JPS59153872A - 内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高靭性Fe−Cr−Ni系合金 - Google Patents

内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高靭性Fe−Cr−Ni系合金

Info

Publication number
JPS59153872A
JPS59153872A JP2817183A JP2817183A JPS59153872A JP S59153872 A JPS59153872 A JP S59153872A JP 2817183 A JP2817183 A JP 2817183A JP 2817183 A JP2817183 A JP 2817183A JP S59153872 A JPS59153872 A JP S59153872A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
content
valve
less
toughness
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.)
Granted
Application number
JP2817183A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6147219B2 (ja
Inventor
Tatsumori Yabuki
矢吹 立衛
Junya Oe
大江 潤也
Sadao Saito
斎藤 定雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
Priority to JP2817183A priority Critical patent/JPS59153872A/ja
Publication of JPS59153872A publication Critical patent/JPS59153872A/ja
Publication of JPS6147219B2 publication Critical patent/JPS6147219B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

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】 この発明は、すぐれた高温硬さ、耐熱衝撃性。
および而」酸化鉛腐食性を有し、特にこれらの特性が要
求される内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシー
トの製造に、鋳物用あるいは肉盛溶接用として使用する
のに適した高靭性Fe −Or −Ni系合金に関する
ものである。
従来、内燃機関のエンジンバルブや同バルブシートの製
造に際しては、肉盛溶接用として、アメリカ溶接協会規
格5.13 RCoCr−A (C: 0.9〜1.4
 %、Sj、: 2.0%以下、Mn:1.0%以下、
W:3.0〜6.0%、 Or: 26〜32%、 N
i: 3.0%以下、Fe:30係以下、Mo:1.0
%以下、 Coおよび不可避不純物:残り)や、同5.
13 ROoOr−B (c : 1.2〜1.7%、
 Si: 2.0%以下、Mn:1.0%以下、 V/
 : 7.0〜9.5 %、 Cr: 26〜32%、
 Ni、30係以下、Fe:3.0%以下、Mo:1.
0’1以下。
Coおよび不可避不純物:残り1以上型@%)などのC
O基合金c以下従来CO基合金という)が多く使用され
てきた。
一方、近年、内燃機関の高性能化がはかられるようにな
るにしたがって、内燃機関のエンジンノ(ルブや同バル
ブシートにも、よシすぐれた特性全具備することが要求
されるようになっており、特に高靭性が要求される場合
、いずれも肉盛溶接状態テ、温度ニア00℃におけるビ
ッカース硬さが310以」二の高温硬さ、並びに温度二
600℃に15分間保持した後、水冷の操作を繰返し行
なった場合に肉盛溶接部に割れが発生する捷での前記操
作回数あ10回口重−の耐熱衝撃性、さらに温度=92
0℃に加熱した溶融酸化船中に1時間浸漬した後の重量
減が0.09 j / i / hr以下の耐酸化鉛腐
食性を具備することが要求されるようになっている。な
お、これらの特性を具備することば、鋳造によシ製造さ
れた内燃機関のエンジンバルブ鋳物や同バルブシート鋳
物に対しても同様に要求されることは勿論のことである
しかしながら、上記の従来CO基合金は、高温硬さの点
で、上記要求条件全満足するものの、耐熱衝撃性および
耐酸化鉛腐食性については、これを満足する性質をもた
ず、したがって特に高靭性が要求される高性能エンジン
のエンジンバルブや同バルブシートの製造に、前記従来
CO基合金全肉盛溶接用として、さらに鋳物用として用
いた場合に十分満足する使用寿命を示さないのが現状で
ある。
そこで、本発明者等は、上°述のような観点から、内燃
機関、特に高靭性が必要とされる高性能エンジンのエン
