JPH09235659A - バルブシート用焼結合金材 - Google Patents
バルブシート用焼結合金材Info
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性に優れたバルブシート用焼結合金材
を提供する。 【解決手段】 最終組成が、重量比で、Ｃ：０．５〜
２．１％、Ｃｕ：０．４〜４．２％、Ｃｒ：２．４〜
９．５％、Ｍｏ：３．０〜１５．０％を含有し、残部Ｆ
ｅからなり、また、Ｃ：０．５〜２．１％、Ｃｕ：０．
４〜４．２％、Ｃｒ：２．４〜９．５％、Ｍｏ：３．０
〜１５．０％、Ｐ：０．０４〜０．５１％を含有し、残
部Ｆｅからなる焼結合金材で、強靱なパーライト組織を
基地組織とし、基地組織中に耐摩耗性に寄与するＣｒリ
ッチ高合金相とフェロモリブデン粒子が均一に分散し、
さらに、微細Ｃｒ炭化物が析出した組織とする。
を提供する。 【解決手段】 最終組成が、重量比で、Ｃ：０．５〜
２．１％、Ｃｕ：０．４〜４．２％、Ｃｒ：２．４〜
９．５％、Ｍｏ：３．０〜１５．０％を含有し、残部Ｆ
ｅからなり、また、Ｃ：０．５〜２．１％、Ｃｕ：０．
４〜４．２％、Ｃｒ：２．４〜９．５％、Ｍｏ：３．０
〜１５．０％、Ｐ：０．０４〜０．５１％を含有し、残
部Ｆｅからなる焼結合金材で、強靱なパーライト組織を
基地組織とし、基地組織中に耐摩耗性に寄与するＣｒリ
ッチ高合金相とフェロモリブデン粒子が均一に分散し、
さらに、微細Ｃｒ炭化物が析出した組織とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のバルブ
シートに用いられる焼結合金材に関し、とくに耐摩耗性
に優れたバルブシート用焼結合金材に関する。
シートに用いられる焼結合金材に関し、とくに耐摩耗性
に優れたバルブシート用焼結合金材に関する。
【０００２】
【従来の技術】バルブシートは、エンジンのシリンダヘ
ッドに圧入されて使用され、燃焼ガスのシールとバルブ
を冷却する役目を担っている。そのため、バルブによる
叩かれ、すべりによる摩耗、燃焼ガスによる加熱、燃料
と燃料に含まれる添加物およびその燃焼生成物、熱変成
物による腐食等をうける。
ッドに圧入されて使用され、燃焼ガスのシールとバルブ
を冷却する役目を担っている。そのため、バルブによる
叩かれ、すべりによる摩耗、燃焼ガスによる加熱、燃料
と燃料に含まれる添加物およびその燃焼生成物、熱変成
物による腐食等をうける。
【０００３】焼結合金は、合金粉末を配合混練し、金型
に充填し圧縮成形したのち、所定の温度雰囲気中で焼結
したものであり、通常の溶製法では得難い金属や合金が
容易に製造でき、また機能の複合化が容易なため、独特
な機能を付与した部品の製造が可能である。さらに、多
孔質材や難加工材などの製造や、形の複雑な機械部品の
製造に適している。近年、耐摩耗性が要求されるバルブ
シートにこの焼結合金が適用されるようになった。
に充填し圧縮成形したのち、所定の温度雰囲気中で焼結
したものであり、通常の溶製法では得難い金属や合金が
容易に製造でき、また機能の複合化が容易なため、独特
な機能を付与した部品の製造が可能である。さらに、多
孔質材や難加工材などの製造や、形の複雑な機械部品の
製造に適している。近年、耐摩耗性が要求されるバルブ
シートにこの焼結合金が適用されるようになった。
【０００４】焼結合金製のバルブシートでは、内部に多
くの空孔を有しており、エンジン運転中に燃焼ガスで加
熱されることにより、空孔中に酸化鉄が形成され耐摩耗
性の向上に有利となっている。バルブシート用焼結合金
として、例えば、特公昭５１−１３０９３号公報に、無
鉛ガソリンの使用下にあっても、高度の耐摩耗性を有
し、同時に耐熱、耐食性を有するバルブシート用鉄系焼
結合金材が開示されている。この焼結合金は、Ｃ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｗを多量に含み、パーライト基
地中にＣ−Ｃｒ−Ｗ−Ｃｏよりなる特殊合金粒子とフェ
ロモリブデン粒子が分散し、かつこれら粒子の周囲にＣ
ｏ、Ｎｉが拡散したものである。このように、この焼結
合金では、耐摩耗性、耐熱性、耐食性等の特性を付与さ
せるため、Ｗ、Ｃｏの多量添加を必要としていた。Ｗ、
