JPH083133B2 - 船外機用バルブシート材およびその製造方法 - Google Patents
船外機用バルブシート材およびその製造方法Info
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- JPH083133B2 JPH083133B2 JP2182767A JP18276790A JPH083133B2 JP H083133 B2 JPH083133 B2 JP H083133B2 JP 2182767 A JP2182767 A JP 2182767A JP 18276790 A JP18276790 A JP 18276790A JP H083133 B2 JPH083133 B2 JP H083133B2
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Classifications
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- 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
- F01L3/22—Valve-seats not provided for in preceding subgroups of this group; Fixing of valve-seats
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/09—Mixtures of metallic powders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0425—Copper-based alloys
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
- C22C1/059—Making alloys comprising less than 5% by weight of dispersed reinforcing phases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
- F02B61/04—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
- F02B61/045—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for marine engines
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は船外機関のバルブシートに好適な、耐摩耗
性および耐蝕性に優れた焼結合金に関するものである。
性および耐蝕性に優れた焼結合金に関するものである。
自動車用の内燃機関の場合、そのバルブシートには以
前は合金鋳鉄が，現在は鉄系の焼結合金が用いられてい
るが、船外機の場合は飛沫を浴びたり、繋留時には潮風
の中で結露したりする環境で使用されるため、錆び易い
鉄系の部材は好ましくない。
前は合金鋳鉄が，現在は鉄系の焼結合金が用いられてい
るが、船外機の場合は飛沫を浴びたり、繋留時には潮風
の中で結露したりする環境で使用されるため、錆び易い
鉄系の部材は好ましくない。
そこで船外機用の内燃機関の場合、そのバルブシート
には従来は主に耐蝕性の観点から、アルミ青銅の溶製材
が用いられている。しかし、近年における船外機の高出
力指向に伴って構成部材の特性に対する要求が一段と厳
しくなるにつれて、耐摩耗性のより優れたバルブシート
用材料が求められるに至った。
には従来は主に耐蝕性の観点から、アルミ青銅の溶製材
が用いられている。しかし、近年における船外機の高出
力指向に伴って構成部材の特性に対する要求が一段と厳
しくなるにつれて、耐摩耗性のより優れたバルブシート
用材料が求められるに至った。
この発明は上述の事情に基づいてなされたものである
が、材質の大幅な変更は得策ではないのでアルミ青銅を
基本としてその基地中に選択された硬質相を分散させて
その改質を図り、これを粉末治金法によることとした。
その理由は、粉末治金では種々の添加成分を均一に分布
できることと、原料の履歴を含め製造法の工夫次第で組
成は同じでも特性の向上した合金が得られることにあ
る。
が、材質の大幅な変更は得策ではないのでアルミ青銅を
基本としてその基地中に選択された硬質相を分散させて
その改質を図り、これを粉末治金法によることとした。
その理由は、粉末治金では種々の添加成分を均一に分布
できることと、原料の履歴を含め製造法の工夫次第で組
成は同じでも特性の向上した合金が得られることにあ
る。
この発明に係る焼結合金の基地はAl含有量が10％前後
（７〜12％）の，普通のCu−Al合金であるが、その製造
をCu−10％Al合金粉によらず、後述する理由でCu−48〜
52％Alの合金粉と銅粉を混合してAlを所定の範囲に希釈
するところに、この発明の骨子の一つがある。
（７〜12％）の，普通のCu−Al合金であるが、その製造
をCu−10％Al合金粉によらず、後述する理由でCu−48〜
52％Alの合金粉と銅粉を混合してAlを所定の範囲に希釈
するところに、この発明の骨子の一つがある。
またこの基地に分散される硬質相の原料としては組成
がCr7.5〜9.5％,Mo27〜30％,Si2.1〜2.7％およびCo残部
の硬質粒子粉末を好ましくは粒度350メッシュ以下に調
整して用い、銅粉とCu−Al合金粉との混合粉にこの硬質
粒子粉末の所要量を添加することにより基地中に分散す
る硬質相の量を所定範囲内に調整する点に、この発明の
骨子の他の一つがある。なお、この硬質粒子粉末は、
“コバメット”の商品名で福田金属箔粉工業から市販さ
れている。
がCr7.5〜9.5％,Mo27〜30％,Si2.1〜2.7％およびCo残部
の硬質粒子粉末を好ましくは粒度350メッシュ以下に調
整して用い、銅粉とCu−Al合金粉との混合粉にこの硬質
粒子粉末の所要量を添加することにより基地中に分散す
る硬質相の量を所定範囲内に調整する点に、この発明の
骨子の他の一つがある。なお、この硬質粒子粉末は、
“コバメット”の商品名で福田金属箔粉工業から市販さ
れている。
次に、この発明に係る合金の成分組成は前述の製造法
に従って、即ち銅粉に配合するCu−Al合金粉および硬質
粒子粉末の組成および配合割合から導かれるもので、そ
の組成範囲はAl5.8〜10.6％,Mo3.3〜５％,Cr0.9〜1.6
％,Si0.3〜0.5％,Co7〜10.7％およびCu残部となる。そ
してこの合金の組織面では、Al7〜12％およびCu残部のC
u−Al基地中にCr7.5〜9.5％,Mo27〜30％,Si2.1〜2.7％
およびCo残部の硬質相が12〜17％分散した組織を呈する
ことを特徴としている。
に従って、即ち銅粉に配合するCu−Al合金粉および硬質
粒子粉末の組成および配合割合から導かれるもので、そ
の組成範囲はAl5.8〜10.6％,Mo3.3〜５％,Cr0.9〜1.6
％,Si0.3〜0.5％,Co7〜10.7％およびCu残部となる。そ
してこの合金の組織面では、Al7〜12％およびCu残部のC
u−Al基地中にCr7.5〜9.5％,Mo27〜30％,Si2.1〜2.7％
およびCo残部の硬質相が12〜17％分散した組織を呈する
ことを特徴としている。
以下この発明をその実施例および比較例を含む実験結
果に基づいて詳細に説明する。
果に基づいて詳細に説明する。
第１表は実験に供した試料の主なものについて作製の
要領（原料粉の種類と配合割合），試料の全体組成およ
び組織，材料特性などを示したものである。原料欄のCu
−Al合金粉および硬質相粉末に付けた記号H,M,Lは、Ｍ
はそれぞれの標準組成の粉末を,Hを各粉末の製品規格ま
たは許容範囲の上限のものを,Lは下限のものを意味し、
具体的には表の下段に記載の通りである。
要領（原料粉の種類と配合割合），試料の全体組成およ
び組織，材料特性などを示したものである。原料欄のCu
−Al合金粉および硬質相粉末に付けた記号H,M,Lは、Ｍ
はそれぞれの標準組成の粉末を,Hを各粉末の製品規格ま
たは許容範囲の上限のものを,Lは下限のものを意味し、
具体的には表の下段に記載の通りである。
これらの試料の内、試料５がこの発明の最良の実施例
に相当する。そこでこの試料５を例として作製の要領を
説明すると、先ずCu−50Alの合金粉１部を銅粉４部と混
合する。この混合粉が焼結によってアルミ青銅の基地を
形成する訳で、従って、基地中のAl含有量は設定値の10
％となる。次にこの混合粉100部に対して、Co−8.5Cr−
28Mo−2.4Siの硬質粒子粉末を17部添加し混合する。こ
れがそのまま、基地中に分散する硬質相を形成するた
め、焼結部材中に分散する硬質相の量は17/117→14.5％
となる。なお硬質粒子粉末の粒度は、第１表に載せた試
料１〜試料18の場合は粒度350メッシュ以下の微粉末を
用いている。
に相当する。そこでこの試料５を例として作製の要領を
説明すると、先ずCu−50Alの合金粉１部を銅粉４部と混
合する。この混合粉が焼結によってアルミ青銅の基地を
形成する訳で、従って、基地中のAl含有量は設定値の10
％となる。次にこの混合粉100部に対して、Co−8.5Cr−
28Mo−2.4Siの硬質粒子粉末を17部添加し混合する。こ
れがそのまま、基地中に分散する硬質相を形成するた
め、焼結部材中に分散する硬質相の量は17/117→14.5％
となる。なお硬質粒子粉末の粒度は、第１表に載せた試
料１〜試料18の場合は粒度350メッシュ以下の微粉末を
用いている。
次にこの混合粉に成形潤滑剤を0.5％添加して所定の
形状に成形および焼結を行ない、焼結密度6.7g/cm3の焼
結体を得た。成形および焼結後の再圧縮は圧力6t/cm2,
焼結は真空焼結炉中温度990℃で60分間である。
形状に成形および焼結を行ない、焼結密度6.7g/cm3の焼
結体を得た。成形および焼結後の再圧縮は圧力6t/cm2,
焼結は真空焼結炉中温度990℃で60分間である。
またこの試料を２組に分け、その一方は大気中で400
℃に120分間加熱して表面および空孔内面に酸化層を生
成させた。ちなみに第１〜第３表に載せた試験データは
一般的特性は酸化処理をしてない試料に，弁座摩耗量は
酸化処理を施した試料に関するものである。
℃に120分間加熱して表面および空孔内面に酸化層を生
成させた。ちなみに第１〜第３表に載せた試験データは
一般的特性は酸化処理をしてない試料に，弁座摩耗量は
酸化処理を施した試料に関するものである。
なお焼結雰囲気は高純度に精製した露点の高い水素ガ
スでもよいが、工業的には真空の方が扱い易い。焼結温
度は、基地のCu−10％Al合金が状態図上990℃で安定し
た組織を呈する一方、1020℃以上で溶解することから、
焼結温度は990℃を最適とし、且つこれを越えないこと
が望ましい。
スでもよいが、工業的には真空の方が扱い易い。焼結温
度は、基地のCu−10％Al合金が状態図上990℃で安定し
た組織を呈する一方、1020℃以上で溶解することから、
焼結温度は990℃を最適とし、且つこれを越えないこと
が望ましい。
その他の試料（１〜18）の作製要領も、表の記載と上
述の説明から容易に判る筈である。なお試料20は試料５
から硬質粒子を省いた、硬質相を含有しない比較用の焼
結材であり、試料21は従来用いられていた、アルミニウ
ム青銅の溶製材である。
述の説明から容易に判る筈である。なお試料20は試料５
から硬質粒子を省いた、硬質相を含有しない比較用の焼
結材であり、試料21は従来用いられていた、アルミニウ
ム青銅の溶製材である。
ここでバルブシートに必要な特性について述べると、
エンジンの稼動中は高温の燃焼ガスに触れながら、緩慢
に回転しつつ高速で往復動する弁によって連続的な衝撃
を受けるので、弁と接触するシート面の耐摩耗性が第一
に重要なことは当然である。一方、バルブシートはシリ
ンダーヘッドの取付孔に圧入し固定されているに過ぎな
いので、部材の圧環強度が低い場合は作動中に嵌め合い
が緩み、ヘッドから脱落する虞れがある。
エンジンの稼動中は高温の燃焼ガスに触れながら、緩慢
に回転しつつ高速で往復動する弁によって連続的な衝撃
を受けるので、弁と接触するシート面の耐摩耗性が第一
に重要なことは当然である。一方、バルブシートはシリ
ンダーヘッドの取付孔に圧入し固定されているに過ぎな
いので、部材の圧環強度が低い場合は作動中に嵌め合い
が緩み、ヘッドから脱落する虞れがある。
従って、耐摩耗性の良否以前の問題として相応の硬さ
や強度（圧環強度）を備えることが第二に重要な条件
で、この材料の場合、部材の圧環強度は基地中のAlの含
有量によって左右される。
や強度（圧環強度）を備えることが第二に重要な条件
で、この材料の場合、部材の圧環強度は基地中のAlの含
有量によって左右される。
試料１〜８は、この観点から基地中のAl量と圧環強度
との関係を求めるためのもので、条件を揃えるために硬
質相の量は一定にしてある。試験片は内径20mm,外径40m
m,厚さ10mmの環状で、試験装置にはアムスラー型万能試
験機を用いている。各試料の圧環強度を、第２表の試料
１〜試料８欄に示す。
との関係を求めるためのもので、条件を揃えるために硬
質相の量は一定にしてある。試験片は内径20mm,外径40m
m,厚さ10mmの環状で、試験装置にはアムスラー型万能試
験機を用いている。各試料の圧環強度を、第２表の試料
１〜試料８欄に示す。
このデータをグラフ化した第１図が示すように圧環強
度は基地中のAlの増加につれて緩やかに上昇し、10％で
最高値を示した後は微少に転じ12％以後は急激に低下し
ている。従って基地中のAl量は高い強度が安定して得ら
れる12％を上限とし、10％前後が特に好ましく、12％の
場合と同等の強度（34k0/mm2）が保たれる７％を下限と
する。
度は基地中のAlの増加につれて緩やかに上昇し、10％で
最高値を示した後は微少に転じ12％以後は急激に低下し
ている。従って基地中のAl量は高い強度が安定して得ら
れる12％を上限とし、10％前後が特に好ましく、12％の
場合と同等の強度（34k0/mm2）が保たれる７％を下限と
する。
次に試料９〜15は部材中の硬質相の含有量と第１の要
件である耐摩耗性との関係を求めるためのもので、条件
を揃えるため、各試料とも基地を最適構成に一定してあ
る。
件である耐摩耗性との関係を求めるためのもので、条件
を揃えるため、各試料とも基地を最適構成に一定してあ
る。
試験装置は実際のエンジンの主要部を利用した模擬エ
ンジン試験機であり、この試験機はLPG燃焼ガスで弁お
よび弁座（バルブシート）を所定温度に加熱しながらカ
ム軸をモーターで駆動する機構で、温度，回転数，弁の
スプリング圧力などを任意に設定でき、短期間に過酷な
試験を行なうことができる。なお弁の材質は耐熱鋼SUH3
5材である。ちなみに、この試験装置による評価の基準
については目標を数年後の要求水準におき、摩耗量を従
来材や比較材の１割（15μ）以下とした。ただし当面の
対策材としては、特性が安定している限り、２割（30
μ）以下であれば代替可能である。
ンジン試験機であり、この試験機はLPG燃焼ガスで弁お
よび弁座（バルブシート）を所定温度に加熱しながらカ
ム軸をモーターで駆動する機構で、温度，回転数，弁の
スプリング圧力などを任意に設定でき、短期間に過酷な
試験を行なうことができる。なお弁の材質は耐熱鋼SUH3
5材である。ちなみに、この試験装置による評価の基準
については目標を数年後の要求水準におき、摩耗量を従
来材や比較材の１割（15μ）以下とした。ただし当面の
対策材としては、特性が安定している限り、２割（30
μ）以下であれば代替可能である。
この試験機で試料（弁座）の温度を250℃に設定し、
毎分1500回転で30時間連続運転後に弁座の摩耗量を測定
した結果を圧環強度の測定値を併せて第２表の試料９〜
試料15欄に、そのデータをグラフ化して第２図に示す。
この図から明らかなように、弁座の摩耗量は硬質相の増
加につれて初めは急激に,10％以降はやや緩やかに減少
し,12％で15μ以下になった後は徐々に減少している。
一方、圧環強度は硬質相の増加と共にほぼ一様な勾配
で,12％以降は幾分大きな勾配で低下を続け、17％を過
ぎると34kg/mm2以下になっている。
毎分1500回転で30時間連続運転後に弁座の摩耗量を測定
した結果を圧環強度の測定値を併せて第２表の試料９〜
試料15欄に、そのデータをグラフ化して第２図に示す。
この図から明らかなように、弁座の摩耗量は硬質相の増
加につれて初めは急激に,10％以降はやや緩やかに減少
し,12％で15μ以下になった後は徐々に減少している。
一方、圧環強度は硬質相の増加と共にほぼ一様な勾配
で,12％以降は幾分大きな勾配で低下を続け、17％を過
ぎると34kg/mm2以下になっている。
この結果から、部材中に分散する硬質相の量は摩耗量
の変動が安定し且つ15μ以下になる12％を下限とし、一
方、圧環強度の面から17％を上限とする。
の変動が安定し且つ15μ以下になる12％を下限とし、一
方、圧環強度の面から17％を上限とする。
試料16〜69は、前記各例がCu−Al粉，硬質粒子粉末と
もに基準組成のものを用いているのに対して、それぞれ
の組成の上限および下限の粉末を組み合わせ、且つ、基
地中のAl量，部材中に分散する硬質相の量ともそれぞれ
の適正範囲の上限および下限に設定したものである。そ
してその特性のデータは、これらの試料がこの発明の限
界の実施例に相当することを示している。
もに基準組成のものを用いているのに対して、それぞれ
の組成の上限および下限の粉末を組み合わせ、且つ、基
地中のAl量，部材中に分散する硬質相の量ともそれぞれ
の適正範囲の上限および下限に設定したものである。そ
してその特性のデータは、これらの試料がこの発明の限
界の実施例に相当することを示している。
次に部材の諸特性と硬質相の粒度の関係を見るため、
第１表の試料９〜19の作製条件のうち、添加する硬質粒
子の粒度のみ100メッシュ以下と200メッシュ以下に変更
した各試料について焼結密度，圧環強度および弁座の摩
