JPH01215957A - 金属ガスケット用材料 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は金属ガスケット用材料、特に内燃機関のシリン
タヘッドとシリンタブロックとの接合面に介在させ、燃
焼カス、冷却水及び潤滑油等のリークを防止するために
使用される金属ガスケット用材料に関する。

（従来の技術） 内燃機関には、シリンタヘッドとシリンダブロックとの
接合面に金属力スクットを介在させてシール機能を付与
している。

この際、使用する金属ガスケットの基板にはビードを設
け、ボルトの締結力の大小、燃焼カス圧力及び機関熱等
により燃焼室孔周縁のデツキ面に生じる間隙を補償する
ようになされている。

ス、デツキ面に生じる間隙はエンジンの作動状態によっ
て複雑に変動するため、この種の間隙の変動に対して形
状、構造面からの対策及び材質面からの対策が種々提案
されている。

とりわけ材質面ではＪＩＳにおいて、第１表に示す化学
成分値が決められており、従ってこの規格材料を用いて
金属ガスケットが作られている。

以下余白 第１表 （発明か解決しようとする課題） 最近てはエンジンの高性能化による小形軽量化が進み、
熱によるシリンダブロックの歪、軽量化による撓み及び
高性能化による爆発圧力の上昇等が問題になり、特にこ
れらの全ての総合条件に対応するためには、従来の規定
材料では対応しきれない事態に至っている。特に疲労強
度及び腐蝕破壊の改良をしなければ、限られた使用範囲
となってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、苛酷な
エンジン条件に対応することの可能な金属力スクット用
材料を提供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明てはＣ（炭素）とＳｔ　
　（珪素）とＭｒｉ、（マンカン）とＰ　＜＃）とＳ（
硫黄）とＮａ　　にッケル）とＣｒ　　（クロム）とを
主として含有する鋼からなる金属力スクット用材料にお
いて、前記各含有パーセントをＣ（０゜２５以下）　、
Ｓｔ　　（１，００以下）　、　ＭｒＬ（８，００〜１
８．００）、ｐ　（ｏ、ｏｅｏ以下）　、Ｓ　（０，０
３０以下）、Ｎｔ　（１゜００〜６．００）　、ｃｒ（
１５，００〜２０．００）とすると共に。

Ｎ（窒素）を（０，１０〜０．５０）とした。

次に、木調の成分、組成の限定理由について述べる。

ＣＴＣはオーステナイト生成元素てあり、オーステナイ
ト組織の安定化をはかるためと同時に、固溶強化による
強度の付与のために添加する。しかし、その含有量が０
．２５％を超えると結晶粒界に多量の炭化物が析出し、
その結果、耐蝕性や加工性の劣化を生ずる。

従って、その含有量の上限を０．２５％とした。

Ｓ４：Ｓｒ、は脱酸剤の役割をすると同時に、耐蝕性を
増加する効果もある。しかし、フェライト生成元素てあ
り、ス、１，００％を超えた過剰添加は熱間加工性を害
する他、シグマ相生成傾向を助長し好ましくないので、
その上限を１．００％とした。

Ｍｎ：ＭｎはＮ固溶限を増加させる元素であると共に、
オーステナイト生成元素でもあり、オーステナイト組織
安定化に有効であるが、そのためには８．００％以上含
有させる必要がある。しかし、１８．００％を超えると
、熱間加工性や耐蝕性を劣化させる虞れがあるため、木
調ではＭｎ含有量の上限を１８．００％、下限を８．０
０％とした。

ＰＤＰは０．０６０％を超えると、耐蝕性や熱間加工性
を劣化させるので、その上限を０．０６０％とした。

−５〜 ＳＯＳは０．０３０％を超えると介在物が増加し、ス、
耐発銹性の劣化をもたらす他、熱間加工に際して、割れ
感受性を著しく高めるのて、その上限を０．０３０％と
しな。

Ｃｒ　：ＣｒはＮ固溶限を増加させる元素であると共に
、ステンレス鋼の耐蝕・ｌを高めるのに最も有効な元素
の一つでもあるか、そのなめには少なくとも１３．００
％以上の添加が必要であり、実用上好ましくは１５．０
０％以上が望まれる。しかし、２０．００％を超えると
、フェライト生成や熱間加工性低下をもたらし好ましく
ない。従って、Ｃｒの上限を２０．００％、下限を１５
．００％とした。

