JPH0754621A - Engine valve excellent in high-temperature abrasion resistance - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve high-temperature abrasion resistance by constituting a built up welding face surface by means of Fe group alloy containing specific amounts of C, Mn, Cr, Mo, Ni, N, Si, Co, and also having a two-phase structure formed by an austenitic phase and an eutectic carbide phase. CONSTITUTION:A built up welding face surface is constituted of Fe group alloy containing C of 0.7 to 1.5%, Mn is 10 to 15%, Cr of 24 to 30%, Mo of 6.1 to 9.8%, Ni of 10 to 15%, N of 0.1 to 0.4%, Si of 0.2 to 1.5% and Co of 0.05 to 1%, and containing one or two or more kinds (5% or less in summed content) of Nb of 0.1 to 5%, Ta of 0.1 to 5% and W of 0.1 to 5% as needed, and composition comosed of Fe and unavoidable impurity of the rest percentage. And this Fe group alloy has a two-phase structure formed by an austenitic phase and an eutectic carbide phase. Thereby, high-temperature abrasion resistance is improved, and excellent performance can be exhibited in the high- temperature atmosphere following high output and high speed of an engine.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、高温耐摩耗性のすぐ
れたエンジンバルブに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine valve having excellent high temperature wear resistance.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、自動車などのエンジンの構造部材
であるエンジンバルブが、耐熱鋼やステンレス鋼などの
エンジンバルブ本体のフェース面、すなわち局部的に高
い耐摩耗性が要求されるバルブシートとの当接面に、肉
盛溶接材として、例えば特開平２−９２４９４号公報な
どに記載されるＦｅ基合金粉末はじめ、その他多くのＦ
ｅ基合金粉末を用い、プラズマアーク肉盛溶接法やレー
ザービーム肉盛溶接法などにて、上記Ｆｅ基合金粉末を
肉盛溶接することにより製造されることは良く知られる
ところである。2. Description of the Related Art Conventionally, an engine valve, which is a structural member of an engine of an automobile or the like, has a face surface of an engine valve body such as heat-resistant steel or stainless steel, that is, a valve seat locally required to have high wear resistance. As an overlay welding material on the abutting surface, for example, Fe-based alloy powder described in JP-A-2-92494 and many other F
It is well known that an e-based alloy powder is used for overlay welding of the Fe-based alloy powder by a plasma arc overlay welding method, a laser beam overlay welding method, or the like.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一方、近年の自動車の
高出力化および高速化はめざましく、これに伴ない、エ
ンジンの運転条件はより高温に移行するのが避けられ
ず、したがってこれの構造部材であるエンジンバルブも
より一段と高温の雰囲気にさらされることになるが、上
記の従来エンジンバルブにおいては、特にこれのフェー
ス面に肉盛溶接されたＦｅ基合金の高温耐摩耗性が十分
でないために、フェース面の摩耗進行が速くなり、これ
らの高温化に十分満足に対応することができない。On the other hand, in recent years, the high output and high speed of automobiles have been remarkable, and accompanying this, it is inevitable that the operating conditions of the engine will shift to higher temperatures, and therefore the structural members thereof will be unavoidable. The engine valve that is also exposed to a much higher temperature atmosphere. However, in the above-mentioned conventional engine valve, the high temperature wear resistance of the Fe-based alloy that is overlay welded on the face surface of the engine valve is not sufficient. However, the progress of wear of the face surface becomes faster, and it is not possible to satisfactorily deal with these high temperatures.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、特にエンジンバルブのフェース
面の高温耐摩耗性に着目し研究を行なった結果、エンジ
ンバルブのフェース面を、重量％で（以下、％は重量％
を示す）、Ｃ：０．７〜１．５％、 Ｍｎ：１０
〜１５％、Ｃｒ：２４〜３０％、 Ｍｏ：６．
１〜９．８％、Ｎｉ：１０〜１５％、 Ｎ：
０．１〜０．４％、Ｓｉ：０．２〜１．５％、 Ｃ
ｏ：０．０５〜１％、を含有し、さらに必要に応じて、
Ｎｂ：０．１〜５％、 Ｔａ：０．１〜５％、
Ｗ：０．１〜５％、のうちの１種または２種以上（但し
合量で５％以下）、を含有し、残りがＦｅと不可避不純
物からなる組成、並びにオーステナイト相と共晶炭化物
相の２相組織を有し、この場合望ましくは前記共晶炭化
物相が面積率で１０〜５０％を占め、前記オーステナイ
ト相を構成する２次デンドライトアームの中心線相互間
の間隔を１５μｍ以下とした組織を有するＦｅ基合金の
肉盛溶接により形成すると、この結果のエンジンバルブ
は、特にフェース面を構成する上記Ｆｅ基合金がきわめ
てすぐれた高温耐摩耗性を有することから、エンジンの
より一段の高温での運転にもフェース面の摩耗が著しく
抑制されるようになるという研究結果を得たのである。Therefore, the present inventors have
From the above-mentioned viewpoint, as a result of research focusing on the high temperature wear resistance of the face surface of the engine valve, as a result, the face surface of the engine valve is expressed in% by weight (hereinafter,% means% by weight).
), C: 0.7 to 1.5%, Mn: 10
-15%, Cr: 24-30%, Mo: 6.
1 to 9.8%, Ni: 10 to 15%, N:
0.1-0.4%, Si: 0.2-1.5%, C
o: 0.05 to 1%, and if necessary,
Nb: 0.1-5%, Ta: 0.1-5%,
W: 0.1 to 5%, one or more of them (however, 5% or less in total), and the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, and an austenite phase and a eutectic carbide phase. In this case, the eutectic carbide phase occupies 10 to 50% in area ratio, and the interval between the center lines of the secondary dendrite arms constituting the austenite phase is set to 15 μm or less. When the Fe-based alloy having a structure is formed by overlay welding, the resulting engine valve has a much higher high-temperature wear resistance than the above-mentioned Fe-based alloy forming the face surface. We obtained the research result that the wear of the face surface is suppressed remarkably even in the driving.

