JPS60159111A - レ−ザ光による表面処理方法 - Google Patents

レ−ザ光による表面処理方法

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Publication number
JPS60159111A
JPS60159111A JP59014203A JP1420384A JPS60159111A JP S60159111 A JPS60159111 A JP S60159111A JP 59014203 A JP59014203 A JP 59014203A JP 1420384 A JP1420384 A JP 1420384A JP S60159111 A JPS60159111 A JP S60159111A
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JP
Japan
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layer
base material
laser light
resistant metal
wear resistant
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Pending
Application number
JP59014203A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichiro Kimura
盛一郎 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS60159111A publication Critical patent/JPS60159111A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
    • C23C2/16—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using fluids under pressure, e.g. air knives
    • C23C2/18—Removing excess of molten coatings from elongated material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys

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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】 〔発明の技術分野〕 本発明はレーザ光による表面処理方法に関する１〔発明
の技術背景とその問題点〕 一般に耐摩耗性の要求される金属製品は加工性や経済性
等の特性を考慮して全てを耐摩耗性金属とすることなく
、上記特性から選ばれた母材の使用表面のみ耐摩耗性金
属を被覆処理したものになっていることは周知のとおシ
である。また、被覆処理もメッキ処理や溶射処理などが
適用されている。一方、母材としては軽量化や加工の容
易性を考慮されて、アルミニウムやその合金おるいは銅
。
真ちゅう等の非鉄金属が使われ、益々耐摩耗性への配慮
が要求されつつある。
ところで、上記のメッキ処理や溶射処理の場合。
耐摩耗性の点で母材との結合が不十分でアシ、満足すべ
き性能が得られていない実情にある。
〔発明の目的〕°゛ 本発明は特に非鉄金属を母材とする金属製品の耐摩耗性
を十分に向上することのできる表面処理方法を提供する
ことを目的とする。
〔発明の概要〕
、　母材表面に耐摩耗性金属を浴射し、溶射後の耐摩耗
金属をレーザ光で母材の一部とともに溶融し。
拡散層並びに耐摩耗性金属を母材成分を含んだ合金にす
ることによシ、母材との結合を強固にした耐摩耗性の被
覆層を形成するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下１本発明を実施例を示す図面に基いて説明する。
表面処理の工程として先ず、第１図に示すように、アル
ミニウム合金を例えば直径６．５Ｃｒｎ、、幅２いの寸
法を有するプーリーに加工した母材（１）のベルト走行
面に対し、公知の溶射トーチ（２）でニッケル系、ある
いはクロム系その他比較的耐摩耗性の良好な金属を溶射
する。この場合、溶射金属層（３）は好ましくは０．５
間以下とする。次に、第２図に示すように、溶射金属層
（３）に対しＣＯｔレーザ光（４）を導光体（５）に導
き、との導光体（５）に内設されている集光レンズ（６
）で集光し約１０ＫＷ／ｄ〜２ｏＫＷ／ｃｔｉｌのパワ
ー密度をもつスポットで照射し、溶射金属層（３）を溶
融、再凝固させる。このレーザ光の照射に際しては母材
を回転およびｈＪ動する軸（力に軸支し。
さらに熱拡散もしくは冷却作用を有する取付具（８ａ）
、　（８ｂ）で両側から固定するとともに、上記軸（７
）に約２ｍ／ｍ１ｚｉ回転と約３ｃＩＩＬ／ｍｉｎ　〜
６ｃＩＩＬ／ｍｉｎ　（７）速度の往復動とを与え、溶
射金属層（３）の全面にレーザ光（４）が照射されるよ
うにする。さらに、上記のレーザ光（４）の照射におい
て導光体（５）に接続され。
ト活性ガス（９）の供給管曲を有するノズｙ（ｌυにさ
らＣカバーａ３を接続し、このカバー（１３を溶射金属
層（３）に可及的に近ずけて酸化防止しながら行うよう
にする。なお、上記カバー（１７Ｊは第３図に示すよう
に１円弧状の容器体になシ、溶射金属層（３）に対面す
る部分にはノズル住υ内に供給された不活性ガス（８）
を噴出させるための噴出孔（１３・・・）が多数穿設さ
れていて、レーザ光（４）の照射部およびその周辺には
不活性ガスの奮囲気が作られる。
以上のレーザ光（４）の照射によｌ対金属層（３）と母
材（１）のベルト走行面との間に拡散層ができ、また溶
射金属層（３）の一部に合金部分ができる。また。
レーザ光（４）の照射中、取付具（６）により母材（１
）に加えられた熱は効果的に拡散し、冷却されることに
なシ、レーザ光（４）が溶射金属層（３）に均一に照射
され、ムラのない表面処理層が得られる。さらに。
硬度を測定したところ従来の母材硬度表面のビッカース
硬７ｍ　３０〜５０ＨＶ程度＋７）　４　ツカ７００〜
８００ＨＶ程度になシ、増大した。
〔発明の効果〕
レーザ光の照射によシ溶射金属層が多孔質でなくなシ微
細に結晶化するとともに、母材との間に拡散層が生じる
ため、溶射金属と母材との密着度は著しく向上し、また
、硬度も増大したため従来に比べてよシ強固な耐摩耗性
の金属層が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例におけ
る各工程を説明するだめの概要図、第３図は上記第２図
における構成の一部断面図である。 （１）・・・母材　（２）・・・ト　−チ（３）・・・
溶射金属層　（４）・・・レーザ光（６）・・・集光レ
ンズ　ａ３・・・カバー代理人　弁理士　則近憲佑　（
ほか１名）第　１　図 第２図　革３図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）被表面処理金属母材の表面に耐摩耗性金属を溶射
    する工程と、上記溶射された耐摩耗性金属をレーザ光で
    溶融し上記母材と耐摩耗性金属との間に拡散層を形成さ
    せる工程と、上記レーザ光の照射中上記号材の温度上昇
    を防止もしくは緩慢にする工程と備えることを特徴とす
    るレーザ光による表面処理方法。
  2. （２）被表面処理金属母材は非鉄金属とすることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ光による表面
    処理方法。
JP59014203A 1984-01-31 1984-01-31 レ−ザ光による表面処理方法 Pending JPS60159111A (ja)

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JP59014203A JPS60159111A (ja) 1984-01-31 1984-01-31 レ−ザ光による表面処理方法

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JP59014203A JPS60159111A (ja) 1984-01-31 1984-01-31 レ−ザ光による表面処理方法

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JPS60159111A true JPS60159111A (ja) 1985-08-20

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JP59014203A Pending JPS60159111A (ja) 1984-01-31 1984-01-31 レ−ザ光による表面処理方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH036319A (ja) * 1989-05-31 1991-01-11 Otai Iron Works Co Ltd 鋳鉄鋳物の再溶融硬化処理方法及びその装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57155363A (en) * 1981-03-18 1982-09-25 Koji Hashimoto Method of forming surface covering metal layer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57155363A (en) * 1981-03-18 1982-09-25 Koji Hashimoto Method of forming surface covering metal layer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH036319A (ja) * 1989-05-31 1991-01-11 Otai Iron Works Co Ltd 鋳鉄鋳物の再溶融硬化処理方法及びその装置

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