JPS63210260A - 自動車エンジン排気弁用耐熱鋳鋼 - Google Patents
自動車エンジン排気弁用耐熱鋳鋼Info
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- JPS63210260A JPS63210260A JP4044287A JP4044287A JPS63210260A JP S63210260 A JPS63210260 A JP S63210260A JP 4044287 A JP4044287 A JP 4044287A JP 4044287 A JP4044287 A JP 4044287A JP S63210260 A JPS63210260 A JP S63210260A
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- Japan
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- exhaust valve
- automobile engine
- cast steel
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- Pending
Links
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Landscapes
- Lift Valve (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車エンジンの排気弁に関するものである。
従来、自動車エンジンの排気弁には、一般に線材から鍛
造によって製作した２ｌ−４Ｎ鋼製あるいはインコネル
７５１合金製の弁が使われている。
造によって製作した２ｌ−４Ｎ鋼製あるいはインコネル
７５１合金製の弁が使われている。
：ｊｌ−４Ｎ鋼製の弁の場合は、シート面の耐摩耗性を
高めるためにステライトの肉盛溶接が施される。
高めるためにステライトの肉盛溶接が施される。
２ｌ−４Ｎ鋼にステライト肉盛を施した弁は、ステライ
トの肉盛が高価であるため、またインコネル７５１合金
製の弁はニッケル基合金インコネル７５１の素材が高価
であるため、いずれも価格が高いという欠点があった。
トの肉盛が高価であるため、またインコネル７５１合金
製の弁はニッケル基合金インコネル７５１の素材が高価
であるため、いずれも価格が高いという欠点があった。
本発明は、上記従来の排気弁と比べ、価格的に安価であ
り、かつ同等の特性を有するエンジン用排気弁の提供を
目的とする。
り、かつ同等の特性を有するエンジン用排気弁の提供を
目的とする。
本発明は、重量％にしてＣＯ，０５−０，５％、 Ｓｉ
Ｏ，５−２，０％、 Ｍｎ ６．０〜１１．０％、
Ｎｕ ２．０〜１０．０％、 Ｃｒ１８−２６％、 Ｎ
Ｏ，３〜０．７％と５％以下のＭＯ２５％以下のＮｂ
および１０％以下のＷを単独または複合して、１（％）
≦Ｍｏ（％）＋１／２Ｗ（％）＋Ｎｂ（％）≦５（ｘ）
で表される式を満足するように含有し、残部は不純物を
除き本質的にＦｅよりなることを特徴とする自動車エン
ジン排気弁用耐熱鋳鋼である。
Ｏ，５−２，０％、 Ｍｎ ６．０〜１１．０％、
Ｎｕ ２．０〜１０．０％、 Ｃｒ１８−２６％、 Ｎ
Ｏ，３〜０．７％と５％以下のＭＯ２５％以下のＮｂ
および１０％以下のＷを単独または複合して、１（％）
≦Ｍｏ（％）＋１／２Ｗ（％）＋Ｎｂ（％）≦５（ｘ）
で表される式を満足するように含有し、残部は不純物を
除き本質的にＦｅよりなることを特徴とする自動車エン
ジン排気弁用耐熱鋳鋼である。
以下、本発明の限定理由を述べる。
本発明において、Ｃは硬質炭化物を生成して耐摩耗性を
付与するために最低０．０５％は必要であるが、０．５
％を越えるとＮの溶解度を減少させ、かたさや強度を低
下させるので０．０５〜０．５１に限定する。
付与するために最低０．０５％は必要であるが、０．５
％を越えるとＮの溶解度を減少させ、かたさや強度を低
下させるので０．０５〜０．５１に限定する。
Ｓｉは、十分な耐酸化性を付与するために最低０．５％
は必要であるが、２．０％を越えると高温強度が低下す
るので０．５〜２．０％に限定する。
は必要であるが、２．０％を越えると高温強度が低下す
るので０．５〜２．０％に限定する。
Ｍｎは、Ｎの溶解度を十分高めるために最低６．０％は
必要であるが、１１％を越えると高温強度が低下するの
で６．〜１１％に限定する。
必要であるが、１１％を越えると高温強度が低下するの
で６．〜１１％に限定する。
Ｎｉは、オーステナイト相を安定させるために最低２．
０％は必要であるが、１部を越えるとＮの溶解度が許容
限度を越えて低下するので２．０〜１０．０％に限定す
る。
０％は必要であるが、１部を越えるとＮの溶解度が許容
限度を越えて低下するので２．０〜１０．０％に限定す
る。
Ｃｒは、十分な耐酸化性を付与するために最低１８％は
必要であるが、２６％を越えるとオーステナイトが不安
定となるので１８〜２６％に限定する。
必要であるが、２６％を越えるとオーステナイトが不安
定となるので１８〜２６％に限定する。
Ｎは、オーステナイト中に固溶し、また窒化物として析
出して高温強度を高める作用があり、最低０．３％は必
要であるが、０．７％を越えて添加することは通常の溶
解鋳造法では実質的に困難であるので０．３〜０．７％
に限定する。
出して高温強度を高める作用があり、最低０．３％は必
要であるが、０．７％を越えて添加することは通常の溶
解鋳造法では実質的に困難であるので０．３〜０．７％
に限定する。
Ｍｏ、ＷおよびＮｂはオーステナイト中に固溶し、Ｎと
の相乗作用により固溶強化し、また窒化物として析出し
て析出強化する作用があり、Ｍ ｏ （％）＋１／２Ｗ
（％）＋Ｎｂ（％）の和にして最低１％は必要であるが
、この和が錦を越えるとオーステナイトが不安定化する
ので、Ｍｏ（％） ＋１／２Ｗ（％）十Ｎｂ（％）の和
を１〜５％に限定する。この限定より、必然的に各元素
はＭｏ５％以下、Ｎｂ５％以下、Ｗ １０％以下に限定
される。
の相乗作用により固溶強化し、また窒化物として析出し
て析出強化する作用があり、Ｍ ｏ （％）＋１／２Ｗ
（％）＋Ｎｂ（％）の和にして最低１％は必要であるが
、この和が錦を越えるとオーステナイトが不安定化する
ので、Ｍｏ（％） ＋１／２Ｗ（％）十Ｎｂ（％）の和
を１〜５％に限定する。この限定より、必然的に各元素
はＭｏ５％以下、Ｎｂ５％以下、Ｗ １０％以下に限定
される。
本発明の構成要件の１つである鋳造という弁の製造法は
、化学組成の限定とならんで重要な要件である。すなわ
ち、本発明にかかる合金の場合、鋳造弁は鍛造弁に比べ
て同一化学組成でもクリープ強度が高いためにバルブの
クリープ変形を少なめることかできるからである。した
がって本発明によると、インコネル７５１合金のような
高価な材料を使わなくても十分な性能の排気弁が得られ
るのである。
、化学組成の限定とならんで重要な要件である。すなわ
ち、本発明にかかる合金の場合、鋳造弁は鍛造弁に比べ
て同一化学組成でもクリープ強度が高いためにバルブの
クリープ変形を少なめることかできるからである。した
がって本発明によると、インコネル７５１合金のような
高価な材料を使わなくても十分な性能の排気弁が得られ
るのである。
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
（実施例１）
第１表に示す本発明にかかる弁用材料と比較用材料を大
気溶解、大気鋳造によって１０ｋｇインゴットに鋳造し
たもの、および一部の合金についてはさらに３０＋＋ｒ
ｎ角捧に鍛造後、１０４０℃Ｘ１５ｍ１ｎ ＡＣ＋７５
０℃Ｘ１ｈＡＣの熱処理を施したものから試験片を採取
し、９００°Ｃにおける０、２％耐力（σＶ）および引
張強さくσＴ）、１０００℃Ｘ １００ｈ加熱後の酸化
減量（ＷＬ）、８５０℃−７ｋｇ ｆ ／ ｌｆｆｎ２
におけるクリープ破断時間（ｔＲ）を測定した。結果を
第１表に合せて示す。第１表で比較材料１２は化学組成
は本発明の合金に相当するが、鍛造しである点で本発明
の範囲外の材料である。また１４は従来材料の２ｌ−４
Ｎに相当し、１３は２ｌ−４Ｎと同一組成であるが、鋳
造材である。
気溶解、大気鋳造によって１０ｋｇインゴットに鋳造し
たもの、および一部の合金についてはさらに３０＋＋ｒ
ｎ角捧に鍛造後、１０４０℃Ｘ１５ｍ１ｎ ＡＣ＋７５
０℃Ｘ１ｈＡＣの熱処理を施したものから試験片を採取
し、９００°Ｃにおける０、２％耐力（σＶ）および引
張強さくσＴ）、１０００℃Ｘ １００ｈ加熱後の酸化
減量（ＷＬ）、８５０℃−７ｋｇ ｆ ／ ｌｆｆｎ２
におけるクリープ破断時間（ｔＲ）を測定した。結果を
第１表に合せて示す。第１表で比較材料１２は化学組成
は本発明の合金に相当するが、鍛造しである点で本発明
の範囲外の材料である。また１４は従来材料の２ｌ−４
Ｎに相当し、１３は２ｌ−４Ｎと同一組成であるが、鋳
造材である。
第１表より本発明材料は、従来材料の１４に比べて、σ
Ｙ、σＴ、およびｔＲなどの高温強度が優れており、Ｗ
Ｌも同等以上であることがわかる。また、第１表の１と
２．９と１０の比較からＳｉが耐酸化性（１１Ｌ）に有
効であること、３と１５の比較から■が耐酸化性（υＬ
）を劣化させること、７と８の比較からＭｎが多すぎる
とｔＲが劣化することなどがわかる。さらに、５と１２
の比較から本発明合金は鋳造状態でその本来の特性が発
揮され、鍛造状態ではクリープ破断強度ｔＲが劣化して
しまうことがわかる。このことは、１３と１４の比較か
られかるように従来材料の２ｌ−４Ｎではみられない現
象である。
Ｙ、σＴ、およびｔＲなどの高温強度が優れており、Ｗ
Ｌも同等以上であることがわかる。また、第１表の１と
２．９と１０の比較からＳｉが耐酸化性（１１Ｌ）に有
効であること、３と１５の比較から■が耐酸化性（υＬ
）を劣化させること、７と８の比較からＭｎが多すぎる
とｔＲが劣化することなどがわかる。さらに、５と１２
の比較から本発明合金は鋳造状態でその本来の特性が発
揮され、鍛造状態ではクリープ破断強度ｔＲが劣化して
しまうことがわかる。このことは、１３と１４の比較か
られかるように従来材料の２ｌ−４Ｎではみられない現
象である。
（実施例２）
第２表に示す成分の母合金からインヴエストメント鋳造
法により本発明の鋳造バルブを作製し、インコネル７５
１製の鍛造バルブと比較してエンジン耐久テストを行っ
た。エンジンテストは、４０００〜４５０Ｏｒｐｍの間
で回転数を段階的に上昇させた。
法により本発明の鋳造バルブを作製し、インコネル７５
１製の鍛造バルブと比較してエンジン耐久テストを行っ
た。エンジンテストは、４０００〜４５０Ｏｒｐｍの間
で回転数を段階的に上昇させた。
その時のバルブの摩耗比とカッピングの状況を第３表に
示す。第３表かられかるように本発明の鋳造バルブはイ
ンコネル７５１製の鍛造バルブより優れた耐久性を示し
た。
示す。第３表かられかるように本発明の鋳造バルブはイ
ンコネル７５１製の鍛造バルブより優れた耐久性を示し
た。
−’／ −
＝８−
〔発明の効果〕
以上説明のように、本発明は従来使用されている２ｌ−
４Ｎにステライト肉盛した弁やインコネル７５１合金製
の弁に比べて、十分な耐久性を有する自動車エンジン用
排気弁を提供するものであり、工業上の効果が大きい。
４Ｎにステライト肉盛した弁やインコネル７５１合金製
の弁に比べて、十分な耐久性を有する自動車エンジン用
排気弁を提供するものであり、工業上の効果が大きい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量％にしてＣ０．０５〜０．５％、Ｓｉ０．５〜２
．０％、Ｍｎ６．０〜１１．０％、Ｎｉ２．０〜１０．
０％、Ｃｒ１８〜２６％、Ｎ０．３〜０．７％と５％以
下のＭｏ、５％以下のＮｂおよび１０％以下のＷを単独
または複合して、 １（％）≦Ｍｏ（％）＋１／２Ｗ（％）＋Ｎｂ（％）≦
５（％）で表される式を満足するように含有し、残部は
不純物を除き本質的にＦｅよりなることを特徴とする自
動車エンジン排気弁用耐熱鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4044287A JPS63210260A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 自動車エンジン排気弁用耐熱鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4044287A JPS63210260A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 自動車エンジン排気弁用耐熱鋳鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63210260A true JPS63210260A (ja) | 1988-08-31 |
Family
ID=12580759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4044287A Pending JPS63210260A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 自動車エンジン排気弁用耐熱鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63210260A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03177543A (ja) * | 1989-12-05 | 1991-08-01 | Toyota Motor Corp | 弁用鋼 |
| EP2749663A4 (en) * | 2011-08-24 | 2016-02-24 | Daido Steel Co Ltd | HEAT-RESISTANT STEEL FOR EXHAUST VALVES |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP4044287A patent/JPS63210260A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03177543A (ja) * | 1989-12-05 | 1991-08-01 | Toyota Motor Corp | 弁用鋼 |
| EP2749663A4 (en) * | 2011-08-24 | 2016-02-24 | Daido Steel Co Ltd | HEAT-RESISTANT STEEL FOR EXHAUST VALVES |
| US9745649B2 (en) | 2011-08-24 | 2017-08-29 | Daido Steel Co., Ltd. | Heat-resisting steel for exhaust valves |
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