JPH0633188A - チタン合金製バルブに適したバルブシート - Google Patents
チタン合金製バルブに適したバルブシートInfo
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- JPH0633188A JPH0633188A JP18975592A JP18975592A JPH0633188A JP H0633188 A JPH0633188 A JP H0633188A JP 18975592 A JP18975592 A JP 18975592A JP 18975592 A JP18975592 A JP 18975592A JP H0633188 A JPH0633188 A JP H0633188A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 チタン合金製バルブに好適なバルブシートの
提供。 【構成】 Ｃ：２．８〜３．７、Ｓｉ：１．５〜２．５
重量％を含有し残部が実質的に鉄であるとともにビッカ
ース硬さが２００Ｈｖから４００Ｈｖの範囲に調整され
た鉄合金からなることを特徴とする。
提供。 【構成】 Ｃ：２．８〜３．７、Ｓｉ：１．５〜２．５
重量％を含有し残部が実質的に鉄であるとともにビッカ
ース硬さが２００Ｈｖから４００Ｈｖの範囲に調整され
た鉄合金からなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動四輪車およびその
他車両のエンジンに使用されるチタン合金製バルブに適
したフェース部を有するバルブシートに関する。
他車両のエンジンに使用されるチタン合金製バルブに適
したフェース部を有するバルブシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】チタン合金製バルブに適するバルブシー
トは、Ｃｕ−Ｂｅ合金であり、競争用自動車のエンジン
に適用されている。しかしながら、Ｃｕ−Ｂｅ合金には
毒性がありまた、コストの点からも市販車のように多量
生産される車両のエンジンに適用することには問題があ
る。一方、市販車のエンジンに使用されているバルブシ
ートは、その基本成分が、たとえばＦｅ−１．５Ｃ−
１．０Ｃｕ合金であり、ビッカース硬度Ｈｖ：２９０〜
３２０のパーライト地を有するものであるが、チタン合
金製バルブと組合せて使用すると、バルブ側が一方的に
摩耗してしまう。
トは、Ｃｕ−Ｂｅ合金であり、競争用自動車のエンジン
に適用されている。しかしながら、Ｃｕ−Ｂｅ合金には
毒性がありまた、コストの点からも市販車のように多量
生産される車両のエンジンに適用することには問題があ
る。一方、市販車のエンジンに使用されているバルブシ
ートは、その基本成分が、たとえばＦｅ−１．５Ｃ−
１．０Ｃｕ合金であり、ビッカース硬度Ｈｖ：２９０〜
３２０のパーライト地を有するものであるが、チタン合
金製バルブと組合せて使用すると、バルブ側が一方的に
摩耗してしまう。
【０００３】この問題を解決すべく、たとえば特開昭６
２−２７０２７７号公報には、チタン合金製バルブフェ
ース部のチタン合金を各種硬化元素とともに溶融、硬化
させ、フェース部の耐摩耗性を向上せしめることが開示
されている。しかしながら、この先行技術によるとき
は、フェース部の耐摩耗性を向上させるために、チタン
系金属間化合物等を多量に分散させる必要があり、強度
・靭性バランスと耐摩耗性の両立が極めて困難であると
いう問題がある。
２−２７０２７７号公報には、チタン合金製バルブフェ
ース部のチタン合金を各種硬化元素とともに溶融、硬化
させ、フェース部の耐摩耗性を向上せしめることが開示
されている。しかしながら、この先行技術によるとき
は、フェース部の耐摩耗性を向上させるために、チタン
系金属間化合物等を多量に分散させる必要があり、強度
・靭性バランスと耐摩耗性の両立が極めて困難であると
いう問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、チタン合金
製バルブのフェース部を過度に摩耗させることなくま
た、多量生産に適した鉄系バルブシートを提供すること
を目的とする。
製バルブのフェース部を過度に摩耗させることなくま
た、多量生産に適した鉄系バルブシートを提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、重量で、Ｃ：２．８〜３．７％、Ｓｉ：１．５〜
２．５％を含有し、残部が実質的にＦｅからなるととも
に、ビッカース硬度ＨｖがＨｖ：２００〜４００の範囲
内に調整されたフェース部を有することを特徴とするチ
タン合金製バルブに適したバルブシートにある。
ろは、重量で、Ｃ：２．８〜３．７％、Ｓｉ：１．５〜
２．５％を含有し、残部が実質的にＦｅからなるととも
に、ビッカース硬度ＨｖがＨｖ：２００〜４００の範囲
内に調整されたフェース部を有することを特徴とするチ
タン合金製バルブに適したバルブシートにある。
【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。チタン
は、殆どあらゆる物質と反応し易く、金属材料との間で
摩擦させると焼付きを生じる。発明者は、多量生産を前
提として、鉄系材料の中でチタン合金との摩擦において
摩耗し難い系を種々検討した結果、パーライト鋳鉄をバ
ルブシートのフェース部に用いることによって、チタン
合金製バルブとの組合せにおいて好適なバルブシートと
なり得ることを知見した。
は、殆どあらゆる物質と反応し易く、金属材料との間で
摩擦させると焼付きを生じる。発明者は、多量生産を前
提として、鉄系材料の中でチタン合金との摩擦において
摩耗し難い系を種々検討した結果、パーライト鋳鉄をバ
ルブシートのフェース部に用いることによって、チタン
合金製バルブとの組合せにおいて好適なバルブシートと
なり得ることを知見した。
【０００７】本発明において、チタン合金製バルブの成
分は、Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ−６Ａｌ，Ｔｉ−５Ａｌ
−１Ｆｅ，Ｔｉ−５Ａｌ−２Ｃｒ−１Ｆｅ，Ｔｉ−６Ａ
ｌ−２Ｆｅ−０．１５Ｃ等のα＋β型チタン合金、Ｔｉ
−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｌ，Ｔｉ−３Ａｌ−８Ｖ−６
Ｃｒ−４Ｍｏ−４Ｚｒ等の高強度β型チタン合金、ま
た、耐熱性が要求される場合には、Ｔｉ−８Ａｌ−１Ｍ
ｏ−１Ｖ等のニアα型チタンが好適である。
分は、Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ−６Ａｌ，Ｔｉ−５Ａｌ
−１Ｆｅ，Ｔｉ−５Ａｌ−２Ｃｒ−１Ｆｅ，Ｔｉ−６Ａ
ｌ−２Ｆｅ−０．１５Ｃ等のα＋β型チタン合金、Ｔｉ
−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｌ，Ｔｉ−３Ａｌ−８Ｖ−６
Ｃｒ−４Ｍｏ−４Ｚｒ等の高強度β型チタン合金、ま
た、耐熱性が要求される場合には、Ｔｉ−８Ａｌ−１Ｍ
ｏ−１Ｖ等のニアα型チタンが好適である。
【０００８】本発明において、バルブシートの成分系
を、重量で、Ｃ：２．８〜３．７％、Ｓｉ：１．５〜
２．５％を含有し、残部が実質的にＦｅとしたのは、Ｃ
が１．５％未満では、バルブとの間で焼付きを防止する
に必要な十分な量の鱗片状黒鉛が晶出しないからであ
る。一方、Ｃ含有量が３．７％を超えると、バルブシー
トが強度不足となる。Ｓｉは、黒鉛化を促進する。Ｓｉ
が１．５％未満では、生産上都合のよい冷却速度に対し
黒鉛化の促進が不十分であり、一方、Ｓｉ含有量が２．
５％を超えると、フェライト相が出易く、相手材と焼付
きを生じ易くなるのみならず、対摩耗性も不十分とな
る。 また、通常の不純物であるＭｎ：０．３〜１．０％、
Ｐ：０．１〜０．５％、Ｓ：０〜０．３％の混入は、耐
摩耗性上問題ない。
を、重量で、Ｃ：２．８〜３．７％、Ｓｉ：１．５〜
２．５％を含有し、残部が実質的にＦｅとしたのは、Ｃ
が１．５％未満では、バルブとの間で焼付きを防止する
に必要な十分な量の鱗片状黒鉛が晶出しないからであ
る。一方、Ｃ含有量が３．７％を超えると、バルブシー
トが強度不足となる。Ｓｉは、黒鉛化を促進する。Ｓｉ
が１．５％未満では、生産上都合のよい冷却速度に対し
黒鉛化の促進が不十分であり、一方、Ｓｉ含有量が２．
５％を超えると、フェライト相が出易く、相手材と焼付
きを生じ易くなるのみならず、対摩耗性も不十分とな
る。 また、通常の不純物であるＭｎ：０．３〜１．０％、
Ｐ：０．１〜０．５％、Ｓ：０〜０．３％の混入は、耐
摩耗性上問題ない。
【０００９】次に、バルブシートフェース部の硬度をビ
ッカース硬度でＨｖ：２００〜４００の範囲内に調整す
るようにしたのは、塑性変形し難いパーライ相が耐摩耗
性の観点から好ましいためである。硬度Ｈｖが２００未
満ではフェライト相が多く、焼付きを生じ易くなり、耐
摩耗性が不十分となる。一方、硬度Ｈｖが４００を超え
ると、相手側のチタン合金製バルブフェース部の摩耗が
著しくなる。バルブシートのフェース部は、バルブのフ
ェース部と接触する部分である。このバルブシートのフ
ェース部のみを本発明における成分系および硬度を有す
るものとし、他の部分はエンジン特性に合わせて、たと
えば、より強度の高い鋼と冶金的に接合することは容易
にできる。
ッカース硬度でＨｖ：２００〜４００の範囲内に調整す
るようにしたのは、塑性変形し難いパーライ相が耐摩耗
性の観点から好ましいためである。硬度Ｈｖが２００未
満ではフェライト相が多く、焼付きを生じ易くなり、耐
摩耗性が不十分となる。一方、硬度Ｈｖが４００を超え
ると、相手側のチタン合金製バルブフェース部の摩耗が
著しくなる。バルブシートのフェース部は、バルブのフ
ェース部と接触する部分である。このバルブシートのフ
ェース部のみを本発明における成分系および硬度を有す
るものとし、他の部分はエンジン特性に合わせて、たと
えば、より強度の高い鋼と冶金的に接合することは容易
にできる。
【００１０】ここで、表１のＩに示す現行の鉄バルブた
とえばＳＶＨ１１調質バルブと、本発明のパーライト鋳
鉄製のバルブシートとの組合せについて説明すると、低
負荷の場合には、焼付きなく摩耗は少ないが、高負荷に
なると、パーライト鋳鉄の強度不足のためにバルブシー
トの摩耗が著しい。ところが、チタン合金製バルブは、
鉄バルブの６０％の重量しかないこと、ヤング率が半分
であるところから、バルブシートへの衝撃エネルギーが
低減され、高負荷時であってもパーライト鋳鉄のバルブ
シートの摩耗量は実用に十分耐え得る範囲となる。
とえばＳＶＨ１１調質バルブと、本発明のパーライト鋳
鉄製のバルブシートとの組合せについて説明すると、低
負荷の場合には、焼付きなく摩耗は少ないが、高負荷に
なると、パーライト鋳鉄の強度不足のためにバルブシー
トの摩耗が著しい。ところが、チタン合金製バルブは、
鉄バルブの６０％の重量しかないこと、ヤング率が半分
であるところから、バルブシートへの衝撃エネルギーが
低減され、高負荷時であってもパーライト鋳鉄のバルブ
シートの摩耗量は実用に十分耐え得る範囲となる。
【００１１】本発明のバルブシートの一例を、図２に示
す。図２において、３はバルブシート、４はフェース部
であって、図１に示すバルブのフェース部とぶつかり合
う部分である。
す。図２において、３はバルブシート、４はフェース部
であって、図１に示すバルブのフェース部とぶつかり合
う部分である。
【００１２】
［実施例１〜４］Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金製バルブを作
成した。この側面形状を図１に示す。バルブ１における
フェース部２もＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金製である。表１
のNo．１のＦｅ−３．３Ｃ−１．８Ｓｉ製バルブシート
は、溶解後、冷却を調整して鱗片状黒鉛を面積率で約５
％晶出させ、硬度がＨｖ：２２０〜２８０のパーライト
基地とした。表１におけるNo．２〜４のバルブシートも
同様にして作成した。
成した。この側面形状を図１に示す。バルブ１における
フェース部２もＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金製である。表１
のNo．１のＦｅ−３．３Ｃ−１．８Ｓｉ製バルブシート
は、溶解後、冷却を調整して鱗片状黒鉛を面積率で約５
％晶出させ、硬度がＨｖ：２２０〜２８０のパーライト
基地とした。表１におけるNo．２〜４のバルブシートも
同様にして作成した。
【００１３】次に、上記バルブおよびバルブシートのそ
れぞれについて、ビッカース硬度Ｈｖを測定するととも
に摩耗試験を行ってバルブおよびバルブシートの摩耗量
を、試験前後の形状変化から測定した。バルブおよびバ
ルブシートの成分組成および摩耗量測定結果を、表１の
No．１〜４に示す。
れぞれについて、ビッカース硬度Ｈｖを測定するととも
に摩耗試験を行ってバルブおよびバルブシートの摩耗量
を、試験前後の形状変化から測定した。バルブおよびバ
ルブシートの成分組成および摩耗量測定結果を、表１の
No．１〜４に示す。
【００１４】なお、ビッカース硬度Ｈｖの測定ならびに
摩耗試験は、次のようにして行った。 ビッカース硬度Ｈｖの測定：バルブのフェース部および
バルブシートのそれぞれについて、マイクロビッカース
硬度計によって測定した。 摩耗試験：図４に示す弁座（バルブシート）摩耗試験機
を用いて、下記条件でバルブおよびバルブシートの摩耗
を測定した。図４において、１はバルブ、１０は熱源、
３はバルブシートである。 試験温度 ：２５０℃（バルブシートフェース部の
温度） カム回転数 ：３０００r.p.m. バルブローテーション：１０r.p.m. バルブリフト ：７．５mm スプリング荷重：２４kgf(着座時） コンタクト数 ：８×１０5 回
摩耗試験は、次のようにして行った。 ビッカース硬度Ｈｖの測定：バルブのフェース部および
バルブシートのそれぞれについて、マイクロビッカース
硬度計によって測定した。 摩耗試験：図４に示す弁座（バルブシート）摩耗試験機
を用いて、下記条件でバルブおよびバルブシートの摩耗
を測定した。図４において、１はバルブ、１０は熱源、
３はバルブシートである。 試験温度 ：２５０℃（バルブシートフェース部の
温度） カム回転数 ：３０００r.p.m. バルブローテーション：１０r.p.m. バルブリフト ：７．５mm スプリング荷重：２４kgf(着座時） コンタクト数 ：８×１０5 回
【００１５】［実施例５〜１２］表１のNo．２〜１２に
示す各種チタン合金製バルブを作成した。これらのバル
ブ１におけるフェース部２も同一のチタン合金製であ
る。Ｆｅ−３．３Ｃ−１．８Ｓｉ製バルブシートは、Ｆ
ｅ−３．３Ｃ−１．８Ｓｉからなる粉末をフェースとな
る部位に溶着し、次いで、実施例１〜４におけると同様
に冷却することによって、同様のミクロ組織と硬度を有
するバルブシートを作成した。実施例５〜１２において
使用したバルブシートの断面形状を、図３に示す。図３
において、４はフェース部であって、図１に示すバルブ
のフェース部とぶつかり合う部分である。５はＦｅ−
３．３Ｃ−１．８Ｓｉの成分組成の部分、６はＦｅ−
１．５Ｃの成分組成の部分である。
示す各種チタン合金製バルブを作成した。これらのバル
ブ１におけるフェース部２も同一のチタン合金製であ
る。Ｆｅ−３．３Ｃ−１．８Ｓｉ製バルブシートは、Ｆ
ｅ−３．３Ｃ−１．８Ｓｉからなる粉末をフェースとな
る部位に溶着し、次いで、実施例１〜４におけると同様
に冷却することによって、同様のミクロ組織と硬度を有
するバルブシートを作成した。実施例５〜１２において
使用したバルブシートの断面形状を、図３に示す。図３
において、４はフェース部であって、図１に示すバルブ
のフェース部とぶつかり合う部分である。５はＦｅ−
３．３Ｃ−１．８Ｓｉの成分組成の部分、６はＦｅ−
１．５Ｃの成分組成の部分である。
【００１６】比較例Ｄ，Ｅは、粉末冶金法で得られたＦ
ｅ−１．５Ｃ−１．０Ｃｕ製のバルブシートに対し鉛
（Ｐｂ）含浸法によって鉛（Ｐｂ）を含浸させて鉄（Ｆ
ｅ）合金（重量で、Ｃ：１．５％、Ｃｕ：１．０％、Ｐ
ｂ：１０％、残部：Ｆｅ）からなるバルブシートとし
た。比較例Ｇは、ＪＩＳ規格Ｓ１０Ｃによるものであ
る。比較例Ｆは、Ｆｅ−１．５Ｃを溶解し、冷却を調整
して硬度Ｈｖ：２９０〜３２０のパーライト相とした。
比較例Ｃ，Ｉは、従来使用されているインテイクバルブ
である。これらのバルブおよびバルブシートについて、
実施例１〜４におけると同じ試験を、バルブシート面の
温度が２５０℃となるように加熱して行った結果を表１
に示す。
ｅ−１．５Ｃ−１．０Ｃｕ製のバルブシートに対し鉛
（Ｐｂ）含浸法によって鉛（Ｐｂ）を含浸させて鉄（Ｆ
ｅ）合金（重量で、Ｃ：１．５％、Ｃｕ：１．０％、Ｐ
ｂ：１０％、残部：Ｆｅ）からなるバルブシートとし
た。比較例Ｇは、ＪＩＳ規格Ｓ１０Ｃによるものであ
る。比較例Ｆは、Ｆｅ−１．５Ｃを溶解し、冷却を調整
して硬度Ｈｖ：２９０〜３２０のパーライト相とした。
比較例Ｃ，Ｉは、従来使用されているインテイクバルブ
である。これらのバルブおよびバルブシートについて、
実施例１〜４におけると同じ試験を、バルブシート面の
温度が２５０℃となるように加熱して行った結果を表１
に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】表１から明らかなように、チタン合金製バ
ルブに対し、本発明のバルブシートの組合せは、比較例
におけるバルブとバルブシートの組合せに対し、チタン
合金製バルブのフェース部の摩耗量およびバルブシート
の摩耗量の合計が減少しており、耐摩耗性が格段に向上
していることが分かる。このように本発明のバルブシー
トは、チタン合金バルブに好適に利用可能であり、耐久
性に優れていることが確認された。
ルブに対し、本発明のバルブシートの組合せは、比較例
におけるバルブとバルブシートの組合せに対し、チタン
合金製バルブのフェース部の摩耗量およびバルブシート
の摩耗量の合計が減少しており、耐摩耗性が格段に向上
していることが分かる。このように本発明のバルブシー
トは、チタン合金バルブに好適に利用可能であり、耐久
性に優れていることが確認された。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、チタン合金製バルブの
フェース部を過度に摩耗せしめることなくまた、自らも
耐摩耗性に優れたバルブシートを提供することができ、
産業上多大な効果を奏する
フェース部を過度に摩耗せしめることなくまた、自らも
耐摩耗性に優れたバルブシートを提供することができ、
産業上多大な効果を奏する
【図１】本発明のバルブシートと組合せて使用されるバ
ルブの一例を示す側面図。
ルブの一例を示す側面図。
【図２】本発明のバルブシートの一例を示す断面図。
【図３】本発明の実施例５〜１２において使用したバル
ブシートの断面図。
ブシートの断面図。
【図４】本発明の実施例および比較例において用いた摩
耗試験機の概略を示す図。
耗試験機の概略を示す図。
１ バルブ ２ バルブのフェース部 ３ バルブシート ４ バルブシートのフェース部 ５ バルブシートのＦｅ−３．３Ｃ−１．８Ｓｉの成
分組成の部分 ６ バルブシートのＦｅ−１．５Ｃの成分組成の部分 １０ 熱源
分組成の部分 ６ バルブシートのＦｅ−１．５Ｃの成分組成の部分 １０ 熱源
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】チタン合金製バルブに適するバルブシー
トは、Ｃｕ−Ｂｅ合金であり、競争用自動車のエンジン
に適用されている。しかしながら、Ｃｕ−Ｂｅ合金は、
製造、加工時に発生するＢｅ酸化物に毒性があり、ま
た、コストの点からも市販車のように多量生産される車
両のエンジンに適用することには問題がある。一方、市
販車のエンジンに使用されているバルブシートは、その
基本成分が、たとえば粉末冶金にて作られるＦｅ−１．
５Ｃ−１．０Ｃｕ合金であり、ビッカース硬度Ｈｖ：２
９０〜３２０のパーライト地を有するものであるが、チ
タン合金製バルブと組合せて使用すると、バルブ側が一
方的に摩耗してしまう。
トは、Ｃｕ−Ｂｅ合金であり、競争用自動車のエンジン
に適用されている。しかしながら、Ｃｕ−Ｂｅ合金は、
製造、加工時に発生するＢｅ酸化物に毒性があり、ま
た、コストの点からも市販車のように多量生産される車
両のエンジンに適用することには問題がある。一方、市
販車のエンジンに使用されているバルブシートは、その
基本成分が、たとえば粉末冶金にて作られるＦｅ−１．
５Ｃ−１．０Ｃｕ合金であり、ビッカース硬度Ｈｖ：２
９０〜３２０のパーライト地を有するものであるが、チ
タン合金製バルブと組合せて使用すると、バルブ側が一
方的に摩耗してしまう。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】本発明において、チタン合金製バルブの成
分は、Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ，Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ，
Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ，Ｔｉ−５Ａｌ−２Ｃｒ−１Ｆ
ｅ，Ｔｉ−６Ａｌ−２Ｆｅ−０．１５Ｓｉ等のα＋β型
チタン合金、耐熱性が要求される場合には、Ｔｉ−８Ａ
ｌ−１Ｍｏ−１Ｖ，Ｔｉ−６Ａｌ−２．７Ｓｎ−４Ｚｒ
−０．４Ｍｏ−０．４５Ｓｉ等のニアα型チタンが好適
であり、耐摩耗性も向上する。さらにバルブのフェース
部を酸化、窒化処理することにより、一層耐摩耗性は向
上する。
分は、Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ，Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ，
Ｔｉ−５Ａｌ−１Ｆｅ，Ｔｉ−５Ａｌ−２Ｃｒ−１Ｆ
ｅ，Ｔｉ−６Ａｌ−２Ｆｅ−０．１５Ｓｉ等のα＋β型
チタン合金、耐熱性が要求される場合には、Ｔｉ−８Ａ
ｌ−１Ｍｏ−１Ｖ，Ｔｉ−６Ａｌ−２．７Ｓｎ−４Ｚｒ
−０．４Ｍｏ−０．４５Ｓｉ等のニアα型チタンが好適
であり、耐摩耗性も向上する。さらにバルブのフェース
部を酸化、窒化処理することにより、一層耐摩耗性は向
上する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】本発明において、バルブシートの成分系
を、重量で、Ｃ：２．８〜３．７％、Ｓｉ：１．５〜
２．５％を含有し、残部が実質的にＦｅとしたのは、Ｃ
が１．５％未満では、バルブとの間で焼付きを防止する
に必要な十分な量の鱗片状黒鉛が晶出しないからであ
る。一方、Ｃ含有量が３．７％を超えると、バルブシー
トが強度不足となる。Ｓｉは、黒鉛化を促進する。Ｓｉ
が１．５％未満では、生産上都合のよい冷却速度に対し
黒鉛化の促進が不十分であり、一方、Ｓｉ含有量が２．
５％を超えると、フェライト相が出易く、相手材と焼付
きを生じ易くなるのみならず、耐摩耗性も不十分とな
る。 また、通常の不純物であるＭｎ：０．３〜１．０％、
Ｐ：０．１〜０．５％、Ｓ：０〜０．３％の混入は、耐
摩耗性上問題ない。
を、重量で、Ｃ：２．８〜３．７％、Ｓｉ：１．５〜
２．５％を含有し、残部が実質的にＦｅとしたのは、Ｃ
が１．５％未満では、バルブとの間で焼付きを防止する
に必要な十分な量の鱗片状黒鉛が晶出しないからであ
る。一方、Ｃ含有量が３．７％を超えると、バルブシー
トが強度不足となる。Ｓｉは、黒鉛化を促進する。Ｓｉ
が１．５％未満では、生産上都合のよい冷却速度に対し
黒鉛化の促進が不十分であり、一方、Ｓｉ含有量が２．
５％を超えると、フェライト相が出易く、相手材と焼付
きを生じ易くなるのみならず、耐摩耗性も不十分とな
る。 また、通常の不純物であるＭｎ：０．３〜１．０％、
Ｐ：０．１〜０．５％、Ｓ：０〜０．３％の混入は、耐
摩耗性上問題ない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】ここで、表２のＣ，Ｄ，Ｉに示す現行の鉄
バルブはＳＵＨ１１調質材に軟窒化処理したバルブであ
り、このバルブと本発明のパーライト鋳鉄製のバルブシ
ートとの組合せについて説明すると、低負荷の場合に
は、焼付きなく摩耗は少ないが、高負荷になると、パー
ライト鋳鉄の強度不足のためにバルブシートの摩耗が著
しい。ところが、チタン合金製バルブは、鉄バルブの６
０％の重量しかなく、バルブ開閉運動に対し追従性が良
いために、バルブシートへの衝撃が低減され、高負荷時
であってもパーライト鋳鉄のバルブシートの摩耗量は実
用に十分耐え得る範囲となることを見出した。
バルブはＳＵＨ１１調質材に軟窒化処理したバルブであ
り、このバルブと本発明のパーライト鋳鉄製のバルブシ
ートとの組合せについて説明すると、低負荷の場合に
は、焼付きなく摩耗は少ないが、高負荷になると、パー
ライト鋳鉄の強度不足のためにバルブシートの摩耗が著
しい。ところが、チタン合金製バルブは、鉄バルブの６
０％の重量しかなく、バルブ開閉運動に対し追従性が良
いために、バルブシートへの衝撃が低減され、高負荷時
であってもパーライト鋳鉄のバルブシートの摩耗量は実
用に十分耐え得る範囲となることを見出した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】比較例Ｄ，Ｅは、粉末冶金法で得られたＦ
ｅ−１．５Ｃ−１．０Ｃｕ製のバルブシートに対し鉛
（Ｐｂ）含浸法によって鉛（Ｐｂ）を含浸させて鉄（Ｆ
ｅ）合金（重量で、Ｃ：１．５％、Ｃｕ：１．０％、Ｐ
ｂ：１０％、残部：Ｆｅ）からなるバルブシートとし
た。比較例Ｇは、ＪＩＳ規格Ｓ１０Ｃによるものであ
る。比較例Ｆは、Ｆｅ−１．５Ｃを溶解し、冷却を調整
して硬度Ｈｖ：２９０〜３２０のパーライト相とした。
比較例Ｃ，Ｉは、従来使用されているインテイクバルブ
である。これらのバルブおよびバルブシートについて、
実施例１〜４におけると同じ試験を、バルブシート面の
温度が２５０℃となるように加熱して行った結果を表２
に示す。
ｅ−１．５Ｃ−１．０Ｃｕ製のバルブシートに対し鉛
（Ｐｂ）含浸法によって鉛（Ｐｂ）を含浸させて鉄（Ｆ
ｅ）合金（重量で、Ｃ：１．５％、Ｃｕ：１．０％、Ｐ
ｂ：１０％、残部：Ｆｅ）からなるバルブシートとし
た。比較例Ｇは、ＪＩＳ規格Ｓ１０Ｃによるものであ
る。比較例Ｆは、Ｆｅ−１．５Ｃを溶解し、冷却を調整
して硬度Ｈｖ：２９０〜３２０のパーライト相とした。
比較例Ｃ，Ｉは、従来使用されているインテイクバルブ
である。これらのバルブおよびバルブシートについて、
実施例１〜４におけると同じ試験を、バルブシート面の
温度が２５０℃となるように加熱して行った結果を表２
に示す。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】
【表１】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】
【表２】
Claims (1)
- 【請求項１】 重量で、Ｃ：２．８〜３．７％、Ｓｉ：
１．５〜２．５％を含有し、残部が実質的にＦｅからな
るとともに、ビッカース硬度ＨｖがＨｖ：２００〜４０
０の範囲内に調整されたフェース部を有することを特徴
とするチタン合金製バルブに適したバルブシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18975592A JPH0633188A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | チタン合金製バルブに適したバルブシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18975592A JPH0633188A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | チタン合金製バルブに適したバルブシート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633188A true JPH0633188A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16246640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18975592A Withdrawn JPH0633188A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | チタン合金製バルブに適したバルブシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633188A (ja) |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP18975592A patent/JPH0633188A/ja not_active Withdrawn
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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: 19991005 |