JPH0617198A - 高温強度に優れた排気バルブ用鋼 - Google Patents
高温強度に優れた排気バルブ用鋼Info
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- JPH0617198A JPH0617198A JP17348692A JP17348692A JPH0617198A JP H0617198 A JPH0617198 A JP H0617198A JP 17348692 A JP17348692 A JP 17348692A JP 17348692 A JP17348692 A JP 17348692A JP H0617198 A JPH0617198 A JP H0617198A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 重量比でＣ；０．４０〜０．５５％、Ｓｉ；
０．１０〜０．５０％、Ｍｎ；８．００〜１２．００
％、Ｎｉ；７．０〜１５．０％、Ｃｒ；２０．０〜２
４．０％、Ｍｏ；１．０〜４．０％、Ｃｕ；１．５〜
２．５％、Ｎ；０．３５〜０．５０％を含有し、残部が
Ｆｅおよび不純物元素からなることを特徴とする高温強
度に優れた排気バルブ用鋼。 【効果】 Ｎｉ、Ｍｏと併せて適量のＣｕを含有させた
ので、Ｃｕの析出強化と炭窒化物の微細化により高温強
度を向上することができた。
０．１０〜０．５０％、Ｍｎ；８．００〜１２．００
％、Ｎｉ；７．０〜１５．０％、Ｃｒ；２０．０〜２
４．０％、Ｍｏ；１．０〜４．０％、Ｃｕ；１．５〜
２．５％、Ｎ；０．３５〜０．５０％を含有し、残部が
Ｆｅおよび不純物元素からなることを特徴とする高温強
度に優れた排気バルブ用鋼。 【効果】 Ｎｉ、Ｍｏと併せて適量のＣｕを含有させた
ので、Ｃｕの析出強化と炭窒化物の微細化により高温強
度を向上することができた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気バルブ材
料として用いられる高温特性の優れた排気バルブ用鋼に
関する。
料として用いられる高温特性の優れた排気バルブ用鋼に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリンエンジンおよびディーゼルエン
ジン用の排気バルブ材料としては、２１−４Ｎ (ＳＵＨ
３５ ０. ５Ｃ−９Ｍn −２１Ｃr −４Ｎi −０. ４
Ｎ) が広く使用されていた。しかし近年になってガソリ
ンエンジンの高出力化に伴い、従来よりバルブ作動温度
が上昇し、８５０℃を越すものもあり、排気バルブ材料
としては高温における強度が要求されるようになってき
た。
ジン用の排気バルブ材料としては、２１−４Ｎ (ＳＵＨ
３５ ０. ５Ｃ−９Ｍn −２１Ｃr −４Ｎi −０. ４
Ｎ) が広く使用されていた。しかし近年になってガソリ
ンエンジンの高出力化に伴い、従来よりバルブ作動温度
が上昇し、８５０℃を越すものもあり、排気バルブ材料
としては高温における強度が要求されるようになってき
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然るに、近年は排気バ
ルブ用鋼の常用使用温度の上昇と相まって、軽量化の要
請が強くなり、材料を細い状態で使用したいという要求
が高まり、高温強度を今までより一層向上させる必要が
生じている。
ルブ用鋼の常用使用温度の上昇と相まって、軽量化の要
請が強くなり、材料を細い状態で使用したいという要求
が高まり、高温強度を今までより一層向上させる必要が
生じている。
【０００４】かかる事情に鑑み、排気バルブ用鋼として
は、ＳＵＨ３５よりも高温疲労強度の優れたＮｉ基合
金、例えばＪＩＳ ＮＣＦ７５１等を用いて対処してい
る。したしながら、これらＮｉ基合金はＮｉを５０％以
上含有するためＳＵＨ３５に比較してコスト高である。
は、ＳＵＨ３５よりも高温疲労強度の優れたＮｉ基合
金、例えばＪＩＳ ＮＣＦ７５１等を用いて対処してい
る。したしながら、これらＮｉ基合金はＮｉを５０％以
上含有するためＳＵＨ３５に比較してコスト高である。
【０００５】本発明は従来の排気バルブ用鋼が高温強度
に劣るという前記のごとき問題点を解決すべくなされた
ものであって、近年の排気バルブ用鋼の常用使用温度の
上昇と軽量化の要請に対応してＦｅ基合金として高温強
度に優れると共に併せて熱間加工性にも優れた排気バル
ブ用鋼を提供することを目的とする。
に劣るという前記のごとき問題点を解決すべくなされた
ものであって、近年の排気バルブ用鋼の常用使用温度の
上昇と軽量化の要請に対応してＦｅ基合金として高温強
度に優れると共に併せて熱間加工性にも優れた排気バル
ブ用鋼を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明者等は排気バルブ用
鋼の高温強度を向上させることについて鋭意研究を重ね
た結果、Ｃｕを適量添加し、Ｃｕの析出強化と炭窒化物
の微細化により、高温強度が向上することを見出した。
また、強化元素のみを添加すると熱間加工性が劣化する
ので、熱間加工性にも重点をおいて、他の添加元素との
バランスについてもさらに研究を重ね、高温強度と共に
熱間加工性も従来の２１−４Ｎ並の加工性が確保される
最適含有量を見出して本発明を完成した。
鋼の高温強度を向上させることについて鋭意研究を重ね
た結果、Ｃｕを適量添加し、Ｃｕの析出強化と炭窒化物
の微細化により、高温強度が向上することを見出した。
また、強化元素のみを添加すると熱間加工性が劣化する
ので、熱間加工性にも重点をおいて、他の添加元素との
バランスについてもさらに研究を重ね、高温強度と共に
熱間加工性も従来の２１−４Ｎ並の加工性が確保される
最適含有量を見出して本発明を完成した。
【０００７】本発明の高温強度に優れた排気バルブ用鋼
は、その第１発明として、重量比でＣ；０．４０〜０．
５５％、Ｓｉ；０．１０〜０．５０％、Ｍｎ；８．００
〜１２．００％、Ｎｉ；７．０〜１５．０％、Ｃｒ；２
０．０〜２４．０％、Ｍｏ；１．０〜４．０％、Ｃｕ；
１．５〜２．５％、Ｎ；０．３５〜０．５０％を含有
し、残部がＦｅおよび不純物元素からなることを要旨と
する。
は、その第１発明として、重量比でＣ；０．４０〜０．
５５％、Ｓｉ；０．１０〜０．５０％、Ｍｎ；８．００
〜１２．００％、Ｎｉ；７．０〜１５．０％、Ｃｒ；２
０．０〜２４．０％、Ｍｏ；１．０〜４．０％、Ｃｕ；
１．５〜２．５％、Ｎ；０．３５〜０．５０％を含有
し、残部がＦｅおよび不純物元素からなることを要旨と
する。
【０００８】また、第２発明はさらに強度を向上させる
ために、第１発明にさらにＮｂ；０．０５〜１．００
％、Ｖ；０．０５〜１．００％のうち１種または２種を
含有させたものであり、第３発明はさらに熱間加工性を
改善させるために、第１発明にＭｇ；０．０００５〜
０．０２００％、Ｃａ；０．０００５〜０．０２００
％、ＲＥＭ；０．００５０〜０．０５００％、Ｂ；０．
０００５〜０．０２００％のうち１種または２種以上を
含有させたものであり、第４発明は強度と熱間加工性を
改善するため、第１発明にさらにＮｂ；０．０５〜１．
００％、Ｖ；０．０５〜１．００％のうち１種または２
種と、Ｍｇ；０．０００５〜０．０２００％、Ｃａ；
０．０００５〜０．０２００％、ＲＥＭ；０．００５０
〜０．０５００％、Ｂ；０．０００５〜０．０２００％
のうち１種または２種以上を含有させたものである。
ために、第１発明にさらにＮｂ；０．０５〜１．００
％、Ｖ；０．０５〜１．００％のうち１種または２種を
含有させたものであり、第３発明はさらに熱間加工性を
改善させるために、第１発明にＭｇ；０．０００５〜
０．０２００％、Ｃａ；０．０００５〜０．０２００
％、ＲＥＭ；０．００５０〜０．０５００％、Ｂ；０．
０００５〜０．０２００％のうち１種または２種以上を
含有させたものであり、第４発明は強度と熱間加工性を
改善するため、第１発明にさらにＮｂ；０．０５〜１．
００％、Ｖ；０．０５〜１．００％のうち１種または２
種と、Ｍｇ；０．０００５〜０．０２００％、Ｃａ；
０．０００５〜０．０２００％、ＲＥＭ；０．００５０
〜０．０５００％、Ｂ；０．０００５〜０．０２００％
のうち１種または２種以上を含有させたものである。
【０００９】
【作用】本発明の排気バルブ用鋼では、ＮｉおよびＣｒ
含有量を増加したので、耐酸化性が改善され、Ｍｏと併
せて適量のＣｕを含有させたので、Ｃｕの析出強化と炭
窒化物の微細化により高温強度と熱間加工性を向上する
ことができた。さらにＶおよびＮｂのうち１種または２
種を含有することにより、さらに高温強度が改善され、
Ｍｇ、Ｃａ、ＲＥＭ、Ｂのうち１種または２種以上を含
有することにより熱間加工性を改善することができた。
含有量を増加したので、耐酸化性が改善され、Ｍｏと併
せて適量のＣｕを含有させたので、Ｃｕの析出強化と炭
窒化物の微細化により高温強度と熱間加工性を向上する
ことができた。さらにＶおよびＮｂのうち１種または２
種を含有することにより、さらに高温強度が改善され、
Ｍｇ、Ｃａ、ＲＥＭ、Ｂのうち１種または２種以上を含
有することにより熱間加工性を改善することができた。
【００１０】次に本発明の高温強度に優れた排気バルブ
用鋼の化学成分の組成限定理由について説明する。 Ｃ；０．４０〜０．５５％ ＣはＣｒ等と炭化物を形成し鋼の高温強度を確保するた
めに必要な元素であり、この効果を得るためには少なく
とも０．４０％以上含有する必要がある。しかし、０．
５５％を越えて含有すると製造性が劣化し、耐食性およ
び溶接性が低下するので、上限を０．５５％とした。
用鋼の化学成分の組成限定理由について説明する。 Ｃ；０．４０〜０．５５％ ＣはＣｒ等と炭化物を形成し鋼の高温強度を確保するた
めに必要な元素であり、この効果を得るためには少なく
とも０．４０％以上含有する必要がある。しかし、０．
５５％を越えて含有すると製造性が劣化し、耐食性およ
び溶接性が低下するので、上限を０．５５％とした。
【００１１】Ｓｉ；０．１０〜０．５０％ Ｓｉは溶解時に必要な脱酸をするために添加される元素
であり、前記効果を得るためには少なくとも０．１０％
以上含有させる必要がある。しかし、０．５０％を越え
て含有させると靱性が低下しクリープ破断強度が低下す
るので、上限を０．５０％とした。
であり、前記効果を得るためには少なくとも０．１０％
以上含有させる必要がある。しかし、０．５０％を越え
て含有させると靱性が低下しクリープ破断強度が低下す
るので、上限を０．５０％とした。
【００１２】Ｍｎ；８．０〜１２．０％ Ｍｎはオーステナイト組織を安定化し、ＭｎＳとしてＳ
を固定し熱間脆性防止に役立つ元素である。前記効果を
得るためには８．０％以上含有させる必要がある。しか
し１２．０％を越えて含有させると、靱性および延性が
低下し、耐酸化性が劣化するので、上限を１２．０％と
した。
を固定し熱間脆性防止に役立つ元素である。前記効果を
得るためには８．０％以上含有させる必要がある。しか
し１２．０％を越えて含有させると、靱性および延性が
低下し、耐酸化性が劣化するので、上限を１２．０％と
した。
【００１３】Ｎｉ；７．０〜１５．０％ Ｎｉはオーステナイト相を安定化するために必須の成分
であり、また耐熱性および耐酸化性を確保するために必
要な元素である。前記効果を確保するためには少なくと
も７．０％以上含有させる必要がある。しかし、１５．
０％を越えて含有させても前記効果が飽和すると共に、
原価が高くなるので、上限を１５．０％とした。
であり、また耐熱性および耐酸化性を確保するために必
要な元素である。前記効果を確保するためには少なくと
も７．０％以上含有させる必要がある。しかし、１５．
０％を越えて含有させても前記効果が飽和すると共に、
原価が高くなるので、上限を１５．０％とした。
【００１４】Ｃｒ：２０．０〜２４．０％ Ｃｒは炭窒化物を形成し耐食性を確保するために必要な
元素であり、この効果を得るためには２０．０％以上含
有させる必要がある。しかし、２４．０％を越えて含有
させると、σ相を生成し靱性および延性を低下し、クリ
ープ破断強度を劣化するので、上限を２４．０％とし
た。
元素であり、この効果を得るためには２０．０％以上含
有させる必要がある。しかし、２４．０％を越えて含有
させると、σ相を生成し靱性および延性を低下し、クリ
ープ破断強度を劣化するので、上限を２４．０％とし
た。
【００１５】Ｍｏ；１．０〜４．０％ Ｍｏは生地に固溶して固溶強化するので、クリープ破断
強度を向上するために必要な元素である。前記効果を得
るためには、１．０％以上の含有が必要である。しか
し、４．０％を越えて含有させても前記効果が飽和する
と共に、耐酸化性を損ない、また熱間加工性が劣化する
ので、上限を４．０％とした。
強度を向上するために必要な元素である。前記効果を得
るためには、１．０％以上の含有が必要である。しか
し、４．０％を越えて含有させても前記効果が飽和する
と共に、耐酸化性を損ない、また熱間加工性が劣化する
ので、上限を４．０％とした。
【００１６】Ｃｕ；１．５〜２．５％ Ｃｕは高温引張強度およびクリープ破断強度を向上させ
るために必要な元素であり、この効果を得るためには少
なくとも１．５％以上含有させることが必要である。し
かし、２．５％を越えて含有させると、熱間加工性を劣
化し、高温強度を低下させるので、上限を２．５％とし
た。
るために必要な元素であり、この効果を得るためには少
なくとも１．５％以上含有させることが必要である。し
かし、２．５％を越えて含有させると、熱間加工性を劣
化し、高温強度を低下させるので、上限を２．５％とし
た。
【００１７】Ｎ；０．３５〜０．５０％ ＮはＣｒと窒化物を形成しクリープ強度を向上させる元
素であり、この効果を得るためには少なくとも０．３５
％以上を含有する必要がある。しかし、０．５０％を越
えて含有させると、製造性が劣化すると共に耐食性およ
び溶接性が低下するので、上限を０．５０％とした。
素であり、この効果を得るためには少なくとも０．３５
％以上を含有する必要がある。しかし、０．５０％を越
えて含有させると、製造性が劣化すると共に耐食性およ
び溶接性が低下するので、上限を０．５０％とした。
【００１８】Ｎｂ；０．０５〜１．００％、Ｖ；０．０
５〜１．００％のうち１種または２種ＶおよびＮｂは炭
窒化物を形成して高温強度を改善するため、０．０５％
以上の含有が必要である。しかし、１．００％以上含有
させても、前記効果が飽和すると共に原価高となるの
で、上限を１．００％とした。
５〜１．００％のうち１種または２種ＶおよびＮｂは炭
窒化物を形成して高温強度を改善するため、０．０５％
以上の含有が必要である。しかし、１．００％以上含有
させても、前記効果が飽和すると共に原価高となるの
で、上限を１．００％とした。
【００１９】Ｍｇ；０．０００５〜０．０２００％、Ｃ
ａ；０．０００５〜０．０２００％、ＲＥＭ；０．００
５０〜０．０５００％、Ｂ；０．０００５〜０．０２０
０％のうち１種または２種以上Ｂ、Ｃａ、ＭｇおよびＲ
ＥＭは熱間加工性を改善するために必要な元素で、この
効果を得るためには、Ｂ、Ｃａ、Ｍｇについては０．０
００５％以上、ＲＥＭについては０．００５０％以上の
含有が必要である。しかし、多量に含有させると却って
熱間加工性を劣化させるので、Ｂ、Ｃａ、Ｍｇについて
は０．０２００％、ＲＥＭについては０．０５００％を
上限とした。
ａ；０．０００５〜０．０２００％、ＲＥＭ；０．００
５０〜０．０５００％、Ｂ；０．０００５〜０．０２０
０％のうち１種または２種以上Ｂ、Ｃａ、ＭｇおよびＲ
ＥＭは熱間加工性を改善するために必要な元素で、この
効果を得るためには、Ｂ、Ｃａ、Ｍｇについては０．０
００５％以上、ＲＥＭについては０．００５０％以上の
含有が必要である。しかし、多量に含有させると却って
熱間加工性を劣化させるので、Ｂ、Ｃａ、Ｍｇについて
は０．０２００％、ＲＥＭについては０．０５００％を
上限とした。
【００２０】
【実施例】本発明の実施例を比較例および従来例と比較
しつつ説明し、本発明の特徴を明らかにする。表１に示
す化学成分からなる本発明鋼、比較鋼および従来鋼を電
気炉にて溶製した。表１において、１〜１２鋼は本発明
例であって、１〜３鋼は第１発明、４〜６鋼は第２発
明、７〜９鋼は第３発明、１０〜１２鋼は第４発明であ
る。１３〜１７鋼は比較鋼であって、１３鋼はＣｕ含有
量が本発明の組成範囲より高い比較鋼、１４鋼はＣｕ含
有量が本発明の組成範囲より低い比較鋼、１５鋼はＭｏ
含有量が本発明の組成範囲より多い比較鋼、１６鋼はＭ
ｏ含有量が本発明の組成範囲より低い比較鋼、１７鋼は
Ｃ含有量が本発明の組成範囲より高い比較鋼である。ま
た、１８鋼はＳＵＨ３５に相当する成分の従来鋼であ
る。
しつつ説明し、本発明の特徴を明らかにする。表１に示
す化学成分からなる本発明鋼、比較鋼および従来鋼を電
気炉にて溶製した。表１において、１〜１２鋼は本発明
例であって、１〜３鋼は第１発明、４〜６鋼は第２発
明、７〜９鋼は第３発明、１０〜１２鋼は第４発明であ
る。１３〜１７鋼は比較鋼であって、１３鋼はＣｕ含有
量が本発明の組成範囲より高い比較鋼、１４鋼はＣｕ含
有量が本発明の組成範囲より低い比較鋼、１５鋼はＭｏ
含有量が本発明の組成範囲より多い比較鋼、１６鋼はＭ
ｏ含有量が本発明の組成範囲より低い比較鋼、１７鋼は
Ｃ含有量が本発明の組成範囲より高い比較鋼である。ま
た、１８鋼はＳＵＨ３５に相当する成分の従来鋼であ
る。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１に示す各鋼について鍛造後１１００℃
で４５分間固溶化熱処理を施したのち水冷し、ついで７
５０℃で４時間時効処理を施した。続いて、各鋼につい
て、高温引張強さ、クリープ強度および熱間加工性につ
いて測定した。
で４５分間固溶化熱処理を施したのち水冷し、ついで７
５０℃で４時間時効処理を施した。続いて、各鋼につい
て、高温引張強さ、クリープ強度および熱間加工性につ
いて測定した。
【００２３】高温引張強さについては、平行部直径５m
m、平行部長さ２５mmの試験片を用いて９００℃におい
て引張強さを測定した。クリープ試験は直径６mmの試験
片を用い試験温度８５０℃、１００時間のクリープ破断
強度を測定した。熱間加工性については、９００℃、１
０００℃および１１００℃でグリーブルによって引張試
験を行い、その絞り値を測定した。得られた結果は表２
に併せて示した。
m、平行部長さ２５mmの試験片を用いて９００℃におい
て引張強さを測定した。クリープ試験は直径６mmの試験
片を用い試験温度８５０℃、１００時間のクリープ破断
強度を測定した。熱間加工性については、９００℃、１
０００℃および１１００℃でグリーブルによって引張試
験を行い、その絞り値を測定した。得られた結果は表２
に併せて示した。
【００２４】
【表２】
【００２５】表２に示したように、１３鋼のＣｕ含有量
が本発明の組成範囲より高い比較鋼は、クリープ強度が
５．９ｋｇｆ／ｍｍ2と低い上に、グリーブル絞り値が
低く熱間加工性に劣り、１４鋼のＣｕ含有量が本発明の
組成範囲より低い比較鋼は、高温引張強度が２２．３ｋ
ｇｆ／ｍｍ2と低い上にグリーブル絞り値が低く熱間加
工性に劣った。また、１５鋼のＭｏ含有量が本発明の組
成範囲より多い比較鋼は、グリーブル絞り値が低く熱間
加工性に劣り、１６鋼のＭｏ含有量が本発明の組成範囲
より低い比較鋼はクリープ強度および高温強度等の高温
特性において劣った。１７鋼のＣ含有量が本発明の組成
範囲より高い比較鋼は、グリーブル絞り値が低く熱間加
工性に劣った。なお、１８鋼の従来鋼のクリープ強度は
４．２ｋｇｆ／ｍｍ2、高温強度は１８．９ｋｇｆ／ｍ
ｍ2であった。
が本発明の組成範囲より高い比較鋼は、クリープ強度が
５．９ｋｇｆ／ｍｍ2と低い上に、グリーブル絞り値が
低く熱間加工性に劣り、１４鋼のＣｕ含有量が本発明の
組成範囲より低い比較鋼は、高温引張強度が２２．３ｋ
ｇｆ／ｍｍ2と低い上にグリーブル絞り値が低く熱間加
工性に劣った。また、１５鋼のＭｏ含有量が本発明の組
成範囲より多い比較鋼は、グリーブル絞り値が低く熱間
加工性に劣り、１６鋼のＭｏ含有量が本発明の組成範囲
より低い比較鋼はクリープ強度および高温強度等の高温
特性において劣った。１７鋼のＣ含有量が本発明の組成
範囲より高い比較鋼は、グリーブル絞り値が低く熱間加
工性に劣った。なお、１８鋼の従来鋼のクリープ強度は
４．２ｋｇｆ／ｍｍ2、高温強度は１８．９ｋｇｆ／ｍ
ｍ2であった。
【００２６】これに対して、本発明鋼である１〜１２鋼
はクリープ強度が６. ２〜７．６ｋｇｆ／ｍｍ2、高温
引張強さが２３．２〜２６．０ｋｇｆ／ｍｍ2であって
高温特性に優れ、またグリーブル絞りは９００℃で６３
〜７２％、１０００℃で８０〜８６％、１１００℃で９
０〜９５％であって熱間加工性も従来鋼と同等かそれ以
上であり、本発明の効果が確認された。
はクリープ強度が６. ２〜７．６ｋｇｆ／ｍｍ2、高温
引張強さが２３．２〜２６．０ｋｇｆ／ｍｍ2であって
高温特性に優れ、またグリーブル絞りは９００℃で６３
〜７２％、１０００℃で８０〜８６％、１１００℃で９
０〜９５％であって熱間加工性も従来鋼と同等かそれ以
上であり、本発明の効果が確認された。
【００２７】
【発明の効果】本発明の排気バルブ用鋼は、以上説明し
たように、Ｎｉ、Ｍｏと併せて適量のＣｕを含有させた
ので、Ｃｕの析出強化と炭窒化物の微細化により高温強
度と熱間加工性を向上することができ、８５０℃１００
時間クリープ破断強度が６．２ｋｇｆ／ｍｍ2以上、９
００℃引張強さが２３．２ｋｇｆ／ｍｍ2以上と高温特
性に優れ、グリーブル絞り値も１０００℃で８０％以上
で従来鋼と同等の熱間加工性が確保され、内燃機関の排
気バルブ用材料として極めて有用である。
たように、Ｎｉ、Ｍｏと併せて適量のＣｕを含有させた
ので、Ｃｕの析出強化と炭窒化物の微細化により高温強
度と熱間加工性を向上することができ、８５０℃１００
時間クリープ破断強度が６．２ｋｇｆ／ｍｍ2以上、９
００℃引張強さが２３．２ｋｇｆ／ｍｍ2以上と高温特
性に優れ、グリーブル絞り値も１０００℃で８０％以上
で従来鋼と同等の熱間加工性が確保され、内燃機関の排
気バルブ用材料として極めて有用である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量比でＣ；０．４０〜０．５５％、Ｓ
ｉ；０．１０〜０．５０％、Ｍｎ；８．００〜１２．０
０％、Ｎｉ；７．０〜１５．０％、Ｃｒ；２０．０〜２
４．０％、Ｍｏ；１．０〜４．０％、Ｃｕ；１．５〜
２．５％、Ｎ；０．３５〜０．５０％を含有し、残部が
Ｆｅおよび不純物元素からなることを特徴とする高温強
度に優れた排気バルブ用鋼。 - 【請求項２】 重量比でＣ；０．４０〜０．５５％、Ｓ
ｉ；０．１０〜０．５０％、Ｍｎ；８．００〜１２．０
０％、Ｎｉ；７．０〜１５．０％、Ｃｒ；２０．０〜２
４．０％、Ｍｏ；１．０〜４．０％、Ｃｕ；１．５〜
２．５％、Ｎ；０．３５〜０．５０％を含有し、さらに
Ｎｂ；０．０５〜１．００％、Ｖ；０．０５〜１．００
％のうち１種または２種を含有し、残部がＦｅおよび不
純物元素からなることを特徴とする高温強度に優れた排
気バルブ用鋼。 - 【請求項３】 重量比でＣ；０．４０〜０．５５％、Ｓ
ｉ；０．１０〜０．５０％、Ｍｎ；８．００〜１２．０
０％、Ｎｉ；７．０〜１５．０％、Ｃｒ；２０．０〜２
４．０％、Ｍｏ；１．０〜４．０％、Ｃｕ；１．５〜
２．５％、Ｎ；０．３５〜０．５０％を含有し、さらに
Ｍｇ；０．０００５〜０．０２００％、Ｃａ；０．００
０５〜０．０２００％、ＲＥＭ；０．００５０〜０．０
５００％、Ｂ；０．０００５〜０．０２００％のうち１
種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不純物元
素からなることを特徴とする高温強度に優れた排気バル
ブ用鋼。 - 【請求項４】 重量比でＣ；０．４０〜０．５５％、Ｓ
ｉ；０．１０〜０．５０％、Ｍｎ；８．００〜１２．０
０％、Ｎｉ；７．０〜１５．０％、Ｃｒ；２０．０〜２
４．０％、Ｍｏ；１．０〜４．０％、Ｃｕ；１．５〜
２．５％、Ｎ；０．３５〜０．５０％を含有し、さらに
Ｎｂ；０．０５〜１．００％、Ｖ；０．０５〜１．００
％のうち１種または２種と、Ｍｇ；０．０００５〜０．
０２００％、Ｃａ；０．０００５〜０．０２００％、Ｒ
ＥＭ；０．００５０〜０．０５００％、Ｂ；０．０００
５〜０．０２００％のうち１種または２種以上を含有
し、残部がＦｅおよび不純物元素からなることを特徴と
する高温強度に優れた排気バルブ用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17348692A JPH0617198A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 高温強度に優れた排気バルブ用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17348692A JPH0617198A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 高温強度に優れた排気バルブ用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0617198A true JPH0617198A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15961401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17348692A Pending JPH0617198A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 高温強度に優れた排気バルブ用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617198A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5753179A (en) * | 1996-05-20 | 1998-05-19 | Tohoku Steel Co., Ltd. | Steels for exhaust valves having improved fatigue strength at high temperature, corrosion resistance at room and higher temperatures and oxidation resistance |
| JP2002294411A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Tohoku Tokushuko Kk | 高温強度が大きく、かつ耐食性および耐磨耗性に優れた排気弁用鋼 |
| CN100450651C (zh) * | 2007-04-04 | 2009-01-14 | 江苏申源特钢有限公司 | 气阀钢轧制开坯的生产方法 |
| WO2013027841A1 (ja) * | 2011-08-24 | 2013-02-28 | 大同特殊鋼株式会社 | 排気バルブ用耐熱鋼 |
| CN110616380A (zh) * | 2018-06-20 | 2019-12-27 | 无锡市东明冠特种金属制造有限公司 | 一种无磁马氏体及其制备方法 |
| WO2023067317A1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-04-27 | Alloyed Limited | A heat-resistant austenitic stainless steel |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17348692A patent/JPH0617198A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5753179A (en) * | 1996-05-20 | 1998-05-19 | Tohoku Steel Co., Ltd. | Steels for exhaust valves having improved fatigue strength at high temperature, corrosion resistance at room and higher temperatures and oxidation resistance |
| JP2002294411A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Tohoku Tokushuko Kk | 高温強度が大きく、かつ耐食性および耐磨耗性に優れた排気弁用鋼 |
| CN100450651C (zh) * | 2007-04-04 | 2009-01-14 | 江苏申源特钢有限公司 | 气阀钢轧制开坯的生产方法 |
| WO2013027841A1 (ja) * | 2011-08-24 | 2013-02-28 | 大同特殊鋼株式会社 | 排気バルブ用耐熱鋼 |
| CN103764861A (zh) * | 2011-08-24 | 2014-04-30 | 大同特殊钢株式会社 | 排气阀用耐热钢 |
| EP2749663A4 (en) * | 2011-08-24 | 2016-02-24 | Daido Steel Co Ltd | HEAT-RESISTANT STEEL FOR EXHAUST VALVES |
| US9745649B2 (en) | 2011-08-24 | 2017-08-29 | Daido Steel Co., Ltd. | Heat-resisting steel for exhaust valves |
| CN110616380A (zh) * | 2018-06-20 | 2019-12-27 | 无锡市东明冠特种金属制造有限公司 | 一种无磁马氏体及其制备方法 |
| WO2023067317A1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-04-27 | Alloyed Limited | A heat-resistant austenitic stainless steel |
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