ジンバルブや同バルブシートに要求される高温硬さ、耐
熱豪撃性、および耐酸化鉛腐食性を具備し、かつ肉盛溶
接用および鋳物用として使用することのできる制料金開
発すべく研究を行なった結果、O:0.65〜2.5係
、Si:0.1〜3%、Mn: 0.1〜2%、 Cr
: 25〜37%、 Ni: 7〜25気未’1に3.
 W : 0.1〜15%、Mo: 0.1〜IO係、
Ti:0.01〜45係、 All : 0.01〜4
5係を含有し、さらに必要に応じてCo:1〜10%’
Nb:0.01〜1,5%、およびB:0.01〜1.
5係のうちの1種捷たは2種以上を含有し、残りがFe
と不可避不純物からなる組成C以上重量係)を有するF
e −Or −Ni系合金は、温度ニア00℃における
ビッカース硬さ:320以上のきわめて高い高温硬さを
有し、また温度:600℃に15分間加熱後水冷の操作
を1ザイクルとする熱衝撃試験で、割れ発生に至るまで
のサイクル数が18回以上のすぐれた耐熱衝撃性全示し
、さらに温度:920℃に加熱した溶融酸化鉛中VC1
時間浸漬の酸化鉛腐食試験では重量減が0.051 f
i’ /7/ hr以下のすぐれた耐酸化鉛腐食性を示
し、しかも肉盛溶接用および鋳物用として使用すること
ができ、したがってこのFe−Ni−Cr系合金全高性
能エンジンのエンジンバルブおよび同バルブンートの製
造に用いた場合にきわめて長期に亘ってすぐれた性能を
発揮するという知見を得たのである。
この発明は、」二記知見にもとづいてなされたものであ
って、以下に成分組成全上記の通りに限定した理由を説
明する。
(a)  C C成分には、Cr、 W 、 Mo、 Ti、およびN
l)などと結合して炭化物を形成し、常温および高温硬
さ全向上させる作用があるが、その含有量がo、65%
未満では所望の高硬度を確保することができず、一方2
.5 % ’i越えて含有させると耐熱衝撃性が劣化す
るようになることから、その含有@k 0.65〜25
係と定めた。
(b)  S= 所望の脱酸効果、鋳造性、肉盛溶接性、および湯流れ性
を確保するため[は最低0.1%の含有が必要であり、
一方30係を越えて含有させてもより一層の改善効果は
期待できないことから、その含有量を0.1〜3.0係
と定めた。
なお、S1成分には、上記のように脱酸作用があるので
、これを脱酸剤として使用した場合などには、不可避不
純物として0.1係未満の範囲で含有する場合があるが
、この場合には、不可避不純物含有量を含め、全体含有
量が01係以」−になるようにすればよい。
(C)Mn Mn成分には、脱酸脱硫作用のほか、肉盛溶接性を改善
する作用があるが゛、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2.0係を越えて
含有させても前記作用によシ一層の白玉効果は現われな
いことから、その含有量を0.1〜20%と定めた。
−また、Mn成分には、上記のように脱酸脱硫作用があ
るので、これを脱酸脱硫剤として使用した場合などにU
、Si成分と同様に不可避不純物として0.1%未満の
範囲で含有する場合があるが、この場合も不可避不純物
含有量を含め、全体含有量が01係以上になるように成
分調整すればよい。
(d)Cr Or酸成分は、その一部が素地に固溶し、残りの部分が
炭化物を形成して、特に高温硬さを向上させ、もって高
温耐摩耗性を向上させるほか、耐酸化鉛腐食性全向上さ
せる作用があるが、その含有量が25eI)未満では前
記作用に所望の効果が得られず、一方37係を越えて含
有させると耐熱衝撃性に低下傾向が現われるようになる
ことから、その含有量を25〜37係と定めた。
(e)  Ni N1成分には、オーステナイト地を安定にして4熱衝撃
性および靭性を向上させるほか、 Orとの共存におい
て耐酸化鉛腐食性を向上させる作用があるが、その含有
量が7係未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方25%以上含有させると、靭性に低下傾向が現われる
ようになシ、高靭性を確保することが困難になることか
ら、その含有量を7〜25%未満と定めた。
(f)W W成分には、炭化物を微細化すると共に、自身も炭化物
を形成し、かつ素地に固溶して、こfLを強化し、もっ
て合金の高温硬さおよび高温強度を向」ニさせる作用が
あるが、その含有量が0.1係未111〜では前記作用
に所望の効果が得られず、一方154i越えて含有させ
ると肉盛溶接性や切削性が劣化するようになることから
、その含有量を0.1〜15%と定めた。
<g>  M。
MO酸成分H,wとの共存において、素地に固溶して、
これを強化し、かつ炭化物を形成して合金の高温硬さく
高温耐摩耗性〕および高温強度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10%を越えて含有させると、W成
分の場合と同様に耐熱衝撃性および靭性が劣化するよう
になることから、その含有量’ft: ’0.1〜10
係と定めた。
(h)Ti T1成分には、素地の結晶粒の成長を抑制するばかりで
