JPH0978109A - Cermet composite member and manufacturing method thereof - Google Patents

Cermet composite member and manufacturing method thereof

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JPH0978109A
JPH0978109A JP30349795A JP30349795A JPH0978109A JP H0978109 A JPH0978109 A JP H0978109A JP 30349795 A JP30349795 A JP 30349795A JP 30349795 A JP30349795 A JP 30349795A JP H0978109 A JPH0978109 A JP H0978109A
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JP
Japan
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cermet
powder
layer
composite member
base material
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JP30349795A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Watanabe
靖 渡辺
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 母材に対する保護層、機能付与層としての機
能を維持しつつサーメット層の補修・交換の頻度を抑制
することのできる耐久性の高いサーメット複合部材及び
その製造方法を提供する。 【解決手段】 下蓋18の支持台28に案内ロール10
を位置決め固定すると共に、ロール10を囲繞したチャ
ンバー32の間隙34に、所要の充填率でサーメット粉
を充填する。断熱層24および円筒体19を下蓋18に
配設すると共に該円筒体19に上蓋16を配設して、密
閉された高圧容器20を構成する。高圧容器20の内部
を、圧力が1200MPaで温度が1130℃となる条
件で、2〜5hrだけ保持した。これにより、案内ロー
ル10の表面に、厚肉で気孔率0.1%以下のサーメッ
ト層が金属拡散接合によって形成される。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] A highly durable cermet composite member capable of suppressing the frequency of repair and replacement of the cermet layer while maintaining the functions as a protective layer and a function imparting layer for the base material, and a method for producing the same. I will provide a. A guide roll 10 is mounted on a support base 28 of a lower lid 18.
Is fixed and the cermet powder is filled into the gap 34 of the chamber 32 surrounding the roll 10 at a required filling rate. The heat insulating layer 24 and the cylindrical body 19 are arranged on the lower lid 18, and the upper lid 16 is arranged on the cylindrical body 19 to form a hermetically sealed high-pressure container 20. The inside of the high-pressure container 20 was held for 2 to 5 hours under the condition that the pressure was 1200 MPa and the temperature was 1130 ° C. As a result, a thick cermet layer having a porosity of 0.1% or less is formed on the surface of the guide roll 10 by metal diffusion bonding.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、母材の表面に、熱
間等方圧加圧焼結により所要厚みのサーメット層を形成
したサーメット複合部材及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cermet composite member in which a cermet layer having a required thickness is formed on the surface of a base material by hot isostatic pressing and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例え
ば、鋼板にどぶ付けにより亜鉛メッキを施すラインにお
いて、溶融亜鉛の浴槽中に配設される案内ロール等は、
ステンレス鋼やクロムモリブデン鋼などで製造され、そ
の上にサーメット層を形成したものが用いられる。これ
は、案内ロールは溶融亜鉛浴槽中に浸漬された状態にあ
るため亜鉛に対する耐溶損性が要求され、一方、サーメ
ットは一般に耐溶損性に優れているといわれているから
である。
2. Description of the Related Art For example, in a line for galvanizing a steel sheet by bumping, a guide roll or the like arranged in a bath of molten zinc is
It is made of stainless steel or chrome molybdenum steel, and a cermet layer formed on it is used. This is because the guide rolls are immersed in a molten zinc bath and therefore required to have corrosion resistance to zinc, while cermets are generally said to have excellent corrosion resistance.

【0003】こうした案内ロール表面のサーメット層
は、従来、セラミックス粉と金属粉とを所要割合で混合
した混合粉末または、別途用意したサーメット焼結粉を
原料として、溶射により案内ロールの表面でこの混合粉
末を焼結させるという方法で形成されている。
The cermet layer on the surface of the guide roll is conventionally mixed on the surface of the guide roll by thermal spraying using mixed powder prepared by mixing ceramic powder and metal powder in a required ratio or separately prepared cermet sintered powder as a raw material. It is formed by a method of sintering powder.

【0004】なお、完全なセラミックス層としないの
は、ロール表面の靱性を確保するためである。そして、
サーメット層はそもそも金属相を含んでいるため、僅か
ずつではあるがこの金属相も溶損する。また、鋼板との
接触による摩耗も加わる。この結果、サーメット層は経
時的に溶損・摩耗していくのが現状である。
The reason why the ceramic layer is not completely formed is to secure the toughness of the roll surface. And
Since the cermet layer originally contains the metal phase, the metal phase is also melted by a slight amount. Further, wear due to contact with the steel plate is also added. As a result, the cermet layer is currently melted and worn away over time.

【0005】ところが、溶射により形成し得るサーメッ
ト層の膜厚は極めて薄く、約5mm以下程度にしかでき
ないので、案内ロールのサーメット層は、上記の様な経
時的な溶損・摩耗によって次第に役に立たなくなってく
る。このため、溶損・摩耗したサーメット層を定期的に
研削除去し、新たなサーメット層を溶射により形成する
ことが必要とされており、再度の溶射を行うために要す
るロスタイムにより製造能率が低下すると共に、ランニ
ングコストが嵩むという問題があった。
However, since the thickness of the cermet layer which can be formed by thermal spraying is extremely thin and can only be about 5 mm or less, the cermet layer of the guide roll gradually becomes useless due to the above-described erosion and wear over time. Come on. For this reason, it is necessary to periodically grind and remove the cermet layer that has been melted and abraded, and to form a new cermet layer by thermal spraying, and the production time decreases due to the loss time required for performing another thermal spraying. At the same time, there is a problem that running cost increases.

【0006】なお、溶射においてもサーメット層の膜厚
を厚くすることは不可能ではないのだが、この場合に
は、サーメット層の気孔率が高く、約5%以上となり、
母材に対して十分な耐溶損性を付与することができな
い。従って、従来は、上述の様に薄いサーメット層を何
度も取り替えながら効率の悪い作業を与儀なくされてい
た。
Although it is not impossible to increase the film thickness of the cermet layer even by thermal spraying, in this case, the porosity of the cermet layer is high, about 5% or more,
Sufficient melting resistance cannot be imparted to the base material. Therefore, in the past, inefficient work was obliged while repeatedly replacing the thin cermet layer as described above.

【0007】また、従来、アルミダイカスト用シリンダ
として、鋼製筒体の内面を窒化処理したもの、鋼製
筒体の内面にTi−SiCの焼結体をはめ込んだもの、
鋼製筒体の内面にセラミックスの焼結体をはめ込んだ
ものが知られている。上記のタイプのものはアルミ合
金に対する耐溶損性が十分でなく、耐用期間が短いとい
う問題がある。
Further, conventionally, as a cylinder for aluminum die casting, a cylinder made of steel having an inner surface subjected to nitriding treatment, and a cylinder made of steel having a sintered body of Ti-SiC fitted thereinto,
It is known that a ceramic sintered body is fitted into the inner surface of a steel cylinder. The above-mentioned type has a problem that the corrosion resistance to an aluminum alloy is not sufficient and the service life is short.

【0008】一方、上記,のタイプのものはアルミ
合金に対する耐溶損性は良好なのであるが、靱性が低
く、熱衝撃の繰り返し等により耐用期間中であっても早
期に欠けや割れを起こして損耗してしまうという問題が
ある。また、上記,は、はめ込みによる機械組立で
あるので、熱膨張差等による緩みが生じるなど信頼性が
低く、こうした緩みや歪防止のために加熱,保熱,水冷
などの構造を要するといった問題もある。
On the other hand, the above-mentioned types have good melting loss resistance to aluminum alloys, but have low toughness, and due to repeated thermal shock or the like, chips or cracks are caused early even during the service life, resulting in wear. There is a problem of doing. Further, since the above is mechanical assembly by fitting, there is a problem that reliability is low such as loosening due to difference in thermal expansion and a structure such as heating, heat retaining, water cooling is required to prevent loosening and distortion. is there.

【0009】本発明は、前述した従来技術に内在してい
る前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案され
たものであって、母材に対する保護層、機能付与層とし
ての機能を維持しつつサーメット層の補修・交換の頻度
を抑制することのできる耐久性の高いサーメット複合部
材及びその製造方法を提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned drawbacks inherent in the above-mentioned conventional technique, the present invention has been proposed to preferably solve the above-mentioned drawbacks, and maintains the functions as a protective layer and a function-imparting layer for the base material. It is an object of the present invention to provide a highly durable cermet composite member capable of suppressing the frequency of repair / replacement of the cermet layer and a method for manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び発
明の効果】本発明のサーメット複合部材は、母材の表面
にサーメット層を形成したサーメット複合部材におい
て、前記サーメット層を気孔率1%以下の層として形成
すると共に、サーメット層と母材を金属拡散接合により
一体化させたことを特徴とする。ここで、前記母材がロ
ールであるとき、前記サーメット層は母材の外表面に金
属拡散接合しておくとよく、前記母材が筒体であるとき
は、前記サーメット層は母材の筒孔の内表面に金属拡散
接合しておくとよい。即ち、本発明において母材の表面
とは外表面だけでなく内表面をも含むのである。
Means for Solving the Problems, Embodiments of the Invention and Effects of the Invention A cermet composite member of the present invention is a cermet composite member having a cermet layer formed on the surface of a base material, wherein the cermet layer has a porosity of 1%. It is characterized in that it is formed as the following layer, and the cermet layer and the base material are integrated by metal diffusion bonding. Here, when the base material is a roll, the cermet layer may be metal diffusion bonded to the outer surface of the base material, and when the base material is a cylinder, the cermet layer is a cylinder of the base material. It is advisable to carry out metal diffusion bonding on the inner surface of the hole. That is, in the present invention, the surface of the base material includes not only the outer surface but also the inner surface.

【0011】この複合部材によれば、サーメット層が気
孔率1%以下の層として形成されているので、厚みが増
したとしても母材に対する保護層又は機能付与層として
の役割を十分に発揮することができる。従って、サーメ
ット層の耐久性が増し、作業の効率を向上することがで
きる。
According to this composite member, since the cermet layer is formed as a layer having a porosity of 1% or less, even if the thickness is increased, the cermet layer can sufficiently serve as a protective layer or a function-imparting layer for the base material. be able to. Therefore, the durability of the cermet layer is increased, and the work efficiency can be improved.

【0012】また、このようなサーメット複合部材を製
造するのに適する方法として、本発明は、母材の表面に
サーメット粉末を臨ませた状態となるように、該母材と
前記サーメット粉末とを缶体(以下、「HIP缶」とい
う。)に充填し、熱間等方圧加圧焼結装置(以下、「H
IP装置」という。)により加圧焼結を加えるようにし
たことを特徴とするサーメット複合部材の製造方法も完
成している。あるいは、サーメット粉末からなる成形体
又は焼結体を母材の表面に臨ませるように、該母材と前
記成形体又は焼結体とをHIP缶に充填し、熱間等方圧
加圧焼結装置により加圧焼結を加えるようにしたことを
特徴とするサーメット複合部材の製造方法も完成してい
る。
In addition, as a method suitable for producing such a cermet composite member, the present invention provides the base material and the cermet powder so that the surface of the base material is exposed to the cermet powder. A can body (hereinafter, referred to as “HIP can”) is filled, and a hot isotropic pressure press sintering device (hereinafter, “HIP can”) is used.
IP device ". The method for producing a cermet composite member characterized in that the pressure sintering is applied according to (4) is completed. Alternatively, a HIP can is filled with the base material and the formed body or the sintered body so that the formed body or the sintered body made of the cermet powder is exposed to the surface of the base material, and hot isostatic pressing is performed. A method of manufacturing a cermet composite member, which is characterized in that pressure sintering is applied by a binder, has been completed.

【0013】この場合、母材が筒体である場合には、そ
の内表面にサーメット粉末あるいはサーメット成形体等
を臨ませてHIP缶内に収納し、芯金として軟鋼等の軟
かい材料を中心にセットしてHIPをかけるようにする
とよい。芯金を用いるのは、最終的に切削加工により芯
孔を穿設し易くするためである。もちろん、芯金を用い
なくてもよいのであるが、特に、長い筒体の内表面にサ
ーメット層を設ける場合、硬いサーメット層を機械加工
するのが困難となるので、芯金が有効なのである。
In this case, when the base material is a cylinder, it is housed in a HIP can with its inner surface facing cermet powder or a cermet compact, and a soft material such as mild steel is mainly used as the core metal. It is recommended to set to and apply HIP. The reason why the core metal is used is that it is easy to finally form the core hole by cutting. Of course, it is not necessary to use a cored bar, but especially when a cermet layer is provided on the inner surface of a long cylindrical body, it is difficult to machine a hard cermet layer, so a cored bar is effective.

【0014】これらの方法によれば、HIPによって緻
密で母材と金属拡散接合した状態のサーメット層を形成
することができ、上記の気孔率1%以下を十分に達成し
得る。逆にいえば、製品におけるサーメット層の気孔率
が1%以下となるように加圧条件等を設定すればよい。
また、既にサーメットとなっている粉末を用いるので、
サーメット層の性質が狙い通りに発揮され、ムラもない
という利点もある。
According to these methods, it is possible to form a cermet layer which is dense and is in a state of being metal-diffusion bonded to the base material by HIP, and the above porosity of 1% or less can be sufficiently achieved. Conversely speaking, the pressurizing condition and the like may be set so that the porosity of the cermet layer in the product is 1% or less.
Also, since powder that has already been cermet is used,
It also has the advantage that the properties of the cermet layer are exhibited as intended and there is no unevenness.

【0015】これらのサーメット複合部材の製造方法に
おいて、前記HIPにより製造したサーメット複合部材
のサーメット層の上に、さらに、前記サーメット粉末と
は異なるサーメット粉末を臨ませた状態となるように、
前記サーメット複合部材と前記サーメット粉末とをHI
P缶に充填し、HIP装置により加圧焼結を加えるよう
にしたり、あるいは、前記HIPにより製造したサーメ
ット複合部材のサーメット層の上に、さらに、前記サー
メット粉末とは異なるサーメット粉末による成形体又は
焼結体を臨ませた状態となるように前記サーメット複合
部材と、前記成形体又は焼結体とをHIP缶に充填し、
HIP装置により加圧焼結を加えるようにしてもよい。
In these methods for producing a cermet composite member, a cermet powder different from the cermet powder is further exposed onto the cermet layer of the cermet composite member produced by the HIP,
HI the cermet composite member and the cermet powder
It is filled in a P can and pressure-sintered by a HIP device, or on a cermet layer of the cermet composite member produced by the HIP, further, a molded body of cermet powder different from the cermet powder or A HIP can is filled with the cermet composite member and the molded body or the sintered body so that the sintered body is exposed.
Pressure sintering may be applied by a HIP device.

