JPS61270335A - 内燃機関用肉盛バルブ - Google Patents
内燃機関用肉盛バルブInfo
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- JPS61270335A JPS61270335A JP60112671A JP11267185A JPS61270335A JP S61270335 A JPS61270335 A JP S61270335A JP 60112671 A JP60112671 A JP 60112671A JP 11267185 A JP11267185 A JP 11267185A JP S61270335 A JPS61270335 A JP S61270335A
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3046—Co as the principal constituent
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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
- F01L3/02—Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
- F01L3/04—Coated valve members or valve-seats
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- Y10S148/902—Metal treatment having portions of differing metallurgical properties or characteristics
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
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- Y10T29/49298—Poppet or I.C. engine valve or valve seat making
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- Y10T29/49298—Poppet or I.C. engine valve or valve seat making
- Y10T29/49314—Poppet or I.C. engine valve or valve seat making with assembly or composite article making
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Laser Beam Processing (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。
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〕
本発明は自動車等に好適な内燃機関用肉盛バルブに関す
る。
る。
自動車用エンジンに用いられているインテークパルプ、
エキゾーストバルブ等のエンジンバルブは、燃焼室にお
ける吸気あるいは排気をつかさどる弁であり、かさ部と
軸部からなる。このエンジンバルブのかさ部は燃焼室内
に設けられ、シリンダヘッドに圧入されたバルブシート
とバルブフェース面で密着、離反を繰り返す。即ち、バ
ルブフェース部は燃焼室内において700℃〜800℃
の高温に曝されると共に、バルブシートと衝突を繰り返
すため、耐熱性、耐食性、耐摩耗性が要求される。
エキゾーストバルブ等のエンジンバルブは、燃焼室にお
ける吸気あるいは排気をつかさどる弁であり、かさ部と
軸部からなる。このエンジンバルブのかさ部は燃焼室内
に設けられ、シリンダヘッドに圧入されたバルブシート
とバルブフェース面で密着、離反を繰り返す。即ち、バ
ルブフェース部は燃焼室内において700℃〜800℃
の高温に曝されると共に、バルブシートと衝突を繰り返
すため、耐熱性、耐食性、耐摩耗性が要求される。
従来、エンジンバルブのバルブフェース部に上記耐熱性
等の緒特性を具備させる方法の一つとして、バルブフェ
ース面に耐熱性、耐食性、耐摩耗性に優れた材料、例え
ばコバルト系超合金やニッケル系超合金等を肉盛する方
法が採用されている。
等の緒特性を具備させる方法の一つとして、バルブフェ
ース面に耐熱性、耐食性、耐摩耗性に優れた材料、例え
ばコバルト系超合金やニッケル系超合金等を肉盛する方
法が採用されている。
このバルブフェース部の肉盛は、現在はアセチレンガス
を用いたガス肉盛が主流となっており、他にTIG溶接
電源を使用するものやプラズマ電源を使用する方法があ
る。
を用いたガス肉盛が主流となっており、他にTIG溶接
電源を使用するものやプラズマ電源を使用する方法があ
る。
ところで、従来のエンジンバルブは、バルブフェース部
の肉盛厚さが11m以上とされていた。この理由は、ア
セチレンガス肉盛やTIG肉盛では肉盛厚さを薄くコン
トロールすることが技術的に困難なこと、並びにアセチ
レンガス肉盛やTIG肉盛では肉盛する前に母材を予熱
する必要があり、この予熱により母材の一部が溶融して
鉄が肉盛層に混入して肉盛材料を希釈化し、肉盛層の劣
化を促進するため、健全な肉盛部を一定量以上確保する
ためには少なくとも1鶴以上とする必要があったからで
ある。このように肉盛層力乏厚い上に、肉盛材料が80
