JPH0321619B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0321619B2 JPH0321619B2 JP57003316A JP331682A JPH0321619B2 JP H0321619 B2 JPH0321619 B2 JP H0321619B2 JP 57003316 A JP57003316 A JP 57003316A JP 331682 A JP331682 A JP 331682A JP H0321619 B2 JPH0321619 B2 JP H0321619B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- titanium
- agent
- nitrides
- oxides
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
ステンレス鋼としては、鉄・クロム・ニツケル
系、ニツケル・クロム・モリブデン・鉄系、鉄・
クロム系，鉄・クロム・ニツケル・チタン系、
鉄・クロム・窒素系等が公知であり、又、クロ
ム・コバルト系（鉄量が極めて微少か零に近いも
の）等が知られている。 ステンレス鋼は、不銹製、耐食性に優れている
ものであるが、強度や硬度を向上させるためにア
ルミニウムやチタン等の金属の酸化物、窒化物、
炭化物の少量を添加した分散含有させることが従
来から行なわれている。又、分散含有される酸化
物、窒化物、炭化物の均一分散性の向上や作業能
率の向上のために、アルミニウムやチタン等の酸
化物、窒化物、炭化物そのものを添加するのでは
なく、これ等の金属と酸化剤、窒化剤、炭化剤と
を添加して加熱焼結時にこれ等金属の酸化物、窒
化物、炭化物を生成させることも行なわれてい
る。 本発明は、このようにして製造される強度、硬
度の改善されたステンレス鋼の耐摩耗性を向上さ
せることを目的とするものであつて、この目的を
達成するために、ステンレス鋼粉体に、チタン、
けい素、ほう素、アルミニウムの中から任意に選
択した一種以上の酸化物、窒化物、又は炭化物形
成用「以下（化合物形成用）という」粉体の適量
を添加混合すると共に、更に化合物形成用として
希土類金属の中から任意に選択した一種以上の粉
体の適量を添加混合し、この均一分散混合体と、
酸化剤、窒化剤、炭化剤の何れか若しくはこれら
の混合物とを接触状態に置いて、これを加圧、加
熱焼結し、焼結中に前記添加混合した粉体の酸化
物、窒化物、炭化物の一種以上を生成させて焼結
成形体中に分散含有させるようにしたことを特徴
とするものである。 しかして、添加される希土類金属としては、例
えば、ミツシユメタル、ランタン、セリウム、サ
マリウム、プラセオジム、イツトリウム、ネオジ
ウム、プロメチウム等の中から任意に一種以上の
ものを選択して使用することができ、これ等の希
土類金属を0.1〜1.0重量％を添加することにより
耐摩耗性が顕著に改善される。 又、酸化剤としては、空気、酸素、オゾン、過
酸化水素、或いは塩素酸や次亜塩素酸等が使用さ
れ、窒化剤としては、窒素ガスが用いられるが、
一般的にはアンモニアが高温で分解した時に発生
する窒素が使用され、炭化剤としては、一般に浸
炭剤として用いられるものを使用することがで
き、木炭、コークス、骨灰、グラフアイト等の粉
末状のものや天然ガス、一酸化炭素、メタン、エ
タン、プロパン、アルコール、油蒸気等の気体状
のものが使用される。 又、一酸化炭素とメタンとアンモニアの混合ガ
ス、即ち、炭化剤と窒化剤の混合物を用いて炭化
と窒化を同時に行なうことができる。又、融解シ
アン化物、例えばシアン化カリウムを主成分とす
る融解塩中で加熱することにより発生する一酸化
炭素と窒素によつて炭化の窒化を同時に行なうこ
とができ、この場合、融解シアン化物は、炭化剤
と窒化剤の両作用を為す。このように、使用され
る酸化剤、窒化剤、炭化剤としては固体、液体、
気体のものが存在し、固体のものを用いる場合
は、加熱焼結する前記均一分散混合体と該固体と
を混合した状態で、液体のものを用いる場合は、
前記均一分散混合体を該液体中に浸した状態或い
は前記均一分散混合体に該液体を含浸させた状態
で、又、気体のものを用いる場合は、前記均一分
散混合体を該気体の雰囲気中に配置した状態で加
熱焼結が行なわれる。 次に、本発明を実験例について説明する。 18−８ステンレス鋼300メツシユ粉体に、化合
物形成用粉体として、チタン５重量％、炭化剤粉
末としてグラフアイト５重量％を混合し加圧によ
る圧粉成形後加熱焼結する通常の粉末冶金法で成
形焼結した焼結体Ａは、第１表に示したように高
い強度、耐食性及び耐摩耗性を有する。又前記の
化合物形成用チタン粉体チタン５重量％に代替し
て、チタン２重量％と酸化チタン３重量％を添加
した焼結体Ｂは、第１表に示したように同様な良
好な性質を示した。 次に、前記の18−８ステンレス鋼粉体にチタン
５重量％、グラフアイト５重量％、そして更に化
合物形成用粉体としてランタン0.5％重量を添加
混合し前記同様の通常の粉末冶金法で得た焼結体
Ｃは、第１表のように、前記二実験例のものより
も良好な耐食性、強度及び耐摩耗性を示した。
又、前記の18−８ステンレス鋼粉体にチタン５重
量％、グラフアイト５重量％、ランタン0.5重量
％、更に化合物形成用粉体としてほう素0.5重量
％を添加して得た焼結体Ｄは、更に良好な改良性
質を第１表に示すように得られた。
系、ニツケル・クロム・モリブデン・鉄系、鉄・
クロム系，鉄・クロム・ニツケル・チタン系、
鉄・クロム・窒素系等が公知であり、又、クロ
ム・コバルト系（鉄量が極めて微少か零に近いも
の）等が知られている。 ステンレス鋼は、不銹製、耐食性に優れている
ものであるが、強度や硬度を向上させるためにア
ルミニウムやチタン等の金属の酸化物、窒化物、
炭化物の少量を添加した分散含有させることが従
来から行なわれている。又、分散含有される酸化
物、窒化物、炭化物の均一分散性の向上や作業能
率の向上のために、アルミニウムやチタン等の酸
化物、窒化物、炭化物そのものを添加するのでは
なく、これ等の金属と酸化剤、窒化剤、炭化剤と
を添加して加熱焼結時にこれ等金属の酸化物、窒
化物、炭化物を生成させることも行なわれてい
る。 本発明は、このようにして製造される強度、硬
度の改善されたステンレス鋼の耐摩耗性を向上さ
せることを目的とするものであつて、この目的を
達成するために、ステンレス鋼粉体に、チタン、
けい素、ほう素、アルミニウムの中から任意に選
択した一種以上の酸化物、窒化物、又は炭化物形
成用「以下（化合物形成用）という」粉体の適量
を添加混合すると共に、更に化合物形成用として
希土類金属の中から任意に選択した一種以上の粉
体の適量を添加混合し、この均一分散混合体と、
酸化剤、窒化剤、炭化剤の何れか若しくはこれら
の混合物とを接触状態に置いて、これを加圧、加
熱焼結し、焼結中に前記添加混合した粉体の酸化
物、窒化物、炭化物の一種以上を生成させて焼結
成形体中に分散含有させるようにしたことを特徴
とするものである。 しかして、添加される希土類金属としては、例
えば、ミツシユメタル、ランタン、セリウム、サ
マリウム、プラセオジム、イツトリウム、ネオジ
ウム、プロメチウム等の中から任意に一種以上の
ものを選択して使用することができ、これ等の希
土類金属を0.1〜1.0重量％を添加することにより
耐摩耗性が顕著に改善される。 又、酸化剤としては、空気、酸素、オゾン、過
酸化水素、或いは塩素酸や次亜塩素酸等が使用さ
れ、窒化剤としては、窒素ガスが用いられるが、
一般的にはアンモニアが高温で分解した時に発生
する窒素が使用され、炭化剤としては、一般に浸
炭剤として用いられるものを使用することがで
き、木炭、コークス、骨灰、グラフアイト等の粉
末状のものや天然ガス、一酸化炭素、メタン、エ
タン、プロパン、アルコール、油蒸気等の気体状
のものが使用される。 又、一酸化炭素とメタンとアンモニアの混合ガ
ス、即ち、炭化剤と窒化剤の混合物を用いて炭化
と窒化を同時に行なうことができる。又、融解シ
アン化物、例えばシアン化カリウムを主成分とす
る融解塩中で加熱することにより発生する一酸化
炭素と窒素によつて炭化の窒化を同時に行なうこ
とができ、この場合、融解シアン化物は、炭化剤
と窒化剤の両作用を為す。このように、使用され
る酸化剤、窒化剤、炭化剤としては固体、液体、
気体のものが存在し、固体のものを用いる場合
は、加熱焼結する前記均一分散混合体と該固体と
を混合した状態で、液体のものを用いる場合は、
前記均一分散混合体を該液体中に浸した状態或い
は前記均一分散混合体に該液体を含浸させた状態
で、又、気体のものを用いる場合は、前記均一分
散混合体を該気体の雰囲気中に配置した状態で加
熱焼結が行なわれる。 次に、本発明を実験例について説明する。 18−８ステンレス鋼300メツシユ粉体に、化合
物形成用粉体として、チタン５重量％、炭化剤粉
末としてグラフアイト５重量％を混合し加圧によ
る圧粉成形後加熱焼結する通常の粉末冶金法で成
形焼結した焼結体Ａは、第１表に示したように高
い強度、耐食性及び耐摩耗性を有する。又前記の
化合物形成用チタン粉体チタン５重量％に代替し
て、チタン２重量％と酸化チタン３重量％を添加
した焼結体Ｂは、第１表に示したように同様な良
好な性質を示した。 次に、前記の18−８ステンレス鋼粉体にチタン
５重量％、グラフアイト５重量％、そして更に化
合物形成用粉体としてランタン0.5％重量を添加
混合し前記同様の通常の粉末冶金法で得た焼結体
Ｃは、第１表のように、前記二実験例のものより
も良好な耐食性、強度及び耐摩耗性を示した。
又、前記の18−８ステンレス鋼粉体にチタン５重
量％、グラフアイト５重量％、ランタン0.5重量
％、更に化合物形成用粉体としてほう素0.5重量
％を添加して得た焼結体Ｄは、更に良好な改良性
質を第１表に示すように得られた。
【表】
【表】
第１表に示すように、希土類元素を添加した焼
結体は、特に耐摩耗性が極めて顕著に向上した。 前記した焼結体のＣとＤを比較すると、Ｄの方
がＣよりも硬度だけでなく水中摩耗量に於ても優
れているが、これは、焼結時に生成するほう素の
炭化物（炭化ほう素）が、その高い硬度によつて
耐摩耗性の向上にも寄与しているものと考えられ
る。 又、前記実験結果から添加される希土類金属
は、焼結時に炭化物となつて耐摩耗性を顕著に向
上させる作用を為すと共に、触媒として炭化チタ
ンの生成を促進させる作用も為しているものと思
われる。 上記実験に於て、スレンレス鋼の種類を代替し
他種のステンレス鋼を用いた場合、又グラフアイ
トに代替して他の炭化剤を市販品中から任意に選
択して用いた場合も上述の場合とほぼ同様の結果
が得られた。 又、上述実験例の化合物形成用粉体としてのチ
タンに代替して、ほう素、アルミニウム、又はけ
い素を用いた場合、及びその他の化合物形成用粉
体として添加した希土類元素ランタンに代替して
ミツシユメタル、その他の希土類元素の一種以上
を用いた場合の実験例の結果を第２表に示す。
結体は、特に耐摩耗性が極めて顕著に向上した。 前記した焼結体のＣとＤを比較すると、Ｄの方
がＣよりも硬度だけでなく水中摩耗量に於ても優
れているが、これは、焼結時に生成するほう素の
炭化物（炭化ほう素）が、その高い硬度によつて
耐摩耗性の向上にも寄与しているものと考えられ
る。 又、前記実験結果から添加される希土類金属
は、焼結時に炭化物となつて耐摩耗性を顕著に向
上させる作用を為すと共に、触媒として炭化チタ
ンの生成を促進させる作用も為しているものと思
われる。 上記実験に於て、スレンレス鋼の種類を代替し
他種のステンレス鋼を用いた場合、又グラフアイ
トに代替して他の炭化剤を市販品中から任意に選
択して用いた場合も上述の場合とほぼ同様の結果
が得られた。 又、上述実験例の化合物形成用粉体としてのチ
タンに代替して、ほう素、アルミニウム、又はけ
い素を用いた場合、及びその他の化合物形成用粉
体として添加した希土類元素ランタンに代替して
ミツシユメタル、その他の希土類元素の一種以上
を用いた場合の実験例の結果を第２表に示す。
【表】
この第２表の実験結果によれば、ほう素、アル
ミニウム、又はけい素等がチタンに、又ランタン
以外の希土類元素がランタンに夫々代替使用が可
能であつて、本発明の目的とする有用な耐摩耗ス
テンレス鋼が得られることが判る。 又、具体的実験例は例示しないが、上述実験例
の炭化剤に代替して酸化剤や窒化剤を添加してチ
タン、けい素、ほう素、アルミニウム及び希土類
金属の酸化物や窒化物を生成させた場合も強度、
硬度が改善されると共に、耐摩耗性を顕著に向上
させることができた。 このように、本発明によれば焼結成形体中にチ
タン、けい素、ほう素、アルミニウム等の金属の
酸化物、窒化物、炭化物の一種以上を分散させる
と共に、希土類金属の酸化物、窒化物、炭化物の
一種以上を分散含有させるようにしたことによ
り、もともと不銹性、耐食性に優れているステン
レス鋼の強度、硬度を向上させ得ると共に耐摩耗
性を顕著に向上させることができ、水中、海水中
における極めて良好な耐食性と耐摩耗性に着目し
て、水中ポンプ、海水中ポンプ、汚泥用ポンプ、
コンクリート用ポンプ等の部品に試用した結果
は、極めて少ない摩耗量を示し高い耐食性がもた
らされた。これらの用途には最適なものである。 耐食性と共に耐熱性も極めて良好であり、成形
容易性も極めて良好に向上する。
ミニウム、又はけい素等がチタンに、又ランタン
以外の希土類元素がランタンに夫々代替使用が可
能であつて、本発明の目的とする有用な耐摩耗ス
テンレス鋼が得られることが判る。 又、具体的実験例は例示しないが、上述実験例
の炭化剤に代替して酸化剤や窒化剤を添加してチ
タン、けい素、ほう素、アルミニウム及び希土類
金属の酸化物や窒化物を生成させた場合も強度、
硬度が改善されると共に、耐摩耗性を顕著に向上
させることができた。 このように、本発明によれば焼結成形体中にチ
タン、けい素、ほう素、アルミニウム等の金属の
酸化物、窒化物、炭化物の一種以上を分散させる
と共に、希土類金属の酸化物、窒化物、炭化物の
一種以上を分散含有させるようにしたことによ
り、もともと不銹性、耐食性に優れているステン
レス鋼の強度、硬度を向上させ得ると共に耐摩耗
性を顕著に向上させることができ、水中、海水中
における極めて良好な耐食性と耐摩耗性に着目し
て、水中ポンプ、海水中ポンプ、汚泥用ポンプ、
コンクリート用ポンプ等の部品に試用した結果
は、極めて少ない摩耗量を示し高い耐食性がもた
らされた。これらの用途には最適なものである。 耐食性と共に耐熱性も極めて良好であり、成形
容易性も極めて良好に向上する。
Claims (1)
- １ ステンレス鋼の粉体に、チタン、けい素、ほ
う素、アルミニウムの中から任意に選択した一種
以上の酸化物、窒化物、又は炭化物形成用（以下
「化合物形成用」という）粉体の適量を添加混合
すると共に、更に化合物形成用として希土類金属
の中から任意に選択した一種以上の粉体の適量を
添加混合した均一分散混合体と、酸化剤、窒化
剤、炭化剤の何れか若しくはこれらの混合物とを
接触状態に置いてこれを加圧、加熱焼結し、焼結
中に前記添加混合した粉体の酸化物、窒化物、炭
化物の一種以上を生成させて焼結成形体中に分散
含有させることを特徴とする耐摩耗ステンレス鋼
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP331682A JPS58120760A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 不銹性耐摩耗金属の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP331682A JPS58120760A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 不銹性耐摩耗金属の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58120760A JPS58120760A (ja) | 1983-07-18 |
| JPH0321619B2 true JPH0321619B2 (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=11553945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP331682A Granted JPS58120760A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 不銹性耐摩耗金属の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58120760A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2585900B2 (ja) * | 1991-08-28 | 1997-02-26 | 株式会社日立製作所 | 耐熱性強化部材の製造方法 |
| KR102155438B1 (ko) * | 2019-01-31 | 2020-09-11 | 포항공과대학교 산학협력단 | 금속기지 복합재료 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5322107A (en) * | 1976-08-13 | 1978-03-01 | Japan National Railway | Ironnbased sintered alloy showing high wearrresisting and lubricatable properties |
| JPS5537583A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-15 | Toshiba Corp | Water-level adjusting device |
| JPS55145147A (en) * | 1979-04-25 | 1980-11-12 | Kobe Steel Ltd | Preparation of carbide in powder sintered material |
| JPS6011101B2 (ja) * | 1979-04-26 | 1985-03-23 | 日本ピストンリング株式会社 | 内燃機関用焼結合金材 |
| JPS5677360A (en) * | 1979-11-29 | 1981-06-25 | Toshiba Corp | Iron-base sintered parts |
-
1982
- 1982-01-14 JP JP331682A patent/JPS58120760A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58120760A (ja) | 1983-07-18 |
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