JPH0458432B2 - - Google Patents
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- JPH0458432B2 JPH0458432B2 JP16501487A JP16501487A JPH0458432B2 JP H0458432 B2 JPH0458432 B2 JP H0458432B2 JP 16501487 A JP16501487 A JP 16501487A JP 16501487 A JP16501487 A JP 16501487A JP H0458432 B2 JPH0458432 B2 JP H0458432B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐摩耗性セラミツクス（Al2O3、
ZrO2、SiC、Si3N4）を埋設した耐摩耗性複合材
料の製造方法に関する。
ZrO2、SiC、Si3N4）を埋設した耐摩耗性複合材
料の製造方法に関する。
鉱山、土木建設、セメント並びに製鉄業界等の
機械、装置その他の設備品には耐摩耗性材料が使
用されている。
機械、装置その他の設備品には耐摩耗性材料が使
用されている。
従来、上記設備に使用される耐摩耗性を有する
部分には、高クロム鋳鉄、高マンガン鋳鋼、高ク
ロム鋳鋼あるいは低合金鋼が使用されていたが、
近年、上記鋳鉄あるいは鋳鋼より更に優れた耐摩
耗性を有するセラミツクスが開発され、該材料を
使用して上記設備の耐摩耗性部品を製造すること
が行われている。
部分には、高クロム鋳鉄、高マンガン鋳鋼、高ク
ロム鋳鋼あるいは低合金鋼が使用されていたが、
近年、上記鋳鉄あるいは鋳鋼より更に優れた耐摩
耗性を有するセラミツクスが開発され、該材料を
使用して上記設備の耐摩耗性部品を製造すること
が行われている。
ところが、セラミツクスは耐摩耗性という点に
おいては極めて優れた性質を有するが、割れ易く
耐衝撃性においては劣るので、複数の上記セラミ
ツクスをゴム板の中に表面が露出するように埋め
込み、耐摩耗性と耐衝撃性を得るようにして複合
材が開発されているが、このような材料において
は基板は天然あるいは合成ゴムによつて構成され
ているので、ある程度の熱を有する部分には使用
できないという問題点があつた。
おいては極めて優れた性質を有するが、割れ易く
耐衝撃性においては劣るので、複数の上記セラミ
ツクスをゴム板の中に表面が露出するように埋め
込み、耐摩耗性と耐衝撃性を得るようにして複合
材が開発されているが、このような材料において
は基板は天然あるいは合成ゴムによつて構成され
ているので、ある程度の熱を有する部分には使用
できないという問題点があつた。
そこで、ゴム材より高温度でも使用できる金属
を基板に使用し、この表面に耐摩耗性セラミツク
スが露出するようにして耐摩耗性複合材料を製造
することが考えられるが、セラミツクスと金属は
熱膨張係数及び熱伝導係数が大きく異なつて、耐
摩耗鋳鉄あるいは耐摩耗性鋳鋼の内部にセラミツ
クスを配設することは困難であるという問題点が
あつた。
を基板に使用し、この表面に耐摩耗性セラミツク
スが露出するようにして耐摩耗性複合材料を製造
することが考えられるが、セラミツクスと金属は
熱膨張係数及び熱伝導係数が大きく異なつて、耐
摩耗鋳鉄あるいは耐摩耗性鋳鋼の内部にセラミツ
クスを配設することは困難であるという問題点が
あつた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、従来の金属材からなる耐摩耗性材料より耐摩
耗性に優れる金属材に耐摩耗性セラミツクスを配
設した耐摩耗性複合材料の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
で、従来の金属材からなる耐摩耗性材料より耐摩
耗性に優れる金属材に耐摩耗性セラミツクスを配
設した耐摩耗性複合材料の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
上記目的に沿う本発明に係る耐摩耗性複合材料
の製造方法は、表面に所定の大きさの穴が設けら
れた金属性基材の該穴に隙間を有して表面が露出
した耐摩耗性セラミツクスを嵌入保持させると共
に、上記隙間に上記金属性基剤及び耐摩耗性セラ
ミツクスより融点の低い自溶性金属粉末を充填
し、しかる後加熱して自溶性金属粉末を溶融させ
て上記耐摩耗性セラミツクスを上記金属性基材に
埋設固着するようにして構成されている。
の製造方法は、表面に所定の大きさの穴が設けら
れた金属性基材の該穴に隙間を有して表面が露出
した耐摩耗性セラミツクスを嵌入保持させると共
に、上記隙間に上記金属性基剤及び耐摩耗性セラ
ミツクスより融点の低い自溶性金属粉末を充填
し、しかる後加熱して自溶性金属粉末を溶融させ
て上記耐摩耗性セラミツクスを上記金属性基材に
埋設固着するようにして構成されている。
ここで、耐摩耗性セラミツクス及び自溶性金属
粉末が充填された金属性基材の加熱は空気中で行
われても良いが、金属性基材及び自溶性金属粉末
の種類によつては真空中あるいは不活性ガス雰囲
気にて行われるのが好ましい。
粉末が充填された金属性基材の加熱は空気中で行
われても良いが、金属性基材及び自溶性金属粉末
の種類によつては真空中あるいは不活性ガス雰囲
気にて行われるのが好ましい。
本発明に係る耐摩耗性複合材料の製造方法は、
表面に所定の大きさの穴が設けられた金属性基材
の該穴に少しの隙間を設けてセラミツクスが、そ
の隙間には自溶性金属粉末が充填されて加熱され
るので、自溶性粉末のみが溶融してその隙間を覆
うことになる。
表面に所定の大きさの穴が設けられた金属性基材
の該穴に少しの隙間を設けてセラミツクスが、そ
の隙間には自溶性金属粉末が充填されて加熱され
るので、自溶性粉末のみが溶融してその隙間を覆
うことになる。
この時、冷却の固定において金属性基材が収縮
して内部のセラミツクスを締めつけることになる
が、溶融あるいは半溶融状態の自溶性金属粉末に
よつてその締めつけ力が緩和され、セラミツクス
にひび等が入ることなく冷却される。
して内部のセラミツクスを締めつけることになる
が、溶融あるいは半溶融状態の自溶性金属粉末に
よつてその締めつけ力が緩和され、セラミツクス
にひび等が入ることなく冷却される。
そして、完全に冷却した状態においては自溶性
金属粉末がセラミツクスと金属性基材との接着剤
として働き、セラミツクスが強固に金属性基材中
に埋め込まれる。
金属粉末がセラミツクスと金属性基材との接着剤
として働き、セラミツクスが強固に金属性基材中
に埋め込まれる。
続いて、添付した図面を参照しつつ本発明を具
体化した一実施例につき説明し、本発明の理解に
供する。
体化した一実施例につき説明し、本発明の理解に
供する。
ここに、第１図は本発明方法を適用した耐摩耗
性複合材料の平面図、第２図は上記耐摩耗性複合
材料の断面図である。
性複合材料の平面図、第２図は上記耐摩耗性複合
材料の断面図である。
まず、第１図及び第２図に示すように、所定の
大きさの断面円状の穴１０が所定間隔で設けられ
た金属性基材の一例である高クロム鋳鉄からなる
厚板材１１を造る。そして、この穴１０の中に自
溶性金属粉末１２を少量入れて、円柱状のアルミ
ナ等からなるセラミツクス１３を装入する。な
お、このセラミツクス１３は上記穴１０の内径よ
り幾分小さくなつて１〜２mm程度の隙間があるよ
うになつている。
大きさの断面円状の穴１０が所定間隔で設けられ
た金属性基材の一例である高クロム鋳鉄からなる
厚板材１１を造る。そして、この穴１０の中に自
溶性金属粉末１２を少量入れて、円柱状のアルミ
ナ等からなるセラミツクス１３を装入する。な
お、このセラミツクス１３は上記穴１０の内径よ
り幾分小さくなつて１〜２mm程度の隙間があるよ
うになつている。
また、自溶性金属粉末１２とはZn、Pb等の金
属単体を使用しても良いが、本実施例において
Niベースの成分によつて構成されている自溶性
金属を使用した。
属単体を使用しても良いが、本実施例において
Niベースの成分によつて構成されている自溶性
金属を使用した。
次に、上記セラミツクス１３を装入した後、そ
の隙間に再度上記自溶性金属粉末１２を第２図の
如く装入した後、図示しない加熱炉内に入れて、
上部に重し１４を載せる。
の隙間に再度上記自溶性金属粉末１２を第２図の
如く装入した後、図示しない加熱炉内に入れて、
上部に重し１４を載せる。
ここで、重し１４をセラミツクス１３の上に載
せたのは、加熱によつて溶けた自溶性金属粉末１
２の上に軽い上記セラミツクス１３が浮かないよ
うにする為であり、これによつてセラミツクス１
３を穴１０の所定の位置に固定することができ
る。
せたのは、加熱によつて溶けた自溶性金属粉末１
２の上に軽い上記セラミツクス１３が浮かないよ
うにする為であり、これによつてセラミツクス１
３を穴１０の所定の位置に固定することができ
る。
上記加熱炉によつて900〜1200℃に加熱すると、
自溶性金属粉末１２のみが溶解してセラミツクス
１３が内部に浮き、次に炉冷あるいは空冷するこ
とによつて、溶けた自溶性金属粉末１２が凝固し
てセラミツクス１３を厚板材１１に固定する。
自溶性金属粉末１２のみが溶解してセラミツクス
１３が内部に浮き、次に炉冷あるいは空冷するこ
とによつて、溶けた自溶性金属粉末１２が凝固し
てセラミツクス１３を厚板材１１に固定する。
この時、高クロム鋳鉄からなる厚板材１１の冷
却に伴つて穴１０が収縮することになるが、内部
に自溶性金属粉末１２の層が形成されているの
で、セラミツクス１３に直接の圧縮力が緩和さ
れ、従つてセラミツクス１３が割れない状態で冷
却することができ、これによつて耐摩耗性複合材
料１５が製造されることになる。
却に伴つて穴１０が収縮することになるが、内部
に自溶性金属粉末１２の層が形成されているの
で、セラミツクス１３に直接の圧縮力が緩和さ
れ、従つてセラミツクス１３が割れない状態で冷
却することができ、これによつて耐摩耗性複合材
料１５が製造されることになる。
上記実施例においては、セラミツクス１３及び
穴１０の形状を円柱状としたが、これに限定され
るものではなく、穴及びセラミツクスを傾斜角度
の小さいテーパー状の円錐台とすることも可能で
あり、これによつてセラミツクスの抜け落ちを完
全に防止することができ、更にはセラミツクスを
角柱あるいは角錐台にすることも自由である。
穴１０の形状を円柱状としたが、これに限定され
るものではなく、穴及びセラミツクスを傾斜角度
の小さいテーパー状の円錐台とすることも可能で
あり、これによつてセラミツクスの抜け落ちを完
全に防止することができ、更にはセラミツクスを
角柱あるいは角錐台にすることも自由である。
また、上記実施例においてはセラミツクスを埋
め込む穴は有底としたが、下部まで貫通した孔と
することも可能であり、これによつて孔加工が容
易となる。
め込む穴は有底としたが、下部まで貫通した孔と
することも可能であり、これによつて孔加工が容
易となる。
更には、上記セラミツクスをメタライジングさ
せてその表面に金属被膜を形成させておくことも
可能であり、これによつて自溶性金属粉末とのぬ
れが良くなり、接着強度を強めることができる。
せてその表面に金属被膜を形成させておくことも
可能であり、これによつて自溶性金属粉末とのぬ
れが良くなり、接着強度を強めることができる。
本発明に係る耐摩耗性複合材料の製造方法は以
上の説明から明らかなように、セラミツクスと金
属性基材との中間部に自溶性金属粉末を充填して
いるので、これによつてセラミツクスの表面を露
出させた状態で金属性基材に埋め込むことが可能
であり、これによつて金属の強度とセラミツクス
と耐摩耗性を有した耐摩耗性複合材料を製造する
ことができる。
上の説明から明らかなように、セラミツクスと金
属性基材との中間部に自溶性金属粉末を充填して
いるので、これによつてセラミツクスの表面を露
出させた状態で金属性基材に埋め込むことが可能
であり、これによつて金属の強度とセラミツクス
と耐摩耗性を有した耐摩耗性複合材料を製造する
ことができる。
また、本発明方法による耐摩耗性複合材料は金
属性基材、セラミツクス及び自溶性金属粉末から
なつているので、通常のゴム等を基材とした耐摩
耗性複合材料より著しい耐熱性を有し、高温度の
場所においても使用することが可能となる。
属性基材、セラミツクス及び自溶性金属粉末から
なつているので、通常のゴム等を基材とした耐摩
耗性複合材料より著しい耐熱性を有し、高温度の
場所においても使用することが可能となる。
第１図は本発明方法を適用した耐摩耗性複合材
料の平面図、第２図は上記耐摩耗性複合材料の断
面図である。 〔符号の説明〕１０……穴、１１……厚板材、
１２……自溶性金属粉末、１３……セラミツク
ス、１４……重し、１５……耐摩耗性複合材料。
料の平面図、第２図は上記耐摩耗性複合材料の断
面図である。 〔符号の説明〕１０……穴、１１……厚板材、
１２……自溶性金属粉末、１３……セラミツク
ス、１４……重し、１５……耐摩耗性複合材料。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面に所定の大きさの穴が設けられた金属性
基材の該穴に隙間を有して表面が露出した耐摩耗
性セラミツクスを嵌入保持させると共に、上記隙
間に上記金属性基剤及び耐摩耗性セラミツクスよ
り融点の低い自溶性金属粉末を充填し、しかる後
加熱して自溶性金属粉末を溶融させて上記耐摩耗
性セラミツクスを上記金属性基材に埋設固着した
ことを特徴とする耐摩耗性複合材料の製造方法。 ２ 耐摩耗性セラミツクス及び自溶性金属粉末が
充填された金属性基材の加熱は真空中あるいは不
活性ガス雰囲気で行われる特許請求の範囲第１項
記載の耐摩耗性複合材料の製造方法。 ３ セラミツクスの表面はメタライジングされて
いる特許請求の範囲第１項記載の耐摩耗性複合材
料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16501487A JPS649879A (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Production of wear-resistant composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16501487A JPS649879A (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Production of wear-resistant composite material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS649879A JPS649879A (en) | 1989-01-13 |
| JPH0458432B2 true JPH0458432B2 (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=15804199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16501487A Granted JPS649879A (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Production of wear-resistant composite material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS649879A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9149868B2 (en) | 2005-10-20 | 2015-10-06 | Nucor Corporation | Thin cast strip product with microalloy additions, and method for making the same |
| CN102357652B (zh) * | 2011-08-30 | 2013-12-11 | 辽宁卓异新材料有限公司 | 多尺度陶瓷／金属复合耐磨材料及其制备方法 |
| CN103143699B (zh) * | 2013-03-07 | 2015-03-11 | 南通高欣金属陶瓷复合材料有限公司 | 金属-陶瓷预制件复合增强耐磨件及其制备方法 |
| CN105855517A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-17 | 佛山市顺德区穗峰泉金属材料有限公司 | 一种耐磨铸件的生产方法 |
-
1987
- 1987-06-30 JP JP16501487A patent/JPS649879A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS649879A (en) | 1989-01-13 |
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