JPH0633185A - 耐摩耗性に優れたバルブシート用焼結合金の製造方法 - Google Patents
耐摩耗性に優れたバルブシート用焼結合金の製造方法Info
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- JPH0633185A JPH0633185A JP19424792A JP19424792A JPH0633185A JP H0633185 A JPH0633185 A JP H0633185A JP 19424792 A JP19424792 A JP 19424792A JP 19424792 A JP19424792 A JP 19424792A JP H0633185 A JPH0633185 A JP H0633185A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性に優れたバルブシート用焼結合金の
製造方法。 【構成】 マトリックスを構成するＦｅ系基地組織にＣ
ｒ；１．０〜５．０％、Ｏ；０．２％以下、Ｃ；０．１
％以下を含有し残部かＦｅおよび不可避不純物からなる
鉄基合金粉末を用いたので、組織が均一化し耐熱性およ
び耐食性を向上させることができた。また、合金粉末の
Ｏ含有量を規制することにより、Ｃｒ添加の効果を確保
すると共に、Ｆｅ系基地組織はサブゼロ処理によりマル
テンサイト組織またはソルバイト組織としたので、さら
に耐熱性および耐食性が向上した。マトリックスを構成
するＦｅ系基地組織に、炭素粉末０．３〜２．０％と、
Ｃｏ、ＮｉまたはＦｅを３〜３０％固溶させたので、強
度が向上すると共に優れた耐熱性および耐腐食性が得ら
れた。また、ＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ粉末のうち１
種または２種以上２．０〜２０％を混合したので、耐摩
耗性を向上させることができた。
製造方法。 【構成】 マトリックスを構成するＦｅ系基地組織にＣ
ｒ；１．０〜５．０％、Ｏ；０．２％以下、Ｃ；０．１
％以下を含有し残部かＦｅおよび不可避不純物からなる
鉄基合金粉末を用いたので、組織が均一化し耐熱性およ
び耐食性を向上させることができた。また、合金粉末の
Ｏ含有量を規制することにより、Ｃｒ添加の効果を確保
すると共に、Ｆｅ系基地組織はサブゼロ処理によりマル
テンサイト組織またはソルバイト組織としたので、さら
に耐熱性および耐食性が向上した。マトリックスを構成
するＦｅ系基地組織に、炭素粉末０．３〜２．０％と、
Ｃｏ、ＮｉまたはＦｅを３〜３０％固溶させたので、強
度が向上すると共に優れた耐熱性および耐腐食性が得ら
れた。また、ＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ粉末のうち１
種または２種以上２．０〜２０％を混合したので、耐摩
耗性を向上させることができた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車内燃機関のバルブ
シート用焼結合金の製造方法に関する。
シート用焼結合金の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】バルブシートは、内燃機関のシリンダー
ヘッドに組み込まれている部材であり、きのこ形のバル
ブのバルブフェースが着座することにより、混合ガスや
燃焼ガスをシールするものである。バルブは燃焼ガス中
で高速で上下運動してバルブシートに着座と離脱を繰り
返すので、バルブシートは耐熱性、耐食性および耐摩耗
性と併せて、相手材であるバルブを摩耗させない相手攻
撃性が要求される。
ヘッドに組み込まれている部材であり、きのこ形のバル
ブのバルブフェースが着座することにより、混合ガスや
燃焼ガスをシールするものである。バルブは燃焼ガス中
で高速で上下運動してバルブシートに着座と離脱を繰り
返すので、バルブシートは耐熱性、耐食性および耐摩耗
性と併せて、相手材であるバルブを摩耗させない相手攻
撃性が要求される。
【０００３】従来のバルブシート材料としては、Ｆｅ−
Ｃ−Ｃｏ−Ｎｉ基材料、Ｆｅ−Ｃ基材料に耐摩耗性の向
上を狙ってフェロモリブデン（Ｆｅ−Ｍｏ）、フェロク
ロム（Ｆｅ−Ｃｒ）等の金属間化合物またはＦｅ−Ｃ−
Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ合金等を添加したものが使用されている
（特開昭５６−１５４１１０号公報）。
Ｃ−Ｃｏ−Ｎｉ基材料、Ｆｅ−Ｃ基材料に耐摩耗性の向
上を狙ってフェロモリブデン（Ｆｅ−Ｍｏ）、フェロク
ロム（Ｆｅ−Ｃｒ）等の金属間化合物またはＦｅ−Ｃ−
Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ合金等を添加したものが使用されている
（特開昭５６−１５４１１０号公報）。
【０００４】さらに、ＣｒおよびＭｏを含有するＦｅ−
Ｃ基地組織中に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ等からなる鉄系硬質粒
子を分散させ耐摩耗性と相手攻撃性を改善した焼結合金
（特開昭６０−２２４７６２号公報）、Ｐｂ合金等を含
浸させたＦｅ−Ｃ−Ｃｏ−Ｎｉ系基地組織中にＦｅ−Ｃ
−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ合金からなる硬質粒子を分散させた焼
結合金（特開昭６０−２５１２５８号公報）が開示され
ている。
Ｃ基地組織中に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ等からなる鉄系硬質粒
子を分散させ耐摩耗性と相手攻撃性を改善した焼結合金
（特開昭６０−２２４７６２号公報）、Ｐｂ合金等を含
浸させたＦｅ−Ｃ−Ｃｏ−Ｎｉ系基地組織中にＦｅ−Ｃ
−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ合金からなる硬質粒子を分散させた焼
結合金（特開昭６０−２５１２５８号公報）が開示され
ている。
【０００５】また、特開昭６０−２５８４４９号公報に
は、オーステナイト組織、パーライト組織、フェライト
組織の混合組織からなるＦｅ−Ｃ−Ｃｏ−Ｎｉ系基地組
織中に、Ｆｅ−Ｍｏ合金層からなる硬質粒子を均一に分
散し、該硬質粒子を基地組織中に拡散させて強固に結合
したバルブシート用鉄系焼結合金が開示されている。
は、オーステナイト組織、パーライト組織、フェライト
組織の混合組織からなるＦｅ−Ｃ−Ｃｏ−Ｎｉ系基地組
織中に、Ｆｅ−Ｍｏ合金層からなる硬質粒子を均一に分
散し、該硬質粒子を基地組織中に拡散させて強固に結合
したバルブシート用鉄系焼結合金が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】然るに、最近は自動車
エンジンにおいて、長寿命化、高出力、高回転化、排出
ガス浄化対策、あるいは燃費向上対策に対する改善要求
が一段と高まっている。このため、自動車エンジンにお
けるエンジンバルブ、バルブシートに対しては、従来に
も増して厳しい使用環境に耐えることが不可避となって
きており、耐熱性、耐摩耗性をより一層向上させると共
に、高温での耐食性を向上させる必要が生じてきてい
る。
エンジンにおいて、長寿命化、高出力、高回転化、排出
ガス浄化対策、あるいは燃費向上対策に対する改善要求
が一段と高まっている。このため、自動車エンジンにお
けるエンジンバルブ、バルブシートに対しては、従来に
も増して厳しい使用環境に耐えることが不可避となって
きており、耐熱性、耐摩耗性をより一層向上させると共
に、高温での耐食性を向上させる必要が生じてきてい
る。
【０００７】本発明は、最近の自動車エンジンの高出力
化、燃費の向上等に伴う従来のバルブシート用焼結合金
の高性能化の要請に対応すべく発明されたものであっ
て、耐熱性および耐摩耗性をより一層向上させることの
できるバルブシート用鉄系焼結合金の製造方法を提供す
ることを目的とする。
化、燃費の向上等に伴う従来のバルブシート用焼結合金
の高性能化の要請に対応すべく発明されたものであっ
て、耐熱性および耐摩耗性をより一層向上させることの
できるバルブシート用鉄系焼結合金の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、発明者等は高温
での耐腐食性および耐摩耗性を向上するために、バルブ