【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、エンジンバルブのフェース面を
Ｆｅ基合金粉末を用いた肉盛溶接により形成してなるエ
ンジンバルブにおいて、上記肉盛溶接フェース面を、
Ｃ：０．７〜１．５％、 Ｍｎ：１０〜１５％、
Ｃｒ：２４〜３０％、 Ｍｏ：６．１〜９．８
％、Ｎｉ：１０〜１５％、 Ｎ：０．１〜０．
４％、Ｓｉ：０．２〜１．５％、 Ｃｏ：０．０５
〜１％、を含有し、さらに必要に応じて、Ｎｂ：０．１
〜５％、 Ｔａ：０．１〜５％、Ｗ：０．１〜
５％、のうちの１種または２種以上（但し合量で５％以
下）、を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組
成、並びにオーステナイト相と共晶炭化物相の２相組織
を有するＦｅ基合金で構成することにより高温耐摩耗性
の向上をはかったエンジンバルブに特徴を有するもので
ある。The present invention has been made on the basis of the above research results. In an engine valve in which a face surface of an engine valve is formed by overlay welding using Fe-based alloy powder, the overlay welding is performed. Face face,
C: 0.7 to 1.5%, Mn: 10 to 15%,
Cr: 24-30%, Mo: 6.1-9.8
%, Ni: 10 to 15%, N: 0.1 to 0.
4%, Si: 0.2 to 1.5%, Co: 0.05
˜1%, and if necessary, Nb: 0.1
~ 5%, Ta: 0.1-5%, W: 0.1
5%, 1 type or 2 types or more (however, 5% or less in total) are contained, and the balance has a composition consisting of Fe and inevitable impurities, and has a two-phase structure of an austenite phase and a eutectic carbide phase. The engine valve is characterized by being improved in high temperature wear resistance by being composed of a Fe-based alloy.

【０００６】つぎに、この発明のエンジンバルブの肉盛
溶接フェース面を構成するＦｅ基合金の組成を上記の通
りに限定した理由を説明する。 （ａ） Ｃ Ｃ成分には、オーステナイト相に固溶して、これの高温
強度を向上させるほか、共晶炭化物相を形成して高温耐
摩耗性を向上させる作用があるが、その含有量が０．７
％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その
含有量が１．５％を越えると、相手部材であるバルブシ
ートの摩耗進行が促進するようになることから、その含
有量を０．７〜１．５％、望ましくは０．９〜１．３％
と定めた。Next, the reason why the composition of the Fe-based alloy constituting the build-up welding face surface of the engine valve of the present invention is limited as described above will be explained. (A) C C component has a function of forming a eutectic carbide phase by forming a solid solution with an austenite phase and improving the high temperature strength thereof. 0.7
If the content is less than 0.1%, the desired effect cannot be obtained. On the other hand, if the content exceeds 1.5%, the progress of wear of the valve seat, which is a mating member, is promoted. 0.7-1.5%, desirably 0.9-1.3%
I decided.

