JPH0633201A - バルブシート用鉄系焼結合金 - Google Patents
バルブシート用鉄系焼結合金Info
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- JPH0633201A JPH0633201A JP19423292A JP19423292A JPH0633201A JP H0633201 A JPH0633201 A JP H0633201A JP 19423292 A JP19423292 A JP 19423292A JP 19423292 A JP19423292 A JP 19423292A JP H0633201 A JPH0633201 A JP H0633201A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性、耐熱性および高温における耐腐食
性に優れたバルブシート用鉄系焼結合金。 【構成】 Ｃを０．３〜１．５％含有しマトリックスを
構成するＦｅ系基地組織に、Ｃｏ、Ｎｉ、ＭｎまたはＶ
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、硬質粒子
としてＦｅ−ＭｏおよびＦｅ−Ｗを３〜１５％基地組織
中に分散させたので、耐摩耗性を向上させることができ
た。さらに、固体潤滑材として、ＣａＦ2、ＭｏＳ2、ま
たはＭｎＳを分散させることにより、耐焼付性と被削性
を向上させることができ、その上限２．０％に規制する
共に、焼結体の開放気孔率を１％以下にしたので、被削
性を損なうことなく、耐腐食性および耐酸化性を著しく
向上することができた。
性に優れたバルブシート用鉄系焼結合金。 【構成】 Ｃを０．３〜１．５％含有しマトリックスを
構成するＦｅ系基地組織に、Ｃｏ、Ｎｉ、ＭｎまたはＶ
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、硬質粒子
としてＦｅ−ＭｏおよびＦｅ−Ｗを３〜１５％基地組織
中に分散させたので、耐摩耗性を向上させることができ
た。さらに、固体潤滑材として、ＣａＦ2、ＭｏＳ2、ま
たはＭｎＳを分散させることにより、耐焼付性と被削性
を向上させることができ、その上限２．０％に規制する
共に、焼結体の開放気孔率を１％以下にしたので、被削
性を損なうことなく、耐腐食性および耐酸化性を著しく
向上することができた。
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
シート用焼結合金に関する。
シート用焼結合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】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。
−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。
【０００３】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）、Ｆｅ−Ｃ
−Ｃｏ−Ｎｉ基材料にフェロモリブデンおよびフェロタ
ングステン粒子を分散して焼結し、さらにＰｂを含浸さ
せた焼結合金（特公昭６２−２０２０５８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）、Ｆｅ−Ｃ
−Ｃｏ−Ｎｉ基材料にフェロモリブデンおよびフェロタ
ングステン粒子を分散して焼結し、さらにＰｂを含浸さ
せた焼結合金（特公昭６２−２０２０５８号公報）が開
示されている。
【０００４】
【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。
【０００５】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と共
に、高温での耐食性に優れたバルブシート用鉄系焼結合
金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と共
に、高温での耐食性に優れたバルブシート用鉄系焼結合
金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】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マトリックスの化学成分、硬
質粒子の種類と混合量、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食性を発揮する
マトリックスの特定組成範囲を見出すと共に、特定の金
属間化合物および潤滑材を分散させ、開放気孔率を一定
水準以下に規制することにより、極めて良好な高温耐食
性、耐酸化性を保持し得ることを知見し、且つ被削性の
低下を招くことなく工業的量産に優れていることを見出
して本発明を完成した。