シート用鉄系焼結合金材の基地組織の化学成分、組織等
について、鋭意研究を重ねた。その結果、優れた耐熱性
および耐摩耗性を発揮するためには、基地組織が均一で
あることが必要であることを新たに知見した。そこで、
基地組織を鉄基合金粉末をベースとすることにより優れ
た耐熱性および耐摩耗性の得られることを見出した。
での耐腐食性および耐摩耗性を向上するために、バルブ
シート用鉄系焼結合金材の基地組織の化学成分、組織等
について、鋭意研究を重ねた。その結果、優れた耐熱性
および耐摩耗性を発揮するためには、基地組織が均一で
あることが必要であることを新たに知見した。そこで、
基地組織を鉄基合金粉末をベースとすることにより優れ
た耐熱性および耐摩耗性の得られることを見出した。
【０００９】また、基地となる鉄基合金の組織について
も研究を重ねたところ、サブゼロ処理によりマルテンサ
イト組織またはソルバイト組織にすることにより優れた
耐摩耗性が得られることを知見した。さらにＣｏ、Ｎｉ
またはＦｅを添加することにより基地組織を固溶強化
し、ＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ等の硬質粒子を分散さ
せることにより耐摩耗性を向させて本発明を完成した。
も研究を重ねたところ、サブゼロ処理によりマルテンサ
イト組織またはソルバイト組織にすることにより優れた
耐摩耗性が得られることを知見した。さらにＣｏ、Ｎｉ
またはＦｅを添加することにより基地組織を固溶強化
し、ＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ等の硬質粒子を分散さ
せることにより耐摩耗性を向させて本発明を完成した。
【００１０】本発明の耐摩耗性に優れたバルブシート用
鉄基焼結合金の製造方法は、重量比で、Ｃｒ；１．０〜
５．０％、Ｏ；０．２％以下、Ｃ；０．１％以下を含有
し残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鉄基合金粉末
に、炭素粉末０．３〜２．０％と、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉
末、Ｆｅ粉末のうち１種または２種以上３．０〜３０％
と、ＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ粉末のうち１種または
２種以上２．０〜２０％を混合し、該混合粉を圧縮成形
後、焼結し、該焼結体にサブゼロ処理と焼戻し処理を施
すことを要旨とする。
鉄基焼結合金の製造方法は、重量比で、Ｃｒ；１．０〜
５．０％、Ｏ；０．２％以下、Ｃ；０．１％以下を含有
し残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鉄基合金粉末
に、炭素粉末０．３〜２．０％と、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉
末、Ｆｅ粉末のうち１種または２種以上３．０〜３０％
と、ＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ粉末のうち１種または
２種以上２．０〜２０％を混合し、該混合粉を圧縮成形
後、焼結し、該焼結体にサブゼロ処理と焼戻し処理を施
すことを要旨とする。
【００１１】
【作用】マトリックスを構成するＦｅ系基地組織にＣｒ
を含有する鉄基合金粉末を用いたので、組織が均一化し
耐熱性および耐食性を向上させることができた。また、
合金粉末のＯ含有量を規制することにより、Ｃｒ添加の
効果を確保すると共に、Ｆｅ系基地組織はサブゼロ処理
によりマルテンサイト組織またはソルバイト組織とした
ので、さらに耐熱性および耐食性が向上した。
を含有する鉄基合金粉末を用いたので、組織が均一化し
耐熱性および耐食性を向上させることができた。また、
合金粉末のＯ含有量を規制することにより、Ｃｒ添加の
効果を確保すると共に、Ｆｅ系基地組織はサブゼロ処理
によりマルテンサイト組織またはソルバイト組織とした
ので、さらに耐熱性および耐食性が向上した。
【００１２】マトリックスを構成するＦｅ系基地組織
に、Ｃｏ、ＮｉまたはＦｅを３〜３０％固溶させたの
で、強度が向上すると共に優れた耐熱性および耐腐食性
が得られた。また、ＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ粉末の
うち１種または２種以上２．０〜２０％を混合したの
で、耐摩耗性を向上させることができた。
に、Ｃｏ、ＮｉまたはＦｅを３〜３０％固溶させたの
で、強度が向上すると共に優れた耐熱性および耐腐食性
が得られた。また、ＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ粉末の
うち１種または２種以上２．０〜２０％を混合したの
で、耐摩耗性を向上させることができた。
【００１３】次に、本発明において焼結合金を構成する
成分の組成範囲等を限定した理由について説明する。先
ず、基地組織を構成する鉄基合金粉末の組成範囲の限定
理由について述べる。 Ｃｒ；１．０〜５．０％ Ｃｒは基地組織の耐熱性および耐食性を向上させるため
に含有させる。Ｃｒ含有量が１．０％未満では前記効果
が得られず、５．０％を越えると前記効果の大幅な向上
が見られないだけでなく、粉末としての圧縮性低下によ
り成形体の密度も低下するので、その含有量を１．０〜
５．０％に限定した。
成分の組成範囲等を限定した理由について説明する。先
ず、基地組織を構成する鉄基合金粉末の組成範囲の限定
理由について述べる。 Ｃｒ；１．０〜５．０％ Ｃｒは基地組織の耐熱性および耐食性を向上させるため
に含有させる。Ｃｒ含有量が１．０％未満では前記効果
が得られず、５．０％を越えると前記効果の大幅な向上
が見られないだけでなく、粉末としての圧縮性低下によ
り成形体の密度も低下するので、その含有量を１．０〜
５．０％に限定した。
【００１４】Ｏ；０．２％以下 Ｏは０．２％を越えて含有されると圧縮性の低下を来す
ばかりでなく、Ｃｒと結びつき、Ｃｒの効果を妨げるの
で、その上限を０．２％とした。 Ｃ；０．１％以下 Ｃは０．１％を越えて含有されると圧縮性の低下が起こ
るので、その含有量の上限を０．１％とした。
ばかりでなく、Ｃｒと結びつき、Ｃｒの効果を妨げるの
で、その上限を０．２％とした。 Ｃ；０．１％以下 Ｃは０．１％を越えて含有されると圧縮性の低下が起こ
るので、その含有量の上限を０．１％とした。
【００１５】次に、基地組織となる鉄基合金粉末に添加
した合金粉末、硬質粒子粉末等の組成範囲限定理由につ
いて説明する。 炭素粉末；０．３〜２％ Ｃは素地に固溶してこれを強化すると共に、Ｃｒ成分と
炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる効果があるが、
０．３％未満の添加では前記の効果が得られず、２％を
越えて含有させると粗大なセメンタイトが析出して脆化
が著しくなるので、その含有量は０．３〜２％に限定し
た。
した合金粉末、硬質粒子粉末等の組成範囲限定理由につ
いて説明する。 炭素粉末；０．３〜２％ Ｃは素地に固溶してこれを強化すると共に、Ｃｒ成分と
炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる効果があるが、
０．３％未満の添加では前記の効果が得られず、２％を
越えて含有させると粗大なセメンタイトが析出して脆化
が著しくなるので、その含有量は０．３〜２％に限定し
た。
【００１６】Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末のうち１種
または２種以上；３．０〜３０％ これら成分は素地に固溶してこれを強化するとともに、
耐熱性を向上させる効果があるが、３．０％未満では前
記効果が得られず、３０％を越えて含有させても、前記
効果のさらなる向上は見られないため、その含有量を
３．０〜３０％に限定した。なお、Ｆｅ粉末としてはカ
ーボニール鉄を用いると、焼結の促進に寄与し、密度向
上の効果が得られる。
または２種以上；３．０〜３０％ これら成分は素地に固溶してこれを強化するとともに、
耐熱性を向上させる効果があるが、３．０％未満では前
記効果が得られず、３０％を越えて含有させても、前記
効果のさらなる向上は見られないため、その含有量を
３．０〜３０％に限定した。なお、Ｆｅ粉末としてはカ
ーボニール鉄を用いると、焼結の促進に寄与し、密度向
上の効果が得られる。
【００１７】ＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ粉末のうち１
種または２種以上；２．０〜２０％ Ｍｏを６０〜７０％含有するＦｅ−Ｍｏ（Ｈｖ６００〜
１３００）、およびＷを７５〜８５％含有するＦｅ−Ｗ
（Ｈｖ５００〜１０００）、Ｃｒを６０〜７０％含有す
るＦｅ−Ｃｒ（Ｈｖ１１００〜１８００）は、硬さが高
いためこれらを均一に分散させた場合、硬質粒子として
作用して耐摩耗性を向上させる効果があるが、２％未満
ではその効果が少なく、また２０％を越えると、相手バ
ルブ材への攻撃性が大きく相手材を摩耗させることにな
り、加えて被削性の低下を招くため、その分散量を２．
０〜２０％とした。
種または２種以上；２．０〜２０％ Ｍｏを６０〜７０％含有するＦｅ−Ｍｏ（Ｈｖ６００〜
１３００）、およびＷを７５〜８５％含有するＦｅ−Ｗ
（Ｈｖ５００〜１０００）、Ｃｒを６０〜７０％含有す
るＦｅ−Ｃｒ（Ｈｖ１１００〜１８００）は、硬さが高
いためこれらを均一に分散させた場合、硬質粒子として
作用して耐摩耗性を向上させる効果があるが、２％未満
ではその効果が少なく、また２０％を越えると、相手バ
ルブ材への攻撃性が大きく相手材を摩耗させることにな
り、加えて被削性の低下を招くため、その分散量を２．
０〜２０％とした。
【００１８】サブゼロ処理は、オーステナイトが多く存
在した不安定な組織の安定化のため、マルテンサイト変
態を十分に進行させるために実施する。また、焼戻し処
理は、サブゼロ処理において生じたマルテンサイト変態
の歪み取りのために必要である。
在した不安定な組織の安定化のため、マルテンサイト変
態を十分に進行させるために実施する。また、焼戻し処
理は、サブゼロ処理において生じたマルテンサイト変態
の歪み取りのために必要である。
【００１９】
【実施例】本発明の実施例を比較例と対比しつつ説明
し、本発明の効果を明らかにする。原料粉末として、Ｃ
ｒ系合金粉末（Ｏ；０．２以下、Ｃ；０．１以下）、還
元鉄粉、ＦｅＣｒ粉といずれも７５μｍ以下のＣｏ粉
末、Ｎｉ粉末、金属間化合物ＦｅＭｏ粉末、金属間化合
物ＦｅＷ粉末に、さらに粒度２５μｍ以下の天然黒鉛粉
末および潤滑剤ステアリン酸亜鉛粉末を用意し、これら
原料粉末を表１および表２に示した組成になるように配
合し、潤滑剤０．８％を添加した後、混粉装置により混
合を行った。
し、本発明の効果を明らかにする。原料粉末として、Ｃ
ｒ系合金粉末（Ｏ；０．２以下、Ｃ；０．１以下）、還
元鉄粉、ＦｅＣｒ粉といずれも７５μｍ以下のＣｏ粉
末、Ｎｉ粉末、金属間化合物ＦｅＭｏ粉末、金属間化合
物ＦｅＷ粉末に、さらに粒度２５μｍ以下の天然黒鉛粉
末および潤滑剤ステアリン酸亜鉛粉末を用意し、これら
原料粉末を表１および表２に示した組成になるように配
合し、潤滑剤０．８％を添加した後、混粉装置により混
合を行った。
【００２０】表１は本発明の実施例であり、表２は比較
例であって、比較例１はＣｒ系合金粉末を用いなかった
もの、比較例２はＣｏ粉末、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末の添加
量が２％以下であるもの、比較例３はＣｏ粉末、Ｎｉ粉
末、Ｆｅ粉末の添加量が２０％以上であるもの、比較例
４はＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ等の硬質粒子の分散量
が２％以下であるもの、比較例５はＦｅＭｏ、ＦｅＷ、
ＦｅＣｒ等の硬質粒子の分散量が２０％以上であるも
の、比較例６は黒鉛粉末の添加量が０．３％未満である
もの、比較例７は黒鉛粉末の添加量が２．０％を越えた
もの、比較例８はサブゼロ処理を省略したものである。
例であって、比較例１はＣｒ系合金粉末を用いなかった
もの、比較例２はＣｏ粉末、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末の添加
量が２％以下であるもの、比較例３はＣｏ粉末、Ｎｉ粉
末、Ｆｅ粉末の添加量が２０％以上であるもの、比較例
４はＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ等の硬質粒子の分散量
が２％以下であるもの、比較例５はＦｅＭｏ、ＦｅＷ、
ＦｅＣｒ等の硬質粒子の分散量が２０％以上であるも
の、比較例６は黒鉛粉末の添加量が０．３％未満である
もの、比較例７は黒鉛粉末の添加量が２．０％を越えた
もの、比較例８はサブゼロ処理を省略したものである。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】この混合粉で７００ＭＰａの成形圧力によ
り、各種試験片圧粉体を成形した。成形した圧粉体を還
元性雰囲気で１４５３Ｋの温度で９００秒保持し、焼結
を行った。焼結した各種試験片圧粉体を２１３Ｋで１８
００秒保持し、サブゼロ処理を行い、その後、７７３Ｋ
で６０００秒保持し、焼戻し処理を行った。ただし、実
施例については、焼結後に１０００ＭＰａで再圧縮を行
い、比較例８については、サブゼロ処理を省略した。
り、各種試験片圧粉体を成形した。成形した圧粉体を還
元性雰囲気で１４５３Ｋの温度で９００秒保持し、焼結
を行った。焼結した各種試験片圧粉体を２１３Ｋで１８
００秒保持し、サブゼロ処理を行い、その後、７７３Ｋ
で６０００秒保持し、焼戻し処理を行った。ただし、実
施例については、焼結後に１０００ＭＰａで再圧縮を行
い、比較例８については、サブゼロ処理を省略した。
【００２４】得られた試験片について、基地組織のマル
テンサイトおよびベイナイトの割合、硬さおよび大越式
摩耗試験による摩耗量を測定した。測定結果は表３に示
した。なお、測定はＪＰＭＡ（日本粉末冶金工業会規
格）に準じて行った。また、大越摩耗試験条件を以下に
示す。 相手材 Ｓ４５Ｃ すべり速度 ０．２５０ｍｍ／ｓｅｃ 摩擦距離 ２００ｍ 最終荷重 ３２Ｎ
テンサイトおよびベイナイトの割合、硬さおよび大越式
摩耗試験による摩耗量を測定した。測定結果は表３に示
した。なお、測定はＪＰＭＡ（日本粉末冶金工業会規
格）に準じて行った。また、大越摩耗試験条件を以下に
示す。 相手材 Ｓ４５Ｃ すべり速度 ０．２５０ｍｍ／ｓｅｃ 摩擦距離 ２００ｍ 最終荷重 ３２Ｎ
【００２５】
【表３】
【００２６】表３に示したように、比較例１はＣｒ系合
金粉末を用いなかったので、マルテンサイト・ベイナイ
ト割合が５％と低く、硬さがＨＶ２１０であって摩耗量
が５．０１ｍｍと耐摩耗性に劣る。比較例２はＣｏ粉
末、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末の添加量が２％以下であったの
で硬度がＨｖ４３５と低く強度が不十分であり、比較例
３はＣｏ粉末、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末の添加量が２０％以
上であったので、マルテンサイトおよびベイナイトの割
合が５２％と少なく摩耗量が３．０８ｍｍで耐摩耗性に
劣った。
金粉末を用いなかったので、マルテンサイト・ベイナイ
ト割合が５％と低く、硬さがＨＶ２１０であって摩耗量
が５．０１ｍｍと耐摩耗性に劣る。比較例２はＣｏ粉
末、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末の添加量が２％以下であったの
で硬度がＨｖ４３５と低く強度が不十分であり、比較例
３はＣｏ粉末、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末の添加量が２０％以
上であったので、マルテンサイトおよびベイナイトの割
合が５２％と少なく摩耗量が３．０８ｍｍで耐摩耗性に
劣った。
【００２７】ＦｅＭｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ等の硬質粒子
の分散量が２％以下である比較例４は、硬さが低く摩耗
量が３．９７ｍｍで耐摩耗性に劣り、ＦｅＭｏ、Ｆｅ
Ｗ、ＦｅＣｒ等の硬質粒子の分散量が２０％以上である
比較例５は、硬度は高かったものの同様摩耗量が５．１
５ｍｍと多かった。比較例６は黒鉛粉末の添加量が０．
３％未満であったため、マルテンサイト比率が１２％と
少なくて硬度が低く耐摩耗性に劣り、比較例７は黒鉛粉
末の添加量が２．０％を越えたものであったので、硬度
は高かったものの摩耗量が４．９５ｍｍで耐摩耗性に劣
った。また、比較例８は他の比較例より摩耗量が少なか
ったが、相手材の摩耗量が他の比較例の倍以上あって、
バルブシート材料としては使用できなかった。
の分散量が２％以下である比較例４は、硬さが低く摩耗
量が３．９７ｍｍで耐摩耗性に劣り、ＦｅＭｏ、Ｆｅ
Ｗ、ＦｅＣｒ等の硬質粒子の分散量が２０％以上である
比較例５は、硬度は高かったものの同様摩耗量が５．１
５ｍｍと多かった。比較例６は黒鉛粉末の添加量が０．
３％未満であったため、マルテンサイト比率が１２％と
少なくて硬度が低く耐摩耗性に劣り、比較例７は黒鉛粉
末の添加量が２．０％を越えたものであったので、硬度
は高かったものの摩耗量が４．９５ｍｍで耐摩耗性に劣
った。また、比較例８は他の比較例より摩耗量が少なか
ったが、相手材の摩耗量が他の比較例の倍以上あって、
バルブシート材料としては使用できなかった。
【００２８】これに対して表１の本発明の実施例１〜９
は、マルテンサイトおよびベイナイト割合が７３〜８８
％であって、硬さがＨｖ４６０〜５６５であり、十分な
硬さと強度を有し、摩耗量も２．１１〜２．４２ｍｍで
あって、耐摩耗性に優れていることが判明し、本発明の
効果が確認された。
は、マルテンサイトおよびベイナイト割合が７３〜８８
％であって、硬さがＨｖ４６０〜５６５であり、十分な
硬さと強度を有し、摩耗量も２．１１〜２．４２ｍｍで
あって、耐摩耗性に優れていることが判明し、本発明の
効果が確認された。
【００２９】
【発明の効果】本発明の耐摩耗性に優れたバルブシート
用鉄基焼結合金の製造方法は、マトリックスを構成する
Ｆｅ系基地組織にＣｒ；１．０〜５．０％、Ｏ；０．２
％以下、Ｃ；０．１％以下を含有し残部かＦｅおよび不
可避不純物からなる鉄基合金粉末を用いたので、組織が
均一化し耐熱性および耐食性を向上させることができ
た。また、合金粉末のＯ含有量を規制することにより、
Ｃｒ添加の効果を確保すると共に、Ｆｅ系基地組織はサ
ブゼロ処理によりマルテンサイト組織またはソルバイト
組織としたので、さらに耐熱性および耐食性が向上し
た。マトリックスを構成するＦｅ系基地組織に、炭素粉
末０．３〜２．０％と、Ｃｏ、ＮｉまたはＦｅを３〜３
０％固溶させたので、強度が向上すると共に優れた耐熱
性および耐腐食性が得られた。また、ＦｅＭｏ、Ｆｅ
Ｗ、ＦｅＣｒ粉末のうち１種または２種以上２．０〜２
０％を混合したので、耐摩耗性を向上させることができ
た。
用鉄基焼結合金の製造方法は、マトリックスを構成する
Ｆｅ系基地組織にＣｒ；１．０〜５．０％、Ｏ；０．２
％以下、Ｃ；０．１％以下を含有し残部かＦｅおよび不
可避不純物からなる鉄基合金粉末を用いたので、組織が
均一化し耐熱性および耐食性を向上させることができ
た。また、合金粉末のＯ含有量を規制することにより、
Ｃｒ添加の効果を確保すると共に、Ｆｅ系基地組織はサ
ブゼロ処理によりマルテンサイト組織またはソルバイト
組織としたので、さらに耐熱性および耐食性が向上し
た。マトリックスを構成するＦｅ系基地組織に、炭素粉
末０．３〜２．０％と、Ｃｏ、ＮｉまたはＦｅを３〜３
０％固溶させたので、強度が向上すると共に優れた耐熱
性および耐腐食性が得られた。また、ＦｅＭｏ、Ｆｅ
Ｗ、ＦｅＣｒ粉末のうち１種または２種以上２．０〜２
０％を混合したので、耐摩耗性を向上させることができ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/40 (72)発明者 岡島 博司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 高橋 義孝 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 前島 隆 京都市山科区栗栖野狐塚町５−１ 日本粉 末合金株式会社内 (72)発明者 加藤 秀樹 京都市山科区栗栖野狐塚町５−１ 日本粉 末合金株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 重量比で、Ｃｒ；１．０〜５．０％、
Ｏ；０．２％以下、Ｃ；０．１％以下を含有し残部がＦ
ｅおよび不可避不純物からなる鉄基合金粉末に、炭素粉
末０．３〜２．０％と、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末
のうち１種または２種以上３．０〜３０％と、ＦｅＭ
ｏ、ＦｅＷ、ＦｅＣｒ粉末のうち１種または２種以上
２．０〜２０％を混合し、該混合粉を圧縮成形後、焼結
し、該焼結体にサブゼロ処理と焼戻し処理を施すことを
特徴とする耐摩耗性に優れたバルブシート用鉄基焼結合
金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19424792A JPH0633185A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 耐摩耗性に優れたバルブシート用焼結合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19424792A JPH0633185A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 耐摩耗性に優れたバルブシート用焼結合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633185A true JPH0633185A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16321436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19424792A Pending JPH0633185A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 耐摩耗性に優れたバルブシート用焼結合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633185A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733723B2 (en) * | 2002-01-22 | 2004-05-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for producing sintered metal and a rotary compressor flange produced by use of the method |
| JP2007061892A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Yanmar Co Ltd | 鋳鉄の鋳造方法及びその方法を使用した内燃機関用シリンダヘッドの製造方法 |
| CN117737605A (zh) * | 2023-12-20 | 2024-03-22 | 辽宁通达建材实业有限公司 | 一种1670MPa级抗应力腐蚀管道钢丝 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19424792A patent/JPH0633185A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733723B2 (en) * | 2002-01-22 | 2004-05-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for producing sintered metal and a rotary compressor flange produced by use of the method |
| JP2007061892A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Yanmar Co Ltd | 鋳鉄の鋳造方法及びその方法を使用した内燃機関用シリンダヘッドの製造方法 |
| CN117737605A (zh) * | 2023-12-20 | 2024-03-22 | 辽宁通达建材实业有限公司 | 一种1670MPa级抗应力腐蚀管道钢丝 |
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