JPH0920947A - 耐摩耗性にすぐれる複合焼結合金 - Google Patents
耐摩耗性にすぐれる複合焼結合金Info
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- JPH0920947A JPH0920947A JP7187879A JP18787995A JPH0920947A JP H0920947 A JPH0920947 A JP H0920947A JP 7187879 A JP7187879 A JP 7187879A JP 18787995 A JP18787995 A JP 18787995A JP H0920947 A JPH0920947 A JP H0920947A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性と耐摩耗性にすぐれる、プラスチック
の成形機、原料ペレットの混練機におけるシリンダ、ス
クリュー等の構成部材用材料を提供する。 【構成】 Ｃｏを３０重量％以上含有するＣｏ合金粉末
１００重量部に対し、２乃至１００重量部の金属炭化物
(例えば、ＷＣ)の硬質粒子を含む混合粉末を機械的合金
化することにより、Ｃｏ合金基地中に、ＣｏとＣと金属
炭化物の金属成分(金属炭化物がＷＣのときはＷ)を少な
くとも含む金属間化合物の微細な硬質相が略均一に分散
した組織を有する粉末を作製し、該粉末を焼結して得ら
れる。
の成形機、原料ペレットの混練機におけるシリンダ、ス
クリュー等の構成部材用材料を提供する。 【構成】 Ｃｏを３０重量％以上含有するＣｏ合金粉末
１００重量部に対し、２乃至１００重量部の金属炭化物
(例えば、ＷＣ)の硬質粒子を含む混合粉末を機械的合金
化することにより、Ｃｏ合金基地中に、ＣｏとＣと金属
炭化物の金属成分(金属炭化物がＷＣのときはＷ)を少な
くとも含む金属間化合物の微細な硬質相が略均一に分散
した組織を有する粉末を作製し、該粉末を焼結して得ら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックの成形機
等の構成部材として有用な耐食性、耐摩耗性にすぐれる
複合焼結合金に関する。
等の構成部材として有用な耐食性、耐摩耗性にすぐれる
複合焼結合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック成形機や、プラスチック成
形に供される原料ペレットの混練機においては、シリン
ダ、スクリュー、ノズル等の構成部材は金属部材同士が
接触するため、その構成材料は、耐食性のみならず、耐
摩耗性にすぐれるものでなければならない。そこで、出
願人は、以前に、耐食性及び耐摩耗性にすぐれるＣｏ基
合金を提案した(特開平６−１４５８５６)。このＣｏ基
合金は、Ｃｒ：２１〜２９％(重量％、以下同じ)、Ｍ
ｏ：１５〜２４％、Ｂ：０.５〜２％、Ｓｉ：０.１％以
上で０.５％未満、Ｃ：１％以下、Ｆｅ：２％以下、Ｎ
ｉ：２％以下を含有し、残部実質的にＣｏからなる。こ
の合金は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ及びＳｉの４元系合金相
に、モリブデン硼化物及びクロム炭化物が比較的微細に
分散した複合組織を有しており、基地中へのＣｒ、Ｍｏ
等の固溶により高耐食性がもたらされ、また基地に分散
するモリブデン硼化物の自己潤滑性により耐衝撃摩耗性
が高められ、更に硬質のクロム炭化物の分散効果として
高硬度及び高温強度が付与されている。
形に供される原料ペレットの混練機においては、シリン
ダ、スクリュー、ノズル等の構成部材は金属部材同士が
接触するため、その構成材料は、耐食性のみならず、耐
摩耗性にすぐれるものでなければならない。そこで、出
願人は、以前に、耐食性及び耐摩耗性にすぐれるＣｏ基
合金を提案した(特開平６−１４５８５６)。このＣｏ基
合金は、Ｃｒ：２１〜２９％(重量％、以下同じ)、Ｍ
ｏ：１５〜２４％、Ｂ：０.５〜２％、Ｓｉ：０.１％以
上で０.５％未満、Ｃ：１％以下、Ｆｅ：２％以下、Ｎ
ｉ：２％以下を含有し、残部実質的にＣｏからなる。こ
の合金は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ及びＳｉの４元系合金相
に、モリブデン硼化物及びクロム炭化物が比較的微細に
分散した複合組織を有しており、基地中へのＣｒ、Ｍｏ
等の固溶により高耐食性がもたらされ、また基地に分散
するモリブデン硼化物の自己潤滑性により耐衝撃摩耗性
が高められ、更に硬質のクロム炭化物の分散効果として
高硬度及び高温強度が付与されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、プラス
チック樹脂の高強度化に対する要求は高まる一方であ
り、それに伴ない、プラスチックの成形機、原料ペレッ
トの混練機におけるシリンダ、スクリュー等の構成部材
に要求される耐摩耗性は一層厳しくなってきている。本
発明の目的は、耐摩耗性にすぐれ、前記部材に好適な材
料を提供することである。
チック樹脂の高強度化に対する要求は高まる一方であ
り、それに伴ない、プラスチックの成形機、原料ペレッ
トの混練機におけるシリンダ、スクリュー等の構成部材
に要求される耐摩耗性は一層厳しくなってきている。本
発明の目的は、耐摩耗性にすぐれ、前記部材に好適な材
料を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｃｏを３０重
量％以上含有するＣｏ合金の粉末と、金属炭化物の硬質
粒子の混合粉末を、アトライター等の高エネルギーボー
ルミルの中で激しく攪拌して機械的合金化し、Ｃｏ合金
基地中に、ＣｏとＣと金属炭化物の金属成分を少なくと
も含む金属間化合物の硬質相が略均一に微細分散した粉
末を作製し、該粉末を焼結するようにしたものである。
量％以上含有するＣｏ合金の粉末と、金属炭化物の硬質
粒子の混合粉末を、アトライター等の高エネルギーボー
ルミルの中で激しく攪拌して機械的合金化し、Ｃｏ合金
基地中に、ＣｏとＣと金属炭化物の金属成分を少なくと
も含む金属間化合物の硬質相が略均一に微細分散した粉
末を作製し、該粉末を焼結するようにしたものである。
【０００５】硬質粒子として、ＷＣ、Ｗ2Ｃ、ＴｉＣ、
ＮｂＣ、ＴａＣ等の金属炭化物を用いることができる。
例えば、硬質粒子として、ＷＣ、Ｗ2Ｃの金属炭化物を
使用する場合、Ｃｏ合金との機械的合金化によって得ら
れる硬質相は、少なくともＣｏとＣとＷを含む金属間化
合物である。また、ＴｉＣを用いる場合、硬質相は、少
なくともＣｏとＣとＴｉを含む金属間化合物である。
ＮｂＣ、ＴａＣ等の金属炭化物を用いることができる。
例えば、硬質粒子として、ＷＣ、Ｗ2Ｃの金属炭化物を
使用する場合、Ｃｏ合金との機械的合金化によって得ら
れる硬質相は、少なくともＣｏとＣとＷを含む金属間化
合物である。また、ＴｉＣを用いる場合、硬質相は、少
なくともＣｏとＣとＴｉを含む金属間化合物である。
【０００６】なお、混合粉末は、Ｃｏ合金粉末１００重
量部に対し、金属炭化物の硬質粒子を２乃至１００重量
部の割合で混合する。硬質粒子の混合割合が２重量部よ
りも少ないと、Ｃｏとの金属間化合物の硬質相の生成量
が少なく、耐摩耗性向上効果が不十分であり、一方１０
０重量部を超えると、耐摩耗性向上効果は飽和するだけ
でなく、却って強度低下を招く虞れがあるからである。
量部に対し、金属炭化物の硬質粒子を２乃至１００重量
部の割合で混合する。硬質粒子の混合割合が２重量部よ
りも少ないと、Ｃｏとの金属間化合物の硬質相の生成量
が少なく、耐摩耗性向上効果が不十分であり、一方１０
０重量部を超えると、耐摩耗性向上効果は飽和するだけ
でなく、却って強度低下を招く虞れがあるからである。
【０００７】Ｃｏ合金は、合金基地として所望の耐食性
と耐摩耗性を確保するために、Ｃｏを少なくとも３０重
量％以上含有させるものとし、その他、Ｃｒ、Ｎｉ等の
元素を適宜含有することができる。
と耐摩耗性を確保するために、Ｃｏを少なくとも３０重
量％以上含有させるものとし、その他、Ｃｒ、Ｎｉ等の
元素を適宜含有することができる。
【０００８】Ｃｏ合金の望ましい実施例として、重量％
にて、Ｃｒ：２１〜２９％、Ｍｏ：１５〜２４％、Ｂ：
０.５〜２％、Ｓｉ：０.１〜２.０％、Ｃ：１％以下、
Ｆｅ：２％以下、Ｎｉ：２％以下を含有し、残部実質的
にＣｏからなる合金を示すことができる。このＣｏ合金
は、Ｃｏ合金基地中へのＣｒ、Ｍｏ等の固溶により高耐
食性がもたらされ、また基地に分散するモリブデン硼化
物の自己潤滑性により耐衝撃摩耗性が高められ、更に硬
質のクロム炭化物の分散効果として高硬度及び高温強度
を具備するからである。
にて、Ｃｒ：２１〜２９％、Ｍｏ：１５〜２４％、Ｂ：
０.５〜２％、Ｓｉ：０.１〜２.０％、Ｃ：１％以下、
Ｆｅ：２％以下、Ｎｉ：２％以下を含有し、残部実質的
にＣｏからなる合金を示すことができる。このＣｏ合金
は、Ｃｏ合金基地中へのＣｒ、Ｍｏ等の固溶により高耐
食性がもたらされ、また基地に分散するモリブデン硼化
物の自己潤滑性により耐衝撃摩耗性が高められ、更に硬
質のクロム炭化物の分散効果として高硬度及び高温強度
を具備するからである。
【０００９】焼結処理は、混合粉末をカプセルに充填
し、脱気密封してＨＩＰ焼結する方法、又は混合粉末を
適宜の加圧成形処理(冷間静水圧加圧成形等)に付して成
形体を得て、これをホットプレスし、或はその成形体を
カプセルに密封してＨＩＰ焼結する方法等、公知の適当
な方法を用いることができる。
し、脱気密封してＨＩＰ焼結する方法、又は混合粉末を
適宜の加圧成形処理(冷間静水圧加圧成形等)に付して成
形体を得て、これをホットプレスし、或はその成形体を
カプセルに密封してＨＩＰ焼結する方法等、公知の適当
な方法を用いることができる。
【００１０】
【作用】本発明の複合焼結合金は、所定の耐食性と耐摩
耗性を具えるＣｏ合金基地中に、金属間化合物の微細な
硬質相が略均一に分散した効果として、高硬度がもたら
され、非常にすぐれた耐摩耗性を具備している。
耗性を具えるＣｏ合金基地中に、金属間化合物の微細な
硬質相が略均一に分散した効果として、高硬度がもたら
され、非常にすぐれた耐摩耗性を具備している。
【００１１】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明する。Ｃ
ｏ合金粉末とＷＣ粒子を、表１に示す割合で混合し、ア
トライタ装置(三井化工機製；MA-1D)の中で機械的合金
化処理を行なった。アトライタ装置には3/8インチのSUJ
-2ボールを17.5kg充填してあり、攪拌棒の回転速度は29
0rpm、処理時間は24時間とした。使用したＣｏ合金粉末
は、平均粒径が約３０μmであり、組成は、重量％に
て、Ｃｒ：２６％、Ｍｏ：１６％、Ｂ：０.８％、Ｓ
ｉ：０.３％、Ｃ：０.０４％、Ｆｅ：０.５％、Ｎｉ：
１％、残部実質的にＣｏである。また、ＷＣ粒子は平均
粒径が約１５μmである。
ｏ合金粉末とＷＣ粒子を、表１に示す割合で混合し、ア
トライタ装置(三井化工機製；MA-1D)の中で機械的合金
化処理を行なった。アトライタ装置には3/8インチのSUJ
-2ボールを17.5kg充填してあり、攪拌棒の回転速度は29
0rpm、処理時間は24時間とした。使用したＣｏ合金粉末
は、平均粒径が約３０μmであり、組成は、重量％に
て、Ｃｒ：２６％、Ｍｏ：１６％、Ｂ：０.８％、Ｓ
ｉ：０.３％、Ｃ：０.０４％、Ｆｅ：０.５％、Ｎｉ：
１％、残部実質的にＣｏである。また、ＷＣ粒子は平均
粒径が約１５μmである。
【００１２】Ｃｏ合金基地の中にＷＣ粒子が機械的合金
化された粉末を、鋼製の缶に充填し、脱気密封した後、
ＨＩＰ焼結を行ない、直径30mm×長さ50mmの供試用焼結
品を得た。ＨＩＰ焼結は、Ａｒガス雰囲気下にて、温度
1100℃×圧力1100kgf/cm2×２時間の条件で行ない、供
試焼結品を作製した。
化された粉末を、鋼製の缶に充填し、脱気密封した後、
ＨＩＰ焼結を行ない、直径30mm×長さ50mmの供試用焼結
品を得た。ＨＩＰ焼結は、Ａｒガス雰囲気下にて、温度
1100℃×圧力1100kgf/cm2×２時間の条件で行ない、供
試焼結品を作製した。
【００１３】各々の供試焼結品について、硬さ試験と耐
摩耗性試験を行なった。硬さ試験及び耐摩耗性試験の試
験結果を表１に示している。
摩耗性試験を行なった。硬さ試験及び耐摩耗性試験の試
験結果を表１に示している。
【００１４】硬さ試験は、供試焼結品の盤面の５箇所を
ロックウエルＣスケールで測定した。表１中、「硬さ」
欄の数値は、５箇所の平均値を示している。
ロックウエルＣスケールで測定した。表１中、「硬さ」
欄の数値は、５箇所の平均値を示している。
【００１５】耐摩耗性試験は、理研−大越式摩耗試験機
により比摩耗量(mm2/kgf)を測定した。この摩耗試験
は、回転円板を平面試験片に押し付け、試験片表面に生
じた摩耗痕の深さ、幅等から摩耗抵抗性を評価するもの
である。耐摩耗性試験の試験条件は次の通りである。 相手材： SUJ−2(HRC 60) 摩擦距離：400 m 摩擦速度：1.05 m/s 最終荷重：60.8 N
により比摩耗量(mm2/kgf)を測定した。この摩耗試験
は、回転円板を平面試験片に押し付け、試験片表面に生
じた摩耗痕の深さ、幅等から摩耗抵抗性を評価するもの
である。耐摩耗性試験の試験条件は次の通りである。 相手材： SUJ−2(HRC 60) 摩擦距離：400 m 摩擦速度：1.05 m/s 最終荷重：60.8 N
【００１６】◎
【表１】
【００１７】表１中、供試No.１はＣｏ合金粉末のみを
焼結した従来例、供試No.２乃至No.５は、ＷＣ粒子がＣ
ｏ合金に機械的合金化された粉末を焼結した本発明例で
ある。 供試No.２乃至No.５は、供試No.１と比べて、
高い硬度を有しており、比摩耗量も少なく、すぐれた耐
摩耗性を有していることがわかる。
焼結した従来例、供試No.２乃至No.５は、ＷＣ粒子がＣ
ｏ合金に機械的合金化された粉末を焼結した本発明例で
ある。 供試No.２乃至No.５は、供試No.１と比べて、
高い硬度を有しており、比摩耗量も少なく、すぐれた耐
摩耗性を有していることがわかる。
【００１８】供試No.２の組織(2000倍)を図１に示す。
図１中で白く見えるのが硬質相であり、少なくともＣｏ
とＣとＷを含有する金属間化合物である。なお、黒く見
えるのがＭｏ硼化物及びＣｒ炭化物の析出物、白と黒の
中間色に見えるのがＣｏ合金の基地であり、金属間化合
物の微細な硬質相がＣｏ合金の基地の中に略均一に分散
していることがわかる。本発明の複合焼結合金のすぐれ
た耐摩耗性は、図１に示されるように、微細な硬質相の
均一分散効果によるものと考えられる。
図１中で白く見えるのが硬質相であり、少なくともＣｏ
とＣとＷを含有する金属間化合物である。なお、黒く見
えるのがＭｏ硼化物及びＣｒ炭化物の析出物、白と黒の
中間色に見えるのがＣｏ合金の基地であり、金属間化合
物の微細な硬質相がＣｏ合金の基地の中に略均一に分散
していることがわかる。本発明の複合焼結合金のすぐれ
た耐摩耗性は、図１に示されるように、微細な硬質相の
均一分散効果によるものと考えられる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の複合焼結合金は、プラスチック
の成形機、原料ペレットの混練機等の構成部材の材料と
して要求される高度の耐食性及び耐摩耗性を有してい
る。従って、本発明の焼結合金をこれらの部材に適用す
ることにより、腐食、摩耗が軽減され、耐用寿命の向
上、メンテナンスの軽減等の効果が得られる。なお、本
発明の複合焼結合金は、上記の用途に限定されず、耐食
性、耐摩耗性等が要求される各種の装置、機器の構成部
材の材料としても有用である。
の成形機、原料ペレットの混練機等の構成部材の材料と
して要求される高度の耐食性及び耐摩耗性を有してい
る。従って、本発明の焼結合金をこれらの部材に適用す
ることにより、腐食、摩耗が軽減され、耐用寿命の向
上、メンテナンスの軽減等の効果が得られる。なお、本
発明の複合焼結合金は、上記の用途に限定されず、耐食
性、耐摩耗性等が要求される各種の装置、機器の構成部
材の材料としても有用である。
【図１】本発明の複合焼結合金の組織を示す図面代用顕
微鏡写真である。
微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 乾 一幸 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 牧野 宏 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 岡野 宏昭 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｏを３０重量％以上含有するＣｏ合金
粉末１００重量部に対して、金属炭化物の硬質粒子を２
乃至１００重量部の割合で含む混合粉末を機械的合金化
し、Ｃｏ合金基地中に、少なくともＣｏとＣと金属炭化
物の金属成分を含む金属間化合物の微細な硬質相が略均
一に分散した組織を有する粉末とし、該粉末を焼結して
なる耐摩耗性にすぐれる複合焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18787995A JP3318469B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | プラスチック成形機及びペレット混練機の構成部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18787995A JP3318469B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | プラスチック成形機及びペレット混練機の構成部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0920947A true JPH0920947A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3318469B2 JP3318469B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=16213808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18787995A Expired - Lifetime JP3318469B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | プラスチック成形機及びペレット混練機の構成部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3318469B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999035295A1 (de) * | 1998-01-10 | 1999-07-15 | Deloro Stellite Gmbh | Formkörper aus einem hartmetallischen verschleissfestem werkstoff und verfahren zu seiner herstellung |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61183430A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-16 | Kubota Ltd | 耐摩耗性および耐食性にすぐれた射出成形機用スクリューの製造方法 |
| JPS62273820A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-27 | Kobe Steel Ltd | プラスチツク成形装置用複合シリンダ |
| JPH04187746A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-06 | Hitachi Metals Ltd | 耐食耐摩耗性焼結合金からなるライニング層を有する複合シリンダ |
| JPH04254543A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-09 | Kubota Corp | 耐食・耐摩耗性コバルト基合金 |
| JPH05230589A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-07 | Mitsubishi Materials Corp | Ｗｃ基超硬合金 |
| JPH05269812A (ja) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | Hitachi Metals Ltd | 高温高圧成形用複合シリンダ |
| JPH06145856A (ja) * | 1992-11-05 | 1994-05-27 | Kubota Corp | 耐食・耐摩耗性コバルト基合金 |
| JPH073357A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-01-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金 |
| JPH0718350A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-20 | Kubota Corp | Ｃｏ基焼結合金の製法 |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP18787995A patent/JP3318469B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61183430A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-16 | Kubota Ltd | 耐摩耗性および耐食性にすぐれた射出成形機用スクリューの製造方法 |
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| JPH0718350A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-20 | Kubota Corp | Ｃｏ基焼結合金の製法 |
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| WO1999035295A1 (de) * | 1998-01-10 | 1999-07-15 | Deloro Stellite Gmbh | Formkörper aus einem hartmetallischen verschleissfestem werkstoff und verfahren zu seiner herstellung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3318469B2 (ja) | 2002-08-26 |
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