optimized for the wear 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、
鋳鉄製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焼入
れ硬化層が形成されていることを特徴とするものである
Specifically, the cylinder bore for an internal combustion engine of this invention is
A corrosion-resistant and wear-resistant alloy is welded overlay on the inner surface of the cast iron cylinder bore near the top dead center of the compression ring, and a hardened layer is formed near the top dead center of the oil ring on the inner surface of the cylinder bore. .

ここで、前記耐食耐摩耗合金としては、特に耐食性が優
れたNi基合金を用いることが望ましい。
Here, as the corrosion-resistant and wear-resistant alloy, it is desirable to use a Ni-based alloy that has particularly excellent corrosion resistance.

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、そのNi基合金としては、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
,W、Nb5Ta、V等)1〜30%、s;o、oa〜
7%、80.1〜3.9%、C013〜0.6%を含有
し、かつ前記炭化物形成元素として、少なくともQr、
Moの1種または2種を1%以上含有し、さらに必要に
応じてFeO,1〜30%、CuO,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
い。
Furthermore, when using a Ni-based alloy as each corrosion- and wear-resistant alloy, the Ni-based alloy may be a Ni-based alloy with a relatively low C content, that is, a Ni-based alloy containing carbide-forming elements (Cr, Mo, etc.).
, W, Nb5Ta, V, etc.) 1-30%, s;o, oa~
7%, 80.1 to 3.9%, and C013 to 0.6%, and as the carbide forming element, at least Qr,
Contains 1% or more of one or both of Mo, and further contains 1 to 30% of FeO and 1 to 2.3% of CuO as necessary.
It is desirable to use a Ni-based alloy having a composition containing one or two species and the remainder consisting of Ni 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摺
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
死点付近は主として耐食性に優れた耐食耐摩耗合金で肉
盛し、オイルリング上死点付近は機械的耐摩耗性の優れ
た焼入れ゛硬化層を形成している。
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 the sulfuric acid used, while there is a strong tendency for mechanical wear near the top dead center of the oil ring due to mechanical sliding friction. Therefore, in the cylinder bore of this invention, the area near the top dead center of the compression ring is mainly overlaid with a corrosion-resistant and wear-resistant alloy that has excellent corrosion resistance, and the area near the top dead center of the oil ring is formed with a hardened layer that has excellent mechanical wear resistance. are doing.

鋳鉄の焼入れによる硬化層は、前述のように機械的耐摩
耗性は著しく優れているが、耐食性は鋳鉄母材と比べて
も特に向上しない。一方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Ni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
は比較的容易である。したがって前述のように肉盛は腐
食摩耗性が強いコンプレッションリング上死点付近の部
位のみに行なうようにして、その肉盛合金として耐食性
の極めて優れた合金を用いることによりそのコンプレッ
ションリング上死点の部分での腐食摩耗を充分に防止し
、一方オイルリング上死点付近には焼入れ硬化層を形成
することにより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。換言すれば
、この発明によれば、肉盛を単独で施した場合、あるい
は焼入れを単独で施した場合のいずれの場合よりも、ト
ータルとしての摩耗を格段に減少させることが可能とな
ったのである。
Although the hardened layer of cast iron by quenching has extremely excellent mechanical wear resistance as described above, its corrosion resistance is not particularly improved compared to the cast iron base material. On the other hand, as mentioned above, Ni-based alloys, which are typical corrosion- and wear-resistant alloys used for overlaying the inner surface of cylinder bores, have both corrosion resistance and mechanical wear resistance with the same composition. Although it is practically difficult to achieve extremely high corrosion resistance, it is relatively easy to achieve a component composition that has extremely high corrosion resistance even if the mechanical abrasion resistance is slightly sacrificed. Therefore, as mentioned above, overlay is applied only to the area near the top dead center of the compression ring, which is highly susceptible to corrosion and abrasion, and by using an alloy with extremely high corrosion resistance as the overlay alloy, it is possible to build up the top dead center of the compression ring. On the other hand, by forming a quenched hardened layer near the top dead center of the oil ring, it provides sufficient mechanical wear resistance and sufficiently prevents mechanical wear at that part. This makes it easy to prevent wear at each part of each piston ring near the top dead center to the maximum extent possible. In other words, according to this invention, it has become possible to significantly reduce the total wear compared to either the case of applying overlay alone or the case of applying hardening alone. be.

また、肉盛溶接はコンプレッションリング上死点付近の
みに行なうため、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従来法の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, since overlay welding is performed only near the top dead center of the compression ring, the overlay bead width is different from the conventional method in which the entire width from around the top dead center of the compression ring to around the top dead center of the oil ring is overlaid with the same material. As a result, the shrinkage stress during the cooling process after overlay welding is reduced, reducing the risk of bead cracking.

ここで、肉盛溶接に使用する耐食耐摩耗合金としてはN
i基合金が代表的であり、そ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, N is the corrosion-resistant and wear-resistant alloy used for overlay welding.
An i-based alloy is typical, and its desirable composition is as described above, but the reason for adding each alloying element and the reason for the desirable addition amount will be explained below.

炭化物形成元素: Or、Mo,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Qr、
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MoC含有量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Molは6,5%以以下下す
ることが望ましい。
Carbide-forming elements: Carbide-forming elements such as Or, Mo, V, Nb, and Ta combine with C in the alloy to form carbides, contributing to increasing hardness and improving mechanical wear resistance. Further, 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 desirable that Qr be within the range of 0.0%, and among them, Qr,
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 MoC content exceeds 6.5%, bead cracking is likely to occur during cooling during build-up welding, so when Mo is added, it is desirable to keep the MoI below 6.5%.

Sl : 3iは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。
Sl:3i is an element that imparts self-fluxability to the alloy and forms a good slag during build-up welding, thereby being effective in reducing oxide inclusions and pores in the build-up layer.

3i添加量がO,Oa%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 3i added is less than O or Oa%, the effect of imparting self-solubility will be small, while if it exceeds 7%, the toughness will decrease.

したがって81添加量はO,O8−7%の範囲内が好ま
しい。
Therefore, the amount of 81 added is preferably within the range of 8-7% O.

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8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 8 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、M
o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Cr、Moの固溶a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耐食耐摩耗合金として
はC含有量を比較的少量として耐食性を充分に発揮させ
たものを用いることが望ましい。但し、Cmが0.3%
未満では炭化物生成量が極めて少なく、したがって耐食
性を重視する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。
C: C is an element that combines with carbide-forming elements to form hard carbides and contributes to improving mechanical wear resistance. Increased 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 and M
O is an element that has a remarkable effect on improving corrosion resistance in a solid solution state, but if the C content increases and the amount of carbide precipitation increases, the solid solution a of Cr and Mo, which is effective in improving corrosion resistance, becomes carbide. The corrosion resistance decreases around , making it impossible to fully demonstrate corrosion resistance. Therefore, in the present invention, it is desirable to use a corrosion-resistant and wear-resistant alloy overlaid near the top dead center of the compression ring that has a relatively small C content to fully exhibit corrosion resistance. However, Cm is 0.3%
If it is less than 0.6%, the amount of carbide produced will be extremely small, and therefore mechanical wear resistance will be insufficient even as a corrosion-resistant and wear-resistant alloy that emphasizes corrosion resistance.On the other hand, if it exceeds 0.6%, excellent corrosion resistance will not be exhibited. It is preferably within the range of 0.6%.

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Feiは0.1〜30%の範囲内が好ましい。なお
Feはその母が増大すれば耐食性が低下するから、コン
プレッションリング上死点付近で使用される耐食耐摩耗
合金としてはFed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
If Fe is added, the corrosion resistance decreases, so when Fe is added, Fe is preferably within the range of 0.1 to 30%. Note that as the matrix of Fe increases, the corrosion resistance decreases, so as a corrosion-resistant and wear-resistant alloy used near the top dead center of the compression ring, the Fe content is preferably about 10% or less.

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Cul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2.3
%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。したがってCu
を添加する場合のCu添加看は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 Cu is less than 0.1%, little improvement in corrosion resistance can be expected; on the other hand, if Cu content is less than 0.1%,
%, Cu in the alloy will segregate during bead solidification after overlay welding, and hot cracking will likely occur. Therefore, Cu
When adding Cu, the amount of Cu added is preferably within the range of 0.1 to 2.3%.

実施例 [実施例1] 第1図にディーゼルエンジンの鋳鉄製シリンダボアに適
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*のコンプレッショング
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 cast iron 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. The piston 1 also has 2* compression rings 3.4 and one oil ring 5.

ピストン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表の上段
に示す成分組成の合金Aがレーザ肉盛溶接法により肉盛
溶接されて、肉盛m6が形成されており、またピストン
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
周方向に沿ってレーザ焼入れ法による焼入れ硬化層7が
形成されている。なおシリンダボアの母材である鋳鉄の
成分組成は第1表の下段に示す通りである。
Compression ring at piston top dead center position 3.4
A groove 8 is formed along the circumferential direction on the inner surface of the cylinder bore at a position corresponding to (i.e., the top dead center position of the compression ring).
is formed in the groove 8, and alloy A having the composition shown in the upper row of Table 1 is overlay welded by laser overlay welding to form overlay m6, and the piston A hardened layer 7 is formed by laser hardening along the circumferential direction on the inner surface of the cylinder bore at a position corresponding to the oil ring 5 at the top dead center position (that is, the oil ring top dead center position). The composition of cast iron, which is the base material of the cylinder bore, is as shown in the lower part of Table 1.

第   1   表 単位:il1% 第2図に上記肉盛溶接合金Aおよび鋳鉄に対する焼入れ
硬化層の腐食量を示し、また第3図に合金Aおよびi入
れ硬化層の硬さを示す。なお第2図の腐食量は80℃、
50%H2SO4水溶液に1時間浸漬した時の腐食深さ
で示す。第2図、第3図から明らかなように肉盛溶接合
金Aは焼入れ硬化層と比較して耐食性が格段に優れてい
るが、硬さは焼入れ硬化層より低く、そのため機械的な
摺動摩耗に対する耐摩耗性も焼入れ硬化層より低い。
Table 1 Unit: il1% Fig. 2 shows the amount of corrosion of the hardened layer of the overlay welding alloy A and cast iron, and Fig. 3 shows the hardness of the alloy A and the hardened layer. The amount of corrosion in Figure 2 is 80℃,
It is shown as the corrosion depth when immersed in 50% H2SO4 aqueous solution for 1 hour. As is clear from Figures 2 and 3, overlay welding alloy A has much better corrosion resistance than the quenched hardened layer, but its hardness is lower than the quenched hardened layer, so it suffers from mechanical sliding wear. The wear resistance is also lower than that of the quenched hardened layer.

ここで、肉盛溶接合金Aの硬さを向上させるためにC含
有量を増量するなどの手段により炭化物等の硬質粒子の
析出量を増加させれば、硬質粒子が析出する際に周囲の
合金元素Cr、Moを取込むため硬質粒子周囲が低合金
相となり、そのため耐食性が低下してしまう。そこでこ
の実施例では肉盛溶接合金Aとして比較的C量を少なく
して耐食性を充分に発揮させるようにしたものを用いて
いる。一方焼入れ硬化層は、肉盛溶接合金Aと比較して
耐食性は劣るが、′硬ざが高く、機械的耐摩耗性が優れ
ている。
Here, in order to improve the hardness of the overlay welding alloy A, if the amount of precipitated hard particles such as carbides is increased by increasing the C content, etc., when the hard particles precipitate, the surrounding alloy Since the elements Cr and Mo are incorporated, the surroundings of the hard particles become a low-alloy phase, resulting in a decrease in corrosion resistance. Therefore, in this embodiment, an overlay welding alloy A is used which has a relatively small amount of C so as to exhibit sufficient corrosion resistance. On the other hand, the quenched hardened layer has inferior corrosion resistance compared to the overlay welding alloy A, but has a high hardness and excellent mechanical wear resistance.

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の上死点位置に肉盛溶接し、かつオイルリン
グ5の上死点位置に焼入れ硬化層を形成した本発明品1
と、合金への肉盛溶接のみを行なった従来品1および焼
入れ硬化層のみを形成した従来品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の上死点での摩耗量を
それぞれ調べた結果を示す。なおここで従来品1および
2は、第8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)により肉盛溶接するかまたはそ
の全面に対して焼入れ硬化処理を施して、同一の肉盛図
または焼入れ硬化層14を形成したものである。
Fig. 4 shows a product 1 of the present invention in which alloy A is overlay welded at the top dead center position of the compression ring 3.4 and a quenched hardened layer is formed at the top dead center position of the oil ring 5 as described above.
For conventional product 1 in which only overlay welding was performed on the alloy and conventional product 2 in which only a quenched hardened layer was formed, the top dead center of compression ring 3 and the compression ring 4
The results of examining the amount of wear at the top dead center and the wear amount at the top dead center of the oil ring 5 are shown. Note that the conventional products 1 and 2 have a compression ring 3. as shown in FIG.
The entire surface from the top dead center of 4 to the top dead center of oil ring 5 is overlay welded with the same alloy (A or B), or the entire surface is quenched and hardened to have the same overlay pattern or A hardened layer 14 is formed thereon.

第4図に示すように、合金Aの肉盛のみを行なった従来
品1と焼入れ硬化層のみを形成した従来品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の方が焼入
れ硬化層を形成した従米量2より摩耗量が格段に少ない
。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H2 SO4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、機械的耐摩耗性に優れる焼入れ硬化
層を形成した従来品2の方が合金へを肉盛した従来品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H2304による腐食の影響が少なく、機械的(言
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, in which only alloy A was overlaid, and the conventional product 2, in which only a quench hardened layer was formed, at the top dead center position of the compression ring 3.4, the corrosion resistance Conventional product 1, which is overlaid with Alloy A, which has excellent properties, has a much smaller amount of wear than conventional product 2, which has a quenched hardened layer. 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 H2SO4 caused by the gas oil combustion gas. On the contrary, oil ring 5
At the top dead center position, conventional product 2, which has a quenched hardened layer with excellent mechanical wear resistance, is better than conventional product 1, which has a hardened layer built up on the alloy.
The amount of wear is less compared to This is thought to be because the wear at the top dead center of the oil ring is less affected by corrosion due to H2304 than the top dead center position of the compression ring, and is more affected by mechanical (verbal and behavioral) wear.

一方第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m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焼入れ硬化層が形成されて
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合金Aの肉盛に
より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、焼入れ硬化層を形成しただけの従来品2よりもさ
らに減少している。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焼入れ硬化層の
形成により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の肉盛のみを
行なった従来品1の場合よりも一層減少している。
On the other hand, 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.
Wear m was able to be reduced 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 a quenched hardened layer is formed at the top dead center position of the oil ring, but in the present invention product 1, the compression ring at the top dead center position is the same. By reducing wear due to the overlay of Alloy A, 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 reduced by forming a hardened layer. This is a further decrease compared to conventional product 2, which had only 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 top dead center position of the oil ring is reduced due to the formation of a quenched hardened layer. Wear due to dragging near the point position is reduced, and therefore the amount of wear at the top dead center position of the compression ring is further reduced compared to the case of conventional product 1 in which only alloy A was overlaid.

さらに、本発明品1と従来品1のビード割れ発生率を調
べたところ、次のような結果が得られた。
Furthermore, when the bead cracking incidence of the present invention product 1 and the conventional product 1 was investigated, the following results were obtained.

すなわち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へによ
り1ビードで肉盛した従来品1においては、ビード割れ
発生率が20%であったのに対し、本発明品1では、肉
盛溶接をコンブレツヨンリング3.4の上死点位置のみ
に行なっているためビード幅が狭く、そのため冷却によ
る収縮応力が減少し、ビード割れの発生率は0%となっ
た。
In other words, in the conventional product 1, in which 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 was overlaid with one bead of alloy, the bead crack occurrence rate was 20%. On the other hand, in product 1 of the present invention, overlay welding is performed only at the top dead center position of the combination ring 3.4, so the bead width is narrow, so the shrinkage stress due to cooling is reduced, and the incidence of bead cracking is reduced. It became 0%.

[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ツヨンリング3.4の上死点
位置の肉盛層6としては、第1表の中段に示す合金Bを
用い、オイルリング5の上死点位置には実施例1と同様
に焼入れ硬化層7を形成した。
[Example 2] Similar to Example 1, the present invention was applied to the cylinder bore of a diesel engine as shown in FIG. Here, alloy B shown in the middle row of Table 1 is used as the build-up layer 6 at the top dead center position of the combination ring 3.4 on the inner surface of the cylinder bore, and alloy B shown in the middle row of Table 1 is used at the top dead center position of the oil ring 5. A hardened layer 7 was formed in the same manner.

第5図に、上述のようにコンプレッションリング3.4
の上死点位置に合金Bを肉盛しかつオイルリング5の上
死点位置に焼入れ硬化層を形成した本発明品2と、合金
Bのみを肉盛した従来品3、および焼入れ硬化層のみを
形成した従来品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の上死点での摩耗量を調べた結果を示す
Figure 5 shows the compression ring 3.4 as described above.
Invention product 2 in which Alloy B is overlaid at the top dead center position and a quenched hardened layer is formed at the top dead center position of the oil ring 5, Conventional product 3 in which only Alloy B is overlaid, and only the quenched hardened layer is overlaid. Regarding conventional product 2, which formed compression ring 3
The results of examining the amount of wear at the top dead center, the top dead center of the compression ring 4, and the top dead center of the oil ring 5 are shown.

第5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。但し、本発明品2で
用いた肉@溶接合金Bは、実施例1の本発明品1で用い
た肉盛合金AよりもC含有量が高く、そのため合金へと
比較すれば耐食性が劣り、コンプレッションリング3.
4の上死点位置での摩耗量は本発明品1と比較すれば大
きくなっている。
As shown in FIG. 5, 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. However, the metal @welded alloy B used in the invention product 2 has a higher C content than the overlay alloy A used in the invention product 1 of Example 1, and therefore has inferior corrosion resistance when compared to the alloy. Compression ring 3.
The amount of wear at the top dead center position of No. 4 is larger than that of Invention No. 1.

なお本発明品2および従来品3について、ビード割れ発
生率を調べたところ、従来品3では100%であったの
に対し、本発明品2では0%であり、ビード割れの発生
を防止できることが確認された。
Furthermore, when the bead crack occurrence rate was investigated for the present invention product 2 and the conventional product 3, it was 100% for the conventional product 3, but it was 0% for the present invention product 2, indicating that the occurrence of bead cracks can be prevented. was confirmed.

[その他の実施例1 第6図に示されるシリンダボア2は、肉盛溶接を行なう
と同時に、肉盛溶接ビード幅よりも幅の広いレーザビー
ムを照射して、肉盛層6と焼入れ硬化層7・の形成とを
同時に行なったものである。
[Other Example 1] The cylinder bore 2 shown in FIG. 6 is irradiated with a laser beam having a width wider than the welding bead width at the same time as overlay welding is performed to form the overlay layer 6 and the quenched hardened layer 7. This was done at the same time as the formation of .

このような第6図の実施例の場合は、シリンダボア内面
に対する処理が1回で済むため、工程数を少なくしてコ
スト低減を図ることができる。
In the case of the embodiment shown in FIG. 6, since the inner surface of the cylinder bore only needs to be treated once, it is possible to reduce the number of steps and reduce costs.

第7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の上死点位置およびコンプレッションリ
ング4の上死点位置のそれぞれに溝11.12が形成さ
れており、溝11および12の部分にそれぞれ耐食性の
優れた耐食耐摩耗合金からなる肉@層6.6が形成され
るとともに、オイルリング5の上死点位置に焼入れ硬化
層7が形成されている。このような第7図の実施例にお
いては、各肉盛ビード幅を第1図の場合よりもさらに小
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 cylinder bore shown in FIG. 7, grooves 11 and 12 are formed at the top dead center position of the compression ring 3 and the top dead center position of the compression ring 4. A thick layer 6.6 made of an excellent corrosion-resistant and wear-resistant alloy is formed, and a quenched hardened layer 7 is formed at the top dead center position of the oil ring 5. In the embodiment shown in FIG. 7, the width of each build-up bead can be made even smaller than that 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。また焼
入れもレーザ焼入れに限らず、高周波焼入れ等を適用し
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 overlay is not limited to the laser, and TIG arc, plasma arc, electron beam, etc. may also be used. Of course. Further, the hardening is not limited to laser hardening, and it goes without saying that induction hardening or the like may be applied.

また肉盛材料としても上記各実施例のようなNi基合金
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。
Further, the overlay material is not limited to the Ni-based alloy as in each of the above embodiments, and it goes without saying that other types of alloys may be used.

発明の効果 この発明の内燃機関用シリンダボアは、コンプレッショ
ンリング上死点付近を耐食耐摩耗合金によって肉盛溶接
するとともに、オイルリング上死点付近に焼入れ硬化層
を形成したものであり、したがって腐食摩耗性が強いコ
ンプレッションリング上死点付近は耐食性が著しく優れ
た耐食耐摩耗合金の肉盛層によって摩耗を防止するとと
もに、機械的摩耗性が強いオイルリング上死点付近は機
械的耐摩耗性が著しく優れた焼入れ硬化層によって摩耗
を防止することができるから、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、またコンプレッ
ションリング上死点位置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
ード幅を小さ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 the present invention, the compression ring near the top dead center is welded with a corrosion-resistant and wear-resistant alloy, and a quenched hardened layer is formed near the oil ring top dead center. The area near the top dead center of the compression ring, which has strong corrosion resistance, is protected from wear by a built-up layer of corrosion-resistant and wear-resistant alloy that has extremely high corrosion resistance, and the area near the top dead center of the oil ring, which has strong mechanical abrasion resistance, has extremely high mechanical abrasion resistance. Since wear can be prevented by the excellent quenched hardened layer, the amount of wear can be significantly reduced at any part from the compression ring top dead center to the oil ring top dead center. It is no longer necessary to choose a material with excellent corrosion resistance and mechanical wear resistance, making it easier to select a material for overlay welding.Furthermore, the width of the overlay bead can be made smaller, making overlay welding easier. By reducing the shrinkage stress during cooling, the occurrence of bead cracking can be reduced.

【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と鋳鉄の焼入
れ硬化層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と鋳鉄の焼入れ硬化層の硬さを示すグ
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■を示
すグラフ、第5図は実施例2における本発明品2および
従来品2.3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6図および第7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8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・・・耐食耐摩耗合金による肉盛層、 7・・・
焼入れ硬化層。 m ’r’、ヂ 曵   −
Fig. 1 is a vertical cross-sectional view showing a main part of an example of the cylinder bore of the present invention, Fig. 2 is a graph showing the corrosivity of the hardened layer of alloy A and cast iron used in Example 1, and Fig. 3 is the same. A graph showing the hardness of the hardened layer of alloy A and cast iron used in Example 1. Figure 4 shows the wear at the top dead center position of each piston ring of the invention product 1 and conventional product 1.2 in Example 1. 5 is a graph showing the amount of wear at the top dead center position of each piston ring of the invention product 2 and conventional product 2.3 in Example 2, and FIGS. 6 and 7 are the graphs of the invention, respectively. FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing a main part of another example of a conventional cylinder bore. 1...Piston, 2...Cylinder bore, 3.4
...Compression ring, 5...Oil ring, 6...Build-up layer made of corrosion-resistant and wear-resistant alloy, 7...
Quenched hardened layer. m 'r', も曵 −

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)鋳鉄からなる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
点付近に焼入れ硬化層が形成さ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 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 made of cast iron, and a hardened layer is formed near the top dead center of the oil ring on the inner surface of the cylinder bore. Cylinder bore for internal combustion engines.
(2)前記耐食耐摩耗合金として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 a Ni-based alloy is used as the corrosion-resistant and wear-resistant alloy.
(3)前記耐食耐摩耗合金として、炭化物形成元素1〜
30%(但し、その炭化物形成元素のうち少なくともC
r、Moの1種または2種を1%以上含むものとする)
、Si0.08〜7%、B0.1〜3.9%、C0.3
〜0.6%を含有し、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 corrosion-resistant and wear-resistant alloy, carbide-forming elements 1 to
30% (However, at least C among the carbide-forming elements)
Contains 1% or more of one or both of r and Mo)
, Si0.08-7%, B0.1-3.9%, C0.3
~0.6%, and further Fe0.1~ as necessary
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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