(57)【要約】【課題】高温応用の弁案内として使用するのに特に適した粉末金属構成部品を提供すること。【解決手段】第１の実施形態に基づく粉末金属構成部品は、重量パーセントベースで、Ｃ約０．１〜２．０％と、Ｃｒ約８．０〜１８．０％と、Ｍｏ約１．０〜１５．０％と、Ｓ約０．１〜３．５％と、Ｓｉ約０．１％〜２．０％と、その他の元素最高約５．０％と、実質的に鉄である残部とからなる化学組成を有する。本発明に基づく第２の実施形態はＣｏ約８．０〜１６．０％を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量パーセントベースで、
Ｃ約０．１から約２．０％と、
Ｃｒ約８．０から約１８．０％と、
Ｍｏ約１．０から約１５．０％と、
Ｓ約０．１から約３．５％と、
Ｓｉ約０．１から約２．０％と、
その他の元素最高約５．０％と、
実質的に鉄である残部と
を含む化学組成を有する粉末金属構成部品。
【請求項２】
弁案内を含む、請求項１に記載の粉末金属構成部品。
【請求項３】
約６．２ｇ／ｃｍ3から約７．２ｇ／ｃｍ3までの範囲の密度に圧縮成形された、請求項１に記載の粉末金属構成部品。
【請求項４】
約４５ＨＲＢの最小硬さ値を有する、請求項１に記載の粉末金属構成部品。
【請求項５】
前記化学組成が、重量パーセントベースで、
Ｃ約０．５％と、
Ｃｒ約１６．６％と、
Ｍｏ約４．０％と、
Ｓ約１．０％と、
Ｎｉ約０．２％と、
Ｓｉ約１．０％と、
実質的に鉄である残部と
を含む、請求項１に記載の粉末金属構成部品。
【請求項６】
前記硬さ値が約４５から約９５ＨＲＢである、請求項４に記載の粉末金属構成部品。
【請求項７】
重量パーセントベースで、
Ｃ約０．１から約２．０％と、
Ｃｒ約８．０から約１８．０％と、
Ｍｏ約１．０から約１５．０％と、
Ｓ約０．１から約３．５％と、
Ｃｏ約８．０から約１６．０％と、
Ｓｉ約０．１から約２．０％と、
その他の元素最高約５．０％と、
実質的に鉄である残部と
を含む化学組成を有する粉末金属構成部品。
【請求項８】
弁案内を含む、請求項７に記載の粉末金属構成部品。
【請求項９】
前記弁案内がＥＧＲ弁案内を含む、請求項８に記載の粉末金属構成部品。
【請求項１０】
約６．２ｇ／ｃｍ3から約７．２ｇ／ｃｍ3までの範囲の密度に圧縮成形された、請求項７に記載の粉末金属構成部品。
【請求項１１】
約４５ＨＲＢから約９５ＨＲＢまでの範囲の硬さ値を有する、請求項１０に記載の粉末金属構成部品。
【請求項１２】
前記化学組成が、重量パーセントベースで、
Ｃ約０．５％と、
Ｃｒ約１６．０％と、
Ｍｏ約９．７％と、
Ｓ約１．９％と、
Ｎｉ約０．４％と、
Ｓｉ約１．３％と、
Ｃｏ約１１．８％と、
実質的に鉄である残部と
を含む、請求項７に記載の粉末金属構成部品。
【請求項１３】
銅で溶浸されている、請求項７に記載の粉末金属構成部品。
【請求項１４】
含油されている、請求項７に記載の粉末金属構成部品。
【請求項１５】
前記弁案内がＥＧＲ弁案内を含む、請求項２に記載の粉末金属構成部品。
【請求項１６】
前記弁案内がターボ用途向けの弁案内を含む、請求項２に記載の粉末金属構成部品。
【請求項１７】
前記弁案内がターボ用途向けの弁案内を含む、請求項８に記載の粉末金属構成部品。
【請求項１８】
前記弁案内が銅で溶浸されている、請求項２に記載の粉末金属構成部品。
【請求項１９】
前記弁案内が含油されている、請求項２に記載の粉末金属構成部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に粉末金属エンジン構成部品に関し、詳細には、高温用途向けの新規の改良型粉末金属弁案内に関する。
【背景技術】
【０００２】
弁案内は一般に、内燃機関内のエンジンポペット弁の弁棒を受け取るように構築された管状構造体である。このエンジン構成部品の構造は当業者に周知である。
【０００３】
粉末金属（Ｐ／Ｍ）弁案内は、ケイ酸塩、遊離黒鉛、硫化マンガン、硫化銅、二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤を含有するフェライト／パーライトミクロ組織を含む低合金鋼から作られる。従来技術のＰ／Ｍ弁案内は、低〜中程度の密度にプレス成形し、従来の焼結温度、例えば約１，１５０℃未満の温度を使用して焼結させ、次いで両端を機械加工する。内部ボアはリーミングによって形成する。弁案内の寿命を延ばすため、弁案内に含油することが知られている。内燃機関の動作は弁案内に油を補給する。弁案内の寿命は、弁棒と弁案内の間の界面を潤滑するエンジン油に依存する。近年、弁棒と弁案内の間の界面を通して燃焼室内へ漏れるエンジン潤滑油によって引き起こされる大気汚染の問題に対処するため、「オイルスターブド（ｏｉｌ  ｓｔａｒｖｅｄ）」弁案内と呼ばれる弁案内を設計する努力が続けられている。
【０００４】
本発明の譲受人が２００１年１０月２日に提出した米国特許出願第０９／９６９７１６号は、潤滑がほとんどないかまたは全くない状況で高温に耐える能力を有するこのような弁案内を対象としている。この出願は参照によって本明細書に組み込まれる。この発明に基づく弁案内は特に、内燃機関の冷却されたシリンダブロックの中で使用することを意図したものである。
【０００５】
弁案内の他の応用は、冷却されていないシステム中で弁案内が高温、例えば約１０００°Ｆ（約５３８℃）を超える高温にさらされる位置を含むことができる。例えば、エンジン排気マニホルドとエンジン吸気マニホルドの間に排気ガス再循環（ＥＧＲ）弁が配置される。ＥＧＲ弁は、エンジンの排気側から吸気側への排気ガスの再循環を可能にするポペット弁（これは弁案内を含む）を使用する。当業者には周知のとおり、このような排気ガスの再循環は、さまざまなエンジン排出物質の低減に役に立つ。
【０００６】
エンジン性能を最適化し、同時に排出物質をできるだけ低く抑えるため、ＥＧＲ弁を、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）からの制御信号に応答した連続可変モードで動作させることが望ましくなった。その結果、ＥＧＲ弁のポペット弁および弁案内は、高温および腐食性の排気ガスに長時間、絶え間なくさらされる。
【０００７】
この過大な温度は、構成部品の性能、特に弁案内の中での弁棒の往復運動の性能に、例えば弁案内の内部での弁のスティッキング（焼付）、シージングなどの不利な影響を及ぼす。さらに、排気流中に見られる腐食性の材料は構成部品の寿命に不利な影響を与える。
【０００８】
したがって、ＥＧＲ弁応用、および弁案内に潤滑または冷却がほとんどまたはまたく提供されないその他の高温応用に見られるかなりの高温に耐える能力を有する粉末金属弁案内が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって本発明の目的は、高温および腐食環境に耐える能力を有する改良型の粉末金属エンジン構成部品を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、冷却をほとんどまたは全く実施しない高温用途向けの改良型の粉末金属弁案内を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、ＥＧＲ弁応用で使用するのに適した粉末金属弁案内を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記の目的およびその他の目的は、重量パーセントベースで、炭素約０．１から約２．０％と、クロム約８．０から約１８．０％と、モリブデン約１．０から約１５．０％と、硫黄約０．１から約３．５％と、ケイ素約０．１％から約２．０％と、その他の元素最高約５．０％と、実質的に鉄である残部とを含む化学組成を有する粉末金属エンジン構成部品を提供することによって達成される。
【００１３】
本発明のこれらの目的はさらに、重量パーセントベースで、炭素約０．１から約２．０％と、クロム約８．０から約１８．０％と、モリブデン約１．０から約１５．０％と、硫黄約０．１から約３．５％と、コバルト約８．０から約１６．０％と、ケイ素約０．１から約２．０％と、その他の元素最高約５．０％と、実質的に鉄である残部とを含む化学組成を有するコバルトベースの粉末金属エンジン構成部品を提供することによって達成される。
【００１４】
本発明を特徴づけるさまざまな新規の特徴は、本開示に添付され本開示の一部を構成する請求項に詳細に示されている。本発明、本発明の利点、および本発明の使用によって達成される特定の目的の理解を深めるためには、本発明の好ましい実施形態が示された付随する実施例、図面および記述内容を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に図面を参照する。これらの図面は本発明を限定することを意図したものではない。図１に、全体が１０で示された排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムを示す。ＥＧＲシステム１０は、当技術分野で周知の装置であり、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６１０２０１６号に記載されている。この特許は参照によって本明細書に組み込まれる。本発明は、内燃機関のエンジン構成部品としての応用を含むがこれに限定されない任意の高温応用で有用であることを理解されたい。
【００１６】
弁案内または粉末金属エンジン構成部品としての本発明の使用は、特定のタイプのエンジンまたはＥＧＲシステムなどのエンジンシステムに限定されないが、本発明の使用は、本明細書で簡単に説明するポペット弁および弁案内を使用するＥＧＲシステムに関して特に有利である。その理由は後に明らかにする。本明細書に示し説明するＥＧＲシステム１０は一例に過ぎないのであって、本発明がこのタイプのシステムだけに限定されないことはすぐに明らかになるはずである。
【００１７】
ＥＧＲシステム１０は、マニホルド部分１２およびアクチュエータ部分１４を含む複数のセクションを含む。図２に示すように、マニホルド部分１２は、通路２０およびボア２２を画定するマニホルドハウジング１８を含む。その内部の弁案内２５の中には、全体が２４で示された弁部材が、その中で軸方向に往復運動するように支持されている。弁部材２４は、弁棒２８と一体に形成されたポペット弁部分２６を含む。
【００１８】
マニホルドハウジング１８はさらに、弁部材２４が閉じたときにポペット弁部分２６が着座する弁座３０を画定する。これによって弁座３０は「クローズストップ（ｃｌｏｓｅ  ｓｔｏｐ）」の働きをする。分かりやすくするために、図では、ポペット弁部分２６が弁座３０からわずかに離れて示されてはいるが、図２に示した状態が弁部材２４の閉位置を表す。一例として、マニホルドハウジング１８は、排気マニホルド（図示せず）に接続するためのフランジ３２を含み、その結果、図２のポペット弁部分２６よりも下の領域が排気ガス通路Ｅを構成する。ＥＧＲシステム１０の動作および構造の詳細については、先に本明細書に組み込んだ米国特許第６１０２０１６号を参照されたい。ＥＧＲシステムの以上の説明は単に、本発明の新規の材料のよりよい理解および使用を容易にするために提供したものでである。
【００１９】
当業者には周知のことであるが、排気ガス通路（Ｅ）から吸気通路（Ｉ）へ流れる高温の排気ガスにマニホルドハウジング１８が接触すると、マニホルドハウジング１８は相当に高温となり、例えば１０００°Ｆ（約５３８℃）を超える。その結果、弁部材２４および弁案内２５は、高温および排気ガスの腐食環境に絶えずさらされる。
【００２０】
弁案内２５の弁案内材料は、この苛酷なエンジン環境に耐えて、内径（ＩＤ）の表面に生じる酸化および／または腐食に抵抗する能力を有していなければならない。こういった能力がなければ、弁棒２８のスカッフィング、スティッキングまたはシージングが生じる可能性がある。
【００２１】
本発明の本質は、軟質ステンレス鋼マトリックス中の金属間ラーベス相と、固体潤滑剤と、含浸油の貯蔵場所として機能する細孔の体積および形態とを含むミクロ組織を有する新規の材料にある。
【００２２】
本明細書では特に明記しない限り、全てのパーセンテージが重量パーセントに基づく。粉末冶金プロセスは、ニア・ネェット・シェイプでの経済的な生産を可能にし、さらに材料選択および焼結後処理の融通性をもたらす。本発明の新規の材料は、研磨／粘着摩耗抵抗性、スカッフィング抵抗性などの優れた特性を提供し、クロムめっき弁棒、窒化弁棒を含むさまざまなタイプの弁棒および弁棒コーティングに対して使用することができる。
【００２３】
本発明の第１の実施形態によれば、粉末金属構成部品を形成するために、硬質相金属間材料（ｈａｒｄ  ｐｈａｓｅ  ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌ）と、黒鉛と、固体潤滑剤と、一過性潤滑剤（ｆｕｇｉｔｉｖｅ  ｌｕｂｒｉｃａｎｔ）と、ステンレス鋼材料とからなる混合物を含む粉末金属ブレンドを混合する。
【００２４】
硬質相金属間材料は、Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｈｏｇａｎａｓ社から入手可能なタイプのＴ−１０鉄Ｔｒｉｂａｌｏｙ材料であることが好ましく、粉末金属ブレンドの約５％から約５０％を構成する。Ｔ−１０は粉末金属ブレンドの約７．０％を構成することが好ましい。
【００２５】
黒鉛は、粉末金属ブレンドの約０．１％から約２．０％を構成し、粉末金属ブレンドの約０．５％であることが好ましい。黒鉛は、Ａｓｂｕｒｒｙ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ社から入手可能なＳＷ１６５１黒鉛であることが好ましい。他のグレードの天然または合成黒鉛を使用することもできる。
【００２６】
固体潤滑剤は粉末金属ブレンドの約０．２％から約８．０％、好ましくは約２．５％を構成する。好ましい固体潤滑剤は二硫化モリブデンＭｏＳ2である。他の適当な固体潤滑剤には、二硫化タングステン（ＷＳ2）、窒化ホウ素（ＢＮ）、タルク、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）またはこれらの組合せが含まれる。ただしこれらに限定されるわけではない。
【００２７】
一過性潤滑剤は粉末金属ブレンドの約０．２％から約１．５％、好ましくは約０．６％を構成する。この粉末潤滑剤を本明細書で一時的ないし一過性潤滑剤と呼ぶのは、この潤滑剤が焼結ステップの間に燃え尽き、または熱分解するからである。好ましい一過性潤滑剤は、Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｈｏｇａｎａｓ社から入手可能な潤滑剤の一銘柄であるＫｅｎｏｌｕｂｅ材料であり、ステアリン酸亜鉛とエチレンステアルアミドの混合物である潤滑剤である。他の適当な一過性潤滑剤には、ステアリン酸亜鉛、エチレンステアルアミド、またはＧｌｙｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社から入手可能なＡｃｒａｗａｘ  Ｃが含まれる。ただしこれらに限定されるわけではない。
【００２８】
ステンレス鋼（ｓｓ）材料は、Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｈｏｇａｎａｓ社から市販されている４３４Ｌステンレス鋼材料であることが好ましく、粉末金属ブレンドの残りの部分を構成する。４０９、４１０および４３０を含むがこれに限定されない４００シリーズの他のステンレス鋼材料、あるいは３０３、３０４または３１６を含むがこれに限定されない３００シリーズのステンレス鋼を使用することもできる。これらは全て市販材料である。
【００２９】
本発明の第１の実施形態に基づく好ましい粉末金属ブレンドは、４３４ｓｓ材料をおよそ８７％、Ｔ−１０材料を約７％、黒鉛を約０．５％、ＭｏＳ2を約２．５％、Ｋｅｎｏｌｕｂｅを約０．６％含む。
【００３０】
この粉末金属ブレンドを、例えばダブルコーンブレンダの中でおよそ３０分から６０分、好ましくは３０分完全に混合して均一な混合物を得、次いで所望の形状のダイに入れて圧縮成形する。この成形は、約４０ＴＳＩ（トン／平方インチ＝１５５ｋｇ／ｃｍ2）から約６５ＴＳＩ、好ましくは約５０ＴＳＩの成形圧力で実行し、圧粉体の密度が少なくとも６．０ｇ／ｃｍ3になるまで圧縮する。好ましい圧力は６．２ｇ／ｃｍ3である。この密度が約６．３から約６．７ｇ／ｃｍ3であるとより好ましい。この成形は単軸成形またはアイソスタティック成形とすることができる。
【００３１】
次いでこの生の圧粉体を、従来のメッシュベルト焼結炉内の約２０５０°Ｆ（約１１２１℃）から約２１５０°Ｆ（約１１７７℃）の窒素／水素（Ｎ2／Ｈ2）雰囲気中で、少なくともおよそ２０分間、焼結させる。より好ましくは焼結温度がおよそ２１００°Ｆ（約１１４９℃）であり、およそ７５％Ｈ2／２５％Ｎ2（体積ベース）の雰囲気中で約３０分間実施する。焼結温度は約２０５０°Ｆ（約１１２１℃）から約２３５０°Ｆ（約１２８８℃）とすることができ、焼結時間は、約３０分から約２時間とすることができ、当技術分野で周知の真空焼結技法またはプッシャ炉（Ｐｕｓｈｅｒ  ｆｕｒｎａｃｅ）焼結技法によって実施することができる。不活性雰囲気を利用することができ、雰囲気であるＮ2／Ｈ2ガスの比は、Ｎ2ガス１００％からＨ2ガス１００％までとすることができる。本発明は、「焼結したまま」の状態または熱処理した状態で使用することができる。粉末冶金の熱処理法は当技術分野では周知である。この粉末金属構成部品は約４５〜９５ＨＲＢの見掛硬さを有し、好ましい最小硬さは約５０ＨＲＢである。
【００３２】
弁案内の形成では、材料を当技術分野で周知の方法で端からコイニング（圧印加工）することができる。これには２つの目的、すなわちボアの内径（ＩＤ）をまっすぐにしてボアのＩＤと弁棒のＯＤの間の同心性を維持する目的と、摩耗表面をさらに高密度化して抗スカッフィング特性をさらに高める目的がある。端部のコイニングは任意選択であり、約３０ＴＳＩの最小コイニング圧で実施することができる。好ましいコイニング圧は約５０ＴＳＩである。このコイニングプロセスの代替プロセスは、構成部品の端部をコイニングする代わりに端部のリードチャムファーを機械加工するプロセスである。
【００３３】
この構成部品に、最小含油時間約１０分、最小含油率約０．７５重量パーセントの当技術分野で周知の高温油の含油を施すことができる。含油時間は約２０分、含油率は約１．０重量パーセントであることが好ましい。この油は、粉末金属構成部品の細孔を満し、適用時に潤滑を継続的に提供し、製造時の機械加工性を高めるリザーバの働きをする。
【００３４】
弁案内の製作時には、粉末金属構成部品を機械加工して、約１０ミクロンから約２０ミクロンのＯＤ公差まで外径（Ｏ．Ｄ．）を研削する。ＯＤ公差は約１６ミクロンであることが好ましい。
【００３５】
以上に説明したプロセスを用いて作られた粉末金属構成部品は、重量パーセントベースで以下の化学組成を有する。
【００３６】
Ｃ（炭素）約０．１％から約２．０％
Ｃｒ（クロム）約８．０％から約１８．０％
Ｍｏ（モリブデン）約１．０％から約１５．０％
Ｓ（硫黄）約０．１％から約３．５％
Ｓｉ（ケイ素）約０．１％から約２．０％
その他の元素最高約５．０％（Ｗ約０％から約０．６％、Ｎｉ約０％から約２．０％、Ｖ約０％から０．５％、Ｃｕ約０％から約１．９％を含む。ただしこれらに限定されるわけではない）
実質的にＦｅ（鉄）である残部
本発明の第１の実施形態に基づく粉末金属弁案内は、重量パーセントベースで以下の好ましい化学組成を有する。
【００３７】
Ｃ約０．５％
Ｃｒ約１６．６％
Ｍｏ約４．０％
Ｓ約１．０％
Ｎｉ約０．２％
Ｓｉ約１．０％
実質的にＦｅ（鉄）である残部
本発明に基づくコバルトベースの第２の実施形態は、硬質相金属間材料と、黒鉛と、固体潤滑剤と、一過性潤滑剤と、ステンレス鋼材料とを含む粉末金属ブレンドを使用する。
【００３８】
このコバルトベースの実施形態は、硬質相金属間材料が、Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｈｏｇａｎａｓ社から市販されているコバルトベースのＣｏｌｄ４０材料、またはＴｒｉｂａｌｏｙ４００またはＴ−４００材料を含む他は、第１の実施形態と同様である。Ｃｏｌｄ４０材料は、重量パーセントベースで粉末金属ブレンドの約５％から約５０％を構成し、好ましくは粉末金属ブレンドの約２０％である。
【００３９】
本発明の第２の実施形態の固体潤滑剤は、第１の実施形態と同様の組成および範囲を含み、粉末金属ブレンドの約３．５０％を構成することが好ましい。
【００４０】
第２の実施形態に基づく好ましい粉末金属ブレンドは、重量パーセントベースで、４３４ｓｓ材料をおよそ７７％、Ｔ−４００をおよそ２０％、黒鉛をおよそ０．５％、二硫化モリブデンをおよそ３．５％、Ｋｅｎｏｌｕｂｅをおよそ０．６％含む。
【００４１】
本発明の第２の実施形態に基づく粉末金属ブレンドは、第１の実施形態に関して先に説明した方法と全く同じ方法で処理する。
【００４２】
第２の実施形態の完成粉末金属構成部品の化学組成は重量パーセントベースで以下のとおりである：
炭素約０．１％から約２．０％、クロム約８．０％から約１８．０％、モリブデン約１．０％から約１５．０％、硫黄約０．１％から約３．５％、ケイ素約０．１％から約２．０％、コバルト約８．０％から約１６．０％、その他の元素最高約５．０％、実質的にＦｅ（鉄）である残部。
【００４３】
本発明に基づくコバルトベース材料の好ましい実施形態は、重量パーセントベースで、Ｃ約０．５％、Ｃｒ約１６．０％、Ｍｏ約９．７％、Ｓ約１．９％、Ｎｉ約０．４％、Ｓｉ約１．３％、Ｃｏ約１１．８％および実質的にＦｅである残部からなる化学組成を含む。この実施形態は、約６．２ｇ／ｃｍ3の好ましい最小密度、および約５０ＨＲＢの最小見掛硬さ値を有する。
【００４４】
次に図３を参照すると、異なる３種類の弁案内材料に対する平均弁案内摩耗（ｍｍ）のグラフが示されている。このＥＧＲ弁案内摩耗試験では、実際のＥＧＲユニットを使用して往復弁運動を繰り返す。弁は、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）によって制御し、実際の応用の一般的な振動数である振動数１Ｈｚで作動させる。弁フェースおよび弁案内の高温端の弁−弁案内界面の高温は、弁フェースに当たるガスバーナからの炎によって得る。弁フェースは約１３５０°Ｆ（約７３２℃）に維持する。弁および弁案内のさまざまな位置に取り付けられた熱電対を用いて温度を監視する。摩耗を速めるため、高温に耐えるワイヤを用いて弁棒に取り付けた懸垂重りによって弁棒に約２ポンド（約９００ｇ）の側方負荷を適用する。試験は約２０時間で終了とする。ＥＧＲユニットから弁案内を取り外し、弁案内の高温端の摩耗を測定し、弁案内の初期内径および表面仕上げと比較する。全ての試験で弁棒材料はクロムめっきしたＩｎｃｏｎｅｌ７５１材料とした。弁案内のベースライン材料は、当技術分野で使用される従来の弁案内材料であるＥＭＳ５４３材料である。この材料は一般に重量パーセントベースで以下の化学組成を有する：Ｃ約０．６〜１．０％、Ｍｎ約０．５〜１．０％、Ｃｕ約３．５〜５．５％、Ｍｇ約０．２〜０．６％、Ｓ約０．１５−０．３５％、Ｐ（最高）約０．０５％、その他の元素最高４．０％、および残部のＦｅ。ベースライン材料の最小密度は６．５ｇ／ｃｍ3、見掛硬さは７０〜８５ＨＲＢである。
【００４５】
本発明の第１の実施形態に基づくＶ−６０５材料の摩耗量が最も小さい。本発明の第２の実施形態に基づくＶ−６０４材料も非常によい結果を示した。本発明の実施形態は両方ともに、ベースライン材料ＥＭＳ５４３よりもかなり小さい摩耗を示した。
【００４６】
次に図４を参照すると、同じ３種類の材料の炉内暴露試験のグラフが示されている。炉内暴露試験を実施して、空気雰囲気中で約１４００°Ｆ（約７６０℃）の高温に約２４時間暴露したことによる内径の変化を測定した。試験の前後に弁案内試料の内径を３か所測定した。全ての試料は、最初の測定の後、加熱の前にＡｖｉｏｎ  Ｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ絶縁塗料でコーティングした。このコーティングは、加熱の後、加熱後測定の前に除去した。この場合もやはり、本発明の実施形態は両方ともに、ベースライン材料ＥＭＳ５４３よりもかなり小さい弁案内ＩＤの低減を示した。
【００４７】
有利には、本発明に従って作られた粉末金属構成部品は、以前に述べたとおり、焼結したままの状態および／または熱処理した状態で使用することができる。さらに、これらの粉末金属構成部品を、窒化、炭化、炭窒化または水蒸気処理を含む他の処理にかけることができる。ただし処理はこれらに限定されるわけではない。所望ならば熱伝導率を高めるために、得られた製品を銅で溶浸することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】後方から見たＥＧＲシステム／アクチュエータアセンブリの透視図である。
【図２】正面から見た図１に示したＥＧＲシステム／アクチュエータアセンブリの軸方向垂直断面図である。
【図３】ベースライン材料と比較した本発明の両実施形態の平均弁案内内径摩耗を示すグラフである。
【図４】図３と同じ材料での炉内暴露試験における時間の経過に伴う弁案内内径の低減を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１０  排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム
１２  マニホルド部分
１４  アクチュエータ部分
１８  マニホルドハウジング
２０  通路
２２  ボア
２４  弁部材
２５  弁案内
２６  ポペット弁部分
２８  弁棒
３０  弁座
３２  フランジ
Ｉ  吸気通路
Ｅ  排気ガス通路
【図１】
2004353088.tif 000003
【図２】
2004353088.tif 000004
【図３】
2004353088.tif 000005
【図４】
2004353088.tif 000006