Ｎｔ：Ｎｔはオーステナイト組織を安定にし、ス□　靭
性の向上に有効であるか、このような効果を有効に発揮
させるためには、１．００％以上の添加が必要である。

しかし、木調のような高Ｍｎ材料においては、６．００
％を超えて過剰添加しても２．このような効果は飽和状
態となり、ス経済性も損なうのて、Ｊの添加量の上限を
６．００％、下限を１．００％とした。

ＮＵＮはＣと同様、オーステナイトの安定化と同時に、
固溶強化にも寄与する元素であるか、その効果を十分な
ものとするためには、少なくとも０．１０％以上の添加
か必要である。

しかし、０．５０％を超えた過剰添加は、造塊中のブロ
ーホール発生の虞れかあり好ましくない。そのなめ、Ｎ
含有量の上限を０．５０％、下限を０．１０％とした。

（実施例） 本発明者らは鋭意研究の結果、Ｃ（炭素）、Ｍｎ　　（
マンカン）、Ｐ（燐）、Ｎｔ　にッケル）の各成分値を
変化させ、かつＮ（窒素）を新たに付加すれは、従来の
材料に比して格段に優れた金属ガスケット用材料が得ら
れることを知得した。

実験に使用した材料の成分値は、以下に示す第２表の通
りであった。

なお、第２表においてＯ印をつけた成分は、従来値を変
更したことを示し、この内Ｎは新たに付加したものであ
る。

この場合で特徴的なことは、Ｍｎ成分を極端に増加させ
たこと、逆にＮｔ酸成分かなり低下させたこと及びＮを
新たに付加したことであり、これらは前記第１表及び第
２表の対比にて明らかである。

以上、第２表の成分値の鋼は、その材質中のＣ１Ｎ、　
Ｍｎ　、　Ｎｆ、等からなるように、所謂オーステナイ
ト系であることには変りはない。

そして本実施例の鋼について各種の特性を試験し、その
結果を従来のもの（ＪＩＳに規定された成分値を有する
鋼）と対比して以下に示す。

■物工里自勺／ｒ土質　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　く◇機械自勺／［土質 以上の各試験結果表において、（）を付した部分か特性
として顕著に改善されたものである。

即ち、物理的性質はどの試験種別もそれほど差かないか
、耐蝕性において応力腐蝕割れ時間がＵベンド法で８か
ら５１２と極めて増大したこと、更に機械的性質におい
て、耐力が１５３から１８４へと増大しなこと１．１０
７疲れ強さが５１がら６５へ、１０５疲れ強さが７０か
ら９１へ２、そしてＫｂ値（バネ限界値）が５５から９
２へ増大したことが特筆される。

従って、本発明による鋼を用いてガスケットとした場合
の特徴は、以下のようになる。

■バネ性（Ｋｂ値、耐力）が従来のものに比して非常に
大であるなめ、金属ガスケットにとって最適である。

■疲れ強さ、耐応力、腐蝕特性が従来のものに比して非
常に大きく、従って長時間の使用に酎える。

上記実施例では、その成分値を第２表に示されるものに
て行なつながせ、これに限定されるものてはなく、第３
表に示されるものであっても良いことを確認した。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明によれば、ＪＩＳ　３０１に規
定される成分のステンレス鋼において、特に化学成分Ｃ
を０．２５％以下、Ｍｎを８．００〜１８．００％、Ｎ
ｔを１．００〜６．００％及びＮを０．１０〜０．５０
の各成分値とするように限定した結果、極めてバネ性の
優れた金属ガスケット用材料が提供できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃ（炭素）とＳｉ（珪素）とＭｎ（マンガン）とＰ（燐
   ）とＳ（硫黄）とＮｉ（ニッケル）とＣｒ（クロム）と
   を主として含有する鋼からなる金属ガスケット用材料に
   おいて、前記各含有パーセントをＣ（０．２５以下）、
   Ｓｉ（１．００以下）、Ｍｎ（８．００〜１８．００）
   、Ｐ（０．０６０以下）、Ｓ（０．０３０以下）、Ｎｉ
   （１．００〜６．００）、Ｃｒ（１５．００〜２０．０
   ０）とすると共に、Ｎ（窒素）を（０．１０〜０．５０
   ）とすることを特徴とする金属ガスケット用材料。