JP3661823B2 - 高温耐摩耗性焼結合金 - Google Patents
高温耐摩耗性焼結合金 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、内燃機関に使用されるバルブシート等の高温での耐摩耗性に優れていることが要求される部品の素材として好適に利用される高温耐摩耗性鉄系焼結合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の耐摩耗材としては、特公平５−５５５９３号公報や特開平７−２３３４５４号公報などで開示された高Ｃｏ系の材料や、特開平５−９６６７号公報、特公平１−５１５３９号公報などで開示された耐摩耗性を向上させるためにＷ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｔａ等の微細炭化物を基地中に分散させた材料をはじめ、その他多くの材料が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年の内燃機関の高性能化、バルブシートにおける高温耐摩耗性、有・無鉛ガソリン対応に伴う耐食性向上および被削性向上の要求がさらに高まる状況下において、上記従来材である高Ｃｏ系の材料では経済的に不利であり、また、微細炭化物が基地中に分散した材料では炭化物の種類および炭化物の量が最適であるとは言えず、自己耐摩耗性と相手耐攻撃性の両立が困難であり、要求性能を十分満足することが出来ないという問題点があったことから、このような問題点を解決することが課題としてあった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであって、自己の耐摩耗性を良好なものにすることが可能であると共に相手材に対する攻撃性を小さなものとすることが可能であり、自己耐摩耗性と相手耐攻撃性の両立が可能となって、要求性能を十分に満足する高温耐摩耗性焼結合金を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる一実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項１に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【０００６】
また、本発明に係わる他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項２に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【０００７】
さらに、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項３に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【０００８】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項４に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【０００９】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項５に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【００１０】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項６に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【００１１】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項７に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【００１２】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項８に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【００１３】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項９に記載しているように、請求項１，２，５，６のいずれかに記載の焼結合金がさらにＭｎＳを含有し、このＭｎＳが粒界に０．３〜１．６ｗｔ％分散してなるものとしたことを特徴とし、さらに請求項１０に記載しているように、請求項１，２，５，６のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にＭｎＳが０．３〜１．６ｗｔ％分散してなるものとしたことを特徴としている。
【００１４】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項１１に記載しているように、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にＣｕないしはＣｕ合金を溶浸してなるものとしたことを特徴としている。
【００１５】
さらにまた、本発明のさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項１２に記載しているように、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にＰｂないしはＰｂ合金を溶浸してなるものとしたことを特徴としている。
【００１６】
さらにまた、本発明のさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項１３に記載しているように、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にアクリル系樹脂を含浸してなるものとしたことを特徴としている。
【００１７】
【発明の効果】
本発明による高温耐摩耗性焼結合金では、請求項１に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたから、自己の耐摩耗性を良好なものとすることが可能であると共に相手材に対する攻撃性を小さなものとすることが可能であるので、自己耐摩耗性と相手耐攻撃性の両立が可能となり、高温耐摩耗性焼結合金としての要求性能を十分満足することができるものであるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００１８】
そして、請求項５，６，７，８に記載しているように、第１基材相および第２基材相中のＳｉを０．６〜５．０％に増加させたり、請求項２，４，６，８に記載しているように、第２基材相中にＶを０．５〜１．５％含有させたりすることによって、有鉛ガソリン使用の環境下においても耐摩耗性がより一層向上したものにすることが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００１９】
さらに、請求項３，４，７，８に記載しているように、基地中のＭｎを０．２〜１．０％に増量すると共にＳを０．１〜０．６％加えることによって基地中にＭｎＳが析出することとなるので、被削性を大幅に改善することができるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００２０】
さらにまた、請求項９に記載しているように、焼結合金の粒界または気孔内にＭｎＳを０．３〜１．６ｗｔ％分散させることによって、基地中にＭｎＳが析出した場合と同様に被削性を大幅に改善することができるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００２１】
そのうえ、請求項１０に記載しているように、焼結合金の気孔内にＣｕないしはＣｕ合金を溶浸させたり、請求項１１に記載しているように、焼結合金の気孔内にＰｂないしはＰｂ合金を溶浸させたりすることによって、さらに優れた耐摩耗性を有するものにすることが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。また、請求項１１に記載しているように、焼結合金の気孔内にＰｂないしはＰｂ合金を溶浸させたり、請求項１２に記載しているように、焼結合金の気孔内にアクリル系樹脂を含浸させたりすることによって、被削性のより一層の向上を得ることが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００２２】
したがって、本発明による高温耐摩耗性焼結合金では、従来の高Ｃｏ系の材料に対し、経済性と耐摩耗性の両面において大きな改善を成し得るという顕著な効果がもたらされる。
【００２３】
【発明の作用】
請求項１に記載の第１発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、ＷのＭ６Ｃ型炭化物が分散した第１基材相と、ＷのＭ６Ｃ型炭化物とＶのＭＣ型炭化物が均一に分散しかつまたＣｒで基材を強化した第２基材相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織構成にすることで、バルブシートの耐摩耗性を低下させることなく、相手材であるバルブへの攻撃性を減少させることが可能となった。
【００２４】
本発明の高温耐摩耗性焼結合金を構成する第１基材相においては、Ｗの含有量が７％を上回るとバルブへの攻撃性が高まり、３％を下回るとバルブシートの耐摩耗性が低下する。また、Ｃｒはバルブへの攻撃性が高まるため無くても良いが、焼結時に第２基材相からの拡散により１％以下存在していても良い。
【００２５】
また、第２基材相も同様にＷ、Ｖの含有量がそれぞれ１５％、７％を上回るとバルブへの攻撃性が高まり、それぞれ３％、２％を下回るとバルブシートの耐摩耗性が低下する。さらに、第２基材相にＣｒを１〜７％含有させることで焼入性が向上し、さらに硬いＭＣ型のＶ炭化物が析出することとなるため、第１基材相よりも硬くなることで硬さが斑状になり良好な耐摩耗性が得られる。そして、Ｃｒの含有量が７％を上回るとバルブへの攻撃性が高まり、１％を下回るとバルブシートの耐摩耗性が低下する。
【００２６】
Ｓｉは脱酸剤として有効であり素地に含有しているが、Ｓｉの含有量が０．６％を上回ると強度が低下し、０．１％を下回っても焼結性が阻害されて強度が低下する。
【００２７】
Ｍｎは０．１％以上で高い強度が得られるが、０．６％を上回ると焼結性が阻害されて強度が低下する。
【００２８】
さらに、第１基材相と第２基材相の割合は、第１基材相に対して硬い第２基材材が２０％を下回るとバルブシートの耐摩耗性が低下し、８０％を上回るとバルブへの攻撃性が高まる。
【００２９】
請求項２に記載の第２発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では第１発明の第１基材相にＶを０．５〜１．５％含有させることで耐食性をより一層向上させ、有鉛ガソリン使用の環境下において良好な耐摩耗性が得られるものとしている。このとき、Ｖ含有量が０．５％を下回ると耐食性が不足するため耐摩耗性が低下し、１．５％を上回るとバルブへの攻撃性が高まる。
【００３０】
請求項３に記載の第３発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈するものとしていて、高温耐摩耗性焼結合金では、第１発明の基材にＭｎＳを析出させることで良好な被削性が得られるようにしている。このとき、Ｍｎの含有量が１．０％を上回り、Ｓの含有量が０．６％を上回ると粉末の圧縮性が低下することによって強度が低下し、Ｍｎの含有量が０．２％を下回り、Ｓの含有量が０．１％を下回るとＭｎＳを必要量析出させることができなくなって被削性向上の作用が小さいものとなる。
【００３１】
請求項４に記載の第４発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、第２発明の基材にＭｎＳを析出させることで良好な被削性が得られるようにしている。このとき、Ｍｎの含有量が１．０％を上回り、Ｓの含有量が０．６％を上回ると粉末の圧縮性が低下することによって強度が低下し、Ｍｎの含有量が０．２％を下回り、Ｓの含有量が０．１％を下回るとＭｎＳを必要量析出させることができなくなって被削性向上の作用が小さいものとなる。
【００３２】
請求項５に記載の第５発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、第１発明のＳｉ含有量を０．６〜５．０％に増加することで第１発明材よりも強度および粉末の圧縮性は低下するものの、耐食性がより一層向上したものとなり、有鉛ガソリン使用の環境下において良好な耐摩耗性が得られるものとなる。このとき、Ｓｉの含有量が５．０％を超えると、強度が低下すると共に粉末の圧縮性が著しく低下し、Ｓｉの含有量が０．６％を下回ると耐食性向上の作用が小さいものとなる。
【００３３】
請求項６に記載の第６発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、第２発明のＳｉ含有量を０．６〜５．０％に増加することで第２発明材よりも強度および粉末の圧縮性は低下するものの、耐食性がより一層向上したものとなり、有鉛ガソリン使用の環境下において良好な耐摩耗性が得られるものとなる。このとき、Ｓｉの含有量が５．０％を超えると、強度が低下すると共に粉末の圧縮性が著しく低下し、Ｓｉの含有量が０．６％を下回ると耐食性向上の作用が小さいものとなる。
【００３４】
請求項７に記載の第７発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、第１発明の基材にＭｎＳを析出させ、Ｓｉ含有量を０．６〜５．０％とすることで被削性および耐食性がさらに向上するようにしたものである。このとき、Ｍｎの含有量が１．０％よりも多く、Ｓの含有量が０．６％よりも多くなってＭｎＳが所定の量を上回ると粉末の圧縮性が低下することによって強度が低下し、Ｍｎの含有量が０．２％よりも少なく、Ｓの含有量が０．１％よりも少ないと、ＭｎＳが所定の量を下回ることになって被削性向上の作用が小さいものとなる。また、Ｓｉの含有量を０．６〜５．０％に増加することで第１発明材よりも強度および粉末の圧縮性は低下するものの耐食性がより一層向上したものとなり、有鉛ガソリン使用の環境下において良好な耐摩耗性が得られるものとなる。このとき、Ｓｉの含有量が５．０％を超えると、強度が低下すると共に粉末の圧縮性も著しく低下し、Ｓｉの含有量が０．６％を下回ると耐食性向上の作用が小さいものとなる。
【００３５】
請求項８に記載の第８発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、第２発明の基材にＭｎＳを析出させ、Ｓｉ含有量を０．６〜５．０％とすることで被削性および耐食性がさらに向上するようにしたものである。このとき、Ｍｎの含有量が１．０％よりも多く、Ｓの含有量が０．６％よりも多くなってＭｎＳが所定の量を上回ると粉末の圧縮性が低下することによって強度が低下し、Ｍｎの含有量が０．２％よりも少なく、Ｓの含有量が０．１％よりも少ないと、ＭｎＳが所定の量を下回ることになって被削性向上の作用が小さいものとなる。また、Ｓｉの含有量を０．６〜５．０％に増加することで第２発明材よりも強度および粉末の圧縮性は低下するものの耐食性がより一層向上したものとなり、有鉛ガソリン使用の環境下において良好な耐摩耗性が得られるものとなる。このとき、Ｓｉの含有量が５．０％を超えると、強度が低下すると共に粉末の圧縮性も著しく低下し、Ｓｉの含有量が０．６％を下回ると耐食性向上の作用が小さいものとなる。
【００３６】
請求項９または請求項１０に記載の焼結合金においては、それぞれ粒界または気孔内にＭｎＳを０．３〜１．６ｗｔ％分散させたものであって、ＭｎＳの分散量を０．３ｗｔ％以上とすることによって被削性を大幅に改善することができるが、ＭｎＳの分散量が多すぎると成形過程での粉末の圧縮性に影響を与え、得られる焼結品の強度が低下してしまうので、１．６ｗｔ％以下とするのが良い。
【００３７】
請求項１１，１２，１３に記載の焼結合金においては、気孔中に銅ないしは銅合金，鉛ないしは鉛合金，樹脂などを溶浸ないしは含浸させたものであって、耐摩耗性をさらに向上させたり、被削性をさらに向上させたりすることができるものとなる。
【００３８】
【実施例】
本発明による高温耐摩耗性焼結合金を実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。
【００３９】
第１基材相合金粉末および第２基材相合金粉末は、平均粒径が２０〜１５０μｍのものであって、表１ないし表５に示すＧ１〜Ｇ１１３の粉末を用いた。
【００４０】
そして、表６ないし表１１に示す粉末の配合割合としてこれに黒鉛粉末を配合すると共に成形潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を配合し、混合機にて３０分間混合した後、６．５ｔｏｎｆ／ｃｍ２の圧力で、内径：２０ｍｍ、外径：４０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの圧粉体に成形し、この圧粉体を分解アンモニアガス中において１１８０℃×３０分の条件で焼結して各焼結合金を得た。なお、銅溶浸材は、前記焼結合金に銅の圧粉体をのせ、分解アンモニアガス中において１１４０℃×３０分保持することで銅を溶融含浸させることにより作製した。また、鉛含浸材は、真空中において５５０℃に加熱した鉛の溶湯の中に焼結合金を浸漬した後、窒素ガス封入により８気圧に加圧することで作製した。さらに、樹脂含浸材は、アクリル系樹脂を真空含浸法により焼結合金に含浸した後、１００℃の湯中で硬化することで作製した。
【００４１】
次いで、このようにして作製した各焼結合金の耐摩耗性を評価するためにバルブシート形状に加工し、直列４気筒１６バルブ、排気量１６００ｃｃの実機エンジンに組み込んで、排気側において、
・バルブ材：ＳＵＨ−３６（バルブフェース部ステライト＃３２盛金）
・エンジン回転数：６０００ｒｐｍ
・燃料：無鉛レギュラーガソリンおよび有鉛ガソリン
・試験時間：３００時間
の条件で評価した。
【００４２】
また、被削性の評価は、大隈式旋盤を用いて外径：φ４０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの素材リング５０個の外周を切削するにあたり、
・回転数：５２５ｒｐｍ
・切削代：０．５ｍｍ
・送り速度：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．
・切削油：なし
・工具：超硬チップ
の条件で切削したときの最大切削抵抗値で評価した。
【００４３】
さらに、圧環圧強さは、外径：φ４０ｍｍ、内径：φ２０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍのリングをオートグラフにてクロスヘッドスピード：０．５ｍｍ／分の条件で評価した。
【００４４】
さらにまた、圧縮性の評価は、前記配合粉をアムスラー試験機にて直径：φ１１．３ｍｍの金型を用いて荷重６ｔｏｎｆの条件で評価した。
【００４５】
これらの結果を表１２〜３８および図１〜図３２に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】
【表５】
【００５１】
【表６】
【００５２】
【表７】
【００５３】
【表８】
【００５４】
【表９】
【００５５】
【表１０】
【００５６】
【表１１】
【００５７】
【表１２】
【００５８】
【表１３】
【００５９】
【表１４】
【００６０】
【表１５】
【００６１】
【表１６】
【００６２】
【表１７】
【００６３】
【表１８】
【００６４】
【表１９】
【００６５】
【表２０】
【００６６】
【表２１】
【００６７】
【表２２】
【００６８】
【表２３】
【００６９】
【表２４】
【００７０】
【表２５】
【００７１】
【表２６】
【００７２】
【表２７】
【００７３】
【表２８】
【００７４】
【表２９】
【００７５】
【表３０】
【００７６】
【表３１】
【００７７】
【表３２】
【００７８】
【表３３】
【００７９】
【表３４】
【００８０】
【表３５】
【００８１】
【表３６】
【００８２】
【表３７】
【００８３】
【表３８】
【００８４】
表のＮｏ．１〜７は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＷ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図１より明らかであるように、第１基材相中のＷ含有量は３〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００８５】
また、表のＮｏ．８〜１４およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＷ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２より明らかであるように、第２基材相中のＷ含有量は３〜１５％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００８６】
さらに、表のＮｏ．１５〜２０およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＶ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図３より明らかであるように、第２基材相中のＶ含有量は２〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００８７】
さらに、表のＮｏ．２１〜２５およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンおよび有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＶ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図４（無鉛ガソリンの場合），図５（有鉛ガソリンの場合）より明らかであるように、第１基材相中のＶ含有量は１．５％以下の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００８８】
さらにまた、表のＮｏ．２６〜３１およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＣｒ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図６より明らかであるように、第２基材相中のＣｒ含有量は１〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００８９】
さらにまた、表のＮｏ．３２〜３５およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＣｒ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図７より明らかであるように、第１基材相中のＣｒ含有量は１％以下の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００９０】
さらにまた、表のＮｏ．３６〜４１およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相と第２基材相との配合割合の影響を調べたものであるが、同表および図８より明らかであるように、第１基材相に対する第２基材相の配合割合は２０〜８０ｗｔ％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００９１】
さらにまた、表のＮｏ．４２〜４８およびＮｏ．４は、有鉛ガソリンを使用する環境下でのＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図９（有鉛ガソリンの場合の耐摩耗性を示す），図１０（圧環強さを示す）より明らかであるように、Ｓｉ含有量は０．１〜５．０％の範囲とするのが良いことが認められた。
【００９２】
さらにまた、表のＮｏ．４９〜５４およびＮｏ．４は、圧環強さへのＭｎ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図１１（圧環強さを示す）より明らかであるように、Ｍｎ含有量は０．１〜０．６％の範囲とするのが良いことが認められた。
【００９３】
さらにまた、表のＮｏ．５５〜６２は、析出ＭｎＳ含有量の圧環強さ、圧縮性、切削抵抗への影響を調べたものであるが、同表および図１２（圧環強さを示す），図１３（成形圧縮性を示す），図１４（切削抵抗を示す）より明らかであるように、適量のＭｎＳを析出させたものとするのが良いことが認められた。
【００９４】
さらにまた、表のＮｏ．６３およびＮｏ．４は、有鉛ガソリンを使用する環境下での析出ＭｎＳおよびＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表より明らかであるように、ＭｎＳを適量含有させることによって切削抵抗を小さくして被削性を向上させることができると共に、Ｓｉを適量含有させることによって有鉛ガソリンを使用する環境下においても耐摩耗性を向上させることができることが認められた。
【００９５】
さらにまた、表のＮｏ．６４〜７１およびＮｏ．４は、ＭｎＳ粉末添加量の圧環強さ、圧縮性、切削抵抗への影響を調べたものであるが、同表および図１５（圧環強さを示す），図１６（成形圧縮性を示す），図１７（切削抵抗を示す）より明らかであるように、適量のＭｎＳ粉末を添加により分散させたものとするのが良いことが認められた。
【００９６】
さらにまた、表のＮｏ．７２およびＮｏ．４は、有鉛ガソリンを使用する環境下でのＭｎＳ粉末添加量およびＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表より明らかであるように、適量のＭｎＳ粉末を添加により分散させることによって切削抵抗を小さくして被削性を向上させることができると共に、Ｓｉを適量含有させることによって有鉛ガソリンを使用する環境下においても耐摩耗性を向上させることができることが認められた。
【００９７】
表のＮｏ．７３〜７８およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＷ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図１８より明らかであるように、第１基材相中のＷ含有量は３〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００９８】
また、表のＮｏ．７９〜８５およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＷ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図１９より明らかであるように、第２基材相中のＷ含有量は３〜１５％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００９９】
さらに、表のＮｏ．８６〜９１およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＶ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２０より明らかであるように、第２基材相中のＶ含有量は２〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【０１００】
さらにまた、表のＮｏ．９２〜９７およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＣｒ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２１より明らかであるように、第２基材相中のＣｒ含有量は１〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【０１０１】
さらにまた、表のＮｏ．９８〜１０１およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＣｒ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２２より明らかであるように、第１基材相中のＣｒ含有量は１％以下の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【０１０２】
さらにまた、表のＮｏ．１０２〜１０７およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相と第２基材相との配合割合の影響を調べたものであるが、同表および図２３より明らかであるように、第１基材相に対する２基材相の配合割合は２０〜８０ｗｔ％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【０１０３】
さらにまた、表のＮｏ．１０８〜１１４およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下でのＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２４（有鉛ガソリンの場合の耐摩耗性を示す），図２５（圧環強さを示す）より明らかであるように、Ｓｉ含有量は０．１〜５．０％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【０１０４】
