JPH0576263A - 蹄 鉄 - Google Patents
蹄 鉄Info
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- JPH0576263A JPH0576263A JP18661991A JP18661991A JPH0576263A JP H0576263 A JPH0576263 A JP H0576263A JP 18661991 A JP18661991 A JP 18661991A JP 18661991 A JP18661991 A JP 18661991A JP H0576263 A JPH0576263 A JP H0576263A
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- titanium alloy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大荷重での使用に耐え、軽量でかつ耐食性お
よび耐摩耗性に優れた蹄鉄を提供する。 【構成】 蹄鉄本体がチタンまたははチタン合金からな
り、その少なくとも接地面が溶融拡散硬化層で被覆さ
れ、この溶融拡散硬化層がチタンまたはチタン合金を構
成する元素とニッケルとを含む。
よび耐摩耗性に優れた蹄鉄を提供する。 【構成】 蹄鉄本体がチタンまたははチタン合金からな
り、その少なくとも接地面が溶融拡散硬化層で被覆さ
れ、この溶融拡散硬化層がチタンまたはチタン合金を構
成する元素とニッケルとを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、競争馬等の蹄に装着さ
れる蹄鉄に係わり、特に、耐摩耗性を高め軽量化を図る
ための改良に関する。
れる蹄鉄に係わり、特に、耐摩耗性を高め軽量化を図る
ための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の蹄鉄としては、牛や一般馬用には
炭素鋼を用いて鍛造成形したもの、また競争馬用にはア
ルミニウム合金を鋳造成形したものが主に使用されてい
る。
炭素鋼を用いて鍛造成形したもの、また競争馬用にはア
ルミニウム合金を鋳造成形したものが主に使用されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】炭素鋼によって作られ
た蹄鉄は安価であるが、炭素鋼の比重が約７．６と大き
いため、競争馬に使用すると走行速度が抑制される。ま
た、炭素鋼は水分と反応して錆びるから、耐食性に劣る
欠点があった。
た蹄鉄は安価であるが、炭素鋼の比重が約７．６と大き
いため、競争馬に使用すると走行速度が抑制される。ま
た、炭素鋼は水分と反応して錆びるから、耐食性に劣る
欠点があった。
【０００４】一方、アルミニウム合金製の蹄鉄は軽く、
競争馬に適するが、１個当りの価格が高いうえ、比較的
軟質であるから耐摩耗性に劣り、接地面の摩耗が早い。
そのため、１または数回のレース毎に新品に交換する必
要があり、交換作業が煩雑で、コストがかかるという問
題があった。
競争馬に適するが、１個当りの価格が高いうえ、比較的
軟質であるから耐摩耗性に劣り、接地面の摩耗が早い。
そのため、１または数回のレース毎に新品に交換する必
要があり、交換作業が煩雑で、コストがかかるという問
題があった。
【０００５】なお、蹄鉄の交換は必然的に蹄を痛めるた
め、蹄の成長に合わせて蹄鉄の交換頻度は制限される。
したがって、蹄鉄の耐摩耗性により、レース出場可能回
数までもが制限されることになり、軽量化かつ耐摩耗性
を高めることが強く望まれている。
め、蹄の成長に合わせて蹄鉄の交換頻度は制限される。
したがって、蹄鉄の耐摩耗性により、レース出場可能回
数までもが制限されることになり、軽量化かつ耐摩耗性
を高めることが強く望まれている。
【０００６】この問題を解決するために、例えば特開昭
５４−８０２２３号公報では、軽量のチタンまたはチタ
ン合金によって蹄鉄を作ることが提案されている。しか
し、チタンまたはチタン合金は軽量でかつ耐食性には優
れているものの、耐摩耗性はそれほど高くなく、アルミ
ニウム合金に比して高価なコストを考慮すると、利点に
乏しかった。
５４−８０２２３号公報では、軽量のチタンまたはチタ
ン合金によって蹄鉄を作ることが提案されている。しか
し、チタンまたはチタン合金は軽量でかつ耐食性には優
れているものの、耐摩耗性はそれほど高くなく、アルミ
ニウム合金に比して高価なコストを考慮すると、利点に
乏しかった。