【0016】このようにすることで、厚さ方向に次第に
セラミックス濃度の高くなるような傾斜機能層としての
サーメット層の形成が可能となる。傾斜機能層とするこ
とで、サーメット層と母材との接合部分では金属濃度の
高いサーメット層として母材金属とのなじみをよくし、
次第に外へいくほどセラミックス濃度を高くして、表層
側では耐溶損性、耐摩耗性、耐酸化性、耐熱性などとい
った機能を十分に高くすることができる。もちろん、傾
斜機能層に限らず、サーメット層毎にサーメット自体が
全く異種のものとなるようにしてもよい。また、2層、
3層、4層、…と繰り返しこの方法を実行していっても
よい。
By doing so, it becomes possible to form a cermet layer as a functionally graded layer in which the ceramic concentration gradually increases in the thickness direction. By making it a functionally graded layer, the cermet layer and the base material are well joined to the base metal as a cermet layer with a high metal concentration at the joint part,
By gradually increasing the ceramic concentration toward the outside, it is possible to sufficiently enhance functions such as melting loss resistance, wear resistance, oxidation resistance, and heat resistance on the surface side. Of course, not only the functionally graded layer, but the cermet itself may be made completely different for each cermet layer. Also, two layers,
The method may be repeatedly executed for three layers, four layers, ....

【0017】ここで、これら本発明のサーメット複合部
材の製造方法において、前記サーメット粉末として、セ
ラミックス粉末と金属又は合金粉末とを溶体化し、一方
に他方を均一に分散させた状態で担持させてなる複合粉
末を用いるようにするとよい。このような複合粉末は、
例えば、金属又は合金の粉末とセラミックスの粉末とを
混合し、該混合粉末を所定の粒径に造粒した後、該造粒
粉末粒子を少なくとも当該粒子内で溶融体又は半溶融体
を形成するまで加熱した後に、急速に凝固せしめ、必要
に応じて粉砕工程を経た後に所定の粒度に分級すること
によって製造しておくとよい。
Here, in these cermet composite member manufacturing methods of the present invention, as the cermet powder, a ceramic powder and a metal or alloy powder are solution-treated, and one is carried in a state where the other is uniformly dispersed. It is advisable to use a composite powder. Such a composite powder is
For example, a powder of metal or alloy and a powder of ceramics are mixed, the mixed powder is granulated to a predetermined particle size, and then the granulated powder particles are formed into a melt or a semi-molten product at least in the particles. It is advisable to manufacture it by heating it up to, then rapidly solidifying it, and if necessary, subjecting it to a pulverizing step and then classifying it to a predetermined particle size.

【0018】ここで、混合粉末粒子内で溶融体又は半溶
融体を形成するまで加熱し、急速に凝固させる実用的方
法としては、造粒粉末粒子を溶接材料としてアーク加熱
による粉体肉盛溶接でビードを水冷床に形成する方法
や、混合粉末粒子を溶解材料としてアーク溶解又はプラ
ズマアーク溶解をし、これを水冷炉床に堆積させつつ凝
固させる方法や、高周波プラズマにて超高温層を形成し
ておき、ここを造粒粉末粒子を通過させ、パーティクル
・トゥー・パーティクルにて溶融・凝固させる方法など
を採用するとよい。
Here, as a practical method of heating the mixed powder particles until a molten material or a semi-molten material is formed and rapidly solidifying, a powder overlay welding by arc heating using granulated powder particles as a welding material. To form a bead on a water-cooled bed, a method of arc melting or plasma arc melting using mixed powder particles as a melting material, and solidifying this while depositing it on a water-cooled hearth, or forming an ultra-high temperature layer by high-frequency plasma It is advisable to employ a method in which the granulated powder particles are passed through and the particles are melted and solidified by particles to particles.

【0019】また、必要に応じて粉砕すればよいのは、
最終的な粒度に調整された造粒粉末をパーティクル・ト
ゥー・パーティクルで溶融・凝固する場合には粉砕は不
要となるからである。さらに、造粒の方法としては、プ
レス造粒を行うことにすれば、造粒に当たってバインダ
を必要としないので、複合粉末自体の性能に酸素や炭素
等の混入による悪影響を生じさせることがない点でも望
ましい。
If necessary, the powder may be pulverized.
This is because crushing is not necessary when the granulated powder adjusted to the final particle size is melted and solidified with particles to particles. Further, as a method of granulation, if press granulation is performed, a binder is not required for granulation, so that the performance of the composite powder itself is not adversely affected by the inclusion of oxygen, carbon, or the like. But desirable.

【0020】もちろん、金属とセラミックスとが通常の
誘導炉溶解等で均一融体を形成する場合は、周知のアト
マイジング法によりサーメット粉末を製造するようにし
てもよい。なお、前記HIPは、金属又は合金の液相線
温度以下の所定温度下で実行する必要がある。これは、
液相線温度以上でHIPを行うとすると、メタルとセラ
ミックスの比重差による重力偏析が発生し、分散の均一
性が損なわれるという不具合があるからである。
Of course, when the metal and the ceramic form a uniform melt by the usual induction furnace melting or the like, the cermet powder may be produced by the well-known atomizing method. The HIP needs to be performed at a predetermined temperature equal to or lower than the liquidus temperature of the metal or alloy. this is,
This is because if HIP is performed at a liquidus temperature or higher, gravity segregation occurs due to the difference in specific gravity between metal and ceramics, and the uniformity of dispersion is impaired.

【0021】なお、サーメット粉末を構成するセラミッ
クスとしては、炭化物、酸化物、窒化物、硅化物、硼化
物等の各種の硬質粒子を用いることができる。以上説明
した如く、本発明によって得られるサーメット複合部材
は、耐久性が高いので、ランニングコストを低減し得る
利点を有する。
Various hard particles such as carbides, oxides, nitrides, suicides and borides can be used as the ceramics constituting the cermet powder. As described above, since the cermet composite member obtained by the present invention has high durability, it has an advantage that running cost can be reduced.

【0022】[0022]

【実施例】次に、本発明に係るサーメット複合部材およ
びその製造方法につき、好適な実施例を挙げて以下説明
する。なお、実施例では、サーメット層が形成される母
材として、亜鉛メッキのライン中に配設される案内ロー
ルを挙げて説明する。図1は、本発明に係る製造方法に
より製造された案内ロール10を、一部断面で示すもの
であって、該ロール10の表面にはサーメット層12が
所要厚みで形成されている。なお、このサーメット層1
2は、図2に示すHIP装置14により形成される。
EXAMPLES Next, the cermet composite member and the method for producing the same according to the present invention will be described below with reference to preferred examples. In the examples, a guide roll arranged in a galvanizing line will be described as the base material on which the cermet layer is formed. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a guide roll 10 manufactured by the manufacturing method according to the present invention, in which a cermet layer 12 having a required thickness is formed on the surface of the roll 10. In addition, this cermet layer 1
2 is formed by the HIP device 14 shown in FIG.

【0023】HIP装置14は、上下の蓋体16,18
により密閉可能な円筒体19からなる高圧容器20を基
体として、該高圧容器20の内部に、所要の間隙22を
介して同心円状に断熱層24が配置され、この断熱層2
4の内部に画成される空間26と前記間隙22とは連通
するようになっている。前記下蓋18に支持台28が配
設され、この支持台28に、サーメット層12を形成す
る案内ロール10が、一方の軸30を介して直立に位置
決め固定されるよう構成される。また、空間26内に位
置決めされた案内ロール10は、サーメット層12を形
成する部位を、HIP缶として機能するチャンバー32
により所要の間隙34を画成して囲繞されるようになっ
ている。そしてこの間隙34内に、炭化物、酸化物、窒
化物等の硬質粒子のセラミックス粉とコバルトやジルコ
ン等の金属粉とを混合したサーメット粉を、必要量だけ
充填するよう構成される。
The HIP device 14 includes upper and lower lids 16 and 18.
The heat insulating layer 24 is concentrically arranged inside the high pressure container 20 with a required gap 22 between the high pressure container 20 composed of the cylindrical body 19 that can be sealed by the above.
The space 26 defined inside 4 and the gap 22 communicate with each other. A support base 28 is arranged on the lower lid 18, and the guide roll 10 forming the cermet layer 12 is positioned and fixed on the support base 28 upright through one shaft 30. In addition, the guide roll 10 positioned in the space 26 has a chamber 32 that functions as a HIP can at a portion where the cermet layer 12 is formed.
By this, a required gap 34 is defined and surrounded. The gap 34 is filled with a required amount of cermet powder in which ceramic powder of hard particles such as carbide, oxide, and nitride and metal powder such as cobalt and zircon are mixed.

【0024】なお、サーメット粉としては、Fe−Al
23 系、Ni・Cr−Al23系、Ni−Zr23
系、W−NbC系、Co−WC系、Ni−ZrB2
系、Ni−MoSi2 系、Ni−Cr32 −WC系、
Ti−TiB2 ,Cr−ZrO2 等が採用可能である。
As the cermet powder, Fe-Al
2 O 3 system, Ni · Cr-Al 2 O 3 system, Ni-Zr 2 O 3
System, W-NbC system, Co-WC-based, Ni-ZrB 2
System, Ni-MoSi 2 based, Ni-Cr 3 C 2 -WC system,
Ti-TiB 2, Cr-ZrO 2 or the like can be employed.

【0025】また断熱層24とチャンバー32との間の
空間26に、ヒータ36が配設され、断熱層24の内部
を所要温度まで加熱するようになっている。さらに、上
蓋16には、圧力媒体である気体(例えばアルゴンガ
ス)の供給源38が、ポンプ40を介して連通接続さ
れ、この気体により高圧容器20の内部を所要圧力に設
定保持するよう構成される。
A heater 36 is arranged in the space 26 between the heat insulating layer 24 and the chamber 32 to heat the inside of the heat insulating layer 24 to a required temperature. Further, a supply source 38 of a gas (for example, argon gas) which is a pressure medium is connected to the upper lid 16 via a pump 40, and the gas is configured to maintain the inside of the high pressure container 20 at a required pressure. It

【0026】実施例においては、サーメット粉として、
炭化物、酸化物、窒化物、硅化物、硼化物等の硬質粒子
と金属粉、合金粉とを溶体化して一方に他方を分散状態
で担持させた複合粉末が好適に使用される。ここでいう
溶体化とは、セラミックスと金属とが高温加熱状態で液
相−液相または固相−液相で分散・混合し、そのまま分
散・混合状態で固化した状態をいい、鋼における溶体化
処理状態と類似の状態をいう。但し、鋼との違いは、本
発明で用いようとする複合粉末ではセラミックス(炭化
物や酸化物など)が多く含まれることから、これらの金
属に溶け込まないセラミックスが、均一に散らばった状
態となり、かつ金属とセラミックスの界面が濡れあった
まま固化した状態となるのである。
In the examples, as cermet powder,
A composite powder in which hard particles such as carbides, oxides, nitrides, suicides, borides and the like and metal powders and alloy powders are dissolved and one is supported in a dispersed state on the other is preferably used. The solution treatment here means a state in which ceramics and a metal are dispersed and mixed in a liquid phase-liquid phase or a solid phase-liquid phase in a high-temperature heated state, and then solidified in the dispersed / mixed state as it is. A state similar to the processing state. However, the difference from steel is that since the composite powder to be used in the present invention contains a large amount of ceramics (such as carbides and oxides), ceramics that do not dissolve in these metals are in a uniformly dispersed state, and The interface between the metal and the ceramic is in a solidified state while being wet.

【0027】また、一方に他方を分散させるとは、金
属が基地となってセラミックスの粒子を担持した状態、
逆にセラミックスが基地となって金属の粒子を担持し
た状態、あるいは金属とセラミックスとが混ざりあっ
た状態のいずれでもよい。実施例において原料として用
いる複合粉末は、例えば次の様にして製造することがで
きる。
Dispersing the other into one means that the metal serves as a base and carries the ceramic particles,
On the contrary, the ceramic may serve as a base to support the metal particles, or the metal and the ceramic may be mixed. The composite powder used as a raw material in the examples can be produced, for example, as follows.

【0028】すなわち、セラミックス粉として粒径0.
1〜50μmの粉末を、また金属粉として粒径0.1〜
30μmの粉末を準備し、これらセラミックス粉と金属
粉とを混合して原料の配合、調整を行う。そして、この
原料混合物を混合撹拌機において均質な混合状態となる
ように混合する。
That is, the particle size of the ceramic powder is 0.
A powder having a particle size of 0.1 to 50 μm is used as a metal powder.
A powder of 30 μm is prepared, and the ceramic powder and the metal powder are mixed to mix and adjust the raw materials. Then, the raw material mixture is mixed in a mixing stirrer so as to be in a homogeneous mixed state.

【0029】こうして得られた混合物が混合撹拌機にて
均質な混合状態となったら、これをプレス造粒機にかけ
て造粒し、さらに、焼結、粉砕、分級し、所定粒度の粉
末に調整することにより得られた金属・セラミックス混
合粉末を、プラズマ積層凝固炉(以下、「PPC炉」と
いう。)にて、造粒粉末粒子を少なくとも当該粒子内で
溶融体または半溶融体を形成するまで加熱した後に、急
速に凝固せしめる。すなわち、混合粉末粒子をプラズマ
アークによる超高温で急速溶融した後、冷却炉床上に堆
積させつつ急速に凝固させることにより、金属とセラミ
ックスとを溶体化して、一方に他方を分散状態で担持さ
せた複合粉末の溶融化堆積物が製造される。なお、金属
・セラミックス混合粉末粒子を急速に凝固せしめた後
に、必要に応じて粉砕工程を経て所定の粒度に分級され
る。
When the mixture thus obtained is in a homogeneous mixed state with a mixing stirrer, it is granulated with a press granulator and further sintered, crushed and classified to prepare a powder having a predetermined particle size. The metal / ceramics mixed powder obtained by the above is heated in a plasma lamination solidification furnace (hereinafter, referred to as “PPC furnace”) until at least a granulated powder particle is formed into a melt or a semi-melt in the particle. After that, it solidifies rapidly. That is, after the mixed powder particles are rapidly melted at an extremely high temperature by a plasma arc, they are rapidly solidified while being deposited on the cooling hearth, so that the metal and the ceramics are solutionized and one of them is supported in a dispersed state. A melted deposit of composite powder is produced. In addition, after the metal / ceramics mixed powder particles are rapidly solidified, if necessary, a pulverizing step is performed to classify the particles into a predetermined particle size.

【0030】ここで、混合粉末粒子内で溶融体または半
溶融体を形成するまで加熱し、急速に凝固させる実用的
方法としては、造粒粉末粒子を溶接材料としてアーク
加熱による分体肉盛溶接でビードを水冷床に形成する方
法や、混合粉末粒子を溶解材料としてアーク溶解又は
プラズマアーク溶解をし、これを水冷炉床に堆積させつ
つ凝固させる方法や、高周波プラズマにて超高温層を
形成しておき、ここを造粒粉末粒子を通過させ、パーテ
ィクル・トゥー・パーティクルにて溶融・凝固させる方
法等を採用することができる。
Here, as a practical method of heating the mixed powder particles until a molten material or a semi-molten material is formed and rapidly solidifying, the granulated powder particles are used as a welding material and arc welding is used for the build-up welding. To form a bead on a water-cooled bed, a method of arc melting or plasma arc melting using mixed powder particles as a melting material, and solidifying this while depositing it on a water-cooled hearth, or forming an ultra-high temperature layer by high-frequency plasma It is possible to employ a method in which the granulated powder particles are allowed to pass therethrough, and the particles are melted and solidified with particles to particles.

【0031】また必要に応じて粉砕すればよいのは、最
終的な粒度に調整させた造粒粉末をパーティクル・トゥ
ー・パーティクルで溶融・凝固する場合には、粉砕は不
要となるからである。更に、造粒の方法としては、プレ
ス造粒を行うことにすれば、造粒に際してバインダを必
要としないので、複合粉末自体の性能に酸素や炭素等の
混入による悪影響を生じさせることがない点でも望まし
い。
Further, the pulverization may be carried out if necessary because pulverization is not necessary when the granulated powder adjusted to the final particle size is melted and solidified by particle-to-particle. Further, as a granulation method, if press granulation is performed, a binder is not required for granulation, and therefore, the performance of the composite powder itself is not adversely affected by mixing of oxygen and carbon. But desirable.

【0032】前述した複合粉末の製造につき、実際の金
属およびセラミックスを例に挙げて説明する。例えば、
Co−WC系サーメットでは、粒径1〜3μmのCo粉
末140gと、粒径1〜3μのWC粉末860gとを配
合・調整し、混合撹拌機にて混合・撹拌した。次に、混
合撹拌機から取出した混合物粉末を、薬品製造において
錠剤を製造する際に用いる装置と同様のロータリプレス
等のプレス造粒機を用いて造粒した後、さらに焼結・粉
砕・分級して粒径約3〜8mmの造粒粉末を得た。
The production of the above-mentioned composite powder will be described by taking actual metals and ceramics as examples. For example,
In the Co-WC cermet, 140 g of Co powder having a particle size of 1 to 3 μm and 860 g of WC powder having a particle size of 1 to 3 μ were mixed and adjusted, and mixed and stirred by a mixing stirrer. Next, the mixture powder taken out from the mixing stirrer is granulated using a press granulator such as a rotary press similar to the device used for producing tablets in chemical production, and then further sintered, crushed and classified. Thus, a granulated powder having a particle size of about 3 to 8 mm was obtained.

【0033】こうして所定粒度に調整された造粒粉末を
溶解材料として、PPC炉にて溶融・凝固せしめ、重量
1000gの前記造粒粉末の溶融化堆積物を形成した。
このときの溶解温度は約1800℃であり、材料粉末を
給送速度200g/分で供給しつつ溶解・凝固を実行し
た。
The granulated powder thus adjusted to a predetermined particle size was melted and solidified in a PPC furnace as a melting material to form a molten deposit of the granulated powder having a weight of 1000 g.
The melting temperature at this time was about 1800 ° C., and the material powder was melted and solidified while being fed at a feeding rate of 200 g / min.

【0034】このようにして得られた複合粉末の溶融か
堆積物を、スタンプミルにかけて機械的に粉砕した後、
振動分級機または気流分級機にかけて、前記HIP装置
14に使用するのに適した、250μm以下の粒度の複
合粉末を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Arガス雰
囲気下で行った。
The melt or deposit of the composite powder thus obtained is mechanically ground in a stamp mill and then
It was subjected to a vibration classifier or an air stream classifier to obtain a composite powder having a particle size of 250 μm or less, which was suitable for use in the HIP device 14. The stamp mill was crushed in an Ar gas atmosphere.

【0035】次に、HIP装置14によるサーメット層
12の形成方法を説明する。まず、下蓋18の支持台2
8に案内ロール10を位置決め固定すると共に、該ロー
ル10を囲繞したチャンバー32の間隙34に、所要の
充填率でサーメット粉を充填する。そして、断熱層24
および円筒体19を下蓋18に配設すると共に該円筒体
19に上蓋16を配設して、密閉された高圧容器20を
形成する。
Next, a method of forming the cermet layer 12 by the HIP device 14 will be described. First, the support base 2 of the lower lid 18
The guide roll 10 is positioned and fixed to the roller 8, and the gap 34 of the chamber 32 surrounding the roll 10 is filled with cermet powder at a required filling rate. And the heat insulation layer 24
The cylindrical body 19 is disposed on the lower lid 18, and the upper lid 16 is disposed on the cylindrical body 19 to form a sealed high-pressure container 20.

【0036】この状態で、実施例では、次の条件下で案
内ロール10を製造した。 サーメット粉 :粉末粒径5〜53μmのCo−WC 案内ロール :クロムモリブデン鋼(SCM440) 温度 :1200℃ 圧力 :1200MPa 保持時間 :2〜5hr こうして、案内ロール10の表面には、所要の膜厚のサ
ーメット層12が形成された。なお、サーメット粉とし
て、前述した工程により製造された複合粉末を使用する
ことにより、チャンバー32への充填量を多く設定する
ことができ、これによりサーメット層12の膜厚を、5
〜30mmの厚肉とすることもできる。しかも、サーメ
ット層12の膜厚を厚くしても、HIPにより緻密な層
となっているので、その気孔率を1%以下の極めて低い
値に抑えることができ、耐溶損性をいかんなく発揮する
と共に耐久性の高いものとなる。
In this state, in the example, the guide roll 10 was manufactured under the following conditions. Cermet powder: Co-WC guide roll having a powder particle size of 5 to 53 μm: Chromium molybdenum steel (SCM440) Temperature: 1200 ° C. Pressure: 1200 MPa Holding time: 2 to 5 hr Thus, the surface of the guide roll 10 has a required film thickness. The cermet layer 12 was formed. By using, as the cermet powder, the composite powder manufactured by the above-described process, it is possible to set the filling amount in the chamber 32 to be large, whereby the film thickness of the cermet layer 12 is set to 5
It can also have a thickness of up to 30 mm. Moreover, even if the thickness of the cermet layer 12 is increased, since it is a dense layer due to HIP, the porosity thereof can be suppressed to an extremely low value of 1% or less, and the melt damage resistance is exhibited at all. Together with it, it becomes highly durable.

【0037】このことは、複合粉末により形成されるサ
ーメット層12では、図3(A)の顕微鏡写真に示すよ
うに、セラミックス(灰色に見える部分)と金属(白く
見える部分)とが方向性のない「緻密」な組織となり、
セラミックスと金属との界面の濡れ性および抗折力が極
めて高く、十分な靱性を有する層として形成されている
ことからも確認できる。そして、同図(B)に示す様
に、合金鋼(白く見える部分)とサーメット層(黒く見
える部分)とは、拡散接合部(間の帯状の部分)によっ
て強固に一体化されている。なお、図8に示す従来例
(溶射によるもの)における溶射層ではセラミックスと
金属とがばらついており、実施例との相違がよく分か
る。
This means that, in the cermet layer 12 formed of the composite powder, as shown in the micrograph of FIG. 3 (A), the ceramics (the part that looks gray) and the metal (the part that looks white) are directional. A "dense" organization without
It can also be confirmed from the fact that the interface between the ceramics and the metal has extremely high wettability and transverse rupture strength and is formed as a layer having sufficient toughness. Then, as shown in FIG. 2B, the alloy steel (the part that looks white) and the cermet layer (the part that looks black) are firmly integrated by the diffusion bonding part (the band-shaped part between them). In the sprayed layer in the conventional example (by spraying) shown in FIG. 8, the ceramics and the metal are scattered, and the difference from the example can be clearly seen.

【0038】このように、実施例の製造方法により得ら
れた案内ロール10の表面には、気孔率1%以下と極め
て緻密で厚肉のサーメット層12が形成されるので、長
期に亘って耐溶損性を保持することができる。すなわ
ち、案内ロール10の寿命が向上するので、サーメット
層12を再生する作業を省くことができ、再生作業に伴
うロスタイムを無くして製造能率を向上させ得ると共
に、ランニングコストを低減することができる。
As described above, since the cermet layer 12 which is extremely dense and has a porosity of 1% or less and is thick is formed on the surface of the guide roll 10 obtained by the manufacturing method of the embodiment, it is resistant to melting over a long period of time. Possibility can be retained. That is, since the life of the guide roll 10 is improved, the work of regenerating the cermet layer 12 can be omitted, the loss time associated with the regenerating work can be eliminated, the manufacturing efficiency can be improved, and the running cost can be reduced.

【0039】なお図示例では、耐溶損性を必要とする亜
鉛メッキのラインに使用される案内ロールの表面に、H
IP装置により、サーメット層を形成する場合につき説
明したが本願はこれに限定されるものでない。すなわ
ち、サーメット層は耐摩耗性や耐熱性等にも優れている
ので、バイトチップの如き切削工具に適用することや熱
間鍛造装置により厚肉のサーメット層を形成することも
可能である。
In the illustrated example, H is applied to the surface of the guide roll used for the galvanizing line which requires corrosion resistance.
The case where the cermet layer is formed by the IP device has been described, but the present application is not limited to this. That is, since the cermet layer is excellent in wear resistance and heat resistance, it is possible to apply it to a cutting tool such as a bite tip or to form a thick cermet layer by a hot forging device.

【0040】また、図4に示すように、サーメット粉末
を製造するに当り、セラミックス粉と金属粉との混合割
合を変えて、セラミックスの割合の大きい第1のサーメ
ット粉51と、セラミックスの割合の小さい第2のサー
メット粉52とをそれぞれ準備しておき、まず最初に第
2のサーメット粉52だけを母材60の表面に臨ませる
ようにしてHIP缶71に充填してHIP装置70にか
け、こうして製造した複合部材61の表面に、第2のサ
ーメット粉52と第1のサーメット粉51を半々で混合
したものを臨ませる様にHIP缶71に充填してHIP
装置70にかけ、こうして製造した複合部材62の表面
に、第1のサーメット粉51だけを臨ませる様にHIP
缶71に充填してHIP装置70にかけ、最終製品とし
て、複合部材63に3層からなる傾斜機能を有するサー
メット層64を形成するようにしてもよい。もちろん、
さらに混合割合を変えたり、多層としたりしてもよい。
傾斜機能を有するので、サーメット層64と母材60と
のなじみが良く、また、表層はサーメットとしての機能
をいかんなく発揮できる点で、優れた複合部材を得るこ
とができる。
Further, as shown in FIG. 4, in manufacturing the cermet powder, the mixing ratio of the ceramic powder and the metal powder is changed so that the first cermet powder 51 having a large ceramic ratio and the ceramic ratio can be changed. The small second cermet powder 52 and the small second cermet powder 52 are prepared respectively, and first, only the second cermet powder 52 is made to face the surface of the base material 60, the HIP can 71 is filled, and the HIP device 70 is covered. The HIP can 71 is filled so that the surface of the manufactured composite member 61 faces the mixture of the second cermet powder 52 and the first cermet powder 51 at a ratio of 50 and 50.
HIP so that only the first cermet powder 51 is exposed to the surface of the composite member 62 thus manufactured
The can 71 may be filled and applied to the HIP device 70 to form a cermet layer 64 having a three-layered gradient function on the composite member 63 as a final product. of course,
Further, the mixing ratio may be changed or a multi-layer may be formed.
Since it has a tilting function, the cermet layer 64 and the base material 60 are well compatible with each other, and the surface layer can exhibit the function as a cermet without any difficulty, so that an excellent composite member can be obtained.

【0041】さらに、HIP缶に充填するに当り、サー
メット粉を予めリング状に成形しておき、これを案内ロ
ールの表面に嵌合するようにしてもよい。もちろん、リ
ング状のサーメット焼結体を案内ロールの表面に嵌合し
てこれをHIPにかけるようにしてもよい。
Further, when filling the HIP can, the cermet powder may be formed in a ring shape in advance and fitted into the surface of the guide roll. Of course, a ring-shaped cermet sintered body may be fitted on the surface of the guide roll and subjected to HIP.

【0042】加えて、傾斜機能ではなく、異種のサーメ
ット粉による多層構造の複合部材を製造するようにして
もよい。さらに、実施例の様な案内ロールに限らず、例
えば、シリンダ部材の内面にサーメット層を形成する際
にも、本発明を用いて構わない。こうした例としてはア
ルミダイカスト用シリンダをあげることができる。本発
明の他の実施例として、図5,図6に基づいて、アルミ
ダイカスト用シリンダの製造方法について説明する。
In addition, a composite member having a multi-layer structure made of different cermet powders may be manufactured instead of the gradient function. Further, the present invention may be used not only for the guide rolls as in the embodiment but also for forming the cermet layer on the inner surface of the cylinder member, for example. An example of this is an aluminum die casting cylinder. As another embodiment of the present invention, a method for manufacturing an aluminum die casting cylinder will be described with reference to FIGS.

【0043】ここで、図5に示す様に、実施例のアルミ
ダイカスト用シリンダスリーブ110は、製品用のキャ
ビティ121を形成するダイ120側に設けられたダイ
スリーブ123に組み付けられる。シリンダスリーブ1
10の後方上面にはホッパー口111が設けられてお
り、ここからアルミ合金の溶湯を注入するようになって
いる。そして、この溶湯をプランジャーチップ113で
ダイ側に押し出してアルミダイカスト製品を製造する。
Here, as shown in FIG. 5, the aluminum die casting cylinder sleeve 110 of the embodiment is assembled to the die sleeve 123 provided on the die 120 side forming the product cavity 121. Cylinder sleeve 1
A hopper port 111 is provided on the rear upper surface of the device 10, and a molten aluminum alloy is injected from here. Then, this molten metal is extruded to the die side by the plunger tip 113 to manufacture an aluminum die cast product.

【0044】このシリンダスリーブ110は内面が二重
構造となっている。本体外側115はSNCM439で
形成されており、内面117がサーメット層とされてい
る。このサーメット層117は、3.1 C−2.3 Ni−2
2.0Cr−4.3 Mo−9.0 V−Bal Coであり、HIP
による金属拡散接合により本体115に一体化されてい
る。
The inner surface of the cylinder sleeve 110 has a double structure. The outside 115 of the main body is formed of SNCM439, and the inside 117 is a cermet layer. This cermet layer 117 is made of 3.1 C-2.3 Ni-2.
2.0Cr-4.3 Mo-9.0 V-Bal Co, HIP
Is integrated with the main body 115 by metal diffusion bonding.

【0045】この製造は、図6の様に行われる。まず、
上記の組成の様なサーメット層を形成するためのサーメ
ット粉末を得るために、ステライトに対してVCを15
wt%の割合で添加した溶湯を形成する。このとき、高
周波誘導炉131を用いてステライトを溶解し、その溶
湯133中に粒径1〜10μmのVC粉末135を添加
する(A)。次に、こうして得たサーメットの溶湯13
7をガスアトマイザー139に対して注湯しつつ噴霧を
行い、粒径350μm以下のサーメット粉末141を形
成する(B)。
This manufacturing is performed as shown in FIG. First,
In order to obtain a cermet powder for forming a cermet layer having the above composition, VC was increased to 15 for stellite.
A molten metal added in a wt% ratio is formed. At this time, stellite is melted using the high frequency induction furnace 131, and VC powder 135 having a particle size of 1 to 10 μm is added to the melt 133 (A). Next, the melt 13 of the cermet thus obtained
7 is sprayed while pouring it into the gas atomizer 139 to form a cermet powder 141 having a particle diameter of 350 μm or less (B).

【0046】次に、HIP缶143内にSNCM439
製の筒体145と上記のサーメット粉末141を詰め、
中心にSS41製の棒147を収納してHIPにかける
(C)。HIPの条件は、1200気圧、1200℃、
4時間とする。そして、HIP缶から取り出した後、外
削り、中ぐり、ホッパー口加工、研磨を経て図5に示し
た様なシリンダスリーブ110を得る(D)。
Next, the SNCM 439 is placed in the HIP can 143.
The cylindrical body 145 and the cermet powder 141 described above are packed,
A SS 147 rod 147 is stored in the center and is subjected to HIP (C). HIP conditions are 1200 atm, 1200 ° C,
4 hours. Then, after being taken out from the HIP can, the cylinder sleeve 110 as shown in FIG. 5 is obtained through external cutting, boring, hopper mouth processing, and polishing (D).

【0047】実施例としては、さらに、ステライトに対
して20wt%の割合でVC粉末を添加したサーメット
層を有するシリンダスリーブも製造した。そして、従来
品である既述の〜のものと性能を比較した結果を下
記表に示す。なお、実施例がVCを15wt%とした
ものであり、実施例がVCを20wt%としたもので
ある。
As an example, a cylinder sleeve having a cermet layer to which VC powder was added at a ratio of 20 wt% with respect to stellite was also manufactured. Then, the following table shows the results of comparing the performance with the above-mentioned products (1) to (4) which are conventional products. In the examples, VC is set to 15 wt%, and in the examples, VC is set to 20 wt%.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】ここで、溶損試験は、それぞれについて、
直径10mm×長さ20mmの丸棒試験片を形成し、こ
れを、2.5 Cu−11Si−Bal Alの溶湯中に750℃
×8時間の間浸漬した後に試験片の直径を計測した結果
である。従来例については完全に溶損していたため、
0mmとなっている。なお、実施例,及び従来例
,については、サーメット層及びセラミックス層の
みから直径10mmの丸棒試験片を形成した。
Here, in the melting test,
A round bar test piece having a diameter of 10 mm and a length of 20 mm was formed, and this was placed in a molten metal of 2.5 Cu-11Si-Bal Al at 750 ° C.
It is the result of measuring the diameter of the test piece after soaking for 8 hours. Since the conventional example was completely melted,
0 mm. In addition, in Examples and Conventional Examples, a round bar test piece having a diameter of 10 mm was formed only from the cermet layer and the ceramic layer.

【0050】また、耐用時間は、実際にアルミダイカス
ト用シリンダとして使用した場合のものである。従来例
,について1〜25万ショット,1〜30万ショッ
トと幅があるのは、耐溶損性の観点からの耐用時間は2
5万ショット,30万ショットあるのであるが、これに
至る前に早期損耗によって破損してしまう場合があるか
らである。
The service life is the time when it is actually used as a cylinder for aluminum die casting. The conventional example has a range of 1 to 250,000 shots and 1 to 300,000 shots because the service life is 2 from the viewpoint of melting resistance.
This is because there are 50,000 shots and 300,000 shots, but they may be damaged due to early wear before reaching this point.

【0051】早期損耗の評価は、◎=「ほとんど心配が
ない」、○=「ほぼ心配がない」、×=「心配がある」
を意味する。上記の様な試験結果から、実施例,
は、実用的な耐久性及び信頼性の点で従来例〜に比
べて大幅に性能が向上していることが確認できる。
Evaluation of early wear is as follows: ◎ = "I have almost no worries", ◯ = "I have almost no worries", X = "I have worries"
Means From the above test results,
It can be confirmed that, in terms of practical durability and reliability, the performance is significantly improved as compared with the conventional examples 1 to 3.

【0052】なお、実施例について、サーメット層1
17の顕微鏡写真を図7(A)に、同じく、サーメット
層117と母材115との接合状態の顕微鏡写真を図7
(B)に示す。図7(B)において、右半分の黒っぽい
部分がSNCM439であり、まん中の白い帯状部分が
拡散接合部、左半分がステライト+15%VCのサーメ
ット層である。
Regarding the examples, the cermet layer 1
FIG. 7 (A) is a photomicrograph of FIG. 17 and FIG. 7 is a photomicrograph of the bonding state between the cermet layer 117 and the base material 115.
It shows in (B). In FIG. 7B, the dark part in the right half is SNCM439, the white band in the middle is the diffusion bonding part, and the left half is the cermet layer of stellite + 15% VC.

【0053】この結果、アルミダイカストのために繰り
返し使用して熱疲労や熱衝撃を受けても、この接合部が
破損することがなく、耐久性の良好なアルミダイカスト
用シリンダを得ることができる。
As a result, even when repeatedly used for aluminum die casting and subjected to thermal fatigue or thermal shock, the joint portion is not damaged, and an aluminum die casting cylinder having good durability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例としてのサーメット複合部材の断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a cermet composite member as an example.

【図2】 実施例としてのサーメット複合部材の製造装
置の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a cermet composite member manufacturing apparatus as an example.

【図3】 実施例で形成したサーメット層及び拡散接合
部の金属組織写真である。
FIG. 3 is a photograph of a metallographic structure of a cermet layer and a diffusion joint formed in an example.

【図4】 他の実施例としてのサーメット複合部材の製
造手順を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a manufacturing procedure of a cermet composite member as another embodiment.

【図5】 さらに他の実施例のアルミダイカスト装置の
断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an aluminum die casting apparatus of still another embodiment.

【図6】 実施例のアルミダイカスト用シリンダスリー
ブの製造手順を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a manufacturing procedure of the cylinder sleeve for aluminum die casting of the embodiment.

【図7】 実施例で形成したサーメット層及び拡散接合
部の金属組織写真である。
FIG. 7 is a photograph of a metallographic structure of a cermet layer and a diffusion joint formed in an example.

【図8】 従来例におけるサーメット層の金属組織写真
である。
FIG. 8 is a photograph of a metal structure of a cermet layer in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・案内ロール、12・・・サーメット層、14
・・・HIP装置、20・・・高圧容器、32・・・チ
ャンバー、36・・・ヒータ、40・・・ポンプ、51
・・・第1のサーメット粉、52・・・第2のサーメッ
ト粉、60・・・母材、61〜63・・・複合部材、7
0・・・HIP装置、71・・・HIP缶、110・・
・アルミダイカスト用シリンダスリーブ、115・・・
本体、117・・・内面、131・・・高周波誘導炉、
133・・・ステライトの溶湯、135・・・VC粉
末、137・・・サーメットの溶湯、139・・・ガス
アトマイザー、141・・・サーメット粉末、143・
・・HIP缶、145・・・SNCM439製の筒体、
147・・・SS41製の棒。
10 ... Guide roll, 12 ... Cermet layer, 14
... HIP device, 20 ... high-pressure container, 32 ... chamber, 36 ... heater, 40 ... pump, 51
・ ・ ・ First cermet powder, 52 ・ ・ ・ Second cermet powder, 60 ・ ・ ・ Base material, 61-63 ・ ・ ・ Composite member, 7
0 ... HIP device, 71 ... HIP can, 110 ...
・ Cylinder sleeve for aluminum die casting, 115 ・ ・ ・
Main body 117 ... inner surface, 131 ... high frequency induction furnace,
133 ... Stellite melt, 135 ... VC powder, 137 ... Cermet melt, 139 ... Gas atomizer, 141 ... Cermet powder, 143.
..HIP cans, 145 ... SNCM439 cylinders,
147 ... SS41 rod.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 母材の表面にサーメット層を形成したサ
ーメット複合部材において、前記サーメット層を気孔率
1%以下の層として形成すると共に、サーメット層と母
材を金属拡散接合により一体化させたことを特徴とする
サーメット複合部材。
1. A cermet composite member having a cermet layer formed on the surface of a base material, wherein the cermet layer is formed as a layer having a porosity of 1% or less, and the cermet layer and the base material are integrated by metal diffusion bonding. A cermet composite member characterized by the above.
【請求項2】 請求項1記載のサーメット複合部材にお
いて、前記母材がロールで、前記サーメット層は母材の
外表面に金属拡散接合されていることを特徴とするサー
メット複合部材。
2. The cermet composite member according to claim 1, wherein the base material is a roll, and the cermet layer is metal diffusion bonded to an outer surface of the base material.
【請求項3】 請求項1記載のサーメット複合部材にお
いて、前記母材が筒体で、前記サーメット層は母材の筒
孔の内表面に金属拡散接合されていることを特徴とする
サーメット複合部材。
3. The cermet composite member according to claim 1, wherein the base material is a tubular body, and the cermet layer is metal diffusion bonded to an inner surface of a tubular hole of the base material. .
【請求項4】 母材の表面にサーメット粉末を臨ませた
状態となるように、該母材と前記サーメット粉末とを缶
体に充填し、熱間等方圧加圧焼結装置により加圧焼結を
加えるようにしたことを特徴とするサーメット複合部材
の製造方法。
4. A can body is filled with the base material and the cermet powder so that the surface of the base material is exposed to the cermet powder, and is pressed by a hot isostatic pressing device. A method for producing a cermet composite member, characterized in that sintering is added.
【請求項5】 サーメット粉末からなる成形体又は焼結
体を母材の表面に臨ませるように、該母材と前記成形体
又は焼結体とを缶体に充填し、熱間等方圧加圧焼結装置
により加圧焼結を加えるようにしたことを特徴とするサ
ーメット複合部材の製造方法。
5. A can body is filled with the base material and the formed body or sintered body so that the formed body or sintered body made of cermet powder faces the surface of the base material, and hot isostatic pressing is performed. A method for producing a cermet composite member, wherein pressure sintering is applied by a pressure sintering device.
【請求項6】 請求項4又は請求項5記載のサーメット
複合部材の製造方法において、前記熱間等方圧加圧焼結
により製造したサーメット複合部材のサーメット層の上
に、さらに、前記サーメット粉末とは異なるサーメット
粉末を臨ませた状態となるように、前記サーメット複合
部材と前記サーメット粉末とを缶体に充填し、熱間等方
圧加圧焼結装置により加圧焼結を加えるようにしたこと
を特徴とするサーメット複合部材の製造方法。
6. The method for producing a cermet composite member according to claim 4 or 5, wherein the cermet powder is further formed on the cermet layer of the cermet composite member produced by the hot isostatic pressing. So as to face the cermet powder different from the above, the cermet composite member and the cermet powder are filled in a can body, and pressure sintering is applied by a hot isostatic pressure sintering device. A method for manufacturing a cermet composite member, characterized in that
【請求項7】 請求項4又は請求項5記載のサーメット
複合部材の製造方法において、前記熱間等方圧加圧焼結
により製造したサーメット複合部材のサーメット層の上
に、さらに、前記サーメット粉末とは異なるサーメット
粉末による成形体又は焼結体を臨ませた状態となるよう
に前記サーメット複合部材と、前記成形体又は焼結体と
を缶体に充填し、熱間等方圧加圧焼結装置により加圧焼
結を加えるようにしたことを特徴とするサーメット複合
部材の製造方法。
7. The method for producing a cermet composite member according to claim 4 or 5, wherein the cermet powder is further formed on the cermet layer of the cermet composite member produced by the hot isostatic pressing. The cermet composite member and the molded body or the sintered body are filled in a can body so that the molded body or the sintered body made of cermet powder different from A method for producing a cermet composite member, characterized in that pressure sintering is applied by a binder.
【請求項8】 請求項4〜請求項7のいずれか記載のサ
ーメット複合部材の製造方法において、前記サーメット
粉末は、セラミックス粉末と金属又は合金粉末とを溶体
化し、一方に他方を均一に分散させた状態で担持させて
なる複合粉末であることを特徴とするサーメット複合部
材の製造方法。
8. The method for manufacturing a cermet composite member according to claim 4, wherein the cermet powder is a solution of ceramic powder and metal or alloy powder, and one of which is uniformly dispersed in the other. A method for producing a cermet composite member, which is a composite powder that is supported in a state of being.
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