JPH01312055A - 耐摩耗性被覆材料 - Google Patents
耐摩耗性被覆材料Info
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- JPH01312055A JPH01312055A JP14551188A JP14551188A JPH01312055A JP H01312055 A JPH01312055 A JP H01312055A JP 14551188 A JP14551188 A JP 14551188A JP 14551188 A JP14551188 A JP 14551188A JP H01312055 A JPH01312055 A JP H01312055A
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Landscapes
- 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〕
本発明は機械部材に使用する耐摩耗性被覆材料に関する
。
。
従来、被覆層の形成には、耐摩耗性材料の溶射を行なう
方法または耐摩耗性金属粉末とセラミツクスのスラ’Ｊ
−（ｒ交互に積層して、その後焼結する方法等の数多く
の試みがなされてきたがいずれも性能的または製造上の
問題がありいまだ十分と言えるものはなかった。本願発
明者は、先に特願昭６１．−１９６３６２号で炭化物ま
たは硼化物の粉末と有機バインダを混練して母材に被覆
し、同被覆層を機械加工した後、焼結炉内で被覆層中の
有機バインダを加熱して除去すると共に溶融した金属バ
インダを被覆層に浸透させかつ母材と接合させる耐摩耗
性材料の被覆方法を提案した。
方法または耐摩耗性金属粉末とセラミツクスのスラ’Ｊ
−（ｒ交互に積層して、その後焼結する方法等の数多く
の試みがなされてきたがいずれも性能的または製造上の
問題がありいまだ十分と言えるものはなかった。本願発
明者は、先に特願昭６１．−１９６３６２号で炭化物ま
たは硼化物の粉末と有機バインダを混練して母材に被覆
し、同被覆層を機械加工した後、焼結炉内で被覆層中の
有機バインダを加熱して除去すると共に溶融した金属バ
インダを被覆層に浸透させかつ母材と接合させる耐摩耗
性材料の被覆方法を提案した。
ところでこの被覆層には炭化物としてＷＣ１金属バイン
ダとしてＮ１を主として用いたが、ＷＣ−Ｎｉ基合金で
ある被覆層はＷＣ粒子の線膨張率が６．２Ｘ１０／℃と
小さい為、被覆層全体の線膨張率が８〜９Ｘ１０ ７℃
と小さかった。このため母材も線膨張率が小さい５ＵＳ
４２０Ｊ２や高速工具鋼にしか直接被覆させることがで
きなかった。
ダとしてＮ１を主として用いたが、ＷＣ−Ｎｉ基合金で
ある被覆層はＷＣ粒子の線膨張率が６．２Ｘ１０／℃と
小さい為、被覆層全体の線膨張率が８〜９Ｘ１０ ７℃
と小さかった。このため母材も線膨張率が小さい５ＵＳ
４２０Ｊ２や高速工具鋼にしか直接被覆させることがで
きなかった。
また複雑な形状には、熱応力により被覆層に割れが発生
しやすかった。このため安価な母材（例：炭素鋼二線膨
張率１２〜１．３Ｘ１０ ７℃）に被覆するさいは、被
覆層中のＷＣ量を少な（して、線膨張率を調整する必要
があった。この結果、耐摩耗性が低下し十分な性能を得
られなかった。
しやすかった。このため安価な母材（例：炭素鋼二線膨
張率１２〜１．３Ｘ１０ ７℃）に被覆するさいは、被
覆層中のＷＣ量を少な（して、線膨張率を調整する必要
があった。この結果、耐摩耗性が低下し十分な性能を得
られなかった。
本発明は、耐摩耗性被覆材料が従来の耐摩耗性材料であ
る超硬、ＷＣ−Ｎｉ基合金と同程度の耐摩耗性を有し、
かつ安価な母材（炭素鋼等）に強固に接合でき、又複雑
彦形状にも割れが発生しにくい耐摩耗性被覆材料を得る
。
る超硬、ＷＣ−Ｎｉ基合金と同程度の耐摩耗性を有し、
かつ安価な母材（炭素鋼等）に強固に接合でき、又複雑
彦形状にも割れが発生しにくい耐摩耗性被覆材料を得る
。
本発明はホウ化クロムを有機バインダと混練して母材に
被覆し、同被覆層を機械加工後、焼結炉内で有機バイン
ダを加熱して除去すると共に溶融した金属バインダをホ
ウ化クロム層に浸透させかつ母材と接合せしめる。
被覆し、同被覆層を機械加工後、焼結炉内で有機バイン
ダを加熱して除去すると共に溶融した金属バインダをホ
ウ化クロム層に浸透させかつ母材と接合せしめる。
以下、実施例について説明する。
本発明では有機バインダとしてアクリル系樹脂を、有機
溶剤としてメチル・エチル・ケトンを金属バインダとし
てＮｉ基自溶性合金粒子を使用した。平均粒径５０μｍ
以下のホウ化クロム粒子を１００重量部とし、アクリル
系樹脂’ｋ Ｏ，５重量部、メチ・し・エチル・ケトン
を１０重量部の混合比としてスラリーを作る。
溶剤としてメチル・エチル・ケトンを金属バインダとし
てＮｉ基自溶性合金粒子を使用した。平均粒径５０μｍ
以下のホウ化クロム粒子を１００重量部とし、アクリル
系樹脂’ｋ Ｏ，５重量部、メチ・し・エチル・ケトン
を１０重量部の混合比としてスラリーを作る。
本実施例に使用するプラスチック加工機のスクリュー材
料ばＳＣＭ４３５で、スクリューは予じめ仕上り寸法よ
りもマイナス側の寸法に加工しておく。次に先に混練し
たスラリ全スプレー装置を用いてスクリュー表面に被覆
する。この被覆された成形体を旋盤によシ被覆層の厚さ
が約１ｍｍに旋削する。
料ばＳＣＭ４３５で、スクリューは予じめ仕上り寸法よ
りもマイナス側の寸法に加工しておく。次に先に混練し
たスラリ全スプレー装置を用いてスクリュー表面に被覆
する。この被覆された成形体を旋盤によシ被覆層の厚さ
が約１ｍｍに旋削する。
次にマトリックス成分としてＮｉ基自溶性合金粒子（成
分Ｂ ： ２．３０．、Ｓｉ ： ４．５０、Ｆｅ ：
＜１．０゜Ｃ： ０．１５、Ｂａｌ：Ｎｉ、その他帆
５％）ヲルッポ内に入れ、同ルツボ内にスクリューを直
立した姿勢で保持し、焼結炉内に収納し、焼結処理を行
なう。焼結条件は、真空度１×１０〜Ｉ Ｘ １Ｏ−１
ｔｏｒｒ、焼結温度０〜４００℃（５０℃／■１）、４
００〜１１００℃（５”Ｃ／ｍｉｎ ）、１１００℃（
３０分保持）→炉冷とした。
分Ｂ ： ２．３０．、Ｓｉ ： ４．５０、Ｆｅ ：
＜１．０゜Ｃ： ０．１５、Ｂａｌ：Ｎｉ、その他帆
５％）ヲルッポ内に入れ、同ルツボ内にスクリューを直
立した姿勢で保持し、焼結炉内に収納し、焼結処理を行
なう。焼結条件は、真空度１×１０〜Ｉ Ｘ １Ｏ−１
ｔｏｒｒ、焼結温度０〜４００℃（５０℃／■１）、４
００〜１１００℃（５”Ｃ／ｍｉｎ ）、１１００℃（
３０分保持）→炉冷とした。
被覆後、この方法によりホウ化クロム粒子がスクリュー
表面にアクリル系樹脂を介して固着するが、昇温中にア
クリル系樹脂が蒸発分解するとホウ化クロム粒子の付着
力のみでスクリュー表面に固着する。焼結中ＩＣＮｉＣ
Ｎｉ基台溶性合金層に浸透して耐摩耗性材料全形成し、
かつ母材と拡散接合する。耐摩耗性材料の線膨張率は１
．２．Ｉ Ｘ １０−６／℃で、ＳＣＭ４３５ば１２．
７ Ｘ １０ ７℃である。
表面にアクリル系樹脂を介して固着するが、昇温中にア
クリル系樹脂が蒸発分解するとホウ化クロム粒子の付着
力のみでスクリュー表面に固着する。焼結中ＩＣＮｉＣ
Ｎｉ基台溶性合金層に浸透して耐摩耗性材料全形成し、
かつ母材と拡散接合する。耐摩耗性材料の線膨張率は１
．２．Ｉ Ｘ １０−６／℃で、ＳＣＭ４３５ば１２．
７ Ｘ １０ ７℃である。
このため線膨張の差異による熱応力は少なく、スクリュ
ー表面に亀裂が発生せず良好な被覆層が得られた。また
この方法によるとホウ化クロム容積率は４５％であった
。被覆層の硬度ばＴ−ＴＶ ７００〜１０００の範囲に
分布し、母材の硬度はＨＲＣＩＯであった。
ー表面に亀裂が発生せず良好な被覆層が得られた。また
この方法によるとホウ化クロム容積率は４５％であった
。被覆層の硬度ばＴ−ＴＶ ７００〜１０００の範囲に
分布し、母材の硬度はＨＲＣＩＯであった。
第１図は上記方法で処置したスクリュ表面の金属組織の
顕微鏡写真を示す。］はスクＩＪ ｘ−母材で、母材１
上に耐摩耗性被覆層２が良好に接合している。
顕微鏡写真を示す。］はスクＩＪ ｘ−母材で、母材１
上に耐摩耗性被覆層２が良好に接合している。
第２図は比摩耗量と摩擦速度の関係を示し、従来からあ
るＷＣ−Ｎｉ基合金と比較しても同等の結果を示してい
る。
るＷＣ−Ｎｉ基合金と比較しても同等の結果を示してい
る。
摩耗試験は大越式摩耗試験機により相手材５ＫＩ）１１
、焼入れ硬度ＨＲ，ｃ５８ｅ用いて、最終荷重１８．９
Ｋｐ、摩擦距離６００ｍの条件におけるものである。
、焼入れ硬度ＨＲ，ｃ５８ｅ用いて、最終荷重１８．９
Ｋｐ、摩擦距離６００ｍの条件におけるものである。
また第３図は摩擦速度帆３ ｍ ／ ｓｅｃにおける比
摩耗量とホウ化クロム容積率の関係を示す。これによる
とホウ化クロム容積率が３０％以上で良好な結果が得ら
れた。またホウ化クロム容積率の最大は７０％である。
摩耗量とホウ化クロム容積率の関係を示す。これによる
とホウ化クロム容積率が３０％以上で良好な結果が得ら
れた。またホウ化クロム容積率の最大は７０％である。
以上詳述したように、本発明による耐摩耗性被覆材料の
線膨張率は１１〜１３Ｘ］Ｏ／１：であるため、安価な
構造用鋼の表面に、超硬・ＷＣ−Ｎｉ基合金と同等の耐
摩耗性を有する被覆層を結合することができる。又熱応
力が少ないため、複雑な形状にも被覆が可能となる。
線膨張率は１１〜１３Ｘ］Ｏ／１：であるため、安価な
構造用鋼の表面に、超硬・ＷＣ−Ｎｉ基合金と同等の耐
摩耗性を有する被覆層を結合することができる。又熱応
力が少ないため、複雑な形状にも被覆が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図はスクリュ表面の金属組織の顕微鏡写真（５０倍
）、第２図は実施例および従来からあるＷＣ−Ｎｉ基合
金の比摩耗量−摩擦速度の関係を示す図、第３図は実施
例の比摩耗量−ホウ化クロム容積率の関係を示す図であ
る。 １：スクリュー材料
）、第２図は実施例および従来からあるＷＣ−Ｎｉ基合
金の比摩耗量−摩擦速度の関係を示す図、第３図は実施
例の比摩耗量−ホウ化クロム容積率の関係を示す図であ
る。 １：スクリュー材料
Claims (1)
- ホウ化クロムの容積率が３０〜７０％、残部がＮｉ基、
Ｆｅ基自溶性合金のうち少なくとも１種類以上からなる
耐摩耗性被覆材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14551188A JPH01312055A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 耐摩耗性被覆材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14551188A JPH01312055A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 耐摩耗性被覆材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312055A true JPH01312055A (ja) | 1989-12-15 |
Family
ID=15386936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14551188A Pending JPH01312055A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 耐摩耗性被覆材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01312055A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104131281A (zh) * | 2013-08-01 | 2014-11-05 | 天津大学 | 简易铁基激光熔覆粉末及熔覆层制备方法 |
| CN109622973A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-04-16 | 淮北市菲美得环保科技有限公司 | 一种耐磨性不锈钢合金涂层的制备工艺 |
| CN110106429A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-09 | 绵阳科奥表面涂层技术有限公司 | 一种石墨烯耐磨材料制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810458A (ja) * | 1981-07-02 | 1983-01-21 | アクゾ・ナ−ムロ−ゼ・フエンノ−トシヤツプ | 基体に被膜塗装する方法 |
| JPS5943543A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-10 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP14551188A patent/JPH01312055A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810458A (ja) * | 1981-07-02 | 1983-01-21 | アクゾ・ナ−ムロ−ゼ・フエンノ−トシヤツプ | 基体に被膜塗装する方法 |
| JPS5943543A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-10 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105603418A (zh) * | 2013-08-01 | 2016-05-25 | 天津大学 | 利用熔覆粉末在激光熔覆中提高42CrMo钢显微硬度的方法 |
| CN109622973A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-04-16 | 淮北市菲美得环保科技有限公司 | 一种耐磨性不锈钢合金涂层的制备工艺 |
| CN110106429A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-09 | 绵阳科奥表面涂层技术有限公司 | 一种石墨烯耐磨材料制备方法 |
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