KR20130111805A

KR20130111805A - 밸브시트용 소결합금 및 이를 이용한 밸브시트 제조방법

Info

Publication number: KR20130111805A
Application number: KR1020120033989A
Authority: KR
Inventors: 김기범; 박재석; 김규환; 이필기; 신창진
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사; 한국분말야금(주)
Priority date: 2012-04-02
Filing date: 2012-04-02
Publication date: 2013-10-11
Also published as: CN103361576B; JP2013213278A; DE102012113184A1; JP6321903B2; KR101438602B1; CN103361576A; US9175584B2; DE102012113184A9; US20130259733A1

Abstract

본 발명은 밸브시트용 소결합금 및 이를 이용한 밸브시트 제조방법에 관한 것으로, 중량 퍼센트(%)로, 탄소(C): 0.8~1.2, 니켈(Ni): 2.0~4.5, 크롬(Cr): 3.0~5.0, 몰리브덴(Mo): 16.0~20.0, 코발트(Co): 9.0~13.0, 바나듐(V): 0.05~0.15, 황(S): 0.2~0.8, 기타 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 밸브시트용 합금분말에 MnS를 더 포함하는 원료를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 원료를 성형하여 1차 형상을 구현하는 단계; 성형된 상기 1차 형상을 예비소결하는 단계; 예비소결된 상기 1차 형상을 재가압하여 2차 형상을 구현하는 단계; 상기 2차 형상을 본소결하는 단계; 및 상기 본소결된 2차 형상에 대하여 템퍼링을 실시하는 단계; 를 포함하는 밸브시트 제조방법을 제공한다.

Description

밸브시트용 소결합금 및 이를 이용한 밸브시트 제조방법{SINTERED ALLOY FOR VALVE SEAT AND MANUFACTURING METHOD EXHAUST VALVE SEAT USING THE SAME}

본 발명은 밸브시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공성을 개선하기 위하여 소결합금에 황화망간(MnS)을 추가하고 템퍼링을 실시한 밸브시트용 소결합금, 이를 이용한 밸브시트 제조방법 및 밸브시트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 엔진의 구성품 중 밸브 시트는 밸브면과 밀착되어 연소실의 기밀을 보존하는 역할을 하는 구성품으로서, 밸브면과 계속해서 충격적인 일을 반복 수행하므로 손상되지 않을 정도의 경도를 가지도록 제작되어야 한다.

종래의 밸브 시트(valve seat)용 내마모 소결합금은 철을 주성분으로 하여 탄소 0.4 ∼ 1.0 중량%, 규소 0.1 ∼ 1.0 중량%, 크롬 0.5 ∼ 2.0 중량%, 몰리브덴 6.0 ∼ 10.0 중량%, 코발트 6.0 ∼ 15.0 중량% 및 납 6.0 ∼ 18.0 중량%가 함유된 것을 사용하였으며, 이의 제조공정은 아래와 같다.

먼저, 상기 조성 중 납을 제외한 금속 분말을 혼합한 다음, 면압 4 ∼ 8ton/㎠을 가하여 성형한다. 그리고, 환원성 분위기 하에서 750 ∼ 800℃에서 40분간 예비 소결을 한 다음, 면압 7 ∼ 10ton/㎠ 하에서 단조한다. 이후, 수소 분위기 하에 1,110 ∼ 1,140℃에서 30 ∼ 50분간 본소결을 한 다음, 가공성을 향상시키기 위하여 레진을 함침시키고, 바렐 공정을 실시하여 밸브 시트용 내마모 소결합금을 제조하였다.

그러나, 상기 조성 및 함량으로 제조된 밸브 시트용 소결합금은 툴(tool) 과다 마모 및 뜯김 문제가 발생하고, 가공성도 불량하여 이에 대한 개선이 필요하였다.

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 MnS를 첨가하고, 템퍼링을 실시하여 Co-Mo-Cr-Si의 경질상을 형성시켜 고체 윤활성을 증대시킴과 동시에 밸브시트의 조도 및 표면 상태를 향상시킬 수 있는 밸브시트용 소결합금 및 이를 이용한 밸브시트 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 중량 퍼센트(%)로, 탄소(C): 0.8~1.2, 니켈(Ni): 2.0~4.5, 크롬(Cr): 3.0~5.0, 몰리브덴(Mo): 16.0~20.0, 코발트(Co): 9.0~13.0, 바나듐(V): 0.05~0.15, 황(S): 0.2~0.8, 기타 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 밸브시트용 소결합금에 MnS를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브시트용 소결합금이 제공될 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서 MnS는 상기 소결합금 100 중량부에 대하여 0.5~2.5중량부가 더 포함될 수 있고, 상기 MnS는 12㎛이하이며, 중량 퍼센트(%)로 Mn: 60~65, S: 35~40인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 중량 퍼센트(%)로, 탄소(C): 0.8~1.2, 니켈(Ni): 2.0~4.5, 크롬(Cr): 3.0~5.0, 몰리브덴(Mo): 16.0~20.0, 코발트(Co): 9.0~13.0, 바나듐(V): 0.05~0.15, 황(S): 0.2~0.8, 기타 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 밸브시트용 합금분말에 MnS를 더 포함하는 원료를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 원료를 성형하여 1차 형상을 구현하는 단계; 성형된 상기 1차 형상을 예비소결하는 단계; 예비소결된 상기 1차 형상을 재가압하여 2차 형상을 구현하는 단계; 상기 2차 형상을 본소결하는 단계; 및 상기 본소결된 2차 형상에 대하여 템퍼링을 실시하는 단계; 를 포함하는 밸브시트 제조방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서 상기 MnS의 함량은 상기 합금분말 100 중량부에 대하여 0.5~2.5중량부인 것을 특징으로 하며, 상기 템퍼링 온도는 180~220℃이고, 상기 템퍼링 시간은 100~150분인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 상기 템퍼링을 실시한 2차 형상에 오일을 침투시키는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 오일이 침투된 2차 형상을 가공 및 바렐을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 상기 소결합금에 의해 제조되는 밸브시트가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 MnS를 추가하고 템퍼링을 실시함으로써 밸브시트의 조도, 표면 상태를 향상시키고, 밸브시트의 가공성을 향상시킬 수 있다.

또한, 밸브시트의 내마모성을 향상시키면서도 바이트(bite)의 마모량을 증대시키지 않으며, 뜯김 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밸브시트의 가공 순서에 따른 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 밸브시트의 조도를 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 비교예와 본 발명의 실시예에 따른 부식 전후의 금속조직의 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 밸브시트의 제조공정의 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 위주로 설명하되, 종래기술에서와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용한다.

이러한 실시예는 본 발명에 따른 일실시예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다 할 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면 중량 퍼센트(wt%)로 탄소(C): 0.8~1.2, 니켈(Ni): 2.0~4.5, 크롬(Cr): 3.0~5.0, 몰리브덴(Mo): 16.0~20.0, 코발트(Co): 9.0~13.0, 바나듐(V): 0.05~0.15, 황(S): 0.2~0.8, 기타 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 합금분말에 황화망간(MnS)을 첨가하여 밸브시트용 소결합금을 제조한다. 이때, 상기 황화망간은 소결합금 100중량부에 대하여 1.0~2.0중량부를 포함하며, 상기 황화망간이 더 포함된 소결합금으로 밸브시트를 제조한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 성분의 수치 한정 이유에 대하여 설명한다.

먼저, 탄소(C)는 철(Fe)에 고용되어 재료의 강도 및 경도의 향상에 따른 내마모성을 향상시키고, 기지(matrix)의 강도를 향상시키기 위한 목적으로 첨가하는데, 함량이 0.8 중량부 미만이면 퍼얼라이트(Pearlite)와 함께 페라이트(Ferrite)가 과다하게 형성되므로 기지(matrix)가 연화하여 강도와 내마모성이 저하되고, 1.2 중량%를 초과하면 퍼얼라이트에 소요되고 남은 탄소가 망상(network) 구조의 시멘타이트를 형성하여 기지금속을 취약하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예에서는 탄소의 함량을 0.8~1.2 중량%로 한정한다.

니켈(Ni)은 기지 금속에 확산 고용되어 내열성 및 고온 특성을 향상시키기 위하여 첨가하는데, 만약, Ni의 함량이 2.0 중량% 미만이면 상기 효과가 미약하고, 4.5 중량%를 초과하면 기지조직이 마르텐사이트 및 니켈이 풍부한(Ni-Rich) 오스테나이트(Austenite)로 변화되어 조직이 불안정해지고, 필요 이상으로 경도가 커지고, 기계 가공성이 저하된다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예에서 Ni의 함량은 2.0~4.5 중량%로 한정한다.

크롬(Cr)은 Co, Mo, Si 성분과 함께 Co-Mo-Cr-Si 상(Phase)인 경질상(Hard Phase)을 형성하여 내마모성을 높이고, 기지에 CrS로 석출되어 고체 윤활제 역할을 하는데, 그 함량이 3.0 중량% 미만이면 경질상(Hard Phase)인 Co-Mo-Cr-Si 상 및 고체 윤활제인 CrS의 형성이 미미하여 내마모성이 저하된다. 반면, 5.0 중량%를 초과하면 경질상(Hard Phase)인 Co-Mo-Cr-Si상 및 고체 윤활제인 CrS의 형성이 과다하게 되어 기지금속을 취약하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예에서는 Cr의 함량을 3.0~5.0 중량%로 한정한다. 이때, Co-Mo-Cr-Si에서의 함량은 Mo: 50중량%, Cr: 9중량%, Si: 3중량% 그리고 나머지를 Co로 하는 것이 효과적이다. 다만, 상기의 성분 함량은 본 발명의 효과를 최적화하기 위한 일실시예에 불과하므로 이에 한정할 것은 아니다.

그리고, 몰리브덴(Mo)은 상기 Co와 마찬가지로 Co-Mo-Cr-Si상인 경질상(Hard Phase)을 형성하여 내마모성을 높임과 동시에 Fe 기지의 확산에 의해 Fe-Mo 상을 형성시켜 내마모성을 향상시키는 역할을 하는데, 그 함량이 16.0 중량% 미만이면 경질상인 Co-Mo-Cr-Si상 및 Fe-Mo상의 형성이 미미하여 내마모성이 저하되고, 20.0 중량%를 초과하면 경질상(Hard Phase)인 Co-Mo-Cr-Si상 및 Fe-Mo상의 형성이 과다하게 되어 기지금속을 취약하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예에서의 Mo의 함량은 16.0~20.0 중량%로 한정한다.

크롬(Cr)도 상기 Mo와 마찬가지로 Co-Mo-Cr-Si 인 경질상(Hard Phase)을 형성하여 내마모성을 향상시키는 역할을 수행하는데, 그 함량이 9.0 중량% 미만이면 Co-Mo-Cr-Si상의 형성이 미미하여 내마모성이 저하되는 반면, 13.0 중량%를 초과하면 Co-Mo-Cr-Si상이 과다하게 되어 취약하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예에서의 Cr의 함량은 9.0~13.0 중량%로 한정한다.

본 발명에 따른 실시예에서 바륨(V)은 탄소와 결합하여, 미립탄화물을 형성시켜 내마모성 및 고온강도를 향상시키는 역할을 하는데, 만약, 0.05 중량% 미만으로 첨가하면 그 효과가 미미하며, 0.15 중량%를 초과하면, 산화물인 V₂O₅상을 형성하기 쉽게 되며, 상기 산화물은 증기압이 높아서 고온증발이 용이하다. 따라서 본 발명에 따른 실시예에서의 V의 함량은 0.05~0.15 중량%로 한정한다.

또한, 황(S)은 고체 윤활제로 투입되며, Cr과 결합하여 CrS로 입자내부에 형성된다. 만약, S의 함량이 0.2 중량% 미만이면 고체 윤활제가 석출이 미미하여, 그 효과가 미약하고, 0.8 중량%를 초과하면 CrS 함량이 과다하게 되어 기지(matrix)의 강도를 저하시킨다. 따라서 본 발명에 따른 실시예의 S의 함량은 0.2∼0.8 중량%로 한정한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 밸브시트용 소결합금은 철(Fe)을 주성분으로 하고, 공구(tool) 마모성 및 가공성을 개선하기 위하여 밸브시트용 합금분말에 황화망간(MnS)을 첨가하였다. 본 발명에 따른 실시예에서는 주변 원소와의 반응없이 기공(hole)에 황화망간으로 존재하여 가공성 및 고체 윤활성을 향상시키도록 한다. 본 발명에 따른 실시예에서는 상기 황화망간이 기공(hole)속에 균일하게 분포될 수 있도록 12㎛이하인 것을 사용하는데, 상기 MnS는 망간(Mn)의 함량이 60∼65중량%이고, 황(S)의 함량이 35∼40중량%로 구성된 화합물로서 상기 MnS는 고온에서도 화합물로서 분해되지 않고, 안정하므로 소결 후에도 MnS의 형태로 소결체의 기공(hole) 속에 잔류하여 기계 가공시 바이트(Bite)의 마찰계수를 저하시켜 피삭성이 좋은 소결체를 얻을 수 있도록 한다. 또한, 상기 MnS는 고체 윤활제의 기능도 하기 때문에 금속간의 충격 및 마찰력을 감소시키는 역할을 한다.

만약, 상기 MnS의 함량이 상기 소결합금(합금분말) 100 중량부에 대하여 0.5중량부 미만이면 그 역할이 미미하며, 그 함량이 2.5중량부를 초과하면 기지의 강도가 약화되어 약화되어 밸브시트를 헤드에 압입시 파괴되기 싶다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예에서의 MnS의 함량은 소결합금(합금분말) 100중량부에 대하여 0.5~2.5중량부로 한정한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 밸브시트의 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 밸브시트의 제조공정의 순서도인데, 도 4를 참조하면, 상기 탄소(C): 0.8~1.2, 니켈(Ni): 2.0~4.5, 크롬(Cr): 3.0~5.0, 몰리브덴(Mo): 16.0~20.0, 코발트(Co): 9.0~13.0, 바나듐(V): 0.05~0.15, 황(S): 0.2~0.8, 기타 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 합금분말에 황화망간(MnS)을 상기 합금분말 100중량부에 대하여 1.0~2.0중량부를 혼합한다. 상기 혼합된 합금분말과 황화망간을 요구되는 밀도 및 전장을 고려하여 1차 성형(S100)을 실시하여 1차 형상을 구현한다.

이후, 예비소결(S110) 공정을 거치는데, 이는 750~800℃에서 2.5시간 정도 유지하는 공정이다. 상기 예비소결 공정은 밀도를 올리기 위한 재가압(단조)(S120)을 위해 상기 성형된 1차 형상에 소량의 탄소를 확산시켜 연성을 향상시키는 공정이다. 상기 예비소결 공정을 마친 후에는 상기 1차 형상을 재가압(S120)하여 2차 형상을 구현함과 동시에 밀도를 증대시키는데, 이를 위하여 면압을 10톤(ton)/cm²의 크기로 가압한다.

상기 재가압 공정에서는 원료들이 물리적으로만 결합되어 있는 상태이므로 상기 2차 형상이 화학적으로 결합되도록 본소결(S130)을 실시한다. 상기 본소결은 1110~1140℃에서 5시간 정도 유지하되, 특히 고온존에서 50분 정도를 유지하도록 한다.

상기 본소결이 완료되면 상기 2차 형상에 잔류응력(residual stress)이 발생되는데, 이를 제거하기 위하여 대기압 상태에서 일정 온도를 유지시키는 템퍼링(tempering)(S140)을 실시한다. 본 발명에 따른 실시예에서의 상기 템퍼링 온도는 약 180~220℃정도이고, 템퍼링 시간은 100~150분 정도로 실시한다. 상기 템퍼링에 의해 조직간 응력이 완화된다.

이후에는 제품의 절삭성을 향상시키고 발청 방지를 위하여 진공상태에서 제품 내부로 오일을 2차 형상에 침투시키는 함유 공정을 거친다.

상기 함유 공정이 끝나면 오일이 침투된 2차 형상을 PM 공법상 구현하지 못하는 치수 및 형상을 기계적으로 가공하고, 상기 가공이 끝나면 상기 2차 형상에 발생된 버(burr) 및 이물질을 제거하고 최적의 표면 상태를 유지하도록 바렐(Barrel) 공정(S150)을 거친다. 상기 바렐 공정이 완료되면 제품 표면에 있는 결함을 조기에 발견하여 고객에게 전달되지 않도록 최종 점검을 실시한다.

이하에서는 본 발명에 따른 일실시예에 의거 더욱 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

본 발명에 따른 일실시예로 중량%로, Fe: 59.5, Ni: 3.15, Mo: 18.24, Cr: 4.27, C: 1.04, Co: 11.6, Mn: 0.95, S: 0.88, V: 0.1, 및 기타 불가피한 불순물 0.27을 함유하는 합금분말에 상기 합금분말 100중량부에 대하여 황화망간 1.5중량부를 균일하게 배합하여 밸브시트용 소결합금을 제조하기 위하여 상기 조성으로 배합된 합금분말을 가압하여 성형한 후 소결하고 200℃에서 120분 동안 템퍼링을 실시하였다.

상기 방법에 의해 제조된 밸브시트에 대하여 마모량을 측정하는 테스트를 실시하였다. 상기 밸브시트(10)는 시트부(12,14,16)와 비스트부로 나눌 수 있는데, 본 발명에 따른 실시예에서는 시트부에 중점을 두고 실험을 실시하였다. 본 발명에 따른 실시예에서 상기 비시트부는 도 1에서 A, B, C면(12,14,16)의 하단부로 밸브(미도시)와의 마찰이 크지 않은 부분을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 밸브시트(10)를 가공하는 순서를 도시한 것인데, 먼저 A, C면(12,14)을 가공한 다음 B면(16)을 가공한다. 도 1의 (c)에서 B면(16)은 밸브시트(10)가 밸브(미도시)와 맞닿는 부분이고, A, C면(12,14)은 B면(16)을 형성하기 위한 보조면이다.

[실험방법]

본 발명의 실시예에 따른 밸브시트의 성능을 테스트하기 위하여 가공시에 RPM: 1,100, FEED: 124.4, FEED RATE: 0.11로 실험을 실시하였고, 재질당 1,000개의 제품을 가공하였으며, A, C면 가공 후에 B면을 가공하였으며, 테스트 결과를 아래의 표 1과 표 2에 나타내었다.

아래의 비교예로는 MnS와 레진(Resin)을 첨가하고, 템퍼링을 실시하지 않은 것을 사용하였다.

가공성

구분	B면 조도(Rt)	B면 표면 상태		바이트 마모량(mm)
구분	B면 조도(Rt)	최대기공(㎛)	100㎛보다 큰 기공수	바이트 마모량(mm)
비교예	7.5	471.2	8.6개	0.068
실시예	3.6	170.8	1.4개	0.052

물성치

구분	경도(HRA)	밀도(g/cm³)	미세경도(mHv 100gf)
구분	경도(HRA)	밀도(g/cm³)	Hard Phase	Matrix
비교예	67.8	7.27	1339.8	446.5
실시예	63.4	7.24	1317.3	420.5

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 비교예에 비하여 실시예에서의 밸브시트의 표면 조도가 향상된 것을 알 수 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 밸브시트의 조도를 그래프로 나타낸 것인데, 이때의 표면 조도(Rt)는 하나의 재질당 1,000개의 제품에 대하여 5회 실험을 실시한 것을 평균한 값이다.

또한, 실시예에서의 최대 기공의 크기가 비교예에 비하여 절반 이하로 줄어들었으며 100㎛보다 큰 기공수도 현저하게 감소하였음을 알 수 있다.

도 3에서는 부식 전후의 금속조직의 사진으로 200배 확대한 것인데, 도 3을 참조하면, 도 3의 (a),(b)는 각각 비교예와 실시예에서의 부식 전의 금속조직 사진이고, (c),(d)는 각각 비교예와 실시예에서의 부식 후의 금속조직 사진이다. 도 3에서 알 수 있듯이, 비교예에서는 부식 후에는 심각한 변화가 있는 반면, 실시예에서는 조직의 큰 변화가 없어 실시예에서의 밸브시트가 내식성에 강한 것을 알 수 있었다.

또한, 비교예에서는 300홀(hole) 미만으로 가공이 가능하였으나 상기 실시예에 의해 제조된 밸브시트는 1400홀(hole) 이상 가공이 가능하였으며, 본 발명에 따른 실시예에서는 레진(resin)을 사용하지 않아 가공면 뜯김 현상이 발생하지 않았다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예의 밸브시트는 특히 밸브와 닿는 부분에 적합하다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims

중량 퍼센트(%)로, 탄소(C): 0.8~1.2, 니켈(Ni): 2.0~4.5, 크롬(Cr): 3.0~5.0, 몰리브덴(Mo): 16.0~20.0, 코발트(Co): 9.0~13.0, 바나듐(V): 0.05~0.15, 황(S): 0.2~0.8, 기타 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 밸브시트용 소결합금에 MnS를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브시트용 소결합금.
제1항에 있어서,
상기 MnS는 상기 소결합금 100 중량부에 대하여 0.5~2.5중량부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 밸브시트용 소결합금.
제2항에 있어서,
상기 MnS는 12㎛이하인 것을 특징으로 하는 밸브시트용 소결합금.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 MnS는 중량 퍼센트(%)로 Mn: 60~65, S: 35~40인 것을 특징으로 하는 밸브시트용 소결합금.
중량 퍼센트(%)로, 탄소(C): 0.8~1.2, 니켈(Ni): 2.0~4.5, 크롬(Cr): 3.0~5.0, 몰리브덴(Mo): 16.0~20.0, 코발트(Co): 9.0~13.0, 바나듐(V): 0.05~0.15, 황(S): 0.2~0.8, 기타 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 밸브시트용 합금분말에 MnS를 더 포함하는 원료를 혼합하는 단계;
상기 혼합된 원료를 성형하여 1차 형상을 구현하는 단계;
성형된 1차 형상을 예비소결하는 단계;
예비소결된 상기 1차 형상을 재가압하여 2차 형상을 구현하는 단계;
상기 2차 형상을 본소결하는 단계; 및
상기 본소결된 2차 형상에 대하여 템퍼링을 실시하는 단계;
를 포함하는 밸브시트 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 MnS의 함량은 상기 합금분말 100 중량부에 대하여 0.5~2.5중량부인 것을 특징으로 하는 밸브시트 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 템퍼링 온도는 180~220℃인 것을 특징으로 하는 밸브시트 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 템퍼링 시간은 100~150분인 것을 특징으로 하는 밸브시트 제조방법.
제5항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 템퍼링을 실시한 2차 형상에 오일을 침투시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브시트 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 오일이 침투된 2차 형상을 가공 및 바렐을 실시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브시트 제조방법.
제1항 내지 제4항의 소결합금에 의해 제조되는 밸브시트.