JPH0141693B2 - - Google Patents
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- JPH0141693B2 JPH0141693B2 JP60203116A JP20311685A JPH0141693B2 JP H0141693 B2 JPH0141693 B2 JP H0141693B2 JP 60203116 A JP60203116 A JP 60203116A JP 20311685 A JP20311685 A JP 20311685A JP H0141693 B2 JPH0141693 B2 JP H0141693B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、すぐれた耐摩耗性を有し、かつ耐
食性および耐熱性にもすぐれたFe系焼結合金製
内燃機関用弁座の製造法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、内燃機関用弁座として、別途粉砕するこ
とにより用意した微細なFe−Cr合金粉末やFe−
Mo合金粉末、さらにFe−Ｖ合金粉末などのうち
の１種以上からなる硬質Fe合金粉末と、粒度：
−100meshの通常の粒度を有するFe粉末と、同
−350meshの通常の粒度を有する炭素粉末とを所
定の配合組成に配合し、通常の条件で、混合し、
圧粉体にプレス成形し、これを焼結することによ
つて製造された実質的に配合組成と同一の成分組
成を有し、この素地中に微細な硬質Fe合金粒子
が分散した組織を略するFe系焼結合金製内燃機
関用弁座が知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上記の従来Fe系焼結合金製内燃機関
用弁座においては、近年の内燃機関に使用される
燃料の多様化、さらにエンジンの高性能化に伴
い、その使用条件が苛酷になりつつあることと合
まつて、その素地中に分散する硬質Fe合金粒子
が素地との密着性に劣るために、使用中に脱落し
易く、この脱落した硬質Fe合金粒子が摩耗粉と
なつて弁および弁座の摩耗を助長するほか、耐食
性および耐熱性に劣るものであることから、十分
満足する耐摩耗性を示さず、かつ相手攻撃性も高
いなどの問題点がある。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、苛酷な条件下での使用に際しても、すぐれた
耐摩耗性となじみ性を示す内燃機関用弁座を開発
すべく研究を行なつた結果、 まず、原料粉末として、いずれも粒度：−
100meshの通常のFe−Cr合金粉末、Fe−Mo合金
粉末、Fe−Ｗ合金粉末、Fe−Ｖ合金粉末、Fe−
Nb合金粉末、Fe−Ta合金粉末、およびFe−Ti
合金粉末のうちの１種または２種以上からなる硬
質Fe合金粉末と、粒度：−200meshの通常の粒
度を有するNi粉末およびCo粉末のうちの１種ま
たは２種とを用意し、これを原料粉末を、重量％
で（以下％は重量％を示す）、 Ni粉末およびCo粉末のうちの１種または２
種：20〜50％、 硬質Fe合金粉末：残り、 からなる組成に１次配合し、ボールミルあるいは
アトライターなどを用いて粉砕混合して前記硬質
Fe合金粉末の平均粒径を40μｍ以下とし、 さらに、これに加えて原料粉末として、粒度：
−200meshの通常の粒度を有する炭素粉末と、同
−150meshの通常の粒度を有するFe粉末を用い、 炭素粉末：0.5〜1.5％、 硬質Fe合金粉末：９〜24％、 Ni粉末および／またはCo粉末：0.5〜20％、 Fe粉末：残り、 からなる組成に２次配合し、通常の条件で、ダブ
ルコーン混合機やマイニユート混合機などを用い
て混合し、この場合混合物粉末における硬質Fe
合金粉末とNiおよびCo粉末とはあまり分離しな
い状態にあり、さらにこれを圧粉体にプレス成形
して、焼結することにより製造したFe系焼結合
金は、これを内燃機関用弁座として用いた場合、
硬質Fe合金粒子が、上記の１次配合にて、これ
の周辺に存在し、かつこれとぬれ性が著しく良好
なNiおよびCoによつて素地中に強固に結合した
組織を有するので、これが使用中に脱落すること
が著しく抑制されるようになると共に、Niおよ
びCoの含有によつて耐食性および耐熱性、さら
になじみ性が向上するようになることから、すぐ
れた耐摩耗性を示すという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、 まず、原料粉末として、Fe−Cr合金粉末、Fe
−Mo合金粉末、Fe−Ｗ合金粉末、Fe−Ｖ合金粉
末、Fe−Nb合金粉末、Fe−Ta合金粉末、およ
びFe−Ti合金粉末のうちの１種または２種以上