00〜10000円/ kgと極めて高価であるために
、バルブ費用に占める肉盛材料費の割合が30%〜40
%に達していた。
の肉盛厚さが11m以上とされていた。この理由は、ア
セチレンガス肉盛やTIG肉盛では肉盛厚さを薄くコン
トロールすることが技術的に困難なこと、並びにアセチ
レンガス肉盛やTIG肉盛では肉盛する前に母材を予熱
する必要があり、この予熱により母材の一部が溶融して
鉄が肉盛層に混入して肉盛材料を希釈化し、肉盛層の劣
化を促進するため、健全な肉盛部を一定量以上確保する
ためには少なくとも1鶴以上とする必要があったからで
ある。このように肉盛層力乏厚い上に、肉盛材料が80
00〜10000円/ kgと極めて高価であるために
、バルブ費用に占める肉盛材料費の割合が30%〜40
%に達していた。
そこで、バルブ費用を低減するために、肉盛厚さを薄く
することが考えられるが、従来のアセチレンガス肉盛や
TIG肉盛では、肉盛時にバルブフェース部全体に焼き
が入り脆くなるため、焼戻をすることが必要となる。従
って、単に厚さを減らすだけでは変形に対する抵抗が弱
くなる。このため、バルブフェース部での面圧が高くな
る高性能、高出力エンジンにおいては、バルブ自体の変
形量が大きくなり、使用できないという問題があった。
することが考えられるが、従来のアセチレンガス肉盛や
TIG肉盛では、肉盛時にバルブフェース部全体に焼き
が入り脆くなるため、焼戻をすることが必要となる。従
って、単に厚さを減らすだけでは変形に対する抵抗が弱
くなる。このため、バルブフェース部での面圧が高くな
る高性能、高出力エンジンにおいては、バルブ自体の変
形量が大きくなり、使用できないという問題があった。
そこで、バルブフェース部の変形抵抗を小さくすること
なく、バルブフェース部の肉盛厚さを薄くする工夫が望
まれていた。
なく、バルブフェース部の肉盛厚さを薄くする工夫が望
まれていた。
上記問題は、次に述べる本発明の内燃機関用肉盛バルブ
によって解決される。
によって解決される。
即ち、本発明の内燃機関用肉盛バルブは、バルブフェー
ス部に、耐熱性、耐摩耗性に優れた肉盛層を有する内燃
機関用肉盛バルブであって、前記肉盛層は厚さが0.1
mm〜0.5flとされ、この肉盛層の内側には厚さ
O,05m〜2. Onの焼入層が形成されていること
を特徴としている。
ス部に、耐熱性、耐摩耗性に優れた肉盛層を有する内燃
機関用肉盛バルブであって、前記肉盛層は厚さが0.1
mm〜0.5flとされ、この肉盛層の内側には厚さ
O,05m〜2. Onの焼入層が形成されていること
を特徴としている。
本発明において、肉盛材料としてはコバルト系超合金や
ニッケル系超合金等を用いることができる。このコバル
ト系超合金はステライトを基にして発展した公知の合金
であり、主としてモリブデン(Mo)、タングステン(
W)の添加による固溶強化とクロム(Cr)炭化物の分
散強化に依存している。コバルト系超合金としては、例
えば、(a) 重量%(以下、単位はすべて重量%で
ある)で、C1,5%、Si:1.1%、Ni:1.5
%、Cr:30.0%、Mo:0.6%、W?4〜12
.0%、F e < 1.5%および残部C01(bl
c:0.25%、Si:1.1%、Ni:22.0%、
Cr:26.0%、B:0.2%、Fe<1.5%およ
び残部CO等を用いることができる。
ニッケル系超合金等を用いることができる。このコバル
ト系超合金はステライトを基にして発展した公知の合金
であり、主としてモリブデン(Mo)、タングステン(
W)の添加による固溶強化とクロム(Cr)炭化物の分
散強化に依存している。コバルト系超合金としては、例
えば、(a) 重量%(以下、単位はすべて重量%で
ある)で、C1,5%、Si:1.1%、Ni:1.5
%、Cr:30.0%、Mo:0.6%、W?4〜12
.0%、F e < 1.5%および残部C01(bl
c:0.25%、Si:1.1%、Ni:22.0%、
Cr:26.0%、B:0.2%、Fe<1.5%およ
び残部CO等を用いることができる。
また、ニッケル系超合金は20%前後のクロム(Cr)
を含有し、更に高温強度の面でアルミニウム(A7り、
チタン(Ti)、ニオブ(Nb)が添加された析出強化
型合金である。ニッケル系超合金としては、例えば、(
al 重量%(以下、単位はすべて重量%である)で
、Co < 1.5%、Cr:14〜23%、Mo:5
〜16%、W<4.0%、pe<5.Q%、3i<Q、
3%、Mn<1.0%、C:0.05〜0.1%、Ca
:0.1〜2.0%および残部N i 、(b) C
o < 5.Q%、Cr:18〜22%、Mo;3〜6
%、F e < 4.0%、Si<1.0%、M n
< 1.0%、C:0.05〜0.1%、Ca:0.1
〜2.0%、A 6 < 1.Q%および残部Ni等を
用いることができる。
を含有し、更に高温強度の面でアルミニウム(A7り、
チタン(Ti)、ニオブ(Nb)が添加された析出強化
型合金である。ニッケル系超合金としては、例えば、(
al 重量%(以下、単位はすべて重量%である)で
、Co < 1.5%、Cr:14〜23%、Mo:5
〜16%、W<4.0%、pe<5.Q%、3i<Q、
3%、Mn<1.0%、C:0.05〜0.1%、Ca
:0.1〜2.0%および残部N i 、(b) C
o < 5.Q%、Cr:18〜22%、Mo;3〜6
%、F e < 4.0%、Si<1.0%、M n
< 1.0%、C:0.05〜0.1%、Ca:0.1
〜2.0%、A 6 < 1.Q%および残部Ni等を
用いることができる。
本発明の内燃機関用肉盛バルブは、肉盛層の内側に0.