なく、むしろ結晶粒を微細化し、かつMO型の炭化物お
よび窒化物を形成して、高温硬さおよび而」熱衝撃性、
さらに高温強度および靭性を向上させる作用があるが、
その含有量が0.014未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方45係を越えて含有させると、炭化物
の量が多くなりすぎて耐熱衝撃性および靭性が劣化する
ようになると共に、面°1酸化鉛腐食性にも劣化傾向が
現われるようになることから、その含有量i0.01〜
4.5%と定めた。
(1)M M成分には、Orと共に耐酸化鉛腐食性を向上させ、か
つ耐熱衝撃性、高温強度全改善する作用があるが、その
含有量が0,01%未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方4.5%を越えて含有させると、溶湯の流
動性および鋳造性が低下するようになるばかりでなく、
溶接性および靭性も低下して実用的でなくなることから
、その含有量を0,01〜4.5%と定めた。
(j)  C。
co酸成分は、素地に固溶して耐熱衝撃性および靭性を
一段と向上させ、かつ高温硬さく高温部1摩耗性)を改
善する作用があるので、これらの特性がさらに要求され
る場合に必要に応じて含有されるが、その含有量が1q
b未満では前記作用に所望の効果を得ることができず、
一方1.0係を越えて含有させてもより一層の向上効果
は得られず、経済性を考慮して、その含有量を1〜10
係と定めた。
(k)Nbお主びB これらの成分には、高温硬さく高温耐摩耗性)および高
温強度を一層向」ニさせる作用があるので、これらの特
性が要求とされる場合に必要に応じて含有されるが、そ
の含有量がそれぞれ0.01%未満では前記作用に所望
の向上効果が得られず、一方そi%それ1.5 %’を
越えて含有させると、耐熱衝撃性が劣化するようになシ
、さらに靭性および溶接性も低下するようになることか
ら、その含有量を、それぞれNb:0.01〜1.5%
、B:0.01〜1.5%と定めた。
つぎに、この発明のFe−Cr−Ni系合金を実施例に
よシ比較例と対比しながら具体的に説明する。
実施例 通常の溶解法により、それぞれ第1表に示される成分組
成をもった本発明合金1〜28.比較合金1〜10、お
よび上記の従来CO基合金に相当する成分組成をもった
従来合金1.2′ff:溶製し、引続いて通常の条件に
て連続鋳造することにより直径:4.8wnφの溶接ロ
ッドを成形した。なお、比較合金1−10は、いずれも
構成成分のうちのいずれかの成分含有量(第1表に※印
を付したもの)がこの発明の範囲から外れた組成をもつ
ものである。
ついで、この結果得られた本発明合金1〜28゜比較合
金1〜10.および従来合金1,2の溶接ロッドを用い
、T工G自動溶接機にて、直径:120mmφ×厚さ:
20陥の寸法をもったステンレス鋼(5US316)製
台金の表面に、外径:100間X幅:20咽×厚さ:5
働の円環状ビードを2層肉盛溶接した。
引続いて、上記台金上に形成された円環状ビードについ
て常温におけるロックウェル硬さくCスケール〕および
温度ニア00℃におけるビッカース硬さを測定すると共
に、前記円環状ビード全形成した合金に対して、温度:
600℃に加熱して15分間保持後水冷の操作を1ツー
イクルとして繰シ返し行ない、前記円環状ビードに割れ
が発生する丑での前記ザイクル回数を測定する耐熱衝撃
性試験を行なった。さらに同様に直径:15胴φ×長さ
:100mmの寸法をもったステンレス鋼片(SUS3
16)の一方端面に厚さ:5朔の2層肉盛溶接を行ない
、この鋼片の肉盛部より直径:”12rrrmφ×厚さ
:12#の寸法をもった試験片を削シ出し、この試験片
を用い、温度:920℃に加熱した溶融酸化鉛:40グ
中に1時間浸漬の耐酸化鉛腐食性試験を行ない、試験後
の肉盛部の重量減全測定した。これらの測定結果を第1
表に合せて示した。
第1表に示される結果から、本発明合金1〜28は、い
ずれも従来合金1.2に比して一段とすぐれた高温硬さ
、面1熱衝撃性、および耐酸化鉛腐食性を有することが
明らかである。これに対して、比較N〕基合金1〜10
に見られるように、構成成分のうちのいずれかの成分含
有量がこの発明の範囲から外れると、本発明合金に比し
て前記特性のうち少なくともいずれかの特性が劣ったも
のになることが明らかである。
なお、上記実施例では、この発明のFe −Cr −N
i系合金全肉盛溶接用として用いた場合について述べた
が、これを鋳物用として使用しても肉盛溶接の場合と同
様にすぐれた特性を示すことは勿論である。
上述のように、この発明のFe−Cr−Ni系合金は、
特に高靭性が必要とされる高性能エンジンのエンジンバ
ルブおよび同バルブシートに要求されろ上記の厳格な条
件を十分余裕をもって満足するすぐれた高温硬さ、耐熱
衝撃性、および耐酸化鉛腐食性を有するので、これらの
部拐の製造に肉盛溶接用および鋳物用として用いた場合
、この結果の部判は著しく長期に亘ってすぐれた性能全
発揮するようになるのである。
出願人  三菱金属株式会社 代理人  富 1)和 夫 外1名

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)c:0.65〜2.5係。 Si : 0.1〜3%、 Mn : 0.1〜2%、 Or:25〜37%、 Niミニアル25係満。 W:01〜15%、 Mo : 0.1〜10係。 Ti:0.01 〜4.5  % 、 M:0.01〜4.5係、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成(以
    」二重量%)を有することを特徴とする内燃機関のエン
    ジンバルブおよび同バルブシート用高靭性Fe −Cr
     −Ni系合金。
  2. (2)  C: 0.65〜2.5%、Si:  0.
    1 〜3 %、 Mn  :  0.1〜2 係、 Cr: 25〜37 %% N11ニア〜25係満、 W:0.1〜15 係。 Mo:0.1〜10  %。 Ti:0.01〜45 係、 M:o、oi  〜 4.5  % 、を含有し、さら
    に、 CQ:l〜10係、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成(以
    上重量幅)含有することを特徴とする内燃機関のエンジ
    ンバルブおよび同バルブシート用高靭性Fe −Or 
    −Ni系合金。
  3. (3)  C: 0.65〜2.5係。 Si:0.1〜3%。 Mn:O,1〜2%1 Cr:25〜37%、 Niミニアル2係未満、 W : 01〜15 係 、 Mo  :  0.1〜10 %。 Ti:0.01 〜4. 5  %  。 M :0.01〜45 %、 全含有し、さらに、 Nb:0.01〜1.5係、 B:0.01〜15%。 のうちの1種または2種を含有し、残シがFeと不可避
    不純物からなる組成(以上重量%)を有することを特徴
    とする内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシート
    用高靭性Fe’ −Or −Ni系合金。
  4. (4)  C: 0.65〜2.5係、Si:0.1 
    〜3 L Ivtn  :  0.1 〜2 %。 Cr:25〜37% 、 N1ニア〜25%未満、 W : 01〜15 % 。 Mつ : 01〜10 係 、 Ti:0.01 〜45 係 、 全含有し、さらに、 CO:1〜10係と、 Nb:0.01〜1.5係、 B : 0.01〜1.5 ai)、 のうちの1種または2種とを含有し、残シがFeと不可
    避不純物からなる組成(以」二重量係〕含有することを
    特徴とする内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブ7
    −ト用高靭性Fe −0r−N]系合金。
JP2817183A 1983-02-22 1983-02-22 内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高靭性Fe−Cr−Ni系合金 Granted JPS59153872A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2817183A JPS59153872A (ja) 1983-02-22 1983-02-22 内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高靭性Fe−Cr−Ni系合金

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2817183A JPS59153872A (ja) 1983-02-22 1983-02-22 内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高靭性Fe−Cr−Ni系合金

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59153872A true JPS59153872A (ja) 1984-09-01
JPS6147219B2 JPS6147219B2 (ja) 1986-10-17

Family

ID=12241284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2817183A Granted JPS59153872A (ja) 1983-02-22 1983-02-22 内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高靭性Fe−Cr−Ni系合金

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59153872A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4948559A (en) * 1988-07-30 1990-08-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Alloy for building up valve
KR20040023960A (ko) * 2002-09-12 2004-03-20 현대자동차주식회사 엔진 밸브 시트용 철계 금속분말 조성물과 이를 이용한밸브 시트의 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4948559A (en) * 1988-07-30 1990-08-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Alloy for building up valve
US5019338A (en) * 1988-07-30 1991-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Alloy for building JP valve
KR20040023960A (ko) * 2002-09-12 2004-03-20 현대자동차주식회사 엔진 밸브 시트용 철계 금속분말 조성물과 이를 이용한밸브 시트의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6147219B2 (ja) 1986-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890002282B1 (ko) 엔진밸브 및 그 밸브시이트용 Co기 합금
JPS5845345A (ja) 耐熱疲労性の優れたガスタ−ビン用ノズル
JPH0249380B2 (ja)
JPS599146A (ja) エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ni基合金
JPS59153872A (ja) 内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高靭性Fe−Cr−Ni系合金
JPS596348A (ja) エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ni基合金
JPS6112843A (ja) エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Co基合金
JPS5945752B2 (ja) 強析出硬化型オ−ステナイト系耐熱鋼
JPS5940212B2 (ja) 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−ト用Co基合金
JPS62164844A (ja) エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Co基合金
JPS626621B2 (ja)
JPS626631B2 (ja)
JPS6028900B2 (ja) デイ−ゼルエンジンのバルブおよびバルブシ−ト用Ni基合金
JPS58120767A (ja) 内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシ−トヨ用Fe−Ni−Cr系合金
JPS6032701B2 (ja) 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシート用Ni基合金
JPS5970744A (ja) エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高硬度Ni基合金
JPS5970745A (ja) エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高硬度Ni基合金
JPS58128291A (ja) 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−ト用Ni基合金肉盛溶接棒
JPS5937733B2 (ja) 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−トの肉盛溶接用Co基合金
JPS613859A (ja) ガスタ−ビン用高強度Co基耐熱合金
JPH05230566A (ja) 耐熱銅合金
JPS5938362A (ja) エンジンバルブおよびバルブシ−ト用合金
JPS62214149A (ja) 排気バルブ用耐熱合金
JPS58120757A (ja) 内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ni基合金
JPH04191344A (ja) 弁用耐熱合金