JPH06330233A - 溶融アルミニウム用耐食耐摩耗性合金 - Google Patents
溶融アルミニウム用耐食耐摩耗性合金Info
- Publication number
- JPH06330233A JPH06330233A JP12008993A JP12008993A JPH06330233A JP H06330233 A JPH06330233 A JP H06330233A JP 12008993 A JP12008993 A JP 12008993A JP 12008993 A JP12008993 A JP 12008993A JP H06330233 A JPH06330233 A JP H06330233A
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- JP
- Japan
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- molten aluminum
- alloy
- resistant
- corrosion
- wear
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融アルミニウムに対する耐食性に優れた耐
食耐摩耗性合金を提供する。 【構成】 化学組成が重量％で、Ｃ ：１．５〜３．０
％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０
％、Ｎｉ：０．１％以下、 Ｃｒ：３．０〜７．０
％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、Ｗ ：１．０〜５．０
％、Ｖ ：１．０〜６．０％、また、上記組成に加えて
Ｃｏ：１．０〜１０％添加したものおよび残部が実質的
にＦｅからなる。
食耐摩耗性合金を提供する。 【構成】 化学組成が重量％で、Ｃ ：１．５〜３．０
％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０
％、Ｎｉ：０．１％以下、 Ｃｒ：３．０〜７．０
％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、Ｗ ：１．０〜５．０
％、Ｖ ：１．０〜６．０％、また、上記組成に加えて
Ｃｏ：１．０〜１０％添加したものおよび残部が実質的
にＦｅからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶融状態にあるアルミニ
ウムやその合金と接触する部材に使用される耐食耐摩耗
性合金に関する。
ウムやその合金と接触する部材に使用される耐食耐摩耗
性合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板の耐食性向上のため、鋼板表面に溶
融アルミニウム及びその合金（以下、単にアルミニウム
という。）をめっきした表面処理鋼板が製造されてい
る。前記めっき鋼板は鋼板表面が活性化されたのち溶融
アルミニウムのめっき浴に浸漬してめっきが施される。
融アルミニウム及びその合金（以下、単にアルミニウム
という。）をめっきした表面処理鋼板が製造されてい
る。前記めっき鋼板は鋼板表面が活性化されたのち溶融
アルミニウムのめっき浴に浸漬してめっきが施される。
【０００３】めっき浴中には鋼板を回転状態で支持する
シンクロールが設置されている。該ロールには耐摩耗性
のほか、腐食性を有する溶融アルミニウムに対する耐食
性が要求され、従来、かかるロール材として、Ｃｒ含有
鋳鉄やステンレス鋼が使用されている。
シンクロールが設置されている。該ロールには耐摩耗性
のほか、腐食性を有する溶融アルミニウムに対する耐食
性が要求され、従来、かかるロール材として、Ｃｒ含有
鋳鉄やステンレス鋼が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、めっき
浴におけるアルミニウムの溶融温度は６５０〜７００℃
であり、Ａｌ原子が活性化された状態であるため、ロー
ル表面の損傷が著しく、また腐食速度が高く、寿命が短
いという問題がある。活性化されたＡｌ原子は、ロール
表面に容易に拡散し、これによって形成されたＡｌ固溶
体は基地より容易に脱落するからである。
浴におけるアルミニウムの溶融温度は６５０〜７００℃
であり、Ａｌ原子が活性化された状態であるため、ロー
ル表面の損傷が著しく、また腐食速度が高く、寿命が短
いという問題がある。活性化されたＡｌ原子は、ロール
表面に容易に拡散し、これによって形成されたＡｌ固溶
体は基地より容易に脱落するからである。
【０００５】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、溶融アルミニウムに対して優れた耐食性を有する耐
食耐摩耗性合金を提供することを目的とする。
で、溶融アルミニウムに対して優れた耐食性を有する耐
食耐摩耗性合金を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため次の構成を採用した。即ち、本発明の請求
項１の耐食耐摩耗性合金は、化学組成が重量％で、Ｃ
：１．５〜３．０％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍ
ｎ：０．５〜２．０％、Ｎｉ：０．１％以下、 Ｃ
ｒ：３．０〜７．０％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、Ｗ
：１．０〜５．０％、Ｖ ：１．０〜６．０％および
残部が実質的にＦｅからなる。
達成するため次の構成を採用した。即ち、本発明の請求
項１の耐食耐摩耗性合金は、化学組成が重量％で、Ｃ
：１．５〜３．０％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍ
ｎ：０．５〜２．０％、Ｎｉ：０．１％以下、 Ｃ
ｒ：３．０〜７．０％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、Ｗ
：１．０〜５．０％、Ｖ ：１．０〜６．０％および
残部が実質的にＦｅからなる。
【０００７】また、本発明の請求項２の耐食耐摩耗性合
金は、化学組成が重量％で、Ｃ ：１．５〜３．０％、
Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｎ
ｉ：０．１％以下、 Ｃｒ：３．０〜７．０％、Ｍ
ｏ：１．０〜５．０％、Ｗ ：１．０〜５．０％、Ｖ
：１．０〜６．０％ Ｃｏ：１．０〜１０％および残
部が実質的にＦｅからなる。
金は、化学組成が重量％で、Ｃ ：１．５〜３．０％、
Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｎ
ｉ：０．１％以下、 Ｃｒ：３．０〜７．０％、Ｍ
ｏ：１．０〜５．０％、Ｗ ：１．０〜５．０％、Ｖ
：１．０〜６．０％ Ｃｏ：１．０〜１０％および残
部が実質的にＦｅからなる。
【０００８】
【作用】本発明の耐食耐摩耗性合金の化学組成は以下の
理由により限定される。単位は重量％である。 Ｃ：１．５〜３．０％ Ｃは主にＦｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖと結合して炭化物を
形成する。この炭化物は耐摩耗性を向上させる他、溶融
アルミニウムに対して低い濡れ性を示し、溶融アルミニ
ウムによる侵食を抑制する。１．５％未満では鋳造時に
生成する炭化物量が少なく、顕著な耐侵食性が期待でき
ない。一方、３．０％を越えると炭化物生成量が過多と
なり、材料が脆化する。
理由により限定される。単位は重量％である。 Ｃ：１．５〜３．０％ Ｃは主にＦｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖと結合して炭化物を
形成する。この炭化物は耐摩耗性を向上させる他、溶融
アルミニウムに対して低い濡れ性を示し、溶融アルミニ
ウムによる侵食を抑制する。１．５％未満では鋳造時に
生成する炭化物量が少なく、顕著な耐侵食性が期待でき
ない。一方、３．０％を越えると炭化物生成量が過多と
なり、材料が脆化する。
【０００９】Ｓｉ：０．５〜２．０％ ＳｉはＦｅ原子と安定に結び付くため、Ｆｅ原子が溶融
アルミニウム中に溶け込むことを抑制することができ
る。０．５％未満では、かかる作用が不足し、また鋳造
時の湯流れ性が低下する。一方、２．０％を越えると前
記作用は向上するものの材料が脆化する。
アルミニウム中に溶け込むことを抑制することができ
る。０．５％未満では、かかる作用が不足し、また鋳造
時の湯流れ性が低下する。一方、２．０％を越えると前
記作用は向上するものの材料が脆化する。
【００１０】Ｍｎ：０．５〜２．０％ ＭｎはＳと結合してＭｎＳを形成し、Ｓによる材料の脆
化を抑制する。0.5 ％未満ではかかる効果が不足し、一
方2.0 ％を越えると硬度が高くなりすぎ、脆化する。 Ｎｉ：０．１％以下 Ｎｉは炭化物を形成しないため溶融アルミニウムの侵食
抑制作用はなく、またＦｅ原子の溶融アルミニウム中へ
の溶け込み抑制作用もない。更に、Ａｌと固溶体を形成
するためＡｌの拡散速度を向上させる。このため、Ｎｉ
は少ない程よく、本発明材では０．１％以下に止める。
化を抑制する。0.5 ％未満ではかかる効果が不足し、一
方2.0 ％を越えると硬度が高くなりすぎ、脆化する。 Ｎｉ：０．１％以下 Ｎｉは炭化物を形成しないため溶融アルミニウムの侵食
抑制作用はなく、またＦｅ原子の溶融アルミニウム中へ
の溶け込み抑制作用もない。更に、Ａｌと固溶体を形成
するためＡｌの拡散速度を向上させる。このため、Ｎｉ
は少ない程よく、本発明材では０．１％以下に止める。
【００１１】Ｃｒ：３．０〜７．０％ ＣｒはＣ及び他の炭化物生成元素と結合して基地内に炭
化物を析出し、溶融アルミニウムとの濡れ性を効果的に
下げる。また、Ｃｒ炭化物の生成自由エネルギーはＦｅ
炭化物( Ｆｅ3 Ｃ) のそれより低いため、Ｃｒ・Ｆｅ炭
化物の生成量が多くなり、溶融アルミニウム中へのＦｅ
の溶け込みを抑制することができる。３．０％未満では
かかる効果が不足し、一方７．０％を越えると粗大な共
晶Ｃｒ炭化物量が過多となり、むしろアルミニウムに対
する侵食抵抗性が低下する。また、より浸食抑制作用の
大きいＶＣ炭化物の晶出が抑えられる。
化物を析出し、溶融アルミニウムとの濡れ性を効果的に
下げる。また、Ｃｒ炭化物の生成自由エネルギーはＦｅ
炭化物( Ｆｅ3 Ｃ) のそれより低いため、Ｃｒ・Ｆｅ炭
化物の生成量が多くなり、溶融アルミニウム中へのＦｅ
の溶け込みを抑制することができる。３．０％未満では
かかる効果が不足し、一方７．０％を越えると粗大な共
晶Ｃｒ炭化物量が過多となり、むしろアルミニウムに対
する侵食抵抗性が低下する。また、より浸食抑制作用の
大きいＶＣ炭化物の晶出が抑えられる。
【００１２】Ｍｏ：１．０〜５．０％ ＭｏはＣと結合し、Ｍｏ2 Ｃ炭化物を生成させ、溶融ア
ルミニウムとの濡れ性を効果的に低下させる。また、高
温使用環境においても高硬度を維持することができ、耐
摩耗性の向上に寄与する。１．０％未満ではかかる作用
が不足し、一方５．０％を越えると炭化物が過多とな
り、材料が脆化する。
ルミニウムとの濡れ性を効果的に低下させる。また、高
温使用環境においても高硬度を維持することができ、耐
摩耗性の向上に寄与する。１．０％未満ではかかる作用
が不足し、一方５．０％を越えると炭化物が過多とな
り、材料が脆化する。
【００１３】Ｗ ：１．０〜５．０％ ＷはＣ及び他の炭化物生成元素と結合して炭化物を生成
し、溶融アルミニウムとの濡れ性を効果的に低下させ
る。また、Ｗ炭化物の存在により、高温硬度を維持する
ことができ、耐摩耗性の向上に寄与する。１．０％未満
ではかかる効果が不足し、一方５．０％を越えると材料
が脆化すると共に遠心力鋳造した場合にマクロ偏析が生
じやすくなり、材料の均一性が害される。
し、溶融アルミニウムとの濡れ性を効果的に低下させ
る。また、Ｗ炭化物の存在により、高温硬度を維持する
ことができ、耐摩耗性の向上に寄与する。１．０％未満
ではかかる効果が不足し、一方５．０％を越えると材料
が脆化すると共に遠心力鋳造した場合にマクロ偏析が生
じやすくなり、材料の均一性が害される。
【００１４】Ｖ ：１．０〜６．０％ ＶはＣと結合してＶ炭化物を生成し、溶融アルミニウム
との濡れ性を効果的に低下させる。また、Ｖ炭化物の存
在により、高温硬度を維持することができ、耐摩耗性の
向上に寄与する。１．０％未満ではかかる効果が不足
し、一方６．０％を越えると材料が脆化すると共に遠心
力鋳造した場合にマクロ偏析が生じやすくなる。
との濡れ性を効果的に低下させる。また、Ｖ炭化物の存
在により、高温硬度を維持することができ、耐摩耗性の
向上に寄与する。１．０％未満ではかかる効果が不足
し、一方６．０％を越えると材料が脆化すると共に遠心
力鋳造した場合にマクロ偏析が生じやすくなる。
【００１５】Ｃｏ：１．０〜１０．０％ ＣｏはＣと結合してＣｏ炭化物を生成し、他の炭化物生
成元素のマトリクス中への固溶度を増す。そのため６５
０〜７００℃での使用雰囲気において、高温硬さを維持
し耐摩耗性に効果を示す。Ｃｏ１％未満では上記の効果
が少なく、一方、１０％を越えると効果が飽和するとと
もに経済的に不利である。
成元素のマトリクス中への固溶度を増す。そのため６５
０〜７００℃での使用雰囲気において、高温硬さを維持
し耐摩耗性に効果を示す。Ｃｏ１％未満では上記の効果
が少なく、一方、１０％を越えると効果が飽和するとと
もに経済的に不利である。
【００１６】本発明の合金は以上の合金成分のほか、残
部が実質的にＦｅで形成される。尚、Ｐ、Ｓは材質を脆
くするので少ない程望ましく、夫々０．１％以下に止め
ておくのがよい。尚、本発明の耐食耐摩耗性合金は鋼板
めっき用のシンクロールに限らず、溶融アルミニウムに
接触する各種耐摩耗性機械部材、例えばダイキャストマ
シンの溶融アルミニウムの汲み上げストーク、射出部の
プランジャスリーブや湯口スリーブにも使用できること
は勿論である。前記シンクロールは、通常、上記ロール
材により円筒状あるいは円柱状のロール本体を遠心力鋳
造し、ロール本体の両端にに鍛鋼やＣｒ含有鋳鉄で形成
された軸部材を固着して構成される。
部が実質的にＦｅで形成される。尚、Ｐ、Ｓは材質を脆
くするので少ない程望ましく、夫々０．１％以下に止め
ておくのがよい。尚、本発明の耐食耐摩耗性合金は鋼板
めっき用のシンクロールに限らず、溶融アルミニウムに
接触する各種耐摩耗性機械部材、例えばダイキャストマ
シンの溶融アルミニウムの汲み上げストーク、射出部の
プランジャスリーブや湯口スリーブにも使用できること
は勿論である。前記シンクロールは、通常、上記ロール
材により円筒状あるいは円柱状のロール本体を遠心力鋳
造し、ロール本体の両端にに鍛鋼やＣｒ含有鋳鉄で形成
された軸部材を固着して構成される。
【００１７】
【実施例】下記表１の化学組成を有する合金を溶製し、
鋳込温度１４５０℃、金型回転数７００ｒｐｍで金型遠
心力鋳造し、外径６３０ｍｍφ、肉厚５０ｍｍ、長さ２
０００ｍｍのスリーブ（ロール本体）を得た。尚、試料
Ｎｏ．１〜４は実施例、同６〜９は実施例、Ｎｏ．５、
Ｎｏ．１０は従来例（高Ｃｒ鋳鉄）である。
鋳込温度１４５０℃、金型回転数７００ｒｐｍで金型遠
心力鋳造し、外径６３０ｍｍφ、肉厚５０ｍｍ、長さ２
０００ｍｍのスリーブ（ロール本体）を得た。尚、試料
Ｎｏ．１〜４は実施例、同６〜９は実施例、Ｎｏ．５、
Ｎｏ．１０は従来例（高Ｃｒ鋳鉄）である。
【００１８】
【表１】
【００１９】上記スリーブより、試験片（２０ｍｍ×２
０ｍｍ×２０ｍｍ）を採取し、表面硬度を測定すると共
に、溶融アルミニウムに対する耐食性を調べるため、こ
れを黒鉛坩堝内の６８０℃に保持された溶融アルミニウ
ム合金（Ａｌ−１ｗｔ％Ｓｉ）中に浸漬し、４８ｈｒ保
持した。その後、試料を取り出し、試料表面の損傷深さ
を測定した。その結果を表面硬度と共に表２に示す。
０ｍｍ×２０ｍｍ）を採取し、表面硬度を測定すると共
に、溶融アルミニウムに対する耐食性を調べるため、こ
れを黒鉛坩堝内の６８０℃に保持された溶融アルミニウ
ム合金（Ａｌ−１ｗｔ％Ｓｉ）中に浸漬し、４８ｈｒ保
持した。その後、試料を取り出し、試料表面の損傷深さ
を測定した。その結果を表面硬度と共に表２に示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】表２より、実施例のＮｏ．１〜４及び６〜
９は従来例５、１０に対して高硬度であり、耐摩耗性に
優れていることが推認される。また耐食性についても殆
ど侵食されておらず、最大侵食深さも０．１ｍｍ以下で
あった。これに対して、従来例では六面とも損傷してお
り、最大侵食深さは３ｍｍに及んでいた。図１は、１０
０℃〜８００℃における硬さを本発明の実施例Ｎｏ．１
の合金と、比較例Ｎｏ．１０の合金を対比した高温硬度
測定結果のグラフであり、このグラフから本発明の合金
は比較例合金に比しいずれの温度においても硬度が高い
ことが判る。即ちアルミニウムの溶融温度である６５０
〜７００℃の使用温度において高温硬さを維持し、従っ
て耐摩耗性を発揮する。
９は従来例５、１０に対して高硬度であり、耐摩耗性に
優れていることが推認される。また耐食性についても殆
ど侵食されておらず、最大侵食深さも０．１ｍｍ以下で
あった。これに対して、従来例では六面とも損傷してお
り、最大侵食深さは３ｍｍに及んでいた。図１は、１０
０℃〜８００℃における硬さを本発明の実施例Ｎｏ．１
の合金と、比較例Ｎｏ．１０の合金を対比した高温硬度
測定結果のグラフであり、このグラフから本発明の合金
は比較例合金に比しいずれの温度においても硬度が高い
ことが判る。即ちアルミニウムの溶融温度である６５０
〜７００℃の使用温度において高温硬さを維持し、従っ
て耐摩耗性を発揮する。
【００２２】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の溶融アルミ
ニウム用耐食耐摩耗性合金はＳｉを０．５〜２．０％含
有させて溶融アルミニウムへのＦｅ原子の溶け込みを抑
制し、またアルミニウムと固溶体を形成するＮｉの含有
量を０．１％以下に抑え、更に所定量のＣｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｖを含有させて溶融アルミニウムに対して濡れ性の
低い高硬度炭化物を生成したので、高硬度炭化物による
耐摩耗性の確保のみならず、溶融アルミニウムに対する
優れた耐食性を確保することができた。
ニウム用耐食耐摩耗性合金はＳｉを０．５〜２．０％含
有させて溶融アルミニウムへのＦｅ原子の溶け込みを抑
制し、またアルミニウムと固溶体を形成するＮｉの含有
量を０．１％以下に抑え、更に所定量のＣｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｖを含有させて溶融アルミニウムに対して濡れ性の
低い高硬度炭化物を生成したので、高硬度炭化物による
耐摩耗性の確保のみならず、溶融アルミニウムに対する
優れた耐食性を確保することができた。
【図１】本発明の実施例合金と比較例合金の１００〜８
００℃における硬さの対比グラフである。
００℃における硬さの対比グラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 化学組成が重量％で、Ｃ ：１．５〜
３．０％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜
２．０％、Ｎｉ：０．１％以下、 Ｃｒ：３．０〜
７．０％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、Ｗ ：１．０〜
５．０％、Ｖ ：１．０〜６．０％および残部が実質的
にＦｅからなることを特徴とする溶融アルミニウム用耐
食耐摩耗性合金。 - 【請求項２】 化学組成が重量％で、Ｃ ：１．５〜
３．０％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜
２．０％、Ｎｉ：０．１％以下、 Ｃｒ：３．０〜
７．０％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、Ｗ ：１．０〜
５．０％、Ｖ ：１．０〜６．０％ Ｃｏ：１．０〜１
０％および残部が実質的にＦｅからなることを特徴とす
る溶融アルミニウム用耐食耐摩耗性合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12008993A JPH06330233A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 溶融アルミニウム用耐食耐摩耗性合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12008993A JPH06330233A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 溶融アルミニウム用耐食耐摩耗性合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330233A true JPH06330233A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14777641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12008993A Pending JPH06330233A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 溶融アルミニウム用耐食耐摩耗性合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06330233A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100309214B1 (ko) * | 1999-03-05 | 2001-09-26 | 박진복 | 콘크리트펌프카의 이송부품 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP12008993A patent/JPH06330233A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100309214B1 (ko) * | 1999-03-05 | 2001-09-26 | 박진복 | 콘크리트펌프카의 이송부품 |
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