JPH0536502B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0536502B2 JPH0536502B2 JP1218215A JP21821589A JPH0536502B2 JP H0536502 B2 JPH0536502 B2 JP H0536502B2 JP 1218215 A JP1218215 A JP 1218215A JP 21821589 A JP21821589 A JP 21821589A JP H0536502 B2 JPH0536502 B2 JP H0536502B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- coating
- alloy
- pressure
- hip
- 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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- Chemically Coating (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば耐摩耗用部材として基材に形
成した超硬合金容射皮膜に超硬合金自体が有する
硬さ、耐摩耗性、耐食性等の特性を発揮させるた
めの緻密化処理方法に関する。 〔従来の技術〕 従来から、粉末冶金プロセスによるWC−C0の
ような超硬合金は優れた耐摩耗性を有するために
工業的に広く用いられている。 ところが、超硬合金の溶射皮膜は、皮膜内の気
孔の存在と粒子間の不十分な結合力のために、超
硬合金自体が有する硬さ、耐摩耗性、耐食性を充
分に発揮させるには至つていない。 そのため、超硬合金の溶射皮膜の緻密化をする
ための手段が種々提案されている。 まず、特公昭50−10819号公報には、溶射前の
基材面あるいは溶射後の皮膜面に溶浸材として
Ni−Ｐ合金を被履し、この被履合金が液相を生
じる温度で加熱するタングステン系、モリブデン
系、鉄系金属合金の溶射皮膜の緻密化方法が開示
されている。 また、日本溶射協会誌vol.21No.３「超硬合金溶
射被膜への銅合金溶浸」には、Ni−Ｐ合金に代
わつてCu系の低融点合金、銀ろう、銅ろうの使
用、特にCu−Ni−Ｐ合金、BCuP−３のろう材
について研究が報告されている。 さらに、特開昭61−159566号公報には溶射被履
層に熱間等方圧加圧（HIP）を適用して緻密化す
る方法が開示されている。 またさらに、Surface Engineering 1988
Vol.4No.１には、NiCoCrAlYの皮膜形成とHIPの
併用について開示がなされており、とくにこの溶
浸材の被履とHIPの併用は溶射皮膜の緻密化をす
る上できわめて効果的であるものと期待できる。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、それぞれの溶浸材の溶浸のため
の処理温度は800〜1200℃の比較的高温であるた
めに基材に与える熱影響も大きく、基材がこの温
度で劣化しないことが必要であるため、被溶射体
である基材が限定される。また、粉末冶金プロセ
ス、またはNiCoCrAlYのような金属材に適応さ
れる例では、付与される圧力も1000Kg／cm2以上と
高圧であるため装置も大型であり、製品はコスト
高にならざるを得ない等の欠点があつた。 本発明において解決すべき課題は、従来の溶浸
材の被履とHIPの併用に際しての上記欠点の解消
にあつて、溶浸材の処理温度と付与されるHIP圧
力も共に低くて済む超硬合金溶射皮膜の緻密化方
法を開示するものである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、超硬合金の溶射膜全面にNi−Ｐ合
金のメツキ皮膜の形成が、700〜1000℃の比較的
低温域において、８〜100Kg／cm2の低圧力の下で
のHIP処理によつて充分な緻密化が行われるとい
う知見の下で上記課題を解決した。 すなわち、本発明は、基材表面に超硬合金の溶
射皮膜を施し、さらに、この溶射皮膜全面に無電
解メツキによりNi−Ｐ合金のメツキ皮膜を形成
したのち、この基材に700〜1000℃の温度で、８
〜100Kg／cm2の圧力の下で熱間等方圧加圧処理を
施す超硬合金溶射皮膜の緻密化方法である。 〔作用〕 無電解メツキによるNi−Ｐ合金皮膜は複雑形
状を有する部材に、均一で緻密な皮膜を形成する
ことが可能であり、HIP時のカプセルとして作用
し、圧力媒体ガスが超硬合金溶射皮膜内に入らな
いようにシールすることができる。これによつて
比較的低い700〜1000℃の温度下で、しかも、８
〜100Kg／cm2の低気圧の下でHIPを施すことによ
つて、溶射膜の気孔が消失し、緻密で耐摩耗性、
耐食性、耐衝撃強度に優れた皮膜が形成できる。 とくに、超硬合金として（以下重量％表示）、
WC−6.5％Co、WC−12％Co、WC−17％Co等、
任意のCo含有量の超硬合金が適用できるが、と
