JPS61190079A - 非晶質金属被膜の形成方法 - Google Patents
非晶質金属被膜の形成方法Info
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- JPS61190079A JPS61190079A JP3198885A JP3198885A JPS61190079A JP S61190079 A JPS61190079 A JP S61190079A JP 3198885 A JP3198885 A JP 3198885A JP 3198885 A JP3198885 A JP 3198885A JP S61190079 A JPS61190079 A JP S61190079A
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Landscapes
- 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。
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、結晶質の金属又は合金（金属又は合。
金を本願では金属と記す）の表面に非晶質金属被膜を形
成する方法に関するものである。
成する方法に関するものである。
非晶質金属は、通常の結晶質構造からなる金属に比べて
、機械的強度、動性、耐食性、電気・磁気特性、触媒態
等種々の特性に優れた性質を示すため、その製造方法あ
るいは用途開発のための研究が進められている。しかし
、金属の非晶質化は浴融状態からの冷却速度に依存する
ところが大きく、通常の場合１０’ Ｃ／ｓ ｅ ｃ以
上の冷却速度が必要とされており、この冷却速度の制約
から、従来厚さ１１００ｊＩ以下の箔帯、直径１００μ
ｍ−以下の部材あるいは粉末しか得ることができず、そ
の用途は小物部材に限定されている。また１ ０’ Ｃ
／ｓｅｃ程度の冷却速度で非晶質化する金属も限定され
た範囲内のものである。
、機械的強度、動性、耐食性、電気・磁気特性、触媒態
等種々の特性に優れた性質を示すため、その製造方法あ
るいは用途開発のための研究が進められている。しかし
、金属の非晶質化は浴融状態からの冷却速度に依存する
ところが大きく、通常の場合１０’ Ｃ／ｓ ｅ ｃ以
上の冷却速度が必要とされており、この冷却速度の制約
から、従来厚さ１１００ｊＩ以下の箔帯、直径１００μ
ｍ−以下の部材あるいは粉末しか得ることができず、そ
の用途は小物部材に限定されている。また１ ０’ Ｃ
／ｓｅｃ程度の冷却速度で非晶質化する金属も限定され
た範囲内のものである。
このため、近年広く工業分野への用途拡大を図るため、
結晶質母材へ非晶質金属をフラッドする方法あるいは非
晶質金属粉末を衝撃圧着によりブロック化するなどの方
策が研究されているが、これは加熱により容易に結晶化
してしまうための制約があり非晶質金属の接着は極めて
困難で、いまだ問題点が多い現状である。
結晶質母材へ非晶質金属をフラッドする方法あるいは非
晶質金属粉末を衝撃圧着によりブロック化するなどの方
策が研究されているが、これは加熱により容易に結晶化
してしまうための制約があり非晶質金属の接着は極めて
困難で、いまだ問題点が多い現状である。
本発明は、以上の状決に鑑みてなされたものであり、結
晶質炭素鋼・合金鋼あるいは非鉄金属合金等の結晶質金
属母材の表面に非晶質化され易い金属又はこれを構成す
る元素を被覆した後、この被覆層を高エネルギ密度の熱
源で急速溶融急速冷却して非晶質化する非晶質金属被膜
の形成方法である。
晶質炭素鋼・合金鋼あるいは非鉄金属合金等の結晶質金
属母材の表面に非晶質化され易い金属又はこれを構成す
る元素を被覆した後、この被覆層を高エネルギ密度の熱
源で急速溶融急速冷却して非晶質化する非晶質金属被膜
の形成方法である。
前記のようＫ ｓ Ｉ Ｃｌ” ０／ｓ ｅ １度の冷
却速度で非晶質化する金属は限定された範囲内のもので
あるため、この範囲内から選定される金属材で目的とす
る部品２部材を１体で製造することは、芯部の特１性１
価格の面から問題があり、汎用性が小さい。
却速度で非晶質化する金属は限定された範囲内のもので
あるため、この範囲内から選定される金属材で目的とす
る部品２部材を１体で製造することは、芯部の特１性１
価格の面から問題があり、汎用性が小さい。
したがって本発明は、母材として広い範囲から選定した
結晶質金属材料を用い、この表面に非晶質。
結晶質金属材料を用い、この表面に非晶質。
化し易い金属又はその構成元素を被覆し、この被覆層を
溶融非晶質化するものである。なお母材表面に非晶質被
膜との密着性を向上する又は他の目的で中間層となる層
を施したものを使用してもよい。
溶融非晶質化するものである。なお母材表面に非晶質被
膜との密着性を向上する又は他の目的で中間層となる層
を施したものを使用してもよい。
母材に用いる材料は、公知のあらゆる金属材料が適用可
能である。金属材料は一般に熱伝導率が高いので、その
表面に薄く施こされた被覆層が急速溶融された後、これ
を伝導伝熱により急速に凝固冷却させて非晶質化する。
能である。金属材料は一般に熱伝導率が高いので、その
表面に薄く施こされた被覆層が急速溶融された後、これ
を伝導伝熱により急速に凝固冷却させて非晶質化する。
この母材に用いる金属材料は、その部材の内部に要求さ
れる特性に応２じて選定製作し、熱処理等必要な処理を
施こすことができる。
れる特性に応２じて選定製作し、熱処理等必要な処理を
施こすことができる。
母材の表面に被覆する材料は非晶質化し易い金属又はそ
の構成元素とする。構成する元素を被覆する場合は、層
状としてもよく、また構成元素の一部を母材中の元素で
代用するとともできる。この場合、溶融状態継続時間を
許容できる範囲内で長くすることＫより、溶融状態で拡
散均一化する、これらの材料の被覆方法は、電気めっき
、浴融・めっき、溶射、溶接肉盛り、ｈつ、αＤ、粉末
をバインダ等を用いて塗布乾燥する等種々の方法が可能
である。ただし箔状のものを張りつける方法は、母材と
の密着性の点で問題があり、また三次元的凹凸部への適
用は不可能であり、本発明はこれを除く。被覆層の厚み
は母材との固着強度が十分であれば特に制限はないが、
被覆層形成費用の面から数百５ｒｄａ度以下とすること
が望ましい。非晶質金属被膜の材質は、それに要求され
る特性に応じて選定する。例えば耐食性に耐してはＣｒ
あるいは鳩及びＰを含有したＦｅ基、Ｎｉ基、 Ｃｏ基
等の合金が適当である。
の構成元素とする。構成する元素を被覆する場合は、層
状としてもよく、また構成元素の一部を母材中の元素で
代用するとともできる。この場合、溶融状態継続時間を
許容できる範囲内で長くすることＫより、溶融状態で拡
散均一化する、これらの材料の被覆方法は、電気めっき
、浴融・めっき、溶射、溶接肉盛り、ｈつ、αＤ、粉末
をバインダ等を用いて塗布乾燥する等種々の方法が可能
である。ただし箔状のものを張りつける方法は、母材と
の密着性の点で問題があり、また三次元的凹凸部への適
用は不可能であり、本発明はこれを除く。被覆層の厚み
は母材との固着強度が十分であれば特に制限はないが、
被覆層形成費用の面から数百５ｒｄａ度以下とすること
が望ましい。非晶質金属被膜の材質は、それに要求され
る特性に応じて選定する。例えば耐食性に耐してはＣｒ
あるいは鳩及びＰを含有したＦｅ基、Ｎｉ基、 Ｃｏ基
等の合金が適当である。
次に高エネルギ密度の熱源としては、レーザビーム及び
電子ビーム加熱法が最適である。これらの加熱法は、高
エネルギ密度化が容易で、被膜層を急速溶融することが
でき、その直後の急冷効果を低下することが少ない。ま
た加熱による溶融深さは、母材の冷却能力、形成される
被膜の非晶質化程度等及び母材表面に施こされた被覆層
との関連で、被覆層の層内部から、母材の表層部に達す
るまでの間で選定することができる。しかし、被磨の接
合強度の点からは母材表層部に達せしめることがよく、
また通常約１００μｍ程度以下として冷却速度低下を防
止するのがよい。
電子ビーム加熱法が最適である。これらの加熱法は、高
エネルギ密度化が容易で、被膜層を急速溶融することが
でき、その直後の急冷効果を低下することが少ない。ま
た加熱による溶融深さは、母材の冷却能力、形成される
被膜の非晶質化程度等及び母材表面に施こされた被覆層
との関連で、被覆層の層内部から、母材の表層部に達す
るまでの間で選定することができる。しかし、被磨の接
合強度の点からは母材表層部に達せしめることがよく、
また通常約１００μｍ程度以下として冷却速度低下を防
止するのがよい。
〔実施例１〕
ＳＶＳ ３０４ （Ｄ ５０ｒｒｍＸ５０ｒｒｍＸ１０
０ｍｍのプロｙりの５０Ｘ１００ｒｍｌの面をサンドブ
ラスト処理した後、 Ｆｅ？ＩＣｒ、 Ｐ、 、Ｃ。
０ｍｍのプロｙりの５０Ｘ１００ｒｍｌの面をサンドブ
ラスト処理した後、 Ｆｅ？ＩＣｒ、 Ｐ、 、Ｃ。
の粉末を用い、ガス溶射により厚さ１１０Ｏｘの被覆層
を施した。高エネルギ密度熱源として、約α２−に絞っ
たＣｏ、ガスレーザーを出力５００Ｗとし、被覆層上を
速度５００ ／ｓｅｃピッチ１１００ａで走査し、非晶
質被膜を形成した。被膜形成後の表面は清めらか美麗で
あり、クラック等の異常はみられなかりた。
を施した。高エネルギ密度熱源として、約α２−に絞っ
たＣｏ、ガスレーザーを出力５００Ｗとし、被覆層上を
速度５００ ／ｓｅｃピッチ１１００ａで走査し、非晶
質被膜を形成した。被膜形成後の表面は清めらか美麗で
あり、クラック等の異常はみられなかりた。
該試料面゛をＸ線回折試験した結果、非晶質化している
ことを確認した。
ことを確認した。
次に上記試料から試験片を切り出し、これと、比較材と
してＳＶＳ ｓ ｏ 、ａ及び５ＩｌｃＤ１１の熱処理
材について硬さ及び耐食性を比較した。その結果を表に
示す。なお本発明による試料人は、非晶質被膜面以外は
樹脂コートにより防食処理した後腐食試験に供した。
してＳＶＳ ｓ ｏ 、ａ及び５ＩｌｃＤ１１の熱処理
材について硬さ及び耐食性を比較した。その結果を表に
示す。なお本発明による試料人は、非晶質被膜面以外は
樹脂コートにより防食処理した後腐食試験に供した。
以上述べたように本発明は、凹凸を有する物品の表面に
も容易かつ確実に非晶質金属被膜を形成可能とするもの
で、従来優れた特性を有するにもかかわらず限定された
応用分野にのみ使用されるに過ぎなかった非晶質金属を
、飛躍的に用途拡大する可能性を有するもので、産業上
に果す効果は峯３０℃ＩＮＨｃＪ浴液に浸漬
も容易かつ確実に非晶質金属被膜を形成可能とするもの
で、従来優れた特性を有するにもかかわらず限定された
応用分野にのみ使用されるに過ぎなかった非晶質金属を
、飛躍的に用途拡大する可能性を有するもので、産業上
に果す効果は峯３０℃ＩＮＨｃＪ浴液に浸漬
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、結晶質金属母材の表面に非晶質化し易い金属又は該
金属を構成する元素を、箔を利用する以外の方法で被覆
した後、該被覆層を高エネルギ密度の熱源で急速溶融急
速冷却して非晶質化することを特徴とする非晶質金属被
膜の形成方法。 ２、高エネルギ密度の熱源は、レーザビーム又は電子ビ
ーム加熱法であることを特徴とする 特許請求の範囲第１項記載の非晶質金属 被膜の形成方法。 ３、急速溶融のための加熱部は小範囲のスポット状であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の非晶質金属被膜の形成方法。 ４、急速溶融のための加熱部は、狭い幅の線状であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
非晶質金属被膜の形成方法。 ５、急速溶融のための加熱部に対して被処理材が移動す
ることを特徴とする特 許請求の範囲第１項ないし第４項記載の非晶質金属被膜
の形成方法。 ６、非晶質化される金属又は該金属を構成する元素の被
覆方法が、固体の母材に対し溶融又は半溶融の状態で施
こされるものであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第５項記載の非晶質金属被膜の形成方法。 ７、非晶質化される金属又は該金属を構成する元素の被
覆方法が固体の母材に対し粉末状で施こされるものであ
ることを特徴とする特許請求の１範囲第１項ないし第５
項記載の非晶質金属被膜の形成方法。 ８、非晶質化される金属又は該金属を構成する元素の被
覆方法が、物理的又は化学的蒸着方法であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第５項記載の非晶質
金属被膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198885A JPS61190079A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 非晶質金属被膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198885A JPS61190079A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 非晶質金属被膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190079A true JPS61190079A (ja) | 1986-08-23 |
Family
ID=12346299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198885A Pending JPS61190079A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 非晶質金属被膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61190079A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63282278A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 鋼材の表面処理方法 |
| JPS63286586A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-11-24 | Kuroki Kogyosho:Kk | アモルフアス金属層の製造方法 |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP3198885A patent/JPS61190079A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63286586A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-11-24 | Kuroki Kogyosho:Kk | アモルフアス金属層の製造方法 |
| JPS63282278A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 鋼材の表面処理方法 |
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