JPS60230986A - 金属表面の高合金化法 - Google Patents

金属表面の高合金化法

Info

Publication number
JPS60230986A
JPS60230986A JP8742384A JP8742384A JPS60230986A JP S60230986 A JPS60230986 A JP S60230986A JP 8742384 A JP8742384 A JP 8742384A JP 8742384 A JP8742384 A JP 8742384A JP S60230986 A JPS60230986 A JP S60230986A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
highly
powder
alloying
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8742384A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0245705B2 (ja
Inventor
Tsuyoshi Morishita
強 森下
Yoshifumi Yamamoto
義史 山本
Yuji Takahashi
雄二 高橋
Yasushi Kawato
川戸 康史
Yukio Shimizu
清水 行雄
Susumu Wakabayashi
若林 享
Toshiharu Konishi
小西 俊春
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.)
Mazda Motor Corp
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Nitto Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp, Nitto Electric Industrial Co Ltd filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP8742384A priority Critical patent/JPS60230986A/ja
Publication of JPS60230986A publication Critical patent/JPS60230986A/ja
Publication of JPH0245705B2 publication Critical patent/JPH0245705B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

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〕 本発明は余端表面の高合金化法に関し、更に詳細−には
、金8部材表面に高合金化用金属元素を含有する金属ま
たは合金粉末1名を形成し、これに電子ビームなどを照
射し、加熱溶融して高合金化する方法に関する。
〔従来技術〕
金属部材表面の特定の部位の耐摩耗性、耐熱性、耐食性
などの物性を向上させるために、該部位を高合金化する
方法として、レーザー、電子ビーム ゛あるいFiグラ
ズマアーク等の加熱手段を利用する方法が知られている
。たとえば、特開昭57−11383号公報あるいは特
開昭jt 6− /jざ171号公報には、金属材料表
面に高合金化用金属粉末とバインダーからなる混合物を
塗布または接着して混合物層を形成し、これにレーザー
、電子ビーム等のビームを照射して合金Hを形成する方
法が開示されている。しかしこのような方法では、ビー
ム照射によってバインダーか加熱分解する際K、混合物
層の金属粉末やバインダーあるいけバインダー分解物が
飛散し、合金化層の歩留シか悪くなるばかりでなく、合
金化層にピンホール、巣などを発生し、また、レーザー
装置のレンズなどを汚染するという欠点があり、このよ
うな方法は実用性の点で問題があつ念。
〔発明の目的〕
したがって本発明の目的は、上記従来技術の欠点のない
金属表面の高合金化法、特に、金属表面の特定の部位を
高合金化する方法を提供することである。
〔発明の構成〕
本発明者は、バインダーとしてアクリル系粘着性結合剤
を使用し、高合金化用元素を含有する金F14ま念は合
金の粉末とこのバインダーとの混合物を金属部材の特定
の部位に被覆し、これを予備加熱してから、ビーム等で
局部加熱するか、あるいは混合物をシー)K成形し、こ
れを予備加熱後、金属部材に接着し1次にビーム等で局
部加熱をすることにより、上記目的か達成されることを
見出し木発り1を完成するに至った。
本発明の第1実施態様によれば、金fJi部材表面の高
合金化すべき部位に、高合金化用元素を含有する金属ま
たは合金の粉末とアクリル系粘着性結合剤との混合物層
を形成し、次にこれを非酸化性雰囲気下、/30〜3I
OCでS分間以上保持し、その後、前記高合金化すべき
部位を、高エネルギー密度の加熱手段で局部加熱して高
合金化することを特徴とする金属表面の高合金化法が提
供される。
また、本発明の第1実施態様によれば、高合金化用元素
を含有する金属または合金粉末とアクリル系粘着性結合
剤とを混線、成形して作成したシートを、非酸化性雰囲
気下、130〜3g0oCでS分間以上保持したのち、
金属部材表面の高合金化すべき部位に接着し、その後、
前記高合金化すべき部位を、凸エネルギー密度の加熱手
段で局部加熱して高合金化することを特徴とする金属表
面の高合金化法が提供される。
本発明に使用される高合金化用元素を含有する金属ま念
は合金の粉末(以下、「高合金化用金属粉末」という)
は、所望の特性、たとえば、耐食性、耐摩耗性、耐熱性
などを付与するのに通常使用されている金属または合金
粉末であればよく、特に制限されるものではない。たと
えば、Cr供給用として、高炭素フェロクロム(Cr:
 60〜りO重量%、C:6〜q重月1%、St : 
g、θ ”市−u%以下、Fe:残部)、M、供給用と
して、篩炭素フェロモリブデン(Mo:!r5〜63重
Q%、C:、!r〜6重fjt %、Sl : 371
j量%以下、Fe:残部)、B供給用として、高炭素フ
ェロボロン(B:/弘〜23重量%、 C: O,S〜
コ、θ重量係、si:<を重fJ%以下、Fe:残部)
、Cu供給用として、Cu 粉末(好ましくは/μ以下
、さらに好ましくは、0.7μ以下の超微粉)、Nl 
供給用として、Ni 粉末、フェロニッケル(好ましく
は1厳%、Fe: 残部、別 供給用としてフェロシリ
コン粉末(Si: go重量%、C: 0./k 重量
係、 P : o、θ/ 1n(tl)、 S : θ
、0/ M−H,% 、Fe:残部)などを凰げること
ができる。これらの金属または合金の粉末を、目的に合
せて、単独で。
あるいは適宜コイ小以上を混合して使用する。この粉末
の粒度は、一般に60メツシユ以下か適当である。
本発明に使用されるアクリル系粘着性結合剤としては、
アクリルトRエステルおよびメタクリル敞エステルの7
1(合体および共重合体、またはこれらのエステルと共
沖合13丁能な官能基を持つ重合性単量体との共重合体
が好オしい。
高合金化用金属粉末とアクリル系粘着性結合剤との配合
比は、金属粉末90−9?重州チ、粘着性結合剤70〜
/ :iit。(・1係が適当である。粘着性結合剤か
/重′11.ef)より少ないと、粘着性が不足して金
属粉末層を金属部材表面へ付着させることが困難になり
、また70重−mチより多いと、樹脂分が過剰となって
、高合金化層と金属部材表面との接合か不十分となシ好
ましくない。
高合金化用金属粉末とアクリル系粘着性結合剤との混合
物の層を金属部材表面に形成する方法としては、種々の
方法が可能である。たとえば、高合金化用金属粉末とア
クリル系粘着性結合剤の混合物に、適量の溶剤、たとえ
ばアセトン、トルエン、メチルエチルケトンなどを加え
て混練して得られる液状またはペースト状物を、金属部
材衣「IIの所望の部位に塗布する。あるいけ、上記混
合物をあらかじめシート状に成形したものを所望の部位
に接着してもよい。このようなシートは種々の方法によ
り作成することができる。たとえば、上記混線液状物ま
たは混線ペーストを、離型紙を被せた型枠上に流し込み
、溶剤を蒸発させたのち、圧延ロールに通して適当な厚
み、たとえば、 O,!r〜!;、Omの厚みを有する
シートに成形する。あるいは、溶剤を使用することなく
、高合金化用金属粉末と粘着性結合剤の混合物を必要に
よシ加熱しながら混練したのち、シートに成形する。こ
のようKして作成した粉末シートは、通常、金属部材表
面に抑圧することによシ容易に接着する。しかし、必要
により、粘着性結合剤として使用しているアクリル系樹
脂を金IfS部材表面に塗布して仮着性ポリマーJΔを
ノ1に成し、接着力を補強してもよい。
塗布する代りに、粘着性結合剤のシートを仮着性ポリマ
ーA’tとして使用してもよい。
こうして高合金化用金属粉末とアクリル系粘着性結合剤
との混合物層を金属部材表面に形成したのち(以下、付
着した混合物1iを「粉末シート層」という)、これを
予備加熱する。この予備加熱は、高合金化用粉末および
粘着性結合剤の酸化を防ぐため、窒素、アルゴン等の不
活性ガス、水素等の還元性ガス、真空中等の、非酸化性
雰囲気中で行うことか必かである。
昇温速度は90°C7分以下とすることが好ましい。l
/−0ocZ分より大きくすると、粘着性結合剤中の低
沸点成分が急激に揮発するため、粉末シート層が破損し
たシ、接着面に気泡が発生して、粉末シート層が剥離し
次シ、脱落したりすることがあシ、好ましくない。この
加熱処理は、/!OoC〜3IrOoC5好”&L、<
Iti、200oC〜3!rO’c−’Ck分間以上保
持すればよい。この加熱処理によって粘着性結合剤およ
び仮着性ポリマーとして使用されている合成樹脂が完全
に焼失することなく熱分解重縮合反応を起こし、タール
ピッチ状物質を生成する。このタールピッチ状物質によ
って、高温においても粉末シート層の接着力か保持され
る。
したかって、ビーム等圧よる照射の際の衝撃、振動ある
いは加熱によって、粉末シート層が剥離、脱落、飛散あ
るいは位置ずれを起こすようなことはない。加熱処理源
1が/30”Cよシ低いと、樹脂成分の熱分解が十分に
行われず、したがってタールピッチ状物質の生成量が少
なく、十分な接着力か得られない。一方、加熱処理温度
が3g0ocより高いと、樹脂成分が急激に分解し、こ
のばあい忙も、タールピッチ状物質の生成量が少なく、
十分な接着力が得られない。
この加熱処理時間が5分間より短いばあいKも、タール
ピッチ状物質の生成が不十分であり、十分な接着力が得
られない。処理時間は、熱処理温度、樹脂成分の種類等
によって適宜決定されるか、一般に110分間以上保持
することは不必要であシかつ不経済である。
このようにして予備加熱処理したのち、この粉末シート
層を高エネルギー密度の加熱手段で局部加熱を行い、高
合金化する。本発明において使用される高エネルギー密
度の加熱手段としては、たとえば特開昭! 6− /!
;gg7/号公報、特開昭Sり−/!r、5′、EbJ
号公報に記載され、従来使用されているレーザー、電子
ビーム、f−)ズマアーク、あるいはタングステン不活
性ガスアークなどを挙げることができる。
本発明の第7実施態様では、上記のとおり、まず粉末シ
ート層を金属部材表面忙形成してから、これを予備加熱
し、次いでビーム等による加熱処理を行うが、第7実施
態様では、粉末シートの予備加熱を先に行う。すなわち
、高合金化用金属粉末とアクリル系粘着性結合剤とを混
練、成形して作成したシートを予備加熱処理したのち、
接着剤、たとえばアクリル系粘着性結合剤を介して金属
部材表面の高合金化すべき部位に接着し、ビーム等によ
る加熱処理を行う。シートの作成方法、予備加熱処理条
件、ビーム等による加熱処理条件は、第1実施伸様のば
あいと同様である。
〔発明の効果〕
本発明では、樹脂バインダーをしてアクリル系樹脂を使
用し、これを予備加熱処理してタールピッチ状化してか
ら、ビーム等で加熱処理するため。
樹脂の急激なガス化による金属粉末の飛散が起こらない
。したがって、余端粉末の歩留りが高い。
また、タールピッチ状物質によって高温での結合力が確
保されているので金属粉末シートの脱落、剥離1位置ず
れなどが起こらない。
〔実施例〕
以下実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
実施例中「%」は−[1%である。
実施例/ コク0メツシユ以下の7エロモリブデン粉末(Mo :
 b 0%、 C:5%、SMJ%、 P:0003%
、s : o、ig tl)、Cu : 0.弘S%、
Fe:残部)72gとアクリル系粘着性結合剤3gに適
量のアセトンを加えて混練してペースト状にLSI0C
の引板C20mmx、l□闘×S問)の表面に塗布厚さ
がO6S〜八〇1へになるように塗布し、水素雰囲気中
、3θOOCで1時間加熱したのち、徐冷した。
このようにして作成した試料のFe −Mo粉末層を、
タングステン・アルゴンガス・アーク(TIG)を用い
て酵融させ、S/θC9N板上に合金層を形成させた。
こうして荘られに合金1?;の断面組織顕微鏡写真を第
7図に示す。また1核合金層をE P MA(Elec
tron Probe Micro Analyser
)により、FeとMn のライン分析を行った結果を第
2図に示す。
実施例コ 2θθメツシユ以下のフェロボロン粉末(B:20%、
C: /、lr%、Si : 3.3’A、 A/:0
.07%、Fe: 残部)A;09とアクリル系粘着性
結合剤3FIK適Δ゛のアセトンを加えて混練したのち
、これを厚さ/、S鰭のシートに成形した。以下、実施
例1と同様の操作を行って、510C鋼板上にFe−B
合金層を形成させた。その断面組織顕微鏡写真、および
EPMA KよるFeとB のライン分析の結果−をそ
れぞれ第3図および第弘図に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明方法により@板−Fに形成されたFe
−M□合金層の断面組織顕微鏡写真であり、第2図は、
その、EPMAにょるFeとMOのライン分析結果を示
すグラフである。 第3図は、本発明方法により銅板上に形成されたFe−
B合金層の断面組織顕微鏡写真であり、第り図は、その
、EPMA KよるFeとB のライン分析結果を示す
グラフである。 第2図 合金層表@力・シcW−m−(μ)→

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11金属部材表面のへ合金化すべき部位に、高合金化
    用元素を含有する金属または合金の粉末とアクリル系粘
    着性結合剤との混合物層を形成し、次にこれを非酸化性
    雰囲気下、750〜3g00CでS分間以上保持し、そ
    の後、前記高合金化すべき部位を、高エネルギー密度の
    加熱手段で局部加熱して高合金化することを特徴とする
    金属表面の高合金化法。 (2)高合金化用元素を含有する金属または合金の粉末
    とアクリル系粘着性結合剤とを混練、成形して作成した
    シートを、非酸化性雰囲気下、iso〜3g0oCでS
    分間以上保持したのち、金属部材表面の高合金化すべき
    部位に接着し、その後、前記高合金化すべき部位を、高
    エネルギー密度の加熱手段で局部加熱して高合金化する
    ことを特徴とする金属表面の高合金化法。
JP8742384A 1984-04-28 1984-04-28 金属表面の高合金化法 Granted JPS60230986A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8742384A JPS60230986A (ja) 1984-04-28 1984-04-28 金属表面の高合金化法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8742384A JPS60230986A (ja) 1984-04-28 1984-04-28 金属表面の高合金化法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60230986A true JPS60230986A (ja) 1985-11-16
JPH0245705B2 JPH0245705B2 (ja) 1990-10-11

Family

ID=13914459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8742384A Granted JPS60230986A (ja) 1984-04-28 1984-04-28 金属表面の高合金化法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60230986A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5096662A (en) * 1989-04-17 1992-03-17 Mazda Motor Corporation Method for forming high abrasion resisting layers on parent materials
CN106222652A (zh) * 2016-08-15 2016-12-14 常熟理工学院 一种WC/Fe基氩弧熔覆合金粉末
CN106245025A (zh) * 2016-08-15 2016-12-21 常熟理工学院 一种氩弧熔覆用高硬度耐磨合金粉末

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56158871A (en) * 1980-05-14 1981-12-07 Permelec Electrode Ltd Method for forming corrosion-resistant coating on metallic substrate

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56158871A (en) * 1980-05-14 1981-12-07 Permelec Electrode Ltd Method for forming corrosion-resistant coating on metallic substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5096662A (en) * 1989-04-17 1992-03-17 Mazda Motor Corporation Method for forming high abrasion resisting layers on parent materials
CN106222652A (zh) * 2016-08-15 2016-12-14 常熟理工学院 一种WC/Fe基氩弧熔覆合金粉末
CN106245025A (zh) * 2016-08-15 2016-12-21 常熟理工学院 一种氩弧熔覆用高硬度耐磨合金粉末

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0245705B2 (ja) 1990-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI244418B (en) Reducing metals as a brazing flux
US4596746A (en) Powder sheet for sintering
EP4434654A1 (en) Metal solid production method
JP7018603B2 (ja) クラッド層の製造方法
JPS60238489A (ja) 表面被覆金属層の作製する方法
JPS5983704A (ja) 合金粉末シ−トおよびその使用方法
US20140096858A1 (en) Apparatus for manufacturing compound powder, method of manufacturing iron-boron compound powder by using the apparatus, boron alloy powder mixture, method of manufacturing the boron alloy powder mixture, combined powder structure, method of manufacturing the combined powder structure, steel pipe, and method of manufacturing the steel pipe
EP0450617A1 (en) Method of forming weld bead of pure copper on ferroalloy base material
JPS60238078A (ja) 鋳物表面の高合金化法
JPS60181203A (ja) 金属基体表面に焼結層を形成する方法
JPS60181202A (ja) 金属基体表面に焼結層を形成する方法
JPS60230986A (ja) 金属表面の高合金化法
JP5165895B2 (ja) 耐摩耗性材料
CN104328431A (zh) 一种铝合金表面改性的方法
JP3083292B1 (ja) 鋼表面へのアルミニウム拡散方法
JPS61231151A (ja) チタン又はチタン合金の表面硬化処理方法
US5193605A (en) Techniques for preparation of ingot metallurgical discontinuous composites
JP5258611B2 (ja) 鉄系材料
TWI278521B (en) Multi-component alloy coating layer
JP2012152827A (ja) 接合体
JP3295357B2 (ja) アルミニウム材への磁性層形成方法および磁性層を有するアルミニウム材の製造方法
JPS60231566A (ja) 鋳鉄表面の高合金化法
JP2010037598A (ja) 耐磨耗性内周面を有する部材の製造方法
JPH10147853A (ja) 金属系溶射皮膜の緻密化方法
JPH04120280A (ja) 表面硬化アルミニウム材の製造方法