JPH0860206A - 耐摩耗性のすぐれたＦｅ基焼結合金製バルブシートの製造法 - Google Patents
耐摩耗性のすぐれたＦｅ基焼結合金製バルブシートの製造法Info
- Publication number
- JPH0860206A JPH0860206A JP21953394A JP21953394A JPH0860206A JP H0860206 A JPH0860206 A JP H0860206A JP 21953394 A JP21953394 A JP 21953394A JP 21953394 A JP21953394 A JP 21953394A JP H0860206 A JPH0860206 A JP H0860206A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性のすぐれたＦｅ基焼結合金製バルブ
シートを製造する。 【構成】 Ｆｅ−Ｃ系合金の素地に、Ｃｒ−Ｆｅ系合金
の硬質粒子が分散分布した組織を有するＦｅ基焼結合金
で構成されたバルブシートの製造法において、前記素地
と硬質粒子との界面部にＮｉを主成分とする合金層を連
続的および／または断続的に存在させて前記硬質粒子の
前記素地に対する密着性を向上させる。
シートを製造する。 【構成】 Ｆｅ−Ｃ系合金の素地に、Ｃｒ−Ｆｅ系合金
の硬質粒子が分散分布した組織を有するＦｅ基焼結合金
で構成されたバルブシートの製造法において、前記素地
と硬質粒子との界面部にＮｉを主成分とする合金層を連
続的および／または断続的に存在させて前記硬質粒子の
前記素地に対する密着性を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、すぐれた耐摩耗性を
有するＦｅ基焼結合金製バルブシートの製造法に関する
ものである。
有するＦｅ基焼結合金製バルブシートの製造法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えば特開昭５１−１４
６３１号、特開昭６１−１１７２５４号公報、および特
開昭６２−９６６５９号公報などに記載される通り、Ｆ
ｅ基焼結合金製バルブシートが数多く知られており、か
つこれらバルブシートを構成するＦｅ基焼結合金が、Ｆ
ｅ−Ｃ系合金の素地に、Ｃｒ−Ｆｅ系合金の硬質粒子が
分散分布した組織を有することも知られている。
６３１号、特開昭６１−１１７２５４号公報、および特
開昭６２−９６６５９号公報などに記載される通り、Ｆ
ｅ基焼結合金製バルブシートが数多く知られており、か
つこれらバルブシートを構成するＦｅ基焼結合金が、Ｆ
ｅ−Ｃ系合金の素地に、Ｃｒ−Ｆｅ系合金の硬質粒子が
分散分布した組織を有することも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の各種内燃
機関の高性能化および高出力化、さらに運転の高速化は
めざましく、これに伴ない、これの構造部材であるバル
ブシートの使用条件は一段と厳しさを増す状況にある
が、上記の従来Ｆｅ基焼結合金製バルブシートの場合、
より一段と苛酷な条件下での使用では硬質粒子の素地か
らの剥離が起り易く、比較的短時間で使用寿命に至るの
が現状である。
機関の高性能化および高出力化、さらに運転の高速化は
めざましく、これに伴ない、これの構造部材であるバル
ブシートの使用条件は一段と厳しさを増す状況にある
が、上記の従来Ｆｅ基焼結合金製バルブシートの場合、
より一段と苛酷な条件下での使用では硬質粒子の素地か
らの剥離が起り易く、比較的短時間で使用寿命に至るの
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、特に硬質粒子の素地に対する密着
性向上をはかるべく研究を行なった結果、バルブシート
を構成するＦｅ基焼結合金において、Ｃｒ−Ｆｅ系合金
からなる硬質粒子とＦｅ−Ｃ系合金からなる素地との界
面部に、Ｎｉを主成分とする合金層を介在させると、前
記合金層の前記硬質粒子および素地の両方に対する結合
力はきわめて高いものであることから、前記硬質粒子の
前記素地に対する密着性が著しく向上し、この結果のＦ
ｅ基焼結合金製バルブシートは、苛酷な条件下での実用
に際しても前記硬質粒子の前記素地からの剥離が著しく
抑制されるようになることから、すぐれた耐摩耗性を長
期に亘って発揮する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、特に硬質粒子の素地に対する密着
性向上をはかるべく研究を行なった結果、バルブシート
を構成するＦｅ基焼結合金において、Ｃｒ−Ｆｅ系合金
からなる硬質粒子とＦｅ−Ｃ系合金からなる素地との界
面部に、Ｎｉを主成分とする合金層を介在させると、前
記合金層の前記硬質粒子および素地の両方に対する結合
力はきわめて高いものであることから、前記硬質粒子の
前記素地に対する密着性が著しく向上し、この結果のＦ
ｅ基焼結合金製バルブシートは、苛酷な条件下での実用
に際しても前記硬質粒子の前記素地からの剥離が著しく
抑制されるようになることから、すぐれた耐摩耗性を長
期に亘って発揮するという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、Ｆｅ−Ｃ系合金の素地に、Ｃｒ
−Ｆｅ系合金の硬質粒子が分散分布した組織を有するＦ
ｅ基焼結合金で構成されたバルブシートの製造法におい
て、前記硬質粒子と素地との界面部にＮｉを主成分とす
る合金層を連続的および／または断続的に存在させて前
記硬質粒子の前記素地に対する密着性を向上させること
によりＦｅ基焼結合金製バルブシートの耐摩耗性を向上
させる方法に特徴を有するものである。
なされたものであって、Ｆｅ−Ｃ系合金の素地に、Ｃｒ
−Ｆｅ系合金の硬質粒子が分散分布した組織を有するＦ
ｅ基焼結合金で構成されたバルブシートの製造法におい
て、前記硬質粒子と素地との界面部にＮｉを主成分とす
る合金層を連続的および／または断続的に存在させて前
記硬質粒子の前記素地に対する密着性を向上させること
によりＦｅ基焼結合金製バルブシートの耐摩耗性を向上
させる方法に特徴を有するものである。
【０００６】また、この発明の方法において、硬質粒子
は、重量％で（以下、％は重量％を示す）、Ｃｒ：４０
〜６５％、 Ｃｏ：５〜２０％、Ｍｏ：５〜１５
％、 Ｎｉ：５〜３０％、Ｃ：０．５〜３％、
Ｓｉ：０．５〜２％、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Ｃｒ−Ｆｅ系合金
で構成するのが望ましく、また素地は、Ｃ：０．５〜２
％、 Ｎｉ：３〜１０％、Ｃｏ：０．５〜８
％、 Ｍｏ：０．５〜２％、を含有し、残りがＦ
ｅと不可避不純物からなる組成を有するＦｅ−Ｃ系合金
で構成するのが望ましい。さらに、この発明の方法にお
いて、素地中に分散する硬質粒子の割合は５〜２５％で
あるのが望ましい。
は、重量％で（以下、％は重量％を示す）、Ｃｒ：４０
〜６５％、 Ｃｏ：５〜２０％、Ｍｏ：５〜１５
％、 Ｎｉ：５〜３０％、Ｃ：０．５〜３％、
Ｓｉ：０．５〜２％、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Ｃｒ−Ｆｅ系合金
で構成するのが望ましく、また素地は、Ｃ：０．５〜２
％、 Ｎｉ：３〜１０％、Ｃｏ：０．５〜８
％、 Ｍｏ：０．５〜２％、を含有し、残りがＦ
ｅと不可避不純物からなる組成を有するＦｅ−Ｃ系合金
で構成するのが望ましい。さらに、この発明の方法にお
いて、素地中に分散する硬質粒子の割合は５〜２５％で
あるのが望ましい。
【０００７】
【実施例】つぎに、この発明の方法を実施例により具体
的に説明する。硬質粒子形成用原料粉末として、いずれ
も４７〜６９μｍの範囲内の所定の平均粒径および表１
に示される組成をもったＣｒ−Ｆｅ系合金粉末Ａ〜Ｍを
用意し、さらに素地形成用原料粉末として、いずれも１
００μｍ以下の粒度を有するＮｉ粉末、Ｃｏ粉末、Ｍｏ
粉末、Ｆｅ粉末、および黒鉛粉末を用意し、また、さら
に上記Ｃｒ−Ｆｅ系合金粉末Ａ〜Ｍのそれぞれを５μｍ
の平均粒径を有するカーボニルＮｉの所定量と一緒に混
合した後、これを水素雰囲気中、９００℃に１時間保持
の条件で加熱し、冷却後解砕してＮｉ被覆Ｃｒ−Ｆｅ系
合金粉末とし、これらの原料粉末を表２，３に示される
配合組成に配合し、これに潤滑材として１％のステアリ
ン酸亜鉛を加えてミキサーにて３０分間混合した後、７
ton ／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、ついで真空中、
１１００〜１２００℃の範囲内の所定温度に１時間保持
の条件で焼結することにより本発明法１〜１３および従
来法１〜１３をそれぞれ実施し、いずれも外径：３４mm
×厚さ：７mmの寸法を有し、かつ上記配合組成と実質的
に同じ組成をもったＦｅ基焼結合金製バルブシートを製
造した。
的に説明する。硬質粒子形成用原料粉末として、いずれ
も４７〜６９μｍの範囲内の所定の平均粒径および表１
に示される組成をもったＣｒ−Ｆｅ系合金粉末Ａ〜Ｍを
用意し、さらに素地形成用原料粉末として、いずれも１
００μｍ以下の粒度を有するＮｉ粉末、Ｃｏ粉末、Ｍｏ
粉末、Ｆｅ粉末、および黒鉛粉末を用意し、また、さら
に上記Ｃｒ−Ｆｅ系合金粉末Ａ〜Ｍのそれぞれを５μｍ
の平均粒径を有するカーボニルＮｉの所定量と一緒に混
合した後、これを水素雰囲気中、９００℃に１時間保持
の条件で加熱し、冷却後解砕してＮｉ被覆Ｃｒ−Ｆｅ系
合金粉末とし、これらの原料粉末を表２，３に示される
配合組成に配合し、これに潤滑材として１％のステアリ
ン酸亜鉛を加えてミキサーにて３０分間混合した後、７
ton ／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、ついで真空中、
１１００〜１２００℃の範囲内の所定温度に１時間保持
の条件で焼結することにより本発明法１〜１３および従
来法１〜１３をそれぞれ実施し、いずれも外径：３４mm
×厚さ：７mmの寸法を有し、かつ上記配合組成と実質的
に同じ組成をもったＦｅ基焼結合金製バルブシートを製
造した。
【０００８】この結果得られた各種のバルブシートにつ
いて、耐摩耗性を評価する目的で摩耗試験を行なった。
摩耗試験は、バルブシートを、排気量：２０００ccのガ
ソリンエンジンに組み込み、無鉛ガソリンを用い、バル
ブ材質：ＪＩＳ・ＳＵＳ３６、エンジン回転数：６００
０r.p.m.、試験時間：１００時間の条件で行ない、バル
ブシートの最大摩耗深さおよび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に示
した。
いて、耐摩耗性を評価する目的で摩耗試験を行なった。
摩耗試験は、バルブシートを、排気量：２０００ccのガ
ソリンエンジンに組み込み、無鉛ガソリンを用い、バル
ブ材質：ＪＩＳ・ＳＵＳ３６、エンジン回転数：６００
０r.p.m.、試験時間：１００時間の条件で行ない、バル
ブシートの最大摩耗深さおよび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に示
した。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
【表３】
【００１２】
【表４】
【００１３】
【発明の効果】表４に示される結果から、本発明法１〜
１３によって製造されたＦｅ基焼結合金製バルブシート
は、これを構成するＦｅ基焼結合金の硬質粒子と素地の
界面部に存在するＮｉを主成分とする合金層（焼結時
に、原料粉末であるＮｉ被覆Ｃｒ−Ｆｅ系合金粉末の被
覆Ｎｉ中に、硬質粒子を構成する前記Ｃｒ−Ｆｅ系合金
および素地の構成成分が固溶してＮｉを主成分とする合
金層が形成される）の作用で素地に対する硬質粒子の密
着性が著しく向上するようになるので、上記の高速運転
条件でも相手攻撃性の低い状態で、すぐれた耐摩耗性を
示すのに対して、従来法１〜１３で製造されたＦｅ基焼
結合金製バルブシートにおいては、硬質粒子の素地に対
する密着性が十分でないために、硬質粒子に剥離が発生
し易く、耐摩耗性および相手攻撃性のいずれの特性も劣
ったものになることが明らかである。上述のように、こ
の発明の方法によれば、硬質粒子の素地に対する密着性
の著しくすぐれたＦｅ基焼結合金で構成されたバルブシ
ートを製造することができ、したがってこの結果のＦｅ
基焼結合金製バルブシートは苛酷な条件下でも低い相手
攻撃性で、すぐれた耐摩耗性を発揮するのである。
１３によって製造されたＦｅ基焼結合金製バルブシート
は、これを構成するＦｅ基焼結合金の硬質粒子と素地の
界面部に存在するＮｉを主成分とする合金層（焼結時
に、原料粉末であるＮｉ被覆Ｃｒ−Ｆｅ系合金粉末の被
覆Ｎｉ中に、硬質粒子を構成する前記Ｃｒ−Ｆｅ系合金
および素地の構成成分が固溶してＮｉを主成分とする合
金層が形成される）の作用で素地に対する硬質粒子の密
着性が著しく向上するようになるので、上記の高速運転
条件でも相手攻撃性の低い状態で、すぐれた耐摩耗性を
示すのに対して、従来法１〜１３で製造されたＦｅ基焼
結合金製バルブシートにおいては、硬質粒子の素地に対
する密着性が十分でないために、硬質粒子に剥離が発生
し易く、耐摩耗性および相手攻撃性のいずれの特性も劣
ったものになることが明らかである。上述のように、こ
の発明の方法によれば、硬質粒子の素地に対する密着性
の著しくすぐれたＦｅ基焼結合金で構成されたバルブシ
ートを製造することができ、したがってこの結果のＦｅ
基焼結合金製バルブシートは苛酷な条件下でも低い相手
攻撃性で、すぐれた耐摩耗性を発揮するのである。
【手続補正書】
【提出日】平成６年１０月６日
【手続補正１】
【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】この結果得られた各種のバルブシートにつ
いて、耐摩耗性を評価する目的で摩耗試験を行なった。
摩耗試験は、バルブシートを、排気量：２０００ccのガ
ソリンエンジンに組み込み、無鉛ガソリンを用い、バル
ブ材質：ＪＩＳ・ＳＵＨ３６、エンジン回転数：６００
０r.p.m.、試験時間：１００時間の条件で行ない、バル
ブシートの最大摩耗深さおよび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に示
した。
いて、耐摩耗性を評価する目的で摩耗試験を行なった。
摩耗試験は、バルブシートを、排気量：２０００ccのガ
ソリンエンジンに組み込み、無鉛ガソリンを用い、バル
ブ材質：ＪＩＳ・ＳＵＨ３６、エンジン回転数：６００
０r.p.m.、試験時間：１００時間の条件で行ない、バル
ブシートの最大摩耗深さおよび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に示
した。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｆｅ−Ｃ系合金の素地に、Ｃｒ−Ｆｅ系
合金の硬質粒子が分散分布した組織を有するＦｅ基焼結
合金で構成されたバルブシートの製造法において、前記
硬質粒子と素地との界面部にＮｉを主成分とする合金層
を連続的および／または断続的に存在させて前記硬質粒
子の前記素地に対する密着性を向上させることを特徴と
する耐摩耗性のすぐれたＦｅ基焼結合金製バルブシート
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21953394A JPH0860206A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 耐摩耗性のすぐれたＦｅ基焼結合金製バルブシートの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21953394A JPH0860206A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 耐摩耗性のすぐれたＦｅ基焼結合金製バルブシートの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860206A true JPH0860206A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16736981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21953394A Withdrawn JPH0860206A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 耐摩耗性のすぐれたＦｅ基焼結合金製バルブシートの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0860206A (ja) |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP21953394A patent/JPH0860206A/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: 20011106 |