JP2817029B2 - 内燃機関用給−排気弁の硬化方法 - Google Patents
内燃機関用給−排気弁の硬化方法Info
- Publication number
- JP2817029B2 JP2817029B2 JP7080627A JP8062795A JP2817029B2 JP 2817029 B2 JP2817029 B2 JP 2817029B2 JP 7080627 A JP7080627 A JP 7080627A JP 8062795 A JP8062795 A JP 8062795A JP 2817029 B2 JP2817029 B2 JP 2817029B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- combustion engine
- internal combustion
- curing
- exhaust valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/02—Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ４５ＣｒＳｉ９３
（ドイツ連邦共和国工業規格）から成る内燃機関用給−
排気弁特に給気弁（以下入口弁ともいう）の硬化方法に
関する。
（ドイツ連邦共和国工業規格）から成る内燃機関用給−
排気弁特に給気弁（以下入口弁ともいう）の硬化方法に
関する。
【０００２】Ｘ４５ＣｒＳｉ９３から成る入口弁は、現
在一般にその弁棒端部、キー溝、弁棒及び弁座のような
異なる機能個所を、局部的に異なる硬化方法で処理され
るが、これは各機能個所に対し時間をずらせて別々に時
間をとつて行われる個別硬化でしか行うことができな
い。これは例えばドイツ連邦共和国特許第４０１４０７
２号明細書から公知である。入口弁に対して場所的に異
なるように行われる種々の硬化段階も、ドイツ連邦共和
国特許出願公告第１４７６０４５号明細書から公知であ
るが、０．０８〜０．２５％の少ない炭素成分を持つ鋼
についてのみ公知である。種々の個別硬化のため、この
ような入口弁の硬化は煩雑で時間を要し、非常に費用が
かかる。弁棒端部、キー溝及び弁座は別々の誘導加熱法
により局部的に適切に硬化されるが、弁棒は僅かな有効
硬化深さで窒化硬化されるか、又はクロムめつきにより
復合金属弁即ち２つの金属から成る弁を形成しながら表
面を硬化される。
在一般にその弁棒端部、キー溝、弁棒及び弁座のような
異なる機能個所を、局部的に異なる硬化方法で処理され
るが、これは各機能個所に対し時間をずらせて別々に時
間をとつて行われる個別硬化でしか行うことができな
い。これは例えばドイツ連邦共和国特許第４０１４０７
２号明細書から公知である。入口弁に対して場所的に異
なるように行われる種々の硬化段階も、ドイツ連邦共和
国特許出願公告第１４７６０４５号明細書から公知であ
るが、０．０８〜０．２５％の少ない炭素成分を持つ鋼
についてのみ公知である。種々の個別硬化のため、この
ような入口弁の硬化は煩雑で時間を要し、非常に費用が
かかる。弁棒端部、キー溝及び弁座は別々の誘導加熱法
により局部的に適切に硬化されるが、弁棒は僅かな有効
硬化深さで窒化硬化されるか、又はクロムめつきにより
復合金属弁即ち２つの金属から成る弁を形成しながら表
面を硬化される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は、安価であるが弁のすべての機能範囲特に弁
棒範囲における充分な硬度及び割れ強度を保証する単一
金属弁の硬化方法を開発することである。
いる課題は、安価であるが弁のすべての機能範囲特に弁
棒範囲における充分な硬度及び割れ強度を保証する単一
金属弁の硬化方法を開発することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、硬化のため多数の同じ弁を一緒にかつ
同時に約９５０℃の温度で熱処理しかつ続いて一緒に急
冷し、それから約２００±２０℃の温度で歪取り焼鈍し
て、弁を５７±３ＨＲＣの硬度に設定する。
本発明によれば、硬化のため多数の同じ弁を一緒にかつ
同時に約９５０℃の温度で熱処理しかつ続いて一緒に急
冷し、それから約２００±２０℃の温度で歪取り焼鈍し
て、弁を５７±３ＨＲＣの硬度に設定する。
【０００５】
【発明の効果】本発明により、弁の場所的に異なる範囲
のために行われる別々の個別硬化をやめることができ、
それにより製造の時間が節約され、個別硬化のために構
成され従つて高価な設備が不要になる。更に均一な大量
硬化が可能になり、このように硬化される弁はすべての
機能個所で充分な硬度及び割れ強度を持ち、特に弁棒範
囲で割れ強度を持つている。
のために行われる別々の個別硬化をやめることができ、
それにより製造の時間が節約され、個別硬化のために構
成され従つて高価な設備が不要になる。更に均一な大量
硬化が可能になり、このように硬化される弁はすべての
機能個所で充分な硬度及び割れ強度を持ち、特に弁棒範
囲で割れ強度を持つている。
【０００６】本発明は、弁の損傷事例の多年にわたる観
察に裏付けられた知見、即ち弁棒範囲における材料の硬
化により生ずる僅かなじん性が弁の寿命にとつてあまり
重要でないという知見に基いている。この新しい知見に
より、弁の異なる範囲のために今まで必要と考えられて
いた個別硬化を行うことなしに、弁に対する要求を実際
に応じて満たすために、多数の弁を一括して硬化処理し
さえすればよく、それにより弁の硬化を極めて安価に行
うことが可能になつた。
察に裏付けられた知見、即ち弁棒範囲における材料の硬
化により生ずる僅かなじん性が弁の寿命にとつてあまり
重要でないという知見に基いている。この新しい知見に
より、弁の異なる範囲のために今まで必要と考えられて
いた個別硬化を行うことなしに、弁に対する要求を実際
に応じて満たすために、多数の弁を一括して硬化処理し
さえすればよく、それにより弁の硬化を極めて安価に行
うことが可能になつた。
【０００７】更に弁棒の硬度は良好な耐摩耗性を与え、
使用中に過負荷を受ける際弁の塑性変形に対する抵抗を
高める。請求項２によれば、弁はバルク材として有利に
硬化でき、それにより時間をとる弁の互いに別々な配置
が不要となる。
使用中に過負荷を受ける際弁の塑性変形に対する抵抗を
高める。請求項２によれば、弁はバルク材として有利に
硬化でき、それにより時間をとる弁の互いに別々な配置
が不要となる。
【０００８】本発明の実施例を図面について以下に説明
する。
する。
【０００９】
【実施例】図１〜４には、内燃機関用弁特に入口弁の製
造過程における弁形成の個々の段階が示されている。図
１に示す押出し材料素材１はＸ４５ＣｒＳｉ９３から成
り、端部２を加熱される。素材１の加熱される端部２に
は、それから電熱すえ込みにより梨状部３（図２）が形
成され、それから素材１が弁４となるように鍛造され
る。このため弁棒５及び弁頭６が予め形成される（図
３）。続いて図４により弁４が場合によつては切削によ
り前加工され、弁棒端部７及び弁頭６が機能に従つて形
成され、端部７の範囲で弁棒５にキー溝８が加工され
る。
造過程における弁形成の個々の段階が示されている。図
１に示す押出し材料素材１はＸ４５ＣｒＳｉ９３から成
り、端部２を加熱される。素材１の加熱される端部２に
は、それから電熱すえ込みにより梨状部３（図２）が形
成され、それから素材１が弁４となるように鍛造され
る。このため弁棒５及び弁頭６が予め形成される（図
３）。続いて図４により弁４が場合によつては切削によ
り前加工され、弁棒端部７及び弁頭６が機能に従つて形
成され、端部７の範囲で弁棒５にキー溝８が加工され
る。
【００１０】入口弁４の上述した形成の代りに、その製
造のため高温押出しの方法も考えられる。その際棒状の
材料は変形温度に加熱され、弁の負型を持つダイスに押
通される。
造のため高温押出しの方法も考えられる。その際棒状の
材料は変形温度に加熱され、弁の負型を持つダイスに押
通される。
【００１１】このようにして構成される弁４は、硬化の
ためバルク材１０としてかご１１に収容され、このかご
１１と共に硬化炉１２へ入れられる。硬化炉１２内で弁
４が、一緒にかつ同時に、約９５０℃の温度で１〜２時
間の間標準大気中で熱処理され、それから一緒に炉熱か
ら油浴１３中で急冷され、それにより油浴が約１００℃
に加熱される（図５）。炉熱で弁４のすべての表面部分
及び断面が均一に、従つて弁棒５、弁棒端剖７、キー溝
８及び弁頭底部９のような弁の個々の機能部分が同じよ
うに熱処理される。
ためバルク材１０としてかご１１に収容され、このかご
１１と共に硬化炉１２へ入れられる。硬化炉１２内で弁
４が、一緒にかつ同時に、約９５０℃の温度で１〜２時
間の間標準大気中で熱処理され、それから一緒に炉熱か
ら油浴１３中で急冷され、それにより油浴が約１００℃
に加熱される（図５）。炉熱で弁４のすべての表面部分
及び断面が均一に、従つて弁棒５、弁棒端剖７、キー溝
８及び弁頭底部９のような弁の個々の機能部分が同じよ
うに熱処理される。
【００１２】急冷される弁４は続いてかご１１と共に別
の炉１４へ導入され、そこで約２００±２０℃の温度で
約１／２〜１時間歪取り焼鈍の過程を受ける。それによ
り硬化の際組織に生ずる内部応力ピークが低下され、同
時に正方晶板マルテンサイトから立方晶マルテンサイト
への組織変態が行われる。これにより弁材料のじん性が
改善され、弁４の異なる硬化が平均化される。この場合
弁４は５７±３ＨＲＣの範囲にある硬度に設定される。
図６は断面ハッチング１５で、加工されて均一に硬化さ
れた個別弁４を示している。
の炉１４へ導入され、そこで約２００±２０℃の温度で
約１／２〜１時間歪取り焼鈍の過程を受ける。それによ
り硬化の際組織に生ずる内部応力ピークが低下され、同
時に正方晶板マルテンサイトから立方晶マルテンサイト
への組織変態が行われる。これにより弁材料のじん性が
改善され、弁４の異なる硬化が平均化される。この場合
弁４は５７±３ＨＲＣの範囲にある硬度に設定される。
図６は断面ハッチング１５で、加工されて均一に硬化さ
れた個別弁４を示している。
【００１３】硬化された状態で、必要な表面品質を得る
ため、研削又は研摩による弁４の最終加工が行われる。
ため、研削又は研摩による弁４の最終加工が行われる。
【図１】棒素材の側面図である。
【図２】すえ込み処理後における図１の素材の側面図で
ある。
ある。
【図３】図２のすえ込みされた素材から鍛造された弁の
側面図である。
側面図である。
【図４】切削加工後における図３の弁の側面図である。
【図５】図３による複数の弁の処理段階を示す図であ
る。
る。
【図６】歪取り焼鈍後均一に硬化された状態にある弁の
一部を切欠いた側面図である。
一部を切欠いた側面図である。
４ 弁 １０ ばら材料（弁） １２ 硬化炉 １３ 急冷用油浴 １４ 歪取り焼鈍用炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21D 1/00 C21D 1/06 C21D 1/18 C21D 1/26 C21D 1/44 C21D 9/00 F01L 3/00
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｘ４５ＣｒＳｉ９３（ドイツ連邦共和国
工業規格）から成る内燃機関用給−排気弁を硬化する方
法において、硬化のため多数の同じ弁（４）を一緒にか
つ同時に約９５０℃の温度で熱処理しかつ続いて一緒に
急冷し、それから約２００±２０℃の温度で歪取り焼鈍
して、弁（４）を５７±３ＨＲＣの硬度に設定すること
を特徴とする、内燃機関用給−排気弁の硬化方法。 - 【請求項２】 弁（４）をバルク材（１０）として硬化
することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4406896.4 | 1994-03-03 | ||
| DE4406896A DE4406896C1 (de) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | Verfahren zum Härten von Einmetall-Ventilen, insbesondere von Einlaßventilen für Brennkraftmaschinen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07268475A JPH07268475A (ja) | 1995-10-17 |
| JP2817029B2 true JP2817029B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=6511661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7080627A Expired - Lifetime JP2817029B2 (ja) | 1994-03-03 | 1995-03-02 | 内燃機関用給−排気弁の硬化方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0670375B1 (ja) |
| JP (1) | JP2817029B2 (ja) |
| DE (2) | DE4406896C1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2896514B1 (fr) | 2006-01-26 | 2008-05-30 | Aubert & Duval Soc Par Actions | Acier martensitique inoxydable et procede de fabrication d'une piece en cet acier, telle qu'une soupape. |
| WO2019180741A1 (en) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | Durovalves India Pvt. Ltd. | Monometallic inlet valve for crail engine with hardened tappet end |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1206455B (de) * | 1959-08-14 | 1965-12-09 | Daimler Benz Ag | Verfahren zum Haerten von Ventilen, insbesondere von Einlassventilen fuer Brennkraftmaschinen |
| DE1216905B (de) * | 1961-07-28 | 1966-05-18 | Bbc Brown Boveri & Cie | Vorrichtung zum gleichmaessigen und schnellen Abkuehlen von Werkstuecken, vorzugsweise von Schmiede- oder Gussteilen |
| US3319321A (en) * | 1964-01-10 | 1967-05-16 | Eaton Mfg Co | Method of making engine valve |
| JPS5137250A (ja) * | 1974-09-26 | 1976-03-29 | Dainippon Toryo Kk | Hanshagataekishohyojisochi |
| JPS63169326A (ja) * | 1986-12-30 | 1988-07-13 | Honda Motor Co Ltd | 吸気バルブ |
| DE4014072A1 (de) * | 1989-06-09 | 1990-12-20 | Thyssen Edelstahlwerke Ag | Verwendung von ausscheidungshaertenden ferritisch-perlitischen (afp-)staehlen als werkstoff fuer gaswechselventile von verbrennungsmotoren |
| DE4007487A1 (de) * | 1990-03-09 | 1991-09-12 | Skf Gmbh | Verfahren zur herstellung von maschinenelementen aus stahl |
-
1994
- 1994-03-03 DE DE4406896A patent/DE4406896C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-02-09 EP EP95101756A patent/EP0670375B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-09 DE DE59503476T patent/DE59503476D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-02 JP JP7080627A patent/JP2817029B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0670375B1 (de) | 1998-09-09 |
| DE59503476D1 (de) | 1998-10-15 |
| JPH07268475A (ja) | 1995-10-17 |
| EP0670375A1 (de) | 1995-09-06 |
| DE4406896C1 (de) | 1995-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4317355A (en) | Forging of a camshaft | |
| DE102007023087B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Nockens | |
| KR0148414B1 (ko) | 티타늄 합금제 엔진밸브 및, 그것의 제조방법 | |
| US6059898A (en) | Induction hardening of heat treated gear teeth | |
| US6440237B1 (en) | Process for forming cold formed high-load bearing steel parts | |
| CN106111876B (zh) | 一种机动车用倒挡齿轮锻件的加工方法 | |
| US4373973A (en) | Method of manufacture of high performance gears | |
| US3319321A (en) | Method of making engine valve | |
| US8377235B2 (en) | Process for forming steel | |
| JP2000015379A (ja) | 高炭素鋼の鍛造方法 | |
| JP2817029B2 (ja) | 内燃機関用給−排気弁の硬化方法 | |
| JPH09279295A (ja) | 冷間鍛造性に優れた軟窒化用鋼 | |
| EP1400606B1 (en) | Method of carburizing a bearing steel to produce a roller member | |
| JP2709596B2 (ja) | 肌焼鋼強靭部品の製造方法 | |
| JP2006291239A (ja) | 汎用小型ベアリングのベアリング内外輪用の高炭素クロム軸受鋼鍛造素形材の製造方法および転動疲労寿命に優れた軌道面と高靱性の軌道保持部を有するベアリング内外輪 | |
| KR19980066538A (ko) | 금형용강의 열처리방법 | |
| US3286704A (en) | Engine valve | |
| JPH0551643B2 (ja) | ||
| JP3716454B2 (ja) | 温間ホビングによる高強度、高靭性金型の製造方法 | |
| JPH1181932A (ja) | エンジン用吸気弁の成形方法 | |
| JP4203609B2 (ja) | 排気バルブの製造方法 | |
| EP2764127B1 (en) | A process to improve fatigue strength of micro alloy steels, forged parts made from the process and an apparatus to execute the process | |
| JPH06100942A (ja) | ピストンピンの製造方法 | |
| JP4184147B2 (ja) | 窒化した工具、金型およびその製造方法 | |
| JP2000265211A (ja) | 高ｃ含有ステンレス鋼片の熱処理方法とこれを利用したステンレス鋼製部品の製造方法 |