JPH10147852A - ＷＣ−Ｃｏ系溶射材料とその製造法 - Google Patents
ＷＣ−Ｃｏ系溶射材料とその製造法Info
- Publication number
- JPH10147852A JPH10147852A JP8309518A JP30951896A JPH10147852A JP H10147852 A JPH10147852 A JP H10147852A JP 8309518 A JP8309518 A JP 8309518A JP 30951896 A JP30951896 A JP 30951896A JP H10147852 A JPH10147852 A JP H10147852A
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- Japan
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- thermal spray
- spray material
- powder
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶射状態のままで、優れた緻密性、耐摩耗
性、基材との密着性を有するＷＣ−Ｃｏ系溶射皮膜を得
ることができる手段を見いだすこと。 【解決手段】 ＷＣ−Ｃｏ系粉末に、Ｐを５〜１５ｗｔ
％含有するＮｉ−Ｐ合金粉末を配合した溶射材料であ
る。この溶射材料は、９５０〜１０５０°Ｃの温度でＮ
ｉ−Ｐ合金の液相が出現する。したがって、溶射材料装
置の焼結時において、ＷＣ粒子がＣｏ，Ｎｉ，Ｐよりな
る結合相に固溶し、強固に結合したＷＣ−Ｃｏ系溶射材
料となり、さらに、プラズマ溶射後でもＮｉ−Ｐ合金の
液相が存在し、皮膜の気孔は減少して粒子間の結合を強
化する。そのため、溶射のままで、溶射後の緻密化処理
を行わずとも充分な緻密性を有し、十分な耐摩耗性を有
する皮膜を形成することができる。
性、基材との密着性を有するＷＣ−Ｃｏ系溶射皮膜を得
ることができる手段を見いだすこと。 【解決手段】 ＷＣ−Ｃｏ系粉末に、Ｐを５〜１５ｗｔ
％含有するＮｉ−Ｐ合金粉末を配合した溶射材料であ
る。この溶射材料は、９５０〜１０５０°Ｃの温度でＮ
ｉ−Ｐ合金の液相が出現する。したがって、溶射材料装
置の焼結時において、ＷＣ粒子がＣｏ，Ｎｉ，Ｐよりな
る結合相に固溶し、強固に結合したＷＣ−Ｃｏ系溶射材
料となり、さらに、プラズマ溶射後でもＮｉ−Ｐ合金の
液相が存在し、皮膜の気孔は減少して粒子間の結合を強
化する。そのため、溶射のままで、溶射後の緻密化処理
を行わずとも充分な緻密性を有し、十分な耐摩耗性を有
する皮膜を形成することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、耐摩耗性溶射皮
膜を形成するためのＷＣ−Ｃｏ系溶射材料に関する。
膜を形成するためのＷＣ−Ｃｏ系溶射材料に関する。
【０００２】この発明でＷＣ−Ｃｏ系とは、基本的に、
硬質粒子を形成するＷＣ粒子と、この硬質粒子間を結合
する結合相を形成するＣｏからなる合金系を意味し、こ
の基本構成に加えて、硬質粒子であるＷＣ粒子の一部を
他のＴｉＣ、ＴａＣ、ＮｂＣなどの炭化物粒子と置換す
ることができ、結合相を形成するＣｏの一部をＦｅ、Ｎ
ｉなどの鉄属金属と置換することができる。
硬質粒子を形成するＷＣ粒子と、この硬質粒子間を結合
する結合相を形成するＣｏからなる合金系を意味し、こ
の基本構成に加えて、硬質粒子であるＷＣ粒子の一部を
他のＴｉＣ、ＴａＣ、ＮｂＣなどの炭化物粒子と置換す
ることができ、結合相を形成するＣｏの一部をＦｅ、Ｎ
ｉなどの鉄属金属と置換することができる。
【０００３】
【従来の技術】従来から、ＷＣ−Ｃｏ系材料を用いてプ
ラズマ溶射によって耐摩耗性皮膜を形成すること自体は
広く知られているが、通常、その溶射皮膜の緻密化のた
めに、溶射後、１０００°Ｃ以上に加熱して緻密化処理
が行われれいる。ところが、その緻密化処理は余分な工
程を付加することになるので製造効率が低く、また、基
材に対する熱影響が大きく、その適用範囲が限定される
という欠点がある。
ラズマ溶射によって耐摩耗性皮膜を形成すること自体は
広く知られているが、通常、その溶射皮膜の緻密化のた
めに、溶射後、１０００°Ｃ以上に加熱して緻密化処理
が行われれいる。ところが、その緻密化処理は余分な工
程を付加することになるので製造効率が低く、また、基
材に対する熱影響が大きく、その適用範囲が限定される
という欠点がある。
【０００４】また、この出願の発明者は Ｎｉｐｐｏｎ
Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｒｅｖｉｅｗ，Ｖｏｌ．１５
（１９８２）．において、この緻密化処理を省略するた
めに、溶射皮膜形成面にＮｉ−Ｐ合金形成粉末を薄く被
覆して、これを加熱してＮｉ−Ｐ合金皮膜を設けた後、
この上に硬質の溶射皮膜を形成することが記載されてい
る。
Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｒｅｖｉｅｗ，Ｖｏｌ．１５
（１９８２）．において、この緻密化処理を省略するた
めに、溶射皮膜形成面にＮｉ−Ｐ合金形成粉末を薄く被
覆して、これを加熱してＮｉ−Ｐ合金皮膜を設けた後、
この上に硬質の溶射皮膜を形成することが記載されてい
る。
【０００５】ところが、その緻密化のためには、結合相
を形成するＮｉ−Ｐ合金形成粉末を３０重量％程度配合
する必要があり、そのため、溶射皮膜の硬度は高いが靱
性に乏しく、また、複合粉製造時の加熱温度がＮｉ−Ｐ
合金の液相温度以下であるため、ＷＣとＮｉ−Ｐ合金と
の拡散、固溶が完全ではなく、その溶射皮膜の耐摩耗性
は不十分となる欠点がある。
を形成するＮｉ−Ｐ合金形成粉末を３０重量％程度配合
する必要があり、そのため、溶射皮膜の硬度は高いが靱
性に乏しく、また、複合粉製造時の加熱温度がＮｉ−Ｐ
合金の液相温度以下であるため、ＷＣとＮｉ−Ｐ合金と
の拡散、固溶が完全ではなく、その溶射皮膜の耐摩耗性
は不十分となる欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、溶射状態のままで、優れた緻密性、耐摩
耗性、基材との密着性を有するＷＣ−Ｃｏ系溶射皮膜を
得ることができる手段を見いだすことにある。
とする課題は、溶射状態のままで、優れた緻密性、耐摩
耗性、基材との密着性を有するＷＣ−Ｃｏ系溶射皮膜を
得ることができる手段を見いだすことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、ＷＣ−Ｃｏ
系粉末に、Ｐを５〜１５ｗｔ％含有するＮｉ−Ｐ合金粉
末を配合した溶射材料である。
系粉末に、Ｐを５〜１５ｗｔ％含有するＮｉ−Ｐ合金粉
末を配合した溶射材料である。
【０００８】この溶射材料は、９５０〜１０５０°Ｃの
温度でＮｉ−Ｐ合金の液相が出現する。したがって、焼
結、粉砕という溶射粉末製造工程時に、ＷＣと結合相が
強固に結合したものとなっており、プラズマ溶射後で
も、溶射皮膜が約９００°Ｃに低下するまでＮｉ−Ｐ合
金の液相が存在し、皮膜の気孔は減少して粒子間の結合
を強化する。さらに、このＮｉ−Ｐ合金の液相に、基礎
成分であるＷＣと結合相であるＣｏが固溶し、ＷＣとＣ
ｏとを強固に結合することになる。そのため、溶射のま
まであっても、溶射後の緻密化処理を行わずとも充分な
緻密性を有し、十分な耐摩耗性を有する皮膜を形成する
ことができる。
温度でＮｉ−Ｐ合金の液相が出現する。したがって、焼
結、粉砕という溶射粉末製造工程時に、ＷＣと結合相が
強固に結合したものとなっており、プラズマ溶射後で
も、溶射皮膜が約９００°Ｃに低下するまでＮｉ−Ｐ合
金の液相が存在し、皮膜の気孔は減少して粒子間の結合
を強化する。さらに、このＮｉ−Ｐ合金の液相に、基礎
成分であるＷＣと結合相であるＣｏが固溶し、ＷＣとＣ
ｏとを強固に結合することになる。そのため、溶射のま
まであっても、溶射後の緻密化処理を行わずとも充分な
緻密性を有し、十分な耐摩耗性を有する皮膜を形成する
ことができる。
【０００９】Ｎｉ−Ｐ合金中のＰの含有量が５重量％未
満では液相の形成が少なく、液相へのＷＣとＣｏの固溶
量が減少して溶射皮膜の強度が低下し、また、２０重量
％以上ではＮｉ−Ｐ合金自体の脆性に起因して、溶射皮
膜の強度、耐摩性が低下する。
満では液相の形成が少なく、液相へのＷＣとＣｏの固溶
量が減少して溶射皮膜の強度が低下し、また、２０重量
％以上ではＮｉ−Ｐ合金自体の脆性に起因して、溶射皮
膜の強度、耐摩性が低下する。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明の溶射材料を製造するに
当たっては、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ−Ｐ合金粉末を
所定の配合比で、ボールミルで充分に混合し、水素雰囲
気電気炉または真空炉で、９００°Ｃ以上１０５０°Ｃ
以下の温度で焼結する。この焼結温度は、Ｎｉ−Ｐ合金
中のＰの含有量によっても規定されるが、このＰの含有
量であれば、この範囲内の温度で液相が発生し、ＷＣ粒
子の一部がこの液相に固溶する。
当たっては、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ−Ｐ合金粉末を
所定の配合比で、ボールミルで充分に混合し、水素雰囲
気電気炉または真空炉で、９００°Ｃ以上１０５０°Ｃ
以下の温度で焼結する。この焼結温度は、Ｎｉ−Ｐ合金
中のＰの含有量によっても規定されるが、このＰの含有
量であれば、この範囲内の温度で液相が発生し、ＷＣ粒
子の一部がこの液相に固溶する。
【００１１】この発明の溶射材料の粒度は溶射ノズルへ
の移動性の面から、−２００から＋４００メッシュ適当
である。
の移動性の面から、−２００から＋４００メッシュ適当
である。
【００１２】
【実施例】表１の実施例１〜５に示す配合組成を有する
