JPH031384B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH031384B2 JPH031384B2 JP57196775A JP19677582A JPH031384B2 JP H031384 B2 JPH031384 B2 JP H031384B2 JP 57196775 A JP57196775 A JP 57196775A JP 19677582 A JP19677582 A JP 19677582A JP H031384 B2 JPH031384 B2 JP H031384B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- cast iron
- steel
- powder
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Laminated Bodies (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスチール母材の表面に鋳鉄層を形成
し、耐摩耗性を高めた高強度耐摩耗性部材の製造
方法に関するものである。
し、耐摩耗性を高めた高強度耐摩耗性部材の製造
方法に関するものである。
ピストンリング、タペツト、ロツカーアーム等
の内燃機関用の各種部品、あるいはコンプレツサ
部品、ブロツカーリング等は耐摩耗性と機械的強
度の要求されるものであるが、そのような耐摩耗
性と機械的強度を兼ね備えた材料の従来のものの
ひとつとして、スチール母材の表面に高硬度の金
属、特にMoを溶射して表面層に局部的に耐摩耗
性をもたせたものがあつた。しかるにこのMo溶
射法には種々の問題点がある。すなわちMoは原
料費が高価であり、高硬度の為に難切削性である
ことを始めとして、気孔が存在するため酸化ある
いは腐食の進行を内部に向けて促進し、溶射粒子
の脱落あるいは本体からの剥離が発生しやすい。
特にMoの酸化物は気化温度が低く、この傾向が
著しい。また気孔はエツジ効果によりクラツクの
発生点となりやすく、発生したクラツクの伝達経
路となり溶射層の強度を低下させる。さらに溶射
の場合、完全な冶金学的結合ではなく機械的結合
が主体であるため、衝撃によるハクリの危険性が
高い。
の内燃機関用の各種部品、あるいはコンプレツサ
部品、ブロツカーリング等は耐摩耗性と機械的強
度の要求されるものであるが、そのような耐摩耗
性と機械的強度を兼ね備えた材料の従来のものの
ひとつとして、スチール母材の表面に高硬度の金
属、特にMoを溶射して表面層に局部的に耐摩耗
性をもたせたものがあつた。しかるにこのMo溶
射法には種々の問題点がある。すなわちMoは原
料費が高価であり、高硬度の為に難切削性である
ことを始めとして、気孔が存在するため酸化ある
いは腐食の進行を内部に向けて促進し、溶射粒子
の脱落あるいは本体からの剥離が発生しやすい。
特にMoの酸化物は気化温度が低く、この傾向が
著しい。また気孔はエツジ効果によりクラツクの
発生点となりやすく、発生したクラツクの伝達経
路となり溶射層の強度を低下させる。さらに溶射
の場合、完全な冶金学的結合ではなく機械的結合
が主体であるため、衝撃によるハクリの危険性が
高い。
本発明は斯くの如き欠点を有するMo溶射を施
したスチールに代わつて、安価で耐摩耗性と機械
的強度を兼ね備えた材料の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
したスチールに代わつて、安価で耐摩耗性と機械
的強度を兼ね備えた材料の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
本発明に係る材料の製法について詳述すれば、
まずスチール母材にＣ、Si粉を塗布した後、TIG
アークその他の高密度エネルギービームによりス
チールとＣ、Siを同時に溶かし、スチール中に
Ｃ、Siを固溶させる。その際、スチール母材表層
およびＣ、Siは瞬時に溶融し、またビームの熱集
中性が良い為に溶融部以外の母材の温度はあまり
上昇しない。この為に、急速溶融した部分は母材
の冷却効果によつて急冷され、チル組織が形成さ
れる。
まずスチール母材にＣ、Si粉を塗布した後、TIG
アークその他の高密度エネルギービームによりス
チールとＣ、Siを同時に溶かし、スチール中に
Ｃ、Siを固溶させる。その際、スチール母材表層
およびＣ、Siは瞬時に溶融し、またビームの熱集
中性が良い為に溶融部以外の母材の温度はあまり
上昇しない。この為に、急速溶融した部分は母材
の冷却効果によつて急冷され、チル組織が形成さ
れる。
その後、850〜950℃で30〜120分加熱して、
［FeC（炭化物）→3Fe（基地）＋Ｃ（黒鉛）］の反応
を行わしめて黒鉛を析出させ、さらにパーライ
ト、マルテンサイトなどの所望の基地組織が得ら
れるような条件で冷却する。
［FeC（炭化物）→3Fe（基地）＋Ｃ（黒鉛）］の反応
を行わしめて黒鉛を析出させ、さらにパーライ
ト、マルテンサイトなどの所望の基地組織が得ら
れるような条件で冷却する。
鋳鉄層中にはＣが2.0〜5.5％、Siが0.9〜3.5％の
範囲で含まれるように、Ｃ、Si粉の塗布量を調整
し、あるいはまた、その塗布の際にはCr、Ｗ、
Nb、Mo、Ｂ、Ｖ、Cu、Ni粉も微量添加しても
よい。
範囲で含まれるように、Ｃ、Si粉の塗布量を調整
し、あるいはまた、その塗布の際にはCr、Ｗ、
Nb、Mo、Ｂ、Ｖ、Cu、Ni粉も微量添加しても
よい。
Ｃ、Siの限定理由を述べる。Ｃは2.0〜5.5％で
あるが、5.5％超となると鋳鉄層の靭性が劣化し、
またＣ粉の塗布量を多くし過ぎるとビームの衝撃
による飛散が多くなり、鋳鉄層中に含有させるべ
きＣ量の歩留まりがかえつて悪くなるので5.5％
を限度とする。また2.0％未満では焼戻し黒鉛の
析出量が減少し難切削性となる。またＣ量が低下
することによつて耐摩耗性も劣下する。Siは0.9
〜3.5％であるが、3.5％超の場合、鋳鉄層中のフ
エライト量が大となり、硬度および耐摩耗性が低
下する。また0.9％未満となると焼鈍時に黒鉛化
が行なわれにくくなる。その他の添加元素につい
ては、Cr、Ｗ、Nb、Ｖ、Ｂは高硬度の炭化物を
形成させる。さらにＢの添加によつて生じたBC
は熱分解が容易であり、焼戻しの際の黒鉛の析出
を促進する。またMo、Cu、Niは鋳鉄層の基地強
化に寄与する。
あるが、5.5％超となると鋳鉄層の靭性が劣化し、
またＣ粉の塗布量を多くし過ぎるとビームの衝撃
による飛散が多くなり、鋳鉄層中に含有させるべ
きＣ量の歩留まりがかえつて悪くなるので5.5％
を限度とする。また2.0％未満では焼戻し黒鉛の
析出量が減少し難切削性となる。またＣ量が低下
することによつて耐摩耗性も劣下する。Siは0.9
〜3.5％であるが、3.5％超の場合、鋳鉄層中のフ
エライト量が大となり、硬度および耐摩耗性が低
下する。また0.9％未満となると焼鈍時に黒鉛化
が行なわれにくくなる。その他の添加元素につい
ては、Cr、Ｗ、Nb、Ｖ、Ｂは高硬度の炭化物を
形成させる。さらにＢの添加によつて生じたBC
は熱分解が容易であり、焼戻しの際の黒鉛の析出
を促進する。またMo、Cu、Niは鋳鉄層の基地強
化に寄与する。
第１図は、スチール母材として浸炭焼入鋼
（JIS規格、SCM415H）を選び、従来のMo溶射
材と本発明に係る、表面を鋳鉄化させた材料
（910℃で60分間加熱して焼鈍した後、空冷）をス
カツフイング試験に供した結果の比較である。試
料の番号と表面の鋳鉄層中の組成（重量％）は以
下の通りとした。
（JIS規格、SCM415H）を選び、従来のMo溶射
材と本発明に係る、表面を鋳鉄化させた材料
（910℃で60分間加熱して焼鈍した後、空冷）をス
カツフイング試験に供した結果の比較である。試
料の番号と表面の鋳鉄層中の組成（重量％）は以
下の通りとした。
No.１…Mo溶射材
No.２…本発明材（Ｃ：3.0、Si：2.5、Mn：0.4、
残Fe） No.３… 〃 （Ｃ：3.0、Si：2.5、Mn：0.4、
Cr：1.0、Cu：0.5、残Fe） No.４… 〃 （Ｃ：3.0、Si：2.5、Mn：0.4、
Cr：1.0、Mo：0.4、残Fe） 試料No.１〜４を平面接触辷り摩耗試験機におけ
る固定片とし、これら固定片を相手材すなわち浸
炭焼入鋼で製作された円板状試料に圧接し、その
圧接面に対し常時潤滑油を供給しつつ円板状試料
を回転させた。面圧25Kg／mmよりスタートして５
Kg／mmずつ荷重を加えてスカツフイング発生時の
限界面圧を測定した。
残Fe） No.３… 〃 （Ｃ：3.0、Si：2.5、Mn：0.4、
Cr：1.0、Cu：0.5、残Fe） No.４… 〃 （Ｃ：3.0、Si：2.5、Mn：0.4、
Cr：1.0、Mo：0.4、残Fe） 試料No.１〜４を平面接触辷り摩耗試験機におけ
る固定片とし、これら固定片を相手材すなわち浸
炭焼入鋼で製作された円板状試料に圧接し、その
圧接面に対し常時潤滑油を供給しつつ円板状試料
を回転させた。面圧25Kg／mmよりスタートして５
Kg／mmずつ荷重を加えてスカツフイング発生時の
限界面圧を測定した。
（試験条件）
潤滑油量：0.5l／min
潤滑油：SAE＃30＋白灯油（１：１）
摩耗速度：５ｍ／sec
この結果から明らかなように本発明の製造方法
により得られた部材は従来技術のMo溶射材に匹
敵する耐摩耗性を示した。
により得られた部材は従来技術のMo溶射材に匹
敵する耐摩耗性を示した。
第１図はMo溶射材と本発明に係る材料との耐
スカツフイング比較試験の結果を示すグラフであ
る。
スカツフイング比較試験の結果を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- １ スチール母材表面にＣ粉及びSi粉を塗布した
後、高密度ビームにより溶融させて前記母材表面
にチル層を形成し、さらにその後、黒鉛化焼鈍処
理をすることによつて前記母材表面に鋳鉄層を形
成することを特徴とする高強度耐摩耗性部材の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19677582A JPS5987144A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 高強度耐摩耗性部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19677582A JPS5987144A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 高強度耐摩耗性部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987144A JPS5987144A (ja) | 1984-05-19 |
| JPH031384B2 true JPH031384B2 (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=16363420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19677582A Granted JPS5987144A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 高強度耐摩耗性部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987144A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4420015B2 (ja) | 2006-12-27 | 2010-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | 鉄系複合材料及び鉄系複合材料の製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1046478B (it) * | 1972-11-14 | 1980-06-30 | Rca Corp | Riproduttore di cartucce a nastro con meccanismo per l introduzione delle cartucce |
| JPS5125216B2 (ja) * | 1973-06-08 | 1976-07-29 | ||
| DE2456700C3 (de) * | 1974-11-30 | 1980-07-31 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Dichtleiste für Rotationskolbenmotoren |
| JPS5942070B2 (ja) * | 1975-12-02 | 1984-10-12 | 新日本製鐵株式会社 | テツ コウ オヨビ ソノセイヒン ノ ヒヨウメンヒメヒンフホウホウ |
| JPS54149012A (en) * | 1978-05-15 | 1979-11-21 | Agency Of Ind Science & Technol | Double centrifugal cast pipe for geothermal power generation use |
| JPS55148752A (en) * | 1979-05-11 | 1980-11-19 | Nippon Steel Corp | Formation method of coating on metal surface |
| JPS57131357A (en) * | 1981-02-04 | 1982-08-14 | Mazda Motor Corp | Local surface hardening method for ferrous parts |
-
1982
- 1982-11-11 JP JP19677582A patent/JPS5987144A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5987144A (ja) | 1984-05-19 |
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