WO2022144995A1 - ノズル部品、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構、可変容量型ターボチャージャ及びノズル部品の製造方法 - Google Patents

ノズル部品、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構、可変容量型ターボチャージャ及びノズル部品の製造方法 Download PDF

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洋輔 段本
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Definitions

  • the present disclosure relates to a nozzle component, a variable nozzle mechanism of a variable capacity turbocharger, a variable capacity turbocharger, and a method for manufacturing the nozzle component.
  • At least one embodiment of the present disclosure aims to improve wear resistance in a high temperature environment in a nozzle component included in a variable nozzle mechanism of a variable capacity turbocharger in view of the above circumstances.
  • Nozzle parts according to at least one embodiment of the present disclosure are It is a nozzle component included in the variable nozzle mechanism of the variable capacity turbocharger.
  • the nozzle parts are Composed of iron-based alloy,
  • the total value of the carbon content and the nitrogen content is A mass%.
  • B mass% When the total value of 0.5 times the tungsten content and the molybdenum content is B mass%,
  • variable nozzle mechanism of the variable capacity turbocharger is The first part and The first part and the slidable second part, Equipped with The first component is a nozzle component having the configuration of (1) above.
  • variable capacity turbocharger includes a variable nozzle mechanism having the configuration of (2) above.
  • the wear resistance of the nozzle component included in the variable nozzle mechanism of the variable capacity turbocharger can be improved in a high temperature environment.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a variable displacement turbocharger according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
  • variable capacity turbocharger 1 accommodates a turbine housing 16 that houses a turbine rotor 12 and a bearing 22 that rotatably supports the rotary shaft 12a of the turbine rotor 12.
  • the bearing housing 18 is fastened with, for example, bolts.
  • a compressor housing accommodating a compressor rotor connected to the rotating shaft 12a is connected to the bearing housing 18 on the opposite side of the turbine housing 16 sandwiching the bearing housing 18.
  • a scroll-shaped exhaust gas passage 20 is formed on the outer peripheral side of the turbine housing 16 so as to communicate with an exhaust manifold (not shown) and allow exhaust gas discharged from the engine to flow. Further, a variable nozzle mechanism 10 for controlling the flow of exhaust gas acting on the turbine rotor 12 is arranged between the scroll-shaped exhaust gas passage 20 and the turbine rotor 12.
  • variable nozzle mechanism 10 As shown in FIG. 1, in the variable nozzle mechanism 10 according to the embodiment, the nozzle mount 2 is fastened to the bearing housing 18 by a bolt or the like while being sandwiched between the turbine housing 16 and the bearing housing 18. Therefore, it is fixed to the bearing housing 18. Further, as shown in FIG. 3, in the variable nozzle mechanism 10, one end of the nozzle support 6 of the columnar member is connected to one surface 2a of the nozzle mount 2. Further, one surface 4a of the nozzle plate 4 is connected to the other end of the nozzle support 6. A plurality of the nozzle supports 6 are connected to one surface 2a of the nozzle mount 2 and one surface 4a of the nozzle plate 4 in a circumferential shape in a plan view. As a result, the nozzle plate 4 is supported apart from one surface 2a of the nozzle mount 2.
  • a disk-shaped drive ring 5 is rotatably arranged on the other surface 2b of the nozzle mount 2.
  • One end side of the plurality of lever plates 3 is connected to the drive ring 5.
  • a plurality of groove portions 5a are formed on the outer peripheral edge of the drive ring 5 in the circumferential direction, and the connecting shaft portion 3a provided on one end side of the lever plate 3 is engaged with the groove portion 5a.
  • the connecting shaft portion 3a may be a protrusion protruding toward the nozzle mount 2 on one end side of the lever plate 3, or may be a shaft-shaped member attached to one end side of the lever plate 3.
  • the other end side of the lever plate 3 is connected to the nozzle vane member 8.
  • the nozzle vane member 8 has a nozzle vane (wing portion) 8a that controls the flow of exhaust gas, and a nozzle shaft 8b that is integrally formed with the nozzle vane 8a. That is, in the nozzle vane member 8, the nozzle vane 8a is formed at one end of the nozzle shaft 8b. The other end of the nozzle shaft 8b is connected to the other end side of the lever plate 3.
  • the nozzle shaft 8b is rotatably inserted into the through hole 2c of the nozzle mount 2.
  • the same number of lever plates 3 as the nozzle vane members 8 are arranged along the circumferential direction of the drive ring 5.
  • each of the above-mentioned parts constituting the variable nozzle mechanism 10 will also be referred to as a nozzle part P.
  • variable nozzle mechanism 10 when the drive ring 5 rotates about the central axis 10a of the variable nozzle mechanism 10, each lever plate 3 rotates, and the blade angle of the nozzle vane 8a. Is configured to change.
  • a relative slip occurs between the outer peripheral surface 8s of the nozzle shaft 8b and the inner peripheral surface 2s of the through hole 2c of the nozzle mount 2.
  • relative slip occurs between the outer peripheral surface 3s of the connecting shaft portion 3a provided on one end side of the lever plate 3 and the inner peripheral surface 5s of the groove portion 5a of the drive ring 5.
  • variable capacity turbocharger 1 provided with the variable nozzle mechanism 10 according to the embodiment configured as described above, the exhaust gas flowing through the scroll-shaped exhaust gas passage 20 is as shown by the arrow f in FIG. , Flows between the nozzle mount 2 and the nozzle plate 4, and the flow direction is controlled by the nozzle vane 8a to flow to the center of the turbine housing 16. Then, after acting on the turbine rotor 12, it is discharged to the outside from the exhaust outlet 24.
  • variable nozzle mechanism has a problem such as wear because there is a sliding portion during operation of the variable capacity turbocharger.
  • iron-based alloys are generally cheaper than heat-resistant nickel-based alloys, it is desirable to use more iron-based alloys than heat-resistant nickel-based alloys in the variable nozzle mechanism from the viewpoint of controlling manufacturing costs. ..
  • heat-resistant nickel-based alloys had to be used.
  • the nozzle parts are made of an iron-based alloy, which is a relatively inexpensive material.
  • molybdenum and tungsten are added to the iron-based alloy to improve the wear resistance in a high temperature environment.
  • Molybdenum and tungsten are stable because they are not as easily bonded to other elements in iron-based alloys as carbon and nitrogen, and are less likely to diffuse than carbon and nitrogen even in a high-temperature environment. ..
  • the nozzle component P of the variable nozzle mechanism 10 according to the embodiment is composed of an iron-based alloy
  • the composition satisfies the following conditions, and the nozzle component P is in a high temperature environment. It was found that the wear resistance in the above can be ensured.
  • the total value of the carbon content and the nitrogen content in the iron-based alloy is A mass%
  • the total value of 0.5 times the tungsten content and the molybdenum content is B mass%.
  • FIG. 4A to 4D are graphs showing the results of wear resistance tests of iron-based alloys in a high-temperature environment.
  • FIG. 5 is a table showing the results of wear resistance tests of iron-based alloys in a high temperature environment.
  • FIG. 4A the test piece No. in FIG. 5 is shown. The results for 1-1 to 1-9 are shown.
  • FIG. 4B the test piece No. in FIG. 5 is shown. The results for 2-1 and 2-2 are shown.
  • FIG. 4C the test piece No. in FIG. 5 is shown.
  • the results for 3-1 to 3-5 are shown.
