JPH0441660A - チタン製部品の表面処理方法 - Google Patents
チタン製部品の表面処理方法Info
- Publication number
- JPH0441660A JPH0441660A JP14467890A JP14467890A JPH0441660A JP H0441660 A JPH0441660 A JP H0441660A JP 14467890 A JP14467890 A JP 14467890A JP 14467890 A JP14467890 A JP 14467890A JP H0441660 A JPH0441660 A JP H0441660A
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- Japan
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- titanium
- parts
- oxygen
- surface treatment
- suspension
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- Pending
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- Chemically Coating (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、エンジン等に用いられるチタン製部品の表面
処理方法に関する。
処理方法に関する。
（従来の技術）
近年、エンジンの高出力軽量化の要請により、排気バル
ブ等のエンジン部品へのチタン材の適用が考えられてい
る。
ブ等のエンジン部品へのチタン材の適用が考えられてい
る。
ところで、チタン材は高温時（特に７００℃以上）に爆
発的に酸素を吸収し、母材の疲労強度の低下を招く。こ
れは、常時高温に晒される排気バルブ等の排気系の部品
において重大な問題であり、従来これら排気系のチタン
製部品は寿命管理部品として取扱っている。
発的に酸素を吸収し、母材の疲労強度の低下を招く。こ
れは、常時高温に晒される排気バルブ等の排気系の部品
において重大な問題であり、従来これら排気系のチタン
製部品は寿命管理部品として取扱っている。
又、耐摩耗性を必要とするチタン製部品の表面処理とし
て、部品表層部に酸素拡散層を形成することも従来知ら
れている。酸素拡散層は硬質なため耐摩耗性は向上する
か、反面疲労強度が低下する不具合があり、そこで部品
の疲労危険部位には、機械加工による酸素拡散層の除去
処理を施すを一般としている。
て、部品表層部に酸素拡散層を形成することも従来知ら
れている。酸素拡散層は硬質なため耐摩耗性は向上する
か、反面疲労強度が低下する不具合があり、そこで部品
の疲労危険部位には、機械加工による酸素拡散層の除去
処理を施すを一般としている。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、特公昭６１−３５１５１号公報により、炭化
珪素、黒鉛、酸化アルミニウム、窒化珪素、四三酸化コ
バルト、Ｍ−Ｃｏ及びフェロ−シリコンから成る粉末混
合物と珪酸カリウム水溶液とを混合して成る懸濁液を耐
火物の表面に塗布して耐熱性被覆を形成する方法が知ら
れている。
珪素、黒鉛、酸化アルミニウム、窒化珪素、四三酸化コ
バルト、Ｍ−Ｃｏ及びフェロ−シリコンから成る粉末混
合物と珪酸カリウム水溶液とを混合して成る懸濁液を耐
火物の表面に塗布して耐熱性被覆を形成する方法が知ら
れている。
本願発明者は、種々の実験の結果、この懸濁液をチタン
材に塗布して焼成すると、母材への酸素拡散を阻止する
酸素バリヤ機能を持ったチタン材に対しての密着強度の
高い被膜が形成されることを知見するに至った。
材に塗布して焼成すると、母材への酸素拡散を阻止する
酸素バリヤ機能を持ったチタン材に対しての密着強度の
高い被膜が形成されることを知見するに至った。
本発明は、かかる知見に基いてなされたものであり、そ
の目的は、チタン製部品の疲労強度の低下を簡単な方法
で防止し得るようにすることにある。
の目的は、チタン製部品の疲労強度の低下を簡単な方法
で防止し得るようにすることにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成すべく、本発明では、チタンやチタン合
金で形成される部品の所要箇所に母材への酸素拡散を阻
止する酸素バリヤ被膜を形成するようにした。
金で形成される部品の所要箇所に母材への酸素拡散を阻
止する酸素バリヤ被膜を形成するようにした。
（作 用）
酸素バリヤ被膜により部品を形成するチタン母材への酸
素拡散が防止され、高温下でも母材に酸素が吸収されず
、疲労強度の低下が抑制される。
素拡散が防止され、高温下でも母材に酸素が吸収されず
、疲労強度の低下が抑制される。
又、上記した特公昭８１−３５１５１号公報の懸濁液を
部品に塗布、焼成して酸素バリヤ被膜を形成する場合、
部品に耐摩耗性付与のための酸素拡散層を形成する処理
（以下ＯＤ処理と記す）を施す前に、部品の疲労危険箇
所に上記懸濁液を塗布しておけば、ＯＤ処理に際し、該
箇所を除いた部分に酸素拡散層が形成されると共に、該
箇所に酸素バリヤ被膜が焼成され、工程数の削減による
コストダウンを図れる。
部品に塗布、焼成して酸素バリヤ被膜を形成する場合、
部品に耐摩耗性付与のための酸素拡散層を形成する処理
（以下ＯＤ処理と記す）を施す前に、部品の疲労危険箇
所に上記懸濁液を塗布しておけば、ＯＤ処理に際し、該
箇所を除いた部分に酸素拡散層が形成されると共に、該
箇所に酸素バリヤ被膜が焼成され、工程数の削減による
コストダウンを図れる。
（実施例）
図面で（１）はエンジンの排気バルブを示し、該バルブ
（１）はチタン合金、例えばＴｉ−６ＡＪ−４Ｖで形成
されている。
（１）はチタン合金、例えばＴｉ−６ＡＪ−４Ｖで形成
されている。
このようなチタン製の排気バルブ（１）は、高温下での
酸素吸収による疲労強度の低下によって、バルブの頭部
（２）が脱落する可能性があり、そこでバルブの頚部（
３）に酸素バリヤ被膜（４）を形成し、頚部（３）への
酸素拡散を防止するようにした。
酸素吸収による疲労強度の低下によって、バルブの頭部
（２）が脱落する可能性があり、そこでバルブの頚部（
３）に酸素バリヤ被膜（４）を形成し、頚部（３）への
酸素拡散を防止するようにした。
又、シリンダヘッドのバルブガイドに挿通されるバルブ
のロッド部（５）の耐摩耗性を向上させるため、排気バ
ルブ（１）にＯＤ処理を施す。
のロッド部（５）の耐摩耗性を向上させるため、排気バ
ルブ（１）にＯＤ処理を施す。
酸素バリヤ被膜（４）の形成に際しては、先ず炭化珪素
（ＳｉＣ） 黒鉛、酸化アルミニウム（ＡＪ！２０３
） 、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ、） 、四三酸化コバルト（
ＣＯ３０４） 、Ａｊ！−Ｃｏ、 ７ 工ｏ −シ＋）
ｍｌ ンの各粉末を下表の混合比で混合し、この混合
粉末を、珪酸カリウム（Ｋ２０ｎＳｊ０２ ） ５０〜
６０部に対し水５５〜６５部を添加して成る珪酸カリウ
ム水溶液に、混合粉末と該水溶液との重量比が１：１〜
１．５になるように混合して、粉末の懸濁液を作成し、
この懸濁液をバルブの頚部（３）に塗布する。
（ＳｉＣ） 黒鉛、酸化アルミニウム（ＡＪ！２０３
） 、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ、） 、四三酸化コバルト（
ＣＯ３０４） 、Ａｊ！−Ｃｏ、 ７ 工ｏ −シ＋）
ｍｌ ンの各粉末を下表の混合比で混合し、この混合
粉末を、珪酸カリウム（Ｋ２０ｎＳｊ０２ ） ５０〜
６０部に対し水５５〜６５部を添加して成る珪酸カリウ
ム水溶液に、混合粉末と該水溶液との重量比が１：１〜
１．５になるように混合して、粉末の懸濁液を作成し、
この懸濁液をバルブの頚部（３）に塗布する。
次に、８０℃３０分間の加熱乾燥を行って懸濁液中の水
分を蒸発させ、その後大気炉中にて５００℃６時間の焼
成を行う。
分を蒸発させ、その後大気炉中にて５００℃６時間の焼
成を行う。
水分が残っている状態で焼成すると、被膜（４）に水分
が蒸発する際の凹凸ができるか、乾燥工程を経ることで
かかる不具合を防止できる。
が蒸発する際の凹凸ができるか、乾燥工程を経ることで
かかる不具合を防止できる。
ソシテ、焼成ニよす、頚部（３） ニｈ１２０３−５ｓ
ＦＳｉ系パウダ及びバインダー兼母材に対する結合材と
してのＭ−Ｃｏ固溶体を主成分とする被膜（４）か形成
され、又大気炉中で焼成を行うことにより、ＯＤ処理が
同時に施されて、懸濁液の非塗布部に厚さ数十ミクロン
の酸素拡散層が形成される。
ＦＳｉ系パウダ及びバインダー兼母材に対する結合材と
してのＭ−Ｃｏ固溶体を主成分とする被膜（４）か形成
され、又大気炉中で焼成を行うことにより、ＯＤ処理が
同時に施されて、懸濁液の非塗布部に厚さ数十ミクロン
の酸素拡散層が形成される。
上記被膜（４）は、不活性で緻密な組織を有し、母材へ
の酸素拡散を防止するバリヤとして有効に機能し、又被
膜（４）を形成する粉末が複合化され且つ適度な粒度分
布を持っているため、母材の熱膨張に追従でき、熱衝撃
に対する剥離強度も高い。
の酸素拡散を防止するバリヤとして有効に機能し、又被
膜（４）を形成する粉末が複合化され且つ適度な粒度分
布を持っているため、母材の熱膨張に追従でき、熱衝撃
に対する剥離強度も高い。
以上、本発明をエンジンの排気バルブに適用した実施例
について説明したが、高温下での酸素吸収による疲労強
度の低下を防止する目的で、排気パイプジヨイント、タ
ーボチャージャのロータやハウジング等の排気系廻りの
チタン製部品に本発明を適用し、或いは耐摩耗性を重視
するコンロッドやロッカアーム等のチタン製部品に対す
るＯＤ処理に際しての疲労危険箇所への酸素拡散を防止
する目的で本発明を適用することも可能である。
について説明したが、高温下での酸素吸収による疲労強
度の低下を防止する目的で、排気パイプジヨイント、タ
ーボチャージャのロータやハウジング等の排気系廻りの
チタン製部品に本発明を適用し、或いは耐摩耗性を重視
するコンロッドやロッカアーム等のチタン製部品に対す
るＯＤ処理に際しての疲労危険箇所への酸素拡散を防止
する目的で本発明を適用することも可能である。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、チタ
ン製部品の疲労強度が要求される所要箇所を酸素拡散に
よる疲労強度の低下から保護でき、耐久性に優れたチタ
ン製部品を得られる効果を有する。
ン製部品の疲労強度が要求される所要箇所を酸素拡散に
よる疲労強度の低下から保護でき、耐久性に優れたチタ
ン製部品を得られる効果を有する。
図面は本発明を適用するチタン製部品の１例を示す図で
ある。 （１）・・・チタン製排気バルブ （３）・・・頚部（所要箇所） （４）・・・酸素バリヤ被膜 特 許 出 願 人 本田技研工業株式会社５−１５
．ぞ・外３名 しコ・、・：！
ある。 （１）・・・チタン製排気バルブ （３）・・・頚部（所要箇所） （４）・・・酸素バリヤ被膜 特 許 出 願 人 本田技研工業株式会社５−１５
．ぞ・外３名 しコ・、・：！
Claims (1)
- チタンやチタン合金で形成される部品の所要箇所に母
材への酸素拡散を阻止する酸素バリヤ被膜を形成するこ
とを特徴とするチタン製部品の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14467890A JPH0441660A (ja) | 1990-06-02 | 1990-06-02 | チタン製部品の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14467890A JPH0441660A (ja) | 1990-06-02 | 1990-06-02 | チタン製部品の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0441660A true JPH0441660A (ja) | 1992-02-12 |
Family
ID=15367708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14467890A Pending JPH0441660A (ja) | 1990-06-02 | 1990-06-02 | チタン製部品の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0441660A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7794846B2 (en) | 2005-06-22 | 2010-09-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Titanium part for internal combustion engine |
| US8394469B2 (en) | 2004-07-14 | 2013-03-12 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Exhaust pipe for internal combustion engine |
| US8470418B2 (en) | 2005-09-06 | 2013-06-25 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Exhaust pipe for internal combustion engine, and internal combustion engine and transportation apparatus incorporating the same |
-
1990
- 1990-06-02 JP JP14467890A patent/JPH0441660A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8394469B2 (en) | 2004-07-14 | 2013-03-12 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Exhaust pipe for internal combustion engine |
| US7794846B2 (en) | 2005-06-22 | 2010-09-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Titanium part for internal combustion engine |
| US8470418B2 (en) | 2005-09-06 | 2013-06-25 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Exhaust pipe for internal combustion engine, and internal combustion engine and transportation apparatus incorporating the same |
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