JPH02111848A - 耐磨耗性焼結合金 - Google Patents
耐磨耗性焼結合金Info
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- JPH02111848A JPH02111848A JP26243488A JP26243488A JPH02111848A JP H02111848 A JPH02111848 A JP H02111848A JP 26243488 A JP26243488 A JP 26243488A JP 26243488 A JP26243488 A JP 26243488A JP H02111848 A JPH02111848 A JP H02111848A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (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、鉄系焼結部品、特にバルブシートのようなエ
ンジン部品等に好適な耐磨耗性焼結合金に関するもので
ある。
ンジン部品等に好適な耐磨耗性焼結合金に関するもので
ある。
「従来の技術」
バルブシートは、高温にさらされると共にパルプに高速
でたたかれるためにすぐれた耐熱性と耐磨耗性が要求さ
れる。
でたたかれるためにすぐれた耐熱性と耐磨耗性が要求さ
れる。
従来、バルブシートには耐熱鋼、特殊鋳鉄あるいは鉄系
焼結部品が使用されている。特に最近ではエンジンの高
出力化に伴いコバルト、タングステン等の合金元素を添
加した鉄系焼結合金が多用されつつある。
焼結部品が使用されている。特に最近ではエンジンの高
出力化に伴いコバルト、タングステン等の合金元素を添
加した鉄系焼結合金が多用されつつある。
焼結合金の場合、耐磨耗性を付与する手段として鉄主体
のマ） ＩＪフックス中硬質粒子を分散させることが多
い。
のマ） ＩＪフックス中硬質粒子を分散させることが多
い。
硬質粒子としては、高温での安定性、耐脂性を得る観点
からＣｏをベースとした硬質合金が使用されることが多
い、例えば特公昭６０−３８４６１号ではＣｏ−Ｍｏ又
はＣｏ −Ｍｏ −Ｃｒの硬質粒子が使用されている。
からＣｏをベースとした硬質合金が使用されることが多
い、例えば特公昭６０−３８４６１号ではＣｏ−Ｍｏ又
はＣｏ −Ｍｏ −Ｃｒの硬質粒子が使用されている。
あるいは特公昭６３−１７１８５８９のようにＦｅ−Ｃ
ｒ−Ｃ系の硬質粒子を使用している例がある。
ｒ−Ｃ系の硬質粒子を使用している例がある。
「発明が解決しようとする課題」
従来の鉄系焼結合金７＜ルプシートは、硬質粒子として
Ｃｏ合金のような高価な材料を使用する場合が多く、材
料費が高くつくという問題があった。
Ｃｏ合金のような高価な材料を使用する場合が多く、材
料費が高くつくという問題があった。
叉、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃ系硬質粒子はＣＯ系硬質粒子に比べ
硬さが高いため単独で用いた場合相手材を攻撃する場合
がある。
硬さが高いため単独で用いた場合相手材を攻撃する場合
がある。
「課題を解決するための手段」
上記９で鑑み、本発明は高価なＣＯ合金硬質粒子にかえ
て比較的安価なＦｅ −Ｃｒ−Ｃ合金硬質粒子を採用し
、さらに固体潤滑材とを組合せることによって安価で優
れた耐磨耗性および耐焼付性を有する材料を提供せんと
するものである。
て比較的安価なＦｅ −Ｃｒ−Ｃ合金硬質粒子を採用し
、さらに固体潤滑材とを組合せることによって安価で優
れた耐磨耗性および耐焼付性を有する材料を提供せんと
するものである。
即ち本発明は、重量比でＮｉ 、Ｃｒ 、Ｃｏ 、Ｍｎ
、Ｃｕ およびＭｏの群から選ばれる１種又は２種以
上を０．５〜ε％、Ｃを０．４〜２％、残部が実質的に
鉄よしなるマトリックス中に、融点１２５０℃以上の固
体潤滑材が０．２〜５チおよびＦｅ−Ｃｒ−Ｃ硬質粒子
（Ｃｒ含有量５０〜７０％、Ｃ含有量６〜１０％、Ｓｉ
Ｏ，２〜２％）か３〜１５チ分散したことを特徴とする
耐磨耗性焼結合金である。
、Ｃｕ およびＭｏの群から選ばれる１種又は２種以
上を０．５〜ε％、Ｃを０．４〜２％、残部が実質的に
鉄よしなるマトリックス中に、融点１２５０℃以上の固
体潤滑材が０．２〜５チおよびＦｅ−Ｃｒ−Ｃ硬質粒子
（Ｃｒ含有量５０〜７０％、Ｃ含有量６〜１０％、Ｓｉ
Ｏ，２〜２％）か３〜１５チ分散したことを特徴とする
耐磨耗性焼結合金である。
なお上記に於いて、固体潤滑材はＣａＦ、、 、ＢａＦ
’２１ＭｏＳ２ ！ ＷＳ２およびＢＮの群から選ばれ
るいずれか１種又は２種以上からなるものが好適である
。
’２１ＭｏＳ２ ！ ＷＳ２およびＢＮの群から選ばれ
るいずれか１種又は２種以上からなるものが好適である
。
「作用」
Ｃは鉄中に固溶し、マトリックスを強化すると共に、一
部セメンタイトとして析出し耐層性、；耐熱性の改善に
寄与する。０．４％未満の量ではマトリックスの強化の
効果が小さく、又２％を越えてもネットワーク状のセメ
ンタイトの量が増し材料劣化の原因となるので０．４〜
２％の範囲が適当である。Ｎｉ 、Ｃｒ 、Ｃｏ 、Ｍ
ｎ 、ＣｕおよびＭｏはマトリックスを強化し靭性改善
および耐熱性改善に役立つ。
部セメンタイトとして析出し耐層性、；耐熱性の改善に
寄与する。０．４％未満の量ではマトリックスの強化の
効果が小さく、又２％を越えてもネットワーク状のセメ
ンタイトの量が増し材料劣化の原因となるので０．４〜
２％の範囲が適当である。Ｎｉ 、Ｃｒ 、Ｃｏ 、Ｍ
ｎ 、ＣｕおよびＭｏはマトリックスを強化し靭性改善
および耐熱性改善に役立つ。
０．５チ未満の添加量ではその効果が小さく、叉８％越
えて添加してもその効果の増加は小さく、経済的でない
のでその範囲を０．５〜８チとした。
えて添加してもその効果の増加は小さく、経済的でない
のでその範囲を０．５〜８チとした。
固体潤滑材はマトリックス中に分散していることてより
優れた摺動特性を有し、耐焼付性の改善に効果を有する
と共に被削性の改善にも寄与する。
優れた摺動特性を有し、耐焼付性の改善に効果を有する
と共に被削性の改善にも寄与する。
但し、その融点が低いと成形体を焼結する過程で熱分解
し潤滑材の効果がなくなる恐れがある。従って本発明に
用いる潤滑材は融点を１２５０℃以上のものに限定した
。
し潤滑材の効果がなくなる恐れがある。従って本発明に
用いる潤滑材は融点を１２５０℃以上のものに限定した
。
潤滑材の添加量は０，２未満では耐焼付性改善および被
削性改善の効果が充分でなく、逆に５％を越えると強度
低下が大きくなるのでその範囲を０゜２〜５％とした。
削性改善の効果が充分でなく、逆に５％を越えると強度
低下が大きくなるのでその範囲を０゜２〜５％とした。
硬質粒子はＣｒ：５０〜７０％、 Ｃ： ６〜１０％、
Ｓｉ二０．２〜２％、残部が鉄および不可避不純物から
なる。
Ｓｉ二０．２〜２％、残部が鉄および不可避不純物から
なる。
上記組成範囲であれば微小硬さでビッカース８００以上
の硬度を有し１１００〜１３００℃の焼結温度でも安定
である。
の硬度を有し１１００〜１３００℃の焼結温度でも安定
である。
その添加量は３％未満では耐層性改善の効果が小さく又
１５係を越えると強度の低下および加工性の低下が大き
い。従ってその範囲を３〜１５チとした。
１５係を越えると強度の低下および加工性の低下が大き
い。従ってその範囲を３〜１５チとした。
「実施例」
以下に本発明の実施例を述べる。
一３２５メツシュの黒鉛粉末およびＮｉ粉末と一１５０
メツシュのＣａＦ２ 、 ＢａＦ２ 、 Ｍｏ Ｓｔ
＋ ＷＳ２ ”ｉたはＢＮ粉末と一１００メツシュのＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｃ硬質粒子（Ｆｅ−６７％Ｃｒ−９％ Ｃ
−０，７％Ｓｉ）と−１００メツシユの鉄粉を第１表に
示す組成に配合し、８０〜８６％の密度に圧縮成形後、
窒素雰囲気中１２００℃の温度で１時間焼結した。焼結
後者材料の強度をみるため圧環強度を測定した。その結
果も併せて第１表に示した。比較材のうち潤滑材および
硬質粒子を本発明の範囲以上に添加した■は強度の低下
が大きい。
メツシュのＣａＦ２ 、 ＢａＦ２ 、 Ｍｏ Ｓｔ
＋ ＷＳ２ ”ｉたはＢＮ粉末と一１００メツシュのＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｃ硬質粒子（Ｆｅ−６７％Ｃｒ−９％ Ｃ
−０，７％Ｓｉ）と−１００メツシユの鉄粉を第１表に
示す組成に配合し、８０〜８６％の密度に圧縮成形後、
窒素雰囲気中１２００℃の温度で１時間焼結した。焼結
後者材料の強度をみるため圧環強度を測定した。その結
果も併せて第１表に示した。比較材のうち潤滑材および
硬質粒子を本発明の範囲以上に添加した■は強度の低下
が大きい。
次に上記本発明材Ａ−Ｆおよび比較材Ｇ−Ｈ更に新たな
比較材としてＣｏ −Ｃｒ −Ｍｏ鋳鉄をバルブシート
形状に加工しバルブシート磨耗試験機を用いて磨耗試験
を行った。試験機はモーターでカムを駆動しカム駆＃に
よりパルプを上下させ、バルブシートのたたき磨耗を再
現すると共にガスバーナーにてパルプとバルブシートを
加熱し実際のエンジンを模したもので、磨耗量は試験後
のパルプ沈み量で測定する。
比較材としてＣｏ −Ｃｒ −Ｍｏ鋳鉄をバルブシート
形状に加工しバルブシート磨耗試験機を用いて磨耗試験
を行った。試験機はモーターでカムを駆動しカム駆＃に
よりパルプを上下させ、バルブシートのたたき磨耗を再
現すると共にガスバーナーにてパルプとバルブシートを
加熱し実際のエンジンを模したもので、磨耗量は試験後
のパルプ沈み量で測定する。
試験は下記条件で行った。
相手パルプ：５ＵＨ３５
バルブシート温度：４００℃
カム回転数：２５００ｒｐｍ
運転時間： ２０ Ｈｒ
試験結果を第２表に示す。
第 ２ 表
比較材のうちＧは硬質粒子の添加量が少ない場合、Ｈは
