JPH10280108A - 耐摩耗性鉄基焼結合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】厳しい使用環境に対応でき、耐摩耗性をより一
層向上させ、Ｐｂの溶浸を低減または廃止できる耐摩耗
性鉄基焼結合金を提供すること。 【解決手段】この焼結合金は、重量比で全体組成が、Ｃ
ｏ；１．４〜１５％、Ｍｏ；１．５〜１６％、Ｍｎ；
０．４〜１０．０％、Ｃｒ；０．４〜１２％、Ｗ；０．
２〜６．０％、Ｃ；０．４〜３．２％、Ｎｉ；０．２〜
９．０％を含有し、残部が不可避不純物とＦｅからな
る。Ｃｏ；２〜１５％、Ｍｏ；２〜１０％、Ｍｎ；０．
４〜１０％、Ｃ；０．２〜２％、Ｎｉ；１０％以下を含
有し残部が不可避不純物とＦｅからなる基地組織に、Ｍ
ｏ；５〜２０％、Ｃｒ；２０〜４０％、Ｗ；５〜２０
％、Ｃ；０．５〜５％、Ｆｅ；５〜３０％を含有し、残
部が不可避不純物とＮｉからなる硬質粒子が２〜３０％
分散した焼結体で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐摩耗性に優れた鉄基焼
結合金に関する。本発明は、例えば、自動車等の車両の
内燃機関に使用されるバルブシート、ピストンリング或
いは排気系のカラー等の焼結部品に有用である。

【０００２】

【従来の技術】耐摩耗性をもつ鉄基焼結合金の従来技術
について、車両の内燃機関に使用されるバルブシート用
焼結合金を例にとって説明する。従来より、バルブシー
ト用焼結合金としては、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５６−１５４１
１０号公報）。

【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）、またＦｅ−Ｃ−
Ｃｏ−Ｎｉ系基地組織中にＦｅＭｏおよびＦｅＷからな
る硬質粒子を分散させ、さらにＰｂ合金等を溶浸させて
耐摩耗性を改善した焼結合金（特開昭６２−２０２０５
８号公報）が開示されている。

【０００４】バルブシート材に要求される特性として
は、耐摩耗性の他に耐腐食性および耐熱性が挙げられ
る。ここで耐摩耗性は主として硬質粒子が受持ち、耐腐
食性および耐熱性は主として基地組織が受持ち、両者が
相まって耐久性を確保している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで最近、耐摩耗
性鉄基焼結合金を用いる分野においては、その鉄基焼結
合金の性質の改善要求が一段と高まっている。例えば、
自動車等の車両の内燃機関においては、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、
車両の内燃機関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、耐摩耗性、耐熱性をより
一層向上させると共に、高温での耐腐食性を向上させる
必要が生じてきている。

【０００６】また潤滑成分として溶浸していたＰｂは、
環境に与えると考えられる影響のため、他の要素で代替
することが、近年要請されている。本発明は上記した従
来の鉄基焼結合金における問題点を解決すべくなされた
ものであり、厳しい使用環境に対応でき、耐摩耗性、特
に高温における耐摩耗性をより一層向上させた耐摩耗性
鉄基焼結合金を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 本発明者は、耐摩耗性、耐腐食性、耐酸化性を向上さ
せるために、鉄基焼結合金の基地の化学成分、硬質粒子
の種類と添加量、基地組織等々について、鋭意研究を重
ねた。その結果、請求項１〜３に係る組成に規定すれ
ば、第１の特徴として、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ｆｅの炭化物
あるいはＳｉの炭化物を有するＮｉ基の硬質粒子が鉄基
の基地組織に分散していること、第２の特徴として、Ｎ
ｉ基の硬質粒子に含まれるＮｉを、硬質粒子の周りの基
地に拡散させることにより、基地の硬質粒子付近の高温
強度、耐熱性、耐食性が向上し、基地からの硬質粒子の
浮きだしを抑制し、硬質粒子の脱落を抑制できること、
第３の特徴として、Ｃｒ、Ｍｎという酸化し易い元素を
基地組織に積極的に添加し、鉄基焼結合金の摺動面にお
ける酸化膜の生成を期待することにより、基地を構成す
る金属の直接接触を抑制し、上記３つの主な特徴によ
り、鉄基焼結合金の良好な耐摩耗性を長期にわたり保持
しうることを知見し、試験で確認し、請求項１〜３に係
る耐摩耗性鉄基焼結合金を完成した。

【０００８】請求項１に係る耐摩耗性鉄基焼結合金
は、重量比で全体組成が、Ｃｏ；１．４〜１５％、Ｍ
ｏ；１．５〜１６％、Ｍｎ；０．３８〜９．５％、Ｃ
ｒ；０．４〜１２％、Ｗ；０．２〜６．０％、Ｃ；０．
４〜３．２％、Ｎｉ；０．２〜９．０％を含有し、残部
が不可避不純物とＦｅからなり、Ｃｏ；２〜１５％、Ｍ
ｏ；２〜１０％、Ｍｎ；０．４〜１０％、Ｃ；０．２〜
２％、Ｎｉ；１０％以下を含有し残部が不可避不純物と
Ｆｅからなる基地組織に、Ｍｏ；５〜２０％、Ｃｒ；２
０〜４０％、Ｗ；５〜２０％、Ｃ；０．５〜５％、Ｆ
ｅ；５〜３０％を含有し、残部が不可避不純物とＮｉか
らなる硬質粒子を２〜３０％分散した焼結体からなるこ
とを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に係る耐摩耗性鉄基焼結合金
は、重量比で全体組成が、Ｃｏ；１．４〜１５％、Ｍ
ｏ；１．５〜１６％、Ｍｎ；１０％以下、Ｃｒ；０．６
〜２０％、Ｗ；０．２〜６．０％、Ｃ；０．４〜３．２
％、Ｎｉ；０．２〜９．０％を含有し、残部が不可避不
純物とＦｅからなり、Ｃｏ；２〜１５％、Ｍｏ；２〜１
０％、Ｃｒ及びＭｎの少なくとも一方；０．４〜１０
％、Ｃ；０．２〜２％、Ｎｉ；１０％以下を含有し残部
が不可避不純物とＦｅからなる基地組織に、Ｍｏ；５〜
２０％、Ｃｒ；２０〜４０％、Ｗ；５〜２０％、Ｃ；
０．５〜５％、Ｆｅ；５〜３０％を含有し、残部が不可
避不純物とＮｉからなる硬質粒子を２〜３０％分散した
焼結体からなることを特徴とするものである。

【００１０】請求項３に係る耐摩耗性鉄基焼結合金
は、重量比で全体組成が、Ｃｏ；１．４〜１５％、Ｍ
ｏ；１．５〜１６％、Ｍｎ；９．５％以下、Ｃｒ；０．
４〜２０％、Ｗ；０．２〜６．０％、Ｃ；０．４〜４．
０％、Ｎｉ；０．２〜９．０％、Ｓｉ；０．６％以下を
含有し、残部が不可避不純物とＦｅからなり、Ｃｏ；２
〜１５％、Ｍｏ；２〜１０％、Ｃｒ及びＭｎの少なくと
も一方；０．４〜１０％、Ｃ；０．２〜２％、Ｎｉ；１
０％以下を含有し残部が不可避不純物とＦｅからなる基
地組織に、Ｍｏ；５〜２０％、Ｃｒ；２０〜４０％、
Ｗ；１０〜２０％、Ｃ；０．５〜４％、Ｆｅ；５〜３０
％、Ｓｉ；２％以下を含有し、残部が不可避不純物とＮ
ｉからなる硬質粒子を２〜３０％分散した焼結体からな
ることを特徴とするものである。

【００１１】なお本明細書では体積％と断らないかぎ
り、重量％を意味する。

【００１２】

【発明の実施の形態】 本発明に係る耐摩耗性鉄基焼結合金によれば、Ｎｉ基
の硬質粒子はＣの他にＭｏ、Ｃｒ、Ｗ、ＦｅあるいはＳ
ｉを有する。そのためＮｉ基の硬質粒子は炭化物を有
し、硬質となる。このようなＮｉ基の硬質粒子が鉄基の
基地組織に分散しているため、鉄基焼結合金の耐摩耗性
が確保される。

【００１３】基地からの硬質粒子の浮きだしは、相手材
の摩耗や硬質粒子の脱落を誘発するため好ましくない。
この点本発明に係る耐摩耗性鉄基焼結合金によれば、Ｎ
ｉ基の硬質粒子のＮｉが、硬質粒子の周りの基地に拡散
するため、基地の硬質粒子付近において高温強度、耐熱
性、耐酸化性、耐食性が向上し、硬質粒子の浮きだしが
抑制される。これにより相手材の過剰摩耗が低減され
る。更に基地からの硬質粒子の浮きだしが抑制されるた
め、鉄基焼結合金からの硬質粒子の脱落が抑制される。

【００１４】本発明に係る耐摩耗性鉄基焼結合金によれ
ば、Ｃｒ、Ｍｎという酸化し易い元素が基地組織に積極
的に添加されており、鉄基焼結合金の摺動面における適
度な酸化膜の生成が期待される。これにより、基地を構
成する金属と相手材との直接接触が抑制され、基地を構
成する金属の凝着が抑制される。 基地 基地は、基地を１００％としたとき、重量比でＣｏ；２
〜１５％、Ｍｏ；２〜１０％、Ｍｎ及び／またはＣｒ；
０．４〜１０％、Ｃ；０．２〜２％、Ｎｉ；１０％以下
を含有する。

【００１５】Ｃｏ；２〜１５％ Ｃｏは基地に固溶してこれを強化するとともに、高温強
度、耐熱性および耐腐食性を向上させる効果があるが、
基地においてＣｏ含有量が２％未満ではその効果が不足
し、一方１５％を越えて含有すると、効果のさらなる向
上は見られるものの経済性に欠ける。そのため、この点
を考慮してその含有量を２〜１５％と規定した。

【００１６】Ｍｏ；２〜１０％ Ｍｏは、基地に固溶してこれを強化するとともに、高温
域における強度の改善に効果を示し、炭素を含む焼結体
においては一部が炭化物を生成し耐摩耗性の改善に効果
を示す。これらの効果は、基地において含有量が２％未
満では不十分であり、さらに好ましくは３％を越えるこ
とであり、１０％を越えても効果の向上は認められるも
のの、基地を構成する鉄基合金粉末の圧縮性低下を招く
ため、その含有量を２〜１０％に規定した。

【００１７】Ｍｎ及び／またはＣｒ；０．４〜１０％ Ｍｎ、Ｃｒは酸化し易い金属元素である。そのため酸素
量が少ない環境でも酸化膜を生成し易い。酸化膜によ
り、基地を構成する金属と相手材との直接接触は、抑制
される。故に、基地の凝着が抑制され、基地の耐摩耗性
が向上する。更にＭｎ、Ｃｒは炭化物を生成し易いた
め、この意味においても基地の耐摩耗性の向上に貢献で
きる。Ｍｎ及び／またはＣｒが０．４％未満では、上記
効果が不足する。１０％を越えると、効果の向上は認め
られるものの、経済性が低下するため、０．４〜１０％
に規定した。

【００１８】Ｃ；０．２〜２％ 基地を１００％としたとき、基地には重量比でＣが０．
２〜２％含まれている。Ｃは前記したように炭化物形成
に寄与し、耐摩耗性の向上に寄与する。Ｃが０．２％未
満では基地のフェライト化が促進され、Ｃが２％を越え
ると黒鉛が遊離し易くなる。

【００１９】Ｎｉ；１０％以下 基地を１００％としたとき、基地にはＮｉ基の硬質粒子
から拡散したＮｉが重量比で１０％以下含まれている。
これにより基地の高温強度、耐腐食性が向上する。基地
中のＮｉが１０％を越える場合には、硬質粒子中のＮｉ
が拡散しすぎているため、硬質粒子がやせ気味となり、
硬質粒子の密着度が弱くなる。

【００２０】Ｎｉ基の硬質粒子 請求項１に係る硬質粒子は、硬質粒子を１００％とした
とき、重量比でＭｏ；５〜２０％、Ｃｒ；２０〜４０
％、Ｗ；５〜２０％、Ｃ；０．５〜５％、Ｆｅ；５〜３
０％を含有し、残部が不可避不純物とＮｉからなる。請
求項２に係る硬質粒子は、硬質粒子を１００％としたと
き、重量比でＭｏ；５〜２０％、Ｃｒ；２０〜４０％、
Ｗ；５〜２０％、Ｃ；０．５〜５％、Ｆｅ；５〜３０％
を含有し、残部が不可避不純物とＮｉからなる。

【００２１】請求項３に係る硬質粒子は、硬質粒子を１
００％としたとき、重量比でＭｏ；５〜２０％、Ｃｒ；
２０〜４０％、Ｗ；１０〜２０％、Ｃ；０．５〜４％、
Ｆｅ；５〜３０％、Ｓｉ；２％以下を含有し、残部が不
可避不純物とＮｉからなる。硬質粒子は基地よりも硬質
であり、鉄基焼結合金の耐摩耗性の向上に寄与する。こ
れらのＮｉ基の硬質粒子は本発明者等が開発した硬質粒
子であり、各請求項に記載のようなＣ、Ｍｏ、Ｃｒ、
Ｗ、ＦｅあるいはＳｉを含む。Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ｆｅあ
るいはＳｉはＣと結合し炭化物を形成することにより、
硬質粒子の硬度を高め、鉄基焼結合金の耐摩耗性の向上
に寄与する。

【００２２】硬質粒子はＦｅを５〜３０％含み、特に１
２〜２２％なかでも１５〜２０％にできる。Ｎｉ基の硬
質粒子中のＦｅは、鉄基焼結合金の相手攻撃性を規制す
ることを主として意図している。その理由はＦｅの炭化
物は他の炭化物等に比較して硬度が低いためである。Ｎ
ｉ基の硬質粒子のＮｉおよびＦｅの一部は、焼結により
基地中に拡散し、基地における耐酸化性の向上および硬
質粒子の基地への保持力向上に作用する。

【００２３】Ｎｉ基の硬質粒子の割合は、鉄基焼結合金
を１００％としたとき、重量比で１００％のうちの２〜
３０％が好ましい。従って硬質粒子は鉄基焼結合金全体
を１００％としたとき２〜３０％に規定されている。こ
こでＮｉ基の硬質粒子が２％未満では、耐摩耗性の向上
が不十分であり、３０％を越えても、改善効果の向上が
少なく、また成形性の低下を招くため、Ｎｉ基の硬質粒
子は２〜３０％が妥当である。

【００２４】以上において基地およびＮｉ基の硬質粒子
の組成の限定理由を述べたが、鉄基焼結合金中の基地組
織や硬質粒子の組成限定理由も基本的にはこれに対応す
るものである。 Ｃ 鉄基焼結合金にはこれを１００％としたとき重量比でＣ
が０．４〜３．２％あるいは０．４〜４．０％含まれて
いる。Ｃは基地に固溶し基地を強化するとともに、一部
はＮｉ基の硬質粒子に拡散し、Ｎｉ基の硬質粒子中のＭ
ｏ、Ｃｒ、Ｗ等と結合して炭化物を生成し、Ｎｉ基の硬
質粒子の硬度を高め、耐摩耗性の向上に効果を示す。Ｃ
は原料粉末としての黒鉛粉末から供給できる。

【００２５】本発明に係る鉄基焼結合金は、耐摩耗性
が要請される部材、殊に、高温において耐摩耗性が要請
される部材、具体的には、内燃機関の排気系や吸気系の
バルブシートに適する。 代表的な製法 本発明に係る鉄基焼結合金は、鉄基合金粉末（一般的に
はＦｅ−Ｃｏ−Ｍｏ合金）、Ｍｎ要素粉、Ｃｒ要素粉、
Ｎｉ基の硬質粒子の粉末、黒鉛粉とを混合した混合粉末
を用い、混合粉末を圧縮した圧粉体を焼結して形成でき
る。Ｆｅ−Ｃｏ−Ｍｏ合金粉末は圧縮性に優れているた
め、圧粉体ひいては鉄基焼結合金の高密度化に有利であ
る。Ｍｎ要素粉のＭｎ、Ｃｒ要素粉のＣｒが焼結時に基
地に拡散し易くなる。

【００２６】本発明の鉄基焼結合金の焼結温度は適宜選
択できるものの、１３２３ＫからＮｉ基の硬質粒子の融
点未満の温度が好ましい。焼結温度が１３２３Ｋ未満で
は、焼結進行が不十分であり耐摩耗性及び強度が不足す
るからであり、焼結温度がＮｉ基の硬質粒子の融点未満
の温度を越えると、結晶粒の粗大化のため好ましくない
からである。

【００２７】

【実施例】本発明の好適な実施例を比較例と対比して説
明し、本発明の特徴を明らかにする。 （実施例１〜７）実施例１〜７は、Ｐｂを溶浸しない焼
結合金を意図するものである。これらの例では、鉄基噴
霧合金粉末Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｆを用いる。鉄基噴霧合金粉末
Ａは、鉄基噴霧合金粉末Ａを１００％としたとき、重量
比でＭｏ；４．９％、Ｃｏ；４．６％、残部が実質的に
Ｆｅである。鉄基噴霧合金粉末Ｄは、鉄基噴霧合金粉末
Ｄを１００％としたとき、重量比でＭｏ；１．２％、Ｃ
ｏ；４．７％、残部が実質的にＦｅである。鉄基噴霧合
金粉末Ｅは、鉄基噴霧合金粉末Ｅを１００％としたと
き、重量比でＭｏ；２．２％、Ｃｏ；４．６％、残部が
実質的にＦｅである。鉄基噴霧合金粉末Ｆは、鉄基噴霧
合金粉末Ｆを１００％としたとき、重量比でＭｏ；３．
１％、Ｃｏ；４．５％、残部が実質的にＦｅである。上
記した鉄基噴霧合金粉末Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｆはいずれも粒径
１７７μｍ以下である。

【００２８】更にＭｎの要素粉、Ｃｒの要素粉を用い
る。これらの要素粉はそれぞれ粒径が１７７μｍ以下で
ある。更にまたＮｉ基の硬質粒子Ｂの粉末（噴霧合金粉
末、粒径１４９μｍ以下）、Ｎｉ基の硬質粒子Ｃの粉末
（噴霧合金粉末、粒径１４９μｍ以下）を用いる。硬質
粒子Ｂは、硬質粒子Ｂを１００％としたとき、重量比で
Ｃｒ；３５．２％、Ｗ；１２．５％、Ｍｏ；８．７％、
Ｆｅ；１８．７％、Ｃ；２．６％、Ｓｉ；０．６％、残
部が実質的にＮｉである。硬質粒子Ｃは、硬質粒子Ｃを
１００％したとき、重量比でＣｒ；２６．７％、Ｗ；１
６．２％、Ｍｏ；１３．３％、Ｆｅ；１７．０％、Ｓ
ｉ；０．６％、Ｃ；２．７％、残部が実質的にＮｉであ
る。

【００２９】そして上記した合金粉末（Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｆ
のいずれか）、Ｍｎの要素粉、Ｃｒの要素粉、硬質粒
子、黒鉛粉を、表１に示す配合組成になるように適宜秤
量する。これらをＶ型混合機で混合し、混合粉末を得
た。なお表１は、混合粉末〔焼結に伴い蒸散する潤滑剤
をのぞく、即ち、合金粉末（Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｆのいずれ
か）＋（Ｍｎの要素粉及び／またはＣｒの要素粉）＋硬
質粒子＋黒鉛粉〕を重量比で１００％としたときの配合
割合を示す。

【００３０】表１に示すように、潤滑剤として潤滑ステ
アリン酸亜鉛は、潤滑剤を除く混合粉末に対して重量比
で０．８％添加されている。

【００３１】

【表１】 その後、混合粉末を成形圧力７ｔｏｎｆ／ｃｍ² にて圧
縮し、圧粉体を成形した。得られた圧粉体を分解アンモ
ニアガス雰囲気中で、１３９３Ｋの温度で３０分間焼結
し、これにより各実施例１〜７と比較例１、２を製造し
た。

【００３２】各実施例１〜７の試験片では、基地組織に
炭化物が分散し、更に、炭化物が生成したＮｉ基の硬質
粒子が基地組織に分散している。本実施例に係る鉄基焼
結合金の基地の代表的な金属組織は、パーライト、オー
ステナイト、ベイナイトが混在する組織であると判定さ
れる。表２は、製造した鉄基焼結合金の合金組成を示す
ものである。表２の割合は、鉄基焼結合金を重量比で１
００％としたときの割合である。

【００３３】

【表２】 上記実施例１〜７及び比較例１〜２の試験片について、
実機を模したバルブ−バルブシート試験機を用い、各試
験片の高温における耐摩耗性の評価を行った。この試験
では、図１に示すように、各試験片をリング状のバルブ
シート１０とした。この試験装置はプロパンガスの燃焼
によってバルブ２０とバルブシート１０とを加熱し、カ
ムの駆動によってバルブ２０を開閉する機構により、バ
ルブ２０のバルブフェース２０ｃとバルブシート１０の
叩き摩耗状況を再現するものである。

【００３４】上記試験では，相手材であるバルブ２０の
材質をＪＩＳ−ＳＵＨ３５とし、バルブ２０の温度を１
１２０Ｋ、バルブシート１０の温度を６７０Ｋに保つよ
う制御し、カムの回転数を２２００ｒｐｍにし、運転時
間２０時間の条件で行い、試験片であるバルブ２０にお
いて、図１に示す試験前における閉弁時の基体４０から
のバルブ端２０ｅまでの寸法Ｔと、試験後における閉弁
時の基体４０からのバルブ端２０ｅまでの寸法ｔとの差
である（ｔ−Ｔ）を求め、これをバルブ沈み量とし、バ
ルブ沈み量に基づいてバルブシート１０の摩耗量を評価
した。

【００３５】試験結果を図２に示す。バルブ沈み量が大
きな程、摩耗量が多い。図２から理解できるように、比
較例１、２ではバルブ沈み量がかなり多い。殊に比較例
１ではかなり多い。更に比較例１、２ではバルブシート
１０の当たり面は、凝着により面が荒れていた。比較例
１、２では基地にＣｒやＭｎがないためと推察される。
これに対して実施例１〜７では、バルブ沈み量が少な
い。更に実施例１〜７ではバルブシート１０の当たり面
は滑らかな状態であった。この試験結果から、本実施例
に係る鉄基焼結合金では、Ｐｂを溶浸せずとも耐摩耗性
が確保される。

【００３６】

【発明の効果】各請求項に係る耐摩耗性鉄基焼結合金に
よれば、Ｎｉ基の硬質粒子はＣの他にＭｏ、Ｃｒ、Ｗ、
ＦｅまたはＳｉを有する。そのためＮｉ基の硬質粒子は
炭化物を有する。このようなＮｉ基の硬質粒子が鉄基の
基地組織に分散しているため、耐摩耗性が確保される。

【００３７】各請求項に係る耐摩耗性鉄基焼結合金によ
れば、Ｎｉ基の硬質粒子のＮｉが、硬質粒子の周りの基
地に拡散するため、基地の硬質粒子付近において高温強
度、耐熱性、耐酸化性、耐食性が向上し、基地に対する
硬質粒子の浮きだしが抑制される。これにより相手材の
過剰摩耗が低減される。更に硬質粒子の浮きだしが抑制
されるため、鉄基焼結合金からの硬質粒子の脱落が抑制
される。この意味においても鉄基焼結合金の耐摩耗性が
向上する。

【００３８】各請求項に係る耐摩耗性鉄基焼結合金によ
れば、Ｃｒ、Ｍｎという酸化し易い元素を基地組織に積
極的に添加し、鉄基焼結合金の摺動面における適度な酸
化膜の生成が期待される。これにより、基地を構成する
金属と相手材との直接接触が抑制され、基地を構成する
金属の凝着が抑制される。従って鉄基焼結合金の耐摩耗
性が向上する。

【００３９】上記のように各請求項に係る耐摩耗性鉄基
焼結合金によれば、Ｐｂを溶浸せずとも、耐摩耗性が向
上するため、Ｐｂを溶浸する方式を軽減または廃止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】バルブ沈み量を示す構成図である。

【図２】摩耗試験における本発明の実施例と比較例のバ
ルブ沈み量を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 不破 良雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量比で全体組成が、Ｃｏ；１．４〜１５
   ％、Ｍｏ；１．５〜１６％、Ｍｎ；０．３８〜９．５
   ％、Ｃｒ；０．４〜１２％、Ｗ；０．２〜６．０％、
   Ｃ；０．４〜３．２％、Ｎｉ；０．２〜９．０％を含有
   し、残部が不可避不純物とＦｅからなり、 Ｃｏ；２〜１５％、Ｍｏ；２〜１０％、Ｍｎ；０．４〜
   １０％、Ｃ；０．２〜２％、Ｎｉ；１０％以下を含有し
   残部が不可避不純物とＦｅからなる基地組織に、 Ｍｏ；５〜２０％、Ｃｒ；２０〜４０％、Ｗ；５〜２０
   ％、Ｃ；０．５〜５％、Ｆｅ；５〜３０％を含有し、残
   部が不可避不純物とＮｉからなる硬質粒子を２〜３０％
   分散した焼結体からなることを特徴とする耐摩耗性鉄基
   焼結合金。
2. 【請求項２】重量比で全体組成が、Ｃｏ；１．４〜１５
   ％、Ｍｏ；１．５〜１６％、Ｍｎ；１０％以下、Ｃｒ；
   ０．６〜２０％、Ｗ；０．２〜６．０％、Ｃ；０．４〜
   ３．２％、Ｎｉ；０．２〜９．０％を含有し、残部が不
   可避不純物とＦｅからなり、 Ｃｏ；２〜１５％、Ｍｏ；２〜１０％、Ｃｒ及びＭｎの
   少なくとも一方；０．４〜１０％、Ｃ；０．２〜２％、
   Ｎｉ；１０％以下を含有し残部が不可避不純物とＦｅか
   らなる基地組織に、 Ｍｏ；５〜２０％、Ｃｒ；２０〜４０％、Ｗ；５〜２０
   ％、Ｃ；０．５〜５％、Ｆｅ；５〜３０％を含有し、残
   部が不可避不純物とＮｉからなる硬質粒子を２〜３０％
   分散した焼結体からなることを特徴とする耐摩耗性鉄基
   焼結合金。
3. 【請求項３】重量比で全体組成が、Ｃｏ；１．４〜１５
   ％、Ｍｏ；１．５〜１６％、Ｍｎ；９．５％以下、Ｃ
   ｒ；０．４〜２０％、Ｗ；０．２〜６．０％、Ｃ；０．
   ４〜４．０％、Ｎｉ；０．２〜９．０％、Ｓｉ；０．６
   ％以下を含有し、残部が不可避不純物とＦｅからなり、 Ｃｏ；２〜１５％、Ｍｏ；２〜１０％、Ｃｒ及びＭｎの
   少なくとも一方；０．４〜１０％、Ｃ；０．２〜２％、
   Ｎｉ；１０％以下を含有し残部が不可避不純物とＦｅか
   らなる基地組織に、 Ｍｏ；５〜２０％、Ｃｒ；２０〜４０％、Ｗ；１０〜２
   ０％、Ｃ；０．５〜４％、Ｆｅ；５〜３０％、Ｓｉ；２
   ％以下を含有し、残部が不可避不純物とＮｉからなる硬
   質粒子を２〜３０％分散した焼結体からなることを特徴
   とする耐摩耗性鉄基焼結合金。