Ｃｏは、非常に高価な金属であり、そのため、この焼結
合金製のバルブシートは、高価なバルブシートとなり、
コスト的に問題を残していた。また、エンジンの高性能
化にともない、なお一層の耐熱性、耐摩耗性の向上が要
求されている。
くの空孔を有しており、エンジン運転中に燃焼ガスで加
熱されることにより、空孔中に酸化鉄が形成され耐摩耗
性の向上に有利となっている。バルブシート用焼結合金
として、例えば、特公昭５１−１３０９３号公報に、無
鉛ガソリンの使用下にあっても、高度の耐摩耗性を有
し、同時に耐熱、耐食性を有するバルブシート用鉄系焼
結合金材が開示されている。この焼結合金は、Ｃ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｗを多量に含み、パーライト基
地中にＣ−Ｃｒ−Ｗ−Ｃｏよりなる特殊合金粒子とフェ
ロモリブデン粒子が分散し、かつこれら粒子の周囲にＣ
ｏ、Ｎｉが拡散したものである。このように、この焼結
合金では、耐摩耗性、耐熱性、耐食性等の特性を付与さ
せるため、Ｗ、Ｃｏの多量添加を必要としていた。Ｗ、
Ｃｏは、非常に高価な金属であり、そのため、この焼結
合金製のバルブシートは、高価なバルブシートとなり、
コスト的に問題を残していた。また、エンジンの高性能
化にともない、なお一層の耐熱性、耐摩耗性の向上が要
求されている。
【０００５】また、特開昭５４−１９４０６号公報に
は、加工性の優れたバルブシートリング用耐熱耐摩耗性
鉄系焼結合金が提案されている。この焼結合金は、Ｃ
ｒ、ＭｏおよびＰのうち一種または二種以上、Ｃｕおよ
びＮｉの一種または二種、Ｃ、Ｓおよび残部鉄からなる
もので、硫化物を含むことで加工性が優れると記述され
ている。この焼結合金製のバルブシートでは、バルブシ
ートの加工性は向上するが、厳しい環境においては耐熱
性、耐摩耗性が低下することなど問題を残していた。
は、加工性の優れたバルブシートリング用耐熱耐摩耗性
鉄系焼結合金が提案されている。この焼結合金は、Ｃ
ｒ、ＭｏおよびＰのうち一種または二種以上、Ｃｕおよ
びＮｉの一種または二種、Ｃ、Ｓおよび残部鉄からなる
もので、硫化物を含むことで加工性が優れると記述され
ている。この焼結合金製のバルブシートでは、バルブシ
ートの加工性は向上するが、厳しい環境においては耐熱
性、耐摩耗性が低下することなど問題を残していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を有利に解決し、耐摩耗性に優れたバルブシート用焼結
合金材を提供することを目的にする。
を有利に解決し、耐摩耗性に優れたバルブシート用焼結
合金材を提供することを目的にする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、重量比で、
Ｃ：０．５〜２．１％、Ｃｕ：０．４〜４．２％、Ｃ
ｒ：２．４〜９．５％、Ｍｏ：３．０〜１５．０％を含
有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるバルブシ
ート用焼結合金材であり、また、Ｃ：０．５〜２．１
％、Ｃｕ：０．４〜４．２％、Ｃｒ：２．４〜９．５
％、Ｍｏ：３．０〜１５．０％、Ｐ：０．０４〜０．５
１％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる
バルブシート用焼結合金材である。また、上記組成を有
するバルブシート用焼結合金材は、パーライト組織を基
地組織とし、Ｃｒリッチ高合金相、フェロモルブデン粒
子が分散した組織であることが好適である。
Ｃ：０．５〜２．１％、Ｃｕ：０．４〜４．２％、Ｃ
ｒ：２．４〜９．５％、Ｍｏ：３．０〜１５．０％を含
有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるバルブシ
ート用焼結合金材であり、また、Ｃ：０．５〜２．１
％、Ｃｕ：０．４〜４．２％、Ｃｒ：２．４〜９．５
％、Ｍｏ：３．０〜１５．０％、Ｐ：０．０４〜０．５
１％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる
バルブシート用焼結合金材である。また、上記組成を有
するバルブシート用焼結合金材は、パーライト組織を基
地組織とし、Ｃｒリッチ高合金相、フェロモルブデン粒
子が分散した組織であることが好適である。
【０００８】
【発明の実施の形態】まず、本発明のバルブシート用焼
結合金材の成分組成の限定理由について説明する。 Ｃ：０．５〜２．１％ Ｃは、強靱なパーライト基地組織を形成せしめるために
添加する。０．５％未満では、焼結拡散が進まず強度不
足になり、また、Ｃｒと結合し生成するＣｒ炭化物の析
出量が少なく、耐摩耗性が低下する。２．１％を超える
と、融点が低下し、液相が形成されるため空孔が多くな
りすぎ、目標とするミクロ組織が得られ難くなる。この
ため、Ｃは０．５〜２．１％の範囲とする。
結合金材の成分組成の限定理由について説明する。 Ｃ：０．５〜２．１％ Ｃは、強靱なパーライト基地組織を形成せしめるために
添加する。０．５％未満では、焼結拡散が進まず強度不
足になり、また、Ｃｒと結合し生成するＣｒ炭化物の析
出量が少なく、耐摩耗性が低下する。２．１％を超える
と、融点が低下し、液相が形成されるため空孔が多くな
りすぎ、目標とするミクロ組織が得られ難くなる。この
ため、Ｃは０．５〜２．１％の範囲とする。
【０００９】Ｃｕ：０．４〜４．２％ Ｃｕは、基地に固溶し、基地の強度を向上せしめる元素
である。０．４％未満では、粗大フェライトを生成しや
すく、層状組織が生成しにくくなるため、パーライト組
織が安定しない。４．２％を超えると基地中のＣｕの固
溶限界を超えるため、遊離Ｃｕ相が析出し、耐摩耗性が
低下する。このため、Ｃｕは０．４〜４．２％の範囲と
する。
である。０．４％未満では、粗大フェライトを生成しや
すく、層状組織が生成しにくくなるため、パーライト組
織が安定しない。４．２％を超えると基地中のＣｕの固
溶限界を超えるため、遊離Ｃｕ相が析出し、耐摩耗性が
低下する。このため、Ｃｕは０．４〜４．２％の範囲と
する。
【００１０】Ｃｒ：２．４〜９．５％ Ｃｒは、強度、耐熱性および耐摩耗性を高める元素であ
るが、２．４％未満では、Ｃｒ炭化物の析出量が少な
く、耐摩耗性が劣化する。また、Ｃｒ量が少ないと、本
発明の特徴であるＣｒリッチ高合金相の析出が少なく、
耐摩耗性が劣化する。また、９．５％を超えると、Ｃｒ
炭化物の析出量が過多となり、被削性が低下する。この
ため、Ｃｒは２．４〜９．５％の範囲とする。
るが、２．４％未満では、Ｃｒ炭化物の析出量が少な
く、耐摩耗性が劣化する。また、Ｃｒ量が少ないと、本
発明の特徴であるＣｒリッチ高合金相の析出が少なく、
耐摩耗性が劣化する。また、９．５％を超えると、Ｃｒ
炭化物の析出量が過多となり、被削性が低下する。この
ため、Ｃｒは２．４〜９．５％の範囲とする。
【００１１】Ｍｏ：３．０〜１５．０％ Ｍｏは、基地に固溶し基地を強化するとともに、硬質粒
子（フェロモリブデン）として基地中に分散し耐摩耗性
を向上する。３．０％未満では、硬質粒子が少なく耐摩
耗性が劣化する。しかし、１５．０％を超えると、粉末
の流動性が低下し、成形性が悪化する。さらに、焼結体
の被削性も劣化する。このため、Ｍｏは、３．０〜１
５．０％の範囲とする。
子（フェロモリブデン）として基地中に分散し耐摩耗性
を向上する。３．０％未満では、硬質粒子が少なく耐摩
耗性が劣化する。しかし、１５．０％を超えると、粉末
の流動性が低下し、成形性が悪化する。さらに、焼結体
の被削性も劣化する。このため、Ｍｏは、３．０〜１
５．０％の範囲とする。
【００１２】Ｐ：０．０４〜０．５１％ Ｐは、基地に固溶し基地を強化するとともに、液相を生
成しやすくして、焼結拡散を進行させる。この効果は、
０．０４％以上で認められるが、０．５１％を超えると
液相化が進行しすぎて、Ｃｒ炭化物が粗大化し、粗大な
空孔が形成され、被削性が劣化する。このため、Ｐは
０．０４〜０．５１％の範囲とする。
成しやすくして、焼結拡散を進行させる。この効果は、
０．０４％以上で認められるが、０．５１％を超えると
液相化が進行しすぎて、Ｃｒ炭化物が粗大化し、粗大な
空孔が形成され、被削性が劣化する。このため、Ｐは
０．０４〜０．５１％の範囲とする。
【００１３】上記した化学組成のバルブシート用焼結合
金材は、強靱なパーライト組織を基地組織とし、基地組
織中に耐摩耗性に寄与するＣｒリッチ高合金相と同じく
耐摩耗性に寄与するフェロモリブデン粒子が均一に分散
した組織とするのが好適であり、さらに、微細Ｃｒ炭化
物が析出してもよい。バルブシート用焼結合金材の組織
の一例を図３に示す。
金材は、強靱なパーライト組織を基地組織とし、基地組
織中に耐摩耗性に寄与するＣｒリッチ高合金相と同じく
耐摩耗性に寄与するフェロモリブデン粒子が均一に分散
した組織とするのが好適であり、さらに、微細Ｃｒ炭化
物が析出してもよい。バルブシート用焼結合金材の組織
の一例を図３に示す。
【００１４】図３は、本発明のバルブシート用焼結合金
材の光学顕微鏡組織写真（２００倍）であり、写真中Ａ
はパーライトであり、ＢはＣｒリッチ高合金相であり、
Ｃはフェロモリブデン粒子であり、Ｄは微細Ｃｒ炭化物
であり、Ｅは空孔である。Ｃｒリッチ高合金相は、Ｃ、
Ｃｒ、Ｃｕ等が固溶した、硬質なオーステナイト相であ
り、ＨV ５００程度の硬さを有している。このようなＣ
ｒリッチ高合金相が、基地中に分散することにより、耐
摩耗性を向上させる。このＣｒリッチ高合金相は、面積
率で５０〜８０％基地中に分散した組織が好ましい。５
０％未満では耐摩耗性の向上が望めない、しかし８０％
を超えると被削性が劣化する。
材の光学顕微鏡組織写真（２００倍）であり、写真中Ａ
はパーライトであり、ＢはＣｒリッチ高合金相であり、
Ｃはフェロモリブデン粒子であり、Ｄは微細Ｃｒ炭化物
であり、Ｅは空孔である。Ｃｒリッチ高合金相は、Ｃ、
Ｃｒ、Ｃｕ等が固溶した、硬質なオーステナイト相であ
り、ＨV ５００程度の硬さを有している。このようなＣ
ｒリッチ高合金相が、基地中に分散することにより、耐
摩耗性を向上させる。このＣｒリッチ高合金相は、面積
率で５０〜８０％基地中に分散した組織が好ましい。５
０％未満では耐摩耗性の向上が望めない、しかし８０％
を超えると被削性が劣化する。
【００１５】フェロモリブデン粒子は、フェロモリブデ
ン粉末で添加することにより、基地中に分散する。フェ
ロモリブデン粒子は硬質な粒子であり、分散することに
より、耐摩耗性が向上する。耐摩耗性を向上させるため
には、フェロモリブデン粒子が、面積率で５〜２０％基
地中に分散した組織が好ましい。本発明においては、上
記した組成を得るために、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ等の金属を
添加するが、これら金属を単粉として添加してもよい
が、焼結性を改善する目的から、これら金属を予め合金
化しておくのが好ましい。
ン粉末で添加することにより、基地中に分散する。フェ
ロモリブデン粒子は硬質な粒子であり、分散することに
より、耐摩耗性が向上する。耐摩耗性を向上させるため
には、フェロモリブデン粒子が、面積率で５〜２０％基
地中に分散した組織が好ましい。本発明においては、上
記した組成を得るために、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ等の金属を
添加するが、これら金属を単粉として添加してもよい
が、焼結性を改善する目的から、これら金属を予め合金
化しておくのが好ましい。
【００１６】得られる焼結合金材の基地組成は、Ｃ：
０．７〜２．２％、Ｃｕ：０．６〜４．４％、Ｃｒ：
３．０〜１０．０％、Ｍｏ：０．１〜１．０％を含み残
部Ｆｅからなり、あるいは、また、焼結合金材の基地組
成が、Ｃ：０．７〜２．２％、Ｃｕ：０．６〜４．４
％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｐ：０．０６〜０．５
３％を含み残部Ｆｅからなり、あるいは、焼結合金材の
基地組成が、Ｃ：０．７〜２．２％、Ｃｕ：０．６〜
４．４％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：０．１〜
１．０％、Ｐ：０．０６〜０．５３％を含み残部Ｆｅか
らなるのが好適である。
０．７〜２．２％、Ｃｕ：０．６〜４．４％、Ｃｒ：
３．０〜１０．０％、Ｍｏ：０．１〜１．０％を含み残
部Ｆｅからなり、あるいは、また、焼結合金材の基地組
成が、Ｃ：０．７〜２．２％、Ｃｕ：０．６〜４．４
％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｐ：０．０６〜０．５
３％を含み残部Ｆｅからなり、あるいは、焼結合金材の
基地組成が、Ｃ：０．７〜２．２％、Ｃｕ：０．６〜
４．４％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：０．１〜
１．０％、Ｐ：０．０６〜０．５３％を含み残部Ｆｅか
らなるのが好適である。
【００１７】本発明のバルブシート用焼結合金材を得る
には、純鉄粉に、Ｃｒ、Ｍｏ、ＣｕＣ、Ｐの単粉を混合
するか、純鉄粉に、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏおよび／またはＰ
を予合金した高Ｃｒ系合金粉およびＣｕ粉、Ｃ粉を上記
基地組成となるように配合し、さらにフェロモリブデン
粉とともに混練する。なお、潤滑剤としてステアリン酸
亜鉛等を配合してもよい。
には、純鉄粉に、Ｃｒ、Ｍｏ、ＣｕＣ、Ｐの単粉を混合
するか、純鉄粉に、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏおよび／またはＰ
を予合金した高Ｃｒ系合金粉およびＣｕ粉、Ｃ粉を上記
基地組成となるように配合し、さらにフェロモリブデン
粉とともに混練する。なお、潤滑剤としてステアリン酸
亜鉛等を配合してもよい。
【００１８】またさらに、バルブの攻撃性を低下させる
ために、固体潤滑材として硫化物、フッ化物のいずれか
あるいは複合で０．２〜３．０％添加してもよい。硫化
物としてはＭｎＳ、ＭｏＳ2 等が、フッ化物としてはＣ
ａＦ2 が好適である。これら固体潤滑材は０．２％未満
ではその効果が少なく、３．０％を超えると焼結体の材
料強度が低下するため、０．２〜３．０％の範囲で添加
するのが望ましい。
ために、固体潤滑材として硫化物、フッ化物のいずれか
あるいは複合で０．２〜３．０％添加してもよい。硫化
物としてはＭｎＳ、ＭｏＳ2 等が、フッ化物としてはＣ
ａＦ2 が好適である。これら固体潤滑材は０．２％未満
ではその効果が少なく、３．０％を超えると焼結体の材
料強度が低下するため、０．２〜３．０％の範囲で添加
するのが望ましい。
【００１９】配合するフェロモリブデン粉は、ＪＩＳに
規定されるフェロモリブデンのインゴットを粉砕し、平
均粒径：３０〜１００μm の粉末としたものが、好適に
使用できる。フェロモリブデンの組成は、ＪＩＳに規定
される範囲の組成であれば十分である。フェロモリブデ
ンの組成は、たとえば、Ｍｏ：５０〜７０wt％、Ｆｅ：
３０〜５０％である。フェロモリブデン粉末の配合量
は、５〜２０wt％が好適である。
規定されるフェロモリブデンのインゴットを粉砕し、平
均粒径：３０〜１００μm の粉末としたものが、好適に
使用できる。フェロモリブデンの組成は、ＪＩＳに規定
される範囲の組成であれば十分である。フェロモリブデ
ンの組成は、たとえば、Ｍｏ：５０〜７０wt％、Ｆｅ：
３０〜５０％である。フェロモリブデン粉末の配合量
は、５〜２０wt％が好適である。
【００２０】次に、これら粉末を金型に充填し、成形プ
レスにより圧縮・成形し圧粉体とする。ついで、圧粉体
を焼結させて焼結体を得る。本発明では、圧粉体を保護
雰囲気中で１１００〜１２００℃の温度範囲で加熱し焼
結させるのが好ましい。１１００℃未満では、焼結拡散
が不足し、高Ｃｒ合金相の形成が不十分であり、１２０
０℃を超えると硬質粒子、基地の過拡散が生じ耐摩耗性
が劣化する。
レスにより圧縮・成形し圧粉体とする。ついで、圧粉体
を焼結させて焼結体を得る。本発明では、圧粉体を保護
雰囲気中で１１００〜１２００℃の温度範囲で加熱し焼
結させるのが好ましい。１１００℃未満では、焼結拡散
が不足し、高Ｃｒ合金相の形成が不十分であり、１２０
０℃を超えると硬質粒子、基地の過拡散が生じ耐摩耗性
が劣化する。
【００２１】焼結体を切削等により、バルブシートに加
工する。
工する。
【００２２】
【実施例】鉄を主体としＣ、Cr、Cu、およびMoまたはＰ
の一種または二種を含有する高Cr系合金粉と、黒鉛粉、
Cu粉、および純鉄粉とを基地組織が表１に示す組成とな
るよう配合し、さらに、表１に示す量のフェロモリブデ
ン粉（Ｂ粉）と、潤滑材としてステアリン酸亜鉛を１％
添加して、混練したのち、金型に充填、圧縮・成形し、
アンモニア分解ガス雰囲気中で１１５０℃×０．５ｈｒ
で焼結した。使用したフェロモリブデン粉は、ＪＩＳ
Ｇ２３０７のインゴットを粉砕して得た平均粒径８０μ
m の粉末を用いた。得られた焼結体の最終組成、組織お
よび特性を表２に示す。
の一種または二種を含有する高Cr系合金粉と、黒鉛粉、
Cu粉、および純鉄粉とを基地組織が表１に示す組成とな
るよう配合し、さらに、表１に示す量のフェロモリブデ
ン粉（Ｂ粉）と、潤滑材としてステアリン酸亜鉛を１％
添加して、混練したのち、金型に充填、圧縮・成形し、
アンモニア分解ガス雰囲気中で１１５０℃×０．５ｈｒ
で焼結した。使用したフェロモリブデン粉は、ＪＩＳ
Ｇ２３０７のインゴットを粉砕して得た平均粒径８０μ
m の粉末を用いた。得られた焼結体の最終組成、組織お
よび特性を表２に示す。
【００２３】なお、比較例として、黒鉛粉、Ni粉、Co
粉、純鉄粉とを基地組織が表１に示す組成となるよう配
合し、さらに、Ｃ、Cr、Ｗ、Coよりなる合金粉とフェロ
モリブデン粉を表１に示す量だけ添加し、ステアリン酸
亜鉛１％を加え、混練したのち、金型に充填、圧縮・成
形し、アンモニア分解ガス雰囲気中で１１５０℃×０．
５ｈｒで焼結した。得られた焼結体の最終組成、組織お
よび特性を表２に併記する。比較例は、実機に主として
使用されているＣｏを含有する鉄系焼結合金材である。
粉、純鉄粉とを基地組織が表１に示す組成となるよう配
合し、さらに、Ｃ、Cr、Ｗ、Coよりなる合金粉とフェロ
モリブデン粉を表１に示す量だけ添加し、ステアリン酸
亜鉛１％を加え、混練したのち、金型に充填、圧縮・成
形し、アンモニア分解ガス雰囲気中で１１５０℃×０．
５ｈｒで焼結した。得られた焼結体の最終組成、組織お
よび特性を表２に併記する。比較例は、実機に主として
使用されているＣｏを含有する鉄系焼結合金材である。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】上記焼結体を４気筒−２０００ｃｃ−１６
バルブガソリンエンジン用のバルブシートに加工した。
これらバルブシートを実機シリンダーヘッドに圧入し、
無鉛ガソリンを使用し、６０００ｒｐｍ全負荷の条件で
１００ｈｒの高速耐久試験を実施した。この結果をバル
ブクリアランスの変化量およびバルブシートの摩耗量で
図１および図２に示す。比較例として、実機に主として
使用されているＣｏを含有する鉄系焼結合金材のバルブ
シートを用いた。
バルブガソリンエンジン用のバルブシートに加工した。
これらバルブシートを実機シリンダーヘッドに圧入し、
無鉛ガソリンを使用し、６０００ｒｐｍ全負荷の条件で
１００ｈｒの高速耐久試験を実施した。この結果をバル
ブクリアランスの変化量およびバルブシートの摩耗量で
図１および図２に示す。比較例として、実機に主として
使用されているＣｏを含有する鉄系焼結合金材のバルブ
シートを用いた。
【００２７】本発明例は、現在実機に使用されている比
較例に比べて、バルブクリアランスの変化量およびバル
ブシートの摩耗量も少なく、極めて耐摩耗性に優れたバ
ルブシートとなっている。
較例に比べて、バルブクリアランスの変化量およびバル
ブシートの摩耗量も少なく、極めて耐摩耗性に優れたバ
ルブシートとなっている。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、厳しい運転状況にも適
用できる耐摩耗性に優れた焼結合金製バルブシートを、
安価に提供できる。
用できる耐摩耗性に優れた焼結合金製バルブシートを、
安価に提供できる。
【図１】高速耐久試験後のバルブクリアランス変化を示
すグラフである。
すグラフである。
【図２】高速耐久試験後のバルブシート摩耗量を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】（ａ）は、本発明例の焼結体の光学顕微鏡組織
を示す写真であり、（ｂ）は、それのスケッチ図であ
る。
を示す写真であり、（ｂ）は、それのスケッチ図であ
る。
Ａ パーライト Ｂ Ｃｒリッチ高合金相 Ｃ フェロモリブデン粒子 Ｄ 微細Ｃｒ炭火物 Ｅ 空孔
Claims (3)
- 【請求項１】 重量比で、 Ｃ：０．５〜２．１％、 Ｃｕ：０．４〜４．２％、 Ｃｒ：２．４〜９．５％、 Ｍｏ：３．０〜１５．０％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるバル
ブシート用焼結合金材。 - 【請求項２】 重量比で、 Ｃ：０．５〜２．１％、 Ｃｕ：０．４〜４．２％、 Ｃｒ：２．４〜９．５％、 Ｍｏ：３．０〜１５．０％、 Ｐ：０．０４〜０．５１％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるバル
ブシート用焼結合金材。 - 【請求項３】 前記焼結合金材の組織が、パーライト組
織を基地組織とし、Ｃｒリッチ高合金相と、フェロモリ
ブデン粒子が分散した組織であることを特徴とする請求
項１または２記載のバルブシート用焼結合金材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04337996A JP3763605B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | バルブシート用焼結合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04337996A JP3763605B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | バルブシート用焼結合金材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09235659A true JPH09235659A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3763605B2 JP3763605B2 (ja) | 2006-04-05 |
Family
ID=12662194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04337996A Expired - Fee Related JP3763605B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | バルブシート用焼結合金材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3763605B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9212572B2 (en) | 2009-12-21 | 2015-12-15 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Sintered valve guide and production method therefor |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP04337996A patent/JP3763605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9212572B2 (en) | 2009-12-21 | 2015-12-15 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Sintered valve guide and production method therefor |
| DE102010055463C5 (de) * | 2009-12-21 | 2018-02-01 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Gesinterte Ventilführung und Herstellungsverfahren hierfür |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3763605B2 (ja) | 2006-04-05 |
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