JPH01116046A - 樹脂成形用シリンダ材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明はプラスチック成形機等の円筒状シリンダ内面に
遠心被覆法により被着して使用する耐摩耗、耐食性を有
する樹脂成形用シリンダ材に関するものである。

〔従来の技術〕

プラスチック成形機用シリンダには、成形中の樹脂また
は樹脂に加えた添加剤による腐食と摩耗を防止するため
、耐摩耗性と耐食性とを兼備する合金材料が要求される
。

従来から使用されている窒化鋼製のシリンダは。

安価である反面において、耐摩耗性と耐食性において難
点があり２近年著しく増大している耐摩耗性および耐食
性が要求されるようなプラスチック成形機用には使用に
耐えないという欠点がある。

このような欠点を解決するために、遠心被覆法による被
着材合金として、Ｎ１基ポロン合金や５Ｎｉ−Ｃｏ基ボ
ロン合金があり、これらの合金を鋼製のシリンダの内面
に遠心被覆法によって被着したシリンダが開発され、実
用にも供されている。

一方、耐食性を要する用途には、Ｎｉ−Ｃｒ−ＭＯ合金
（以下ｌ１ａｓｔｅｌｌｏｙ　Ｃ系合金という）が単体
若しくは焼嵌方式で使用されている例もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の従来の樹脂成形用シリンダ材のうち、まずｌ１ａ
ｓｔｅｌｌｏｙ　Ｃ系の合金は、耐食性が優れてはいる
が、硬さがショア硬さにおいて３０弱に過ぎないため、
耐摩耗性が不足し、特にシリンダ内に内蔵されているス
クリューとの接触回転によるかじり若しくは焼き付きを
生じ易いという問題点がある。更にコスト低減のために
遠心鋳造法による複合構造とする試みもあるが、この合
金は溶融温度が高いため、上記遠心鋳造法による複合化
が困難であるという問題点もある。一方Ｎｉ基や、Ｎｉ
−Ｃｏ基ボロン合金は耐食性が必ずしも充分でなく、特
にフン素樹脂による腐食に弱いという欠点がある。この
ためシリンダの寿命が短くなり、交換頻度が著しく高く
なる結果、成形作業能率を大幅に低下させると共に、コ
ストアップを招来するという問題点がある。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、耐摩
耗性および耐食性を兼備した樹脂成形用シリンダ材を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために１本発明の樹脂成形用シリ
ンダ材においては９重量比でＣｒ５．０〜１０、０％、
　Ｍ　ｏ　１０．０〜３０．０％、　　Ｆ　ｅ　　１．
０〜１０．０％。

Ｂ　０．５〜１．５％、　Ｃ０．３％以下、Ｓｉ１．５
％以下。

Ｍｎ１．５％以下、残部Ｎｉおよび不可避的不純物より
なる組成としたのである。

次に本発明の樹脂成形用シリンダ材における成分限定理
由について記述する。

Ｃｒ　：　　５．０〜１０．０％ Ｃｒは基地中に固溶し、基地の硬さの向上、すなわち耐
摩耗性を向上させるために含有させる必須成分である。

５％未満では硬さが不充分であり。

一方１０．０％を越えて含有させてもその効果が少ない
。

Ｍｏ：１０．Ｏ〜３０．０％ Ｍｏは塩酸や硫酸等の各種酸に対する耐食性を増大させ
る作用があるが、所望の耐食性および耐孔食性を確保す
るためには１０．０％以上含有させる必要がある。しか
し３０．０％を越えて含有させると。

オーステナイト組織が不安定となって金属間化合物が析
出し易くなり、特に酸化性雰囲気に対する耐食性が低下
するため不都合である。

Ｆ　ｅ　：　　１．０〜１０．０％ Ｆｅは材料の熱間および冷間加工性の向上に有効な成分
であるが、その含有量が１．０％未満では上記作用が期
待できず、一方１０．０％を越えて含有させると、耐食
性を劣化させるため不都合である。

Ｂ：０．５〜１．５％ Ｂは組織中にＣｒ　Ｂｚ＋Ｍｏ　Ｂｚ等の高硬度の硼化
物を析出させて合金の硬度を向上させるためおよび合金
の融点を下げるために含有させるのであるが、０．５％
未満では硬度向上作用が期待できず。

一方１．５％を越えて含有させると、硬度は向上するも
のの、耐食性を劣化させると共に合金の凝固開始温度を
上昇させるため好ましくない。

Ｃ５０，３％ Ｃは不可避的不純物の一部であるが、０．３％を越えて
含有すると、上記の特性に悪影響を及ぼすこととなるた
め、上記のように限定する必要がある。

Ｓｉ≦１．５％、ＭｎＳ２．５％： これらの元素は脱酸剤として使用されるものであり、各
々１．５％を越えて含有させても効果はない。

〔実施例〕

重量比でＣｒ：６．５％、　Ｍｏ　：２３．０％　Ｆ　
６　：５．０％からなるＮｉ基合金に対して、Ｂを重量
比で夫々、０．５％、１，０％、　　１．５．％、２．
０％、２．５％含有させた試料により、酸による腐食減
量率を測定した。この結果を第１図に示す。なお試料の
大きさは１辺１０ｍｍの正六面体とし、濃度１０％。

温度５０℃のフン化水素酸水溶液中に、２４時間浸漬し
た後の結果である。なお比較材としてＮｉ−Ｃｏ基ボロ
ン合金についても同様の浸漬試験を行なった。

第１図から明らかなように、従来のＮ１−Ｃ。

基ボロン合金においては、　　４．８ｍｇ／−を示し、
かつＢの含有量が各々２．０％および２６５％のちのに
おいても各々腐食減量が３．４ｎｖ／ｃＪおよび３．０
１■／　ｃｔを示している。これに対して、Ｂ含有量が
０．５〜１．５％のものにおいては、腐食減量は０．３
〜０．８■／　ｃｉに留まり、耐食性が極めて高いこと
を示している。

次に第２図は上記試料についての、硬さとＢ含有量との
関係を示す図である。同図から明らかなように、Ｂの含
有量の増加に従って硬さが増大することがわかる。これ
はＢが組織中に高硬度の硼化物を析出させる作用に基づ
くものであり、硬さの増大は、耐摩耗性の向上につなが
るものと認め得る。

第３区は上記試料についての凝固開始温度とＢ含有量と
の関係を示す図である。同図から明らかなようにＢ含有
量が２．０％、２．５％のものにおいては、凝固開始温
度が１３７０℃以上であるのに対し１Ｂ含有量が０．５
〜１．５％のものは、　１２７０〜１３００℃にまで低
下している。なお従来のＨａｓｔｅｌｌｏｙ　Ｃ系合金
においては１３７０℃前後である。このように凝固開始
温度が７０〜１００℃も低いということは。

例えば鋼製シリンダの内面に被覆合金を融着させる場合
において１合金の溶解作業を初めとするシリンダ製造作
業を容易にするのみならず１品質の安定化、省エネルギ
ー、低コスト化および安全確保等の面からも好ましい。

次に樹脂成形用シリンダの製造例について記述する。ま
ず外径１３０鶴、内径７０１．長さ１０００鶴のＳＣＭ
製シリンダ素材の一方の端部に盲蓋を固着し、他の端部
に直径２０　ｕの注入口を有する蓋を固着し、全体を１
２００°Ｃに加熱した。一方前記合金組成のもののうち
、Ｂの含有量が０．５〜１．５重量％の被着材合金を高
周波誘導電気炉によって溶解し、　１４８０〜１５００
℃に昇温させた状態で、前記１２００°Ｃに加熱したシ
リンダ素材に注入口を介して注入した。注入後シリンダ
素材を直ちに遠心機に装着し、シリンダ素材に１５４Ｏ
ｒｐｍの回転を与え。

前記被着材合金をシリンダ内面に４ｆｉの厚さで均一に
被着させた。シリンダを８００℃まで冷却させた後９回
転を停止し、７００℃に保持した炉中に装入して室温に
至るまで４８時間で徐冷した。

シリンダを切断して試験片を採取し、検鏡および硬さの
測定を行なった。検鏡の結果、ＳＣＭ製シリンダとの被
着性と被着屡の健全性については何れも満足すべきもの
であった。また硬さを測定した結果、何れもショア硬さ
で４１〜４７を示し。

−段と耐摩耗性が向上していることが認められる。

〔発明の効果〕 本発明の樹脂成形用シリンダ材は優れた耐摩耗性と耐食
性を兼備し、プラスチック成形機用シリンダの内面に遠
心被覆法により被覆することによって秀れた性能を発揮
するものであり、特にフッ素系樹脂の成形用シリンダと
して好結果を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例における夫々腐食
減量率とＢ含有量との関係を示す図、硬さとＢ含有量と
の関係を示す図、および凝固開始温度とＢ含有量との関
係を示す図である。 率　　ｌｌ１２１ ０．５　１．０　　＋、５２．０２．５　　　　　　０
．５　１．０　　＋、５　２．０　２．５δ（３％ａん
）　　　　　　　　　　ろ（里１怜）手続争甫正書印発
）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　重量比でＣｒ５．０〜１０．０％、Ｍｏ１０．０〜３
   ０．０％、Ｆｅ１．０〜１０．０％、Ｂ０．５〜１．５
   ％、Ｃ０．３％以下、Ｓｉ１．５％以下、Ｍｎ１．５％
   以下、残部Ｎｉおよび不可避的不純物よりなることを特
   徴とする樹脂成形用シリンダ材。