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マトリックスの化学成分、硬
質粒子の種類と混合量、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食性を発揮する
マトリックスの特定組成範囲を見出すと共に、特定の金
属間化合物および潤滑材を分散させ、開放気孔率を一定
水準以下に規制することにより、極めて良好な高温耐食
性、耐酸化性を保持し得ることを知見し、且つ被削性の
低下を招くことなく工業的量産に優れていることを見出
して本発明を完成した。
【０００７】本発明のバルブシート用鉄系焼結合金は、
重量比でＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖから選ばれた元素１種以
上を３〜３０％と、Ｃを０．３〜１．５％含有し、残部
が実質的にＦｅからなるマトリックスに、Ｆｅ−Ｍｏま
たはＦｅ−Ｗからなる金属間化合物の１種以上が３〜１
５％、およびＣａＦ2、ＭｏＳ2、ＭｎＳからなる潤滑材
の１種以上が０．３〜２．０％分散されており、開放気
孔率が１％以下であることを要旨とする。
重量比でＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖから選ばれた元素１種以
上を３〜３０％と、Ｃを０．３〜１．５％含有し、残部
が実質的にＦｅからなるマトリックスに、Ｆｅ−Ｍｏま
たはＦｅ−Ｗからなる金属間化合物の１種以上が３〜１
５％、およびＣａＦ2、ＭｏＳ2、ＭｎＳからなる潤滑材
の１種以上が０．３〜２．０％分散されており、開放気
孔率が１％以下であることを要旨とする。
【０００８】
【作用】マトリックスを構成するＦｅ系基地組織に、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、ＭｎまたはＶ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、硬質粒子としてＦｅ−ＭｏおよびＦｅ−
Ｗを３〜１５％基地組織中に分散させたので、耐摩耗性
を向上させることができた。さらに、固体潤滑材とし
て、ＣａＦ2、ＭｏＳ2、またはＭｎＳを分散させること
により、耐焼付性および被削性を向上させることがで
き、その上限２．０％に規制する共に、焼結体の開放気
孔率を１％以下にしたので、被削性を損なうことなく、
耐腐食性および耐酸化性を著しく向上することができ
た。
ｏ、Ｎｉ、ＭｎまたはＶ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、硬質粒子としてＦｅ−ＭｏおよびＦｅ−
Ｗを３〜１５％基地組織中に分散させたので、耐摩耗性
を向上させることができた。さらに、固体潤滑材とし
て、ＣａＦ2、ＭｏＳ2、またはＭｎＳを分散させること
により、耐焼付性および被削性を向上させることがで
き、その上限２．０％に規制する共に、焼結体の開放気
孔率を１％以下にしたので、被削性を損なうことなく、
耐腐食性および耐酸化性を著しく向上することができ
た。
【０００９】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。 Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖから選ばれた元素１種以上；３〜
３０％ 本発明においてＣｏ、Ｎｉ、ＭｎおよびＶは、マトリッ
クスへの固溶による強化（耐熱性、耐腐食性、強度向
上）を目的として添加される。これら元素の含有量の総
和が３％未満では、前記効果が不充分なため、目的が達
成できず、また３０％を越えると含有量の割りには強度
向上が認められず、経済的に不利となるため、その含有
量を３〜３０％とした。
成分の組成範囲等を限定した理由について説明する。 Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖから選ばれた元素１種以上；３〜
３０％ 本発明においてＣｏ、Ｎｉ、ＭｎおよびＶは、マトリッ
クスへの固溶による強化（耐熱性、耐腐食性、強度向
上）を目的として添加される。これら元素の含有量の総
和が３％未満では、前記効果が不充分なため、目的が達
成できず、また３０％を越えると含有量の割りには強度
向上が認められず、経済的に不利となるため、その含有
量を３〜３０％とした。
【００１０】Ｃ；０．３〜１．５％ Ｃは素地に固溶してこれを強化すると共に、炭化物を形
成して耐摩耗性を向上させる効果があるが、その含有量
が０．３％未満では前記作用による所望の効果が得られ
ず、一方１．５％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を起こすおそれがあるため、その含
有量を０．３〜１．５％とした。
成して耐摩耗性を向上させる効果があるが、その含有量
