JPS6338401B2 - - Google Patents

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JPS6338401B2
JPS6338401B2 JP54064067A JP6406779A JPS6338401B2 JP S6338401 B2 JPS6338401 B2 JP S6338401B2 JP 54064067 A JP54064067 A JP 54064067A JP 6406779 A JP6406779 A JP 6406779A JP S6338401 B2 JPS6338401 B2 JP S6338401B2
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JP
Japan
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raw material
powder
basalt
valve seat
weight
Prior art date
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Expired
Application number
JP54064067A
Other languages
English (en)
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JPS556490A (en
Inventor
Keereru Mihiaeru
Petori Uorufugangu
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Bleistahl GmbH
Original Assignee
Bleistahl GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Bleistahl GmbH filed Critical Bleistahl GmbH
Publication of JPS556490A publication Critical patent/JPS556490A/ja
Publication of JPS6338401B2 publication Critical patent/JPS6338401B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0207—Using a mixture of pre-alloyed powders or a master alloy
    • C22C33/0228—Using a mixture of pre-alloyed powders or a master alloy comprising other non-metallic compounds or more than 5% of graphite
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
    • F16K25/005—Particular materials for seats or closure elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S75/00—Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures
    • Y10S75/95—Consolidated metal powder compositions of >95% theoretical density, e.g. wrought

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  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高級鋼粉末を圧縮しかつ焼結するこ
とにより粉末冶金で製造される弁座、弁座環又は
シリンダライナのような高耐摩耗性物品用の原材
料に関する。
〔従来の技術〕
ドイツ連邦共和国特許第1121089号明細書から、
炭素及び鉛を添加した焼結鉄からなるシリンダラ
イナ及び弁座環用摺動材料は公知であり、シリン
ダライナ及び弁座環は焼結鉄の製団、焼結及びそ
れに続く熱間圧縮又は冷間圧縮により製造され、
この焼結鉄は処理前に0.5ないし0.9％の炭素、３
ないし４％の鉛、1.5ないし３％のニツケル及び
銅、及び残部として通常の不純物をもつ鉄を含ん
でいる。
特定の使用分野に対し、例えば自動車の排気弁
用弁座環を製造するため、材料が上述した物理的
性質のほかに高い耐熱性をもつていることが必要
である。自動車の排気弁に対しては、米国特許第
3471343号から高い耐熱性をもつ弁座環が公知で、
0.8ないし1.5％の黒鉛、1.0ないし４％の鉛、0.5
ないし５％のニツケル、1.2ないし1.8％のモリブ
デン、9.6ないし14.4％のコバルト、残部として
鉄を含む粉末混合物の圧縮、焼結及び後圧縮によ
り弁座環が製造される。鉄のほかに0.5ないし１
％の炭素、0.7ないし1.5％の鉛、1.0ないし２％の
ニツケル及びコバルト、1.0ないし２％のモリブ
デンを含む金属粉末を使用して高い耐熱性の弁座
環を製造する粉末冶金法も公知であり、この金属
粉末においては、1.0ないし２％のニツケル、6.0
ないし７％のコバルト、1.0ないし２％のモリブ
デン、残部として鉄及び通常の鋼不純物からなる
微粉砕母合金に0.5ないし１％の炭素及び0.7ない
し1.5％の鉛が添加され、それから混合物が製団
され、焼結され、冷間あるいは熱間で後圧縮さ
れ、場合によつては熱処理される。前述した材料
への鉛の添加は、弁座環の減摩特性を改善するた
めに行なわれる。その際鉛は潤滑材として役立
つ。
鉄を基材とする合金からなる素地をもつ内燃機
関用弁座材料も公知であり、鉛、鉛化合物又はガ
ラスからなる成分がこの素地中に分散している。
例えば弁座材料は鉄を基材とする合金からなる素
地をもつことができ、この素地中に0.5ないし30
重量％のクロム、0.1ないし３重量％の炭素、0.3
ないし10重量％の鉛及び10重量％未満のガラスが
分散している。この場合も鉛及び低融点石英ガラ
スの添加が弁座材料の潤滑性能の改善のため行な
われ、弁座に含まれる鉛及びガラスは弁座の摺動
面へ出て、潤滑材として作用することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の課題は、無鉛ガソリンで動作する機関
において使用される弁座、弁座環又はシリンダラ
イナに特に適した高い耐摩耗性の物品を粉末冶金
で製造するための材料を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
この課題を解決するため本発明によれば、原材
料粉末が２ないし10重量％の玄武岩粉末を含んで
ある。
〔発明の効果〕
驚くべきことに、本発明による原材料の圧縮お
よび焼結によつて製造された物品は高い耐摩耗性
と強度とをもつていることがわかつたが、これ
は、添加された玄武岩により焼結過程中に、全気
孔空間が満たされるので、焼結された物品のこれ
まで普通であつた後圧縮が不必要になることに帰
せられる。すなわち均質な石基をもつ玄武岩は、
焼結の際軟化するかまたは流動化して気孔空間へ
侵入できる程度の比較的低い融点をもつているの
で、焼結の際気孔空間を完全に満たすことができ
る。このため焼結物品においてこれまで必要であ
つた後圧縮が不必要になり、仕上げ作業が簡単に
なる。例えば弁座環の場合、製造された弁座環を
矯正心棒上へ押しはめさえすれば、所定の精確な
内径が得られる。更に特定の場合障害の原因とな
つた低融点の潤滑材の添加は、本発明による材料
では省略することができる。即ち気孔空間内にあ
る玄武岩は、潤滑材より高い融点のため潤滑材と
しては作用しないが、例えば弁座材料として使用
する際金属対金属の衝突を防止する緩衝作用をも
つているからである。
前述したように、高い耐摩耗性と強度は、全気
孔空間が焼結過程中に玄武岩で満たされることに
帰せられるが、行なつた実験から、このために最
低２重量％の玄武岩が必要なことがわかつた。更
に10重量％の含有量を越えると、圧縮された素材
が、焼結を受ける前に充分な強さをもたず、取扱
い中例えば焼結炉への運搬中に破壊することがわ
かつた。
なお原材料に炭素及び鉛を添加することもでき
る。
本発明の別の特徴によれば、無鉛ガソリンで動
作する内燃機関において使用される高い耐摩耗性
の弁座環の製造に特に適した原混合材料が、５重
量％の玄武岩を添加したオーステナイト高級鋼粉
末からなる。
玄武岩粉末として市販の玄武岩を使用すること
ができる。
〔実施例〕
重量百分率で炭素0.2％、珪素2.0％、クロム15
〜17％、ニツケル10〜13％、モリブデン１〜３
％、残部は鉄を含むAISI（アメリカ鉄鋼協会）の
規格の形式番号316Lによる市販の高級鋼粉末が
次の組成をもつ５重量％の玄武岩粉末と混合され
た。
44.8％ SiO2 21.9％ Al2O3 10.5％ Fe2O3 11.2％ CaO 5.0％ MgO 残部は痕跡元素 この混合物は50KN/cm2の圧力で直径33mm及び
40mmで高さ9.5mmの環となるように圧縮された。
この環を続いて1100ないし1200℃の温度で２時間
焼結された。焼結された環の後圧縮は行なわれな
かつた。仕上げ加工は通常のように矯正、旋削又
は研削のみによつて行なわれた。
こうして製造された環はその素地に次の組成を
もつていた。
炭素 ＜0.2 珪素 ＜2.0 クロム 15〜17 ニツケル 10〜13 モリブデン １〜３ 環の密度は6.7ｇ/cm3、気孔率は15％で、気孔空間
は約15容積％の玄武岩で満たされていた。
この環が無鉛ガソリンで動作するガソリン機関
における連続試験用弁座環として使用された。
200時間の動作時間後、弁遊隙として測定された
摩耗は0.10mm以下であることが確かめられた。
一方同じ高級鋼AISI 316Lの粉末から製造され
る弁座環は比較的軟らかである。使用中にガソリ
ンから生ずる炭素粒子が弁座環に付着することは
避けられない。この弁座環の材料は非常に軟らか
いので、炭素粒子が弁座環又は弁へ押込まれるお
それがある。
前述したように弁座環材料の気孔空間を満たす
玄武岩の使用により、これが避けられる。なぜな
らば、弁の表面を掃除できる比較的硬い材料が必
要であり、この要求を玄武岩が満たすからであ
る。こうして玄武岩は実質的にエメリー（研摩材
の一種）のように作用するので、炭素粒子の有害
な付着が回避される。使用中に弁体が少し回転で
きることによつて、この効果は更に強まる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 高級鋼粉末を圧縮しかつ焼結することにより
    粉末冶金で製造される物品用原材料において、原
    材料粉末が２ないし10重量％の玄武岩粉末を含ん
    でいることを特徴とする、粉末冶金で製造される
    高耐摩耗性物品用の原材料。 ２ 原材料が炭素及び鉛を添加されていることを
    特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の原材
    料。 ３ 無鉛ガソリンで動作する内燃機関において使
    用される高い耐摩耗性の弁座、弁座環又はシリン
    ダライナ用の原材料粉末が、５重量％の玄武岩を
    添加した支販のオーステナイト高級鋼粉末である
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
    の原材料。 ４ 玄武岩粉末が、重量割合で44.8％のSiO2、
    21.9％のAl2O3、10.5％のFe2O3、11.2％のCaO、
    5.0％のMgO、残部は痕跡元素の組成をもつ市販
    の玄武岩からなることを特徴とする、特許請求の
    範囲第１項又は第３項に記載の原材料。
JP6406779A 1978-06-29 1979-05-25 Material for producing high abrasion resistant products in powder metallurgy Granted JPS556490A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2828513A DE2828513C2 (de) 1978-06-29 1978-06-29 Werkstoff zur pulvermetallurgischen Herstellung von Gegenständen mit hoher Verschleißfestigkeit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS556490A JPS556490A (en) 1980-01-17
JPS6338401B2 true JPS6338401B2 (ja) 1988-07-29

Family

ID=6043078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6406779A Granted JPS556490A (en) 1978-06-29 1979-05-25 Material for producing high abrasion resistant products in powder metallurgy

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US (2) US4251274A (ja)
JP (1) JPS556490A (ja)
AT (1) AT371842B (ja)
BR (1) BR7904077A (ja)
DE (1) DE2828513C2 (ja)
FR (1) FR2429842B1 (ja)
GB (1) GB2024259B (ja)
IT (1) IT1162639B (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
FR2429842B1 (fr) 1985-06-21
IT7949237A0 (it) 1979-05-30
ATA387779A (de) 1982-12-15
GB2024259B (en) 1982-10-13
IT1162639B (it) 1987-04-01
JPS556490A (en) 1980-01-17
US4251274A (en) 1981-02-17
DE2828513A1 (de) 1980-01-17
BR7904077A (pt) 1980-03-11
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