05m〜2.0mmの焼入層を有する。この焼入層はビ
ッカース硬さくHv)が500〜600のマルテンサイ
トであり、肉盛層のバンクアップとして機能する。この
焼入層の厚さを0.05 f1以上としたのは、0.0
5f1以上ないと十分な変形抵抗を示さないからであり
、また上限を2. Otarとしたのは、2.0flを
越えるとバルブ自体の靭性を損ない、割れや欠は等の不
具合を生じることがあり、更に焼入れ時にバルブが反る
等の不具合を生じることがあるからである。
05m〜2.0mmの焼入層を有する。この焼入層はビ
ッカース硬さくHv)が500〜600のマルテンサイ
トであり、肉盛層のバンクアップとして機能する。この
焼入層の厚さを0.05 f1以上としたのは、0.0
5f1以上ないと十分な変形抵抗を示さないからであり
、また上限を2. Otarとしたのは、2.0flを
越えるとバルブ自体の靭性を損ない、割れや欠は等の不
具合を生じることがあり、更に焼入れ時にバルブが反る
等の不具合を生じることがあるからである。
この焼入層のバックアンプにより、肉盛層の厚さを従来
の1/2〜1/10にすることが可能となった。即ち、
従来は肉盛層の厚さが11n以上であったものが、本発
明では0.1n〜0.5 vaに減少させることができ
る。
の1/2〜1/10にすることが可能となった。即ち、
従来は肉盛層の厚さが11n以上であったものが、本発
明では0.1n〜0.5 vaに減少させることができ
る。
また、高密度エネルギ源としては、レーザの他、プラズ
マ等を用いることができる。
マ等を用いることができる。
本発明の内燃機関用肉盛バルブによれば、肉盛層の裏側
に0.05n〜2.0flの焼入層を形成したため、肉
盛層の厚さを従来の1/2〜1/10としても従来と同
程度の変形抵抗をうろことができる。従って、本発明に
よれば、肉盛層を薄くした分だけ肉盛材料費用の低減を
図ることができる。
に0.05n〜2.0flの焼入層を形成したため、肉
盛層の厚さを従来の1/2〜1/10としても従来と同
程度の変形抵抗をうろことができる。従って、本発明に
よれば、肉盛層を薄くした分だけ肉盛材料費用の低減を
図ることができる。
また、焼入層は十分薄いために、焼入層を形成したこと
による変形は小さく、このため焼入れのままでバルブと
して使用することができる。
による変形は小さく、このため焼入れのままでバルブと
して使用することができる。
次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。
ここで、第1図は本発明の実施例に係る内燃機関用肉盛
バルブの肉盛部の概要を示す部分断面図、第2図は本発
明の実施例に係る内燃機関用肉盛バルブの製造方法の一
工程を示す概略構成図、第3図は周速度とレーザ出力の
関係から肉盛バルブの焼入層形成条件を示すグラフ、第
4図〜第6図は焼入層形成条件を変えて得られた各肉盛
バルブの断面の金属組織を示す写真(X12)、第7図
は肉盛バルブのかさ部を示す一部破断斜視図、第8図は
最大焼入層の厚さとエネルギ密度の関係を示すグラフ、
第9図は肉盛バルブの変形量を調べる試験の概要を示す
概略構成図、第10図は最大焼入層の厚さを一定とした
ときの荷重と変形量の関係を示すグラフ、第11図は荷
重を一定にした場合の変形量と最大焼入層の厚さの関係
を示すグラフ、第12図は肉盛バルブの反りを示す肉盛
