JPS59193273A - 不規則表面を有する物品に耐摩耗性表面硬化処理を施す方法 - Google Patents

不規則表面を有する物品に耐摩耗性表面硬化処理を施す方法

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JPS59193273A
JPS59193273A JP2970784A JP2970784A JPS59193273A JP S59193273 A JPS59193273 A JP S59193273A JP 2970784 A JP2970784 A JP 2970784A JP 2970784 A JP2970784 A JP 2970784A JP S59193273 A JPS59193273 A JP S59193273A
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carbide
brazing
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surface hardening
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JP2970784A
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デニス・イ−・シユウエル
マネク・ア−ル・ダストア−
ノ−マン・イ−・アルバ−
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Imperial Clevite Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〉 本発明は、不規則な形状の表面を有する物品にコーテイ
ング材を被着する方法、より詳しく云うと、不規則な形
状の表面の少なくとも一部に固体粒子状の表面硬化材を
被着する方法に関する。
(従来技術) 産業界においては、表面硬化′J/A(hard−fa
c i ng−mater i a l )を種々の物
品に被着することが広く行われている。然しながら、不
規則な形状の表面(irregularly・5hap
ed−surface)を有する物品にかかる材料の被
覆を施そうとする場合には、多くの問題が生ずる。
表面に被覆を施す種々の電気めっき法が知られているが
、かかる技術は比較的薄い層を形成しようとする場合に
限定される。かかる点に対処するため、厚い層を形成し
ようとする場合には吹付(プ法が一般に採用されている
。しかしながら、この方法は「目視で行なう」ため、形
成されたコーティングの厚さが著しく不均一になるとい
う大きな欠点を有している。厚い]−ティングを被着J
る別の方法として、溶接により貼合わゼを行なう方法が
ある。しかしながら、この方法もまた、被覆を施そうと
する物品の表面形状に容易に倣うことができない場合に
は、溶接ビードが均一な厚さをもたなくなるという欠点
を有している。
(発明の目的) 従って、本発明の目的は、表面硬化材の比較的厚い均一
なコーティングを不規則な形状の表面に被着する方法を
提供することにある。
本発明の別の目的は、以下の記載がら明らかになるもの
である。
(発明の構成) 本発明に係る不規則表面を有する物品に耐摩耗性及び耐
食性の双方又はいずれか一方を備えた表面硬化材を被着
する方法は、ポリテトラフルオロエチレンの繊維マトリ
ックスに分散させた表面硬化材からなるシートを表面硬
化材で被覆しようとする不規則な表面を有する物品の該
不規則な表面に全体が直接接触しないが極めて接近する
ように配置する工程と、前記不規則な表面を前記表面硬
化材及び前記不規則な表面の少なくとも一部と接触しか
つ被覆するのに適したブレージング材とともに圧力応答
性の可撓性ハウジング内に配置する工程と、前記ハウジ
ングの外部に圧力を加えてハウジングを撓ませることに
より前記表面硬化材のシートに力を加えて前記不規則な
表面と直接接触させる工程と、このように処理された前
記物品を前記ポリテトラフルオロエチレンが揮発しかつ
前記入面硬化材が物品の不規則な表面に接着−する凝集
体(coherent−mass>を形成するのに充分
な温度に@す工程とを鍋えてなる構成に係るものである
(実施例) 以下、本発明を好ましい実施例に関して説明づ−るが、
以下の実施例は、直径が約12.7mm(2インチ)の
鋼製ポル1〜のねじが切っである部分にニッケル・リッ
ヂ(nickel−rich)(7)ブレーズ合金(b
raze −a l l oy) にいれIζζ炭化タ
ングスレン被覆した例を承り−ものである。
艮ざが約50.8mm(2インチ)′r:直径が約12
.7mm(1/2インチ)の鋼製ポル1〜を使用しlこ
 。
ポル1〜は表面にグリフ1〜・ブシス1〜処理(gri
 t・blasting)を施すことにより清浄にした
。ポル1〜は直線1インチ当たり13のねし山を有しで
いた。
表面硬化材10のシートをボルト14のねじ部12上に
緩く拡げた。シート10は、65容団%の炭化タングス
テンと米国宇宙材料規格(AMS)4775に類似した
ニッケル合金35容団%とからなる固体粒子状の材料を
取込むフィブリル化したボリア1−ラフル第1コエヂレ
ンのマトリックスを有している。シート10は、クロス
(cloth)の周辺に沿って軽く塗布した接着剤16
を用いて所定の場所に保持した。しかしながら、接着剤
を使用することは重要ではない。シー1へ祠は被着しに
うとする物品上に容易に位置決めづ−ることができる。
表面硬化材のシートで包囲したボルトを、可撓性のある
ゴム製のモールド18内に配置しlζ。七−ルドの口部
20は適宜のごむ栓22でシールしIC0次に、図示し
ない装置を使用して、モールドを外側から加圧した。こ
れは、加圧流体どして水を使用し等圧をかけることによ
り行った。勿論、他の外圧付与手段を利用することがで
きるが、加圧手段(よ本発明の一部をも形成Jるもので
ないから、代替加圧手段についてはここでtま述ベイT
いことにりる。
ねじ部と接触した表面硬化及びブレーズ材の層叩Jうシ
ー1〜をイjづるねじイ・4きポル1へは次に、炉に入
れ、真空雰囲気において約1093℃(約2000’F
)の溜1度に加熱し、ボリテl〜ラフルオロ]−ヂレン
を分解させるとともに、表面硬化及びブレーズ祠から結
合凝集体を形成した。
本発明は、不規則な表面を有し、かつ、表面硬化材を接
着あるいはイ」盾させるのに充分な温度に加熱したとぎ
に、分解あるいは実質上軟化を起さない物質に表面硬化
材を被着させるのに使用することができる。かかる基体
月利の主41−らのは、鋼並びにニツクル、コバル1〜
.チタン及びこれらの合金かある。
本明細書におい゛C使用され−Cいる「表面硬化材のシ
ーhj  (”5heet  of  hard−1’
 a C! rl gITI a te r ! a 
l”)なる飴は、米国特許第4.194,040号明細
書に記載されでいる種類の伺J′81を云うものである
。即I5、表面便化材のシー1へは、約1乃至15容量
%のフィブリル化しり(f i br i l l a
ted)ポリテトラフルオロエチレン樹脂の71〜リツ
クスに【よば均一に分散させた約85乃至99容吊%の
固体粒子状材料から実質上なるものであり、このポリテ
トラフルオロエチレンのフィブリルは粒状飼料を互いに
結合しくi nterconnect)かつ取込むこと
によってシー1〜に自立性と−rlJ 1M性を(」勺
する。
本発明の実施にJ5いて使用されるシート月を製造する
方法が米国特許第3,864,124号明細書に記!さ
れている。このシー1〜拐は、ポリテトラフルオロエチ
レンと粒子材料との混合物を圧延、ホールミル処理(b
al 1mi l l ing)、延伸。
伸長、拡張等により機械加工を行なって、なま強度が大
ぎくかつ弾性係数の小さいシー1〜あるいはマツ1へを
形成するものである。このシーI・又はマツ1〜は更に
、所望の形状に成形し、拡散及び溶融のいずれかあるい
は双方が起る濯1度に加熱してもよい。ポリテトラフル
オロエチレンは、所定の条件で機械加工づることにより
フィブリルのマトリックスに変わる。かがるフィブリル
は直径が1゜ミクロンよりも小さく、かつ、長さの直径
に対する比が10:1乃至100:1かそれ以上である
得られたシート又はマツ1〜は弾性係数が低い点に特徴
がある。即ち、粒子材料の添加量が著しく多いにも拘ら
ず、種々様々の形状の物品に密着しかつ倣うことができ
る。クロスのような良好のドレープ適正(drapab
i l 1ty)と可撓性を有している。本発明におけ
るシー1〜の充填剤粒子は、可撓性の不織組成物(no
n−woven・corr+pos r t r on
)においで化学的あるいは金属学的に互いに結合してい
るのではない。
上記したように混合物の機械加工を行なうと、ポリテト
ラフルオロエチレンがフィブリル化するとともに、この
フィブリル化により得られたフィブリルが粒子材料を捕
捉しかつ相互に結合させて、良好な可撓性と大きいなま
強度をイ11−る不織タイプのシート又はマットを形成
ターるのである。即ち、粒子材料を均一に分散させかつ
互いに結合させている編成(interwovan)又
は互イニからみ合った(i ntcrconnecte
d)フィブリルからなる三次元構造のマトリックスが上
記した混合物を以下に記載するようにし′で機械加工す
ることにより得られる。
シート材で使用される固体粒子状材料は、炭化物、窒化
物、珪化物及びこれらの混合物よりなる群から選ばれる
金属間研磨材料(inter−metal l ic−
abrasive−material)とすることがで
きる。また、固体粒子状材料は、ブレージング合金 (brazing−al toy)を含むコトもできる
耐摩耗性材料は、実際には、炭化タングステン。
炭化クロム、炭化タンタル、炭化チタン、炭化モリブデ
ン、炭化珪素、炭化硼素及びこれらの混合物よりなる群
から選ばれる炭化物であるのが好ましい。
適当なブレージング合金としては、ニッケル。
コバルト又は鉄の各合金があり、少なくとも40のロッ
クウェル硬度Cスケールを有することが好ましい。また
、融点が1200℃よりも低いニッケル。
コバルト、銅又は銀の各合金を使用しても、良好な結果
を得ることができる。しかしながら、ブレージング合金
は本技術分野において周知であり、本発明の実施に対し
ては使用するブレージング合金は臨界的ではない。必要
なことは、ブレージング合金が強度の大きい71へリツ
クスを形成するとともに表面硬化材を不規則な表面に接
着させる機能を発揮することである。
耐摩耗性材料とブレージング成分の双方の機能を、同じ
成分、例えば、ハイブリッド・ブレーズ(hybrid
−braze)f:より発揮させることができる場合が
ある。かかるハイブリッド・ブレーズの代表的なものに
、例えば、AMS−4775、4776及び4777の
材料仕様書に記載されているタイプのニッケルベースの
ブレーズがある。
ブレージング材は、被覆しようとする表面に直接被着し
てもよく、あるいは米国特許第4.194.040号明
細書の記載に従って形成したクロス材として被着するこ
とができる。即ち、プレージン材は、表面硬化材のシー
トに混入することもでき、またこの材料の別のシートと
して被着することもでき、あるいは表面硬化材のシート
とのラミネ゛−トとして被着することもできるのである
以上のように、本発明は、耐摩耗性の材料を不規則な形
状の物品の表面に被着して物品の物理的性質を改善する
独特な方法を提供するものである。
本発明は、例えば、差換え刃物(too 1bit)等
を処理して作業特性を改善するのに利用することができ
る。
現在のところ本発明の好ましい実施例と考えられるもの
について説明してきたが、当業者であれば、本発明から
逸脱することなく種々の変更及び修正を行なうことがで
きるものであるから、かかる変更及び修正が本発明の精
神と範囲に含まれるものである限り本発明に包含される
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するのに適した装置の一例を示す
概略図、第2図は本発明に従って耐摩耗性コーティング
が施されたねじの切っである鋼製シャフトの一部を示す
拡大横断面図である。 10・・・表面硬化材、12・・・ねじ部、14・・・
ポル1〜.1G・・・接着剤、18・・・ゴム製の可撓
性モールド、20・・・口部、22・・・ゴム栓。 手続補正書(自制 昭和59年 3月22日 特許庁長官  若  杉  和  夫  殿1、事件の
表示 特願昭59−29707号2、発明の名称 不規
則表面を有する物品に耐摩耗性表面硬化処理を施J方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 インペリアル・フレバイト・ インコーホレイテッド 4、代理人 東京都港区新1i4−31−6  支出ビル6階明細書 6、補正の内容 規定の大きさの活字で印刷した明細書(内容に392−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) ボリア(ヘラフル第1」エチレンの繊維マl〜
    リックスに分散させた表面硬化材からなるシートを表面
    硬化材で被覆しJ:うとする不規則な表面を有する物品
    の該不規則な表面に全体が直接接触しないが極めて接近
    づ−るように配置する工程と、前記不規則な表面を前記
    表面硬化材及び前記不規則な表面の少なくとも一部と接
    触しかつ被覆づるのに適したブレージング拐とともに圧
    力応答性の可撓性ハウジング内に配@づる工程と、前記
    ハウジングの外部に圧力を加えてハウジングを撓ませる
    ことにより前記表面硬化材のシートに力を加えて前記不
    規則な表面と直接接触させる工程と、 このように処理された前記物品を前記ポリテトラフル′
    A[1エチレンが揮発し・かつ前記表面硬化材が物品の
    不規則な表面に接着する凝集体を形成するのに充分な温
    度に暉ず工程とを備えてなる不規則表面を有する物品に
    耐摩耗性表面硬化処理を施す方法。 (2) 前記表面硬化材のシー(・は約1乃至15容量
    %のフィブリル化したボリテl〜ラフルAロ]−チレン
    樹脂の71〜リツクスに均一に分散さt!tこ約85乃
    至95容呈%の固体粒状材料から実質上なり、前記ポリ
    テトラフルオロエチレンのフィブリルが前記粒状材料を
    互いに結合させるとともに取込むことにより前記シー]
    −に自立性と可撓性をイ」与づるものであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (3) 前記粒状材料は炭化物、窒化物、硼化物。 珪化物及びこれらの混合物よりなる群から選ばれる金属
    間研磨材であることを特徴とする特許請求の範囲第2項
    に記載の方法。 〈4) 前記金属間研磨材は炭化タングステン。 炭化クロム、炭化タンタル、炭化チタン、炭化モリブデ
    ン、炭化珪素、炭化硼素、及びこれらの混金物よりなる
    群から選ばれる炭化物であることを特徴とする特許請求
    の範囲第3項に記載の方法。 (5) 前記ブレージング合金はニッケル合金。 コバルト合金及び鉄合金よりなる群から選ばれる合金で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 (6) 前記ブレージング合金はニッケル、コバルト、
    銅又は銀の合金であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の方法。 (7) 前記ブレージング材は表面硬化材としても作用
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 (8) 前記表面硬化材で被覆されるべき表面は最初に
    ブレージング合金で被覆することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載の方法。 (9) 前記ブレージング材は前記表面硬化材のシート
    に混入されることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の方法。 (10)  前記ブレージング材はフィブリル化したポ
    リテトラフルオロエチレンのマトリックスに分のシート
    として前記不規則な表面に被着されることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (11)  前記ブレージング材はフィブリル化したポ
    リテトラフルオロエチレンのマトリックスに分散させた
    粒状の表面硬化材からなる表面硬化材のシートに積層さ
    れたシートとして前記不規則な表面に被着されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。
JP2970784A 1983-02-28 1984-02-21 不規則表面を有する物品に耐摩耗性表面硬化処理を施す方法 Pending JPS59193273A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US47005283A 1983-02-28 1983-02-28
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ID=23866072

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CA (1) CA1228455A (ja)
DE (1) DE3406418A1 (ja)
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