JPH01104407A - 耐摩耗部材 - Google Patents
耐摩耗部材Info
- Publication number
- JPH01104407A JPH01104407A JP26067887A JP26067887A JPH01104407A JP H01104407 A JPH01104407 A JP H01104407A JP 26067887 A JP26067887 A JP 26067887A JP 26067887 A JP26067887 A JP 26067887A JP H01104407 A JPH01104407 A JP H01104407A
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- graphite grains
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は圧延ロール、ガイドローラ等として有用−な高
硬度・潤滑性を有する耐摩耗部材に関する。
硬度・潤滑性を有する耐摩耗部材に関する。
圧延ロール、ガイドローラまたはサイドガイドプレート
等の耐摩耗性を必要とする構造部材として、従来より高
Ｃ高Ｃｒ系鋳鉄、例えば１３Ｃｒ系耐摩耗鋳鉄（Ｃ：２
．４〜３．６％、Ｓｉ：１％以下、Ｃｒ ： １４〜２
８％、Ｍｏ ： ３％以下、Ｎｉ：１．５％以下、Ｃｕ
：１．２％以下、残部Ｆｅ）、または２７Ｃｒ系耐摩耗
鋳鉄（Ｃ：２．３〜２．９％、Ｓ ｉ ：０．５〜１．
５％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：２４〜２８％、
Ｎ ｉ ：０．２％以下、Ｍ ｏ ：１．２％以下、残
部Ｆｅ）等が使用されてきた。これらの高Ｃ高Ｃｒ系鋳
鉄は、オーステナイトおよびマルテンサイト基地による
高い硬度を有し、比較的良好な耐摩耗性を示す。
等の耐摩耗性を必要とする構造部材として、従来より高
Ｃ高Ｃｒ系鋳鉄、例えば１３Ｃｒ系耐摩耗鋳鉄（Ｃ：２
．４〜３．６％、Ｓｉ：１％以下、Ｃｒ ： １４〜２
８％、Ｍｏ ： ３％以下、Ｎｉ：１．５％以下、Ｃｕ
：１．２％以下、残部Ｆｅ）、または２７Ｃｒ系耐摩耗
鋳鉄（Ｃ：２．３〜２．９％、Ｓ ｉ ：０．５〜１．
５％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：２４〜２８％、
Ｎ ｉ ：０．２％以下、Ｍ ｏ ：１．２％以下、残
部Ｆｅ）等が使用されてきた。これらの高Ｃ高Ｃｒ系鋳
鉄は、オーステナイトおよびマルテンサイト基地による
高い硬度を有し、比較的良好な耐摩耗性を示す。
しかし、部材が厚肉・大型品である場合は、その鋳造時
の冷却凝固速度が緩慢となり、オーステナイトおよびマ
ルテンサイト基地を確保することが困難となるため、硬
度不足とそれによる耐摩耗性の不足をきたす。また、硬
度の高いマルテンサイト基地を有する場合でも、使用条
件によっては必ずしも十分な耐摩耗性を保証することが
できない、更に、硬質耐摩耗材料の通性として、靭性に
乏しいため、機械衝撃が加わる用途に供される部材であ
る場合は、設計上の制約をうけることが多い。
の冷却凝固速度が緩慢となり、オーステナイトおよびマ
ルテンサイト基地を確保することが困難となるため、硬
度不足とそれによる耐摩耗性の不足をきたす。また、硬
度の高いマルテンサイト基地を有する場合でも、使用条
件によっては必ずしも十分な耐摩耗性を保証することが
できない、更に、硬質耐摩耗材料の通性として、靭性に
乏しいため、機械衝撃が加わる用途に供される部材であ
る場合は、設計上の制約をうけることが多い。
本発明は上記に鑑み、従来の高Ｃ高Ｃｒ系鋳鉄を凌ぐ高
い摩耗抵抗性を有し、かつ靭性を備えた耐摩耗部材を提
供しようとするものである。
い摩耗抵抗性を有し、かつ靭性を備えた耐摩耗部材を提
供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の耐
摩耗部材は、高Ｃｒ系ステンレス鋳鋼マトリックスに分
散相として１〜２０重量％の炭化硼素安定化グラファイ
ト粒が混在する複合組織を有する肉盛材（以下、「複合
肉盛層」）を以て部材表面を被覆したことを特徴として
いる。
摩耗部材は、高Ｃｒ系ステンレス鋳鋼マトリックスに分
散相として１〜２０重量％の炭化硼素安定化グラファイ
ト粒が混在する複合組織を有する肉盛材（以下、「複合
肉盛層」）を以て部材表面を被覆したことを特徴として
いる。
本発明の耐摩耗部材の表面を被覆する複合肉盛層のマト
リックスである高Ｃｒ系ステンレス鋳鋼は、主としてマ
ルテンサイト組織であり、それ自身高硬度である。その
複合肉盛層は、硬質のマトリックスと、それに混在する
グラファイト粒の分散強化作用とが相まって、従来の高
Ｃ高Ｃｒ系鋳鉄製部材を凌ぐ高い硬度を有し、加えて、
マトリックス中の分散相であるグラファイト粒の存在に
よる適度の潤滑性が与えられるこ工によって、極めて良
好な摩耗抵抗性を示す。
リックスである高Ｃｒ系ステンレス鋳鋼は、主としてマ
ルテンサイト組織であり、それ自身高硬度である。その
複合肉盛層は、硬質のマトリックスと、それに混在する
グラファイト粒の分散強化作用とが相まって、従来の高
Ｃ高Ｃｒ系鋳鉄製部材を凌ぐ高い硬度を有し、加えて、
マトリックス中の分散相であるグラファイト粒の存在に
よる適度の潤滑性が与えられるこ工によって、極めて良
好な摩耗抵抗性を示す。
本発明の耐摩耗部材における複合肉盛層は、マトリック
スとなる高Ｃｒ系鋳鋼の粉末と、炭化硼素（Ｂ、、Ｃ）
安定化グラファイト粒との混合物を肉盛材料とし、溶接
肉盛法、溶射法等により基材の表面に形成される。
スとなる高Ｃｒ系鋳鋼の粉末と、炭化硼素（Ｂ、、Ｃ）
安定化グラファイト粒との混合物を肉盛材料とし、溶接
肉盛法、溶射法等により基材の表面に形成される。
８４Ｃ安定化グラファイト粒とは、グラファイトにＢ
ａ Ｃを約５重量％以上（通常５〜５０重量％）含有さ
せることにより、グラファイトを化学的・物理的に安定
化させたものである。本発明において、８４Ｃ安定化グ
ラファイト粒を使用することとしたのは、溶接肉盛法等
による複合肉盛層の形成工程におけるグラファイト粒の
劣化・消耗（分解、酸化、マトリックス金属中への溶解
等）を防止するためである。通常のグラファイト粒を用
いたのでは、肉盛層形成工程においてグラファイト粒の
少なからぬ量が劣化、消耗するが、Ｂ、Ｃ安定化グラフ
ァイト粒の使用により、そのような不都合を生じること
なく、所期の複合組織を有する肉盛層を形成することが
可能となる。
ａ Ｃを約５重量％以上（通常５〜５０重量％）含有さ
せることにより、グラファイトを化学的・物理的に安定
化させたものである。本発明において、８４Ｃ安定化グ
ラファイト粒を使用することとしたのは、溶接肉盛法等
による複合肉盛層の形成工程におけるグラファイト粒の
劣化・消耗（分解、酸化、マトリックス金属中への溶解
等）を防止するためである。通常のグラファイト粒を用
いたのでは、肉盛層形成工程においてグラファイト粒の
少なからぬ量が劣化、消耗するが、Ｂ、Ｃ安定化グラフ
ァイト粒の使用により、そのような不都合を生じること
なく、所期の複合組織を有する肉盛層を形成することが
可能となる。
肉盛層の複合組織におけるＢ、Ｃ安定化グラファイト粒
の占める割合（混在割合）は１〜２０重量％とする。１
重量％を下限値とするのは、それより少ないと、Ｂ、Ｃ
安定化グラファイト粒の分散効果としての潤滑性および
高硬度化が不足するからであり、他方２０重量％を上限
値とするのは、それを越えると、潤滑性は増大するもの
の、肉盛層の靭性の不足をきたすからである。Ｂ、Ｃ安
定化グラファイト粒の粒径は特に限定されないけれども
、粒子分散強化および潤滑性の均一化の点から、約２０
〜２００μｍの範囲が適当である。
の占める割合（混在割合）は１〜２０重量％とする。１
重量％を下限値とするのは、それより少ないと、Ｂ、Ｃ
安定化グラファイト粒の分散効果としての潤滑性および
高硬度化が不足するからであり、他方２０重量％を上限
値とするのは、それを越えると、潤滑性は増大するもの
の、肉盛層の靭性の不足をきたすからである。Ｂ、Ｃ安
定化グラファイト粒の粒径は特に限定されないけれども
、粒子分散強化および潤滑性の均一化の点から、約２０
〜２００μｍの範囲が適当である。
他方、マトリックス金属を高Ｃｒ系ステンレス鋳鋼とす
るのは、強靭で硬度の高いマルテンサイト基地を得るた
めであり、その好ましい高Ｃｒ系ステンレス鋳鋼の例と
して、 １３Ｃｒ系ステンレス鋳鋼（Ｃ： ０．０１〜０．５％
、Ｓｉ：２％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｃｒ ： １１〜
１５％、Ｎｉ：１％以下、ＭＯ：０または５％以下、残
部Ｆｅ）、 １８Ｃｒ系ステンレス鋳鋼（Ｃ： ０．０１〜１．５％
、Ｓｉ：２％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｃｒ：１５〜２０
％、Ｎｉ：５％以下、ＭＯ：０または５％以下、残部Ｆ
ｅ）、 ２７Ｃｒ系ステンレス鋳鋼（Ｃ：０．０１〜３％、Ｓｔ
：２％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｃｒ：２２〜３０％、Ｎ
ｉ：５％以下、ＭＯ：０または５％以下、残部Ｆｅ） 等が挙げられる。
るのは、強靭で硬度の高いマルテンサイト基地を得るた
めであり、その好ましい高Ｃｒ系ステンレス鋳鋼の例と
して、 １３Ｃｒ系ステンレス鋳鋼（Ｃ： ０．０１〜０．５％
、Ｓｉ：２％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｃｒ ： １１〜
１５％、Ｎｉ：１％以下、ＭＯ：０または５％以下、残
部Ｆｅ）、 １８Ｃｒ系ステンレス鋳鋼（Ｃ： ０．０１〜１．５％
、Ｓｉ：２％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｃｒ：１５〜２０
％、Ｎｉ：５％以下、ＭＯ：０または５％以下、残部Ｆ
ｅ）、 ２７Ｃｒ系ステンレス鋳鋼（Ｃ：０．０１〜３％、Ｓｔ
：２％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｃｒ：２２〜３０％、Ｎ
ｉ：５％以下、ＭＯ：０または５％以下、残部Ｆｅ） 等が挙げられる。
複合肉盛層で被覆される基材の材質は、目的とする耐摩
耗部材の、用途、要求性能に応じて自由に選択すること
ができる。その基材と複合肉盛層との組合せと、設計上
必要な基材表面の最小限の部分に肉盛施行することによ
り、耐摩耗高硬度材の一般的通性である脆さを解消し、
強度的にも安定した耐摩耗部材を得ることができる。
耗部材の、用途、要求性能に応じて自由に選択すること
ができる。その基材と複合肉盛層との組合せと、設計上
必要な基材表面の最小限の部分に肉盛施行することによ
り、耐摩耗高硬度材の一般的通性である脆さを解消し、
強度的にも安定した耐摩耗部材を得ることができる。
〔実施例〕
１３Ｃｒ系ステンレス鋳鋼粉末（Ｃ：０．２％、Ｓｉ：
０．６％、Ｍｎ：０．６％、Ｃｒ：１３％、Ｎｉ：０．
３％、Ｍｏ ： １％、残部Ｆｅ）と、Ｂ、Ｃ安定化グ
ラファイト粉末（Ｂ４Ｃ：グラファイト＝１：１、重量
比）との混合粉末を肉盛材料として使用し、基材（炭素
鋼）表面に溶接肉盛を施行し、層厚約１０ＩＩＩｍの複
合肉盛層を形成した、Ｂ、Ｃ安定化グラファイト粒の粒
径は５０μｍであり、混在割合は１０重量％である。
０．６％、Ｍｎ：０．６％、Ｃｒ：１３％、Ｎｉ：０．
３％、Ｍｏ ： １％、残部Ｆｅ）と、Ｂ、Ｃ安定化グ
ラファイト粉末（Ｂ４Ｃ：グラファイト＝１：１、重量
比）との混合粉末を肉盛材料として使用し、基材（炭素
鋼）表面に溶接肉盛を施行し、層厚約１０ＩＩＩｍの複
合肉盛層を形成した、Ｂ、Ｃ安定化グラファイト粒の粒
径は５０μｍであり、混在割合は１０重量％である。
上記供試材（ａｓ ｗｅｌｄ品）にってい機械的性質
および耐摩耗性の評価を行い、第１表に示す結果得た。
および耐摩耗性の評価を行い、第１表に示す結果得た。
なお、耐摩耗性については、ロール接触摩耗試験法によ
る比摩耗量を求め、従来材である１３Ｃｒ系鋳鉄（Ｃ：
２．９％、Ｃｒ ： １３．２％）および２７Ｃｒ系鋳
鉄ＣＣ：２．４％、Ｃｒ ： ２６．５％）と比較した
。 第１表に示すように、発明例のものは、硬度・強度
が高く、耐摩耗性にすぐれており、かつ靭性も良好であ
る。
る比摩耗量を求め、従来材である１３Ｃｒ系鋳鉄（Ｃ：
２．９％、Ｃｒ ： １３．２％）および２７Ｃｒ系鋳
鉄ＣＣ：２．４％、Ｃｒ ： ２６．５％）と比較した
。 第１表に示すように、発明例のものは、硬度・強度
が高く、耐摩耗性にすぐれており、かつ靭性も良好であ
る。
第１表
〔発明の効果〕
本発明の耐摩耗部材は、硬度が高く、従来の高Ｃ高Ｃｒ
系鋳鉄材を大きく凌ぐ耐摩耗性を備え、しかも靭性も良
好である。また、複合肉盛層で被覆される基材の材質の
選択は自由であるから、基材との組合せにより、用途・
使用条件に応じた構造部材として必要な強度を兼ねさせ
ることができる。従って本発明の耐摩耗部材は圧延ロー
ル、ガイドローラ等として有用であり、部材の耐久性の
向上、メンテナンスの軽減等に奏効する。
系鋳鉄材を大きく凌ぐ耐摩耗性を備え、しかも靭性も良
好である。また、複合肉盛層で被覆される基材の材質の
選択は自由であるから、基材との組合せにより、用途・
使用条件に応じた構造部材として必要な強度を兼ねさせ
ることができる。従って本発明の耐摩耗部材は圧延ロー
ル、ガイドローラ等として有用であり、部材の耐久性の
向上、メンテナンスの軽減等に奏効する。
Claims (1)
- （１）高Ｃｒ系ステンレス鋳鋼マトリックスに分散相と
して１〜２０重量％の炭化硼素安定化グラファイト粒が
混在する複合組織を有する肉盛層を以て部材表面を被覆
してなる耐摩耗部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260678A JP2597108B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 耐摩耗部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260678A JP2597108B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 耐摩耗部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01104407A true JPH01104407A (ja) | 1989-04-21 |
| JP2597108B2 JP2597108B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=17351254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62260678A Expired - Lifetime JP2597108B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 耐摩耗部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2597108B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6023111A (en) * | 1997-05-20 | 2000-02-08 | Howa Machinery, Ltd. | Linear actuator |
| JP2003340511A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高温材搬送用ローラ |
| CN105736566A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-07-06 | 钱国臣 | 一种轨道导向装置 |
| CN105952793A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-09-21 | 青岛洼特帽业有限公司 | 一种新型导向装置 |
| CN105952787A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-09-21 | 青岛洼特帽业有限公司 | 一种可运行顺畅的轨道式导向结构 |
| CN107245713A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-13 | 中北大学 | 激光熔覆修复球墨铸铁轧辊表面用合金粉末 |
| CN110944775A (zh) * | 2017-07-20 | 2020-03-31 | 爱斯科集团有限责任公司 | 用于研磨应用的表面硬化的产品及其制作工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4921551A (ja) * | 1972-06-26 | 1974-02-26 | ||
| JPS51137909A (en) * | 1975-05-24 | 1976-11-29 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Vane(s) of rotary compressor |
| JPS58104154A (ja) * | 1981-12-01 | 1983-06-21 | ゲツツエ・アクチエンゲゼルシヤフト | 球晶状の析出グラフアイトを有する耐磨耗性合金鋳鉄及びその製造方法 |
| JPS62180043A (ja) * | 1986-02-01 | 1987-08-07 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 耐熱衝撃割れ感受性、耐食性および機械的性質にすぐれるオ−ステナイト・フエライト２相ステンレス鋳鋼 |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62260678A patent/JP2597108B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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| JPS4921551A (ja) * | 1972-06-26 | 1974-02-26 | ||
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| CN107245713A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-13 | 中北大学 | 激光熔覆修复球墨铸铁轧辊表面用合金粉末 |
| CN110944775A (zh) * | 2017-07-20 | 2020-03-31 | 爱斯科集团有限责任公司 | 用于研磨应用的表面硬化的产品及其制作工艺 |
| EP3655184A4 (en) * | 2017-07-20 | 2021-05-26 | ESCO Group LLC | SURFACE-HARDENED PRODUCTS FOR GRINDING APPLICATIONS AND MANUFACTURING PROCESSES FOR THEM |
| US12337584B2 (en) | 2017-07-20 | 2025-06-24 | Esco Group Llc | Hardfaced products for abrasive applications and processes for making the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2597108B2 (ja) | 1997-04-02 |
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