【０００７】（ｂ） Ｍｎ Ｍｎ成分には、ＮｉおよびＣｒと共にオーステナイト相
を形成して高温耐食性を向上させる作用があるが、その
含有量が１０％未満では所望の高温耐食性向上効果が得
られず、一方その含有量が１５％を越えると、高温耐摩
耗性が低下するようになることから、その含有量を１０
〜１５％、望ましくは１１〜１３％と定めた。(B) Mn The Mn component has an action of forming an austenite phase together with Ni and Cr to improve high temperature corrosion resistance, but if the content is less than 10%, the desired effect of improving high temperature corrosion resistance cannot be obtained. On the other hand, when the content exceeds 15%, the high temperature wear resistance is deteriorated, so the content is set to 10%.
.About.15%, preferably 11 to 13%.

【０００８】（ｃ） Ｃｒ Ｃｒ成分には、上記の通り高温耐食性のすぐれたオース
テナイト相を形成すると共に、共晶炭化物相を形成して
高温耐摩耗性を向上させる作用があるが、その含有量が
２４％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
その含有量が３０％を越えると、相手部材であるバルブ
シートの損傷が急激に増加するようになることから、そ
の含有量を２４〜３０％、望ましくは２５．５〜２７．
５％と定めた。(C) Cr The Cr component has the functions of forming an austenite phase having excellent high temperature corrosion resistance and forming a eutectic carbide phase to improve high temperature wear resistance as described above. If the content is less than 24%, the desired effect cannot be obtained, while if the content exceeds 30%, damage to the valve seat, which is a mating member, will rapidly increase. 24-30%, preferably 25.5-27.
It was set at 5%.

【０００９】（ｄ） Ｍｏ Ｍｏ成分には、オーステナイト相に固溶して、これの高
温耐摩耗性を向上させる作用があるが、その含有量が
６．１％未満では、所望のすぐれた高温耐摩耗性を確保
することができず、一方、その含有量が９．８％を越え
ると、高温耐食性が低下するようになることから、その
含有量を６．１〜９．８％、望ましくは６．４〜８％と
定めた。(D) Mo Mo The Mo component has a function of forming a solid solution in the austenite phase and improving the high temperature wear resistance thereof, but if the content is less than 6.1%, the desired high temperature is obtained. The wear resistance cannot be ensured, and on the other hand, if the content exceeds 9.8%, the high temperature corrosion resistance will decrease, so the content is preferably 6.1 to 9.8%, Was determined to be 6.4 to 8%.

【００１０】（ｅ） Ｎｉ Ｎｉ成分には、上記の通りＭｎおよびＣｒと共に高温耐
食性のすぐれたオーステナイト相を形成する作用がある
が、その含有量が１０％未満では所望のすぐれた高温耐
食性を有するオーステナイト相を形成することができ
ず、一方その含有量が１５％を越えると高温耐摩耗性が
低下するようになることから、その含有量を１０〜１５
％、望ましくは１１〜１３％と定めた。(E) Ni The Ni component has an action of forming an austenite phase having excellent high temperature corrosion resistance together with Mn and Cr as described above, but if the content is less than 10%, the desired high temperature corrosion resistance is obtained. The austenite phase cannot be formed, and if the content exceeds 15%, the high temperature wear resistance will decrease.
%, Preferably 11 to 13%.

【００１１】（ｆ） Ｎ Ｎ成分には、微細に分散する炭窒化物を形成して高温耐
摩耗性を向上させる作用があるが、その含有量が０．１
％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その
含有量が０．４％を越えると、肉盛溶接性が低下するよ
うになることから、その含有量を０．１〜０．４％、望
ましくは０．２〜０．３％と定めた。(F) The N N component has a function of forming finely dispersed carbonitrides to improve high temperature wear resistance, but its content is 0.1.
If the content is less than 0.4%, the desired effect cannot be obtained, while if the content exceeds 0.4%, the build-up weldability is deteriorated, so the content is 0.1 to 0. It was set to 4%, preferably 0.2 to 0.3%.