固体潤滑材を含まない場合であり、いずれも本発明材に
比ベバルプ沈み量は多くなっている。
固体潤滑材を含まない場合であり、いずれも本発明材に
比ベバルプ沈み量は多くなっている。
第２表より明らかなように本発明材は優れた耐磨耗性を
示している。
示している。
「発明の効果」
以上の様て不発明番でよれば耐層耗性シて優れた焼結合
金が安価に得られる。
金が安価に得られる。
Claims (2)
- （１）重量比でＮｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎ、ＣｕおよびＭ
ｏの群から選ばれる１種又は２種以上を０．５〜８％、
Ｃを０．４〜２％、残部が実質的に鉄よりなるマトリッ
クス中に、融点１２５０℃以上の固体潤滑材が０．２〜
５％およびＦｅ−Ｃｒ−Ｃ硬質粒子（Ｃｒ含有量５０〜
７０％、Ｃ含有量６〜１０％、Ｓｉ０．２〜２％）が３
〜１５％分散したことを特徴とする耐磨耗性焼結合金。 - （２）固体潤滑材がＣａＦ＿２、ＢａＦ＿２、ＭｏＳ＿
２、ＷＳ＿２およびＢＮの群から選ばれるいずれか１種
または２種以上からなることを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項記載の耐磨耗性焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26243488A JPH02111848A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 耐磨耗性焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26243488A JPH02111848A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 耐磨耗性焼結合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111848A true JPH02111848A (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=17375734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26243488A Pending JPH02111848A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 耐磨耗性焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02111848A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0789088A1 (en) * | 1996-01-19 | 1997-08-13 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Wear-resistant sintered alloy, and its production method |
| US5834664A (en) * | 1996-01-19 | 1998-11-10 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Wear-resistant sintered alloy, and its production method |
-
1988
- 1988-10-18 JP JP26243488A patent/JPH02111848A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0789088A1 (en) * | 1996-01-19 | 1997-08-13 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Wear-resistant sintered alloy, and its production method |
| US5824922A (en) * | 1996-01-19 | 1998-10-20 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Wear-resistant sintered alloy, and its production method |
| US5834664A (en) * | 1996-01-19 | 1998-11-10 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Wear-resistant sintered alloy, and its production method |
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