バルブの正面図、第13図は肉盛バルブの反り量と最大
焼入層の厚さの関係を示すグラフである。
バルブの肉盛部の概要を示す部分断面図、第2図は本発
明の実施例に係る内燃機関用肉盛バルブの製造方法の一
工程を示す概略構成図、第3図は周速度とレーザ出力の
関係から肉盛バルブの焼入層形成条件を示すグラフ、第
4図〜第6図は焼入層形成条件を変えて得られた各肉盛
バルブの断面の金属組織を示す写真(X12)、第7図
は肉盛バルブのかさ部を示す一部破断斜視図、第8図は
最大焼入層の厚さとエネルギ密度の関係を示すグラフ、
第9図は肉盛バルブの変形量を調べる試験の概要を示す
概略構成図、第10図は最大焼入層の厚さを一定とした
ときの荷重と変形量の関係を示すグラフ、第11図は荷
重を一定にした場合の変形量と最大焼入層の厚さの関係
を示すグラフ、第12図は肉盛バルブの反りを示す肉盛
バルブの正面図、第13図は肉盛バルブの反り量と最大
焼入層の厚さの関係を示すグラフである。
全長940、かさ部径28鶴、軸部径6鶴の耐熱鋼(S
UH3B)からなるインテークバルブ1を準備した。こ
のインテークバルブ1は、第2図に示すように、軸部1
aとかさ部1bからなり、かさ部1bのバルブフェース
部2には肉盛を行うために凹部が形成されている。この
インテークバルブ1を上方のバルブフェース部2が水平
になるまで傾け、軸部1aの先端を軸の周りに回転自在
に保持する。そして、上方のバルブフェース部2の直上
に肉盛合金粉末3を供給する肉盛合金供給装置4を設置
する。また、図示しないが、上方のバルブフェース部2
に向けてシールドガスがシールドガス供給装置から供給
される。更に、上方のバルブフェース部2には、図示し
7ないレーザ装置からレーザ光5が照射される。
UH3B)からなるインテークバルブ1を準備した。こ
のインテークバルブ1は、第2図に示すように、軸部1
aとかさ部1bからなり、かさ部1bのバルブフェース
部2には肉盛を行うために凹部が形成されている。この
インテークバルブ1を上方のバルブフェース部2が水平
になるまで傾け、軸部1aの先端を軸の周りに回転自在
に保持する。そして、上方のバルブフェース部2の直上
に肉盛合金粉末3を供給する肉盛合金供給装置4を設置
する。また、図示しないが、上方のバルブフェース部2
に向けてシールドガスがシールドガス供給装置から供給
される。更に、上方のバルブフェース部2には、図示し
7ないレーザ装置からレーザ光5が照射される。
なお、肉盛合金粉末3は、C:1.0%、Si:1.2
%、N i < 3. Q%、Cr:28.0%、W:
4%、F e < 3.0%および残部Coからなるス
テライト患6を用いた。
%、N i < 3. Q%、Cr:28.0%、W:
4%、F e < 3.0%および残部Coからなるス
テライト患6を用いた。
次に、肉盛方法を説明する。
肉盛合金供給装置4から肉盛合金粉末3をバルブフェー
ス部2の凹部に供給しつつ、インテークバルブ1を所定
の周速度で回転した。同時に、図示しないシールドガス
供給装置からシールドガスとして窒素ガスを供給し、レ
ーザ光5を照射した。
ス部2の凹部に供給しつつ、インテークバルブ1を所定
の周速度で回転した。同時に、図示しないシールドガス
供給装置からシールドガスとして窒素ガスを供給し、レ
ーザ光5を照射した。
このとき、レーザ光5のビーム形状は4.8 X 2.