  • FIG. 4D the test piece No. in FIG. 5 is shown.
  • the results for 4-1 to 4-5 are shown.
  • the specific wear amount was determined by the test piece No. It is a relative value when the amount of wear in 4-3 is 1.
  • 4A to 4D show the specific wear amount of the test results shown in FIG. 5 as a circular plot. The area of this plot is proportional to the square root of the specific wear amount.
  • the graph line L in FIGS. 4A to 4D is a graph line when the inequality sign in the relational expression represented by the above equation (1) is replaced with an equal sign.
  • the graph line and the region on the right side of the graph line are regions satisfying the relational expression represented by the above equation (1).
  • the wear resistance test showing the test results shown in FIG. 5 was carried out by the ring-on-disk method.
  • One of the material combinations shown in FIG. 5 is a ring-type test piece, the other is a disk-type test piece, and the contact surface of the ring-type test piece is in contact with the ring-type test piece.
  • the ring-type test piece was pressed against the disc-type test piece under a test load after heating until the near temperature reached the test temperature, and the disc-type test piece was rotated in one direction at the test rotation speed.
  • test piece No. 1-1 to 1-9 the mating material is a certain iron-based alloy (referred to as iron-based alloy X), the test load is 264 (N), and the rotation speed is 4.1 (rpm). The test temperature is 780 (° C.).
  • Test piece No. For 2-1 and 2-2 the mating material is an iron-based alloy (referred to as iron-based alloy Y) having a composition different from that of the iron-based alloy X, the test load is 88 (N), and the number of revolutions is 88. Is 27.3 (rpm) and the test temperature is 850 (° C.). Test piece No.
  • the mating material is a certain nickel-based alloy (referred to as nickel-based alloy X), the test load is 264 (N), and the rotation speed is 4.1 (rpm). The test temperature is 780 (° C.).
  • the mating material is a nickel-based alloy (referred to as nickel-based alloy Y) having a composition different from that of the nickel-based alloy X, the test load is 88 (N), and the number of revolutions is 88. Is 27.3 (rpm) and the test temperature is 850 (° C.). Since the amount of wear (specific wear amount) of each test piece differs depending on the difference in test conditions such as the difference in mating material, in FIGS. 4A to 4D, the test results shown in FIG. 5 are obtained for each test condition. It is shown separately.
  • the relational expression represented by the above equation (1) is not satisfied, that is, the total value A and the total value B exist in the region on the left side of the graph line L.
  • the test piece has a smaller specific wear amount than the test piece that will be present in the region on the right side of the graph line L.
  • Carbon C Carbon has the effect of improving the strength of an iron-based alloy by dissolving it in a solid solution, changing the transformation point, and forming a compound.
  • Molybdenum Mo Molybdenum not only improves the strength of the iron-based alloy by forming carbides, but also produces oxides in a high-temperature environment, which contributes to the improvement of wear resistance.
  • Tungsten W Tungsten has the same effect as molybdenum.
  • Nickel Ni has the effect of improving the stickiness and strength of iron-based alloys. Nickel also has the effect of improving the corrosion resistance and heat resistance of the iron-based alloy.
  • Copper Cu Copper has the effect of improving the corrosion resistance of iron-based alloys. Further, by making work hardening less likely to occur, the pressability of the iron-based alloy is improved. At high temperatures, the hardness of copper decreases, which causes a decrease in the wear resistance of the iron-based alloy.
  • molybdenum and tungsten have the effects of improving the strength and wear resistance of the iron-based alloy.
  • the nozzle component P may become too hard and brittle.
  • molybdenum and tungsten are relatively expensive metal elements, it is desirable to suppress the amount of molybdenum and tungsten added in terms of manufacturing cost. As a result of diligent studies by the inventors, it was found that embrittlement can be suppressed by setting the molybdenum content to 5.0% by mass or less.
  • the molybdenum content may be 5.0% by mass or less.
  • the total value B of 0.5 times the tungsten content and the molybdenum content may be 6.0% by mass or less. This makes it possible to suppress the embrittlement of the nozzle component P.
  • the wear resistance of the iron-based alloy in the medium temperature range around 400 ° C. is improved by suppressing the excessive addition of molybdenum. Therefore, from the viewpoint of ensuring the wear resistance of the nozzle component P in the medium temperature range around 400 ° C., the molybdenum content may be 2.5% by mass or less.
  • the carbon content in the nozzle component P is preferably 0.0% by mass or more and 2.0% by mass or less.
  • the amount of molybdenum and tungsten added is such that the composition of the iron-based alloy satisfies the relational expression represented by the above formula (1) and the total value B is 1.5% by mass or more.
  • the carbon content is 0.0% by mass or more and 2.0% by mass or less, the wear resistance of the nozzle component P in a high temperature environment can be improved while suppressing the deterioration of corrosion resistance as described above. Can be improved.
  • the composition of the nozzle component P does not necessarily satisfy the relational expression represented by the above equation (1) in all the regions of the nozzle component P, and the total value B is 1. It does not have to be configured to be 5.5% by mass or more.
  • the composition satisfies the relational expression represented by the above equation (1), and the value of the total value B is It may be configured so as to be 1.5% by mass or more. That is, the nozzle component P according to some embodiments may include a first region R1 and a second region R2.
  • the first region R1 is a region between the surface S and a position where the depth from the surface S is 20 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, which covers at least a part of the surface S of the nozzle component P, and has a composition.
  • This is a region that satisfies the relational expression represented by the above equation (1) and has a total value B of 1.5% by mass or more.
  • the second region R2 is a region in which the position and composition of the nozzle component P are different from those of the first region R1.
  • the first region R1 is located between the inner peripheral surface 2s of the through hole 2c and the position where the depth from the inner peripheral surface 2s is 20 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less. It may be the area of.
  • the second region may be, for example, a region including a position where the depth from the inner peripheral surface 2s exceeds 150 ⁇ m.
  • the nozzle component P made of an iron-based alloy although the total value B is 1.5% by mass or more with respect to the composition, the content of carbon and nitrogen is small, so that the above formula (1) is used. Even if the above relational expression is not satisfied, the carbon content in the region near the surface of the nozzle component P can be obtained by subjecting the nozzle component P to a carburizing treatment, a nitriding treatment, or a treatment combining carburizing and nitriding. And the nitrogen content can be increased so that the composition in the region satisfies the relational expression represented by the above formula (1). Thereby, the wear resistance of the region, that is, the first region R1 in a high temperature environment can be ensured.
  • the thickness of the first region R1 is less than 20 ⁇ m, for example, if the surface of the nozzle component P is damaged due to a foreign object colliding with the nozzle component P, a region below the first region R1 (second region). R2) may be exposed. Therefore, it is desirable that the thickness of the first region R1 is 20 ⁇ m or more. Further, the thickness of the first region R1 should be thick from the viewpoint of wear resistance and the damage on the surface of the nozzle component P as described above, but when the thickness of the first region R1 becomes thick, the carburizing treatment is performed. And processing costs (amount and time) such as nitriding processing increase. Therefore, the thickness of the first region R1 is preferably 150 ⁇ m or less. This makes it possible to improve the wear resistance of the nozzle parts in a high temperature environment.
  • the nozzle component P may be the nozzle mount 2.
  • the nozzle shaft 8b of the nozzle vane member 8 is rotatably inserted into the through hole 2c of the nozzle mount 2, and the variable capacity turbocharger 1 is provided.
  • the outer peripheral surface 8s of the nozzle shaft 8b and the inner peripheral surface 2s of the through hole 2c slide.
  • the nozzle component P according to some embodiments is the nozzle mount 2, that is, if the nozzle mount 2 is made of an iron-based alloy having the above-mentioned composition
  • the through hole 2c of the nozzle mount 2 is wear-resistant in a high temperature environment. Since the property can be improved, it is possible to suppress a decrease in the control accuracy of the blade angle of the nozzle vane 8a.
  • the variable nozzle mechanism 10 of the variable capacity turbocharger 1 includes a first component P1 and a second component P2 slidable with the first component P1.
  • the first component P1 is a nozzle component P made of an iron-based alloy having the above-mentioned composition. This makes it possible to improve the wear resistance of the first component in a high temperature environment.
  • the first component P1 and the second component P2 are components that slide with each other. As described above, for example, relative slip occurs between the outer peripheral surface 8s of the nozzle shaft 8b and the inner peripheral surface 2s of the through hole 2c of the nozzle mount 2. Therefore, in the variable nozzle mechanism 10 according to the embodiment, for example, if the first component P1 is the nozzle mount 2, the second component P2 may be the nozzle vane member 8. On the contrary, for example, if the first component P1 is the nozzle vane member 8, the second component P2 may be the nozzle mount 2.
  • variable nozzle mechanism 10 for example, if the first component P1 is the lever plate 3, the second component P2 may be the drive ring 5. On the contrary, for example, if the first component P1 is the drive ring 5, the second component P2 may be the lever plate 3.
  • the second component P2 may be made of an iron-based alloy.
  • the composition of the second component P2 may satisfy the relational expression represented by the above formula (1), and the total value B may be 1.5% by mass or more.
  • the second component P2 may be made of a nickel-based alloy.
  • the wear resistance of the second component P2 in a high temperature environment can also be improved.
  • the manufacturing cost of the second component P2 can be suppressed as compared with the case where the second component P2 is composed of a heat-resistant alloy such as a nickel-based alloy.
  • the second component P2 is composed of a nickel-based alloy
  • the first component P1 is an iron-based alloy
  • the first component P1 is also the first component as compared with the case where it is composed of a heat-resistant alloy such as a nickel-based alloy. The manufacturing cost of the component P1 can be suppressed.
  • variable capacity turbocharger 1 since the variable capacity turbocharger 1 according to the embodiment includes the variable nozzle mechanism 10 according to the embodiment, the durability of the variable capacity turbocharger 1 can be improved.
  • FIG. 6A is a flowchart in the case where the nozzle component P according to some embodiments is manufactured by casting.
  • FIG. 6B is a flowchart in the case where the nozzle component P according to some embodiments is manufactured from a plate material such as a rolled material.
  • the method for manufacturing the nozzle component P according to the embodiment is a casting step of forming the nozzle component P by casting using an iron-based alloy having the compositions according to some of the above-described embodiments. It is equipped with S10A.
  • the method for manufacturing the nozzle component P according to the embodiment may include a finishing step S20 for finishing the cast product (nozzle component P) obtained in the casting step S10A by cutting or the like. Further, as described above, when it is necessary to perform a carburizing treatment or a nitriding treatment, the cast product (nozzle component P) obtained in the casting step S10A or the cast product (nozzle component P) obtained in the finishing step S20. Carburizing treatment, nitriding treatment, etc.
  • the method for manufacturing the nozzle component P according to the embodiment is such that the cast product (nozzle component P) obtained in the casting step S10A or the cast product (nozzle component P) that has undergone the finishing step S20 is subjected to carburizing treatment.
  • the surface modification treatment step S30 for performing a surface modification treatment such as a nitriding process may be provided.
  • the method for manufacturing the nozzle component P according to another embodiment is a plate material for forming the nozzle component P from a plate material such as a rolled material made of an iron-based alloy having the composition according to some of the above-described embodiments.
  • the processing step S10B is provided.
  • the method for manufacturing the nozzle component P according to another embodiment includes a surface modification process S30 in which the nozzle component P obtained in the plate processing step S10B is subjected to a carburizing process, a surface modification process such as nitriding, and the like. You may be prepared.
  • the method for manufacturing the nozzle component P is the method for manufacturing the nozzle component P included in the variable nozzle mechanism 10 of the variable capacity turbocharger 1, and the method is to cast or cast the plate material. It is provided with a casting process S10A or a plate material processing step S10B, which is a step of forming a nozzle component P by processing. As a result, the manufacturing cost of the nozzle component P can be suppressed as compared with the case where the nozzle component P is formed of a sintered alloy obtained by molding and sintering metal powder, for example.
  • the nozzle component P is formed of, for example, a sintered alloy
  • the nozzle component P is formed by casting or by processing a plate material (rolled material)
  • the structure of the nozzle component P can be easily refined. , It is easy to secure the strength of the nozzle component P, and it is easy to secure the durability of the nozzle component P.
  • Whether or not the nozzle component P is a cast product can be determined by, for example, whether or not a dendrite structure is recognized by observing the structure of the cross section of the nozzle component P. That is, if a dendrite structure is found by observing the structure of the cross section of the nozzle component P, the nozzle component is a cast product. Further, whether or not the nozzle component P is formed of a plate material such as a rolled material can be inferred from, for example, the structure morphology, porosity, and pore existence morphology by observing the structure of the cross section of the nozzle component P.
  • the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiment, and includes a form in which the above-mentioned embodiment is modified and a form in which these forms are appropriately combined.
  • the nozzle component P is the nozzle component P included in the variable nozzle mechanism 10 of the variable capacity turbocharger 1.
  • the nozzle component P is made of an iron-based alloy.
  • the total value of the carbon content and the nitrogen content is A mass%
  • the total value of 0.5 times the tungsten content and the molybdenum content is B mass%.
  • the value of the total value B is 1.5% by mass or more.
  • the wear resistance of the nozzle component P in a high temperature environment can be improved.
  • the molybdenum content in the configuration of (1) above is preferably 5.0% by mass or less.
  • the copper content in the nozzle component P is preferably 0.0% by mass or more and less than 3.0% by mass.
  • the carbon content in the nozzle component P is 0.0% by mass or more and 2.0% by mass or less. good.
  • the composition of the iron-based alloy satisfies the above relational expression, the total value B is 1.5% by mass or more, and the carbon content is 0.0%.
  • the mass is 2.0% by mass or less, it is possible to improve the wear resistance of the nozzle component P in a high temperature environment while suppressing the deterioration of the corrosion resistance.
  • the configuration of (5) above can also improve the wear resistance of the nozzle component P in a high temperature environment.
  • the nozzle component P may be the nozzle mount 2.
  • the variable nozzle mechanism 10 of the variable capacity turbocharger 1 includes a first component P1 and a second component P2 slidable with the first component P1.
  • the first component P1 is a nozzle component P having any of the above configurations (1) to (6).
  • the wear resistance of the first component P1 in a high temperature environment can be improved.
  • the second component P2 may be composed of an iron-based alloy.
  • the composition of the second component P2 preferably satisfies the above relational expression, and the total value B is preferably 1.5% by mass or more.
  • the wear resistance of the second component P2 in a high temperature environment can also be improved.
  • the second component P2 may be composed of a nickel-based alloy.
  • the wear resistance of the second component P2 in a high temperature environment can also be improved.
  • variable capacity turbocharger 1 includes a variable nozzle mechanism 10 having the configuration according to any one of (7) to (9) above.
  • the method for manufacturing a nozzle component according to at least one embodiment of the present disclosure is a method for manufacturing a nozzle component P included in the variable nozzle mechanism 10 of the variable capacity turbocharger 1, by casting or by casting a plate material.
  • the step (casting step S10A or plate material processing step S10B) for forming the nozzle component P according to claim 1 by processing is provided.
  • the manufacturing cost of the nozzle component P can be suppressed as compared with the case where the nozzle component P is formed of a sintered alloy obtained by molding and sintering metal powder, for example.
  • the nozzle component P is formed by casting or by processing a plate material (rolled material), as compared with the case where the nozzle component P is formed of, for example, a sintered alloy. Since the structure of the nozzle component P can be easily made dense, it is easy to secure the strength of the nozzle component P, and it is easy to secure the durability of the nozzle component P.

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Abstract

本開示の少なくとも一実施形態に係るノズル部品は、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構に含まれるノズル部品である。ノズル部品は、鉄基合金により構成されている。ノズル部品は、炭素の含有量と窒素の含有量との合計値をＡ質量％とし、タングステンの含有量の０．５倍とモリブデンの含有量との合計値をＢ質量％とした場合に、次式：６．６×Ａ＋Ｂ≧８．０で表される関係式を満たす。合計値Ｂの値は、１．５質量％以上である。

Description

ノズル部品、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構、可変容量型ターボチャージャ及びノズル部品の製造方法
　本開示は、ノズル部品、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構、可変容量型ターボチャージャ及びノズル部品の製造方法に関する。
　過給機付き内燃機関においては、機関からの排ガス流量と過給機の最適作動条件となるガス流量とのマッチングをなすために、渦巻状のスクロール通路からタービンに送られる排ガスの流路面積を機関の運転状態に応じて可変とする可変容量型排気ターボ過給機が、近年多く用いられている。
　可変容量型排気ターボ過給機では、アクチュエータからの駆動力をリンク部を介してノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化させるための可変ノズル機構を設けている。
　このような可変ノズル機構では、ノズルベーンを駆動する駆動部材が摺動部を有するため、摺動部の摩耗等の課題がある。
　例えば特許文献１に記載された可変ノズル機構では、互いに接触する部品の形状を工夫することで摩耗を抑制するようにしている（特許文献１参照）。
特許第４８７５６０２号公報
　例えば特許文献１に記載の可変ノズル機構のような形状面での工夫だけではなく、可変ノズル機構の材料自体の高温環境下における耐摩耗性の向上も求められている。
　本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構に含まれるノズル部品において高温環境下における耐摩耗性を向上することを目的とする。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るノズル部品は、
　可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構に含まれるノズル部品であって、
　前記ノズル部品は、
　　鉄基合金により構成され、
　　炭素の含有量と窒素の含有量との合計値をＡ質量％とし、
　　タングステンの含有量の０．５倍とモリブデンの含有量との合計値をＢ質量％とした場合に、
　　次式：
　　６．６×Ａ＋Ｂ≧８．０
で表される関係式を満たし、
　前記合計値Ｂの値は、１．５質量％以上である。
（２）本開示の少なくとも一実施形態に係る可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構は、
　第１部品と、
　前記第１部品と摺動可能な第２部品と、
を備え、
　前記第１部品は、上記（１）の構成のノズル部品である。
（３）本開示の少なくとも一実施形態に係る可変容量型ターボチャージャは、上記（２）の構成の可変ノズル機構を備える。
（４）本開示の少なくとも一実施形態に係るノズル部品の製造方法は、
　可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構に含まれるノズル部品の製造方法であって、
　鋳造により、又は、板材を加工することにより上記（１）の構成に記載のノズル部品を形成する工程
を備える。
　本開示の少なくとも一実施形態によれば、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構に含まれるノズル部品において高温環境下における耐摩耗性を向上できる。
一実施形態に係る可変容量型ターボチャージャの断面図である。 図１のＢ－Ｂ断面図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 鉄基合金の高温環境下における耐摩耗試験の結果を示すグラフである。 鉄基合金の高温環境下における耐摩耗試験の結果を示すグラフである。 鉄基合金の高温環境下における耐摩耗試験の結果を示すグラフである。 鉄基合金の高温環境下における耐摩耗試験の結果を示すグラフである。 鉄基合金の高温環境下における耐摩耗試験の結果を示す表である。 幾つかの実施形態に係るノズル部品を鋳造により製造する場合のフローチャートである。 幾つかの実施形態に係るノズル部品を圧延材等の板材から製造する場合のフローチャートである。
　以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
　例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
　例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
（可変容量型ターボチャージャの全体構成）
　図１は、一実施形態に係る可変容量型ターボチャージャの断面図である。図２は、図１のＢ－Ｂ断面図である。図３は、図２のＡ－Ａ断面図である。先ず、図１～図３に基づいて、一実施形態に係る可変容量型ターボチャージャ１の可変ノズル機構１０の基本的な構成について説明する。
　図１に示したように、一実施形態にかかる可変容量型ターボチャージャ１は、タービンロータ１２を収容するタービンハウジング１６と、タービンロータ１２の回転軸１２ａを回転可能に支持する軸受２２を収容する軸受ハウジング１８とが、例えばボルトなどによって締結されている。また図示しないが、軸受ハウジング１８を挟んだタービンハウジング１６の反対側には、回転軸１２ａと連結されたコンプレッサロータを収容するコンプレッサハウジングが軸受ハウジング１８と連結されている。
　タービンハウジング１６の外周側には、不図示の排気マニホールドと連通し、エンジンから排出された排気ガスが流れるスクロール状の排気ガス通路２０が形成されている。また、スクロール状の排気ガス通路２０と、タービンロータ１２との間には、タービンロータ１２に作用する排気ガスの流れを制御する可変ノズル機構１０が配置されている。
（可変ノズル機構１０）
　一実施形態に係る可変ノズル機構１０は、図１に示したように、タービンハウジング１６および軸受ハウジング１８との間に挟まれた状態で、ボルトなどによってノズルマウント２が軸受ハウジング１８に締結されることで、軸受ハウジング１８に固定されている。また可変ノズル機構１０は、図３に示したように、ノズルマウント２の一面２ａに柱状部材のノズルサポート６の一端が連結されている。また、ノズルサポート６の他端にはノズルプレート４の一面４ａが連結されている。このノズルサポート６は、ノズルマウント２の一面２ａおよびノズルプレート４の一面４ａに、平面視で周状に複数連結されている。これにより、ノズルプレート４がノズルマウント２の一面２ａから離間して支持されている。
　また、図２および図３に示したように、ノズルマウント２の他面２ｂには、円盤状に形成されたドライブリング５が回転可能に配置されている。そして、ドライブリング５には、複数のレバープレート３の一端側が連結されている。具体的には、ドライブリング５の外周縁に周方向に複数の溝部５ａが形成され、レバープレート３の一端側に設けられた連結軸部３ａが溝部５ａに係合されている。なお、連結軸部３ａは、レバープレート３の一端側においてノズルマウント２側に突出した突部であってもよく、レバープレート３の一端側に取り付けられた軸状の部材であってもよい。
　レバープレート３の他端側は、ノズルベーン部材８と連結されている。具体的には、ノズルベーン部材８は、排気ガスの流れを制御するノズルベーン（翼部）８ａと、ノズルベーン８ａと一体的に形成されているノズル軸８ｂとを有する。すなわち、ノズルベーン部材８では、ノズル軸８ｂの一端にノズルベーン８ａが形成されている。ノズル軸８ｂの他端は、レバープレート３の他端側に接続されている。
　ノズルベーン部材８は、ノズル軸８ｂがノズルマウント２の貫通孔２ｃに回動可能に挿通されている。
　レバープレート３は、ドライブリング５の円周方向に沿ってノズルベーン部材８と同数配置されている。
　以下の説明では、可変ノズル機構１０を構成する上述した各部品のことをノズル部品Ｐとも称する。
　このように構成される一実施形態に係る可変ノズル機構１０は、ドライブリング５が可変ノズル機構１０の中心軸線１０ａを中心として回転することで、各レバープレート３が回転し、ノズルベーン８ａの翼角が変化するように構成されている。
　ドライブリング５が可変ノズル機構１０の中心軸線１０ａを中心として回転すると、例えば、ノズル軸８ｂの外周面８ｓと、ノズルマウント２の貫通孔２ｃの内周面２ｓとの間で相対滑りが生じ、例えば、レバープレート３の一端側に設けられた連結軸部３ａの外周面３ｓと、ドライブリング５の溝部５ａの内周面５ｓとの間で相対滑りが生じる。
　このように構成される一実施形態に係る可変ノズル機構１０を備えた可変容量型ターボチャージャ１では、スクロール状の排気ガス通路２０を流れた排気ガスは、図１の矢印ｆで示したように、ノズルマウント２とノズルプレート４との間に流れ込み、ノズルベーン８ａによって流れ方向が制御されて、タービンハウジング１６の中心部へと流れる。そして、タービンロータ１２に作用した後に、排気出口２４から外部に排出される。
　上述したように、一実施形態に係る可変ノズル機構１０のように、可変ノズル機構では、可変容量型ターボチャージャの稼働中に摺動する箇所が存在するため、摩耗等の課題がある。また、耐熱ニッケル基合金よりも鉄基合金の方が一般的に安価であるため、製造コストの抑制の観点から、可変ノズル機構において耐熱ニッケル基合金よりも鉄基合金を多く使用することが望ましい。しかし、ディーゼルエンジンよりも排気ガスの温度が高くなる傾向にあるガソリンエンジンで可変容量型ターボチャージャを使用する場合、高温環境下における耐摩耗性や固着防止の観点から、鉄基合金よりも高価な耐熱ニッケル基合金等の使用をせざるを得ないケースが多かった。しかし、比較的安価な材料である鉄基合金によってノズル部品を構成することが望まれている。
　例えば鉄基合金において硬度を向上させて耐摩耗性を向上させるには、炭素や窒素を添加することが考えられる。しかし、炭素や窒素は、材料の硬度を向上させるものの、軽元素であるため、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構に含まれるノズル部品が曝されるような、例えば７００度以上といった高温環境下では比較的拡散し易い。そのため、鉄基合金に炭素や窒素を添加しても、所望の硬度向上につながらない場合がある。また、炭素や窒素を添加することで、鉄基合金中の他の元素と結合して硬くなり過ぎて脆くなることがある。そのため、炭素や窒素に頼らずに高温環境下における鉄基合金の耐摩耗性を向上させることが望まれる。
　そこで、鉄基合金において炭素や窒素だけでなく、鉄基合金にモリブデンやタングステンを添加することで、高温環境下における耐摩耗性を向上するようにした。モリブデンやタングステンは、炭素や窒素等ほどには鉄基合金中の他の元素と結合し易いということもなく安定的であり、高温環境下であっても炭素や窒素等と比べて拡散し難い。
　発明者らが鋭意検討した結果、一実施形態に係る可変ノズル機構１０のノズル部品Ｐを鉄基合金によって構成する場合、以下の条件を満たす組成とすることで、ノズル部品Ｐとしての高温環境下における耐摩耗性を確保できることが判明した。
　具体的には、鉄基合金における炭素の含有量と窒素の含有量との合計値をＡ質量％とし、タングステンの含有量の０．５倍とモリブデンの含有量との合計値をＢ質量％とした場合に、
　　次式（１）：
　　６．６×Ａ＋Ｂ≧８．０　　　・・・（１）
で表される関係式を満たし、合計値Ｂの値を１．５質量％以上とすることで、高温環境下における耐摩耗性に優れた鉄基合金が得られることが判明した。
　したがって、このような鉄基合金によってノズル部品Ｐを構成することで、高温環境下における耐摩耗性を向上できる。
　図４Ａ乃至図４Ｄは、鉄基合金の高温環境下における耐摩耗試験の結果を示すグラフである。図５は、鉄基合金の高温環境下における耐摩耗試験の結果を示す表である。なお、図４Ａには、図５における試験片Ｎｏ．１－１乃至１－９についての結果を示す。図４Ｂには、図５における試験片Ｎｏ．２－１及び２－２についての結果を示す。図４Ｃには、図５における試験片Ｎｏ．３－１乃至３－５についての結果を示す。図４Ｄには、図５における試験片Ｎｏ．４－１乃至４－５についての結果を示す。
　図５に示した試験結果において、比摩耗量は、試験片Ｎｏ．４－３における摩耗量を１とした場合の相対値である。
　図４Ａ乃至図４Ｄには、図５に示した試験結果の比摩耗量を円形のプロットで表している。このプロットの面積は、比摩耗量の平方根に比例している。
　図４Ａ乃至図４Ｄにおけるグラフ線Ｌは、上記の式（１）で表される関係式における不等号を等号に置き換えた場合のグラフ線である。図４Ａ乃至図４Ｄにおいて、グラフ線及びグラフ線よりも右側の領域が上記の式（１）で表される関係式を満たす領域である。
　図５に示した試験結果を示した耐摩耗試験は、リング・オン・ディスク方式で実施した。図５に示した材料組み合わせの一方をリング型試験片、他方をディスク型試験片とし、リング型試験片に対してディスク型試験片を当接させた状態で、リング型試験片の当接面付近温度が試験温度となるまで加熱し、その後試験荷重にてリング型試験片をディスク型試験片に押し当て、ディスク型試験片を試験回転数にて一方向へ回転させた。
　各試験片の試験条件は、以下のとおりである。
　試験片Ｎｏ．１－１乃至１－９については、相手材は、ある鉄基合金（鉄基合金Ｘとする）であり、試験荷重は、２６４（Ｎ）であり、回転数は、４．１（ｒｐｍ）であり、試験温度は、７８０（℃）である。
　試験片Ｎｏ．２－１及び２－２については、相手材は、鉄基合金Ｘとは組成が異なる鉄基合金（鉄基合金Ｙとする）であり、試験荷重は、８８（Ｎ）であり、回転数は、２７．３（ｒｐｍ）であり、試験温度は、８５０（℃）である。
　試験片Ｎｏ．３－１乃至３－５については、相手材は、あるニッケル基合金（ニッケル基合金Ｘとする）であり、試験荷重は、２６４（Ｎ）であり、回転数は、４．１（ｒｐｍ）であり、試験温度は、７８０（℃）である。
　試験片Ｎｏ．４－１乃至４－５については、相手材は、ニッケル基合金Ｘとは組成が異なるニッケル基合金（ニッケル基合金Ｙとする）であり、試験荷重は、８８（Ｎ）であり、回転数は、２７．３（ｒｐｍ）であり、試験温度は、８５０（℃）である。
　なお、各試験片の摩耗量（比摩耗量）は、相手材の相違等、試験条件の相違によって異なるため、図４Ａ乃至図４Ｄでは、図５に示した試験結果をそれぞれの試験条件毎に分けて表している。
　図４Ａ乃至図４Ｄから分かるように、上記の式（１）で表される関係式を満たさない、すなわち合計値Ａと合計値Ｂとがグラフ線Ｌよりも左側の領域に存在することとなる試験片は、グラフ線Ｌよりも右側の領域に存在することとなる試験片よりも比摩耗量が小さい。
（各元素の役割について）
　以下、鉄基合金における各元素の役割について説明する。
（炭素Ｃ）
　炭素には、鉄基合金において、固溶、変態点の変化、化合物の形成によって鉄基合金の強度を向上させる効果がある。
（窒素Ｎ）
　窒素には、炭素と同様の効果がある他、条件によって鉄基合金の耐食性の向上効果もあるが、炭素に比べ添加に際し、追加の工程を要する。
（モリブデンＭｏ）
　モリブデンは、炭化物の形成によって鉄基合金の強度を向上させる他、高温環境では酸化物を生じて耐摩耗性の向上に寄与する。
（タングステンＷ）
　タングステンは、モリブデンと同様の効果を有する。
（クロムＣｒ）
　クロムは、酸化して不動態を形成することによって鉄基合金の耐食性を向上させる。
（ニッケルＮｉ）
　ニッケルには、鉄基合金の粘りと強度を向上させる効果がある。また、ニッケルには、鉄基合金の耐食性と耐熱性を向上させる効果がある。
（銅Ｃｕ）
　銅には、鉄基合金の耐食性を向上させる効果がある。また、加工硬化を生じにくくさせることで、鉄基合金のプレス性を向上させる。なお、銅は、高温では硬さの減少により鉄基合金の耐摩耗性の低下要因となる。
　なお、幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐでは、硫黄Ｓ、マンガンＭｎ、ニオブＮｂ及びケイ素Ｓｉ等の元素を適宜含んでいてもよい。また、幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐでは、いわゆる不可避的不純物を含んでいてもよい。
（モリブデン含有量及び合計値Ｂの上限値について）
　上述したように、モリブデン及びタングステンには、鉄基合金の強度向上及び耐摩耗性向上の効果がある。しかし、過剰なモリブデンやタングステンの添加は、ノズル部品Ｐが硬くなり過ぎて脆くなるおそれがある。モリブデン及びタングステンは、比較的高価な金属元素であるため、その添加量を抑制することが製造コストの面で望ましい。
　発明者らが鋭意検討した結果、モリブデンの含有量を５．０質量％以下とすることで脆化を抑制できることが判明した。また、タングステンの含有量の０．５倍とモリブデンの含有量との合計値Ｂを６．０質量％以下とすることで脆化を抑制できることが判明した。
　そこで、幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐでは、モリブデンの含有量を５．０質量％以下にするとよい。また、幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐでは、タングステンの含有量の０．５倍とモリブデンの含有量との合計値Ｂを６．０質量％以下にするとよい。これにより、ノズル部品Ｐの脆化を抑制できる。
　また、発明者らが鋭意検討した結果、モリブデンの過剰添加を抑制することで、４００℃付近の中温域における鉄基合金の耐摩耗性が向上することが判明した。したがって、４００℃付近の中温域におけるノズル部品Ｐの耐摩耗性を確保する観点からは、モリブデンの含有量を２．５質量％以下にしてもよい。
（銅の添加量について）
　上述したように、銅には、鉄基合金の耐食性やプレス性を向上させる効果がある。しかし、鉄基合金に銅を過剰に添加すると高温硬さの減少により耐摩耗性の低下要因となる。そのため、高温耐摩耗性を得るためには、ノズル部品Ｐにおける銅の含有量は、０．０％質量以上３．０質量％未満とすることが望ましい。
　これにより、ノズル部品Ｐにおいて高温環境下における耐摩耗性の低下を抑制できる。
（炭素の添加量について）
　上述したように、炭素には、固溶や化合物の形成によって鉄基合金の硬度を向上させる効果があり、硬度向上によって耐摩耗性の向上も期待できる。しかし、ステンレス鋼等のクロムによって耐食性を確保している材料においては、炭素が高温でクロム炭化物を形成して材料中の金属クロム濃度が減少し、耐食性の低下を引き起こす。従って、炭素の添加のみで耐摩耗性の向上を図ることは高温環境下で用いられる材料では望ましくない。
　そこで、幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐでは、ノズル部品Ｐにおける炭素の含有量は、０．０％質量以上２．０質量％以下であるとよい。
　上述したように、鉄基合金における組成が上記の式（１）で表される関係式を満たし、且つ、合計値Ｂの値を１．５質量％以上とすることでモリブデン及びタングステンの添加量を確保し、炭素の含有量を０．０％質量以上２．０質量％以下とすることで、上述したような耐食性の低下を抑制しつつ、ノズル部品Ｐの高温環境下における耐摩耗性を向上できる。
　なお、幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐでは、必ずしもノズル部品Ｐの全ての領域において、組成が上記の式（１）で表される関係式を満たし、且つ、合計値Ｂの値が１．５質量％以上となるように構成されていなくてもよい。例えば、ノズル部品Ｐにおいて、少なくとも他の部品との間で相対滑りが生じる領域の表面近傍において、組成が上記の式（１）で表される関係式を満たし、且つ、合計値Ｂの値が１．５質量％以上となるように構成されてればよい。
　すなわち、幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐは、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを含んでいてもよい。ここで、第１領域Ｒ１は、ノズル部品Ｐの表面Ｓの少なくとも一部を覆う、表面Ｓと表面Ｓからの深さが２０μｍ以上１５０μｍ以下となる位置との間の領域であって、組成が上記の式（１）で表される関係式を満たし、且つ、合計値Ｂの値が１．５質量％以上である領域である。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１とは、ノズル部品Ｐにおける位置及び組成が異なる領域である。
　一例として、例えば、ノズル部品Ｐがノズルマウント２であれば、第１領域Ｒ１は、貫通孔２ｃの内周面２ｓと内周面２ｓからの深さが２０μｍ以上１５０μｍ以下となる位置との間の領域であってもよい。そして、第２領域は、例えば内周面２ｓからの深さが１５０μｍを超える位置を含む領域であってもよい。
　例えば、鉄基合金製のノズル部品Ｐにおいて、その組成に関し、合計値Ｂの値が１．５質量％以上であるものの、炭素や窒素の含有量が少ないために上記の式（１）で表される関係式を満たさない場合であっても、ノズル部品Ｐに浸炭処理や窒化処理、又は浸炭と窒化とを組み合わせた処理等を施すことで、ノズル部品Ｐの表面付近の領域の炭素含有量や窒素含有量を増やし、該領域における組成が上記の式（１）で表される関係式を満たすようにすることもできる。これにより、該領域、すなわち第１領域Ｒ１の高温環境下における耐摩耗性を確保できる。
　なお、第１領域Ｒ１の厚さが２０μｍ未満であると、例えば異物がノズル部品Ｐに衝突する等してノズル部品Ｐの表面が損傷すると、第１領域Ｒ１よりも下の領域（第２領域Ｒ２）が露出してしまうおそれがある。したがって、第１領域Ｒ１の厚さは２０μｍ以上であることが望ましい。また、耐摩耗性の点や上記のようなノズル部品Ｐの表面の損傷の点等から第１領域Ｒ１の厚さは厚い方がよいが、第１領域Ｒ１の厚さが厚くなると、浸炭処理や窒化処理等の処理コスト（金額及び時間）が増加する。そのため、第１領域Ｒ１の厚さは１５０μｍ以下であるとよい。
　これにより、ノズル部品において高温環境下における耐摩耗性を向上できる。
　例えば一例として上述したように、幾つかの実施形態において、ノズル部品Ｐは、ノズルマウント２であってもよい。
　一実施形態に係る可変容量型ターボチャージャ１の可変ノズル機構１０では、ノズルベーン部材８のノズル軸８ｂがノズルマウント２の貫通孔２ｃに回動可能に挿通されており、可変容量型ターボチャージャ１の稼働中にノズル軸８ｂの外周面８ｓと貫通孔２ｃの内周面２ｓとが摺動する。
　幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐがノズルマウント２であれば、すなわち上述した組成を有する鉄基合金によってノズルマウント２を構成すれば、ノズルマウント２の貫通孔２ｃの高温環境下における耐摩耗性を向上できるので、ノズルベーン８ａの翼角の制御精度の低下を抑制できる。
　一実施形態に係る可変容量型ターボチャージャ１の可変ノズル機構１０は、第１部品Ｐ１と、第１部品Ｐ１と摺動可能な第２部品Ｐ２と、を備える。第１部品Ｐ１は、上述した組成を有する鉄基合金によって構成されたノズル部品Ｐである。
　これにより、第１部品の高温環境下における耐摩耗性を向上できる。
　ここで、第１部品Ｐ１及び第２部品Ｐ２は、互いに摺動する部品である。
　上述したように、例えば、ノズル軸８ｂの外周面８ｓと、ノズルマウント２の貫通孔２ｃの内周面２ｓとの間で相対滑りが生じる。したがって、一実施形態に係る可変ノズル機構１０において、例えば第１部品Ｐ１がノズルマウント２であれば、第２部品Ｐ２はノズルベーン部材８であってもよい。逆に、例えば第１部品Ｐ１がノズルベーン部材８であれば、第２部品Ｐ２はノズルマウント２であってもよい。
　また、上述したように、例えば、レバープレート３の一端側に設けられた連結軸部３ａの外周面３ｓと、ドライブリング５の溝部５ａの内周面５ｓとの間で相対滑りが生じる。したがって、一実施形態に係る可変ノズル機構１０において、例えば第１部品Ｐ１がレバープレート３であれば、第２部品Ｐ２はドライブリング５であってもよい。逆に、例えば第１部品Ｐ１がドライブリング５であれば、第２部品Ｐ２はレバープレート３であってもよい。
　なお、第２部品Ｐ２は、鉄基合金により構成されていてもよい。そして、第２部品Ｐ２の組成は、上記の式（１）で表される関係式を満たし、且つ、合計値Ｂの値が１．５質量％以上であるとよい。
　また、第２部品Ｐ２は、ニッケル基合金により構成されていてもよい。
　これにより、第２部品Ｐ２の高温環境下における耐摩耗性も向上できる。
　なお、第２部品Ｐ２を鉄基合金により構成することで、第２部品Ｐ２をニッケル基合金等の耐熱合金で構成する場合と比べて第２部品Ｐ２の製造コストを抑制できる。
　また、第２部品Ｐ２をニッケル基合金により構成したとしても、第１部品Ｐ１は鉄基合金であれば、第１部品Ｐ１についてもニッケル基合金等の耐熱合金で構成する場合と比べて第１部品Ｐ１の製造コストを抑制できる。
　一実施形態に係る可変容量型ターボチャージャ１は、一実施形態に係る可変ノズル機構１０を備えるので、可変容量型ターボチャージャ１の耐久性を向上できる。
（ノズル部品の製造方法について）
　幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐに関し、その製造方法について説明する。
　図６Ａは、幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐを鋳造により製造する場合のフローチャートである。
　図６Ｂは、幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐを圧延材等の板材から製造する場合のフローチャートである。
　図６Ａに示すように、一実施形態に係るノズル部品Ｐの製造方法は、上述した幾つかの実施形態に係る組成を有する鉄基合金を用いて鋳造することでノズル部品Ｐを形成する鋳造工程Ｓ１０Ａを備えている。
　なお、一実施形態に係るノズル部品Ｐの製造方法は、鋳造工程Ｓ１０Ａで得られた鋳造品（ノズル部品Ｐ）を切削等によって仕上げる仕上げ工程Ｓ２０を備えていてもよい。
　また、上述したように、浸炭処理や窒化処理を施す必要がある場合には、鋳造工程Ｓ１０Ａで得られた鋳造品（ノズル部品Ｐ）、又は、仕上げ工程Ｓ２０を経た鋳造品（ノズル部品Ｐ）に対して浸炭処理や窒化処等を行ってもよい。すなわち、一実施形態に係るノズル部品Ｐの製造方法は、鋳造工程Ｓ１０Ａで得られた鋳造品（ノズル部品Ｐ）、又は、仕上げ工程Ｓ２０を経た鋳造品（ノズル部品Ｐ）に対して浸炭処理や窒化処等の表面改質処理を行う表面改質処理工程Ｓ３０を備えていてもよい。
　図６Ｂに示すように、他の実施形態に係るノズル部品Ｐの製造方法は、上述した幾つかの実施形態に係る組成を有する鉄基合金による圧延材等の板材からノズル部品Ｐを形成する板材加工工程Ｓ１０Ｂを備えている。
　なお、他の実施形態に係るノズル部品Ｐの製造方法は、板材加工工程Ｓ１０Ｂで得られたノズル部品Ｐに対して浸炭処理や窒化処等の表面改質処理を行う表面改質処理工程Ｓ３０を備えていてもよい。
　このように、幾つかの実施形態に係るノズル部品Ｐの製造方法は、可変容量型ターボチャージャ１の可変ノズル機構１０に含まれるノズル部品Ｐの製造方法であって、鋳造により、又は、板材を加工することによりノズル部品Ｐを形成する工程である、鋳造工程Ｓ１０Ａ又は板材加工工程Ｓ１０Ｂを備える。
　これにより、例えば金属粉末を成型して焼結した焼結合金でノズル部品Ｐを形成する場合と比べて、ノズル部品Ｐの製造コストを抑制できる。また、例えば焼結合金でノズル部品Ｐを形成する場合と比べて、鋳造により、又は、板材（圧延材）を加工することでノズル部品Ｐを形成すればノズル部品Ｐの組織を緻密にし易いので、ノズル部品Ｐの強度の確保が容易であり、ノズル部品Ｐの耐久性を確保し易い。
　なお、ノズル部品Ｐが鋳造品であるか否かは、例えばノズル部品Ｐの断面の組織観察によってデンドライト組織が認められるか否かによって判別することができる。すなわち、ノズル部品Ｐの断面の組織観察によってデンドライト組織が認められば、そのノズル部品は、鋳造品である。
　また、ノズル部品Ｐが圧延材等の板材から形成されたものであるか否かは、例えばノズル部品Ｐの断面の組織観察による組織の形態や気孔率、気孔の存在形態等から推認できる。
　本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
　上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るノズル部品Ｐは、可変容量型ターボチャージャ１の可変ノズル機構１０に含まれるノズル部品Ｐである。ノズル部品Ｐは、鉄基合金により構成されている。ノズル部品Ｐは、炭素の含有量と窒素の含有量との合計値をＡ質量％とし、タングステンの含有量の０．５倍とモリブデンの含有量との合計値をＢ質量％とした場合に、
　　次式：
　　６．６×Ａ＋Ｂ≧８．０
で表される関係式を満たす。
　合計値Ｂの値は、１．５質量％以上である。
　上記（１）の構成によれば、ノズル部品Ｐにおいて高温環境下における耐摩耗性を向上できる。
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、モリブデンの含有量は、５．０質量％以下であるとよい。
　上記（２）の構成によれば、ノズル部品Ｐの脆化を抑制できる。
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、ノズル部品Ｐにおける銅の含有量は、０．０％質量以上３．０質量％未満であるとよい。
　上記（３）の構成によれば、ノズル部品Ｐにおいて高温環境下における耐摩耗性の低下を抑制できる。
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、ノズル部品Ｐにおける炭素の含有量は、０．０％質量以上２．０質量％以下であるとよい。
　上記（４）の構成によれば、鉄基合金における組成が上記関係式を満たし、且つ、合計値Ｂの値を１．５質量％以上としたうえで、炭素の含有量を０．０％質量以上２．０質量％以下とすることで、耐食性の低下を抑制しつつ、ノズル部品Ｐの高温環境下における耐摩耗性を向上できる。
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかの構成において、ノズル部品Ｐは、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを含んでいてもよい。ここで、第１領域Ｒ１は、ノズル部品Ｐの表面Ｓの少なくとも一部を覆う、表面Ｓと表面Ｓからの深さが２０μｍ以上１５０μｍ以下となる位置との間の領域であって、上記関係式を満たし、且つ、合計値Ｂの値が１．５質量％以上である領域である。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１とは、ノズル部品Ｐにおける位置及び組成が異なる領域である。
　上記（５）の構成によっても、ノズル部品Ｐにおいて高温環境下における耐摩耗性を向上できる。
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、ノズル部品Ｐは、ノズルマウント２であってもよい。
　上記（６）の構成によれば、ノズルマウント２の貫通孔２ｃの高温環境下における耐摩耗性を向上できるので、ノズルベーン８ａの翼角の制御精度の低下を抑制できる。
（７）本開示の少なくとも一実施形態に係る可変容量型ターボチャージャ１の可変ノズル機構１０は、第１部品Ｐ１と、第１部品Ｐ１と摺動可能な第２部品Ｐ２と、を備える。第１部品Ｐ１は、上記（１）乃至（６）の何れかの構成のノズル部品Ｐである。
　上記（７）の構成によれば、第１部品Ｐ１の高温環境下における耐摩耗性を向上できる。
（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、第２部品Ｐ２は、鉄基合金により構成されていてもよい。そして、第２部品Ｐ２の組成は、上記関係式を満たし、且つ、合計値Ｂの値が１．５質量％以上であるとよい。
　上記（８）の構成によれば、第２部品Ｐ２の高温環境下における耐摩耗性も向上できる。
（９）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、第２部品Ｐ２は、ニッケル基合金により構成されていてもよい。
　上記（９）の構成によれば、第２部品Ｐ２の高温環境下における耐摩耗性も向上できる。
（１０）本開示の少なくとも一実施形態に係る可変容量型ターボチャージャ１は、上記（７）乃至（９）の何れかの構成の可変ノズル機構１０を備える。
　上記（１０）の構成によれば、可変容量型ターボチャージャ１の耐久性を向上できる。
（１１）本開示の少なくとも一実施形態に係るノズル部品の製造方法は、可変容量型ターボチャージャ１の可変ノズル機構１０に含まれるノズル部品Ｐの製造方法であって、鋳造により、又は、板材を加工することにより請求項１に記載のノズル部品Ｐを形成する工程（鋳造工程Ｓ１０Ａ又は板材加工工程Ｓ１０Ｂ）を備える。
　上記（１１）の方法によれば、例えば金属粉末を成型して焼結した焼結合金でノズル部品Ｐを形成する場合と比べて、ノズル部品Ｐの製造コストを抑制できる。また、上記（１１）の方法によれば、例えば焼結合金でノズル部品Ｐを形成する場合と比べて、鋳造により、又は、板材（圧延材）を加工することでノズル部品Ｐを形成すればノズル部品Ｐの組織を緻密にし易いので、ノズル部品Ｐの強度の確保が容易であり、ノズル部品Ｐの耐久性を確保し易い。
１　可変容量型ターボチャージャ
２　ノズルマウント
３　レバープレート
５　ドライブリング
８　ノズルベーン部材
１０　可変ノズル機構
Ｐ　ノズル部品
Ｐ１　第１部品
Ｐ２　第２部品
Ｒ１　第１領域
Ｒ２　第２領域

Claims (11)

  1. 　可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構に含まれるノズル部品であって、
    　前記ノズル部品は、
    　　鉄基合金により構成され、
    　　炭素の含有量と窒素の含有量との合計値をＡ質量％とし、
    　　タングステンの含有量の０．５倍とモリブデンの含有量との合計値をＢ質量％とした場合に、
    　　次式：
    　　６．６×Ａ＋Ｂ≧８．０
    で表される関係式を満たし、
    　前記合計値Ｂの値は、１．５質量％以上である
    ノズル部品。
  2. 　モリブデンの含有量は、５．０質量％以下である
    請求項１に記載のノズル部品。
  3. 　前記ノズル部品における銅の含有量は、０．０％質量以上３．０質量％未満である
    請求項１に記載のノズル部品。
  4. 　前記ノズル部品における炭素の含有量は、０．０％質量以上２．０質量％以下である
    請求項１に記載のノズル部品。
  5. 　前記ノズル部品は、
    　前記ノズル部品の表面の少なくとも一部を覆う、前記表面と前記表面からの深さが２０μｍ以上１５０μｍ以下となる位置との間の領域であって、前記関係式を満たし、且つ、前記合計値Ｂの値が１．５質量％以上である第１領域と、
    　前記第１領域とは、前記ノズル部品における位置及び組成が異なる第２領域と、
    を含む
    請求項１に記載のノズル部品。
  6. 　前記ノズル部品は、ノズルマウントである
    請求項１に記載のノズル部品。
  7. 　第１部品と、
    　前記第１部品と摺動可能な第２部品と、
    を備え、
    　前記第１部品は、請求項１に記載のノズル部品である
    可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構。
  8. 　前記第２部品は、
    　　鉄基合金により構成され、
    　　前記関係式を満たし、且つ、前記合計値Ｂの値が１．５質量％以上である
    請求項７に記載の可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構。
  9. 　前記第２部品は、ニッケル基合金により構成されている
    請求項７に記載の可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構。
  10. 　請求項７に記載の可変ノズル機構
    を備える
    可変容量型ターボチャージャ。
  11. 　可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構に含まれるノズル部品の製造方法であって、
    　鋳造により、又は、板材を加工することにより請求項１に記載のノズル部品を形成する工程
    を備える
    ノズル部品の製造方法。
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