さらにまた、表のＮｏ．１１５〜１２０およびＮｏ．２２は、圧環強さへのＭｎ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２６（圧環強さを示す）より明らかであるように、Ｍｎ含有量は０．１〜０．６％の範囲とするのが良いことが認められた。
【０１０５】
さらにまた、表のＮｏ．１２１〜１２８は、析出ＭｎＳ含有量の圧環強さ、圧縮性、切削抵抗への影響を調べたものであるが、同表および図２７（圧環強さを示す），図２８（成形圧縮性を示す），図２９（切削抵抗を示す）より明らかであるように、適量のＭｎＳを析出させたものとするのが良いことが認められた。
【０１０６】
さらにまた、表のＮｏ．１２９およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での析出ＭｎＳおよびＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表より明らかであるように、ＭｎＳを適量含有させることによって切削抵抗を小さくして被削性を向上させることができると共に、Ｓｉを適量含有させることによって有鉛ガソリンを使用する環境下においても耐摩耗性を向上させることができることが認められた。
【０１０７】
さらにまた、表のＮｏ．１３０〜１３７およびＮｏ．２２は、ＭｎＳ粉末添加量の圧環強さ、圧縮性、切削抵抗への影響を調べたものであるが、同表および図３０（圧環強さを示す），図３１（成形圧縮性を示す），図３２（切削抵抗を示す）より明らかであるように、適量のＭｎＳ粉末を添加により分散させたものとするのが良いことが認められた。
【０１０８】
さらにまた、表のＮｏ．１３８およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下でのＭｎＳ粉末添加量およびＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表より明らかであるように、適量のＭｎＳ粉末を添加により分散させることによって切削抵抗を小さくして被削性を向上させることができると共に、Ｓｉを適量含有させることによって有鉛ガソリンを使用する環境下においても耐摩耗性を向上させることができることが認められた。
【０１０９】
さらに、表３８は本発明の焼結合金の気孔中に銅を溶浸させたり、鉛を溶浸させたり、樹脂を含浸させたりした場合を示すものであるが、耐摩耗性をさらに向上させたり、被削性をさらに向上させたりすることが可能であることが認められた。
【図面の簡単な説明】
【図１】無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＷ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２】無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＷ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図３】無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＶ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図４】無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＶ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図５】有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＶ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図６】無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＣｒ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図７】無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＣｒ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図８】無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相と第２基材相との配合割合による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図９】有鉛ガソリンを使用する環境下でのＳｉ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１０】Ｓｉ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１１】Ｍｎ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１２】析出ＭｎＳ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１３】析出ＭｎＳ含有量による成形性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１４】析出ＭｎＳ含有量による被削性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１５】ＭｎＳ粉末添加量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１６】ＭｎＳ粉末添加量による成形性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１７】ＭｎＳ粉末添加量による被削性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１８】有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＷ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１９】有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＷ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２０】有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＶ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２１】有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＣｒ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２２】有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＣｒ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２３】有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相と第２基材相との配合割合による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２４】有鉛ガソリンを使用する環境下でのＳｉ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２５】Ｓｉ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２６】Ｍｎ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２７】析出ＭｎＳ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２８】析出ＭｎＳ含有量による成形性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２９】析出ＭｎＳ含有量による被削性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図３０】ＭｎＳ粉末添加量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図３１】ＭｎＳ粉末添加量による成形性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図３２】ＭｎＳ粉末添加量による被削性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、内燃機関に使用されるバルブシート等の高温での耐摩耗性に優れていることが要求される部品の素材として好適に利用される高温耐摩耗性鉄系焼結合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の耐摩耗材としては、特公平５−５５５９３号公報や特開平７−２３３４５４号公報などで開示された高Ｃｏ系の材料や、特開平５−９６６７号公報、特公平１−５１５３９号公報などで開示された耐摩耗性を向上させるためにＷ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｔａ等の微細炭化物を基地中に分散させた材料をはじめ、その他多くの材料が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年の内燃機関の高性能化、バルブシートにおける高温耐摩耗性、有・無鉛ガソリン対応に伴う耐食性向上および被削性向上の要求がさらに高まる状況下において、上記従来材である高Ｃｏ系の材料では経済的に不利であり、また、微細炭化物が基地中に分散した材料では炭化物の種類および炭化物の量が最適であるとは言えず、自己耐摩耗性と相手耐攻撃性の両立が困難であり、要求性能を十分満足することが出来ないという問題点があったことから、このような問題点を解決することが課題としてあった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであって、自己の耐摩耗性を良好なものにすることが可能であると共に相手材に対する攻撃性を小さなものとすることが可能であり、自己耐摩耗性と相手耐攻撃性の両立が可能となって、要求性能を十分に満足する高温耐摩耗性焼結合金を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる一実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項１に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【０００６】
また、本発明に係わる他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項２に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【０００７】
さらに、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項３に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【０００８】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項４に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【０００９】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項５に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【００１０】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項６に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【００１１】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項７に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【００１２】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項８に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたことを特徴としている。
【００１３】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項９に記載しているように、請求項１，２，５，６のいずれかに記載の焼結合金がさらにＭｎＳを含有し、このＭｎＳが粒界に０．３〜１．６ｗｔ％分散してなるものとしたことを特徴とし、さらに請求項１０に記載しているように、請求項１，２，５，６のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にＭｎＳが０．３〜１．６ｗｔ％分散してなるものとしたことを特徴としている。
【００１４】
さらにまた、本発明に係わるさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項１１に記載しているように、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にＣｕないしはＣｕ合金を溶浸してなるものとしたことを特徴としている。
【００１５】
さらにまた、本発明のさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項１２に記載しているように、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にＰｂないしはＰｂ合金を溶浸してなるものとしたことを特徴としている。
【００１６】
さらにまた、本発明のさらに他の実施形態の高温耐摩耗性焼結合金は、請求項１３に記載しているように、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にアクリル系樹脂を含浸してなるものとしたことを特徴としている。
【００１７】
【発明の効果】
本発明による高温耐摩耗性焼結合金では、請求項１に記載しているように、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈するものとしたから、自己の耐摩耗性を良好なものとすることが可能であると共に相手材に対する攻撃性を小さなものとすることが可能であるので、自己耐摩耗性と相手耐攻撃性の両立が可能となり、高温耐摩耗性焼結合金としての要求性能を十分満足することができるものであるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００１８】
そして、請求項５，６，７，８に記載しているように、第１基材相および第２基材相中のＳｉを０．６〜５．０％に増加させたり、請求項２，４，６，８に記載しているように、第２基材相中にＶを０．５〜１．５％含有させたりすることによって、有鉛ガソリン使用の環境下においても耐摩耗性がより一層向上したものにすることが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００１９】
さらに、請求項３，４，７，８に記載しているように、基地中のＭｎを０．２〜１．０％に増量すると共にＳを０．１〜０．６％加えることによって基地中にＭｎＳが析出することとなるので、被削性を大幅に改善することができるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００２０】
さらにまた、請求項９に記載しているように、焼結合金の粒界または気孔内にＭｎＳを０．３〜１．６ｗｔ％分散させることによって、基地中にＭｎＳが析出した場合と同様に被削性を大幅に改善することができるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００２１】
そのうえ、請求項１０に記載しているように、焼結合金の気孔内にＣｕないしはＣｕ合金を溶浸させたり、請求項１１に記載しているように、焼結合金の気孔内にＰｂないしはＰｂ合金を溶浸させたりすることによって、さらに優れた耐摩耗性を有するものにすることが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。また、請求項１１に記載しているように、焼結合金の気孔内にＰｂないしはＰｂ合金を溶浸させたり、請求項１２に記載しているように、焼結合金の気孔内にアクリル系樹脂を含浸させたりすることによって、被削性のより一層の向上を得ることが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００２２】
したがって、本発明による高温耐摩耗性焼結合金では、従来の高Ｃｏ系の材料に対し、経済性と耐摩耗性の両面において大きな改善を成し得るという顕著な効果がもたらされる。
【００２３】
【発明の作用】
請求項１に記載の第１発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、ＷのＭ６Ｃ型炭化物が分散した第１基材相と、ＷのＭ６Ｃ型炭化物とＶのＭＣ型炭化物が均一に分散しかつまたＣｒで基材を強化した第２基材相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織構成にすることで、バルブシートの耐摩耗性を低下させることなく、相手材であるバルブへの攻撃性を減少させることが可能となった。
【００２４】
本発明の高温耐摩耗性焼結合金を構成する第１基材相においては、Ｗの含有量が７％を上回るとバルブへの攻撃性が高まり、３％を下回るとバルブシートの耐摩耗性が低下する。また、Ｃｒはバルブへの攻撃性が高まるため無くても良いが、焼結時に第２基材相からの拡散により１％以下存在していても良い。
【００２５】
また、第２基材相も同様にＷ、Ｖの含有量がそれぞれ１５％、７％を上回るとバルブへの攻撃性が高まり、それぞれ３％、２％を下回るとバルブシートの耐摩耗性が低下する。さらに、第２基材相にＣｒを１〜７％含有させることで焼入性が向上し、さらに硬いＭＣ型のＶ炭化物が析出することとなるため、第１基材相よりも硬くなることで硬さが斑状になり良好な耐摩耗性が得られる。そして、Ｃｒの含有量が７％を上回るとバルブへの攻撃性が高まり、１％を下回るとバルブシートの耐摩耗性が低下する。
【００２６】
Ｓｉは脱酸剤として有効であり素地に含有しているが、Ｓｉの含有量が０．６％を上回ると強度が低下し、０．１％を下回っても焼結性が阻害されて強度が低下する。
【００２７】
Ｍｎは０．１％以上で高い強度が得られるが、０．６％を上回ると焼結性が阻害されて強度が低下する。
【００２８】
さらに、第１基材相と第２基材相の割合は、第１基材相に対して硬い第２基材材が２０％を下回るとバルブシートの耐摩耗性が低下し、８０％を上回るとバルブへの攻撃性が高まる。
【００２９】
請求項２に記載の第２発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では第１発明の第１基材相にＶを０．５〜１．５％含有させることで耐食性をより一層向上させ、有鉛ガソリン使用の環境下において良好な耐摩耗性が得られるものとしている。このとき、Ｖ含有量が０．５％を下回ると耐食性が不足するため耐摩耗性が低下し、１．５％を上回るとバルブへの攻撃性が高まる。
【００３０】
請求項３に記載の第３発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈するものとしていて、高温耐摩耗性焼結合金では、第１発明の基材にＭｎＳを析出させることで良好な被削性が得られるようにしている。このとき、Ｍｎの含有量が１．０％を上回り、Ｓの含有量が０．６％を上回ると粉末の圧縮性が低下することによって強度が低下し、Ｍｎの含有量が０．２％を下回り、Ｓの含有量が０．１％を下回るとＭｎＳを必要量析出させることができなくなって被削性向上の作用が小さいものとなる。
【００３１】
請求項４に記載の第４発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、第２発明の基材にＭｎＳを析出させることで良好な被削性が得られるようにしている。このとき、Ｍｎの含有量が１．０％を上回り、Ｓの含有量が０．６％を上回ると粉末の圧縮性が低下することによって強度が低下し、Ｍｎの含有量が０．２％を下回り、Ｓの含有量が０．１％を下回るとＭｎＳを必要量析出させることができなくなって被削性向上の作用が小さいものとなる。
【００３２】
請求項５に記載の第５発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、第１発明のＳｉ含有量を０．６〜５．０％に増加することで第１発明材よりも強度および粉末の圧縮性は低下するものの、耐食性がより一層向上したものとなり、有鉛ガソリン使用の環境下において良好な耐摩耗性が得られるものとなる。このとき、Ｓｉの含有量が５．０％を超えると、強度が低下すると共に粉末の圧縮性が著しく低下し、Ｓｉの含有量が０．６％を下回ると耐食性向上の作用が小さいものとなる。
【００３３】
請求項６に記載の第６発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、第２発明のＳｉ含有量を０．６〜５．０％に増加することで第２発明材よりも強度および粉末の圧縮性は低下するものの、耐食性がより一層向上したものとなり、有鉛ガソリン使用の環境下において良好な耐摩耗性が得られるものとなる。このとき、Ｓｉの含有量が５．０％を超えると、強度が低下すると共に粉末の圧縮性が著しく低下し、Ｓｉの含有量が０．６％を下回ると耐食性向上の作用が小さいものとなる。
【００３４】
請求項７に記載の第７発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、第１発明の基材にＭｎＳを析出させ、Ｓｉ含有量を０．６〜５．０％とすることで被削性および耐食性がさらに向上するようにしたものである。このとき、Ｍｎの含有量が１．０％よりも多く、Ｓの含有量が０．６％よりも多くなってＭｎＳが所定の量を上回ると粉末の圧縮性が低下することによって強度が低下し、Ｍｎの含有量が０．２％よりも少なく、Ｓの含有量が０．１％よりも少ないと、ＭｎＳが所定の量を下回ることになって被削性向上の作用が小さいものとなる。また、Ｓｉの含有量を０．６〜５．０％に増加することで第１発明材よりも強度および粉末の圧縮性は低下するものの耐食性がより一層向上したものとなり、有鉛ガソリン使用の環境下において良好な耐摩耗性が得られるものとなる。このとき、Ｓｉの含有量が５．０％を超えると、強度が低下すると共に粉末の圧縮性も著しく低下し、Ｓｉの含有量が０．６％を下回ると耐食性向上の作用が小さいものとなる。
【００３５】
請求項８に記載の第８発明として、全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相がより望ましくは平均粒径２０〜１５０μｍの大きさで斑状に分布する組織を呈する高温耐摩耗性焼結合金であるものとしていて、この高温耐摩耗性焼結合金では、第２発明の基材にＭｎＳを析出させ、Ｓｉ含有量を０．６〜５．０％とすることで被削性および耐食性がさらに向上するようにしたものである。このとき、Ｍｎの含有量が１．０％よりも多く、Ｓの含有量が０．６％よりも多くなってＭｎＳが所定の量を上回ると粉末の圧縮性が低下することによって強度が低下し、Ｍｎの含有量が０．２％よりも少なく、Ｓの含有量が０．１％よりも少ないと、ＭｎＳが所定の量を下回ることになって被削性向上の作用が小さいものとなる。また、Ｓｉの含有量を０．６〜５．０％に増加することで第２発明材よりも強度および粉末の圧縮性は低下するものの耐食性がより一層向上したものとなり、有鉛ガソリン使用の環境下において良好な耐摩耗性が得られるものとなる。このとき、Ｓｉの含有量が５．０％を超えると、強度が低下すると共に粉末の圧縮性も著しく低下し、Ｓｉの含有量が０．６％を下回ると耐食性向上の作用が小さいものとなる。
【００３６】
請求項９または請求項１０に記載の焼結合金においては、それぞれ粒界または気孔内にＭｎＳを０．３〜１．６ｗｔ％分散させたものであって、ＭｎＳの分散量を０．３ｗｔ％以上とすることによって被削性を大幅に改善することができるが、ＭｎＳの分散量が多すぎると成形過程での粉末の圧縮性に影響を与え、得られる焼結品の強度が低下してしまうので、１．６ｗｔ％以下とするのが良い。
【００３７】
請求項１１，１２，１３に記載の焼結合金においては、気孔中に銅ないしは銅合金，鉛ないしは鉛合金，樹脂などを溶浸ないしは含浸させたものであって、耐摩耗性をさらに向上させたり、被削性をさらに向上させたりすることができるものとなる。
【００３８】
【実施例】
本発明による高温耐摩耗性焼結合金を実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。
【００３９】
第１基材相合金粉末および第２基材相合金粉末は、平均粒径が２０〜１５０μｍのものであって、表１ないし表５に示すＧ１〜Ｇ１１３の粉末を用いた。
【００４０】
そして、表６ないし表１１に示す粉末の配合割合としてこれに黒鉛粉末を配合すると共に成形潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を配合し、混合機にて３０分間混合した後、６．５ｔｏｎｆ／ｃｍ２の圧力で、内径：２０ｍｍ、外径：４０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの圧粉体に成形し、この圧粉体を分解アンモニアガス中において１１８０℃×３０分の条件で焼結して各焼結合金を得た。なお、銅溶浸材は、前記焼結合金に銅の圧粉体をのせ、分解アンモニアガス中において１１４０℃×３０分保持することで銅を溶融含浸させることにより作製した。また、鉛含浸材は、真空中において５５０℃に加熱した鉛の溶湯の中に焼結合金を浸漬した後、窒素ガス封入により８気圧に加圧することで作製した。さらに、樹脂含浸材は、アクリル系樹脂を真空含浸法により焼結合金に含浸した後、１００℃の湯中で硬化することで作製した。
【００４１】
次いで、このようにして作製した各焼結合金の耐摩耗性を評価するためにバルブシート形状に加工し、直列４気筒１６バルブ、排気量１６００ｃｃの実機エンジンに組み込んで、排気側において、
・バルブ材：ＳＵＨ−３６（バルブフェース部ステライト＃３２盛金）
・エンジン回転数：６０００ｒｐｍ
・燃料：無鉛レギュラーガソリンおよび有鉛ガソリン
・試験時間：３００時間
の条件で評価した。
【００４２】
また、被削性の評価は、大隈式旋盤を用いて外径：φ４０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの素材リング５０個の外周を切削するにあたり、
・回転数：５２５ｒｐｍ
・切削代：０．５ｍｍ
・送り速度：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．
・切削油：なし
・工具：超硬チップ
の条件で切削したときの最大切削抵抗値で評価した。
【００４３】
さらに、圧環圧強さは、外径：φ４０ｍｍ、内径：φ２０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍのリングをオートグラフにてクロスヘッドスピード：０．５ｍｍ／分の条件で評価した。
【００４４】
さらにまた、圧縮性の評価は、前記配合粉をアムスラー試験機にて直径：φ１１．３ｍｍの金型を用いて荷重６ｔｏｎｆの条件で評価した。
【００４５】
これらの結果を表１２〜３８および図１〜図３２に示す。
【００４６】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【表１３】
【表１４】
【表１５】
【表１６】
【表１７】
【表１８】
【表１９】
【表２０】
【表２１】
【表２２】
【表２３】
【表２４】
【表２５】
【表２６】
【表２７】
【表２８】
【表２９】
【表３０】
【表３１】
【表３２】
【表３３】
【表３４】
【表３５】
【表３６】
【表３７】
【表３８】
表のＮｏ．１〜７は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＷ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図１より明らかであるように、第１基材相中のＷ含有量は３〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００８５】
また、表のＮｏ．８〜１４およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＷ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２より明らかであるように、第２基材相中のＷ含有量は３〜１５％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００８６】
さらに、表のＮｏ．１５〜２０およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＶ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図３より明らかであるように、第２基材相中のＶ含有量は２〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００８７】
さらに、表のＮｏ．２１〜２５およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンおよび有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＶ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図４（無鉛ガソリンの場合），図５（有鉛ガソリンの場合）より明らかであるように、第１基材相中のＶ含有量は１．５％以下の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００８８】
さらにまた、表のＮｏ．２６〜３１およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＣｒ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図６より明らかであるように、第２基材相中のＣｒ含有量は１〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００８９】
さらにまた、表のＮｏ．３２〜３５およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＣｒ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図７より明らかであるように、第１基材相中のＣｒ含有量は１％以下の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００９０】
さらにまた、表のＮｏ．３６〜４１およびＮｏ．４は、無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相と第２基材相との配合割合の影響を調べたものであるが、同表および図８より明らかであるように、第１基材相に対する第２基材相の配合割合は２０〜８０ｗｔ％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００９１】
さらにまた、表のＮｏ．４２〜４８およびＮｏ．４は、有鉛ガソリンを使用する環境下でのＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図９（有鉛ガソリンの場合の耐摩耗性を示す），図１０（圧環強さを示す）より明らかであるように、Ｓｉ含有量は０．１〜５．０％の範囲とするのが良いことが認められた。
【００９２】
さらにまた、表のＮｏ．４９〜５４およびＮｏ．４は、圧環強さへのＭｎ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図１１（圧環強さを示す）より明らかであるように、Ｍｎ含有量は０．１〜０．６％の範囲とするのが良いことが認められた。
【００９３】
さらにまた、表のＮｏ．５５〜６２は、析出ＭｎＳ含有量の圧環強さ、圧縮性、切削抵抗への影響を調べたものであるが、同表および図１２（圧環強さを示す），図１３（成形圧縮性を示す），図１４（切削抵抗を示す）より明らかであるように、適量のＭｎＳを析出させたものとするのが良いことが認められた。
【００９４】
さらにまた、表のＮｏ．６３およびＮｏ．４は、有鉛ガソリンを使用する環境下での析出ＭｎＳおよびＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表より明らかであるように、ＭｎＳを適量含有させることによって切削抵抗を小さくして被削性を向上させることができると共に、Ｓｉを適量含有させることによって有鉛ガソリンを使用する環境下においても耐摩耗性を向上させることができることが認められた。
【００９５】
さらにまた、表のＮｏ．６４〜７１およびＮｏ．４は、ＭｎＳ粉末添加量の圧環強さ、圧縮性、切削抵抗への影響を調べたものであるが、同表および図１５（圧環強さを示す），図１６（成形圧縮性を示す），図１７（切削抵抗を示す）より明らかであるように、適量のＭｎＳ粉末を添加により分散させたものとするのが良いことが認められた。
【００９６】
さらにまた、表のＮｏ．７２およびＮｏ．４は、有鉛ガソリンを使用する環境下でのＭｎＳ粉末添加量およびＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表より明らかであるように、適量のＭｎＳ粉末を添加により分散させることによって切削抵抗を小さくして被削性を向上させることができると共に、Ｓｉを適量含有させることによって有鉛ガソリンを使用する環境下においても耐摩耗性を向上させることができることが認められた。
【００９７】
表のＮｏ．７３〜７８およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＷ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図１８より明らかであるように、第１基材相中のＷ含有量は３〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００９８】
また、表のＮｏ．７９〜８５およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＷ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図１９より明らかであるように、第２基材相中のＷ含有量は３〜１５％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【００９９】
さらに、表のＮｏ．８６〜９１およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＶ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２０より明らかであるように、第２基材相中のＶ含有量は２〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【０１００】
さらにまた、表のＮｏ．９２〜９７およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＣｒ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２１より明らかであるように、第２基材相中のＣｒ含有量は１〜７％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【０１０１】
さらにまた、表のＮｏ．９８〜１０１およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＣｒ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２２より明らかであるように、第１基材相中のＣｒ含有量は１％以下の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【０１０２】
さらにまた、表のＮｏ．１０２〜１０７およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相と第２基材相との配合割合の影響を調べたものであるが、同表および図２３より明らかであるように、第１基材相に対する２基材相の配合割合は２０〜８０ｗｔ％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【０１０３】
さらにまた、表のＮｏ．１０８〜１１４およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下でのＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２４（有鉛ガソリンの場合の耐摩耗性を示す），図２５（圧環強さを示す）より明らかであるように、Ｓｉ含有量は０．１〜５．０％の範囲とするのが摩耗量を低減するうえで有効であることが認められた。
【０１０４】
さらにまた、表のＮｏ．１１５〜１２０およびＮｏ．２２は、圧環強さへのＭｎ含有量の影響を調べたものであるが、同表および図２６（圧環強さを示す）より明らかであるように、Ｍｎ含有量は０．１〜０．６％の範囲とするのが良いことが認められた。
【０１０５】
さらにまた、表のＮｏ．１２１〜１２８は、析出ＭｎＳ含有量の圧環強さ、圧縮性、切削抵抗への影響を調べたものであるが、同表および図２７（圧環強さを示す），図２８（成形圧縮性を示す），図２９（切削抵抗を示す）より明らかであるように、適量のＭｎＳを析出させたものとするのが良いことが認められた。
【０１０６】
さらにまた、表のＮｏ．１２９およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下での析出ＭｎＳおよびＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表より明らかであるように、ＭｎＳを適量含有させることによって切削抵抗を小さくして被削性を向上させることができると共に、Ｓｉを適量含有させることによって有鉛ガソリンを使用する環境下においても耐摩耗性を向上させることができることが認められた。
【０１０７】
さらにまた、表のＮｏ．１３０〜１３７およびＮｏ．２２は、ＭｎＳ粉末添加量の圧環強さ、圧縮性、切削抵抗への影響を調べたものであるが、同表および図３０（圧環強さを示す），図３１（成形圧縮性を示す），図３２（切削抵抗を示す）より明らかであるように、適量のＭｎＳ粉末を添加により分散させたものとするのが良いことが認められた。
【０１０８】
さらにまた、表のＮｏ．１３８およびＮｏ．２２は、有鉛ガソリンを使用する環境下でのＭｎＳ粉末添加量およびＳｉ含有量の影響を調べたものであるが、同表より明らかであるように、適量のＭｎＳ粉末を添加により分散させることによって切削抵抗を小さくして被削性を向上させることができると共に、Ｓｉを適量含有させることによって有鉛ガソリンを使用する環境下においても耐摩耗性を向上させることができることが認められた。
【０１０９】
さらに、表３８は本発明の焼結合金の気孔中に銅を溶浸させたり、鉛を溶浸させたり、樹脂を含浸させたりした場合を示すものであるが、耐摩耗性をさらに向上させたり、被削性をさらに向上させたりすることが可能であることが認められた。
【図面の簡単な説明】
【図１】無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＷ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２】無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＷ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図３】無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＶ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図４】無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＶ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図５】有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＶ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図６】無鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＣｒ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図７】無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＣｒ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図８】無鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相と第２基材相との配合割合による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図９】有鉛ガソリンを使用する環境下でのＳｉ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１０】Ｓｉ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１１】Ｍｎ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１２】析出ＭｎＳ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１３】析出ＭｎＳ含有量による成形性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１４】析出ＭｎＳ含有量による被削性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１５】ＭｎＳ粉末添加量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１６】ＭｎＳ粉末添加量による成形性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１７】ＭｎＳ粉末添加量による被削性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１８】有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＷ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図１９】有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＷ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２０】有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＶ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２１】有鉛ガソリンを使用する環境下での第２基材相中のＣｒ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２２】有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相中のＣｒ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２３】有鉛ガソリンを使用する環境下での第１基材相と第２基材相との配合割合による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２４】有鉛ガソリンを使用する環境下でのＳｉ含有量による耐摩耗性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２５】Ｓｉ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２６】Ｍｎ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２７】析出ＭｎＳ含有量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２８】析出ＭｎＳ含有量による成形性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図２９】析出ＭｎＳ含有量による被削性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図３０】ＭｎＳ粉末添加量による圧環強さへの影響を調べた結果を示すグラフである。
【図３１】ＭｎＳ粉末添加量による成形性への影響を調べた結果を示すグラフである。
【図３２】ＭｎＳ粉末添加量による被削性への影響を調べた結果を示すグラフである。
Claims (13)
- 全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈することを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈することを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈することを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．１〜０．６％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈することを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈することを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈することを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．４〜５．６％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈することを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 全体組成が、重量比で、Ｗ：３〜１３．４％、Ｖ：０．８〜５．９％、Ｃｒ：０．２〜５．６％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：０．６〜２．２％、残部Ｆｅおよび不純物からなる成分を有し、且つ、Ｗ：３〜７％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１％以下、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第１基材相に対し、Ｗ：３〜１５％、Ｖ：２〜７％、Ｃｒ：１〜７％、Ｓｉ：０．６〜５．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｓ：０．１〜０．６％、Ｃ：２．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる第２基材相が２０〜８０ｗｔ％を占めており、これら２つの相が斑状に分布する組織を呈することを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 請求項１，２，５，６のいずれかに記載の焼結合金がさらにＭｎＳを含有し、該ＭｎＳが粒界に０．３〜１．６ｗｔ％分散してなることを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 請求項１，２，５，６のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にＭｎＳが０．３〜１．６ｗｔ％分散してなることを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にＣｕないしはＣｕ合金を溶浸してなることを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にＰｂないしはＰｂ合金を溶浸してなることを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
- 請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０のいずれかに記載の焼結合金の気孔内にアクリル系樹脂を含浸してなることを特徴とする高温耐摩耗性焼結合金。
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