3(鳳l)の矩形とした。
3(鳳l)の矩形とした。
この肉盛方法において、インテークバルブ1を回転させ
る周速度を2 w/sec〜16 m/secの間で種
々変えると共に、レーザ出力も0.2KW〜3゜0KW
O間で種々変化させた。この結果、第3図に示すような
結果が得られた。第3図において、○は0. I ni
〜2.0mmの焼入層が形成されたものであり、・は肉
盛層の内側が溶は落ちたもの、は焼きが過剰となって焼
戻されたもの、△は熱量が不足して焼入層が形成されな
かったもの、×は熱量が大幅に不足して肉盛ができなか
ったものを示す。従って、第3図において、ハツチング
で囲んだ部分が望ましい焼入層形成条件範囲を示す。
る周速度を2 w/sec〜16 m/secの間で種
々変えると共に、レーザ出力も0.2KW〜3゜0KW
O間で種々変化させた。この結果、第3図に示すような
結果が得られた。第3図において、○は0. I ni
〜2.0mmの焼入層が形成されたものであり、・は肉
盛層の内側が溶は落ちたもの、は焼きが過剰となって焼
戻されたもの、△は熱量が不足して焼入層が形成されな
かったもの、×は熱量が大幅に不足して肉盛ができなか
ったものを示す。従って、第3図において、ハツチング
で囲んだ部分が望ましい焼入層形成条件範囲を示す。
第3図において、A、B、Cで示す条件で得られた各肉
盛バルブの金属組織写真(x 12)を第4図〜第6図
に示す。なお、この第4図〜第6図は、第7図に示す肉
盛バルブを矢印の方向から見たものである。第4図〜第
6図から明らかなように、条件A(周速度6寵/sec
、レーザ出力i、。
盛バルブの金属組織写真(x 12)を第4図〜第6図
に示す。なお、この第4図〜第6図は、第7図に示す肉
盛バルブを矢印の方向から見たものである。第4図〜第
6図から明らかなように、条件A(周速度6寵/sec
、レーザ出力i、。
KW)の場合には、最大焼入層の厚さは0.07mであ
り、肉盛層の厚さは0.2鴎とすることができた。同様
に、条件B(周速度8tm/sec、レーザ出力1.8
KW)の場合には、最大焼入層の厚さは0、3 mfi
テあり、肉盛gの厚さは0.33 鶴、条件C(周速
度8 ” / s e c−、レーザ出力2.4KW)
の場合には、最大焼入層の厚さは0.33flであり、
肉盛層の厚さは0.4fiとすることができた。なお、
第4図〜第6図の概要を模式的に示したのが第1図であ
る。第1図において、6は肉盛層、7はマルテンサイト
組織の焼入層であり、8は熱影響部である。
り、肉盛層の厚さは0.2鴎とすることができた。同様
に、条件B(周速度8tm/sec、レーザ出力1.8
KW)の場合には、最大焼入層の厚さは0、3 mfi
テあり、肉盛gの厚さは0.33 鶴、条件C(周速
度8 ” / s e c−、レーザ出力2.4KW)
の場合には、最大焼入層の厚さは0.33flであり、
肉盛層の厚さは0.4fiとすることができた。なお、
第4図〜第6図の概要を模式的に示したのが第1図であ
る。第1図において、6は肉盛層、7はマルテンサイト
組織の焼入層であり、8は熱影響部である。
また、レーザのエネルギ密度と最大焼入層の厚さく第1
図のt)の関係を調べた。この結果を第8図に示す、第
8図より、0.1鶴〜2.0 mの焼入層を得るには、
エネルギ密度は30J/m”〜110J/w”が望まし
いことが判る。ここで、エネルギ密度IはP/(aXV
)で表される。但し、Pはレーザ出力、aは矩形のレー
ザビームを用いた場合にはレーザビームの横幅、Vはし
〒ザビームの走査速度である。
図のt)の関係を調べた。この結果を第8図に示す、第
8図より、0.1鶴〜2.0 mの焼入層を得るには、
エネルギ密度は30J/m”〜110J/w”が望まし
いことが判る。ここで、エネルギ密度IはP/(aXV
)で表される。但し、Pはレーザ出力、aは矩形のレー
ザビームを用いた場合にはレーザビームの横幅、Vはし
〒ザビームの走査速度である。
次に、上記方法で製造された焼入層の最大厚さ0、8鶴
、肉盛層の厚さ0.4fiの肉盛バルブを用い、荷重に
対する変形量を調べた。即ち、第8図に示すように、肉
盛バルブのかさ部の裏側中央をボール9で加圧し、この
加圧量を種々変えて加圧量と変形量ΔLの関係を調べた
。このとき、比較のためアセチレンガス肉盛を行った従
来の肉盛バルブ(焼戻処理が施されている)と、レーザ
肉盛で焼入層をほとんど形成しなかった肉盛バルブ(焼
入層:0.01n)についても同様な方法で変形量を調
べた。この結果を第10図に示す。第10図において、
aは本発明の実施例で得られた肉盛バルブの変形曲線、
bは従来のアセチレン肉盛で得られた肉盛バルブの変形
曲線、Cはレーザ肉盛で焼入層をほとんど形成しなかっ
たときの肉盛バルブ・の変形曲線を示す。第10図から
明らかなように、本実施例の肉盛バルブは、従来の肉盛
バルブと同程度の変形抵抗を有している。
、肉盛層の厚さ0.4fiの肉盛バルブを用い、荷重に
対する変形量を調べた。即ち、第8図に示すように、肉
盛バルブのかさ部の裏側中央をボール9で加圧し、この
加圧量を種々変えて加圧量と変形量ΔLの関係を調べた
。このとき、比較のためアセチレンガス肉盛を行った従
来の肉盛バルブ(焼戻処理が施されている)と、レーザ
肉盛で焼入層をほとんど形成しなかった肉盛バルブ(焼
入層:0.01n)についても同様な方法で変形量を調
べた。この結果を第10図に示す。第10図において、
aは本発明の実施例で得られた肉盛バルブの変形曲線、
bは従来のアセチレン肉盛で得られた肉盛バルブの変形
曲線、Cはレーザ肉盛で焼入層をほとんど形成しなかっ
たときの肉盛バルブ・の変形曲線を示す。第10図から
明らかなように、本実施例の肉盛バルブは、従来の肉盛
バルブと同程度の変形抵抗を有している。
また、荷重を2500kgで一定としたときの変形量と
最大焼入層の厚さの関係を調べた。ここで、最大焼入層
の厚さとは、第1図におけるtをいう。
最大焼入層の厚さの関係を調べた。ここで、最大焼入層
の厚さとは、第1図におけるtをいう。
この結果を第11図に示す、第11図から判るように、
本実施例の肉盛バルブは、最大焼入層の厚さが0.1
tm以上の場合には、従来の肉盛バルブ(第11図に一
点鎖線で示す)と同程度か、あるいはそれ以下の変形量
を示している。
本実施例の肉盛バルブは、最大焼入層の厚さが0.1
tm以上の場合には、従来の肉盛バルブ(第11図に一
点鎖線で示す)と同程度か、あるいはそれ以下の変形量
を示している。
更に、最大焼入層の厚さと肉盛バルブの反り量の関係を
調べた。ここで、反り量とは第12図におけるdをいう
、この結果を第13図に示す。第13図より、最大焼入
層の厚さが2.0mm以下の場合には肉盛バルブの反り
量が小さく、焼入れ時のままでバルブとして使用できる
ことが判る。
調べた。ここで、反り量とは第12図におけるdをいう
、この結果を第13図に示す。第13図より、最大焼入
層の厚さが2.0mm以下の場合には肉盛バルブの反り
量が小さく、焼入れ時のままでバルブとして使用できる
ことが判る。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲内において種々の実施態様を包含するものである。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲内において種々の実施態様を包含するものである。
以上より、本発明の内燃機関用肉盛バルブによれば、肉
盛層の内側に所定厚さの焼入層を形成して変形抵抗を増
大させたため、肉盛層の厚さを従来の1/2〜1/10
とすることができ、肉盛材料が節約でき、大幅なコスト
低減を図ることができる。また、本発明の焼入層は薄い
ため、変形量が極めて小さく、焼入れのままでバルブと
して使用することができ、焼戻工程が省略できる。
盛層の内側に所定厚さの焼入層を形成して変形抵抗を増
大させたため、肉盛層の厚さを従来の1/2〜1/10
とすることができ、肉盛材料が節約でき、大幅なコスト
低減を図ることができる。また、本発明の焼入層は薄い
ため、変形量が極めて小さく、焼入れのままでバルブと
して使用することができ、焼戻工程が省略できる。
第1図は本発明の実施例に係る内燃機関用肉盛バルブの
肉盛部の概要を示す部分断面図、第2図は本発明の実施
例に係る内燃機関用肉盛バルブの製造方法の一工程を示
す概略構成図、第3図は周速度とレーザ出力の関係から
肉盛バルブの焼入層形成条件を示すグラフ、 第4図〜第6図は焼入層形成条件を変えて得られた各肉
盛バルブの断面の金属組織を示す写真(X12)、 第7図は肉盛バルブのかさ部を示す一部破断斜視図、 第8図は最大焼入層の厚さとエネルギ密度の関係を示す
グラフ、 第9図は肉盛バルブの変形量を調べる試験の概要を示す
概略構成図、 第10図は最大焼入層の厚さを一定としたときの荷重と
変形量の関係を示すグラフ、 第11図は荷重を一定にした場合の変形量と最大焼入層
の厚さの関係を示すグラフ、 第12図は肉盛バルブの反りを示す肉盛バルブの正面図
、 第13図は肉盛バルブの反り量と最大焼入層の厚さの関
係を示すグラフである。 1−−−−−−−・インテークバルブ(エンジンバルブ
)l a−−−−−−一軸部 1 b−−−−−−−かさ部 2−−−−−−−バルブフェース部 3−−−−−−一肉盛合金粉末 4−−−−−−一肉盛合金供給装置 5−−−−−−−レーザ光 6−・−・肉盛層 ? −−−−−−−一焼入層 8−−−−−−一熱影響部 出願人 トヨタ自動車株式会社 第1図 第2図 第3図 周り度(rlTrl/5ec) 第4図 第7図 エイル’r” ’I fL (Jyfnrr? )第9
図 第10図 P(Kg) 第11図 最尺脆]簿ご: t (mm) 第12図 第13図 最夫虎入環亡: t (mm)
肉盛部の概要を示す部分断面図、第2図は本発明の実施
例に係る内燃機関用肉盛バルブの製造方法の一工程を示
す概略構成図、第3図は周速度とレーザ出力の関係から
肉盛バルブの焼入層形成条件を示すグラフ、 第4図〜第6図は焼入層形成条件を変えて得られた各肉
盛バルブの断面の金属組織を示す写真(X12)、 第7図は肉盛バルブのかさ部を示す一部破断斜視図、 第8図は最大焼入層の厚さとエネルギ密度の関係を示す
グラフ、 第9図は肉盛バルブの変形量を調べる試験の概要を示す
概略構成図、 第10図は最大焼入層の厚さを一定としたときの荷重と
変形量の関係を示すグラフ、 第11図は荷重を一定にした場合の変形量と最大焼入層
の厚さの関係を示すグラフ、 第12図は肉盛バルブの反りを示す肉盛バルブの正面図
、 第13図は肉盛バルブの反り量と最大焼入層の厚さの関
係を示すグラフである。 1−−−−−−−・インテークバルブ(エンジンバルブ
)l a−−−−−−一軸部 1 b−−−−−−−かさ部 2−−−−−−−バルブフェース部 3−−−−−−一肉盛合金粉末 4−−−−−−一肉盛合金供給装置 5−−−−−−−レーザ光 6−・−・肉盛層 ? −−−−−−−一焼入層 8−−−−−−一熱影響部 出願人 トヨタ自動車株式会社 第1図 第2図 第3図 周り度(rlTrl/5ec) 第4図 第7図 エイル’r” ’I fL (Jyfnrr? )第9
図 第10図 P(Kg) 第11図 最尺脆]簿ご: t (mm) 第12図 第13図 最夫虎入環亡: t (mm)
Claims (1)
- (1)バルブフェース部に、耐熱性、耐摩耗性に優れた
肉盛層を有する内燃機関用肉盛バルブであって、 前記肉盛層は厚さが0.1mm〜0.5mmとされ、こ
の肉盛層の内側には厚さ0.05mm〜2.0mmの焼
入層が形成されていることを特徴とする内燃機関用肉盛
バルブ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60112671A JPS61270335A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 内燃機関用肉盛バルブ |
US07/485,813 US5084113A (en) | 1985-05-24 | 1990-02-26 | Method of producing a buildup valve for use in internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60112671A JPS61270335A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 内燃機関用肉盛バルブ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61270335A true JPS61270335A (ja) | 1986-11-29 |
JPH0343327B2 JPH0343327B2 (ja) | 1991-07-02 |
Family
ID=14592566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60112671A Granted JPS61270335A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 内燃機関用肉盛バルブ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5084113A (ja) |
JP (1) | JPS61270335A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1985
- 1985-05-24 JP JP60112671A patent/JPS61270335A/ja active Granted
-
1990
- 1990-02-26 US US07/485,813 patent/US5084113A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0343327B2 (ja) | 1991-07-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |