JPS5937733B2 - 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−トの肉盛溶接用Ｃｏ基合金 - Google Patents
内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−トの肉盛溶接用Ｃｏ基合金Info
- Publication number
- JPS5937733B2 JPS5937733B2 JP14964778A JP14964778A JPS5937733B2 JP S5937733 B2 JPS5937733 B2 JP S5937733B2 JP 14964778 A JP14964778 A JP 14964778A JP 14964778 A JP14964778 A JP 14964778A JP S5937733 B2 JPS5937733 B2 JP S5937733B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve seats
- internal combustion
- based alloy
- engine valves
- overlay welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
- B23K35/3046—Co as the principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、すぐれた高温硬さと耐熱衝撃性を有し、内
燃機関のエンジンバルブおよびバルブシートなどの肉盛
溶接に使用するのに適したＣｏ基合金に関するものであ
る。
燃機関のエンジンバルブおよびバルブシートなどの肉盛
溶接に使用するのに適したＣｏ基合金に関するものであ
る。
従来、内燃機関のエンジンバルブやバルブシートの肉盛
溶接には、アメリカ溶接協会規格５．１３ＦＣｏＣｒ−
Ａ（Ｃ： ０．９〜１．４％、Ｍｎ：＜１．０％、Ｗ：
３．０〜６．０％、Ｃに：２６〜３２％、Ｓｉ■０．
４〜２．０％、Ｃｏ：残り、以上重量％）や、同５．１
３ＲＣｏＣに−Ｂ（Ｃ：１．２〜１．７％、Ｍｎ：＜１
．０％、Ｗ：７．０〜９．５％、Ｃに：２６〜３２％、
Ｓｉ：０．４〜２．０％、Ｃｏ■残り、以上重量％）な
どのＣｏ基合金（以下従来Ｃｏ基合金という）が多く使
用されてきた。
溶接には、アメリカ溶接協会規格５．１３ＦＣｏＣｒ−
Ａ（Ｃ： ０．９〜１．４％、Ｍｎ：＜１．０％、Ｗ：
３．０〜６．０％、Ｃに：２６〜３２％、Ｓｉ■０．
４〜２．０％、Ｃｏ：残り、以上重量％）や、同５．１
３ＲＣｏＣに−Ｂ（Ｃ：１．２〜１．７％、Ｍｎ：＜１
．０％、Ｗ：７．０〜９．５％、Ｃに：２６〜３２％、
Ｓｉ：０．４〜２．０％、Ｃｏ■残り、以上重量％）な
どのＣｏ基合金（以下従来Ｃｏ基合金という）が多く使
用されてきた。
一方、近年、内燃機関のエンジンの高性能化がはかられ
るようになるにしたがつて、上記エンジンバルブやバル
ブシートにも、よりすぐれた特性を具備することが要求
されるようになつており、一般に、いずれも肉盛溶接状
態で、温度８００℃におけるビッカース硬さが２８５以
上の高温硬さ、および温度７００℃に１５分間保持後水
冷の操作を繰り返し行なつた場合、肉盛溶接部に割れが
発生するまでの前記操作回数が７回以上の耐熱衝撃性を
具備することが要求されるようになつている。
るようになるにしたがつて、上記エンジンバルブやバル
ブシートにも、よりすぐれた特性を具備することが要求
されるようになつており、一般に、いずれも肉盛溶接状
態で、温度８００℃におけるビッカース硬さが２８５以
上の高温硬さ、および温度７００℃に１５分間保持後水
冷の操作を繰り返し行なつた場合、肉盛溶接部に割れが
発生するまでの前記操作回数が７回以上の耐熱衝撃性を
具備することが要求されるようになつている。
しカルながら、上記従来Ｃｏ基合金は、高温硬さの点で
、上記要求条件を満足するものの、耐熱衝撃性において
は、これを満足する性質をもたず、したがつて高性能エ
ンジンのエンジンバルブやバルブシートの肉盛溶接に使
用した場合に十分満足する使用寿命を示さないのが現状
である。そこで、本発明者等は、上述のような観点にも
とづき、内燃機関、特に高性能エンジンのエンジンバル
ブやバルブシートの肉盛溶接用材料に要求される上記の
条件を満足するすぐれた高温硬さと耐熱衝撃性を有する
肉盛溶接用材料を得べく、特に上記従来ＣＯ基合金に着
目し研究を行なつた結果、上記従来ＣＯ基合金に、Ｆｅ
を含有させると熱衝撃性が向上するようになり、さらに
およびＭＯのうちの１種または２種を含有させると一段
と高温硬さが改善されるようになるという知見を得たの
である。
、上記要求条件を満足するものの、耐熱衝撃性において
は、これを満足する性質をもたず、したがつて高性能エ
ンジンのエンジンバルブやバルブシートの肉盛溶接に使
用した場合に十分満足する使用寿命を示さないのが現状
である。そこで、本発明者等は、上述のような観点にも
とづき、内燃機関、特に高性能エンジンのエンジンバル
ブやバルブシートの肉盛溶接用材料に要求される上記の
条件を満足するすぐれた高温硬さと耐熱衝撃性を有する
肉盛溶接用材料を得べく、特に上記従来ＣＯ基合金に着
目し研究を行なつた結果、上記従来ＣＯ基合金に、Ｆｅ
を含有させると熱衝撃性が向上するようになり、さらに
およびＭＯのうちの１種または２種を含有させると一段
と高温硬さが改善されるようになるという知見を得たの
である。
したがつて、この発明は、上記知見にもとづいてなされ
たものであつて、重量％で、のうちの１種または２種を
含有し、 ＣＯおよび不可避不純物：残り、 からなる組成を有し、高温硬さおよび耐熱衝撃性にすぐ
れ、しかも内燃機関のエンジンバルブやバルブシートな
どの肉盛溶接に使用するのに適したＣＯ基合金に特徴を
有するものである。
たものであつて、重量％で、のうちの１種または２種を
含有し、 ＣＯおよび不可避不純物：残り、 からなる組成を有し、高温硬さおよび耐熱衝撃性にすぐ
れ、しかも内燃機関のエンジンバルブやバルブシートな
どの肉盛溶接に使用するのに適したＣＯ基合金に特徴を
有するものである。
ついで、この発明のＣＯ基合金において、成分組成範囲
を上記の通り限定した理由を説明する。
を上記の通り限定した理由を説明する。
（ａ） ＣＣ成分には、Ｃｒ，嶌およびＭＯなどと炭化
物．を形成して常温および高温硬さを向上させる作用が
あるが、その含有量が１．０％未満では、前記作用に所
望の効果が得られず、一方３．５％を越えて含有させる
と、耐熱衝撃性が低下するようになることから、その含
有量を１．０〜３．５％と定めた。
物．を形成して常温および高温硬さを向上させる作用が
あるが、その含有量が１．０％未満では、前記作用に所
望の効果が得られず、一方３．５％を越えて含有させる
と、耐熱衝撃性が低下するようになることから、その含
有量を１．０〜３．５％と定めた。
（ｂ）ＷＷ成分には、炭化物を微細化すると共に、素地
を固溶強化し、この結果として合金の高温硬さおよび高
温強度を向上させる作用があるが、その含有量が５％未
満では、前記作用に所望の効果が得られず、一方２０（
ｆｌ）を越えて含有させると、肉盛溶接性や切削性が劣
化するようになることから、その含有量を５〜２０％と
定めた。
を固溶強化し、この結果として合金の高温硬さおよび高
温強度を向上させる作用があるが、その含有量が５％未
満では、前記作用に所望の効果が得られず、一方２０（
ｆｌ）を越えて含有させると、肉盛溶接性や切削性が劣
化するようになることから、その含有量を５〜２０％と
定めた。
（ｃ） Ｃｒ
Ｃｒ成分には、素地を固溶強化し、高温硬さおよび耐酸
化性を向上させる作用がある。
化性を向上させる作用がある。
しかし２０％未満の含有では所望の作用効果が確保でき
ないので２００１）以上の含有が必要であるが、３５％
を越えた含有にすると、脆化するようになると共に、肉
盛作業性や切削性が低下するようになることから、３５
％を越えた含有にしてはならない。（ｄ） ＭｎＭｎ成
分には、脱酸脱硫作用のほか、肉盛作業性を改善する作
用があるが、その含有量が０．１％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方２．０％を越えて含有させ
てもより一層の改善効果は期待できないことから、その
含有量を０．１〜２．００１）と定めた。
ないので２００１）以上の含有が必要であるが、３５％
を越えた含有にすると、脆化するようになると共に、肉
盛作業性や切削性が低下するようになることから、３５
％を越えた含有にしてはならない。（ｄ） ＭｎＭｎ成
分には、脱酸脱硫作用のほか、肉盛作業性を改善する作
用があるが、その含有量が０．１％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方２．０％を越えて含有させ
てもより一層の改善効果は期待できないことから、その
含有量を０．１〜２．００１）と定めた。
（ｅ） Ｓ！
所望の脱酸効果、鋳造性、肉盛作業性、および湯流れ性
などを確保するためには最底０．１％の含有が必要であ
り、一方２．０％を越えて含有させてもより一層の改善
効果は期待できないことから、その含有量を０．１〜２
．０％と定めた。
などを確保するためには最底０．１％の含有が必要であ
り、一方２．０％を越えて含有させてもより一層の改善
効果は期待できないことから、その含有量を０．１〜２
．０％と定めた。
（ｆ） Ｆｅ
Ｆｅ成分の含有によつて、合金は繰り返し熱衝撃に対し
て著しくすぐれた抵抗を示すようになるが、その含有量
が１０％未満では所望の耐熱衝撃性を確保することがで
きず、一方３５（ｆ）を越えて含有させると高温硬さが
低下するようになることから、その含有量を１０〜３５
％と定めた。
て著しくすぐれた抵抗を示すようになるが、その含有量
が１０％未満では所望の耐熱衝撃性を確保することがで
きず、一方３５（ｆ）を越えて含有させると高温硬さが
低下するようになることから、その含有量を１０〜３５
％と定めた。
（ｇ） Ｖおよび馬およびＭＯ成分には、微細で粗大化
しにくい炭化物を形成すると共に、ＣｒおよびＷと合金
化して合金組織を安定強化し、もつて合金の高温硬さを
一段と向上させる均等的作用があるが、それぞ楓その含
有量が：０．５％未満、ＭＯ：３％未満では、前記作用
に所望の効果が得られず、一方：５．０％、ＭＯ：９０
１）をそれぞれ越えて含有させると靭性が低下するよう
になることから、その含有量をＶ：０．５〜５．０％、
ＭＯ：３〜９％と定めた。
しにくい炭化物を形成すると共に、ＣｒおよびＷと合金
化して合金組織を安定強化し、もつて合金の高温硬さを
一段と向上させる均等的作用があるが、それぞ楓その含
有量が：０．５％未満、ＭＯ：３％未満では、前記作用
に所望の効果が得られず、一方：５．０％、ＭＯ：９０
１）をそれぞれ越えて含有させると靭性が低下するよう
になることから、その含有量をＶ：０．５〜５．０％、
ＭＯ：３〜９％と定めた。
（ｈ） ＣＯ
ＣＯ成分の含有によつて合金はすぐれた高温硬さおよび
耐酸化性を具備するものとなるので、これらの特性を確
保するためには、少なくとも１０％、好ましくは２００
１）以上の含有が望ましい。
耐酸化性を具備するものとなるので、これらの特性を確
保するためには、少なくとも１０％、好ましくは２００
１）以上の含有が望ましい。
ついで、この発明の肉盛溶接用ＣＯ基合金を実施例によ
り説明する。まず、通常の溶解鋳造法および線材加工法
を適用して、それぞれ第１表に示される最終成分組成を
もつた、本発明合金溶接捧１〜２４、本発明範囲から外
れた成分組成をもつ比較合金溶接捧１〜１０、および上
記従来ＣＯ基合金（アメリカ溶接協会規格５．１３ＲＣ
０Ｃｒ−Ａ，Ｂ）に相当する成分組成をもつ従来合金溶
接捧１，２をそれぞれ製造した。
り説明する。まず、通常の溶解鋳造法および線材加工法
を適用して、それぞれ第１表に示される最終成分組成を
もつた、本発明合金溶接捧１〜２４、本発明範囲から外
れた成分組成をもつ比較合金溶接捧１〜１０、および上
記従来ＣＯ基合金（アメリカ溶接協会規格５．１３ＲＣ
０Ｃｒ−Ａ，Ｂ）に相当する成分組成をもつ従来合金溶
接捧１，２をそれぞれ製造した。
ついで、上記本発明合金溶接捧１〜２４、比較合金溶接
捧１〜１０、および従来合金溶接捧１，２のそれぞれを
用い、（０２＋Ｃ２Ｈ２ガス）自動溶接機にて、直径１
２０顛φ×厚さ２０１！ＩＲの寸法をもつたステンレス
鋼（ＳＵＳ３ｌ６）製台金の表面に、外径１００７１Ｉ
！１ｔ×幅２０１ｇｔの円環状ビードを一層肉盛溶接し
た。
捧１〜１０、および従来合金溶接捧１，２のそれぞれを
用い、（０２＋Ｃ２Ｈ２ガス）自動溶接機にて、直径１
２０顛φ×厚さ２０１！ＩＲの寸法をもつたステンレス
鋼（ＳＵＳ３ｌ６）製台金の表面に、外径１００７１Ｉ
！１ｔ×幅２０１ｇｔの円環状ビードを一層肉盛溶接し
た。
つぎに、それぞれの上記台金上の円環状ビードについて
、常温におけるロツクウエル硬さ（Ｃスケール）および
温度８００℃におけるビツカース硬さを沖定すると共に
、前記円環状ビードを形成した台金に対して、温度７０
０℃に加熱して１５分間保持後水冷の操作を繰り返し行
ない、前記円環状ビードに割れが発生するまでの前記操
作回数を測定する耐熱衝撃性試験を行なつた。
、常温におけるロツクウエル硬さ（Ｃスケール）および
温度８００℃におけるビツカース硬さを沖定すると共に
、前記円環状ビードを形成した台金に対して、温度７０
０℃に加熱して１５分間保持後水冷の操作を繰り返し行
ない、前記円環状ビードに割れが発生するまでの前記操
作回数を測定する耐熱衝撃性試験を行なつた。
これらの測定結果を第１表に合せて示した。第１表に示
されるように、従来内燃機関のエンジンバルブやバルブ
シートの肉盛溶接に使用されている従来合金によつて形
成された肉盛溶接部（円環状ビード）は、比較的すぐれ
た高温硬さを有するものの、耐熱衝撃性が著しく劣つた
ものになつており、また本発明範囲から外れた成分組成
を有する比較合金による肉盛溶接部は高温硬さおよび耐
熱衝撃性のいずれかが劣つたものとなつており、これら
両特性を具備していない。
されるように、従来内燃機関のエンジンバルブやバルブ
シートの肉盛溶接に使用されている従来合金によつて形
成された肉盛溶接部（円環状ビード）は、比較的すぐれ
た高温硬さを有するものの、耐熱衝撃性が著しく劣つた
ものになつており、また本発明範囲から外れた成分組成
を有する比較合金による肉盛溶接部は高温硬さおよび耐
熱衝撃性のいずれかが劣つたものとなつており、これら
両特性を具備していない。
このように従来合金および比較合金によつては高性能エ
ンジンのエンジンバルブやバルブシートの肉盛溶接部に
要求される、（ａ）温度８００℃におけるビツカース硬
さ：２８５以上、（ｂ）耐熱衝撃性試験において割れ発
生に至るまでの加熱一水冷の操作回数：７回以上の条件
を満足して具備する肉盛溶接部を形成することができな
いのに対して、本発明合金によれば前記両条件を十分に
満足したすぐれた特性を有する肉盛溶接部を形成するこ
とができるのである。
ンジンのエンジンバルブやバルブシートの肉盛溶接部に
要求される、（ａ）温度８００℃におけるビツカース硬
さ：２８５以上、（ｂ）耐熱衝撃性試験において割れ発
生に至るまでの加熱一水冷の操作回数：７回以上の条件
を満足して具備する肉盛溶接部を形成することができな
いのに対して、本発明合金によれば前記両条件を十分に
満足したすぐれた特性を有する肉盛溶接部を形成するこ
とができるのである。
上述のように、この発明のＣＯ基合金は、すぐれた高温
硬さおよび耐熱衝撃性を兼ね備えているので、内燃機関
、特に高性能エンジンのエンジンバルブやバルブシート
などの肉盛溶接に使用した場合に著しくすぐれた性能を
発揮するのである。
硬さおよび耐熱衝撃性を兼ね備えているので、内燃機関
、特に高性能エンジンのエンジンバルブやバルブシート
などの肉盛溶接に使用した場合に著しくすぐれた性能を
発揮するのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：１．０〜３．５％、 Ｗ：５〜２０％、 Ｃｒ：２０〜３５％、 Ｍｎ：０．１〜２．０％、 Ｓｉ：０．１〜２．０％、 Ｃｏおよび不可避不純物：残り、 からなるＣｏ基合金に、 Ｆｅ：１０〜３０％、 （以上重量％）を含有させることによつて、すぐれた高
温硬さを保持した状態で、耐熱衝撃性を改善したことを
特徴とする内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシー
トの肉盛溶接用Ｃｏ基合金。 ２ Ｃ：１．０〜３．５％、 Ｗ：５〜２０％、 Ｃｒ：２０〜３５％、 Ｍｎ：０．１〜２．０％、 Ｓｉ：０．１〜２．０％、 Ｃｏおよび不可避不純物：残り、 からなるＣｏ基合金に、 Ｆｅ：１０〜３０％、 を含有させることによつて耐熱衝撃性を改善し、Ｖ：０
．５〜５．０％、Ｍｏ：３〜９％、 （以上重量％）のうちの１種または２種をさらに含有さ
せることによつて一層高温硬さを向上させたことを特徴
とする内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシートの
肉盛溶接用Ｃｏ基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14964778A JPS5937733B2 (ja) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−トの肉盛溶接用Ｃｏ基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14964778A JPS5937733B2 (ja) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−トの肉盛溶接用Ｃｏ基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5576036A JPS5576036A (en) | 1980-06-07 |
| JPS5937733B2 true JPS5937733B2 (ja) | 1984-09-11 |
Family
ID=15479788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14964778A Expired JPS5937733B2 (ja) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−トの肉盛溶接用Ｃｏ基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937733B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH069755B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1994-02-09 | 特殊電極株式会社 | 溶接金属の全面に炭化物が晶出した組織を形成するための溶接材料 |
| JP5554192B2 (ja) * | 2010-09-17 | 2014-07-23 | 三菱重工業株式会社 | Ｃｏ基硬化肉盛材料及び肉盛方法 |
| CN107513642B (zh) * | 2017-10-17 | 2019-10-11 | 广州纳联材料科技有限公司 | 钴基合金粉末及其制备方法和应用 |
| US11155904B2 (en) | 2019-07-11 | 2021-10-26 | L.E. Jones Company | Cobalt-rich wear resistant alloy and method of making and use thereof |
-
1978
- 1978-12-05 JP JP14964778A patent/JPS5937733B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5576036A (en) | 1980-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR890002282B1 (ko) | 엔진밸브 및 그 밸브시이트용 Co기 합금 | |
| JPS6344814B2 (ja) | ||
| JPH06142980A (ja) | 高温強度の優れたオーステナイト鋼用溶接材料 | |
| JPS60231591A (ja) | Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼の潜弧溶接用ワイヤ | |
| JPS5927369B2 (ja) | ディ−ゼルエンジンのバルブおよびバルブシ−ト用Ｃｏ基合金 | |
| JP2776103B2 (ja) | 耐食性と耐摩耗性に優れたＮｉ−Ｗ合金 | |
| JPH0249380B2 (ja) | ||
| JPS599146A (ja) | エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ｎｉ基合金 | |
| US4195987A (en) | Weldable alloys | |
| US2891859A (en) | Alloy steel | |
| JPH0413830A (ja) | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接構造材用高力アルミニウム合金 | |
| JPS5940212B2 (ja) | 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−ト用Ｃｏ基合金 | |
| JPH03122248A (ja) | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金 | |
| US3089769A (en) | Nickel-chromium-palladium brazing alloy | |
| US3902899A (en) | Austenitic castable high temperature alloy | |
| JPS6028900B2 (ja) | デイ−ゼルエンジンのバルブおよびバルブシ−ト用Ｎｉ基合金 | |
| US6482355B1 (en) | Wedlable nickel aluminide alloy | |
| JPS6112843A (ja) | エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ｃｏ基合金 | |
| JP3009658B2 (ja) | 高Ｃｒ鋼材用溶接材料 | |
| JPH08267275A (ja) | 溶接用ニッケル合金材料 | |
| JPS596348A (ja) | エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ｎｉ基合金 | |
| JPS62164844A (ja) | エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ｃｏ基合金 | |
| JPS6046353A (ja) | 耐熱鋼 | |
| JPS626621B2 (ja) | ||
| JPS6032701B2 (ja) | 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシート用Ｎｉ基合金 |