【００１２】（ｇ） Ｓｉ Ｓｉ成分には、肉盛溶接時の流動性（湯流れ性）を向上
させると共に、強力な脱酸作用を発揮して溶接性の向上
に役立つ作用があるが、その含有量が０．２％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が
１．５％を越えると、靭性が低下し、割れが発生し易く
なることから、その含有量を０．２〜１．５％、望まし
くは０．４〜０．８％と定めた。(G) Si The Si component not only improves the fluidity (melt flowability) during overlay welding, but also exerts a strong deoxidizing action to help improve the weldability. If the content is less than 0.2%, the desired effect cannot be obtained, while if the content exceeds 1.5%, the toughness decreases and cracking easily occurs. Was set to 0.2 to 1.5%, preferably 0.4 to 0.8%.

【００１３】（ｈ） Ｃｏ Ｃｏ成分には、オーステナイト相に固溶して、これの高
温安定化をはかり、もって高温燃焼ガス雰囲気中ですぐ
れた高温耐摩耗性と高温耐食性を安定的に発揮させる作
用があるが、その含有量が０．０５％未満では前記作用
を十分に発揮させることができず、一方その含有量が１
％を越えても前記作用が飽和し、より一層の改善効果は
得られないことから、その含有量を０．０５〜１％、望
ましくは０．１〜０．５％と定めた。(H) Co Co component is solid-dissolved in the austenite phase to stabilize it at high temperature, and thereby stably exhibits excellent high temperature wear resistance and high temperature corrosion resistance in a high temperature combustion gas atmosphere. There is an action, but if the content is less than 0.05%, the above action cannot be sufficiently exerted, while the content is 1
If the content exceeds 0.1%, the above effect is saturated and further improvement effect cannot be obtained. Therefore, the content is defined as 0.05 to 1%, preferably 0.1 to 0.5%.

【００１４】（ｉ） Ｎｂ，Ｔａ、およびＷ これらの成分には、オーステナイト相に固溶して、高温
耐摩耗性を一段と向上させる作用があるので必要に応じ
て含有させるが、その含有量が０．１％未満では所望の
高温耐摩耗性向上効果が得られず、一方その含有量が単
独でも合量でも５％を越えると高温生成型炭化物を形成
して肉盛り溶接性が低下するようになることから、その
含有量をそれぞれ０．１〜５％、望ましくは０．５〜
２．５％、合量でも５％以下、望ましくは３％以下と定
めた。(I) Nb, Ta, and W These components have a function of forming a solid solution in the austenite phase and further improving high-temperature wear resistance. If it is less than 0.1%, the desired effect of improving high-temperature wear resistance cannot be obtained. On the other hand, if its content alone or in a total amount exceeds 5%, high-temperature formation type carbides are formed and build-up weldability is deteriorated. Therefore, the content of each is 0.1 to 5%, preferably 0.5 to
It was set to 2.5%, the total amount was 5% or less, preferably 3% or less.

【００１５】（ｊ） 不可避不純物 合金原料に含まれる不純物および肉盛り材溶製時の脱酸
剤、炉材から汚染などによって不純物の混入は避けなれ
ないが、Ａｌ：０．１％まで、 Ｂ：０．０５
％まで、Ｐ：０．０４％まで、 Ｓ：０．０５
％まで、Ｏ：０．０５％までの混入はエンジンバルブの
特性を害するものではない。(J) Inevitable impurities: Impurities contained in alloy raw materials and deoxidizers during melting of the cladding material, contamination of the furnace materials, etc. are inevitable, but Al: up to 0.1%, B : 0.05
%, P: 0.04%, S: 0.05
%, O: 0.05% does not impair the engine valve characteristics.

【００１６】（ｋ） 共晶炭化物面積率 上記の通り肉盛溶接によって初晶のデンドライト状に成
長したオーステナイト相と共晶炭化物相からなる組織で
構成される、本発明Ｆｅ基合金フェース面を有するエン
ジンバルブを作製できるが、この場合共晶炭化物相の面
積率が１０％未満では高温耐摩耗性を向上させる作用が
十分ではなく、一方、その面積率が５０％を越えると肉
盛溶接性が低下するようになることから、その面積率を
１０〜５０％とするのが望ましい。(K) Eutectic Carbide Area Ratio As described above, the Fe-based alloy face surface of the present invention is composed of a structure consisting of an austenite phase that has grown in the primary dendrite form by overlay welding and a eutectic carbide phase. Although an engine valve can be produced, in this case, if the area ratio of the eutectic carbide phase is less than 10%, the effect of improving the high temperature wear resistance is not sufficient, while if the area ratio exceeds 50%, the overlay weldability is increased. Since it will decrease, the area ratio is preferably 10 to 50%.

【００１７】（ｌ） オーステナイト相の２次デンドラ
イトアームの相互間隔 また２次デンドライトアームは肉盛溶接時にオーステナ
イト相が凝固成長した際に形成されるが、その２次デン
ドライトアームは、その中心線相互間の間隔が大きくな
ると組織の均一性が低下し、同時に粗大化したオーステ
ナイト相が容易に変形するために高温耐摩耗性を害する
ようになることから、その中心線相互間の間隔は１５μ
ｍ以下にするのが望ましい。(L) Mutual spacing between secondary dendrite arms of austenite phase The secondary dendrite arms are formed when the austenite phase solidifies and grows during overlay welding. If the distance between the center lines becomes large, the uniformity of the structure deteriorates, and at the same time, the coarse austenite phase is easily deformed, which impairs the high temperature wear resistance.
It is desirable to be less than m.

【００１８】[0018]

【実施例】つぎに、この発明のエンジンバルブを実施例
により具体的に説明する。通常の溶解法により表１〜３
に示される組成をもったＦｅ基合金溶湯を調製し、必要
に応じてＡｌおよび／またはＭｇで脱酸処理した状態
で、これをＮ₂ ガスを用いたガスアトマイズ法により粉
化して、いずれも１１０μｍの平均粒径をもったＦｅ基
合金粉末とし、この粉末を肉盛溶接材として用い、傘
径：３１．５mmのＳＵＨ３５（耐熱鋼）製自動車エンジ
ンバルブのフェース面を、 プラズマ電流：１１５Ａ〜１２５Ａの範囲内の所定の
値、 プラズマガス流量：１．１ｌ／min 、 シールドガス流量：１０ｌ／min 、 粉末供給ガス流量：１ｌ／min 、 １本当りの肉盛量：３．６ｇ、 の条件でマプラズマアーク肉盛溶接、並びに、 レーザー出力：２ＫＷ〜３ＫＷの範囲内の所定の値、 シールドガス流量：１０ｌ／min 、 １本当りの肉盛量：３．６ｇ、 の条件でのレーザービーム肉盛溶接にて形成することに
より肉盛溶接フェース面が上記Ｆｅ基合金粉末と実質的
に同一の組成をもったＦｅ基合金で構成された本発明エ
ンジンバルブ１〜３０および比較エンジンバルブ１〜５
をそれぞれ製造した。なお、比較エンジンバルブ１〜５
は、いずれもこれの肉盛溶接フェース面を構成するＦｅ
基合金の構成成分のうち、高温耐摩耗性を向上させる成
分、すなわちＣ，Ｃｒ，Ｍｏ、およびＣｏのうちのいず
れかの成分の含有量がこの発明の範囲から外れて低い組
成をもつものである。EXAMPLES Next, the engine valve of the present invention will be specifically described by way of examples. Tables 1 to 3 by the usual dissolution method
A Fe-based alloy melt having the composition shown in 1 was prepared, and if necessary deoxidized with Al and / or Mg, it was pulverized by a gas atomizing method using N ₂ gas, and each had a particle size of 110 μm. Fe-based alloy powder having an average particle size of 1 is used as a build-up welding material, and the surface of a SUH35 (heat-resistant steel) automobile engine valve with an umbrella diameter of 31.5 mm is used for plasma current: 115A to 125A. Under the following conditions: plasma gas flow rate: 1.1 l / min, shield gas flow rate: 10 l / min, powder supply gas flow rate: 1 l / min, build-up amount per piece: 3.6 g Laser plasma overlay welding, and laser power under the conditions of laser output: predetermined value within the range of 2 KW to 3 KW, shield gas flow rate: 10 l / min, overlay amount per line: 3.6 g The engine valves 1 to 30 of the present invention and the comparative engine valve 1 in which the build-up welded face surface is made of a Fe-based alloy having substantially the same composition as that of the Fe-based alloy powder by being formed by the build-up welding. ~ 5
Were manufactured respectively. The comparative engine valves 1-5
Is Fe which constitutes the overlay welding face surface.
Among the constituent components of the base alloy, those having a composition in which the content of a component that improves high-temperature wear resistance, that is, one of C, Cr, Mo, and Co is outside the scope of the present invention, is low. is there.

【００１９】ついで、この結果得られた各種のエンジン
バルブについて、肉盛溶接フェース面の任意個所におけ
る深さ：０．１mmの位置を金属顕微鏡で観察し、これの
組織写真より共晶炭化物相の面積率およびオーステナイ
ト相を構成する２次デンドライトアームの中心線相互間
の間隔（任意５ヶ所を測定し、平均値を算出）を測定し
た。また、これらのエンジンバルブを容量：２０００cc
のガソリンエンジンに組込み、 使用ガソリン：有鉛ガソリン（Ｐｂ：１．５ｇ／ｌ含
有）、 回転数：７０００r.p.m 、 運転時間：２００時間、の条件で摩耗加速試験を行な
い、試験後のフェース面の最大摩耗深さを測定した。こ
れらの測定結果を表４．５に示した。また、表４，５に
は、本発明エンジンバルブ１〜３０および比較エンジン
バルブ１〜５の肉盛溶接フェース面の常温および１００
０℃のビッカース硬さ（荷重：２０ｇ）を示した。さら
に、図１には本発明エンジンバルブ２の肉盛溶接フェー
ス面における任意個所の深さ：０．１mmの位置の金属顕
微鏡による組織写真（５００倍）を示した。Then, with respect to the various engine valves obtained as a result, the position of the depth: 0.1 mm at an arbitrary position on the overlay welding face surface was observed with a metallurgical microscope, and from the structure photograph of this, a eutectic carbide phase was observed. The area ratio and the distance between the center lines of the secondary dendrite arms constituting the austenite phase (measured at arbitrary 5 points and calculated the average value) were measured. The capacity of these engine valves is 2000cc.
Incorporated in the gasoline engine of, the used gasoline: Leaded gasoline (Pb: 1.5g / l content), the rotation speed: 7000r.pm, the operation time: 200 hours, the accelerated wear test is performed, and the face surface after the test is performed. The maximum wear depth was measured. The results of these measurements are shown in Table 4.5. Further, Tables 4 and 5 show that the overlay welding face surfaces of the engine valves 1 to 30 of the present invention and the comparative engine valves 1 to 5 were at room temperature and 100.
The Vickers hardness at 0 ° C. (load: 20 g) was shown. Further, FIG. 1 shows a structural photograph (500 times) by a metallurgical microscope at a position of a depth of 0.1 mm at an arbitrary position on the overlay welding face surface of the engine valve 2 of the present invention.

【００２０】[0020]

【表１】 [Table 1]

【００２１】[0021]

【表２】 [Table 2]

【００２２】[0022]

【表３】 [Table 3]

【００２３】[0023]

【表４】 [Table 4]

【００２４】[0024]

【表５】 [Table 5]

【００２５】[0025]

【発明の効果】表１〜５に示される結果から、本発明エ
ンジンバルブ１〜３０は、いずれもその肉盛溶接フェー
ス面が高い高温硬さを有し、かつすぐれた高温耐摩耗性
を示すのに対して、比較エンジンバルブ１〜５に見られ
るように、これの肉盛溶接フェース面を構成するＦｅ基
合金の構成成分であるＣ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎ、およびＣｏ
のうちのいずれかの成分含有量（表３に＊印を付す）で
もこの発明の範囲から低い方に外れると、高温硬さが相
対的に低下し、かつ高温耐摩耗性も劣ったものになるこ
とが明らかである。上述のように、この発明のエンジン
バルブは、相手部材であるエンジンバルブシートへの繰
り返し当接によって烈しい摩耗を受ける肉盛溶接フェー
ス面が、高温硬さと高温耐摩耗性にすぐれたＦｅ基合金
で構成されているので、エンジンの高出力化および高速
化に伴なう高温雰囲気下においてもすぐれた性能を著し
く長期に亘って発揮するのである。From the results shown in Tables 1 to 5, all of the engine valves 1 to 30 of the present invention have a high-temperature hardness at the overlay welding face surface and excellent high-temperature wear resistance. On the other hand, as seen in the comparative engine valves 1 to 5, C, Cr, Mo, N, and Co, which are the constituents of the Fe-based alloy that constitutes the build-up welding face surface thereof, are used.
If the content of any of the components (marked with * in Table 3) deviates from the range of the present invention to the lower side, the high temperature hardness becomes relatively low and the high temperature wear resistance becomes poor. It is clear that As described above, according to the engine valve of the present invention, the overlay welding face surface, which is subjected to severe wear due to repeated contact with the engine valve seat as the mating member, is made of the Fe-based alloy excellent in high-temperature hardness and high-temperature wear resistance. Since it is configured, excellent performance can be exerted for a remarkably long time even in a high temperature atmosphere associated with higher output and higher speed of the engine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明エンジンバルブ２の肉盛溶接フェース面
の金属顕微鏡による組織写真である。FIG. 1 is a microstructure photograph of a weld overlay face surface of an engine valve 2 of the present invention, taken with a metallurgical microscope.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 エンジンバルブのフェース面をＦｅ基合
金粉末を用いた肉盛溶接により形成してなるエンジンバ
ルブにおいて、 上記肉盛溶接フェース面を、重量％で、 Ｃ：０．７〜１．５％、 Ｍｎ：１０〜１５％、 Ｃｒ：２４〜３０％、 Ｍｏ：６．１〜９．８
％、 Ｎｉ：１０〜１５％、 Ｎ：０．１〜０．４
％、 Ｓｉ：０．２〜１．５％、 Ｃｏ：０．０５〜１
％、を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組
成、並びにオーステナイト相と共晶炭化物相の２相組織
を有するＦｅ基合金で構成したことを特徴とする高温耐
摩耗性のすぐれたエンジンバルブ。1. An engine valve in which a face surface of an engine valve is formed by overlay welding using Fe-based alloy powder, wherein the overlay welding face surface is C: 0.7-1. 5%, Mn: 10 to 15%, Cr: 24 to 30%, Mo: 6.1 to 9.8
%, Ni: 10 to 15%, N: 0.1 to 0.4
%, Si: 0.2 to 1.5%, Co: 0.05 to 1
%, And the balance consisting of Fe and inevitable impurities, and an Fe-based alloy having a two-phase structure of an austenite phase and a eutectic carbide phase. . 【請求項２】 エンジンバルブのフェース面をＦｅ基合
金粉末を用いた肉盛溶接により形成してなるエンジンバ
ルブにおいて、 上記肉盛溶接フェース面を、重量％で、 Ｃ：０．７〜１．５％、 Ｍｎ：１０〜１５％、 Ｃｒ：２４〜３０％、 Ｍｏ：６．１〜９．８
％、 Ｎｉ：１０〜１５％、 Ｎ：０．１〜０．４
％、 Ｓｉ：０．２〜１．５％、 Ｃｏ：０．０５〜１
％、を含有し、さらに、 Ｎｂ：０．１〜５％、 Ｔａ：０．１〜５％、 Ｗ：０．１〜５％、のうちの１種または２種以上（但し
合量で５％以下）、を含有し、残りがＦｅと不可避不純
物からなる組成、並びにオーステナイト相と共晶炭化物
相の２相組織を有するＦｅ基合金で構成したことを特徴
とする高温耐摩耗性のすぐれたエンジンバルブ。2. An engine valve in which a face surface of an engine valve is formed by overlay welding using an Fe-based alloy powder, wherein the overlay welding face surface is C: 0.7-1. 5%, Mn: 10 to 15%, Cr: 24 to 30%, Mo: 6.1 to 9.8
%, Ni: 10 to 15%, N: 0.1 to 0.4
%, Si: 0.2 to 1.5%, Co: 0.05 to 1
%, Nb: 0.1 to 5%, Ta: 0.1 to 5%, W: 0.1 to 5%, or one or more of them (however, 5% in total). %)) And the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, and a Fe-based alloy having a two-phase structure of an austenite phase and a eutectic carbide phase. Engine valve.