JPH06345502A

JPH06345502A - 補強用金属チップ

Info

Publication number: JPH06345502A
Application number: JP13307493A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yoshida; 裕志吉田; Shigeru Hirata; 茂平田
Original assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1994-12-20
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JP2501172B2

Abstract

(57)【要約】【目的】コンクリート床等の耐磨耗性を向上させるた
めに用いられる金属チップを容易に製造できる技術を開
発し、製造コストを低減すること。【構成】金属チップの組成がCr：8.0 〜13.0wt％、S
i：0.5 〜2.0 wt％、残部Feおよび不可避的不純物から
なるもの、またはさらに、Ｃ≦0.1 wt％, MoまたはCuの
１種または２種を 0.1〜2.0 wt％、Nb, TiおよびZrのい
ずれか少なくとも１主以上を0.001 〜0.2 wt％含有する
フェライト系ステンレス鋼の金属チップ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンクリート床など
の表層部分に練り込むなどしてコンクリート床等の表層
の耐摩耗性を向上させるために主として用いられる、耐
摩耗性及び製造性に優れる補強用金属チップに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンクリート建物等のコンクリ
ート床は、自身の硬度が比較的低いため、硬度の大きな
鉄製品等だけでなく木材等の比較的軟らかい品物が擦れ
ても摩耗する。そのため、最近のコンクリート床工法に
おいては、その表層部分の硬度を高くし、これによって
コンクリート床表面の耐摩耗性等を向上させると共に、
その床に割れ等が発生するのを防止するようにしてい
る。このようなコンクリート補強用等に用いられる金属
粒子としては、従来、旋盤加工等によって生じた切粉を
細かく砕いたものや、釘の先端を成形加工する際に得ら
れる切屑等が使われていた。そのため、金属粒子の製造
効率が悪いばかりでなく、その形状も不均一であること
が多く、コンクリートへの練りこみ等を均等に行うこと
が難しいという問題があった。しかも、このような金属
粒子は、鋭角に尖った部分が多く存在していたため、そ
の鋭角部分がコンクリート表層に突出することがあり、
構築後の安全性からも問題があった。

【０００３】従来既知の上述した補強用金属粒子の問題
点に鑑み、本出願人はかつて、上掲の問題点を克服でき
る金属チップを提案した。すなわち、かかる金属チップ
の一例として、特公平１−32177 号公報に掲載されてい
るようなものがあり、これはSUS 444, SUS 430等のフェ
ライト系ステンレス鋼製の椀状の金属チップについての
ものである。この金属チップは、槽内に収容した溶融金
属中に回転ドラムの外周突起を浸漬させ、その回転ドラ
ムを高速で回転させることによって回転ドラムの突起に
付着した溶融金属を雰囲気中に飛散, 凝固させることに
よって、溶湯から直接に製造されており、耐摩耗性ばか
りでなく使用目的上優れた特性を有することが知られて
いる。

【０００４】しかしながら、上記公報に記載のフェライ
ト系ステンレス鋼の溶湯は、耐酸化性、湯流れおよび融
点等の特性から製造性が悪いという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、コンクリー
ト床等の補強のために用いられる補強用金属チップに関
し、とくに耐摩耗性と製造性とに優れた安価な金属チッ
プ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】上掲の目的を実現し得る
本発明にかかる金属チップは、本発明によれば、Cr：8.
0 〜13.0wt％、Si：0.5 〜2.0 wt％、残部Feおよび不可
避的不純物からなる点の構成を特徴とする。

【０００７】また、本発明は、上記の主要成分組成に加
えてさらに、≦：0.1 wt％、MoまたはCuのいずれか少な
くとも１種または２種を合計で0.15〜2.0 wt％、Nb, Ti
およびZrのいずれか少なくとも１種または２種以上を合
計で0.001 〜0.2 wt％含有し、残部がFeおよび不可避的
不純物からなる金属チップであってもよい。

