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    • 专利摘要:

    公开号:WO1985000835A1
    申请号:PCT/JP1984/000122
    申请日:1984-03-23
    公开日:1985-02-28
    发明作者:Shigeru Urano；Osamu Hirakawa
    申请人:Nippon Piston Ring Co., Ltd.；
    IPC主号:C22C33-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 鉄系耐摩耗性焼結合金 技術分野
    [0002] *発明は内燃機関の動弁機構の搢動部材 と し て 使用 さ れ る 鉄系耐摩耗性焼結合金に関す る 。 背景技術
    [0003] 近時 、 内燃機関の動弁機構は高負荷運転に耐 え る こ と が要求 され、 特 に カ ム シ ャ フ ト 、 C3 ッ 力 - ア - ム等の摺動部材 は高面圧に対する耐久性が要 求 さ れ る よ う に な っ た 。 こ の 要求 を 満たす と 共 に 、 加工費 と 材料費 の節減 と 軽量化を 図 る た め 、 揩動部材に合金粉末の焼結材料を使用す る こ と が 試み ら れて き た。
    [0004] こ の よ う な鉄系焼結材料を示すも の と し て 、 日
    [0005] *公開特許公報昭 5 6 - 1 2 3 5 3 号が知 られ て い る 。 こ の焼結材料は鉄以外に重量比で C r 2.5 〜 7.5 % 、 M n 0. 10〜 3.0 %、 ：P 0 . 2 〜 0 . 8
    [0006] WIPO^ %、 C u 1.0 〜 5.0 % ゝ S i 0.5 〜 2.0 % 、 M o 3 %以下を舍むが、 C r を 2，5 %以上含有す る た め、 被削性は必ず し も 良好ではなか っ た。
    [0007] 本発明の 目 的は被削性の良好な内燃機関の動弁 機搆用摺動部材に適 した鉄系焼結合金を提供す る こ と に あ る 。 発明 の開示
    [0008] 前記 目 的を 達成す る ため *発明の耐摩耗性焼結 合金は 、 重量比で C 1.5〜2.5 %、 S 〖 0.5 〜 3. 0 % 、 P 0.2〜 0.8 % 、 残部 F e を舍み、 液相 に おい て焼結 され る も の であ るが、 上記の元素以外 に 、 重量比で 1.0%以下の M n と 1.0〜 4.0% の C u の いずれかを含 む も のでも よ く 、 あ る いは M 0 、 N i 、 C r の う ち一種類以上を重量比で 2.0 %以下含む も の でも よ い。
    [0009] こ こ で 、 C を し 5〜 2.5 % と した理由 は、 C が 2.5% を越え る と 、 遊雜黒鉛が多量に生 じ て割れ が発生 しやす く な リ 、 又 硬度が非常に高い セ メ ン タ イ ト と F e — C 一 P の共晶であ る ス テ ダ イ ト が過多 に生 じ て被 削性が悪 く な る か ら で あ る 。 逆 に 、 C が 1.5 %未満 で は 、 セ メ ン タ イ ト 、 ス テ ダ ィ 卜 の析出量 が少 な く な り 、 耐摩耗性 を 高め る こ と が で き な い 。 ス テ ダ イ ト は凝固点が 9 5 0 。C 前 後 と 低 く 液相焼結 を 促進 させ る が、 そ の ス テ ダ イ 卜 が少 な い と 液相が生 じ難 く な る 。 し た が っ て 、
    [0010] C の組 成範囲 を 1.5 〜 2.5% に限定すれ ば 、 セ メ ン タ イ 卜 と ス テ ダ イ ト の析出 に よ る 高い 耐摩耗性 が得 ら れ る と 共 に 、 ス テ ダ イ 卜 に よ る 液 相焼結 も 促進 さ れ る 。
    [0011] S i を 0.5 3.0% と する 理由は 、 S i が 3.0
    [0012] % を 越 え る と 墓地 が脆化す る 外、 粉末 の圧粉成 形性 が低 下 し 焼 結 時 の 変 形 が 大 き く な る こ と と 、 S i は C P の 量 を低い範囲 に 限定 し た 上 で 液相の発生 を 促進 さ せ る 成分 と な るが、 0.5% 未 满 では こ の効果 は得 ら れ ない こ と に よ る 。
    [0013] P を 0.2〜 0.8% と す る理由 は、 P が 0.6% を 越え る と 、 析 出 す る ス テ ダ イ ト 畺が過多 と な り 、 被削性が悪 く な リ 、 又 、 脆化 も 進むが、 逆 に 、 0 .2%未満 では 、 ス テ ダ イ ト 量が過小 と な っ て液相
    [0014] OMPI 画 が生 じ難 く 、 母材 と の結合性も低下する こ と に よ る 。
    [0015] M n を 必要 に 応 じ て 1. Q %以下添加 す る 理由 は、 M n が強 さ を増大 させる成分であ る こ と に よ る が、 1.0% を越え る と 、 焼結の進行が抑制 され て粗大 な空孔が残 リ 、 又、 圧粉成形性 も 低下 さ せ る か ら 、 1.0 %以下 に限定する 。
    [0016] C u を必要 に応 じ て添加する理由は、 C ii が基 地強度 と 引 っ 張 リ 強 さ を 増大 さ せ る こ と に よ る が、 C u が 4.0 % を 越える と焼結時に膨張が起 き て収縮が進 ま ない傾向が生 じ る。 しか し 、 1.0% 夫满では基地強度 と 引 つ張 り 強 さを増す効果は得 られないの で 、 添加 する組成範囲は 1.0〜 .0% に限定する 。
    [0017] M 0 、 N i 、 C r を 必要に応 じて添加す る 理由 は、 これ ら が基地強化元素であ る こ と に よ る が、
    [0018] 2.0% を越え る と 、 炭化物の析出、 基地のマ ルテ ンサ イ ト 化、 べ ィ ナ イ ト 化が進み、 被削性が低下 する の で、 添加は 2.0 %以下に限定する 。
    [0019] 太発明 の合金は液相焼結を特徵と する 。 本発明
    [0020] OMH の合金がカ ム シ ャ フ ト 、 ロ ッ カ ー ア ー ム 等の摺動 部 と し て母材 に部分的に組付け られて使用 され る と き 、 そ の特徴は効果 を奏する 。 すなわ ち 、 粉末 焼結合金の液相焼結時の収縮を利用すれ ば、 合金 と 母材の強固 な 固着が得 られる 。 例えば、 シ ャ フ ト を錮管 と し 、 そ の シ ャ フ ト に焼結合金製の カ ム ロ ブ で組付け る 構造 の カ ム シ ャ フ ト の場合、 カ ム ロ ブは高密度 に な る と共に カ ム シ ャ フ ト と 強固 に 結合す る 。
    [0021] 上記の通 り 、 太発明 の鉄系焼結合金は液相焼結 に よ リ セ メ ン タ イ 卜 と ス テ ダ イ 卜 が基地 中 で網状 に 分布 す る 組織 と な る か ら 、 高 い 耐摩耗性 を 有 し 、 圧粉成形 されて液相焼結に ょ リ 母材 に強固 に 結合す る カゝ ら 加工性 に も優れてい る 。 図面 の簡単な説明
    [0022] 第 1 図 ない し第 5 図 は本発明の実施例 の合金 の 顕微鏡写真 （倍率 2 0 0 倍、 マ - プ ル液腐食） で あ り 、 A はパ ー ラ イ ト 基地、 B は炭化物 、 C は べ イ ナ イ ト 基地 を それぞれ示す。 癸明 を実施す る ための最良の形態
    [0023] 太発明の合金を実施例に基づいて説明 す る 。 実施例の合金 E X 1 〜 ： E X 5 は、 ベー ス鉄粉に それぞれの成分 と な る 元素を添加 し、 さ ら に ス テ ア リ ン酸亜鉛を加え て混合 し、 得られた混合粉末 を 4 〜 6 t Z c m2の プ レ ス面圧でプ レ ス成形 し 、 つ い で 、 ア ン モ ニ ア分解ふんい気の炉に入れ、 1 0 5 0 °C ない し 1 2 0 0 での温度で焼結す る こ と に よ リ 得 られた。 E' X 1 〜 E X 5 の各合金を得 る 混合粉末の 目 標成分 と 、 得られた合金の硬度 と 、 そ の密度は下表に示す と お り であ っ た。
    [0024] E 1 EX2 EX3 EX 4 EX 5 成分 c 1.8 2.0 1.8 1.8 2.0
    [0025] (重量％) S i 1.2 0.8 1.2 1.2 1.3
    [0026] P 0.4 0.45 0.4 0.45 0.5
    [0027] Mn 0.3 ― 0.3 0.2 0.5
    [0028] Cu 2.0
    [0029] Mo ― 0.8 一 0.3
    [0030] C r 0.6
    [0031] I 1 丄 * u
    [0032] Fe 残 残 残 残 硬度 （H RB) 104.3 102.0 104.0 104.5 118. 密度 （ g c m3) 6.79 8.70 6.85 6.83 7.
    [0033] IPO 得 られた実施例の合金 E X 1 〜： E X 4 は第 1 図 ない し第 4 図の顕微鏡写真に示すよ う に 、 黒 く 見 え る パ ー ラ イ ト の基地 A に 白 く 見 え る炭化物 B ( セ メ ン タ イ ト 、 ステダ イ ト ） が網状に分布す る 组織 を 有 し 、 硬度 は H R B 1 0 0 以上で密度は 6 . 7 0 g Z c m3以上であ り 、 合金 E X 5 は、 第 5 図に示す よ う に、 黒 く 見えるべィ ナ イ ト の基地 C に 白 く 見え る炭化物 Bが網状に分布す る組織 を 有 し、 硬度は H R B 1 1 8で密度は 7 . 1 0 g X c m3で あ る 。 こ のよ う に実施例の合金 E X 1 〜 E X 5 は いずれ も高密度高硬度であるか ら耐摩耗性 に優れてい る が、 被削性を阻害する C r 等の含有 畺は少ないの で 、 加工性にも優れている こ と はい う ま で も な い 。 産業上 の利用可能性
    [0034] *発明 に係 る鉄系耐摩耗性合金ほ、 内燃機関の 摺動部材、 例えばカ ム シ ャ フ ト の カ ム 、 ロ ッ カ ー ア ー ム の タ ぺ ッ ト 等の材料と して有用であ る 。
    权利要求:
    Claims
    請 求 の 範 囲
    1 ) 重 量 比 で C 1 .5〜 2.5 % 、 S i 0. 5 〜 3.0 % 、 P 0.2〜 0.8 % 、 残部 F e を含み、 液相 に お い て焼結 され る こ と を特徴と する鉄系耐摩耗性焼 結合金。
    2 ) 重量比で 1.0%以下の M n を舍む こ と を特徴 と する 特許請求の範 囲第 1 項記載の鉄系耐摩耗性 焼結合金。
    3 ) 重量比で C u 1.0 〜 4.0 %を舍む こ と を特徴 と す る 特許請求の範 囲第 1 項又は第 2 項記載の鉄 系耐摩耗性焼結合金。
    4 ) M o 、 N i 、 C r の う ち の少な く と も 一つ を 重量比で 2.0%以下合む こ と を特徴 と す る 特許請 求の範 囲第 1 項記載 の鉄系耐摩耗性焼結合金。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    GB8506986D0|1985-04-24|
    GB2155037B|1987-02-18|
    JPS6033343A|1985-02-20|
    JPH0379428B2|1991-12-18|
    DE3490361T1|1985-08-22|
    DE3490361T0||
    GB2155037A|1985-09-18|
    DE3490361C2|1994-11-24|
    引用文献:
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    GB1576143A|1977-07-20|1980-10-01|Brico Eng|Sintered metal articles|
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    JPH0542498B2|1986-04-11|1993-06-28|Nippon Piston Ring Co Ltd||
    JPH01100575U|1987-12-23|1989-07-06|||
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    法律状态:
    1985-02-28| AK| Designated states|Designated state(s): DE GB US |
    1985-08-22| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 3490361 Country of ref document: DE Date of ref document: 19850822 |
    1985-08-22| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 3490361 Country of ref document: DE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP58/140963||1983-08-03||
    JP14096383A|JPH0379428B2|1983-08-03|1983-08-03||GB08506986A| GB2155037B|1983-08-03|1984-03-23|Iron-base abrasion-resistant sintered alloy|
    DE19843490361| DE3490361C2|1983-08-03|1984-03-23|Verwendung einer verschleißfesten gesinterten Legierung auf Eisenbasis|
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