JPS60224762A - バルブシ−ト用鉄系焼結合金 - Google Patents
バルブシ−ト用鉄系焼結合金Info
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- JPS60224762A JPS60224762A JP7899884A JP7899884A JPS60224762A JP S60224762 A JPS60224762 A JP S60224762A JP 7899884 A JP7899884 A JP 7899884A JP 7899884 A JP7899884 A JP 7899884A JP S60224762 A JPS60224762 A JP S60224762A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、バルブシート用鉄系焼結合金に関し、詳しく
は、Fe−C系基地組織中に特定組成の微細な硬質粒子
を均一に分散させることによって、バルブシートとして
自身の耐摩耗性に優れ、しかも、摺動する相手材である
エンジンバルブに対する損傷性の少ないバルブシート用
鉄系焼結合金にかかる。
は、Fe−C系基地組織中に特定組成の微細な硬質粒子
を均一に分散させることによって、バルブシートとして
自身の耐摩耗性に優れ、しかも、摺動する相手材である
エンジンバルブに対する損傷性の少ないバルブシート用
鉄系焼結合金にかかる。
最近、自動車用エンジンにおいて、高出力・高回転化、
排出ガス浄化対策、或いは、燃費向上対策等に対する改
善要求が一段と高まっている。
排出ガス浄化対策、或いは、燃費向上対策等に対する改
善要求が一段と高まっている。
このため、自動車用エンジンにおけるエンジンバルブ、
バルブシートに対しては、従来にもまして厳しい使用環
境条件に耐えることが不可避となってきている。
バルブシートに対しては、従来にもまして厳しい使用環
境条件に耐えることが不可避となってきている。
即ち、エンジンバルブ、バルブシート等においては、そ
れ自身の耐摩耗性の改善とともに、摺動する相手材に対
する損傷性を少なくし、しかも、低コストとすることが
強く望まれている。
れ自身の耐摩耗性の改善とともに、摺動する相手材に対
する損傷性を少なくし、しかも、低コストとすることが
強く望まれている。
しかし、従来のバルブシート用焼結合金としては、鉄系
合金にフェロモリブデン等の金属間化合物や複合炭化物
を添加したものが、優れたバルブシート用焼結合金とし
て採用されているものの、このような焼結合金では上述
のような最近の厳しい要求特性にλjし、十分な耐久性
を確保することができないという問題点がある。
合金にフェロモリブデン等の金属間化合物や複合炭化物
を添加したものが、優れたバルブシート用焼結合金とし
て採用されているものの、このような焼結合金では上述
のような最近の厳しい要求特性にλjし、十分な耐久性
を確保することができないという問題点がある。
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するた
めになされたもので、Fe−C系基地組織中に特定組成
の微細な硬質粒子を均一に分散させることによっζ、バ
ルブシートとして自身の耐摩耗性に優れ、しかも、摺動
する相手材に対する損傷性を少なくすることができ、し
かも、低コストにて製造することのできるバルブソート
用鉄系焼結合金を提供することを目的としている。
めになされたもので、Fe−C系基地組織中に特定組成
の微細な硬質粒子を均一に分散させることによっζ、バ
ルブシートとして自身の耐摩耗性に優れ、しかも、摺動
する相手材に対する損傷性を少なくすることができ、し
かも、低コストにて製造することのできるバルブソート
用鉄系焼結合金を提供することを目的としている。
このような目的は、本発明によれば、重量比率で、C,
0,5〜2.0%、 Cr ; 0.25−4.0%。
0,5〜2.0%、 Cr ; 0.25−4.0%。
Mo ; 0.1〜0.6%、V ; 0.05〜0.
2%、残部実質的にFeからなるバルブシート用鉄系焼
結合金であって、 パーライト組織を主体とするFe−C基地組織中に、重
量比率で、C;1.0〜2.0%、Cr;5.0〜20
.0%、 Mo ; 0.2〜3.0%、V;0.1〜
1.0%、残部実質的にFeからなり、その内部に10
μ以下の微細に析出したCr、Mo、V等の炭化物を有
し、平均粒径;40〜150μ、硬さ;Hv300〜7
00の硬質粒子を、重量比率にて5〜20%の範囲で均
一に分散させるとともに、この硬質粒子が基地組織中に
拡散して基地組織と強固に結合された組織状態としたこ
とを特徴とするバルブシート用鉄系焼結合金によって達
成される。
2%、残部実質的にFeからなるバルブシート用鉄系焼
結合金であって、 パーライト組織を主体とするFe−C基地組織中に、重
量比率で、C;1.0〜2.0%、Cr;5.0〜20
.0%、 Mo ; 0.2〜3.0%、V;0.1〜
1.0%、残部実質的にFeからなり、その内部に10
μ以下の微細に析出したCr、Mo、V等の炭化物を有
し、平均粒径;40〜150μ、硬さ;Hv300〜7
00の硬質粒子を、重量比率にて5〜20%の範囲で均
一に分散させるとともに、この硬質粒子が基地組織中に
拡散して基地組織と強固に結合された組織状態としたこ
とを特徴とするバルブシート用鉄系焼結合金によって達
成される。
以下、本発明の作用について説明する。
なお、以下の説明において、合金元素の含有量は全て重
量比率(%)にて説明する。
量比率(%)にて説明する。
まず、本発明のバルブシート用鉄系焼結合金に使用する
硬質粒子を構成する各成分の範囲限定理由について説明
する。
硬質粒子を構成する各成分の範囲限定理由について説明
する。
本発明において、CはFe、Cr、Mo、Vと反応して
炭化物を形成して耐摩耗性を改善することから有効であ
るが、1.0%未満では炭化物量が少ないことから上述
の耐摩耗性改善効果が十分でなく、一方、2.0%を越
えると炭化物量が過多となるとともに、焼結時における
硬質粒子からその周辺基地組織中へのCの拡散を促進し
て、硬質粒子が消滅する可能性があることから1.0〜
2.0%とした。
炭化物を形成して耐摩耗性を改善することから有効であ
るが、1.0%未満では炭化物量が少ないことから上述
の耐摩耗性改善効果が十分でなく、一方、2.0%を越
えると炭化物量が過多となるとともに、焼結時における
硬質粒子からその周辺基地組織中へのCの拡散を促進し
て、硬質粒子が消滅する可能性があることから1.0〜
2.0%とした。
また、Cr、Mo、Vは、Cと反応し炭化物を形成する
ことから耐摩耗性改善に有効であるが、Crは5.0%
未満、Moは0.2%未満、■は0.1%未満では、炭
化物量が少ないため上述の耐摩耗性改善効果が十分でな
く、一方、Crは20.0%。
ことから耐摩耗性改善に有効であるが、Crは5.0%
未満、Moは0.2%未満、■は0.1%未満では、炭
化物量が少ないため上述の耐摩耗性改善効果が十分でな
く、一方、Crは20.0%。
MOは3.0%、■は1.0%を越えると炭化物量が過
多となり、とりわけ、■は硬質のVC炭化物が多く形成
されて摺動する相手材(エンジンバルブ)に対する損傷
性を増大することがら、Cr ; 5゜0〜20.0%
、Mo;0.2〜3.0%、V;0.1〜1.0%とし
た。
多となり、とりわけ、■は硬質のVC炭化物が多く形成
されて摺動する相手材(エンジンバルブ)に対する損傷
性を増大することがら、Cr ; 5゜0〜20.0%
、Mo;0.2〜3.0%、V;0.1〜1.0%とし
た。
次に、本発明において硬質粒子をパーライト組織からな
る基地組織中への分散量を重量比率で5〜20%とした
理由について説明する。
る基地組織中への分散量を重量比率で5〜20%とした
理由について説明する。
即ち、 硬質粒子の分散量が5%未満では、硬質粒子量
が少なく耐摩耗性改善効果が十分でなく、一方、硬質粒
子量が20%を越えると摺動する相手材(エンジンバル
ブ)に対する損傷性を増大することから5〜20%とし
た。
が少なく耐摩耗性改善効果が十分でなく、一方、硬質粒
子量が20%を越えると摺動する相手材(エンジンバル
ブ)に対する損傷性を増大することから5〜20%とし
た。
また、硬質粒子の硬さをHv300〜700としたのは
、HV 300未満では硬質粒子としての耐摩耗性改善
効果が十分でなく、一方、Hv700を越えると硬質粒
子が硬すぎて、摺動する相手材(エンジンバルブ)に対
する損傷性を増大するからである。
、HV 300未満では硬質粒子としての耐摩耗性改善
効果が十分でなく、一方、Hv700を越えると硬質粒
子が硬すぎて、摺動する相手材(エンジンバルブ)に対
する損傷性を増大するからである。
次に、本発明材において焼結合金基地組織を形成するた
めに使用する原料粉末の成分の範囲限定理由について説
明する。
めに使用する原料粉末の成分の範囲限定理由について説
明する。
CはFeと反応してパーライト組織を形成して基地組織
を強化するとともに、基地組織中に固溶して焼結反応を
促進させるので有効であるが、0゜5%未満では上述の
効果が十分でなく、一方、1゜6%を越え゛C添加する
とセメンタイトが多量に析出して焼結体を脆化すること
から0.5〜1.6%とした。
を強化するとともに、基地組織中に固溶して焼結反応を
促進させるので有効であるが、0゜5%未満では上述の
効果が十分でなく、一方、1゜6%を越え゛C添加する
とセメンタイトが多量に析出して焼結体を脆化すること
から0.5〜1.6%とした。
次に、微細な炭化物の粒径を10μ以下としているのは
、炭化物粒径がlOμを越えると摺動する相手材(エン
ジンバルブ)に対する損傷性を増大するからである。
、炭化物粒径がlOμを越えると摺動する相手材(エン
ジンバルブ)に対する損傷性を増大するからである。
(実施例〕
以下、添付表に基づいて、本発明の1実施例を説明する
。
。
本発明材製造に使用した硬質粒子の組成、及び、その中
に含有される微細な炭化物粒径を第1表に示す。
に含有される微細な炭化物粒径を第1表に示す。
パーライト組織の基地組織中に分散させる硬質粒子用合
金粉末を第1表の組成に開整して溶融した後、水噴霧法
により一100メツシュの合金粉末を製造した。
金粉末を第1表の組成に開整して溶融した後、水噴霧法
により一100メツシュの合金粉末を製造した。
ついで、第2表に示す各成分の基地組織用鉄粉にこの硬
質粒子用合金粉末を第2表に示す配合割合で添加し、さ
らに、黒鉛粉末、ステアリン酸亜鉛を添加して圧粉成形
用混合合金粉末とした。
質粒子用合金粉末を第2表に示す配合割合で添加し、さ
らに、黒鉛粉末、ステアリン酸亜鉛を添加して圧粉成形
用混合合金粉末とした。
たとえば、本発明材■においては、第1表に示す組成か
らなり炭化物粒径4μの硬質粒子原料粉末を、第2表に
示すように重量比率で12%、黒鉛粉末を1.5%、残
部Fe粉末となるように配合し、さらに、ステアリン酸
亜鉛を0.8%添加して圧粉成形用混合合金粉末とした
。
らなり炭化物粒径4μの硬質粒子原料粉末を、第2表に
示すように重量比率で12%、黒鉛粉末を1.5%、残
部Fe粉末となるように配合し、さらに、ステアリン酸
亜鉛を0.8%添加して圧粉成形用混合合金粉末とした
。
同様に、本発明材■、■、■においても、第1表に示す
組成からなり第1表に示す炭化物粒径の硬質粒子を、第
2表に示すような配合割合で添加し、さらに、本発明材
■と同様に黒鉛粉末、ステアリン酸亜鉛を添加して圧粉
成形用混合合金粉末とした。
組成からなり第1表に示す炭化物粒径の硬質粒子を、第
2表に示すような配合割合で添加し、さらに、本発明材
■と同様に黒鉛粉末、ステアリン酸亜鉛を添加して圧粉
成形用混合合金粉末とした。
次に、比較材■においては、硬質粒子の組成を高Cr(
30%)、高Mo (7%)、高C(2,5%)とした
ものである。
30%)、高Mo (7%)、高C(2,5%)とした
ものである。
また、比較材■は、硬質粒子の組成を低Cr(5%未満
)、低C(1%未満)としたものである。
)、低C(1%未満)としたものである。
また、比較材■は、硬質粒子の組成を高V(1%)とし
炭化物粒径も10μを越える粗粒として、硬質のVC炭
化物を多量に析出させたものである。
炭化物粒径も10μを越える粗粒として、硬質のVC炭
化物を多量に析出させたものである。
このようにして生成された圧粉成形用混合粉末を6 t
on / cm ’で圧粉成形して、φ40fiX8a
mの圧粉成形体とした後、アンモニヤ分解ガス中にて1
100℃×1時間の焼結処理を実施した。
on / cm ’で圧粉成形して、φ40fiX8a
mの圧粉成形体とした後、アンモニヤ分解ガス中にて1
100℃×1時間の焼結処理を実施した。
」=述により焼結処理された焼結体を機械加工によりバ
ルブシート形状に仕上げた。
ルブシート形状に仕上げた。
そして、このバルブシートを4気筒、1600ccエン
ジンのアルミニウム合金製シリンダヘッドにエキヅース
トハルブシートとして圧入し、エンジン台上耐久試験を
実施した。
ジンのアルミニウム合金製シリンダヘッドにエキヅース
トハルブシートとして圧入し、エンジン台上耐久試験を
実施した。
なお、エンジン台上耐久試験条件としては、燃料として
無鉛ガソリンを用い、6600 rpm 、全負荷で連
続200時間運転とした。
無鉛ガソリンを用い、6600 rpm 、全負荷で連
続200時間運転とした。
このエンジン台上耐久試験結果は、試験終了後における
バルブシートの当り面幅増加量とエンジンバルブ摩耗量
を測定することによって評価した。
バルブシートの当り面幅増加量とエンジンバルブ摩耗量
を測定することによって評価した。
そのエンジン台上耐久試験結果を第2表に併せて示して
いる。
いる。
第2表から明らかなように、比較材■は、硬質粒子の組
成を高Cr、高M o 、高Cとしていることから炭化
物の析出量が過多となって、摺動する相手材(エンジン
バルブ)の摩耗量が多いことが理解される。
成を高Cr、高M o 、高Cとしていることから炭化
物の析出量が過多となって、摺動する相手材(エンジン
バルブ)の摩耗量が多いことが理解される。
また、比較材■は、硬質粒子の組成をCr;5%未fi
、C;1%未満としていることから、炭化物量が少なく
なり耐摩耗性が低下してバルブシートの摩耗量が増大し
ていることが理解される。
、C;1%未満としていることから、炭化物量が少なく
なり耐摩耗性が低下してバルブシートの摩耗量が増大し
ていることが理解される。
また、比較材■は、硬質粒子の組成を高■とし、炭化物
粒径もlOμを越えるものとしているため硬質のVC炭
化物が多量に析出して摺動する相手材(エンジンバルブ
)の摩耗量が多くなっていることが理解される。
粒径もlOμを越えるものとしているため硬質のVC炭
化物が多量に析出して摺動する相手材(エンジンバルブ
)の摩耗量が多くなっていることが理解される。
上記の比較材の、■、■に比較して本発明材■。
■、■、■はいずれも、バルブシートの当り面増加量は
0.2鶴以下、エンジンバルブの摩耗量も8μ以下と優
れたエンジン台上耐久試験結果を示している。
0.2鶴以下、エンジンバルブの摩耗量も8μ以下と優
れたエンジン台上耐久試験結果を示している。
第1表
第2表
〔発明の作用効果〕
以上により明らかなように、本発明にかかるバルブシー
ト用鉄系焼結合金によれば、Fe−C系基地組織中に特
定組成の微細な硬質粒子を均一に分散させることによっ
て、バルフ゛シートとして自身の耐摩耗性に優れ、しか
も、摺動する相手材に対する損傷性を少なくすることが
でき、しかも、低コストにて製造するこができる利点が
ある。
ト用鉄系焼結合金によれば、Fe−C系基地組織中に特
定組成の微細な硬質粒子を均一に分散させることによっ
て、バルフ゛シートとして自身の耐摩耗性に優れ、しか
も、摺動する相手材に対する損傷性を少なくすることが
でき、しかも、低コストにて製造するこができる利点が
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、重量比率で、C;0.5−2.0%、Cr;0゜2
5〜4.0%、Mo;0.1〜0.6%、V;0.05
〜0.2%、残部実質的にFeからなるバルブソート用
鉄系焼結合金であって、 パーライト組織を主体とするFe−C基地組織中に、重
量比率で、Cil、O〜2.0%、Cr;5゜O〜20
.0%、Mo;0.2〜3.0%、V;0.1〜1.0
%、残部実質的にFeからなり、その内部にIOμ以下
の微細に析出したCr、Mo、V等の炭化物を有し、平
均粒径;40〜150μ、硬さ;Hv300〜700の
硬質粒子を、重量比率にて5〜20%の範囲で均一に分
散させるとともに、この硬質粒子が基地組織中に拡散し
て基地組織と強固に結合された組織状態としたことを特
徴とするバルブシート用鉄系焼結合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7899884A JPS60224762A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7899884A JPS60224762A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60224762A true JPS60224762A (ja) | 1985-11-09 |
JPH0555589B2 JPH0555589B2 (ja) | 1993-08-17 |
Family
ID=13677558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7899884A Granted JPS60224762A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60224762A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6462442A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-08 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | Ferrous sintered alloy for valve seat |
JPH05148596A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-15 | Mitsubishi Materials Corp | 内燃機関の鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシート |
US5512080A (en) * | 1992-11-27 | 1996-04-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fe-based alloy powder adapted for sintering, Fe-based sintered alloy having wear resistance, and process for producing the same |
US5808214A (en) * | 1996-03-21 | 1998-09-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Powder-produced material having wear-resistance |
GB2451898A (en) * | 2007-08-17 | 2009-02-18 | Federal Mogul Sintered Prod | Sintered valve seat |
JP2016166387A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Fe基焼結用硬質粉末およびこれを用いた耐摩耗性の優れたFe基焼結体 |
WO2020194628A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 日本碍子株式会社 | 耐摩耗部材 |
-
1984
- 1984-04-19 JP JP7899884A patent/JPS60224762A/ja active Granted
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6462442A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-08 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | Ferrous sintered alloy for valve seat |
JPH05148596A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-15 | Mitsubishi Materials Corp | 内燃機関の鉄系焼結合金製2層鍛造バルブシート |
US5512080A (en) * | 1992-11-27 | 1996-04-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fe-based alloy powder adapted for sintering, Fe-based sintered alloy having wear resistance, and process for producing the same |
US5808214A (en) * | 1996-03-21 | 1998-09-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Powder-produced material having wear-resistance |
GB2451898A (en) * | 2007-08-17 | 2009-02-18 | Federal Mogul Sintered Prod | Sintered valve seat |
JP2016166387A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Fe基焼結用硬質粉末およびこれを用いた耐摩耗性の優れたFe基焼結体 |
WO2020194628A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 日本碍子株式会社 | 耐摩耗部材 |
CN113490757A (zh) * | 2019-03-27 | 2021-10-08 | 日本碍子株式会社 | 耐摩耗部材 |
JPWO2020194628A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2021-11-18 | 日本碍子株式会社 | 耐摩耗部材 |
US20210388868A1 (en) * | 2019-03-27 | 2021-12-16 | Ngk Insulators, Ltd. | Wear-resistant member |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0555589B2 (ja) | 1993-08-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |