JPH04293765A - チタンカーバイド被膜処理された部品 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、腐食及び摩耗しやすい
環境下で好適に用いられる耐食性及び耐摩耗性に優れた
チタンカーバイド被膜処理された部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】腐食及び摩耗しやすい環境下で用いられ
る従来の部品としては、例えば、実公昭６０−１４９５
３号公報に記載された水中サンドポンプがある。この公
報に記載された水中サンドポンプは、図４及び図５に示
す如く、水底上に支持体１によって支持されたポンプケ
ーシング２と、ポンプケーシング２と支持体１の間に介
装された多孔質且つ筒状のストレーナ３と、ポンプケー
シング２内に内蔵された図示しないモータの駆動軸４に
取り付けられたインペラー５と、インペラー５の下側に
位置させて上記駆動軸４の下端に取り付けられ上記支持
体１内において水を撹乱する撹乱羽根６とを備えて構成
されている。

【０００３】また、上記ストレーナ３は、下端に多孔質
の水平端板３Ａを有し、この水平端板３Ａは、上記撹乱
羽根６が貫通可能な開口部を有している。また、上記撹
乱羽根６は、図５に示す如く、その下側に形成された複
数の羽根６Ａと、上記駆動軸４に連結する連結用のボス
６Ｂとを備えている。この撹乱羽根６は、使用条件が厳
しいため、その表面に硬質クロムメッキが施されている
。

【０００４】次に、水中サンドポンプの動作について説
明すると、水中サンドポンプのモータが駆動すると、そ
の駆動軸４を介してインペラー５及び撹乱羽根６が回転
して水を図４矢示方向へ流動させて水底の土砂を巻き上
げる。次いで、土砂を含んだ水をインペラー５によって
吸引して土砂を含んだ水を排出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水中サ
ンドポンプのように使用条件が厳しいもの、中でも土砂
による腐食及び摩耗が激しく撹乱羽根６のような部品は
、硬質クロムメッキが施されているが、このような部品
は、表面に凹凸があって均一なクロムメッキを施すこと
が困難で、特に図５に○印で示す凸部ではクロムメッキ
の厚みが厚くなり、逆に×印で示す凹部ではクロムメッ
キの厚みが非常に薄く、クロムメッキの薄い凹部におけ
る腐食が他の部位よりも早く進行し、寿命が短いという
課題があった。また、硬質クロムメッキは、マイクロビ
ッカース硬度（ｍＨｖ　）が７７０と低く、耐摩耗性に
劣るという課題があった。

【０００６】従って、本発明は、上記課題を解決するた
めになされたもので、耐腐食性及び耐摩耗性に優れ、長
期間に亘って使用することができるチタンカーバイド被
膜処理された部品を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の部品は、鉄材を
母材とし、この母材の表層内にチタンを拡散、浸透処理
させてチタンカーバイド被膜を形成してなるものである
。

【０００８】

【作用】本発明によれば、腐食及び摩耗しやすい環境下
において用いられても、表面がチタンカーバイドによっ
て被覆されているため、腐食及び摩耗し難く長期間に亘
って使用することができる。

【０００９】

【実施例】以下、図１、図２に示す実施例に基づいて従
来と同一または相当部分には同一符号を付して本発明を
説明する。尚、各図中、図１は本発明の一実施例である
水中サンドポンプに用いられる撹乱羽根を示す斜視図、
図２は図１に示す撹乱羽根の好適なチタンカーバイド処
理をする状態を示す断面図、また、図３は硬度と耐摩耗
性との関係を示すグラフである。

【００１０】本実施例の部品である撹乱羽根６は、鉄材
を母材として形成されており、図１に示す如く、その下
側に形成された複数の羽根６Ａと、駆動軸に対する連結
用のボス６Ｂとを備えている。この撹乱羽根６を形成す
る鉄材は、後述の如く、チタン粉末によって処理するこ
とによってチタンカーバイドを生成する炭素を含有して
おればよく、通常、炭素を１重量％程度含有したものが
チタンカーバイドを生成する上で好ましい。

【００１１】次いで、上記撹乱羽根６をチタンカーバイ
ド処理する好ましい方法について図２を参照しながら説
明する。この処理をするには、まず、撹乱羽根６の外観
検査等を行なった後、これらの検査に合格した撹乱羽根
６について脱脂処理、酸洗い、ブラスト処理等の前処理
を行なう。

【００１２】そして、撹乱羽根６を処理剤１０によって
処理する前に、撹乱羽根６のボス６Ｂの螺子部を充填剤
１１を充填した上でボス６Ｂの開口部を蓋１２によって
閉塞し、更に、ボルト１３によって蓋１２をボス６Ｂに
固定して開口部から螺子部内に処理剤１０が侵入しない
ようにしておく。

【００１３】然る後、前処理を終えた撹乱羽根６をチタ
ンを含有した処理剤１０と共に胴板製の処理箱１４内に
収納して撹乱羽根６を図２に示す如く処理剤１０内に埋
没させた後、処理箱１４に蓋をして半密閉状態にする。 引き続いて、この処理箱１４の側面に取り付けられた導
入管１５から処理箱１４内に処理ガスＧを導入し、導入
された処理ガスＧを導出管１６から導出し、かかる状態
を所定温度で所定時間保持して処理剤１０によって撹乱
羽根６を処理する。このような処理によって、処理剤１
０に含有されたチタンが撹乱羽根６の表層６Ｃに拡散、
浸透し、表層６Ｃに含有されている炭素と結合してチタ
ンカーバイドを生成して、撹乱羽根６の表面にチタンカ
ーバイド被膜を形成する。この際、テストピースを処理
剤１０内に埋めて、撹乱羽根６と同様の処理を行なう。

【００１４】上記表面処理を終えた後、処理箱１４を開
放して撹乱羽根６及びテストピースを処理剤１０からそ
れぞれ取り出し、それぞれをブラッシングしてその表面
に付着した処理剤１０を除去して水洗、乾燥させる。チ
タンカーバイド処理の善し悪しは、テストピースによっ
て判断し、被膜の状態が善ければ撹乱羽根６のチタンカ
ーバイド被膜も良好なものと判断して出荷する。

【００１５】而して、上記処理剤１０としては、チタン
粉末を主剤としたもので、アルミナ粉末、塩化アンモニ
ウム粉末、フッ化ホウ素酸カリウム粉末、及び少量の鉄
粉などからなるものが好ましく用いられ、また、上記処
理ガスＧとしては、水素ガス等の還元性ガス、アルゴン
等の不活性ガスが好ましく用いられる。また、処理温度
及び処理時間としては、通常、９００〜１１００℃、１
０時間程度が好ましい。

【００１６】上述の処理によって得られた撹乱羽根６は
、チタンカーバイド被膜からなる表層６Ｃの厚さが、通
常、２０〜３０μ程度である。また、この表層６Ｃの硬
度は、図３に矢印で示す如く、そのマイクロビッカース
硬度（ｍＨｖ　）が２８００〜３５００程度であるのに
対して、硬質クロムメッキ被膜のそれが７７０と極めて
低いことが判る。尚、この図３は、「コロージョンとエ
コロージョン」（社団法人　　腐食防食協会、裳華房発
行）に記載された、摩耗量と硬度との関係を示したもの
であり、この図にチタンカーバイド被膜と硬質クロムメ
ッキ被膜とを当てはめたものである。

【００１７】従って、本実施例の撹乱羽根６は、表面が
チタンカーバイドによって被覆されているため、耐食性
及び耐摩耗性に優れたものであり、また、このチタンカ
ーバイド被膜がチタンの表層６Ｃ内への拡散、浸透によ
って剥離しないように形成されたものであるため、メッ
キ処理、塗装処理などと比較してその寿命が極めて長い
ものである。

【００１８】尚、上記実施例は、本発明を水中サンドポ
ンプの撹乱羽根６に適用したものについてのみ説明した
が、本発明は、上記実施例に何等制限されるものではな
く、腐食及び摩耗しやすい厳しい環境下で用いられる部
品、例えば、水中サンドポンプのインペラー、支持体、
あるいは粉粒体が影響する、軸流タービン羽根、送風機
ファン、ポンプ、空気輸送管及び酸ラリー輸送管等の部
品についても適用することができることは言うまでもな
い。

【００１９】

【発明の効果】以上、本発明によれば、耐腐食性及び耐
摩耗性に優れ、長期間に亘って使用することができるチ
タンカーバイド被膜処理された部品を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例である水中サンドポン
プに用いられる撹乱羽根を示す斜視図である。

【図２】図２は図１に示す撹乱羽根の好適なチタンカー
バイド処理をする状態を示す断面図である。

【図３】図３は硬度と耐摩耗性との関係を示すグラフで
ある。

【図４】図４は従来の水中サンドポンプの一部を示す断
面図である。

【図５】図５は図４に示す水中サンドポンプの撹乱羽根
のメッキ処理の不均一性を説明する撹乱羽根の斜視図で
ある。

【符号の説明】

６　　　　撹乱羽根（部品）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　鉄材を母材とする部品において、この
   母材の表層内にチタンを拡散、浸透処理させてチタンカ
   ーバイド被膜を形成してなることを特徴とする部品。