ＷＣ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｐ合金のそれぞれの粉末をボールミ
ルで混合し、カーボンボートに充填し、水素零囲気の電
気炉で表１に記載の温度でそれぞれ２時間焼結した後、
スタンプミルで粉砕し、節別により、−２００〜＋４０
０メッシュのＷＣ−Ｃｏ−（Ｎｉ−Ｐ）複合粉末を得
た。この複合粉末を用い、プラズマ溶射を行い、約２ｍ
ｍ厚みの溶射皮膜を得た。
ＷＣ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｐ合金のそれぞれの粉末をボールミ
ルで混合し、カーボンボートに充填し、水素零囲気の電
気炉で表１に記載の温度でそれぞれ２時間焼結した後、
スタンプミルで粉砕し、節別により、−２００〜＋４０
０メッシュのＷＣ−Ｃｏ−（Ｎｉ−Ｐ）複合粉末を得
た。この複合粉末を用い、プラズマ溶射を行い、約２ｍ
ｍ厚みの溶射皮膜を得た。
【００１３】各実施例の溶射条件を表２に示す。これよ
って形成した溶射皮膜は後処理を全く行なわないもの
で、その硬さ、アブレシブ摩耗試験（荷重３ｋｇｆ，摩
擦回数２８００回）の結果、また、薄膜密着強度測定装
置（セバスチャンＩＶ型）により皮膜の密着強度を測定
した結果を溶射材料の製造条件も併せて表１に示す。
って形成した溶射皮膜は後処理を全く行なわないもの
で、その硬さ、アブレシブ摩耗試験（荷重３ｋｇｆ，摩
擦回数２８００回）の結果、また、薄膜密着強度測定装
置（セバスチャンＩＶ型）により皮膜の密着強度を測定
した結果を溶射材料の製造条件も併せて表１に示す。
【００１４】比較のために、従来の溶射材を用いて溶射
皮膜を形成し、この発明の実施例と同様の試験を行な
い、その結果を表１に示す。比較例１、２は、実施例１
と同じ溶射条件で溶射を行ない、比較例３は実施例５と
同じ溶射条件で溶射を行なった。
皮膜を形成し、この発明の実施例と同様の試験を行な
い、その結果を表１に示す。比較例１、２は、実施例１
と同じ溶射条件で溶射を行ない、比較例３は実施例５と
同じ溶射条件で溶射を行なった。
【００１５】この実施例の結果を各比較例と比較する
と、硬さ、耐摩耗性、密着力の何れも満足すべきもので
あった。比較例１のＷＣ−Ｃｏに対しては、耐摩耗性と
密着性の点で優れている。比較例２は結合相にＮｉ−Ｐ
合金相のみを行い粉末製造のための焼結温度は８８０°
Ｃであった。この場合、比較例１と対比して耐摩耗性は
向上しているが、靱性に乏しく、この実施例の場合はい
ずれもが比較例２よりも更に優れている。また、比較例
３の場合は、後処理による熱影響が大きく耐用性に問題
があった。
と、硬さ、耐摩耗性、密着力の何れも満足すべきもので
あった。比較例１のＷＣ−Ｃｏに対しては、耐摩耗性と
密着性の点で優れている。比較例２は結合相にＮｉ−Ｐ
合金相のみを行い粉末製造のための焼結温度は８８０°
Ｃであった。この場合、比較例１と対比して耐摩耗性は
向上しているが、靱性に乏しく、この実施例の場合はい
ずれもが比較例２よりも更に優れている。また、比較例
３の場合は、後処理による熱影響が大きく耐用性に問題
があった。
【００１６】
【表１】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】この発明による溶射材を用いて得られた
溶射皮膜は溶射のままで緻密化処理したＷＣ−Ｃｏ皮膜
に匹敵する耐摩耗性を有し、基材に対する密着性も良
く、熱処理をしなくてもよいのでコスト的にも有利であ
り、基材の適用範囲が広い。
溶射皮膜は溶射のままで緻密化処理したＷＣ−Ｃｏ皮膜
に匹敵する耐摩耗性を有し、基材に対する密着性も良
く、熱処理をしなくてもよいのでコスト的にも有利であ
り、基材の適用範囲が広い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 宏樹 福岡市東区香椎駅前１丁目４番14 メゾ ン・ド香椎204号 (72)発明者 中野 修 福岡市博多区美野島１丁目２番８号 日本 タングステン株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 ＷＣ−Ｃｏ系粉末とＰを５〜１５ｗｔ％
含有するＮｉ−Ｐ合金粉末を配合した溶射材料。 - 【請求項２】 ＷＣの硬質粒子が、ＣｏとＮｉとＰとか
らなる結合相に一部固溶した複合相を有する請求項１に
記載の溶射材料。 - 【請求項３】 ＷＣ−Ｃｏ系粉末とＰを５〜１５ｗｔ％
含有するＮｉ−Ｐ合金粉末との混合粉末を９００°Ｃ以
上の温度で焼結したのち、この焼結物を−２００〜＋４
００メッシュに破砕する溶射材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8309518A JPH10147852A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | ＷＣ−Ｃｏ系溶射材料とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8309518A JPH10147852A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | ＷＣ−Ｃｏ系溶射材料とその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10147852A true JPH10147852A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=17993978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8309518A Pending JPH10147852A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | ＷＣ−Ｃｏ系溶射材料とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10147852A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100652649B1 (ko) | 2004-12-16 | 2006-12-01 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 코발트 막이 형성된 텅스텐 카바이드-코발트계 용사코팅용 분말 제조 방법 |
| WO2011038549A1 (zh) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 高标国际有限公司 | 加热面及其制备方法 |
| CN105755417A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-13 | 武汉理工大学 | 一种太阳能选择性吸收涂层的制备方法 |
| CN110004313A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-12 | 南京理工大学 | 一种基于放电等离子两步烧结制备硬质合金的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56152960A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-26 | Nippon Tungsten Co Ltd | Tungsten carbide melt-spraying powder and its manufacture |
| JPS60103169A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-07 | Showa Denko Kk | 溶射用複合粉末 |
| JPH03274252A (ja) * | 1990-03-26 | 1991-12-05 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | 耐摩耗性複合溶射材料とその製造方法 |
-
1996
- 1996-11-20 JP JP8309518A patent/JPH10147852A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS56152960A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-26 | Nippon Tungsten Co Ltd | Tungsten carbide melt-spraying powder and its manufacture |
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| WO2011038549A1 (zh) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 高标国际有限公司 | 加热面及其制备方法 |
| CN102510910A (zh) * | 2009-09-30 | 2012-06-20 | 高标国际有限公司 | 加热面及其制备方法 |
| CN105755417A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-13 | 武汉理工大学 | 一种太阳能选择性吸收涂层的制备方法 |
| CN110004313A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-12 | 南京理工大学 | 一种基于放电等离子两步烧结制备硬质合金的方法 |
| CN110004313B (zh) * | 2019-04-11 | 2020-12-25 | 南京理工大学 | 一种基于放电等离子两步烧结制备硬质合金的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020913 |