が０．３％未満では前記作用による所望の効果が得られ
ず、一方１．５％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を起こすおそれがあるため、その含
有量を０．３〜１．５％とした。
【００１１】Ｆｅ−ＭｏまたはＦｅ−Ｗからなる金属間
化合物の１種以上；３〜１５％ 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）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、３％未満ではその効果が
少なく、また１５％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３〜１５％とした。
化合物の１種以上；３〜１５％ 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）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、３％未満ではその効果が
少なく、また１５％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３〜１５％とした。
【００１２】ＣａＦ2、ＭｏＳ2、ＭｎＳからなる潤滑材
の１種以上；０．３〜２．０％ ＣａＦ2、ＭｏＳ2およびＭｎＳは、マトリックス中に分
散させることにより、優れた摺動特性を有し耐焼付性の
改善効果を示すと共に、被削性の改善に大きな効果を示
す。添加量が０．３％未満ではその効果が小さく、また
２％を越えても効果向上が見られず、かつバルブシート
特性として重要な耐腐食性の低下を来すため、その添加
量を０．３〜２．０％にする必要がある。
の１種以上；０．３〜２．０％ ＣａＦ2、ＭｏＳ2およびＭｎＳは、マトリックス中に分
散させることにより、優れた摺動特性を有し耐焼付性の
改善効果を示すと共に、被削性の改善に大きな効果を示
す。添加量が０．３％未満ではその効果が小さく、また
２％を越えても効果向上が見られず、かつバルブシート
特性として重要な耐腐食性の低下を来すため、その添加
量を０．３〜２．０％にする必要がある。
【００１３】開放気孔率；１％以下 開放気孔率は、高温における耐腐食性、耐酸化性を左右
する重要な役割を持つ。開放気孔率が１％を越えると、
腐食および酸化が急激に進むことにより、耐腐食性、耐
酸化性の低下を来すことから、１％以下にする必要があ
る。
する重要な役割を持つ。開放気孔率が１％を越えると、
腐食および酸化が急激に進むことにより、耐腐食性、耐
酸化性の低下を来すことから、１％以下にする必要があ
る。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を比較例と対比して説明し、
本発明の効果を明らかにする。原料粉末として、市販の
粉末冶金用純鉄粉と、いずれも粒度が７５μｍ以下のコ
バルト粉末、ニッケル粉末、フェロマンガン（７５％Ｍ
ｎ）粉末、フェロバナジウム（８０％Ｖ）粉末、金属間
化合物Ｆｅ−Ｍｏ粉末、金属間化合物Ｆｅ−Ｗ粉末およ
び弗化カルシウム（ＣａＦ2）粉末、さらにいずれも粒
度が４５μｍ以下の天然黒鉛粉末、二硫化モリブデン
（ＭｏＳ2）粉末、硫化マンガン（ＭｎＳ）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に示される組成になるように配合し、配合粉末に
対し、潤滑剤０．８％を添加した後、混粉装置により混
合を行った。
本発明の効果を明らかにする。原料粉末として、市販の
粉末冶金用純鉄粉と、いずれも粒度が７５μｍ以下のコ
バルト粉末、ニッケル粉末、フェロマンガン（７５％Ｍ
ｎ）粉末、フェロバナジウム（８０％Ｖ）粉末、金属間
化合物Ｆｅ−Ｍｏ粉末、金属間化合物Ｆｅ−Ｗ粉末およ
び弗化カルシウム（ＣａＦ2）粉末、さらにいずれも粒
度が４５μｍ以下の天然黒鉛粉末、二硫化モリブデン
（ＭｏＳ2）粉末、硫化マンガン（ＭｎＳ）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に示される組成になるように配合し、配合粉末に
対し、潤滑剤０．８％を添加した後、混粉装置により混
合を行った。
【００１５】次に、３９２〜６８６ＭＰａの範囲の成形
圧力により、各種試験片圧粉体を成形した。続いて、還
元性雰囲気中で１３９３〜１４７３Ｋの範囲の温度に１
８００秒から３６００秒間保持し焼結を行った。
圧力により、各種試験片圧粉体を成形した。続いて、還
元性雰囲気中で１３９３〜１４７３Ｋの範囲の温度に１
８００秒から３６００秒間保持し焼結を行った。
【００１６】得られた焼結体を非酸化性雰囲気で１２２
３Ｋ〜１３７３Ｋの範囲の温度に加熱後、４９０〜１４
７０ＭＰａの圧力により圧縮力を作用させ、表１および
表２に示す開放気孔率を持つ試験片を製作した。得られ
た試験片の開放気孔率はＪＰＭＡ（日本粉末冶金工業会
規格）Ｍ０２−１９９２に準じて測定した。
３Ｋ〜１３７３Ｋの範囲の温度に加熱後、４９０〜１４
７０ＭＰａの圧力により圧縮力を作用させ、表１および
表２に示す開放気孔率を持つ試験片を製作した。得られ
た試験片の開放気孔率はＪＰＭＡ（日本粉末冶金工業会
規格）Ｍ０２−１９９２に準じて測定した。
【００１７】なお、表１のＮｏ．１〜１３は本発明の実
施例、Ｎｏ．１４〜２２は比較例であって、Ｎｏ．１４
はマトリックスに含有させる合金元素が少なかった比較
例、Ｎｏ．１５はマトリックスに含有させる合金元素が
多かった比較例、Ｎｏ．１６はマトリックスに含有させ
るＣ含有量が少なかった比較例、Ｎｏ．１７はマトリッ
クスに含有させるＣ含有量が多かった比較例、Ｎｏ．１
８は焼結体に分散させる固体潤滑材の量が少なかった比
較例、Ｎｏ．１９は焼結体に分散させる固体潤滑材の量
が多かった比較例、Ｎｏ．２０は焼結体に分散させる硬
質粒子の量が少なかった比較例、Ｎｏ．２１は焼結体に
分散させる硬質粒子の量が多かった比較例、Ｎｏ．２２
は焼結体の気孔率が１％以上である比較例である。
施例、Ｎｏ．１４〜２２は比較例であって、Ｎｏ．１４
はマトリックスに含有させる合金元素が少なかった比較
例、Ｎｏ．１５はマトリックスに含有させる合金元素が
多かった比較例、Ｎｏ．１６はマトリックスに含有させ
るＣ含有量が少なかった比較例、Ｎｏ．１７はマトリッ
クスに含有させるＣ含有量が多かった比較例、Ｎｏ．１
８は焼結体に分散させる固体潤滑材の量が少なかった比
較例、Ｎｏ．１９は焼結体に分散させる固体潤滑材の量
が多かった比較例、Ｎｏ．２０は焼結体に分散させる硬
質粒子の量が少なかった比較例、Ｎｏ．２１は焼結体に
分散させる硬質粒子の量が多かった比較例、Ｎｏ．２２
は焼結体の気孔率が１％以上である比較例である。
【００１８】
【表１】
【００１９】これら実施例１〜１３および比較例１４〜
２２の試験片について、耐摩耗性の評価として大越摩耗
試験を、耐腐食性の評価として酸化鉛腐食試験を、被削
性の評価として旋盤加工試験を行い、総合評価を行っ
た。なお、試験条件は以下の通りである。また、得られ
た結果は表２にまとめて示した。
２２の試験片について、耐摩耗性の評価として大越摩耗
試験を、耐腐食性の評価として酸化鉛腐食試験を、被削
性の評価として旋盤加工試験を行い、総合評価を行っ
た。なお、試験条件は以下の通りである。また、得られ
た結果は表２にまとめて示した。
【００２０】（１）大越摩耗試験 相手材（ロータ） ＳＵＥ５０ ブロック材 実施例および比較例 すべり速度 ０．３ｍｍ／秒 摩擦距離 １００ｍ 最終荷重 ２４．５Ｎ 測定項目 摩耗痕幅 （２）酸化鉛腐食試験 加熱条件 １０２３Ｋ×１０．８Ｋｓ 測定項目 重量変化 （３）切削性試験 旋盤試験 送り速度 ０．１ｍｍ／ｒｅｖ 切削速度 ５０ｍｍ／ｍｉｎ 切削ストローク ０．４ｍｍ チップ 超硬 測定項目 切削抵抗
【００２１】
【表２】
【００２２】表２に示したように、比較例１４は耐腐食
性および耐熱性に寄与するＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖ等の合
金元素が３％未満であったので、耐腐食性が１１．３ｍ
ｇ／ｃｍ2と耐腐食性に劣り、比較例１５はこれら合金
元素が多かったが、耐摩耗性および耐腐食性が合金元素
の添加の割りに向上が少なく、被削抵抗が２１６Ｎと大
きかった。Ｎｏ．１６のマトリックスに含有させるＣ含
有量が少なかった比較例は、摩耗幅が４．１２ｍｍと耐
摩耗性に劣り、Ｎｏ．１７のマトリックスに含有させる
Ｃ含有量が多かった比較例は、耐摩耗性および耐腐食性
に優れていたが、被削抵抗が２６２Ｎであって被削性に
劣った。
性および耐熱性に寄与するＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖ等の合
金元素が３％未満であったので、耐腐食性が１１．３ｍ
ｇ／ｃｍ2と耐腐食性に劣り、比較例１５はこれら合金
元素が多かったが、耐摩耗性および耐腐食性が合金元素
の添加の割りに向上が少なく、被削抵抗が２１６Ｎと大
きかった。Ｎｏ．１６のマトリックスに含有させるＣ含
有量が少なかった比較例は、摩耗幅が４．１２ｍｍと耐
摩耗性に劣り、Ｎｏ．１７のマトリックスに含有させる
Ｃ含有量が多かった比較例は、耐摩耗性および耐腐食性
に優れていたが、被削抵抗が２６２Ｎであって被削性に
劣った。
【００２３】比較例Ｎｏ．１８は、焼結体に分散させる
固体潤滑材の量が少なかったので、被削抵抗が２６２Ｎ
であって被削性に劣り、比較例Ｎｏ．１９は、焼結体に
分散させる固体潤滑材の量が多かったので、これが起点
となり腐食が進行するため、耐腐食性が悪化している。
Ｎｏ．２０は焼結体に分散させる硬質粒子の量が少なか
った比較例であるが、摩耗痕幅が７．９１ｍｍと耐摩耗
性に劣り、比較例Ｎｏ．２１は焼結体に分散させる硬質
粒子の量が多過ぎたので、相手バルブ材（ロータ）を磨
耗し、これに伴い自身の摩耗が増加したため耐摩耗性に
劣ると共に、被削抵抗が３１６Ｎであって被削性にも劣
った。比較例Ｎｏ．２２は耐摩耗性に劣るが、これは開
放気孔の量が本発明の請求範囲を越えているために、気
孔を通して腐食が進行したためである。
固体潤滑材の量が少なかったので、被削抵抗が２６２Ｎ
であって被削性に劣り、比較例Ｎｏ．１９は、焼結体に
分散させる固体潤滑材の量が多かったので、これが起点
となり腐食が進行するため、耐腐食性が悪化している。
Ｎｏ．２０は焼結体に分散させる硬質粒子の量が少なか
った比較例であるが、摩耗痕幅が７．９１ｍｍと耐摩耗
性に劣り、比較例Ｎｏ．２１は焼結体に分散させる硬質
粒子の量が多過ぎたので、相手バルブ材（ロータ）を磨
耗し、これに伴い自身の摩耗が増加したため耐摩耗性に
劣ると共に、被削抵抗が３１６Ｎであって被削性にも劣
った。比較例Ｎｏ．２２は耐摩耗性に劣るが、これは開
放気孔の量が本発明の請求範囲を越えているために、気
孔を通して腐食が進行したためである。
【００２４】これに対して本発明の実施例Ｎｏ．１〜１
３は、摩耗痕幅が２．１７〜２．９５ｍｍであって耐摩
耗性に優れ、腐食量は合金元素の添加量が４％と少なか
ったＮｏ．１の７．２２ｍｇ／ｃｍ2がやや腐食量が多
かったものの、その他のものは３．５９〜５．１６ｍｇ
／ｃｍ2であって耐腐食性に優れ、また切削抵抗につい
ても１５２〜１９７Ｎであって被削性にも優れているこ
とが判明し本発明の効果を確認することができた。
３は、摩耗痕幅が２．１７〜２．９５ｍｍであって耐摩
耗性に優れ、腐食量は合金元素の添加量が４％と少なか
ったＮｏ．１の７．２２ｍｇ／ｃｍ2がやや腐食量が多
かったものの、その他のものは３．５９〜５．１６ｍｇ
／ｃｍ2であって耐腐食性に優れ、また切削抵抗につい
ても１５２〜１９７Ｎであって被削性にも優れているこ
とが判明し本発明の効果を確認することができた。
【００２５】なお、図１は本実施例で得られた腐食減量
ｍｇ／ｃｍ2を基に、開放気孔率との関係を求めた線図
である。図１から明らかなように、開放気孔率が本発明
の請求範囲である１％を越えると、腐食減量が大幅に増
加する。また、図２は固体潤滑材添加総量％と本実施例
で得られた腐食減量ｍｇ／ｃｍ2および切削抵抗Ｎとの
関係を示す線図である。図２から明らかなように、固体
潤滑材の添加量が本発明の請求範囲の下限を外れると切
削抵抗が大きくなり、固体潤滑材の添加量が本発明の請
求範囲の上限を越えると腐食減量が急激に増加する。こ
の図１および図２からも、本発明の効果が明らかになっ
ている。
ｍｇ／ｃｍ2を基に、開放気孔率との関係を求めた線図
である。図１から明らかなように、開放気孔率が本発明
の請求範囲である１％を越えると、腐食減量が大幅に増
加する。また、図２は固体潤滑材添加総量％と本実施例
で得られた腐食減量ｍｇ／ｃｍ2および切削抵抗Ｎとの
関係を示す線図である。図２から明らかなように、固体
潤滑材の添加量が本発明の請求範囲の下限を外れると切
削抵抗が大きくなり、固体潤滑材の添加量が本発明の請
求範囲の上限を越えると腐食減量が急激に増加する。こ
の図１および図２からも、本発明の効果が明らかになっ
ている。
【００２６】
【発明の効果】本発明のバルブシート用鉄系焼結合金は
以上詳述したように、重量比でＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖか
ら選ばれた元素１種以上を３〜３０％と、Ｃを０．３〜
１．５％含有し、残部が実質的にＦｅからなるマトリッ
クスに、Ｆｅ−ＭｏまたはＦｅ−Ｗからなる金属間化合
物の１種以上が３〜１５％、およびＣａＦ2、ＭｏＳ2、
ＭｎＳからなる潤滑材の１種以上が０．３〜２．０％分
散されており、開放気孔率が１％以下であることを特徴
とするものであって、Ｃを０．３〜１．５％含有しマト
リックスを構成するＦｅ系基地組織に、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍ
ｎまたはＶ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、硬質粒子としてＦｅ−ＭｏおよびＦｅ−Ｗを３〜１
５％基地組織中に分散させたので、耐摩耗性を向上させ
ることができた。さらに、固体潤滑材として、Ｃａ
Ｆ2、ＭｏＳ2、またはＭｎＳを分散させることにより、
耐焼付性と被削性を向上させることができ、その上限
２．０％に規制する共に、焼結体の開放気孔率を１％以
下にしたので、被削性を損なうことなく、耐腐食性およ
び耐酸化性を著しく向上することができた。
以上詳述したように、重量比でＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖか
ら選ばれた元素１種以上を３〜３０％と、Ｃを０．３〜
１．５％含有し、残部が実質的にＦｅからなるマトリッ
クスに、Ｆｅ−ＭｏまたはＦｅ−Ｗからなる金属間化合
物の１種以上が３〜１５％、およびＣａＦ2、ＭｏＳ2、
ＭｎＳからなる潤滑材の１種以上が０．３〜２．０％分
散されており、開放気孔率が１％以下であることを特徴
とするものであって、Ｃを０．３〜１．５％含有しマト
リックスを構成するＦｅ系基地組織に、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍ
ｎまたはＶ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、硬質粒子としてＦｅ−ＭｏおよびＦｅ−Ｗを３〜１
５％基地組織中に分散させたので、耐摩耗性を向上させ
ることができた。さらに、固体潤滑材として、Ｃａ
Ｆ2、ＭｏＳ2、またはＭｎＳを分散させることにより、
耐焼付性と被削性を向上させることができ、その上限
２．０％に規制する共に、焼結体の開放気孔率を１％以
下にしたので、被削性を損なうことなく、耐腐食性およ
び耐酸化性を著しく向上することができた。
【図１】本実施例で得られた腐食減量と開放気孔率との
関係を示す線図である。
関係を示す線図である。
【図２】本実施例で得られた固体潤滑材添加総量と腐食
減量および切削抵抗との関係を示す線図である。
減量および切削抵抗との関係を示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 忠孝 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 伊藤 与志彦 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 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 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
Claims (1)
- 【請求項１】 重量比でＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖから選ば
れた元素１種以上を３〜３０％と、Ｃを０．３〜１．５
％含有し、残部が実質的にＦｅからなるマトリックス
に、Ｆｅ−ＭｏまたはＦｅ−Ｗからなる金属間化合物の
１種以上が３〜１５％、およびＣａＦ2、ＭｏＳ2、Ｍｎ
Ｓからなる潤滑材の１種以上が０．３〜２．０％分散さ
れており、開放気孔率が１％以下であることを特徴とす
るバルブシート用鉄系焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19423292A JPH0633201A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | バルブシート用鉄系焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19423292A JPH0633201A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | バルブシート用鉄系焼結合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633201A true JPH0633201A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16321169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19423292A Pending JPH0633201A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | バルブシート用鉄系焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633201A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000017369A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-01-18 | Riken Corp | 耐摩耗性焼結合金及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19423292A patent/JPH0633201A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000017369A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-01-18 | Riken Corp | 耐摩耗性焼結合金及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031117 |