くに、12〜17％Co含有量の場合には効果的であ
る。 〔実施例〕 基材として、SS41軟鋼を用い、ブラスト処理
後、WC−6.5％Co、WC−12％Co、WC−17％
Co粉末を表１に示す条件でプラズマ溶射を行つ
た。得られたWC−Co溶射皮膜の上に、無電解メ
ツキ法により日本カニゼン社のブルーシユーマ
（商標名）メツキ液を用い、約50μｍ厚のNi−Ｐ
合金のメツキを施した。これに、500〜1000℃で
HIPを行つた。 HIPの圧力は５、８、９、50、100Kg／cm2、加
圧時間は30minであつた。 なお、比較のために、上記WC−Coの溶射皮膜
を形成しているがNi−Ｐ合金メツキ被履を施さ
ない試料Ａ（溶射のまま）も同様の条件でのHIP
を行つた。 本発明のWC−12％Coの場合、50Kg／cm2の圧力
においては、700℃から1000℃に至るまで、温度
上昇と共に緻密化は上昇し、1000℃においては緻
密化は理論値の98％に及ぶ。しかし、700℃未満
では緻密化は急激に低下する。緻密化が不充分で
あると、気孔の存在により硬さが下がる。緻密化
と硬さはよく対応しており、これはHIP処理した
WC−12％Coの溶射皮膜の処理温度、加圧力を変
化させたときの表面の硬さを測定した結果である
表２によつても言える。 また、800℃の一定温度の下で、加圧を変化し
て緻密化の変化を調べた。緻密化は８Kg／cm2の低
圧でも充分に達成されている。緻密化を硬さの特
性値で言い表せば、表２よりわかる如く、十分な
特性値は圧力は８Kg／cm2以上、温度は700℃以上
を要することがわかる。この条件下ではラミナー
組織は見られなかつた。他の組成の超硬合金溶射
皮膜についても本例と同様であつた。皮膜特性と
してはミクロ組織硬さ（Hv）の他に、スガ平面
摩耗試験機を用い、荷重３Kg、相手材としてカー
ボランダムペーパー（＃320）、摩擦回数2400回の
摩耗試験を行つて摩耗量を求め、これにより最終
的な評価を行つた。 その試験結果を第１図および第２図に示す。 第１図および第２図はそれぞれ供試材WC−12
％CoとWC−17％CoのHIP温度と得られた供試
材の摩耗試験の結果を示す。 表２およびこれらの図から以下のことがわか
る。 Ni−Ｐメツキ無しのものは、メツキを施した
ものに比べて摩耗試験の消耗量が多すぎる。メツ
キを施したものは、処理温度が高くなるにつれ、
硬さも、耐摩耗性が向上しているが、700℃とい
う低温の処理でも、1000℃と同程度の硬さ及び耐
摩耗性を有しており、本発明の場合低温処理でも
優れた溶射皮膜が得られ、充分に実用に供するこ
とができる。しかしながら、温度が700℃未満で
は硬さ及び耐摩耗性は不充分である。また、HIP
圧力については８Kg／cm2未満では硬さ、耐摩耗性
は不充分であるが、通像のHIP圧力よりも低い圧
力、即ち８〜100Kg／cm2で耐摩耗性に優れた溶射
皮膜が得られる。これらの組成以外の超硬合金溶
射皮膜についても同様な結果が得られた。
成した超硬合金容射皮膜に超硬合金自体が有する
硬さ、耐摩耗性、耐食性等の特性を発揮させるた
めの緻密化処理方法に関する。 〔従来の技術〕 従来から、粉末冶金プロセスによるWC−C0の
ような超硬合金は優れた耐摩耗性を有するために
工業的に広く用いられている。 ところが、超硬合金の溶射皮膜は、皮膜内の気
孔の存在と粒子間の不十分な結合力のために、超
硬合金自体が有する硬さ、耐摩耗性、耐食性を充
分に発揮させるには至つていない。 そのため、超硬合金の溶射皮膜の緻密化をする
ための手段が種々提案されている。 まず、特公昭50−10819号公報には、溶射前の
基材面あるいは溶射後の皮膜面に溶浸材として
Ni−Ｐ合金を被履し、この被履合金が液相を生
じる温度で加熱するタングステン系、モリブデン
系、鉄系金属合金の溶射皮膜の緻密化方法が開示
されている。 また、日本溶射協会誌vol.21No.３「超硬合金溶
射被膜への銅合金溶浸」には、Ni−Ｐ合金に代
わつてCu系の低融点合金、銀ろう、銅ろうの使
用、特にCu−Ni−Ｐ合金、BCuP−３のろう材
について研究が報告されている。 さらに、特開昭61−159566号公報には溶射被履
層に熱間等方圧加圧（HIP）を適用して緻密化す
る方法が開示されている。 またさらに、Surface Engineering 1988
Vol.4No.１には、NiCoCrAlYの皮膜形成とHIPの
併用について開示がなされており、とくにこの溶
浸材の被履とHIPの併用は溶射皮膜の緻密化をす
る上できわめて効果的であるものと期待できる。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、それぞれの溶浸材の溶浸のため
の処理温度は800〜1200℃の比較的高温であるた
めに基材に与える熱影響も大きく、基材がこの温
度で劣化しないことが必要であるため、被溶射体
である基材が限定される。また、粉末冶金プロセ
ス、またはNiCoCrAlYのような金属材に適応さ
れる例では、付与される圧力も1000Kg／cm2以上と
高圧であるため装置も大型であり、製品はコスト
高にならざるを得ない等の欠点があつた。 本発明において解決すべき課題は、従来の溶浸
材の被履とHIPの併用に際しての上記欠点の解消
にあつて、溶浸材の処理温度と付与されるHIP圧
力も共に低くて済む超硬合金溶射皮膜の緻密化方
法を開示するものである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、超硬合金の溶射膜全面にNi−Ｐ合
金のメツキ皮膜の形成が、700〜1000℃の比較的
低温域において、８〜100Kg／cm2の低圧力の下で
のHIP処理によつて充分な緻密化が行われるとい
う知見の下で上記課題を解決した。 すなわち、本発明は、基材表面に超硬合金の溶
射皮膜を施し、さらに、この溶射皮膜全面に無電
解メツキによりNi−Ｐ合金のメツキ皮膜を形成
したのち、この基材に700〜1000℃の温度で、８
〜100Kg／cm2の圧力の下で熱間等方圧加圧処理を
施す超硬合金溶射皮膜の緻密化方法である。 〔作用〕 無電解メツキによるNi−Ｐ合金皮膜は複雑形
状を有する部材に、均一で緻密な皮膜を形成する
ことが可能であり、HIP時のカプセルとして作用
し、圧力媒体ガスが超硬合金溶射皮膜内に入らな
いようにシールすることができる。これによつて
比較的低い700〜1000℃の温度下で、しかも、８
〜100Kg／cm2の低気圧の下でHIPを施すことによ
つて、溶射膜の気孔が消失し、緻密で耐摩耗性、
耐食性、耐衝撃強度に優れた皮膜が形成できる。 とくに、超硬合金として（以下重量％表示）、
WC−6.5％Co、WC−12％Co、WC−17％Co等、
任意のCo含有量の超硬合金が適用できるが、と
くに、12〜17％Co含有量の場合には効果的であ
る。 〔実施例〕 基材として、SS41軟鋼を用い、ブラスト処理
後、WC−6.5％Co、WC−12％Co、WC−17％
Co粉末を表１に示す条件でプラズマ溶射を行つ
た。得られたWC−Co溶射皮膜の上に、無電解メ
ツキ法により日本カニゼン社のブルーシユーマ
（商標名）メツキ液を用い、約50μｍ厚のNi−Ｐ
合金のメツキを施した。これに、500〜1000℃で
HIPを行つた。 HIPの圧力は５、８、９、50、100Kg／cm2、加
圧時間は30minであつた。 なお、比較のために、上記WC−Coの溶射皮膜
を形成しているがNi−Ｐ合金メツキ被履を施さ
ない試料Ａ（溶射のまま）も同様の条件でのHIP
を行つた。 本発明のWC−12％Coの場合、50Kg／cm2の圧力
においては、700℃から1000℃に至るまで、温度
上昇と共に緻密化は上昇し、1000℃においては緻
密化は理論値の98％に及ぶ。しかし、700℃未満
では緻密化は急激に低下する。緻密化が不充分で
あると、気孔の存在により硬さが下がる。緻密化
と硬さはよく対応しており、これはHIP処理した
WC−12％Coの溶射皮膜の処理温度、加圧力を変
化させたときの表面の硬さを測定した結果である
表２によつても言える。 また、800℃の一定温度の下で、加圧を変化し
て緻密化の変化を調べた。緻密化は８Kg／cm2の低
圧でも充分に達成されている。緻密化を硬さの特
性値で言い表せば、表２よりわかる如く、十分な
特性値は圧力は８Kg／cm2以上、温度は700℃以上
を要することがわかる。この条件下ではラミナー
組織は見られなかつた。他の組成の超硬合金溶射
皮膜についても本例と同様であつた。皮膜特性と
してはミクロ組織硬さ（Hv）の他に、スガ平面
摩耗試験機を用い、荷重３Kg、相手材としてカー
ボランダムペーパー（＃320）、摩擦回数2400回の
摩耗試験を行つて摩耗量を求め、これにより最終
的な評価を行つた。 その試験結果を第１図および第２図に示す。 第１図および第２図はそれぞれ供試材WC−12
％CoとWC−17％CoのHIP温度と得られた供試
材の摩耗試験の結果を示す。 表２およびこれらの図から以下のことがわか
る。 Ni−Ｐメツキ無しのものは、メツキを施した
ものに比べて摩耗試験の消耗量が多すぎる。メツ
キを施したものは、処理温度が高くなるにつれ、
硬さも、耐摩耗性が向上しているが、700℃とい
う低温の処理でも、1000℃と同程度の硬さ及び耐
摩耗性を有しており、本発明の場合低温処理でも
優れた溶射皮膜が得られ、充分に実用に供するこ
とができる。しかしながら、温度が700℃未満で
は硬さ及び耐摩耗性は不充分である。また、HIP
圧力については８Kg／cm2未満では硬さ、耐摩耗性
は不充分であるが、通像のHIP圧力よりも低い圧
力、即ち８〜100Kg／cm2で耐摩耗性に優れた溶射
皮膜が得られる。これらの組成以外の超硬合金溶
射皮膜についても同様な結果が得られた。
【表】
【表】
本発明の超硬合金溶射皮膜の緻密方法によつて
以下の効果を奏することができる。 (1) 低い処理温度と低い加圧力の下で、従来の高
温、高圧の処理と同様の超硬合金溶射皮膜の緻
密化を得ることができる。 (2) 溶射皮膜独特のラミナー組織が消滅しており
耐摩耗性に優れた皮膜を得ることができる。 (3) 低圧、低温度のHIP処理を適用できるので、
緻密処理後、歪みや残留応力が発生することが
ない。
以下の効果を奏することができる。 (1) 低い処理温度と低い加圧力の下で、従来の高
温、高圧の処理と同様の超硬合金溶射皮膜の緻
密化を得ることができる。 (2) 溶射皮膜独特のラミナー組織が消滅しており
耐摩耗性に優れた皮膜を得ることができる。 (3) 低圧、低温度のHIP処理を適用できるので、
緻密処理後、歪みや残留応力が発生することが
ない。
添付の第１図および第２図は本発明の処理法に
よる緻密化の効果を示す図である。第１図はWC
−12％Coの場合をまた、第２図はWC−17％Co
の場合を示す。
よる緻密化の効果を示す図である。第１図はWC
−12％Coの場合をまた、第２図はWC−17％Co
の場合を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基材表面に超硬合金の溶射皮膜を施し、さら
に、この溶射皮膜全面に無電解メツキによりNi
−Ｐ合金のメツキ皮膜を形成したのち、この基材
に700〜1000℃の温度で、８〜100Kg／cm2の圧力の
下で熱間等方圧加圧処理を施す超硬合金溶射皮膜
の緻密化方法。 ２ 請求項１の記載において、Ni−Ｐ合金が共
晶組成を有する超硬合金溶射皮膜の緻密化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21821589A JPH0379751A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 超硬合金溶射皮膜の緻密化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21821589A JPH0379751A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 超硬合金溶射皮膜の緻密化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0379751A JPH0379751A (ja) | 1991-04-04 |
| JPH0536502B2 true JPH0536502B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=16716421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21821589A Granted JPH0379751A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 超硬合金溶射皮膜の緻密化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0379751A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6673467B2 (en) | 2001-10-01 | 2004-01-06 | Alstom (Switzerland) Ltd | Metallic component with protective coating |
| JP2002349571A (ja) * | 2002-04-12 | 2002-12-04 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 軸受装置 |
| CN110343992A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-10-18 | 王鸿翔 | 一种等离子耐磨层的喷涂方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567795A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-27 | Dainippon Pharmaceut Co Ltd | N-acylcephalosporin derivative and its salt |
| JPS5839228A (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-07 | 三菱電機株式会社 | 人工衛星におけるニツケル・カドミウムバツテリの充電制御方式 |
| JPS61159566A (ja) * | 1985-01-08 | 1986-07-19 | Daido Steel Co Ltd | 金属又はセラミツク基材のコ−テイング方法 |
-
1989
- 1989-08-23 JP JP21821589A patent/JPH0379751A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0379751A (ja) | 1991-04-04 |
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