JPH042763A - 耐摩耗性合金の製造方法 - Google Patents
耐摩耗性合金の製造方法Info
- Publication number
- JPH042763A JPH042763A JP2101676A JP10167690A JPH042763A JP H042763 A JPH042763 A JP H042763A JP 2101676 A JP2101676 A JP 2101676A JP 10167690 A JP10167690 A JP 10167690A JP H042763 A JPH042763 A JP H042763A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- alloy
- wear
- torr
- base material
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、低圧プラズマ溶射法により製造される耐摩耗
性合金の製造方法に関する。
性合金の製造方法に関する。
［従来の技術］
基材に耐摩耗性材料を被覆することによる耐摩耗性合金
の従来の製造法には、カプセルＨＩＰ法や溶射法などが
ある。
の従来の製造法には、カプセルＨＩＰ法や溶射法などが
ある。
カプセルＨＩＰ法は、第５図に示すように基材１の周囲
をその形状に合わせたカプセル２で囲み、カプセル２と
基材１との空間に所要の耐摩耗性粉末合金３を充填し、
脱気及びシールを行ったのち、熱間静水圧処理（以下、
ＨＩＰ処理と呼ぶ）を行って粉末合金３を焼結させ被覆
する方法である。
をその形状に合わせたカプセル２で囲み、カプセル２と
基材１との空間に所要の耐摩耗性粉末合金３を充填し、
脱気及びシールを行ったのち、熱間静水圧処理（以下、
ＨＩＰ処理と呼ぶ）を行って粉末合金３を焼結させ被覆
する方法である。
しかし、この方法はカプセル加工費が高くつくという問
題がある。
題がある。
溶射法は、例えば特公昭５８−３９２２８号公報、特開
昭６１−２７９６６３号公報などに示されるものであり
、このうち特公昭５８−３９２２８号は、Ｆｅ基基材材
Ｗ、Ｍｏ 、Ｃｏ 、Ｎｌ基合金、ＷＣ，ＶＣを含む自
溶性合金等の耐熱耐摩耗性合金の粉末を溶射し、その後
ＨＩＰ処理を行う方法である。
昭６１−２７９６６３号公報などに示されるものであり
、このうち特公昭５８−３９２２８号は、Ｆｅ基基材材
Ｗ、Ｍｏ 、Ｃｏ 、Ｎｌ基合金、ＷＣ，ＶＣを含む自
溶性合金等の耐熱耐摩耗性合金の粉末を溶射し、その後
ＨＩＰ処理を行う方法である。
また特開昭６１−２７９６６３号は、予め複合処理され
た金属とセラミックスの複合粉末を、３゜ＯＴｏｒｒ以
下の真空雰囲気中で、好ましくは２０〜１５０ Ｔｏｒ
ｒの真空雰囲気中でプラズマ溶射し、その後ＨＩＰ処理
等の緻密化処理を行う方法である。
た金属とセラミックスの複合粉末を、３゜ＯＴｏｒｒ以
下の真空雰囲気中で、好ましくは２０〜１５０ Ｔｏｒ
ｒの真空雰囲気中でプラズマ溶射し、その後ＨＩＰ処理
等の緻密化処理を行う方法である。
両方性共、溶射後にＨＩＰ処理を行うことにより、溶射
皮膜中への存在が避けられない気孔を消失させ皮膜の緻
密化を図るものであるが、前者は常圧プラズマ溶射法あ
るいはガス溶射法によるものであり、後者は低圧プラズ
マ溶射法によるものである。
皮膜中への存在が避けられない気孔を消失させ皮膜の緻
密化を図るものであるが、前者は常圧プラズマ溶射法あ
るいはガス溶射法によるものであり、後者は低圧プラズ
マ溶射法によるものである。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、耐摩耗性等の機械的性質を向上させるためには
、酸化物の巻き込みを防止する工夫が必要であり、従来
のカプセルＨＩＰ法では粒子が固相接合により結合する
ため、溶射粉末の表面に存在していた酸化物が残留し易
く、これが皮膜中に巻き込まれ、微視的な皮膜の割れに
より摩耗を促進するという問題がある。
、酸化物の巻き込みを防止する工夫が必要であり、従来
のカプセルＨＩＰ法では粒子が固相接合により結合する
ため、溶射粉末の表面に存在していた酸化物が残留し易
く、これが皮膜中に巻き込まれ、微視的な皮膜の割れに
より摩耗を促進するという問題がある。
また、従来の溶射法では膜厚を大にすることは容易では
なく、一般に０．５〜１．５ｍ＋ｍの厚さが普通である
。
なく、一般に０．５〜１．５ｍ＋ｍの厚さが普通である
。
上記の特開昭６１−２７９６６３号はプラズマ溶射の際
の雰囲気を減圧し、かつＨＩＰ処理によって酸化物を微
細化し均一に分散させる方法であるが、酸化物そのもの
が減じられているわけではない。なお、同公報は膜厚に
ついては触れていないので普通の厚さと考えられる。
の雰囲気を減圧し、かつＨＩＰ処理によって酸化物を微
細化し均一に分散させる方法であるが、酸化物そのもの
が減じられているわけではない。なお、同公報は膜厚に
ついては触れていないので普通の厚さと考えられる。
また特公昭５８−３９２２８号のような常圧下の溶射で
は酸化物の巻き込みは当然に防止できない。
は酸化物の巻き込みは当然に防止できない。
膜厚については０．８ｍ＋ｘの場合を示しているのみで
高厚膜化は想定していない。
高厚膜化は想定していない。
本発明は、耐摩耗性材料として公知の合金工具鋼、ＷＣ
，ＶＣ等の炭化物を添加したＣｏ基合金もしくはＮｉ基
合金を溶射材料に選び、かつ、溶射雰囲気条件として酸
素分圧の上限を規定した減圧雰囲気下とすることで、酸
化物の巻き込みを防止し、高厚膜化の可能な耐摩耗性に
優れた複合合金の製造方法を提供することを目的とする
。
，ＶＣ等の炭化物を添加したＣｏ基合金もしくはＮｉ基
合金を溶射材料に選び、かつ、溶射雰囲気条件として酸
素分圧の上限を規定した減圧雰囲気下とすることで、酸
化物の巻き込みを防止し、高厚膜化の可能な耐摩耗性に
優れた複合合金の製造方法を提供することを目的とする
。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成する本発明に係る耐摩耗性合金の製造
方法は、低圧プラズマ溶射の雰囲気条件を酸素分圧が２
Ｔｏｒｒ以下で、全圧が２０〜３００Ｔｏｒｒとし、
かかる減圧雰囲気下で、合金工具鋼、ＷＣ，ＶＣ等の炭
化物を添加したＣｏ基合金もしくはＮｉ基合金の粉末を
基材に溶射して皮膜を形成し、その後ＨＩＰ処理を行う
こととしたものである。
方法は、低圧プラズマ溶射の雰囲気条件を酸素分圧が２
Ｔｏｒｒ以下で、全圧が２０〜３００Ｔｏｒｒとし、
かかる減圧雰囲気下で、合金工具鋼、ＷＣ，ＶＣ等の炭
化物を添加したＣｏ基合金もしくはＮｉ基合金の粉末を
基材に溶射して皮膜を形成し、その後ＨＩＰ処理を行う
こととしたものである。
また、基材は最終的に皮膜より分離除去してもよい。
［作 用コ
本発明においては、低圧プラズマ溶射法により合金工具
鋼、ＷＣ，ＶＣ等の炭化物を添加したＣｏ基合金もしく
はＮｉ基合金の粉末を溶射するものであるが、この低圧
プラズマ溶射の雰囲気条件中、酸素分圧の上限を２ Ｔ
ｏｒｒ以下とすることで、皮膜の割れの原因となる酸化
物そのものが減少する。厚膜としても酸化物の巻き込み
がきわめて少ない。換言すれば、高厚膜化が可能となる
とともに耐摩耗性が向上する。
鋼、ＷＣ，ＶＣ等の炭化物を添加したＣｏ基合金もしく
はＮｉ基合金の粉末を溶射するものであるが、この低圧
プラズマ溶射の雰囲気条件中、酸素分圧の上限を２ Ｔ
ｏｒｒ以下とすることで、皮膜の割れの原因となる酸化
物そのものが減少する。厚膜としても酸化物の巻き込み
がきわめて少ない。換言すれば、高厚膜化が可能となる
とともに耐摩耗性が向上する。
第１図は酸素分圧（Ｔｏｒｒ）の影響を抗折力（ｋｇ／
ｍ＋ｓ２）の変化で調べた線図であり、この図から、酸
素分圧が低いほど抗折力は安定しており、酸素分圧が２
Ｔｏｒｒを越えると、抗折力ひいては皮膜の割れの抵
抗力が急激に低下することがわがる・次に、雰囲気全圧
を２０〜３００ Ｔｏｒｒの低圧条件とすることで、溶
射粒子の加熱溶融を促進し、粒子飛行速度を増大させる
ため、皮膜中の気孔が減り、緻密性が増大し、この結果
耐摩耗性が向上する。また気孔中のガス圧が低いため、
後工程のＨＩＰ処理にも都合がよい。
ｍ＋ｓ２）の変化で調べた線図であり、この図から、酸
素分圧が低いほど抗折力は安定しており、酸素分圧が２
Ｔｏｒｒを越えると、抗折力ひいては皮膜の割れの抵
抗力が急激に低下することがわがる・次に、雰囲気全圧
を２０〜３００ Ｔｏｒｒの低圧条件とすることで、溶
射粒子の加熱溶融を促進し、粒子飛行速度を増大させる
ため、皮膜中の気孔が減り、緻密性が増大し、この結果
耐摩耗性が向上する。また気孔中のガス圧が低いため、
後工程のＨＩＰ処理にも都合がよい。
第２図は酸素分圧が２Ｔｏｒｒのもとで、雰囲気全圧（
Ｔｏｒｒ）の影響を皮膜の気孔体積率（％）の変化で調
べた線図であり、雰囲気全圧が３００ Ｔｏｒｒ以下で
あれば、気孔はほとんど生じない。なお、全圧の下限値
は実用的経済性の見地から定めている。
Ｔｏｒｒ）の影響を皮膜の気孔体積率（％）の変化で調
べた線図であり、雰囲気全圧が３００ Ｔｏｒｒ以下で
あれば、気孔はほとんど生じない。なお、全圧の下限値
は実用的経済性の見地から定めている。
そして最後に、皮膜中にわずかに残る気孔を消失させ完
全に緻密化するために、ＨＩＰ処理を行う。なお、ＨＩ
Ｐ条件は、１１００”ＣＸ １５００ｋｇ ／ ｃｄ
Ｘ１時間としている。
全に緻密化するために、ＨＩＰ処理を行う。なお、ＨＩ
Ｐ条件は、１１００”ＣＸ １５００ｋｇ ／ ｃｄ
Ｘ１時間としている。
本発明において、基材の材質は特に限定されない。一般
に普通鋼材が用いられ、基材は皮膜の形成のためにのみ
用いる。それゆえ、基材は最後に機械加工等により除去
して皮膜のみを得ることとしてもよいし、基材に被覆し
たままで使用してもよい。
に普通鋼材が用いられ、基材は皮膜の形成のためにのみ
用いる。それゆえ、基材は最後に機械加工等により除去
して皮膜のみを得ることとしてもよいし、基材に被覆し
たままで使用してもよい。
［実施例］
第３図に示すように、直径８０ｍｍ、高さ１００ｍｍの
円柱体の普通鋼材製基材１の外表面に、Ａ。
円柱体の普通鋼材製基材１の外表面に、Ａ。
Ｂ、Ｃの３種類の合金の被覆４を本発明法■と従来のカ
プセルＨＩＰ法■によって実施し、その後、被覆金属４
の部分を取り出し、その耐摩耗性を比較した。皮膜作製
条件は以下のとおりとした。
プセルＨＩＰ法■によって実施し、その後、被覆金属４
の部分を取り出し、その耐摩耗性を比較した。皮膜作製
条件は以下のとおりとした。
なお、耐摩耗性はアムスラー式摩耗試験機により評価し
た。この試験法は、第４図に示すように５４５Ｃ製の直
径４０關、厚さ３關の回転円盤５の外周面に、水冷しな
がら試験片６を５０ｋｇの力で押し当てて、摩擦距離５
００ｍ摺動させた後、試験片６の摩耗幅を測定すること
により実施した。
た。この試験法は、第４図に示すように５４５Ｃ製の直
径４０關、厚さ３關の回転円盤５の外周面に、水冷しな
がら試験片６を５０ｋｇの力で押し当てて、摩擦距離５
００ｍ摺動させた後、試験片６の摩耗幅を測定すること
により実施した。
試験結果は第１表のとおりである。
共通条件
被覆粉末材料 粒径１００μｍ以下市販粉末を使用
（すなわち、 大気中に保管されていたもの） 被覆粉末の組成 Ａ・合金工具鋼系材料（ＳＫＤＩＩ相当組成）１００％
Ｃ−１２％Ｃｒ−１，０％Ｍｏ−０、４％■Ｂ：炭化物
添加Ｃｏ基合金系材料 ２．５％Ｃ−１２％ト３０％ＣｒのＣｏ基合金に３０％
ＶＣ添加Ｃ：炭化物添加Ｎｉ基合金系材料 ２％Ｃｏ−５％Ｆｅ−４％ト１６％Ｃｒ−１６％Ｎｏの
Ｎｉ基合金に３０％ＶＣ添加 被覆厚 ８ＩＩＩ１１ ＨＩＰ後熱処理 Ａ：焼入れ１０３０℃Ｘ２ｍ１ｎ 加熱後空冷焼戻し
１８０℃Ｘ３Ｈｒ 加熱後空冷Ｂ：なし Ｃ：なし 本発明法■による被覆条件 溶射条件 溶射法 低圧プラズマ溶射法 プラズマガス Ａｒ−２０％Ｈ２ 電流 ６００Ａ 雰囲気圧力 酸素分圧 溶射後ＨＩＰ条件 ３００ Ｔｏｒｒ ２ Ｔｏｒｒ 脱気真空度 ＨＩＰ条件 １Ｏ−５Ｔｏｒｒ 第１表 摩耗試験結果 以上の結果より、本発明法によると耐摩耗性がきわめて
優れており、かつ高厚膜にできる。また皮膜の緻密化が
進んでおり、皮膜中に微細な炭化物が均一に分散してい
ることを確認している。
（すなわち、 大気中に保管されていたもの） 被覆粉末の組成 Ａ・合金工具鋼系材料（ＳＫＤＩＩ相当組成）１００％
Ｃ−１２％Ｃｒ−１，０％Ｍｏ−０、４％■Ｂ：炭化物
添加Ｃｏ基合金系材料 ２．５％Ｃ−１２％ト３０％ＣｒのＣｏ基合金に３０％
ＶＣ添加Ｃ：炭化物添加Ｎｉ基合金系材料 ２％Ｃｏ−５％Ｆｅ−４％ト１６％Ｃｒ−１６％Ｎｏの
Ｎｉ基合金に３０％ＶＣ添加 被覆厚 ８ＩＩＩ１１ ＨＩＰ後熱処理 Ａ：焼入れ１０３０℃Ｘ２ｍ１ｎ 加熱後空冷焼戻し
１８０℃Ｘ３Ｈｒ 加熱後空冷Ｂ：なし Ｃ：なし 本発明法■による被覆条件 溶射条件 溶射法 低圧プラズマ溶射法 プラズマガス Ａｒ−２０％Ｈ２ 電流 ６００Ａ 雰囲気圧力 酸素分圧 溶射後ＨＩＰ条件 ３００ Ｔｏｒｒ ２ Ｔｏｒｒ 脱気真空度 ＨＩＰ条件 １Ｏ−５Ｔｏｒｒ 第１表 摩耗試験結果 以上の結果より、本発明法によると耐摩耗性がきわめて
優れており、かつ高厚膜にできる。また皮膜の緻密化が
進んでおり、皮膜中に微細な炭化物が均一に分散してい
ることを確認している。
［発明の効果コ
以上のように本発明によれば、酸素分圧を低く抑えた低
圧プラズマ溶射とすることにより、耐摩耗性、緻密性に
優れた高厚膜の複合合金の提供が可能となる。
圧プラズマ溶射とすることにより、耐摩耗性、緻密性に
優れた高厚膜の複合合金の提供が可能となる。
第１図は本発明において低圧プラズマ溶射法の適用に際
し、酸素分圧の影響を抗折力の面から調べた線図、第２
図は同じく雰囲気全圧の影響を気孔体積率の面から調べ
た線図、第３図は本発明の実施例に供した試験体の斜視
図、第４図は摩耗試験方法の説明図、第５図は従来のカ
プセルＨＩＰ法の説明図である。 １・・・基材 ４・・・皮膜 代理人 弁理士 佐々木 宗 治
し、酸素分圧の影響を抗折力の面から調べた線図、第２
図は同じく雰囲気全圧の影響を気孔体積率の面から調べ
た線図、第３図は本発明の実施例に供した試験体の斜視
図、第４図は摩耗試験方法の説明図、第５図は従来のカ
プセルＨＩＰ法の説明図である。 １・・・基材 ４・・・皮膜 代理人 弁理士 佐々木 宗 治
Claims (2)
- （１）合金工具鋼またはＷＣ，ＶＣ等の炭化物を添加し
たＣｏ基もしくはＮｉ基合金を主成分とする材料を酸素
分圧が２Ｔｏｒｒ以下、全圧が２０〜３００Ｔｏｒｒの
減圧雰囲気下で基材上にプラズマ溶射して被覆し、その
後熱間静水圧処理を行うことを特徴とする耐摩耗性合金
の製造方法。 - （２）前記基材を最終的に除去することを特徴とする請
求項１記載の耐摩耗性合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2101676A JPH0747811B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 耐摩耗性合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2101676A JPH0747811B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 耐摩耗性合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042763A true JPH042763A (ja) | 1992-01-07 |
| JPH0747811B2 JPH0747811B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=14306961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2101676A Expired - Fee Related JPH0747811B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 耐摩耗性合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747811B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102791680A (zh) * | 2010-03-03 | 2012-11-21 | 住友化学株式会社 | 甲磺酸烷基酯溶液的制备方法 |
| CN109277576A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-29 | 西安理工大学 | 钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288756A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-28 | Kubota Ltd | 耐摩耗被膜の形成方法 |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP2101676A patent/JPH0747811B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288756A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-28 | Kubota Ltd | 耐摩耗被膜の形成方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102791680A (zh) * | 2010-03-03 | 2012-11-21 | 住友化学株式会社 | 甲磺酸烷基酯溶液的制备方法 |
| CN109277576A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-29 | 西安理工大学 | 钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0747811B2 (ja) | 1995-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5421919A (en) | Method for forming a wear and corrosion resistant metallic finish on a substrate | |
| US6482534B2 (en) | Spray powder, thermal spraying process using it, and sprayed coating | |
| US5236116A (en) | Hardfaced article and process to provide porosity free hardfaced coating | |
| US20210221093A1 (en) | Process and printed article | |
| CN101287857A (zh) | 用于制造或再加工溅射靶和x-射线阳极的涂覆方法 | |
| US12528126B2 (en) | Additive manufacturing techniques and applications thereof | |
| GB2027060A (en) | Isostatic hot pressing metallic powder preforms | |
| US3779720A (en) | Plasma sprayed titanium carbide tool steel coating | |
| US4851267A (en) | Method of forming wear-resistant material | |
| US2753261A (en) | Sintering process for forming a die | |
| JP2008290239A (ja) | 耐熱衝撃性チタニウム基炭窒化物及びそれを製造するための焼結方法 | |
| US20040126613A1 (en) | Coatings, method of manufacture, and the articles derived therefrom | |
| US4678511A (en) | Spray micropellets | |
| JP7170965B2 (ja) | 超硬合金及び被覆超硬合金 | |
| JPH042763A (ja) | 耐摩耗性合金の製造方法 | |
| KR102741009B1 (ko) | 코팅체 및 코팅체 제조방법 | |
| JPH0733567A (ja) | 非酸化物系セラミック溶射皮膜を有する炭素材料およびその製造方法 | |
| JPH0114997B2 (ja) | ||
| JP2020020014A (ja) | 超硬合金及び被覆超硬合金 | |
| JPH03136846A (ja) | 耐熱耐摩耗部材の製造方法 | |
| JPH042761A (ja) | 耐摩耗性複合材料及びその製造方法 | |
| JPH1112758A (ja) | サーメット焼結体被覆金属部品及びその製造方法 | |
| JPH03193204A (ja) | 熱間継目無管製造用プラグ | |
| GB821336A (en) | Improvements in and relating to alloys | |
| JPH042762A (ja) | 耐摩耗性ロール及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |