JPS6164855A - バルブシ−ト用鉄系焼結合金 - Google Patents
バルブシ−ト用鉄系焼結合金Info
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- JPS6164855A JPS6164855A JP18409984A JP18409984A JPS6164855A JP S6164855 A JPS6164855 A JP S6164855A JP 18409984 A JP18409984 A JP 18409984A JP 18409984 A JP18409984 A JP 18409984A JP S6164855 A JPS6164855 A JP S6164855A
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- sintering
- alloy
- sintered alloy
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
内燃機関用バルブシート、特に自動車用内燃機関のバル
ブシートには、ガンリン燃料の無鉛化によるパルブリセ
ツション防止のため種々の材料が提案されている。例え
ばＦｅＭｏ、 Ｃｏ、 Ｃを含有する耐摩耗性の良好な
鉄系焼結合金等が挙げられる。
ブシートには、ガンリン燃料の無鉛化によるパルブリセ
ツション防止のため種々の材料が提案されている。例え
ばＦｅＭｏ、 Ｃｏ、 Ｃを含有する耐摩耗性の良好な
鉄系焼結合金等が挙げられる。
しかしながら、近年、内燃機関に対する高性能化の要求
からバルブシートに対する要求もきびしくなり、耐熱性
、耐食性、耐摩耗性等のより以上の改善が望まれている
。これらの要望を解決するために高価な材料を大量に使
用することが考えられるがコスト高になる。
からバルブシートに対する要求もきびしくなり、耐熱性
、耐食性、耐摩耗性等のより以上の改善が望まれている
。これらの要望を解決するために高価な材料を大量に使
用することが考えられるがコスト高になる。
本発明は耐熱性、耐食性、耐摩耗性等に優れたバルブシ
ート用鉄系焼結合金を提供することを目的とするもので
ある。
ート用鉄系焼結合金を提供することを目的とするもので
ある。
本発明のバルブシート用鉄系焼結合金は、ａ）、Ｆｅを
素地とし、 全重量比で、 ｂ）、Ｃα３〜２％、 Ｃ）＼Ｃｏ ５〜１５％、 ｄ）、Ｍｏを６０〜７０重量％含有するＦｅＭｏ ５〜
１５％、及び ｅ）、焼結後Ｃｒ、 Ｍｏ、 Ｗ及びＶからなる群から
選ばれる元素１種又は２種以上を晶出又は析出する硬さ
Ｈｖ ８００〜１８００の炭化物を含有するＣｒ、 Ｍ
ｏ、 Ｗ、 Ｃｏ及びＳｉのうちの１種又は２種以上５
〜４０重量％、Ｃａ、Ｓ〜２重量％及び残部不可避的不
純物を含有するＦｅからなる焼結後の硬さがＨｖ ３０
０〜９００となる鉄基合金の１種又は２種以上３〜２０
％ とからなシ、ＦｅＭｏ及び鉄基合金が焼結合金中に均一
に分散していることを特徴とする。
素地とし、 全重量比で、 ｂ）、Ｃα３〜２％、 Ｃ）＼Ｃｏ ５〜１５％、 ｄ）、Ｍｏを６０〜７０重量％含有するＦｅＭｏ ５〜
１５％、及び ｅ）、焼結後Ｃｒ、 Ｍｏ、 Ｗ及びＶからなる群から
選ばれる元素１種又は２種以上を晶出又は析出する硬さ
Ｈｖ ８００〜１８００の炭化物を含有するＣｒ、 Ｍ
ｏ、 Ｗ、 Ｃｏ及びＳｉのうちの１種又は２種以上５
〜４０重量％、Ｃａ、Ｓ〜２重量％及び残部不可避的不
純物を含有するＦｅからなる焼結後の硬さがＨｖ ３０
０〜９００となる鉄基合金の１種又は２種以上３〜２０
％ とからなシ、ＦｅＭｏ及び鉄基合金が焼結合金中に均一
に分散していることを特徴とする。
以下、本発明においてチは特記しない限り、重量％を示
す。
す。
本発明において、鉄基合金として、Ｍｏα５〜６チ、Ｃ
ｒ６〜１８％、Ｖ （Ｌ １〜１ ％、Ｓｉ ［１１〜
１％、Ｃα５〜２％及び残部不可避的不純物を含有する
Ｆｅからなる鉄基合金、Ｍｏ １〜１０％、Ｃｒ１〜１
０ ％、■１５〜６チ、Ｓｉα１〜１％、Ｗ１〜１０％
、Ｃ０，５〜２％及び残部不可避的不純物を含有するＦ
ｅからなる鉄基合金、Ｍｏ１５〜６％、Ｃｒα５〜６％
、Ｖα５〜６％、Ｓｉα１〜１チ、Ｗ ５〜１５ ’ｉ
ｒ、 Ｃｏ ５〜１５％、Ｃα５〜２％及び残部不可避
的不純物を含有するＦｅからなる鉄基合金のうち少なく
とも１種を用いることが好ましい。
ｒ６〜１８％、Ｖ （Ｌ １〜１ ％、Ｓｉ ［１１〜
１％、Ｃα５〜２％及び残部不可避的不純物を含有する
Ｆｅからなる鉄基合金、Ｍｏ １〜１０％、Ｃｒ１〜１
０ ％、■１５〜６チ、Ｓｉα１〜１％、Ｗ１〜１０％
、Ｃ０，５〜２％及び残部不可避的不純物を含有するＦ
ｅからなる鉄基合金、Ｍｏ１５〜６％、Ｃｒα５〜６％
、Ｖα５〜６％、Ｓｉα１〜１チ、Ｗ ５〜１５ ’ｉ
ｒ、 Ｃｏ ５〜１５％、Ｃα５〜２％及び残部不可避
的不純物を含有するＦｅからなる鉄基合金のうち少なく
とも１種を用いることが好ましい。
また、必要によシ、上記の焼結合金にＰｂを１〜２０チ
溶浸することも好ましい。
溶浸することも好ましい。
以下、本発明で用いる各成分元素の限定理由について説
明する。
明する。
Ｃ（炭素）は、焼結時に鉄素地中に固溶、拡散し、焼結
を促進し、鉄素地の強化を計るだめのもので、α３チ未
満のＣの添加ではその効果が見られず、２％を越えて添
加すると、Ｃが遊離黒鉛として素地中に残留する量が多
くなりすぎて素地の強度がかえって低下することから、
１３〜２％と限定した。
を促進し、鉄素地の強化を計るだめのもので、α３チ未
満のＣの添加ではその効果が見られず、２％を越えて添
加すると、Ｃが遊離黒鉛として素地中に残留する量が多
くなりすぎて素地の強度がかえって低下することから、
１３〜２％と限定した。
Ｃｏ ｔコバルト）は焼結時に鉄素地中に固溶してこれ
を強化し、耐熱性の向上と高温強度を維持する効果があ
るが、３％未満のＣＯの添加ではその効果がみられず、
一方ＣＯを１５チを越えて添加してもそれ以上の添加効
果は得られず、逆に素地が軟化して摩耗が増加し、また
ＣＯは高価なためＣｏを大量に添加することは経済的に
不利であることから３〜１５チと限定した。
を強化し、耐熱性の向上と高温強度を維持する効果があ
るが、３％未満のＣＯの添加ではその効果がみられず、
一方ＣＯを１５チを越えて添加してもそれ以上の添加効
果は得られず、逆に素地が軟化して摩耗が増加し、また
ＣＯは高価なためＣｏを大量に添加することは経済的に
不利であることから３〜１５チと限定した。
ＦｅＭｏ （フェロモリブデン）は、Ｍｏを６０〜７０
％含有した場合、ビッカース硬さＨｖ６００〜１３００
の硬さを有しており、素地中にＦｅＭｏの微細な硬質粒
子を分散させ、その敷石効果に工って耐摩耗性を発揮さ
せるもので、ＦｅＭｏの添加が３％未満では耐摩耗成分
が少なすぎて耐摩耗性の効果が表われず、一方１５％を
越えてＦｅＭｏを添加すると耐摩耗成分が多くなりすぎ
て相手の部材を損傷させ、また切削加工を困難にするこ
とから、３〜１５％と限定した。
％含有した場合、ビッカース硬さＨｖ６００〜１３００
の硬さを有しており、素地中にＦｅＭｏの微細な硬質粒
子を分散させ、その敷石効果に工って耐摩耗性を発揮さ
せるもので、ＦｅＭｏの添加が３％未満では耐摩耗成分
が少なすぎて耐摩耗性の効果が表われず、一方１５％を
越えてＦｅＭｏを添加すると耐摩耗成分が多くなりすぎ
て相手の部材を損傷させ、また切削加工を困難にするこ
とから、３〜１５％と限定した。
鉄基合金は、鉄素地中に一部拡散して素地の強化と耐熱
性を高めるとともに、微細に分散する炭化物により耐摩
耗性を発揮するもので、鉄基合金の添加が３％未満では
上記効果が少なく、一方２０％を越えて添加すると逆に
素地の強度が低下する。
性を高めるとともに、微細に分散する炭化物により耐摩
耗性を発揮するもので、鉄基合金の添加が３％未満では
上記効果が少なく、一方２０％を越えて添加すると逆に
素地の強度が低下する。
ＰｂＯ溶浸は更にきびしい使用条件の場合に行い、Ｐｂ
がバルブとバルブシートとの接触部に介在し、Ｐｂ酸化
物層を形成することによシ潤滑剤として作用してパルプ
及びバルブシート相互の耐摩耗性を向上させるもので、
ｐｂ溶浸が１％未満ではＰｂ溶浸の効果が表われず、２
０％を越えるｐｂ溶浸では、焼結体のスケルトンが弱化
して、摩耗が増大することから１〜２０％と限定した。
がバルブとバルブシートとの接触部に介在し、Ｐｂ酸化
物層を形成することによシ潤滑剤として作用してパルプ
及びバルブシート相互の耐摩耗性を向上させるもので、
ｐｂ溶浸が１％未満ではＰｂ溶浸の効果が表われず、２
０％を越えるｐｂ溶浸では、焼結体のスケルトンが弱化
して、摩耗が増大することから１〜２０％と限定した。
焼結体を製造するための混合粉末を成形する際の成形圧
は６〜７ ｔ／−がよい。
は６〜７ ｔ／−がよい。
また、成形体の焼結は還元性雰囲気中で１，１００〜１
，２５０℃の温度にて３０〜６０分間加熱処理するとよ
い。Ｐｂを溶浸する場合、該焼結体をｐｂと接触させて
、再度、還元性雰囲気中で１．０００〜１．１００℃の
温度にて３０〜６０分間加熱処理するとよい。
，２５０℃の温度にて３０〜６０分間加熱処理するとよ
い。Ｐｂを溶浸する場合、該焼結体をｐｂと接触させて
、再度、還元性雰囲気中で１．０００〜１．１００℃の
温度にて３０〜６０分間加熱処理するとよい。
本発明において、炭素α６〜２％の添加は、素地を強化
し、Ｃｏ ３〜１５％のざミ加は耐熱性の維持に効果を
示し、Ｍｏを６０〜７０％含有するＦｅＭｏ ３〜１５
％の添加は摩耗性を向上書せ、更に焼結後Ｃｒ、 Ｍｏ
、 Ｗ、 Ｖのうちの１株又は２種以上の晶出又は析出
するビッカース硬さＨｖ ８００〜１８００の炭化物を
有するＣｒ・Ｍｏ・Ｗ・Ｖ・Ｃｏ・Ｓｉのうちの１種又
は２株以上５〜４０％、Ｃα５〜２％及び残部不可避的
不純物を含有するＦｅからなる焼結後の硬さがＨｖ５０
０〜９００となる鉄基合金の１種又Ｆｉ２３ｉ以上３〜
２０％の添加は素地を強化し、耐熱性及び耐摩耗性を向
上させるように作用する。また必要によりＰｂを１〜２
０％溶浸することは耐摩耗性及び潤滑性を向上させるこ
とができる。
し、Ｃｏ ３〜１５％のざミ加は耐熱性の維持に効果を
示し、Ｍｏを６０〜７０％含有するＦｅＭｏ ３〜１５
％の添加は摩耗性を向上書せ、更に焼結後Ｃｒ、 Ｍｏ
、 Ｗ、 Ｖのうちの１株又は２種以上の晶出又は析出
するビッカース硬さＨｖ ８００〜１８００の炭化物を
有するＣｒ・Ｍｏ・Ｗ・Ｖ・Ｃｏ・Ｓｉのうちの１種又
は２株以上５〜４０％、Ｃα５〜２％及び残部不可避的
不純物を含有するＦｅからなる焼結後の硬さがＨｖ５０
０〜９００となる鉄基合金の１種又Ｆｉ２３ｉ以上３〜
２０％の添加は素地を強化し、耐熱性及び耐摩耗性を向
上させるように作用する。また必要によりＰｂを１〜２
０％溶浸することは耐摩耗性及び潤滑性を向上させるこ
とができる。
以下、本発明を実施例によシ説明する。
実施例
Ｆｅ粉末（−１００メツシユ）、ＦｅＭｏ粉末（−２０
０メソシユ）、Ｃｏ粉末（−１００メッシ、）、Ｃ粉末
（−３２５メツシユ）及び表１に示す鉄基合金粉末（−
１００メツシユ）を表２に示す組成により配合し、更に
ステアリン酸亜鉛−１（１５〜１チ加え、混合し、成形
圧７ｔ々で成形して成形体を作製する。次いでこの成形
体をアンモニア分解ガス雰囲気中で１．１５０℃の温度
にて４５分間焼結を行った。
０メソシユ）、Ｃｏ粉末（−１００メッシ、）、Ｃ粉末
（−３２５メツシユ）及び表１に示す鉄基合金粉末（−
１００メツシユ）を表２に示す組成により配合し、更に
ステアリン酸亜鉛−１（１５〜１チ加え、混合し、成形
圧７ｔ々で成形して成形体を作製する。次いでこの成形
体をアンモニア分解ガス雰囲気中で１．１５０℃の温度
にて４５分間焼結を行った。
また、試料番号６．７及び１０は得られた焼結体をアン
モニア分解ガス雰囲気中でＰｂ塊とともに再度１．０５
０℃の温度にて３０分間加熱してｐｂの溶浸を行った。
モニア分解ガス雰囲気中でＰｂ塊とともに再度１．０５
０℃の温度にて３０分間加熱してｐｂの溶浸を行った。
特開昭４８−９０９０７号公報に記載されているバルブ
シートを比較材とした、 これらの各材料の摩耗量、圧環強さ、全体硬さ及び鉄基
合金の硬さを測定し、結果を表３に示す。瓜耗量の測定
は、第１図に示すように試験片１を５４５Ｃ焼入れ焼も
どし材製のａ−夕２に押し付けばね３で押し付け、ロー
タ２を回転させ、すべり速度（１５ｍ／ｓｅｃ 、 摩
耗距離１００ｍ。
シートを比較材とした、 これらの各材料の摩耗量、圧環強さ、全体硬さ及び鉄基
合金の硬さを測定し、結果を表３に示す。瓜耗量の測定
は、第１図に示すように試験片１を５４５Ｃ焼入れ焼も
どし材製のａ−夕２に押し付けばね３で押し付け、ロー
タ２を回転させ、すべり速度（１５ｍ／ｓｅｃ 、 摩
耗距離１００ｍ。
最終荷重２．１ ＫＰの条件で行い、第２図に示す工う
に試験片１の摩擦幅４と摩耗量とした。
に試験片１の摩擦幅４と摩耗量とした。
表１ 鉄基合金組成
表２ 実施例組成
表３ 実施例結果
表３に示した結果かられかるように、ＦｅＭｏ、Ｃｏ、
Ｃの組成がそれぞれ５，５，１．０％である発明材の摩
耗量は１．８１〜１．９３ｍでそれに相当する比較材の
２．００諒よシ小さく、またＦｅＮ１ｏ ＊ Ｃｏ ＊
Ｃの組成がそれぞれ１０．１０．１．０％である発明材
の摩耗ｉは１．６５及び１．７０！ＩＩｍでそれに相当
する比較材の１．７７閣よシ小さく、発明材は耐摩性に
優れていた。また、Ｐｂｔｌ−溶浸し友発明材の耐摩耗
性は比較材と同じＰｂの溶浸率では比較材ニジ優れ七お
り、Ｐｂの溶浸率が低い場合でも溶浸していないものよ
シ優れていた。
Ｃの組成がそれぞれ５，５，１．０％である発明材の摩
耗量は１．８１〜１．９３ｍでそれに相当する比較材の
２．００諒よシ小さく、またＦｅＮ１ｏ ＊ Ｃｏ ＊
Ｃの組成がそれぞれ１０．１０．１．０％である発明材
の摩耗ｉは１．６５及び１．７０！ＩＩｍでそれに相当
する比較材の１．７７閣よシ小さく、発明材は耐摩性に
優れていた。また、Ｐｂｔｌ−溶浸し友発明材の耐摩耗
性は比較材と同じＰｂの溶浸率では比較材ニジ優れ七お
り、Ｐｂの溶浸率が低い場合でも溶浸していないものよ
シ優れていた。
発明材の圧環強さは比較材と同程度のものもあるが、成
分組成によっては比較材よりかなり大きな値を示し、優
れていた。
分組成によっては比較材よりかなり大きな値を示し、優
れていた。
本発明は、上記したような成分組成とすることによシ優
れた耐熱性、耐食性及び耐摩耗性のバルブシート用鉄系
焼結合金を得ることができる。
れた耐熱性、耐食性及び耐摩耗性のバルブシート用鉄系
焼結合金を得ることができる。
更に成分組成を調節することにより従来のバルブシート
よりかなり優れた圧環強さのバルブシートも得ることが
できる。
よりかなり優れた圧環強さのバルブシートも得ることが
できる。
更に、Ｃｏ、Ｍｏのような高価な材量を大量に使用しな
くても本発明の鉄基合金を用いることに工り、優れた耐
摩耗性のバルブシートを得ることができる。
くても本発明の鉄基合金を用いることに工り、優れた耐
摩耗性のバルブシートを得ることができる。
第１図は本発明の一実施例で行った摩耗試験を示す模式
図、 第２図は第１図の試験片の摩耗量を示す図を表わす。 図中、 １・・・試験片 ２・・・ロータ３・・・押
し付けばね ４・・・摩耗幅特許出願人 トヨ
タ自動車株式会社同 日本粉末合金株式会社 代理人 弁理士 萼 優 美 ほか１名才１図 １・−詰、駿方 ２・・・ロータ ３・・・１甲しイ寸けｔａｒね 牙２図
図、 第２図は第１図の試験片の摩耗量を示す図を表わす。 図中、 １・・・試験片 ２・・・ロータ３・・・押
し付けばね ４・・・摩耗幅特許出願人 トヨ
タ自動車株式会社同 日本粉末合金株式会社 代理人 弁理士 萼 優 美 ほか１名才１図 １・−詰、駿方 ２・・・ロータ ３・・・１甲しイ寸けｔａｒね 牙２図
Claims (2)
- （１）ａ）、Ｆｅを素地とし、 全重量比で、 ｂ）、Ｃ０．３〜２％、 ｃ）、Ｃｏ３〜１５％ ｄ）、Ｍｏを６０〜７０重量％含有するＦｅＭｏ３〜１
５％、及び ｅ）、焼結後Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ及びＶからなる群から選ば
れる元素１種又は２種以上を晶出 又は析出する硬さＨｖ８００〜１８００の炭化物を含有
するＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ及びＳｉのうちの１種又は２
種以上５〜４０重量％、 Ｃ０．５〜２重量％及び残部不可避的不純 物を含有するＦｅからなる焼結後の硬さが Ｈｖ３００〜９００となる鉄基合金の１種又は２種以上
３〜２０％ とからなり、ＦｅＭｏ及び鉄基合金が焼結合金中に均一
に分散していることを特徴とするバルブシート用鉄系焼
結合金。 - （２）ａ）、Ｆｅを素地とし、 全重量比で、 ｂ）、Ｃ０．３〜２％、 ｃ）、Ｃｏ３〜１５％、 ｄ）、Ｍｏを６０〜７０重量％含有するＦｅＭｏ３〜１
５％、及び ｅ）、焼結後Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ及びＶからなる群から選ば
れる元素１種又は２種以上を晶出 又は析出する硬さＨｖ８００〜１８００の炭化物を含有
するＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ及びＳｉのうちの１種又は２
種以上５〜４０重量 ％、Ｃ０．５〜２重量％及び残部不可避的 不純物を含有するＦｅからなる焼結後の硬 さがＨｖ３００〜９００となる鉄基合金の１種又は２種
以上３〜２０％ とからなり、ＦｅＭｏ及び鉄基合金が焼結合金中に均一
に分散してなる焼結合金にＰｂを１〜２０重量％溶浸せ
しめた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 |
|---|---|---|---|
| JP18409984A JPS6164855A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18409984A JPS6164855A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6164855A true JPS6164855A (ja) | 1986-04-03 |
Family
ID=16147372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18409984A Pending JPS6164855A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | バルブシ−ト用鉄系焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6164855A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63317646A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-26 | Mitsubishi Metal Corp | 摺動特性のすぐれたＦｅ基焼結合金 |
| JPH01201439A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Nissan Motor Co Ltd | 耐熱・耐摩耗性鉄基焼結合金 |
| JPH01268849A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-26 | Riken Corp | 耐摩耗性鉄基焼結合金およびその製造方法 |
| US6726517B2 (en) | 2000-11-20 | 2004-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cold cathode forming process |
-
1984
- 1984-09-03 JP JP18409984A patent/JPS6164855A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63317646A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-26 | Mitsubishi Metal Corp | 摺動特性のすぐれたＦｅ基焼結合金 |
| JPH01201439A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Nissan Motor Co Ltd | 耐熱・耐摩耗性鉄基焼結合金 |
| JPH01268849A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-26 | Riken Corp | 耐摩耗性鉄基焼結合金およびその製造方法 |
| US5080713A (en) * | 1988-04-18 | 1992-01-14 | Kabushiki Kaisha Riken | Hard alloy particle dispersion type wear resisting sintered ferro alloy and method of forming the same |
| US6726517B2 (en) | 2000-11-20 | 2004-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cold cathode forming process |
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