[發明專利]Ni-Fe-Cr系合金和以其鍍敷的發動機閥

有效

• 申請號: 201280010981.7
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103429773A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 乙部勝則;西村信一;中川健治;飯尾將波
• 申請（專利權）人: 福田金屬箔粉工業株式會社;日鍛汽門株式會社
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;B23K9/04;B23K35/30;B23K35/32;C22C30/02;C23C4/06;F01L3/02;F01L3/04;C22C30/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及PTA堆焊、TIG堆焊，噴鍍等的各種施工工藝所使用的表面硬化合金，涉及具備耐磨損性、耐沖擊性和耐高溫腐蝕性的Ni-Fe-Cr系合金，以其鍍敷的發動機閥。

背景技術

歷來，需要耐磨損性的發動機閥中，除了廣泛使用Stellite（注冊商標）所代表的Co-Cr-W-C系合金和Tribaloy（注冊商標）所代表的Co-Mo-Si系合金等的Co基表面硬化合金以外，在一部分發動機閥中，Ni基表面硬化合金（專利文獻1～3）和Fe基表面硬化合金（專利文獻4～8）也得到應用或研究。

Co-Cr-W-C系合金，作為表面硬化合金雖然具備高的耐沖擊性，但耐磨損性不充分，不能耐受長期的使用。Co-Mo-Si系合金，作為表面硬化合金雖然具備高的耐磨損性，但耐沖擊性不充分，裂紋和伴隨其發生的剝離成為問題。另外，Co-Cr-W-C系合金和Co-Mo-Si系合金由Co和Cr、W或Mo構成，不能將稀有金屬的含量控制在低水平。

另一方面，與Co-Cr-W-C系合金和Co-Mo-Si系合金具備同等的特性的、以Ni和Fe為主成分的表面硬化合金（專利文獻1～8）被開發/使用，但在使用環境嚴苛化的發動機閥中，存在不能全部滿足耐磨損性、耐沖擊性、耐高溫腐蝕性的問題。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：專利第3196381號公報

專利文獻2：專利第3196389號公報

專利文獻3：專利第3855257號公報

專利文獻4：特開平11-310854號公報

專利文獻5：特開平6-297188號公報

專利文獻6：專利第3328753號公報

專利文獻7：專利第3343576號公報

專利文獻8：特公平6-38998號公報

以賦予耐磨損性、耐沖擊性和耐高溫腐蝕性為目的的表面硬化合金，目前在各種工業領域被廣泛使用。但是，由于近年來環境意識的提高，工業設備的使用環境增加了嚴格度。隨之而來的是，除了表面硬化合金也要求更高性能的材料以外，還要求礦物資源的有效利用和與之相伴而將稀有金屬的使用量抑制得低的廉價的合金。特別是在發動機閥所使用的鍍敷合金中，具備耐沖擊性、耐磨損性和耐高溫腐蝕性，此外利用資源豐富的廉價的合金的開發成為課題。

發明內容

在本發明中，為了進行具備耐沖擊性、耐磨損性和耐高溫腐蝕性，此外將稀有金屬的含量控制在低水平，使資源豐富的Fe含有的表面硬化用合金的開發而研究合金組成時，設定下述的目標值，以使其全部滿足為條件。

（目標值）

（1）擺錘沖擊值?????→4J/cm²以上

（2）洛氏硬度（C級）??→42以上

（3）磨損減量?????????→150μm以下

（4）Fe含量??????????→20質量%以上

還有，這里定義的稀有金屬，為除去鐵、鋁、銅、鋅、錫、金、銀、汞、鉛、硅、碳的金屬，相當于本發明的金屬元素是Ni、Cr、B、Mo、W、Mn、Co。

即，滿足上述的目標（1）～（4）的本發明的Ni-Fe-Cr系合金（以下，稱為“本發明合金”），其特征在于，含有Mo為0～20.0質量%、W為8.0～40.0質量%，Mo和W的合計量為20.0～40.0質量%，含有Fe為20.0～50.0質量%、Cr為12.0～36.0質量%、B為1.0～2.5質量%，余量由Ni和不可避免的雜質構成。在此，所謂不可避免的雜質，指不是有意添加，但因各原料的制造工序等而不可避免地混入的雜質，作為這樣的雜質，可列舉Mg、S、O、N、V、Zr、Sn等。而且，其總和通常在0.3質量%以下，不會對本發明的作用造成影響。

此外，本發明合金，其特征在于，在以上記述的Ni-Fe-Cr系合金中，含有從Co、Mn、Cu、Si、C中選擇的元素，合計為15.0質量%以下，并且，Co為15.0質量%以下，Mn、Cu分別為5.0質量%以下，Si為2.0質量%以下，C為0.5質量%以下。

另外，本發明的發動機閥，其特征在于，鍍敷或涂覆有具有所述組成的本發明合金，更優選的發動機閥，其特征在于，所述的本發明合金至少被鍍敷或涂覆在表面與底座的接觸面。

其次，闡述限定本發明合金的各成分范圍的理由。