からなる硬質Fe合金粉末とNi粉末およびCo粉末
のうちの１種または２種（以下密着性促進粉末と
いう）とを用意し、これら原料粉末を、 密着性促進粉末：20〜50％、 硬質Fe合金粉末：残り、 からなる組成に１次配合し、粉砕混合して前記硬
質Fe合金粉末の平均粒径を40μｍ以下とし、 さらに、これに加えて原料粉末として炭素粉末
およびFe粉末を用い、 炭素粉末：0.5〜1.5％、 硬質Fe合金粉末：９〜24％、 密着性促進粉末：0.5〜20％、 Fe粉末：残り、 からなる組成に２次配合し、通常の条件で、混合
した後、圧粉体にプレス成形し、焼結することに
より、実質的に上記２次配合組成と同時成分組成
を有し、かつ、素地中に密着性促進成分によつて
結合された微細な硬質Fe合金粒子が分散した組
織を有するFe系焼結合金で構成された内燃機関
用弁座を製造する方法に特徴を有するものであ
る。 つぎに、この発明の方法において、製造条件を
上記の通り限定した理由を説明する。 (a) １次配合組成における密着性促進粉末の割合 １次配合に続く粉砕混合で、これらの粉末で
硬質Fe合金粉末の表面が万遍なく取り囲まれ
た状態とする必要があるが、その割合が20％未
満では取り囲みが不充分であり、一方その割合
は50％までで十分であり、50％を越えた割合の
配合は不必要であり、経済性を考慮して、その
割合を20〜50％と定めた。 (b) 硬質Fe合金粉末の平均粒径 粉砕が不十分で硬質Fe合金粉末の粒径が平
均粒径で40μｍを越えて粗いと、焼結後の合金
組織中に粗大な硬質Fe合金粒子が存在するよ
うになり、この組大粒が使用中に亀裂の起点と
なり、脱落するようになるばかりでなく、一般
に通常の粒度である−100meshの硬質Fe合金
粉末を原料粉末として用いた場合、その平均粒
径が40μｍを越えた粗い状態では密着性促進粉
末との混合が未だ不十分であることから、その
平均粒径を40μｍ以下と定めた。 (c) ２次配合組成 (1) 炭素粉末 炭素粉末には、焼結時に素地に固溶して、
これを強靭化し、かつ炭化物を形成して耐摩
耗性を向上させる作用があるが、その割合が
0.5％未満では前記作用に所望の効果が得ら
れず、一方その割合が1.5％を越えると、脆
化が著しくなることから、その割合を0.5〜
1.5％と定めた。 (2) 硬質Fe合金粉末 硬質Fe合金粉末には、上記の通り焼結後
の合金素地に均一に分散して耐摩耗性を向上
させる作用があるが、その割合が９％未満で
は所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一
方、その割合が24％を越えると、相手部材で
ある弁の摩耗が著しくなることから、その割
合を９〜24％と定めた。 (3) 密着性促進粉末 密着性促進粉末には、混合粉末中で微細に
粉砕された硬質Fe合金粉末の周囲に存在し、
焼結時に硬質Fe合金粉末とよくぬれ、これ
によつて硬質Fe合金粒子の素地に対する密
着性を著しく向上させる作用があるほか、合
金の耐熱性および耐食性を向上させ、さらに
素地に固溶して弁とのなじみ性を向上させる
作用があるが、その割合が0.5％未満では前
記作用に所望の効果が得られず、一方その割
合が20％を越えても前記作用により一層の向
上効果は現われず、経済性を考慮して、その
割合を0.5〜20％と定めた。 〔実施例〕 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 まず、原料粉末として、いずれも−100meshの
粒度を有するFe−Cr合金（Cr：60％含有）粉末、
Fe−Mo合金（Mo：60％含有）粉末、Fe−Ｗ合
金（Ｗ：80％含有）粉末、Fe−Ｖ合金（Ｖ：50
％含有）粉末、Fe−Nb−Ta合金（Nb：60％、
Ta：10％含有）粉末、およびFe−Ti合金（Ti：
45％含有）粉末からなる硬質Fe合金粉末、同じ
く−200meshのNi粉末およびCo粉末を用意し、
これら原料粉末を、それぞれ第１表に示される１
次配合組成に配合し、ボールミル中で、２〜４時
間の範囲内の所定時間粉砕混合を行なつて、前記
硬質Fe合金粉末の平均粒径を第１表に示される
もの（この場合の硬質Fe合金粉末の平均粒径は
焼結後の合金組織を観察することにより推定）と
した１次混合粉末Ａ〜Ｊを得、ついで、同様に原
料粉末として用意した粒度：−150meshの環元
Fe粉末と同−200meshの黒鉛粉末を、前記１次
混合粉末Ａ〜Ｊのそれぞれに、第２表に示される
２次配合組
食性および耐熱性にもすぐれたFe系焼結合金製
内燃機関用弁座の製造法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、内燃機関用弁座として、別途粉砕するこ
とにより用意した微細なFe−Cr合金粉末やFe−
Mo合金粉末、さらにFe−Ｖ合金粉末などのうち
の１種以上からなる硬質Fe合金粉末と、粒度：
−100meshの通常の粒度を有するFe粉末と、同
−350meshの通常の粒度を有する炭素粉末とを所
定の配合組成に配合し、通常の条件で、混合し、
圧粉体にプレス成形し、これを焼結することによ
つて製造された実質的に配合組成と同一の成分組
成を有し、この素地中に微細な硬質Fe合金粒子
が分散した組織を略するFe系焼結合金製内燃機
関用弁座が知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上記の従来Fe系焼結合金製内燃機関
用弁座においては、近年の内燃機関に使用される
燃料の多様化、さらにエンジンの高性能化に伴
い、その使用条件が苛酷になりつつあることと合
まつて、その素地中に分散する硬質Fe合金粒子
が素地との密着性に劣るために、使用中に脱落し
易く、この脱落した硬質Fe合金粒子が摩耗粉と
なつて弁および弁座の摩耗を助長するほか、耐食
性および耐熱性に劣るものであることから、十分
満足する耐摩耗性を示さず、かつ相手攻撃性も高
いなどの問題点がある。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、苛酷な条件下での使用に際しても、すぐれた
耐摩耗性となじみ性を示す内燃機関用弁座を開発
すべく研究を行なつた結果、 まず、原料粉末として、いずれも粒度：−
100meshの通常のFe−Cr合金粉末、Fe−Mo合金
粉末、Fe−Ｗ合金粉末、Fe−Ｖ合金粉末、Fe−
Nb合金粉末、Fe−Ta合金粉末、およびFe−Ti
合金粉末のうちの１種または２種以上からなる硬
質Fe合金粉末と、粒度：−200meshの通常の粒
度を有するNi粉末およびCo粉末のうちの１種ま
たは２種とを用意し、これを原料粉末を、重量％
で（以下％は重量％を示す）、 Ni粉末およびCo粉末のうちの１種または２
種：20〜50％、 硬質Fe合金粉末：残り、 からなる組成に１次配合し、ボールミルあるいは
アトライターなどを用いて粉砕混合して前記硬質
Fe合金粉末の平均粒径を40μｍ以下とし、 さらに、これに加えて原料粉末として、粒度：
−200meshの通常の粒度を有する炭素粉末と、同
−150meshの通常の粒度を有するFe粉末を用い、 炭素粉末：0.5〜1.5％、 硬質Fe合金粉末：９〜24％、 Ni粉末および／またはCo粉末：0.5〜20％、 Fe粉末：残り、 からなる組成に２次配合し、通常の条件で、ダブ
ルコーン混合機やマイニユート混合機などを用い
て混合し、この場合混合物粉末における硬質Fe
合金粉末とNiおよびCo粉末とはあまり分離しな
い状態にあり、さらにこれを圧粉体にプレス成形
して、焼結することにより製造したFe系焼結合
金は、これを内燃機関用弁座として用いた場合、
硬質Fe合金粒子が、上記の１次配合にて、これ
の周辺に存在し、かつこれとぬれ性が著しく良好
なNiおよびCoによつて素地中に強固に結合した
組織を有するので、これが使用中に脱落すること
が著しく抑制されるようになると共に、Niおよ
びCoの含有によつて耐食性および耐熱性、さら
になじみ性が向上するようになることから、すぐ
れた耐摩耗性を示すという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、 まず、原料粉末として、Fe−Cr合金粉末、Fe
−Mo合金粉末、Fe−Ｗ合金粉末、Fe−Ｖ合金粉
末、Fe−Nb合金粉末、Fe−Ta合金粉末、およ
びFe−Ti合金粉末のうちの１種または２種以上
からなる硬質Fe合金粉末とNi粉末およびCo粉末
のうちの１種または２種（以下密着性促進粉末と
いう）とを用意し、これら原料粉末を、 密着性促進粉末：20〜50％、 硬質Fe合金粉末：残り、 からなる組成に１次配合し、粉砕混合して前記硬
質Fe合金粉末の平均粒径を40μｍ以下とし、 さらに、これに加えて原料粉末として炭素粉末
およびFe粉末を用い、 炭素粉末：0.5〜1.5％、 硬質Fe合金粉末：９〜24％、 密着性促進粉末：0.5〜20％、 Fe粉末：残り、 からなる組成に２次配合し、通常の条件で、混合
した後、圧粉体にプレス成形し、焼結することに
より、実質的に上記２次配合組成と同時成分組成
を有し、かつ、素地中に密着性促進成分によつて
結合された微細な硬質Fe合金粒子が分散した組
織を有するFe系焼結合金で構成された内燃機関
用弁座を製造する方法に特徴を有するものであ
る。 つぎに、この発明の方法において、製造条件を
上記の通り限定した理由を説明する。 (a) １次配合組成における密着性促進粉末の割合 １次配合に続く粉砕混合で、これらの粉末で
硬質Fe合金粉末の表面が万遍なく取り囲まれ
た状態とする必要があるが、その割合が20％未
満では取り囲みが不充分であり、一方その割合
は50％までで十分であり、50％を越えた割合の
配合は不必要であり、経済性を考慮して、その
割合を20〜50％と定めた。 (b) 硬質Fe合金粉末の平均粒径 粉砕が不十分で硬質Fe合金粉末の粒径が平
均粒径で40μｍを越えて粗いと、焼結後の合金
組織中に粗大な硬質Fe合金粒子が存在するよ
うになり、この組大粒が使用中に亀裂の起点と
なり、脱落するようになるばかりでなく、一般
に通常の粒度である−100meshの硬質Fe合金
粉末を原料粉末として用いた場合、その平均粒
径が40μｍを越えた粗い状態では密着性促進粉
末との混合が未だ不十分であることから、その
平均粒径を40μｍ以下と定めた。 (c) ２次配合組成 (1) 炭素粉末 炭素粉末には、焼結時に素地に固溶して、
これを強靭化し、かつ炭化物を形成して耐摩
耗性を向上させる作用があるが、その割合が
0.5％未満では前記作用に所望の効果が得ら
れず、一方その割合が1.5％を越えると、脆
化が著しくなることから、その割合を0.5〜
1.5％と定めた。 (2) 硬質Fe合金粉末 硬質Fe合金粉末には、上記の通り焼結後
の合金素地に均一に分散して耐摩耗性を向上
させる作用があるが、その割合が９％未満で
は所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一
方、その割合が24％を越えると、相手部材で
ある弁の摩耗が著しくなることから、その割
合を９〜24％と定めた。 (3) 密着性促進粉末 密着性促進粉末には、混合粉末中で微細に
粉砕された硬質Fe合金粉末の周囲に存在し、
焼結時に硬質Fe合金粉末とよくぬれ、これ
によつて硬質Fe合金粒子の素地に対する密
着性を著しく向上させる作用があるほか、合
金の耐熱性および耐食性を向上させ、さらに
素地に固溶して弁とのなじみ性を向上させる
作用があるが、その割合が0.5％未満では前
記作用に所望の効果が得られず、一方その割
合が20％を越えても前記作用により一層の向
上効果は現われず、経済性を考慮して、その
割合を0.5〜20％と定めた。 〔実施例〕 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 まず、原料粉末として、いずれも−100meshの
粒度を有するFe−Cr合金（Cr：60％含有）粉末、
Fe−Mo合金（Mo：60％含有）粉末、Fe−Ｗ合
金（Ｗ：80％含有）粉末、Fe−Ｖ合金（Ｖ：50
％含有）粉末、Fe−Nb−Ta合金（Nb：60％、
Ta：10％含有）粉末、およびFe−Ti合金（Ti：
45％含有）粉末からなる硬質Fe合金粉末、同じ
く−200meshのNi粉末およびCo粉末を用意し、
これら原料粉末を、それぞれ第１表に示される１
次配合組成に配合し、ボールミル中で、２〜４時
間の範囲内の所定時間粉砕混合を行なつて、前記
硬質Fe合金粉末の平均粒径を第１表に示される
もの（この場合の硬質Fe合金粉末の平均粒径は
焼結後の合金組織を観察することにより推定）と
した１次混合粉末Ａ〜Ｊを得、ついで、同様に原
料粉末として用意した粒度：−150meshの環元
Fe粉末と同−200meshの黒鉛粉末を、前記１次
混合粉末Ａ〜Ｊのそれぞれに、第２表に示される
２次配合組
【表】
【表】
第２表に示される結果から、本発明弁座１〜10
は、従来弁座１〜10に比して相対的に硬さおよび
圧環強さとも僅かに高い値を示すにすぎないが、
弁座としての耐摩耗性については一段とすぐれた
結果を示すことが明らかである。 上述のように、この発明の方法によれば、素地
中に微細に分散する硬質Fe合金粒子がCoおよび
Niの介在によつて素地に対して強固に結合し、
かつNiおよびCoの含有によつて耐食性、耐熱性、
およびなじみ性が向上した硬質Fe焼結合金製内
燃機関用弁座を製造することができ、したがつ
て、これを実用に供した場合にはすぐれた耐摩耗
性を示し、長期に亘つてすぐれた性能を発揮する
など工業上有用な効果が得られるのである。
は、従来弁座１〜10に比して相対的に硬さおよび
圧環強さとも僅かに高い値を示すにすぎないが、
弁座としての耐摩耗性については一段とすぐれた
結果を示すことが明らかである。 上述のように、この発明の方法によれば、素地
中に微細に分散する硬質Fe合金粒子がCoおよび
Niの介在によつて素地に対して強固に結合し、
かつNiおよびCoの含有によつて耐食性、耐熱性、
およびなじみ性が向上した硬質Fe焼結合金製内
燃機関用弁座を製造することができ、したがつ
て、これを実用に供した場合にはすぐれた耐摩耗
性を示し、長期に亘つてすぐれた性能を発揮する
など工業上有用な効果が得られるのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ まず、原料粉末として、Fe−Cr合金粉末、
Fe−Mo合金粉末、Fe−Ｗ合金粉末、Fe−Ｖ合
金粉末、Fe−Nb合金粉末、Fe−Ta合金粉末、
およびFe−Ti合金粉末のうちの１種または２種
以上からなる硬質Fe合金粉末と、Ni粉末および
Co粉末のうちの１種または２種からなる密着性
促進粉末を用意し、これら原料粉末を、 密着性促進粉末：20〜50％、 硬質Fe合金粉末：残り、 からなる組成に１次配合し、粉砕混合して前記硬
質Fe合金粉末の平均粒径を40μｍ以下とし、 さらに、これに加えて原料粉末として炭素粉末
およびFe粉末を用い、 炭素粉末：0.5〜1.5％、 硬質Fe合金粉末：９〜24％、 密着性促進粉末：0.5〜20％、 Fe粉末：残り、 からなる組成（以上重量％）に２次配合し、通常
の条件で、混合した後、圧粉体にプレス成形し、
焼結することを特徴とする素地中にぬれ性促進成
分によつて結合された微細な硬質Fe合金粒子が
分散した組織を有するFe系焼結合金製内燃機関
用弁座の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203116A JPS6263646A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Ｆｅ系焼結合金製内燃機関用弁座の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203116A JPS6263646A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Ｆｅ系焼結合金製内燃機関用弁座の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6263646A JPS6263646A (ja) | 1987-03-20 |
| JPH0141693B2 true JPH0141693B2 (ja) | 1989-09-07 |
Family
ID=16468663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60203116A Granted JPS6263646A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Ｆｅ系焼結合金製内燃機関用弁座の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6263646A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0604773B2 (en) * | 1992-11-27 | 2000-08-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fe-based alloy powder adapted for sintering, Fe-based sintered alloy having wear resistance, and process for producing the same |
| GB9405946D0 (en) * | 1994-03-25 | 1994-05-11 | Brico Eng | Sintered valve seat insert |
| JP2813147B2 (ja) * | 1995-02-14 | 1998-10-22 | 三菱電機株式会社 | 微小異物の分析方法、分析装置およびこれらを用いる半導体素子もしくは液晶表示素子の製法 |
| JP3130222B2 (ja) | 1995-02-14 | 2001-01-31 | 三菱電機株式会社 | 微小異物の分析方法、分析装置およびこれらを用いる半導体素子もしくは液晶表示素子の製法 |
| GB2325005B (en) * | 1997-05-08 | 2000-10-11 | Brico Eng | Method of forming a component |
| JP5119006B2 (ja) * | 2008-03-04 | 2013-01-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 粉末冶金用混合粉末および鉄粉焼結体 |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60203116A patent/JPS6263646A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6263646A (ja) | 1987-03-20 |
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