【０００８】さらに、本発明にかかる金属チップは、ド
ッグボーン状あるいは、粒状または椀状の形状とするの
が好ましい実施の形態と言える。

【０００９】

【作用】以下に、本発明にかかる金属チップの成分組成
が上記のように限定した理由について述べる。 Cr：８〜13.0wt％；SUS 430 などのフェライト系ステン
レス鋼においてCrを少なくして行くと、マルテンサイト
が生成しやすくなり、硬度, 耐摩耗性が上昇し、耐摩耗
性付与材料として好ましい特性を得ることが期待され
る。しかしながら、Cr量の減少とともに溶湯の流動性、
耐酸化性が低下するため、例えば特公平１−32177 号公
報に見られるような溶湯を金属ディスクで掻きだして金
属チップを製造する方法では、金属ディスクへの付着が
激しくなり、製造が困難となる。例えば、Siを含有して
いないフェライト系ステンレス鋼の場合、Cr13wt％以下
では製造不可能となってしまうのである。

【００１０】しかしながら、発明者らが種々の実験を積
み重ねた結果、フェライト系ステンレス鋼に対してSiを
意識的に添加することで溶湯の流動性及び耐酸化性が改
善され、Cr13wt％以下の溶湯からでも、金属チップを直
接製造することが可能となることが判った。すなわち、
Siの成分範囲を規定した理由については後で述べるが、
Siを2.0 wt％まで添加することで、Crを８wt％まで低下
させても上記製造法による製造が可能であることが確認
された。しかしながら、更にCrを下げると上記製造方法
では再び金属ディスクへの材料の付着が激しくなり、製
造困難となる。

【００１１】Ｃ：0.1 wt％以下；Ｃは、一般的には材料
強度、硬さなどを向上させる添加元素であるため、耐摩
耗性を付与するには添加することが好ましいように見え
るが、実際にはクロムカーバイドが粒界に析出して極端
に耐蝕性を劣化させるので、0.1 wt％以上の含有は好ま
しくない。ただし、0.1 wt％以内であれば耐蝕性への影
響は小さいことが判っている。

【００１２】Si：0.5 〜2.0 wt％；Siは、少なくとも0.
5 wt％以上の添加がなければ顕著な溶湯流動性の改善が
認められないので下限を0.5 wt％と規定した。好ましく
は1.0 〜2.0 wt％の添加が望ましい。一方、2.0 wt％を
超えてSiを添加した場合、溶湯の流動性にはその後大き
な変化は見られず、むしろ材料の靱性などの機械的性質
を劣化させるだけなので上限を2.0 wt％と規定した。

【００１３】Mo, Cu：0.1 〜2.0 wt％；MoまたはCuは、
これのいずれか１種または合計で 0.1wt％以上添加する
と、Crを低下させることによる耐蝕性の劣化が押さえら
れる。またMo, Cuを2.0 ％以上添加してもこの効果はほ
とんど変化しないので、特に耐蝕性を必要とする場合に
は、MoまたはCuを0.1 〜2.0 ％の範囲で添加しても構わ
ない。

【００１４】Nb, TiおよびZr：0.001 〜0.2 wt％；Nb,
TiおよびZrは、これらのうちのいずれか１種または２種
以上を添加した場合、鋼中のＣをカーバイドとして固定
するため、鋼中のＣ量と釣り合っている場合、粒界の耐
蝕性を向上させる。従って、特に粒界腐蝕が問題となる
ような環境下での使用が考えられる場合、これらの元素
を30×Ｃ％以下の範囲で添加しても構わない。また、こ
れらの元素は材料の硬さを著しく向上させるので、硬さ
の向上による耐摩耗性を要する場合は0.2 ％以下であれ
ば添加しても構わない。しかしながら、添加量が0.2 ％
を超えると、溶湯の粘性が著しく低下するため、溶湯か
らの直接製造が極めて困難となる。

【００１５】次に、本発明において上記成分組成になる
金属チップについて、その形状を限定した理由は、先に
述べたように人間が接触する恐れのある床、壁などに鋭
利な突出部を有した材料を混入した場合、危険であるた
めドッグボーン、椀状などの鋭角部のない形状が好まし
いためである。また、コンクリート等に混入して使用す
るという用途を考えた場合、大きすぎると欠落したり、
突出したりするので一般的には長さ20〜40mm、直径１〜
２mm程度のドックボーン状または直径0.5 〜3.0mm の粒
状あるいは椀形状が望まれる。

【００１６】

【実施例】本発明による椀状金属チップの実施例を表１
に示し、その製造装置を図１に示す。図１に示す製造装
置は特公平１−32177 号公報に示されたものと実質的に
同じである。

【００１７】図１に示す椀状金属チップ製造装置は、銅
製の回転ドラム１をその水平回転軸によって回転自在に
支持してドラム外周突起２を溶融槽３内の溶湯４の溶湯
面に浸漬させ、ドラムを回転させる。これにより溶湯面
における溶湯が突起２によって掻き出され、空中を図示
のように飛散する際に急冷凝固されて金属チップ５が形
成される。この金属チップ５の形状は外周突起２の形状
によってほぼ決定される。図２〜４は図５に示す椀状の
金属チップを形成するために用いられる突起を示す。図
６に示すドッグボーン状の金属チップ５は、表面がドッ
グボーン形の外周突起を有する回転ドラムを用いること
によって、溶湯から直接に形成することができる。な
お、図１において、６は溶融装置、７は溶湯面加熱装
置、８は溶湯面を所定レベルに維持するために溶湯中に
制御して沈降されるレベルブロックを示す。

【００１８】上掲の製造方法に従って実際に図５に示す
椀状の金属チップを製造した時の生産速度を表１に示
す。この生産速度は、金属チップの大きさにも依存する
ため、金属チップの大きさは直径1.2 mmとした。製造速
度は掻き出された金属チップをふるいに掛け、直径1.0
mm〜1.2 mmに選別した後に重量を測り、回転ドラムが溶
湯表面に接触していた時間で除したものである。また、
製造した金属チップをセメントモルタル中に混入し、
（混入率10％) 100 ×100 ×10mmの型枠に打ちこみ６週
間標準養生したものを供試体として摩耗試験し、1000回
転後の摩耗減厚を表１に示す。この摩耗試験はデーバー
型摩耗試験機を用い JIS K 7204 に準拠して行った。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、安
価でしかも耐摩耗性に優れる耐摩耗性付与金属チップ
を、フライト系ステンレス鋼の溶湯中に、外周突起を有
する回転ドラムを浸漬し回転させることによって容易に
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による金属チップを製造するために用い
られる装置の概略説明図である。

【図２】図１に示す回転ドラムの外周部分の拡大側面図
である。

【図３】図２の III−III 線上の断面図である。

【図４】図１に示す回転ドラムの外周部分の拡大平面図
である。

【図５】椀状金属チップの斜視図である。

【図６】ドッグボーン状金属チップの斜視図である。

【符号の説明】

１回転ドラム２ドラム外周突起３溶融槽４溶湯５金属チップ６溶融装置７溶湯面加熱装置８レベルブロック９清掃ブラシ 10 突起先端

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 Cr：8.0 〜13.0wt％、Si：0.5 〜2.0 wt
％、残部Feおよび不可避的不純物からなる補強用金属チ
ップ。
【請求項２】Ｃ≦0.1 wt％、Si：0.5 〜2.0 wt％、C
r：8.0 〜13.0wt％を含有し、さらにMoおよびCuのいず
れか１種または２種を合計で0.1 〜2.0 wt％含有し、残
部Feおよび不可避的不純物からなる補強用金属チップ。
【請求項３】Ｃ≦0.1 wt％、Si：0.5 〜2.0 wt％、C
r：8.0 〜13.0wt％を含有し、さらにNb, TiおよびZrの
うちから選ばれるいずれか１種または２種以上を合計で
0.001 〜0.2 wt％含有し、残部Feおよび不可避的不純物
からなる補強用金属チップ。
【請求項４】Ｃ≦0.1 wt％、Si：0.5 〜2.0 wt％、C
r：8.0 〜13.0wt％を含有し、さらにMoおよびCuのいず
れか１種または２種を合計で0.1 〜2.0 wt％含有し、さ
らにまた、Nb, TiおよびZrのうちから選ばれるいずれか
１種または２種以上を合計で0.001 〜0.2 wt％含有し、
残部Feおよび不可避的不純物からなる補強用金属チッ
プ。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１つに記載の金
属チップであって、このチップの形状をドッグボーン状
あるいは粒状または椀状にしたことを特徴とする補強用
金属チップ。