JPS62177144A - 耐摩耗部材およびその製造方法 - Google Patents
耐摩耗部材およびその製造方法Info
- Publication number
- JPS62177144A JPS62177144A JP1815486A JP1815486A JPS62177144A JP S62177144 A JPS62177144 A JP S62177144A JP 1815486 A JP1815486 A JP 1815486A JP 1815486 A JP1815486 A JP 1815486A JP S62177144 A JPS62177144 A JP S62177144A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wear
- valve seat
- resistant member
- less
- valve
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
- B23K9/044—Built-up welding on three-dimensional surfaces
- B23K9/046—Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution
- B23K9/048—Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution on cylindrical surfaces
-
- 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
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550°C
- B23K35/327—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550°C comprising refractory compounds, e.g. carbides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は耐焼付性、耐摩耗性に浸れた耐摩耗部材に関す
る。
る。
従来から化学、原子カプラントなど各種プラント分野で
用いる弁の弁箱及び弁体の弁座などの摺動部には、耐摩
耗特性、耐焼付性を付与するためト）が溶接されている
。
用いる弁の弁箱及び弁体の弁座などの摺動部には、耐摩
耗特性、耐焼付性を付与するためト）が溶接されている
。
しかしながら、最近では、Ｃｏ’ｌ源の枯渇、化学プラ
ントにあってはその反応制御、原子カプラントにあって
はその安全性向上の観点から、ｃｏの放出をなくすため
上記ステライトに代えてＮｉあるいはＦｅを基体とした
耐摩耗合金の研究がなされている。
ントにあってはその反応制御、原子カプラントにあって
はその安全性向上の観点から、ｃｏの放出をなくすため
上記ステライトに代えてＮｉあるいはＦｅを基体とした
耐摩耗合金の研究がなされている。
しかし従来から知られているＮｉあるいはＦｅ基体の合
金は、 Ｃｏ基体のステライトに比べてその耐摩耗性、
耐焼付性の点で充分な特性を備えるものではなかった。
金は、 Ｃｏ基体のステライトに比べてその耐摩耗性、
耐焼付性の点で充分な特性を備えるものではなかった。
撃によりクラックが発生するため溶接が不可能で通常母
材金属にろう付することにより使用されているがろう付
法による接合においては、接合部の剥離、クラックの発
生などの問題があるため充分な接着強度が得られず使用
範囲が限定されているのが実情である。
材金属にろう付することにより使用されているがろう付
法による接合においては、接合部の剥離、クラックの発
生などの問題があるため充分な接着強度が得られず使用
範囲が限定されているのが実情である。
本発明は、上記した問題点を解消するためになされたも
ので、各種プラントにおいてコバルト粒子またはコバル
トイオンの放出が実質的に皆無であり、かつ、耐摩耗性
及び耐焼付性に優れた耐摩耗部材を提供することを目的
とするものである。
ので、各種プラントにおいてコバルト粒子またはコバル
トイオンの放出が実質的に皆無であり、かつ、耐摩耗性
及び耐焼付性に優れた耐摩耗部材を提供することを目的
とするものである。
本発明者等はＣｏを用いることナク、ステライトと同等
以上の耐摩耗特性、耐焼付性を得ることができないかと
研究を進めた。摺動時に接触する弁座表面同志が類似し
た材料でかつねばい材料であると摩耗値が多く、焼付け
を生じゃすい。
以上の耐摩耗特性、耐焼付性を得ることができないかと
研究を進めた。摺動時に接触する弁座表面同志が類似し
た材料でかつねばい材料であると摩耗値が多く、焼付け
を生じゃすい。
従って特定の異種の材料を対にしてもちいることにより
ステライトを用いなくとも同等の特性が得られるであろ
うという思想から本発明を創出すのである。耐食性、硬
ざが良好なＮｉ −Ｃｒ −Ｍｏ−Ｎｂ系およびＮ１−
Ｃｒ−Ｂ−８ｔ系のニッケル基合金と耐食性、硬ざが良
好で耐摩耗性に優れたＷＣ−Ｎｉ系の超硬合金とを組合
せることにより耐摩耗性、耐焼付性に優れた弁を得るこ
とができるのである。
ステライトを用いなくとも同等の特性が得られるであろ
うという思想から本発明を創出すのである。耐食性、硬
ざが良好なＮｉ −Ｃｒ −Ｍｏ−Ｎｂ系およびＮ１−
Ｃｒ−Ｂ−８ｔ系のニッケル基合金と耐食性、硬ざが良
好で耐摩耗性に優れたＷＣ−Ｎｉ系の超硬合金とを組合
せることにより耐摩耗性、耐焼付性に優れた弁を得るこ
とができるのである。
本発明の弁の一方の弁座に使用されるクロム１５〜４５
チ、ニオブ３〜１５チ、モリブデン２０チ以下Ｆｅ２Ｏ
％以下残部がニッケルより成る弁座合金の組成限定理由
について説明する。
チ、ニオブ３〜１５チ、モリブデン２０チ以下Ｆｅ２Ｏ
％以下残部がニッケルより成る弁座合金の組成限定理由
について説明する。
まずクロームは、耐食性を同上させるのに有効であると
同時ＶＣＣ湿温おける耐酸化性ならびに硬さを高めるた
めに必要な成分で組成比が１５％未満では、効果が不充
分でありまた４５チを越えると粗大な初晶が過度に析出
し所要の特性が低下するからであり、望捷しくは２ｏ〜
３５チが良い。ニオブはクローム及びニッケルと結合し
て、 ＣｒｚＮｂ等の金１４間化合物をつくり硬さを高
め、耐摩耗性及び１耐二ローシヨン性に必要な成分で組
成比３％未満では効果が不゛充分でまた、１５％を越え
ると靭性の低下がみられ機砿的強度が損なわれるからで
あり、望ましくは７〜１５％が良い。モリブデンは、耐
食性の向上ならびに同溶体強化Ｖこより硬さ、耐摩耗性
及び耐エローシロン性を向上させるのに必要な成分で１
組成比が２０％を越えると効果は飽和するとともに靭性
の低下がみられることからこの範囲とした。なお、モリ
ブデンの組成範囲は５〜１５％が望ましい。鉄は素地の
強化及び靭性の向上１ｃ＃−与する。少量で効果を発揮
するが３％以上が好ましく、２０チを越えると素地の強
度が低下し、合金の機械的強要が損なわれるからであり
望ましくは３〜１２％が良い。
同時ＶＣＣ湿温おける耐酸化性ならびに硬さを高めるた
めに必要な成分で組成比が１５％未満では、効果が不充
分でありまた４５チを越えると粗大な初晶が過度に析出
し所要の特性が低下するからであり、望捷しくは２ｏ〜
３５チが良い。ニオブはクローム及びニッケルと結合し
て、 ＣｒｚＮｂ等の金１４間化合物をつくり硬さを高
め、耐摩耗性及び１耐二ローシヨン性に必要な成分で組
成比３％未満では効果が不゛充分でまた、１５％を越え
ると靭性の低下がみられ機砿的強度が損なわれるからで
あり、望ましくは７〜１５％が良い。モリブデンは、耐
食性の向上ならびに同溶体強化Ｖこより硬さ、耐摩耗性
及び耐エローシロン性を向上させるのに必要な成分で１
組成比が２０％を越えると効果は飽和するとともに靭性
の低下がみられることからこの範囲とした。なお、モリ
ブデンの組成範囲は５〜１５％が望ましい。鉄は素地の
強化及び靭性の向上１ｃ＃−与する。少量で効果を発揮
するが３％以上が好ましく、２０チを越えると素地の強
度が低下し、合金の機械的強要が損なわれるからであり
望ましくは３〜１２％が良い。
またとのＮｉ基合金は、ニオブの一部をタンタルで置換
してもよい。またモリブデンの一部をタングステンに置
換することもできる。ざらＶＣ溶解時に添加する脱酸、
脱窒剤としてのマンガンやシリコンなどを含んでいても
差支えない。
してもよい。またモリブデンの一部をタングステンに置
換することもできる。ざらＶＣ溶解時に添加する脱酸、
脱窒剤としてのマンガンやシリコンなどを含んでいても
差支えない。
またＮｉ基合金として炭素０．３〜１．５％、クロム５
〜２５％％硼素０．５〜６．０％、硅素０．５〜６．０
％、鉄１゜チ以下、残部が実質的にニッケルより成るも
のを朋いても良い。
〜２５％％硼素０．５〜６．０％、硅素０．５〜６．０
％、鉄１゜チ以下、残部が実質的にニッケルより成るも
のを朋いても良い。
炭素は耐摩耗性ならびに硬度を上昇させるのに有効な元
素であるが０．３％より少ないときには耐摩耗性、硬度
ともに低く、一方１．５チを越えると靭性が低下するこ
とから０．３〜１．５チとした。なお望壕しくは０．４
〜１．０チが良い。硅素及び硼素はそれぞれ硅化物及び
ホウ化物を生成して耐摩耗性ならびに強度を上昇きせる
のに有効な元素であるがいずれも０．５％より少ないと
きにはその効果が充分でなく、また多量の含有は粗大な
硅化物やホウ化物を生成し、靭性を低下することから６
％以下とした。なお望ましくは硼素０．５〜５．０％、
硅素２．５〜６．０チが良い。鉄は素地の強化と耐熱衝
撃性の向上に寄与するものであるが、ｔＯＷを越えると
素地の強度が吐下し、機械的強度が損なわれるからであ
る。なお望ましくは１〜６チが良い。
素であるが０．３％より少ないときには耐摩耗性、硬度
ともに低く、一方１．５チを越えると靭性が低下するこ
とから０．３〜１．５チとした。なお望壕しくは０．４
〜１．０チが良い。硅素及び硼素はそれぞれ硅化物及び
ホウ化物を生成して耐摩耗性ならびに強度を上昇きせる
のに有効な元素であるがいずれも０．５％より少ないと
きにはその効果が充分でなく、また多量の含有は粗大な
硅化物やホウ化物を生成し、靭性を低下することから６
％以下とした。なお望ましくは硼素０．５〜５．０％、
硅素２．５〜６．０チが良い。鉄は素地の強化と耐熱衝
撃性の向上に寄与するものであるが、ｔＯＷを越えると
素地の強度が吐下し、機械的強度が損なわれるからであ
る。なお望ましくは１〜６チが良い。
さらにクロムは耐食性及び合金の素地を強化するために
必要な成分であるが、５％未満では効果が充分でなく、
また２５％を越えると靭性が低下することから５〜２５
チとした。なお望ましくは１０〜２０％が艮い。
必要な成分であるが、５％未満では効果が充分でなく、
また２５％を越えると靭性が低下することから５〜２５
チとした。なお望ましくは１０〜２０％が艮い。
対をなす他方の弁座表面としては、Ｎｉ５〜２５チ、残
部がｖｖＣよりなる弁座合金を用いるのが良い。
部がｖｖＣよりなる弁座合金を用いるのが良い。
結合剤として用いるＮｉは、硬質合金粉末（ＷＣ）との
濡れ性や粒成長等に支障をきたし焼結性に寄与する成分
で前記超硬合金中の含有量は、５〜２５チの範囲にする
ことが好ましい。この理由は、該結合剤の量を５チ未満
にすると焼結′が′充分に行なわれ雌くなる。またその
量が２５俤を越えると靭性が向上するものの硬さが低下
し耐摩耗性の向上が困難となる。なお、望ましくは１０
〜２０％の範囲が良い。
濡れ性や粒成長等に支障をきたし焼結性に寄与する成分
で前記超硬合金中の含有量は、５〜２５チの範囲にする
ことが好ましい。この理由は、該結合剤の量を５チ未満
にすると焼結′が′充分に行なわれ雌くなる。またその
量が２５俤を越えると靭性が向上するものの硬さが低下
し耐摩耗性の向上が困難となる。なお、望ましくは１０
〜２０％の範囲が良い。
以上説明したようなＷＣ−Ｎ ｉ系の超硬合金は従来の
’ｗＶｃ −Ｃｏ系の超硬合金と異なり溶接により容易
に母材に接合することができる。
’ｗＶｃ −Ｃｏ系の超硬合金と異なり溶接により容易
に母材に接合することができる。
以下に本発明の詳細な説明する。
第１表に供試合金の化学組成を示す。合金Ｎ。
り１〜３及び６ｖこついては高周波真空誘導浴解炉を用
いて溶製した。
いて溶製した。
また合金屑４，５については、平均粒径３〜５μｍの炭
化タングステン粉末（ＷＣ）と平均粒径２〜３μｍのニ
ッケル粉末（Ｎｉ ）を所定の組成となるように秤曾後
、湿式ボールミルにより、混合、粉砕を８０時間行ない
成形補助剤として１〜１．５％のパラフィンを添加し混
合粉末を得た。次いで圧力２ｔｏｎ／７にて成形後７０
０ ’０．１時間脱水水素ガス中で脱パラフイン処理を
施し１３５０〜１４５０°Ｃ１１時間９式空焼結を行な
った。
化タングステン粉末（ＷＣ）と平均粒径２〜３μｍのニ
ッケル粉末（Ｎｉ ）を所定の組成となるように秤曾後
、湿式ボールミルにより、混合、粉砕を８０時間行ない
成形補助剤として１〜１．５％のパラフィンを添加し混
合粉末を得た。次いで圧力２ｔｏｎ／７にて成形後７０
０ ’０．１時間脱水水素ガス中で脱パラフイン処理を
施し１３５０〜１４５０°Ｃ１１時間９式空焼結を行な
った。
次Ｖこ上記試料を用いて第２表に示す組合せで、第１図
に示す呼び径１００ＩＩＩＩ＋の仕切弁を製作し開閉動
作後の弁の気密性を試験した。図において１゜は弁箱、
２は弁箱の弁座、３は弁体、４は弁体の弁座、５は弁棒
、６はボンネット、７はハンドルを示す。また比較例と
して上記３．６の合金を用いて、＄２表に示す。組合せ
で同一構造の仕切弁を製作し、同一条件下にて試験した
。その結果を第２表に併せて示した。
に示す呼び径１００ＩＩＩＩ＋の仕切弁を製作し開閉動
作後の弁の気密性を試験した。図において１゜は弁箱、
２は弁箱の弁座、３は弁体、４は弁体の弁座、５は弁棒
、６はボンネット、７はハンドルを示す。また比較例と
して上記３．６の合金を用いて、＄２表に示す。組合せ
で同一構造の仕切弁を製作し、同一条件下にて試験した
。その結果を第２表に併せて示した。
なお、開閉動作は、面圧２ ｋｇ／ｙｎｔｌの負荷状態
で１００回行ない気密性試験は高圧水を通水し、出口側
の漏れを測定した。
で１００回行ない気密性試験は高圧水を通水し、出口側
の漏れを測定した。
第２表から明らかなように本発明に係る弁は従来バルブ
弁座に使用されている比較例Ｉ ＣＤ Ｃｏ基合金を用
いたものと同様に耐摩耗−耐焼付性に浸れていることが
確認された。
弁座に使用されている比較例Ｉ ＣＤ Ｃｏ基合金を用
いたものと同様に耐摩耗−耐焼付性に浸れていることが
確認された。
以下余白
第 ２ 表
（以汀る伯）
〔発明の効果〕
以上の結果から明らかなように本発明に係るＮ ｉ −
Ｃｒ −Ｍｏ−Ｎｂ系及びＮ１−Ｃｒ−Ｂ−８ｔ系二ｙ
ケル基合金及び〜ＶＣ−Ｎｉ系超硬合金の耐ず純性は優
れ、また両ルトを放出しないことにより化学及び特に原
子力等の各種プラントの流路の開閉に好適な弁である。
Ｃｒ −Ｍｏ−Ｎｂ系及びＮ１−Ｃｒ−Ｂ−８ｔ系二ｙ
ケル基合金及び〜ＶＣ−Ｎｉ系超硬合金の耐ず純性は優
れ、また両ルトを放出しないことにより化学及び特に原
子力等の各種プラントの流路の開閉に好適な弁である。
第１図は本発明の実施例を示す仕切弁の縦断面図である
。 １・・・弁箱 ２・・・弁箱の弁座３・・・弁体
４・・・弁体の弁座５・・・弁棒
６・・・ボンネット占 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１図
。 １・・・弁箱 ２・・・弁箱の弁座３・・・弁体
４・・・弁体の弁座５・・・弁棒
６・・・ボンネット占 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１図
Claims (8)
- （１）摩耗表面がＷＣを主成分とし、重量比でＮｉ５〜
２５％の結合剤から成ることを特徴とする耐摩耗部材。 - （２）弁座表面に用いることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の耐摩耗部材。 - （３）前記弁座と対をなす他方の弁座表面が重量比でＣ
ｒ１５〜４５％，Ｎｂ３〜１５％，Ｍｏ２０％以下、Ｆ
ｅ２０％以下残部Ｎｉより成ることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の耐摩耗部材。 - （４）前記弁座と対をなす他方の弁座表面が重量比でＣ
０．３〜１．５％，Ｃｒ５〜２５％，Ｓｉ０．５〜６．
０％，Ｂ０．５〜６．０％，Ｆｅ１０％以下残部Ｎｉよ
り成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の耐
摩耗部材。 - （５）ＷＣの主成分と重量比でＮｉ５〜２５％の結合剤
から成る耐摩耗部材を母材に溶接する工程を有すること
を特徴とする耐摩耗部材の製造方法。 - （６）弁座表面に用いることを特徴とする特許請求の範
囲第５項記載の耐摩耗部材の製造方法。 - （７）前記弁座と対をなす他方の弁座表面が重量比でＣ
ｒ１５〜４５％，Ｎｂ３〜１５％，Ｍｏ２０％以下、Ｆ
ｅ２０％以下残部Ｎｉより成ることを特徴とする特許請
求の範囲第６項記載の耐摩耗部材の製造方法。 - （８）前記弁座と対をなす他方の弁座表面が重量比でＣ
０．３〜１．５％，Ｃｒ５〜２５％，Ｓｉ０．５〜６．
０％，Ｂ０．５〜６．０％，Ｆｅ１０％以下残部Ｎｉよ
り成ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の耐
摩耗部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1815486A JPS62177144A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 耐摩耗部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1815486A JPS62177144A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 耐摩耗部材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62177144A true JPS62177144A (ja) | 1987-08-04 |
Family
ID=11963694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1815486A Pending JPS62177144A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 耐摩耗部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62177144A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6369938A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-03-30 | Nippon Tungsten Co Ltd | ＳｉＣに対する摺動特性に優れた超硬合金 |
| JP2010121735A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Motoyama Eng Works Ltd | 弁 |
| CN106541223A (zh) * | 2015-09-23 | 2017-03-29 | 天津职业技术师范大学 | 布状镍基钎焊材料及其制备方法和应用 |
-
1986
- 1986-01-31 JP JP1815486A patent/JPS62177144A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6369938A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-03-30 | Nippon Tungsten Co Ltd | ＳｉＣに対する摺動特性に優れた超硬合金 |
| JP2010121735A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Motoyama Eng Works Ltd | 弁 |
| CN106541223A (zh) * | 2015-09-23 | 2017-03-29 | 天津职业技术师范大学 | 布状镍基钎焊材料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Penrice | Alternative binders for hard metals | |
| US5778301A (en) | Cemented carbide | |
| JPS5916952A (ja) | 耐摩耗性にすぐれたＦｅ基焼結材料 | |
| US5223020A (en) | Hard-metal body | |
| US12584202B2 (en) | Cobalt-free tungsten carbide-based hard-metal material | |
| US3480410A (en) | Wc-crc-co sintered composite | |
| JP2013544963A (ja) | 超硬合金 | |
| US3677722A (en) | Cemented carbide composition and method of preparation | |
| JPH10102105A (ja) | 金属微粉末の製造方法 | |
| US2711009A (en) | Corrosion resistant sintered stock containing mixed carbides | |
| US3837838A (en) | High strength, ductile cobalt-base dental alloy | |
| JPS62177144A (ja) | 耐摩耗部材およびその製造方法 | |
| JP2837798B2 (ja) | 耐食性、耐摩耗性及び高温強度にすぐれるコバルト基合金 | |
| JPH10500176A (ja) | 高い耐食性及び耐摩耗性のチル鋳物 | |
| JPS6137946A (ja) | 複合材料及びその製造方法 | |
| US3384465A (en) | Iron bonded tungsten carbide | |
| JPH073357A (ja) | 高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金 | |
| JPS60106938A (ja) | 強靭性サ−メット | |
| JPH02277746A (ja) | 耐摩耗低熱膨張焼結合金およびその製造方法 | |
| JP2999355B2 (ja) | 低熱膨張率強靱サーメットの製造法 | |
| JPS5918460B2 (ja) | Ｃｒ↓７Ｃ↓３基装飾用焼結硬質合金 | |
| CN100383272C (zh) | 一种超细硬质合金及其制造方法 | |
| JPS59222556A (ja) | 加工性のすぐれた耐摩耗性鉄基焼結合金およびその製造方法 | |
| JPS61106748A (ja) | 弁 | |
| JP2004169079A (ja) | 非磁性超硬合金 |