耗量の測定を行なった。第３表はそのデータを350メッ
シュ以下の場合と併せて示したもので、硬質相粒子が微
細化するほど焼結が進む傾向にはあるが、焼結密度と圧
環強度の向上は数値的には極めて僅かであって、グラフ
に描くと殆ど重複する。
第１表の試料９〜19の作製条件のうち、添加する硬質粒
子の粒度のみ100メッシュ以下と200メッシュ以下に変更
した各試料について焼結密度，圧環強度および弁座の摩
耗量の測定を行なった。第３表はそのデータを350メッ
シュ以下の場合と併せて示したもので、硬質相粒子が微
細化するほど焼結が進む傾向にはあるが、焼結密度と圧
環強度の向上は数値的には極めて僅かであって、グラフ
に描くと殆ど重複する。
第３図は弁座の摩耗量を100メッシュ以下のものは１
点鎖線で,200メッシュ以下のものは破線で、それに100
メッシュ以下の圧環強度を１点鎖線で示したグラフであ
り、これを第２図と重ねてみると、圧環強度は硬質相の
粒度に拘らずほぼ同一を示すことが判る。
点鎖線で,200メッシュ以下のものは破線で、それに100
メッシュ以下の圧環強度を１点鎖線で示したグラフであ
り、これを第２図と重ねてみると、圧環強度は硬質相の
粒度に拘らずほぼ同一を示すことが判る。
一方、耐摩耗性に関しては、硬質相の含有量が低い間
は粒度が粗いほど摩耗が少ないが、含有量９％付近で反
転し、それ以上では350メッシュ以下の微粉の場合より
も摩耗量がやや多くなる。ただし、硬質相の含有量12％
以上で摩耗量の減少率が小さくなり安定することは350
メッシュ以下の場合と同様であり、且つその範囲におけ
る摩耗量が30μ以下であるから、当面の対策材としては
硬質相の粒度100メッシュ以下でも充分である。
は粒度が粗いほど摩耗が少ないが、含有量９％付近で反
転し、それ以上では350メッシュ以下の微粉の場合より
も摩耗量がやや多くなる。ただし、硬質相の含有量12％
以上で摩耗量の減少率が小さくなり安定することは350
メッシュ以下の場合と同様であり、且つその範囲におけ
る摩耗量が30μ以下であるから、当面の対策材としては
硬質相の粒度100メッシュ以下でも充分である。
次に、試料５に焼結後の酸化処理を施した場合としな
い場合とについて、水冷サイクル，排気量280ccの実機
による弁座摩耗量の試験結果を従来材（アルミ青銅の溶
製材）のデータと併せて第４図に示す。
い場合とについて、水冷サイクル，排気量280ccの実機
による弁座摩耗量の試験結果を従来材（アルミ青銅の溶
製材）のデータと併せて第４図に示す。
このグラフは、この発明に係る弁座は焼結後の酸化処
理の有無に拘らず、従来材に比べて耐摩耗性が著しく優
れていることを実証している。
理の有無に拘らず、従来材に比べて耐摩耗性が著しく優
れていることを実証している。
なお初期摩耗の段階では酸化処理をしない試料の方が
酸化処理を施した試料より摩耗量が少ないが、それ以後
の摩耗増加率は後者の方が小さく、且つ前者より早く安
定状態に達するため摩耗量も最終的には後者（酸化処理
あり）の方が少ない。この理由は、試料表面の酸化層が
摩滅または剥離しても焼結部材の特徴である空孔の中に
酸化層が残り、これが部材の強化と摩耗の軽減に寄与す
るためと考えられる。従って、弁座の摩耗に関する負荷
の高い機種向けには酸化処理を施して用いることが望ま
しい。
酸化処理を施した試料より摩耗量が少ないが、それ以後
の摩耗増加率は後者の方が小さく、且つ前者より早く安
定状態に達するため摩耗量も最終的には後者（酸化処理
あり）の方が少ない。この理由は、試料表面の酸化層が
摩滅または剥離しても焼結部材の特徴である空孔の中に
酸化層が残り、これが部材の強化と摩耗の軽減に寄与す
るためと考えられる。従って、弁座の摩耗に関する負荷
の高い機種向けには酸化処理を施して用いることが望ま
しい。
以上で実施例の説明を終わり、次にこの発明で用いる
原料粉その他の説明に移る。
原料粉その他の説明に移る。
前述のように、Cu−Al基地におけるAlの含有量は10％
（７〜12％）が最適であるが、その原料をCu−７〜12％
Al合金粉単味によらずCu−48〜52％Alの合金粉を銅粉で
希釈して用いるのは、Cu−Al合金粉は単味では粉末の流
動性が悪いために成形作業の能率が劣り、また成形体の
圧粉密度が低いことによる。一例としてCu−10％Al合金
粉の場合、単味の圧粉密度は5.3〜5.4g/cm3程度である
のに対して、銅粉にCu−50％Al合金粉を配合して全体の
Al量を10％に調整した混合粉の場合は合金粉の割合が全
体の20％に過ぎないため流動性もよく、圧粉密度も5.8
〜5.9g/cm3に達する。
（７〜12％）が最適であるが、その原料をCu−７〜12％
Al合金粉単味によらずCu−48〜52％Alの合金粉を銅粉で
希釈して用いるのは、Cu−Al合金粉は単味では粉末の流
動性が悪いために成形作業の能率が劣り、また成形体の
圧粉密度が低いことによる。一例としてCu−10％Al合金
粉の場合、単味の圧粉密度は5.3〜5.4g/cm3程度である
のに対して、銅粉にCu−50％Al合金粉を配合して全体の
Al量を10％に調整した混合粉の場合は合金粉の割合が全
体の20％に過ぎないため流動性もよく、圧粉密度も5.8
〜5.9g/cm3に達する。
また、Alの含有量の多いCu−Al合金粉は噴霧法では酸
化するために所望組成のインゴットから粉砕法で作られ
るが、Alの含有量が60％以上の高いものは粉末化に際し
発火し易く、一方40％以下の低いものはインゴットが軟
質で粉砕に適さない。Al含有量50±２％は、この様な合
金粉の製造面、および混合粉の取り扱いの面に品質管理
上の許容範囲を付加して決められたものである。なお硬
質相の生成源である硬質粒子粉末が市販品であり、その
組成範囲がメーカーの製品規格に基づくことは前述の通
りである。
化するために所望組成のインゴットから粉砕法で作られ
るが、Alの含有量が60％以上の高いものは粉末化に際し
発火し易く、一方40％以下の低いものはインゴットが軟
質で粉砕に適さない。Al含有量50±２％は、この様な合
金粉の製造面、および混合粉の取り扱いの面に品質管理
上の許容範囲を付加して決められたものである。なお硬
質相の生成源である硬質粒子粉末が市販品であり、その
組成範囲がメーカーの製品規格に基づくことは前述の通
りである。
以上に詳述したように、この発明に係るバルブシート
材は従来のアルミ青銅系溶製材や焼結材に比べて耐摩耗
性が格段に優れるため、その実施により船外機関の耐久
性が大巾に改善されるだけでなく、一層の高性能化を期
待することができる。
材は従来のアルミ青銅系溶製材や焼結材に比べて耐摩耗
性が格段に優れるため、その実施により船外機関の耐久
性が大巾に改善されるだけでなく、一層の高性能化を期
待することができる。
【図面の簡単な説明】 第１図はCu−Al基地中のAl含有量と圧環強度との関係を
示すグラフ、第２図および第３図は硬質相の粒度および
その含有量と弁座の摩耗量および圧環強度との関係を示
すグラフ、第４図は実機耐久試験の結果を示すグラフで
ある。
示すグラフ、第２図および第３図は硬質相の粒度および
その含有量と弁座の摩耗量および圧環強度との関係を示
すグラフ、第４図は実機耐久試験の結果を示すグラフで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 誠 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 池ノ上 寛 千葉県柏市南増尾727―25 (72)発明者 鈴木 啓太郎 千葉県我孫子市湖北台７―14―57 (72)発明者 青木 徳眞 千葉県松戸市稔台1018 (56)参考文献 特開 昭64−42537（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−412（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭50−36607（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭50−32045（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (7)
- 【請求項１】重量比にて全体組成がAl5.8〜10.6％,Mo3.
3〜５％,Cr0.9〜1.6％,Si0.3〜0.5％,Co7〜10.7％およ
びCu残部で、且つ、Al7〜12％およびCu残部のCu−Al基
地中にCr7.5〜9.5％、Mo27〜30％,Si2.1〜2.7％およびC
o残部の硬質相が12〜17％分散した組織を呈する焼結合
金からなることを特徴とする、船外機用バルブシート
材。 - 【請求項２】焼結部材の表面および空孔内面の少なくと
も一方に酸化層を有する、請求項１に記載の船外機用バ
ルブシート材。 - 【請求項３】重量比で銅粉にAl48〜52％およびCu残部の
合金粉を13.4〜25％配合してAl量を７〜12％に調整し、
次いでこの混合粉に対してCr7.5〜9.5％,Mo27〜30％,Si
2.1〜2.7％およびCo残部なる組成の硬質粒子粉末を所要
量配合して製品所要の形状に成形後、焼結炉中990℃以
下の温度で焼結することを特徴とする請求項１に記載の
船外機用バルブシート材の製造方法。 - 【請求項４】重量比で銅粉にAl48〜52％およびCu残部の
合金粉を13.4〜25％配合してAl量を７〜12％に調整し、
次いでこの配合粉に対してCr7.5〜9.5％,Mo27〜30％,Si
2.1〜2.7％およびCo残部なる組成の硬質粒子粉末を所要
量配合して製品所要の形状に成形後、焼結炉中990℃以
下の温度で焼結し、更にこの焼結体に酸化処理を施すこ
とを特徴とする請求項２に記載の船外機用バルブシート
材の製造方法。 - 【請求項５】硬質粒子粉末として粒度350メッシュ以下
の微粉を用いる、請求項３または４に記載の製造方法 - 【請求項６】焼結炉に真空炉を用いる、請求項３または
４に記載の製造方法。 - 【請求項７】酸化処理を大気中での加熱による、請求項
４に記載の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2182767A JPH083133B2 (ja) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | 船外機用バルブシート材およびその製造方法 |
| US07/727,601 US5207821A (en) | 1990-07-12 | 1991-07-09 | Multi-phase sintered alloy composition and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2182767A JPH083133B2 (ja) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | 船外機用バルブシート材およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0472027A JPH0472027A (ja) | 1992-03-06 |
| JPH083133B2 true JPH083133B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=16124068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2182767A Expired - Fee Related JPH083133B2 (ja) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | 船外機用バルブシート材およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH083133B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5443615A (en) * | 1991-02-08 | 1995-08-22 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Molded ceramic articles |
| US5470373A (en) * | 1993-11-15 | 1995-11-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Oxidation resistant copper |
| JP3327663B2 (ja) * | 1994-02-23 | 2002-09-24 | 日立粉末冶金株式会社 | 高温耐摩耗性焼結合金 |
| DE19606270A1 (de) * | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Bleistahl Prod Gmbh & Co Kg | Werkstoff zur pulvermetallurgischen Herstellung von Formteilen, insbesondere von Ventilsitzringen mit hoher Wärmeleitfähigkeit und hoher Verschleiß- und Korrosionsfestigkeit |
| SE526448C2 (sv) * | 2003-08-28 | 2005-09-20 | Sandvik Intellectual Property | Kopparbaslegering och dess användning i koksande miljöer |
| JP4314226B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2009-08-12 | 本田技研工業株式会社 | 粒子分散銅合金及びその製造方法 |
| US7892481B2 (en) | 2005-10-12 | 2011-02-22 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Manufacturing method for wear resistant sintered member, sintered valve seat, and manufacturing method therefor |
| CN102990060B (zh) * | 2012-12-19 | 2014-11-05 | 江苏新亚特钢锻造有限公司 | 硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨镍基合金粉末的制备方法 |
| KR102570879B1 (ko) * | 2013-03-14 | 2023-08-25 | 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지 | 소결된 나노결정 합금 |
| JP6026015B2 (ja) * | 2014-06-27 | 2016-11-16 | 株式会社リケン | 焼結バルブシート及びその製造方法 |
| US11644288B2 (en) | 2015-09-17 | 2023-05-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Nanocrystalline alloy penetrators |
| US10584618B2 (en) | 2017-03-28 | 2020-03-10 | Kabushiki Kaisha Riken | Sintered valve seat |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE28552E (en) * | 1965-04-30 | 1975-09-16 | Cobalt-base alloys | |
| NL7714494A (nl) * | 1977-12-28 | 1979-07-02 | Leuven Res & Dev Vzw | Werkwijze voor het maken van vaste lichamen uit koper-zinkaluminiumlegeringen. |
| JPS5619832A (en) * | 1979-07-27 | 1981-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | Vacuum breaker contact |
| DE3065931D1 (en) * | 1980-03-03 | 1984-01-26 | Bbc Brown Boveri & Cie | Process for making a memory alloy |
| CH660882A5 (de) * | 1982-02-05 | 1987-05-29 | Bbc Brown Boveri & Cie | Werkstoff mit zweiweg-gedaechtniseffekt und verfahren zu dessen herstellung. |
| JPH0765133B2 (ja) * | 1988-10-17 | 1995-07-12 | 日立粉末冶金株式会社 | 耐摩耗性銅系焼結含油軸受材料 |
| JP2648519B2 (ja) * | 1989-10-03 | 1997-09-03 | 日立粉末冶金株式会社 | シンクロナイザーハブの製造方法 |
-
1990
- 1990-07-12 JP JP2182767A patent/JPH083133B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-07-09 US US07/727,601 patent/US5207821A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5207821A (en) | 1993-05-04 |
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