JPH0543913A - 相手攻撃性のきわめて低いＦｅ基焼結合金製バルブシ−ト - Google Patents
相手攻撃性のきわめて低いＦｅ基焼結合金製バルブシ−トInfo
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- JPH0543913A JPH0543913A JP22349391A JP22349391A JPH0543913A JP H0543913 A JPH0543913 A JP H0543913A JP 22349391 A JP22349391 A JP 22349391A JP 22349391 A JP22349391 A JP 22349391A JP H0543913 A JPH0543913 A JP H0543913A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関などに構造部材として用いられてい
るＦｅ基焼結合金製バルブシートの相手攻撃性を耐摩耗
性を損なうことなく著しく減少せしめる。 【構成】 Ｆｅ基合金の素地に、ＭＨｖで５００〜１８
００を有する炭化物分散型硬質粒子および／または金属
間化合物分散型硬質粒子が５〜２５重量％の割合で分散
する組織を有するＦｅ基焼結合金で構成されたバルブシ
ートにおける前記Ｆｅ基焼結合金の硬質粒子を球形状と
してなる。
るＦｅ基焼結合金製バルブシートの相手攻撃性を耐摩耗
性を損なうことなく著しく減少せしめる。 【構成】 Ｆｅ基合金の素地に、ＭＨｖで５００〜１８
００を有する炭化物分散型硬質粒子および／または金属
間化合物分散型硬質粒子が５〜２５重量％の割合で分散
する組織を有するＦｅ基焼結合金で構成されたバルブシ
ートにおける前記Ｆｅ基焼結合金の硬質粒子を球形状と
してなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、相手攻撃性のきわめ
て低いＦｅ基焼結合金製バルブシートに関するものであ
る。
て低いＦｅ基焼結合金製バルブシートに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に自動車はじめ、各種の内燃
機関の構造部材であるバルブシートの製造には、すぐれ
た耐摩耗性が要求されることから、通常Ｆｅ基焼結合金
の素地に、耐摩耗性を向上させる目的でマイクロビッカ
ース硬さ（ＭＨｖ）で５００〜１８００を有する炭化物
分散型硬質粒子および／または金属間化合物分散型硬質
粒子を、５〜２５重量％の割合で分散させた組織を有す
るＦｅ基焼結合金が広く用いられている。
機関の構造部材であるバルブシートの製造には、すぐれ
た耐摩耗性が要求されることから、通常Ｆｅ基焼結合金
の素地に、耐摩耗性を向上させる目的でマイクロビッカ
ース硬さ（ＭＨｖ）で５００〜１８００を有する炭化物
分散型硬質粒子および／または金属間化合物分散型硬質
粒子を、５〜２５重量％の割合で分散させた組織を有す
るＦｅ基焼結合金が広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来Ｆ
ｅ基焼結合金製バルブシートにおいては、すぐれた耐摩
耗性をもつものほど、相手部材であるバルブの損耗がは
げしく、この傾向は近年の内燃機関の高出力化および高
速化に伴ない増々顕著になっているのが現状である。
ｅ基焼結合金製バルブシートにおいては、すぐれた耐摩
耗性をもつものほど、相手部材であるバルブの損耗がは
げしく、この傾向は近年の内燃機関の高出力化および高
速化に伴ない増々顕著になっているのが現状である。
【０００４】
【課題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、上記の従来Ｆｅ基焼結合金製バ
ルブシートに着目し、これのもつすぐれた耐摩耗性を損
なうことなく、相手攻撃性を低減せしめるべく研究を行
なった結果、上記従来Ｆｅ基焼結合金製バルブシートの
製造に際して、Ｆｅ基合金の素地中に分散する硬質粒子
形成用として用いられている原料粉末は、一般に水アト
マイズによって形成されるものであるため、その形状が
不規則塊状を呈し、この形状はそのままバルブシートを
構成するＦｅ基焼結合金の硬質粒子に引継がれるが、こ
れを、炭化物分散型硬質粒子形成用であれば、望ましく
は、重量％で（以下％は重量％を示す）、 Ｃｒ：１０〜６０％、 Ｃｏ：１０〜４０％、 Ｗおよび／またはＭｏ：５〜３０％、 Ｓｉ：０．５〜３％、 Ｃ：０．５〜３％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｎｉ〜５〜１５％、 Ｎｂ：０．５〜５％、 Ｖ：０．５〜５％、 のうち１種以上、を含有し、残りがＦｅと不可避不純物
からなる組成を有する合金、または金属間化合物分散型
硬質粒子形成用であれば、望ましくは、 Ｍｏ：２０〜４０％、 Ｃｒ：５〜１５％、 Ｓｉ：１〜５％、 を含有し、残りがＣｏと不可避不純物からなる組成を有
する合金に特定した上で、ガスアトマイズにより形成す
ると、この結果のガスアトマイズ粉末は球形状を呈する
ようになり、したがって、これを原料粉末として用いて
Ｆｅ基焼結合金製バルブシートを製造すると、製造され
たバルブシートは素地に分散する硬質粒子が球形状を呈
する組織をもつようになり、従来の不規則塊状の硬質粒
子が素地中に分散する組織を有するＦｅ基焼結合金製バ
ルブシートに比して、一段と小さな相手攻撃性を示すに
すぎないという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、上記の従来Ｆｅ基焼結合金製バ
ルブシートに着目し、これのもつすぐれた耐摩耗性を損
なうことなく、相手攻撃性を低減せしめるべく研究を行
なった結果、上記従来Ｆｅ基焼結合金製バルブシートの
製造に際して、Ｆｅ基合金の素地中に分散する硬質粒子
形成用として用いられている原料粉末は、一般に水アト
マイズによって形成されるものであるため、その形状が
不規則塊状を呈し、この形状はそのままバルブシートを
構成するＦｅ基焼結合金の硬質粒子に引継がれるが、こ
れを、炭化物分散型硬質粒子形成用であれば、望ましく
は、重量％で（以下％は重量％を示す）、 Ｃｒ：１０〜６０％、 Ｃｏ：１０〜４０％、 Ｗおよび／またはＭｏ：５〜３０％、 Ｓｉ：０．５〜３％、 Ｃ：０．５〜３％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｎｉ〜５〜１５％、 Ｎｂ：０．５〜５％、 Ｖ：０．５〜５％、 のうち１種以上、を含有し、残りがＦｅと不可避不純物
からなる組成を有する合金、または金属間化合物分散型
硬質粒子形成用であれば、望ましくは、 Ｍｏ：２０〜４０％、 Ｃｒ：５〜１５％、 Ｓｉ：１〜５％、 を含有し、残りがＣｏと不可避不純物からなる組成を有
する合金に特定した上で、ガスアトマイズにより形成す
ると、この結果のガスアトマイズ粉末は球形状を呈する
ようになり、したがって、これを原料粉末として用いて
Ｆｅ基焼結合金製バルブシートを製造すると、製造され
たバルブシートは素地に分散する硬質粒子が球形状を呈
する組織をもつようになり、従来の不規則塊状の硬質粒
子が素地中に分散する組織を有するＦｅ基焼結合金製バ
ルブシートに比して、一段と小さな相手攻撃性を示すに
すぎないという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記研究結果にもとづいてな
されたものであって、Ｆｅ基合金の素地に、ＭＨｖ：５
００〜１８００を有する炭化物分散型硬質粒子および／
または金属間化合物分散型硬質粒子を５〜２５％の割合
で分散させた組織を有するＦｅ基焼結合金で構成された
バルブシートにおいて、前記硬質粒子を球形状とするこ
とによりすぐれた耐摩耗性を具備したままで、相手攻撃
性を著しく低減せしめたＦｅ基焼結合金製バルブシート
に特徴を有するものである。
されたものであって、Ｆｅ基合金の素地に、ＭＨｖ：５
００〜１８００を有する炭化物分散型硬質粒子および／
または金属間化合物分散型硬質粒子を５〜２５％の割合
で分散させた組織を有するＦｅ基焼結合金で構成された
バルブシートにおいて、前記硬質粒子を球形状とするこ
とによりすぐれた耐摩耗性を具備したままで、相手攻撃
性を著しく低減せしめたＦｅ基焼結合金製バルブシート
に特徴を有するものである。
【０００６】なお、この発明のバルブシートにおいて、
これを構成するＦｅ基焼結合金の素地は、 Ｃｏ：２〜１０％、 Ｎｉ：０．５〜１０％ Ｍｏ：０．５〜３％、 Ｃ：０．５〜１．５％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｃｒ：０．５〜５％、 Ｎｂ：０．１〜２％、 のうちの１種または２種、を含有し、残りがＦｅと不可
避不純物からなる組成を有するＦｅ基合金で構成するの
が望ましい。
これを構成するＦｅ基焼結合金の素地は、 Ｃｏ：２〜１０％、 Ｎｉ：０．５〜１０％ Ｍｏ：０．５〜３％、 Ｃ：０．５〜１．５％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｃｒ：０．５〜５％、 Ｎｂ：０．１〜２％、 のうちの１種または２種、を含有し、残りがＦｅと不可
避不純物からなる組成を有するＦｅ基合金で構成するの
が望ましい。
【０００７】また、この発明のバルブシートにおいて、
これを構成するＦｅ基焼結合金の硬質粒子に関して、そ
の硬さがＭＨｖで５００未満でも、その含有割合が５％
未満でも所望のすぐれた、耐摩耗性を確保することがで
きず、一方その硬さがＭＨｖで１８００を越えたりその
含有量が２５％を越えたりすると、相手攻撃性が急激に
増大するようになるという理由で、硬さがＭＨｖで５０
０〜１８００、含有割合が５〜２５％と定められてい
る。
これを構成するＦｅ基焼結合金の硬質粒子に関して、そ
の硬さがＭＨｖで５００未満でも、その含有割合が５％
未満でも所望のすぐれた、耐摩耗性を確保することがで
きず、一方その硬さがＭＨｖで１８００を越えたりその
含有量が２５％を越えたりすると、相手攻撃性が急激に
増大するようになるという理由で、硬さがＭＨｖで５０
０〜１８００、含有割合が５〜２５％と定められてい
る。
【０００８】
【実施例】つぎに、この発明のバルブシートを実施例に
より具体的に説明する。炭化物分散型硬質粒子形成用
（以下炭化物系粉末という）、金属間化合物分散型硬質
粒子形成用（以下金属間化合物系粉末という）、および
素地形成用（以下素地粉末という）の原料粉末として、
それぞれ表１、表２および表３に示される硬さと組成を
有し、かつ硬質粒子形成用のものは、ガスアトマイズに
より粒度：６０mesh以下の球形状とした粉末と、水アト
マイズにより粒度：８０mesh以下の不規則塊状とした粉
末を用意し、素地粉末は水アトマイズにより粒度：１０
０mesh以下の粉末とし、これら原料粉末を表４および表
５に示される配合組成に配合し、ステアリン酸亜鉛：１
％を加えてミキサーにて３０分間混合した後、５〜７to
n ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を
５００℃に３０分間保持して脱脂し、ついでアンモニア
分解ガス雰囲気中、１１００〜１２００℃の範囲内の所
定温度に１時間保持の条件で焼結して、配合組成と実質
的に同じ組成、表４および表５に示される理論密度比、
並びに外径：３４mm×内径：２７mm×厚さ：７mmの寸法
をもった焼結体とし、これらの焼結体の一部には、メタ
ン変成ガス雰囲気中、１０００℃に加熱した状態で、厚
さ方向：２０％の鍛造加工を施し、さらに６００〜７０
０℃の範囲内の所定温度に１．５時間保持の条件で熱処
理を施すことにより、硬質粒子が球形状を呈する本発明
バルブシート１〜１３、および硬質粒子が不規則塊状を
呈する比較バルブシート１〜１３をそれぞれ製造した。
より具体的に説明する。炭化物分散型硬質粒子形成用
（以下炭化物系粉末という）、金属間化合物分散型硬質
粒子形成用（以下金属間化合物系粉末という）、および
素地形成用（以下素地粉末という）の原料粉末として、
それぞれ表１、表２および表３に示される硬さと組成を
有し、かつ硬質粒子形成用のものは、ガスアトマイズに
より粒度：６０mesh以下の球形状とした粉末と、水アト
マイズにより粒度：８０mesh以下の不規則塊状とした粉
末を用意し、素地粉末は水アトマイズにより粒度：１０
０mesh以下の粉末とし、これら原料粉末を表４および表
５に示される配合組成に配合し、ステアリン酸亜鉛：１
％を加えてミキサーにて３０分間混合した後、５〜７to
n ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を
５００℃に３０分間保持して脱脂し、ついでアンモニア
分解ガス雰囲気中、１１００〜１２００℃の範囲内の所
定温度に１時間保持の条件で焼結して、配合組成と実質
的に同じ組成、表４および表５に示される理論密度比、
並びに外径：３４mm×内径：２７mm×厚さ：７mmの寸法
をもった焼結体とし、これらの焼結体の一部には、メタ
ン変成ガス雰囲気中、１０００℃に加熱した状態で、厚
さ方向：２０％の鍛造加工を施し、さらに６００〜７０
０℃の範囲内の所定温度に１．５時間保持の条件で熱処
理を施すことにより、硬質粒子が球形状を呈する本発明
バルブシート１〜１３、および硬質粒子が不規則塊状を
呈する比較バルブシート１〜１３をそれぞれ製造した。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
【表３】
【００１２】
【表４】
【００１３】
【表５】
【００１４】ついで、この結果得られた各種のバルブシ
ートについて、 バルブの材質：ステライト６番盛金、 バルブの加熱温度：８５０〜９００℃、 バルブの着座回数：３０００ｒ．ｐ．ｍ．、 雰囲気：０．４kg／cm2 の圧力のプロパンガスと、流
量：１．６ｌ／min の酸素による燃焼ガス、 バルブシートの表面加熱温度（内部水冷）：３５０〜４
００℃ 試験時間：１００時間、 の条件で摩耗試験を行ない、バルブシートの最大摩耗深
さと、相手部材であるバルブの最大摩耗深さを測定し
た。これらの測定結果を表４および表５に示した。
ートについて、 バルブの材質：ステライト６番盛金、 バルブの加熱温度：８５０〜９００℃、 バルブの着座回数：３０００ｒ．ｐ．ｍ．、 雰囲気：０．４kg／cm2 の圧力のプロパンガスと、流
量：１．６ｌ／min の酸素による燃焼ガス、 バルブシートの表面加熱温度（内部水冷）：３５０〜４
００℃ 試験時間：１００時間、 の条件で摩耗試験を行ない、バルブシートの最大摩耗深
さと、相手部材であるバルブの最大摩耗深さを測定し
た。これらの測定結果を表４および表５に示した。
【００１５】
【発明の効果】表４および表５に示される結果から、本
発明バルブシート１〜１３は、いずれもすぐれた耐摩耗
性を示し、かつ相手攻撃性も小さいのに対して、比較バ
ルブシート１〜１３は、すぐれた耐摩耗性を示すもの
の、素地中に分散する硬質粒子の形状が不規則塊状であ
ることに原因して相手部材であるバルブの摩耗が著しい
ことが明らかである。
発明バルブシート１〜１３は、いずれもすぐれた耐摩耗
性を示し、かつ相手攻撃性も小さいのに対して、比較バ
ルブシート１〜１３は、すぐれた耐摩耗性を示すもの
の、素地中に分散する硬質粒子の形状が不規則塊状であ
ることに原因して相手部材であるバルブの摩耗が著しい
ことが明らかである。
【００１６】上述のように、この発明のＦｅ基焼結合金
製バルブシートは、相手攻撃性がきわめて小さく、かつ
すぐれた耐摩耗性を示すので、内燃機関の高速化および
高出力化に十分満足に対応してすぐれた性能を発揮する
のである。
製バルブシートは、相手攻撃性がきわめて小さく、かつ
すぐれた耐摩耗性を示すので、内燃機関の高速化および
高出力化に十分満足に対応してすぐれた性能を発揮する
のである。
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｆｅ基合金の素地に、マイクロビッカー
ス硬さで５００〜１８００を有する炭化物分散型硬質粒
子および／または金属間化合物分散型硬質粒子が、５〜
２５重量％の割合で分散する組織を有するＦｅ基焼結合
金で構成されたバルブシートにおいて、上記硬質粒子を
球形状としたことを特徴とする相手攻撃性のきわめて低
いＦｅ基焼結合金製バルブシート。 - 【請求項２】 バルブシートを焼結ままのＦｅ基焼結合
金で構成したことを特徴とする上記請求項１記載の相手
攻撃性のきわめて低いＦｅ基焼結合金製バルブシート。 - 【請求項３】 バルブシートをＦｅ基焼結合金の鍛造材
で構成したことを特徴とする上記請求項１記載の相手攻
撃性のきわめて低いＦｅ基焼結合金製バルブシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22349391A JPH0543913A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 相手攻撃性のきわめて低いＦｅ基焼結合金製バルブシ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22349391A JPH0543913A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 相手攻撃性のきわめて低いＦｅ基焼結合金製バルブシ−ト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543913A true JPH0543913A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16799006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22349391A Withdrawn JPH0543913A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 相手攻撃性のきわめて低いＦｅ基焼結合金製バルブシ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543913A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6082317A (en) * | 1997-06-27 | 2000-07-04 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | Valve seat for internal combustion engine |
| DE10026721C2 (de) * | 1999-05-31 | 2003-06-18 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor |
| JP2006299404A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-11-02 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 内燃機関用鉄基焼結合金製バルブシート材 |
| US8148177B2 (en) | 1996-07-29 | 2012-04-03 | Nichia Corporation | Light emitting device and display |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP22349391A patent/JPH0543913A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8148177B2 (en) | 1996-07-29 | 2012-04-03 | Nichia Corporation | Light emitting device and display |
| US6082317A (en) * | 1997-06-27 | 2000-07-04 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | Valve seat for internal combustion engine |
| DE19828687C2 (de) * | 1997-06-27 | 2003-04-24 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Ventilsitz für Verbrennungsmotor |
| DE10026721C2 (de) * | 1999-05-31 | 2003-06-18 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor |
| JP2006299404A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-11-02 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 内燃機関用鉄基焼結合金製バルブシート材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |