[发明专利]烧结阀座的制造方法

说明书

本申请是申请号为CN200610131851.5(申请日为2006年10月12日)、发明名称为“耐磨性烧结构件的制造方法、烧结阀座及其制造方法”的中国申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及适合于各种滑动构件的耐磨性烧结构件的制造方法，特别地涉及用于在高面压力下滑动的耐磨性烧结构件的制造方法。另外，本发明涉及汽车发动机的烧结阀座及其制造方法等，特别地涉及适合用于CNG发动机、重型柴油发动机等高负荷发动机的烧结合金制的阀座的开发技术。

背景技术

粉末冶金法的烧结部件，在合金基体中分散所希望的硬质相是容易的，适用于汽车等的内燃机用滑动构件和轴承等的各种滑动构件。可是，近年伴随着组装有滑动构件的机器的高性能化，使用环境日益苛刻，为了与之对应，要求烧结滑动构件有更高的耐磨性。另外，根据适用部位不同，要求具有在高温下的耐磨性、耐氧化性等等，随着其适用范围扩大，希望提高在各种环境下的耐磨性。

在这样的状况下，面向各种用途提出了分散了Co-Mo-Si-Cr系硬质相或高速钢系硬质相的耐磨性烧结构件(特开平08-109450号公报、特开平02-270943号公报、特开平01-068447号公报)。另外，提出了各种改良的分散了硬质相的耐磨性烧结构件(特开2002-356704号公报、特开2003-119542号公报、特开2005-154798号公报)。

特别是近年来汽车发动机由于高性能化使得工作条件变得更加苛刻，在发动机上使用的阀座需要耐受比现有苛刻的使用环境条件。例如，在较多地搭载于出租汽车上的LPG发动机中，阀和阀座的滑动接触面在干燥状态下使用，因此与汽油发动机的阀座比，磨损快。另外，在象高含铅汽油发动机那样附着有油泥的环境下，对阀座的面压力高的场合，或者象柴油发动机那样为高温·高压缩比的场合，由于油泥使得磨损被促进。在这样的苛刻的环境下使用的场合，要求耐磨性好，同时还要求不发生累垮现象的高强度。

另一方面，具备即使阀座磨损也能够自动调节阀位置和阀驱动定时的紧急调整装置的阀机构也正实用化。可是，由阀座磨损导致的发动机寿命问题不能说得到解决，希望开发耐磨性优异的阀座用材料。另外，在近年，不仅以高性能化为目标还重视经济性并且廉价的汽车的开发也日益得到重视，因此作为今后的阀座用烧结合金，要求是不需要上述间隙调整装置之类的附加机构的、具有高温耐磨性、高强度的烧结合金。

作为这样的阀座用烧结合金，公开了在Fe-Co系和Fe-Cr系的斑状基体中分散了Co-Mo-Si系硬质颗粒的技术(特公昭59-037343号公报)、和在Fe-Co系基体中分散了Co-Mo-Si系硬质颗粒的技术(特公平05-055593号公报)。另外，公开了在Fe-Co系中添加了Ni的基体中分散了Co-Mo-Si系硬质颗粒的技术(特公平07-098985号公报)、和分散了Co-Mo-Si系硬质颗粒的Fe基合金(特开平02-163351号公报)。

发明内容

在上述特开平08-109450号公报、特开平02-270943号公报、特开平01-068447号公报、特开2002-356704号公报、特开2003-119542号公报、特开2005-154798号公报中提出的硬质相分别是显示出优异的特性的硬质相，但已清楚地知道当为了更进一步提高耐磨性而大量添加硬质相形成元素时，耐磨性和强度反倒降低。因此，如果能够消除起因于硬质相形成元素的大量添加的耐磨性降低的原因，则有效地充分利用硬质相能够大幅度提高耐磨性。因此，本发明的目的在于，提供不损害耐磨性和强度等，并在基体中更多量地分散硬质相的制造方法。

另外，特公昭59-037343号公报、特公平05-055593号公报、特公平07-098985号公报、特开平02-163351号公报所记载的合金是硬质颗粒中的Mo量为40质量％以下的合金，但含有该硬质颗粒的烧结合金具有高的高温耐磨性、高强度。可是，在近年，希望得到具有进一步高温耐磨性、高强度的烧结合金。特别是近年来实用化的CNG发动机、高输出功率用的重型柴油发动机等发动机中，伴随着金属接触，对阀座材料的负荷更高，因此希望开发在那样的环境下也发挥高的耐磨性的材料。

因此，本发明的目的在于，提供特别是在CNG发动机和重型柴油发动机等高负荷发动机环境中，发挥优异的高温耐磨性的烧结阀座及其制造方法。

本发明的耐磨性烧结构件的制造方法，其特征在于，是对含有基体形成粉末和硬质相形成粉末的原料粉末进行压粉成型，并进行烧结的耐磨性烧结构件的制造方法，在该制造方法中，基体形成粉末的90质量％以上为最大粒径46μm的粉末，硬质相形成粉末的添加量为40-70质量％。