【０００７】一方、チタンの表面硬化法の１つとして、
周知のように、窒化法が広範な用途に使用されている
が、窒化法ではチタン表面のごく表層（例えば表面の数
μｍ程度）しか硬化することができず、大荷重のかかる
蹄鉄には無意味である。
周知のように、窒化法が広範な用途に使用されている
が、窒化法ではチタン表面のごく表層（例えば表面の数
μｍ程度）しか硬化することができず、大荷重のかかる
蹄鉄には無意味である。
【０００８】耐摩耗性の高い合金をチタン表面に盛金す
る硬化法も一部で実施されているが、チタンの特性上、
他合金の溶接は難しく、大荷重のかかる蹄鉄の場合には
信頼性が低いうえ、コストがかかりすぎてこの方法は採
用できない。
る硬化法も一部で実施されているが、チタンの特性上、
他合金の溶接は難しく、大荷重のかかる蹄鉄の場合には
信頼性が低いうえ、コストがかかりすぎてこの方法は採
用できない。
【０００９】さらに、特開昭５０−２８４４３号公報で
は、チタンまたはチタン合金に他種の金属または合金を
被覆した後、硬化処理する方法が開示されている。とこ
ろが、この方法で得られる硬化層の厚さは、せいぜい数
十μｍ程度であって、多大な荷重のかかる蹄鉄には、強
度不足である。
は、チタンまたはチタン合金に他種の金属または合金を
被覆した後、硬化処理する方法が開示されている。とこ
ろが、この方法で得られる硬化層の厚さは、せいぜい数
十μｍ程度であって、多大な荷重のかかる蹄鉄には、強
度不足である。
【００１０】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、大荷重での使用に耐え、軽量でかつ耐食性および耐
摩耗性に優れた蹄鉄を提供することを課題としている。
で、大荷重での使用に耐え、軽量でかつ耐食性および耐
摩耗性に優れた蹄鉄を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る蹄鉄は、チタンまたはチタン合金からなり、その少な
くとも接地面が溶融拡散硬化層で被覆され、この溶融拡
散硬化層がチタンまたはチタン合金を構成する元素とニ
ッケルとを含むことを特徴としている。
る蹄鉄は、チタンまたはチタン合金からなり、その少な
くとも接地面が溶融拡散硬化層で被覆され、この溶融拡
散硬化層がチタンまたはチタン合金を構成する元素とニ
ッケルとを含むことを特徴としている。
【００１２】請求項２の蹄鉄は、前記溶融拡散硬化層
が、炭素、窒素、ホウ素、ジルコニウム、銅、タングス
テン、モリブデン、ニオブの中から選択される少なくと
も１種以上の元素を含むことを特徴とする。
が、炭素、窒素、ホウ素、ジルコニウム、銅、タングス
テン、モリブデン、ニオブの中から選択される少なくと
も１種以上の元素を含むことを特徴とする。
【００１３】いずれの場合にも、溶融拡散硬化層中に
は、セラミック粒子が分散されていてもよい。
は、セラミック粒子が分散されていてもよい。
【００１４】
【作用】本発明の蹄鉄は、チタンまたはチタン合金から
構成されているため、軽量で耐食性に優れているうえ、
少なくとも接地面が硬質の溶融拡散硬化層で被覆された
ものであるから、接地面の耐摩耗性がチタンまたはチタ
ン合金そのものよりも高い。したがって、従来の蹄鉄に
比して耐用期間が長く、蹄鉄交換の頻度を小さくしてコ
スト低下が図れ、蹄の負担も軽減できる。
構成されているため、軽量で耐食性に優れているうえ、
少なくとも接地面が硬質の溶融拡散硬化層で被覆された
ものであるから、接地面の耐摩耗性がチタンまたはチタ
ン合金そのものよりも高い。したがって、従来の蹄鉄に
比して耐用期間が長く、蹄鉄交換の頻度を小さくしてコ
スト低下が図れ、蹄の負担も軽減できる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の一実施例として、競争馬用
の蹄鉄を示す平面図である。この蹄鉄１は、チタンまた
はチタン合金で成形された蹄鉄本体２と、この蹄鉄本体
２の接地面に形成された溶融拡散硬化層３とからなるも
のである。なお、溶融拡散硬化層３は、接地面だけでな
く、蹄鉄１の全面あるいは他の部分の一部にも形成して
よい。
の蹄鉄を示す平面図である。この蹄鉄１は、チタンまた
はチタン合金で成形された蹄鉄本体２と、この蹄鉄本体
２の接地面に形成された溶融拡散硬化層３とからなるも
のである。なお、溶融拡散硬化層３は、接地面だけでな
く、蹄鉄１の全面あるいは他の部分の一部にも形成して
よい。
【００１６】蹄鉄本体２は、チタンまたはチタンを主成
分とする合金の鋳造インゴットを、熱間及び冷間で圧延
し、その後、切断、切削及び研削を行って図示の形状に
成形したもので、寸法や形状は必要に応じて適宜変更し
てよい。
分とする合金の鋳造インゴットを、熱間及び冷間で圧延
し、その後、切断、切削及び研削を行って図示の形状に
成形したもので、寸法や形状は必要に応じて適宜変更し
てよい。
【００１７】溶融拡散硬化層３は、チタンと種々の金属
との金属間化合物、あるいはチタンの炭化物，窒化物，
ほう化物等を含有する層であり、その厚さは０．１〜
５．０ｍｍ程度、より好ましくは０．５〜２．０ｍｍ程
度とされる。０．１ｍｍ未満では溶融拡散硬化層３の強
度が低下し、蹄鉄としての使用に耐えない。また、５．
０ｍｍより厚く形成しても強度はそれ以上向上しないう
え、形成困難である。
との金属間化合物、あるいはチタンの炭化物，窒化物，
ほう化物等を含有する層であり、その厚さは０．１〜
５．０ｍｍ程度、より好ましくは０．５〜２．０ｍｍ程
度とされる。０．１ｍｍ未満では溶融拡散硬化層３の強
度が低下し、蹄鉄としての使用に耐えない。また、５．
０ｍｍより厚く形成しても強度はそれ以上向上しないう
え、形成困難である。
【００１８】溶融拡散硬化層３を形成するには、蹄鉄本
体２の表面に、チタンと反応して金属間化合物，炭化
物，窒化物，ほう化物等の化合物を形成しうる元素を含
む合金化材を接触させ、真空中で加熱する。これによ
り、双方を拡散させ、溶融拡散反応（合金化・金属間化
合物生成・金属と非金属との化合物生成）を起こさせ、
溶融拡散硬化層３を形成する。
体２の表面に、チタンと反応して金属間化合物，炭化
物，窒化物，ほう化物等の化合物を形成しうる元素を含
む合金化材を接触させ、真空中で加熱する。これによ
り、双方を拡散させ、溶融拡散反応（合金化・金属間化
合物生成・金属と非金属との化合物生成）を起こさせ、
溶融拡散硬化層３を形成する。
【００１９】合金化材の材質としては、ニッケル合
金、チタン合金等が好適であり、それぞれの組成例の
数種を列記すると以下の通りである。ただし、これらに
限定されるものではない。
金、チタン合金等が好適であり、それぞれの組成例の
数種を列記すると以下の通りである。ただし、これらに
限定されるものではない。
【００２０】ニッケル合金 純Ｎｉ Ｎi-７Ｃr-３Ｂ-４Ｓi-３Ｆe合金（Ｎｉろう材） Ｎi-１５Ｃr-３Ｂ合金（Ｎｉろう材） Ｎi-２５Ｃr合金 Ｎi-０.５Ｃ-３Ｓi-１０Ｃr-２.５Ｆe-２Ｂ-０.１Ｃo合
金 （Ｐ．Ｔ．Ａ．用ハードフェース材） （コルモノイＮ
o４） Ｎi-０.６５Ｃ-１２Ｃr-４.２５Ｆe-４.０Ｓi-２.５Ｂ
合金 （Ｐ．Ｔ．Ａ．用ハードフェース材） （コルモノイＮ
o５） Ｎi-１.５Ｃ-２７Ｃr-８Ｗ-１.６Ｆe-１.５５Ｂ-０.５
Ｃo合金 （Ｐ．Ｔ．Ａ．用ハードフェース材） （コルモノイＮ
o８４） ５０Ｎi-３２Ｍｏ-１５Ｃｒ-３Ｓｉ合金 （商品名:トリバロイ７００） ＪＩＳ規定ＢＮi（Ｎｉろう材）
金 （Ｐ．Ｔ．Ａ．用ハードフェース材） （コルモノイＮ
o４） Ｎi-０.６５Ｃ-１２Ｃr-４.２５Ｆe-４.０Ｓi-２.５Ｂ
合金 （Ｐ．Ｔ．Ａ．用ハードフェース材） （コルモノイＮ
o５） Ｎi-１.５Ｃ-２７Ｃr-８Ｗ-１.６Ｆe-１.５５Ｂ-０.５
Ｃo合金 （Ｐ．Ｔ．Ａ．用ハードフェース材） （コルモノイＮ
o８４） ５０Ｎi-３２Ｍｏ-１５Ｃｒ-３Ｓｉ合金 （商品名:トリバロイ７００） ＪＩＳ規定ＢＮi（Ｎｉろう材）
【００２１】チタンろう Ｔi-４８Ｚr-４Ｂe Ｔi-３０Ｖ-４Ｂe Ｔi-３３Ｃr Ｔi-１３Ｖ-１１Ｃr-３Ａl
【００２２】なお、溶融拡散硬化層３にセラミック粒子
を分散させ、その強度をさらに高めてもよい。それに
は、予め合金化材にセラミックス粉末を混入しておき、
このセラミックス粉末を溶融拡散硬化層３に分散させ
る。使用可能なセラミック粒子としては、ＴiＣ，Ｗ
Ｃ，Ｂ4Ｃ，ＣＢＮ，ＴiＮ，Ｓi3Ｎ4，サイアロン，Ｓi
Ｃなどが挙げられる。また、セラミック粒子としてウイ
スカを用いてもよい。
を分散させ、その強度をさらに高めてもよい。それに
は、予め合金化材にセラミックス粉末を混入しておき、
このセラミックス粉末を溶融拡散硬化層３に分散させ
る。使用可能なセラミック粒子としては、ＴiＣ，Ｗ
Ｃ，Ｂ4Ｃ，ＣＢＮ，ＴiＮ，Ｓi3Ｎ4，サイアロン，Ｓi
Ｃなどが挙げられる。また、セラミック粒子としてウイ
スカを用いてもよい。
【００２３】蹄鉄本体に合金化材を接触させるには、以
下のような方法が可能である。 （１）合金化材を厚さ数分の一〜数ｍｍ程度の箔にし
て、スポット溶接等により蹄鉄本体２の表面に接合す
る。 （２）合金化材を粉体化してアルコール，市販有機系の
バインダ等のバインダに混入し、このバインダを蹄鉄本
体２の表面に塗布する。 （３）蹄鉄本体２の表面に無電解めっきまたは電解めっ
きを施し、合金化材の薄膜を形成する。
下のような方法が可能である。 （１）合金化材を厚さ数分の一〜数ｍｍ程度の箔にし
て、スポット溶接等により蹄鉄本体２の表面に接合す
る。 （２）合金化材を粉体化してアルコール，市販有機系の
バインダ等のバインダに混入し、このバインダを蹄鉄本
体２の表面に塗布する。 （３）蹄鉄本体２の表面に無電解めっきまたは電解めっ
きを施し、合金化材の薄膜を形成する。
【００２４】蹄鉄本体に合金化材を固定したら、蹄鉄本
体を真空加熱炉にいれ、約９００〜１１００℃の温度で
０．５〜２．０時間程度保持し、合金化する。前記加熱
温度は、合金化材と、蹄鉄本体２に含まれる合金主成分
との共晶点の温度の近傍に設定することがより好まし
い。上記加熱条件を越えると過剰反応し硬化層を形成し
たくない部分への伝播という問題が生じる。また上記加
熱条件を下回ると未溶融の問題が生じる。
体を真空加熱炉にいれ、約９００〜１１００℃の温度で
０．５〜２．０時間程度保持し、合金化する。前記加熱
温度は、合金化材と、蹄鉄本体２に含まれる合金主成分
との共晶点の温度の近傍に設定することがより好まし
い。上記加熱条件を越えると過剰反応し硬化層を形成し
たくない部分への伝播という問題が生じる。また上記加
熱条件を下回ると未溶融の問題が生じる。
【００２５】合金化材と蹄鉄本体２との反応は、温度が
高い程進行が速く、また反応時間が長い程生成される溶
融拡散硬化層３の厚さが大きくなる。熱処理後の合金化
材は図２に示すように、溶融拡散されて蹄鉄本体２と一
体化された溶融拡散硬化層３となる。このようにして得
られる硬化層３は厚さ数ｍｍに達する。
高い程進行が速く、また反応時間が長い程生成される溶
融拡散硬化層３の厚さが大きくなる。熱処理後の合金化
材は図２に示すように、溶融拡散されて蹄鉄本体２と一
体化された溶融拡散硬化層３となる。このようにして得
られる硬化層３は厚さ数ｍｍに達する。
【００２６】上記構成からなる蹄鉄１によれば、蹄鉄本
体２がチタンまたはチタン合金から構成されているた
め、軽量で耐食性に優れているうえ、少なくとも接地面
が硬質の溶融拡散硬化層３で被覆されているから、接地
面の耐摩耗性がチタンまたはチタン合金そのものよりも
高い。したがって、従来の蹄鉄に比して耐用期間が長
く、蹄鉄交換の頻度を小さくしてコスト低下が図れ、蹄
の負担も軽減できる。
体２がチタンまたはチタン合金から構成されているた
め、軽量で耐食性に優れているうえ、少なくとも接地面
が硬質の溶融拡散硬化層３で被覆されているから、接地
面の耐摩耗性がチタンまたはチタン合金そのものよりも
高い。したがって、従来の蹄鉄に比して耐用期間が長
く、蹄鉄交換の頻度を小さくしてコスト低下が図れ、蹄
の負担も軽減できる。
【００２７】
【実験例】次に、実験例を挙げて本発明の効果を実証す
る。蹄鉄本体の代わりに、ベース金属上に各種の各種の
合金化材を固定して、加熱処理条件を種々変更しつつ溶
融拡散硬化層を形成し、そのビッカース硬さを測定し
た。ベース金属としては、ＴｉおよびＴｉ−６Ａｌ−４
Ｖを使用した。これらそのものの硬さは、それぞれ２０
０Ｈｖおよび２７０Ｈｖである。使用した合金化材の種
類、加熱処理条件、ビッカース硬さの測定結果を表１〜
表４に示す。
る。蹄鉄本体の代わりに、ベース金属上に各種の各種の
合金化材を固定して、加熱処理条件を種々変更しつつ溶
融拡散硬化層を形成し、そのビッカース硬さを測定し
た。ベース金属としては、ＴｉおよびＴｉ−６Ａｌ−４
Ｖを使用した。これらそのものの硬さは、それぞれ２０
０Ｈｖおよび２７０Ｈｖである。使用した合金化材の種
類、加熱処理条件、ビッカース硬さの測定結果を表１〜
表４に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】これらの表から明らかなように、いずれの
合金化材を使用した場合にも、ベース金属そのものの硬
さに比して、溶融拡散硬化層はきわめて高い硬度を示し
た。
合金化材を使用した場合にも、ベース金属そのものの硬
さに比して、溶融拡散硬化層はきわめて高い硬度を示し
た。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる蹄
鉄は、本体がチタンまたはチタン合金から構成されてい
るため、軽量で耐食性に優れているうえ、少なくとも接
地面が硬質かつ比較的厚い溶融拡散硬化層で被覆された
ものであるから、接地面の耐摩耗性がチタンまたはチタ
ン合金そのものよりも高い。したがって、従来の蹄鉄に
比して耐用期間が長く、蹄鉄交換の頻度を小さくしてコ
スト低下が図れ、蹄の負担も軽減できる。
鉄は、本体がチタンまたはチタン合金から構成されてい
るため、軽量で耐食性に優れているうえ、少なくとも接
地面が硬質かつ比較的厚い溶融拡散硬化層で被覆された
ものであるから、接地面の耐摩耗性がチタンまたはチタ
ン合金そのものよりも高い。したがって、従来の蹄鉄に
比して耐用期間が長く、蹄鉄交換の頻度を小さくしてコ
スト低下が図れ、蹄の負担も軽減できる。
【図１】本発明に係わる蹄鉄の一実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】図１の蹄鉄のII-II線断面拡大図である。
１ 蹄鉄 ２ 蹄鉄本体 ３ 溶融拡散硬化層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狩野 智 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社商品開発センター内
Claims (3)
- 【請求項１】 チタンまたはチタン合金からなり、その
少なくとも接地面が溶融拡散硬化層で被覆され、この溶
融拡散硬化層がチタンまたはチタン合金を構成する元素
とニッケルとを含むことを特徴とする蹄鉄。 - 【請求項２】 チタンまたはチタン合金からなり、その
少なくとも接地面が溶融拡散硬化層で被覆され、この溶
融拡散硬化層が、炭素、窒素、ホウ素、ジルコニウム、
銅、タングステン、モリブデン、ニオブの中から選択さ
れる少なくとも１種以上の元素を含むチタン合金からな
ることを特徴とする蹄鉄。 - 【請求項３】 前記溶融拡散硬化層中には、セラミック
粒子が分散されていることを特徴とする請求項１または
２記載の蹄鉄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18661991A JPH0576263A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 蹄 鉄 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18661991A JPH0576263A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 蹄 鉄 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0576263A true JPH0576263A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=16191753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18661991A Withdrawn JPH0576263A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 蹄 鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0576263A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0591358U (ja) * | 1992-05-20 | 1993-12-14 | 有限会社尾形伊之助商店 | 蹄 鉄 |
| US5848648A (en) * | 1994-09-20 | 1998-12-15 | Preiss; Mildred | Titanium horseshoes |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP18661991A patent/JPH0576263A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0591358U (ja) * | 1992-05-20 | 1993-12-14 | 有限会社尾形伊之助商店 | 蹄 鉄 |
| US5848648A (en) * | 1994-09-20 | 1998-12-15 | Preiss; Mildred | Titanium horseshoes |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |