JPS6353250A - ア−クガン溶射用の複合ワイヤ - Google Patents

ア−クガン溶射用の複合ワイヤ

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JPS6353250A
JPS6353250A JP62121463A JP12146387A JPS6353250A JP S6353250 A JPS6353250 A JP S6353250A JP 62121463 A JP62121463 A JP 62121463A JP 12146387 A JP12146387 A JP 12146387A JP S6353250 A JPS6353250 A JP S6353250A
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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、アークガン溶射のために有用なワイヤ、詳言
すれば鉄、ニッケル又はコバルトから成るシースと、ホ
ウ素含有粉末を含有するコアとから成る複合ワイヤに関
する。
従来の技術 火炎溶射としても公知である熱溶射は、熱溶融性材料例
えば金属又はセラミックの熱軟化工程と、軟化した材料
を被覆すべき表面に向かって微粒子状で推進する工程と
から成る。加熱された粒子は表面に衝突しかつそこに結
合する。
常用の熱スプレーガンは加熱と粒子の推進の両者の目的
ために使用される。
熱スプレーガンは、溶射材料の溶融のための熱を発生す
るために一般に燃焼火炎、プラズマ火炎又は電気アーク
を利用する。しかしながら、当業者によって、その他の
加熱手段、例えば抵抗加熱器又は誘導加熱器を有利に使
用することができ、かつそれらを単独で又は他の形式の
加熱器と組み合わせて使用するできろことが認識された
。
材料は粉末又は棒もしくはワイヤの形で加熱帯域に供給
することができる。ワイヤ型の熱スプレーガンにおいて
は、溶射すべき材料の棒らしくはワイヤは火炎又はそれ
に類似したもの、例えば燃焼火炎によって形成された加
熱帯域に供給され、そこで溶融せしめられるか又は少な
くとも熱軟化され、かつ一般に圧縮ガスによって噴霧さ
れ、かつ次いで微細に分散された形で被覆すべき表面に
対して推進される。アークワイヤ型スプレーガンにおい
ては、２本のワイヤがワイヤ端部の間で形成される電気
アーク内で熔融せしめられ、かつ溶融金属は圧縮ガス、
−般に空気によって噴霧され、かつ被覆すべき工作部材
にスプレーされる。棒又はワイヤは一般的に、引抜きに
よって形成してもよく、又は粉末を一緒に焼結するか又
は加熱帯域の熱内で分解し、ひいては溶射すべき粉末を
微細分した形で放出する有機バインダー又はその他の適
当なバインダーによって粉末を一緒に固着することによ
り製造することもできる。その他の形式では、１つの成
分の被覆シースと別の成分のコアを有することもでき、
又は成分のストランドをツイストすることにより製造す
ることらできろヨーロッパ特許出願公開第０１１８３０
７号明細書（Ｔｅｎｋｕｒｌａ）に、アークガン溶射の
ために使用することかできる複合ワイヤが開示され、該
複合ワイヤは軟質金属、例えば軟質合金鋼から製造され
たシースと、金属粉末又は金属粉末と特殊炭化物及び／
又は酸化物との混合物から成るコアとから成る。上記明
細書に記載の特殊な炭化物の実施例は、クロム、タング
ステン、バナジウム、チタン、ニオブ、ケイ素、モリブ
デン、ホウ素及び同種のものの炭化物である。コアの主
組成の例は、Ｃ，Ｃｒ、Ｓ　ｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｂ、Ｗ２Ｍ
ｏ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｔ　ｉ、Ａ＋及びＦｅであると
示唆されている。コア内の粉末の粒度は、２０〜３００
μｍであると記載されている。
類似して、米国特許第３３３２７５２号明細ｅｆ　（Ｂ
ａｔｃｈｅｌｏｒ　ｅｔ　ａｌ）には、金属、合金、酸
化物、炭化物及び滑剤の粉末を含有する充填された管の
火炎溶射が記載されており、この場合の粉末の寸法は６
００メツシユ（２０μｍ）よりも太きい。
溶接電極はシースと粉末コアの複合形であってよい。溶
接のための装置は、溶接工程が材料を溶融しかつ直接的
に工作物上に流動させるアークガン溶射のためのものと
は幾分か異なっている。従って、このような電極は一般
にフラツクス例えば活性フッ化金属のような融剤を含有
する。米国特許第３６２７９７９号明細書（Ｑｕａａｓ
）は、溶接電極の種類を典型化し、２５メツシユ（８０
０μｍ）よりも微細な粒子が充填された鋼、ニッケル合
金又はコバルト合金から成るノースを開示した。該コア
はクロム、タングステン、チタン及びバナジウムの耐火
性の炭化物を含有することができる。
アークガン溶射、燃焼火炎溶射又は溶接用の炭化物含有
複合ワイヤを包含する前記形式の乙のは、一般に炭化物
を含有する被膜を製造するために方向付けられている。
この結果を達成するために、前記刊行物はコア粉末粒子
は比較的粗く、一般にその下限は少なくとも２０μｍで
あると表示している。このような粉末寸法における下限
は、また一般に金属を含有する任意のコア粉末（例えば
Ｔｅｎｋｕｌａ）のためにも示唆されている。
炭化物粒子を含有しない複合材料の一定の組成物は、極
めて硬質でありかつ耐摩耗性であろ被膜を決して形成し
ない。例えば米国特許第３９９１２４０号明細書（ｌｌ
ａｒｒｉｎｇｔｏｎ　ｅｔ　ａｌ）は、モリブデン及び
ホウ素粒子と鋳造鉄コアクラッドを有する複合粉末を開
示した。このような材料はピストンリング被覆のような
適用形のために有用であり、熱溶射されたモリブデンの
工業的標ｄ△被覆に比較して著しい利点を有する。
しかしながら、エンジン及び同種のらのにおける部品の
寿命を更に延長するためには、なお−層改善されるべき
である。
ニッケル及びコバルトの自己溶融性合金粉末は、硬質上
塗被覆のために極めて一般的である。これらは被覆操作
中に融剤としてかつ被膜内で硬化剤として作用するホウ
素及びケイ素を含有する。一般に自己溶融性合金は、２
工程で、即ち常法で熱溶射され、次いでオキノアセチレ
ン火炎、誘導コイル、炉又は同種のものでその場で溶融
せしめられる。該融剤は実際に解放大気内での溶融工程
を必要とする。しかしながら、合金はまた溶融工程を必
要としないプラズマ溶射のような方法で熱溶射すること
ができろが、しかし該被膜は全く緻密でなくかつ耐摩耗
性でもない。一般に自己溶融性合金被覆は、特に溶融法
が極めて低い多孔度を有する被膜を形成するために、良
好な表面仕上げが要求される場合に、耐摩耗性を提供す
るための硬質表面処理のために使用される。典型的な自
己溶融性合金粉末組成物は、米国特許第２８６８６３９
号及び同第２９３６２２９号明細書に記載されている。
発明が解決しようとする問題点 従って、前記見地において、本発明の目的は、アークガ
ン溶射法で有用な新規の複合ワイヤを提供することであ
る。
もう１つの目的は、許容される硬度及び耐摩耗性を有す
る熱溶射被膜を形成するための新規のワイヤを提供する
ことである。
更にもう１つの目的は、合金されたホウ素及び炭素を含
有する熱溶射被膜を形成するための新規のワイヤを提供
することである。
更にもう１つの目的は、新規の複合ワイヤの用途を包含
する改良されたアークガン溶射法である。
これらのかっなお別の目的は、以下の記載から明らかに
する。
問題点を解決するための手段 本発明によれば、アークガン溶射のために有用な複合ワ
イヤは、鉄、ニッケル又はコバルトから成るシース合金
と、ホウ素が複合ワイヤをアークガン溶射することによ
って形成された被膜内に実質的に溶解される程度に寸法
が十分に微細であるホウ素及び／又は炭化ホウ素のホウ
素含有粉末から成るコアとから構成される。ホウ素物質
がホウ素を含有する場合には、コアは更にホウ素粉末が
配合された２０μｍ未満の微細な炭素粉末を有するべき
である。ホウ素含有粉末の大部分は２０μｍ未満である
のが有利である。ホウ素含有粉末の大部分は、有利には
２０μｍ未満である。特に好ましい実施態様では、シー
スは軟鋼から成りかつコアは炭化ホウ素及びフェロモリ
ブデンのような合金粉末から成る。
発明の作用及び効果 本発明による複合ワイヤは、主成分として金属の鉄、ニ
ッケル及びコバルトの少なくとも１つから成る合金シー
スから製造される。複合ワイヤのコアは、ホウ素が複合
ワイヤのアークガン溶射によって形成された被膜内に実
質的に溶解される程度に寸法が十分に微細であるホウ素
及び／又は炭化ホウ素のホウ素含有粉末を含有する粉末
から形成される。例えばホウ素含有粉末は優先的には２
０μｍ未満の寸法を有する。ホウ素含有粉末が合金され
ていないホウ素粉末を含有する場合には、微細な炭素粉
末にホウ素を配合するのが好ましい。しかしながら、微
細な炭化ホウ素が有利である。
コアはまたワイヤを熱溶射することによで形成される被
膜のために所望される別の合金成分の粉末を含有するこ
とができる。該ワイヤは特に２本ワイヤアークガン溶射
法によって熱溶射するために有用である。形成された被
膜は、ホウ素及び炭素の溶解、又は炭化ホウ素が被膜内
に十分に分散又は均一に合金されていることにより、硬
質でありかつ耐摩耗性である。
ワイヤは任意の公知の又は所望の方法により、例えばシ
ース金属の管にコア用の粉末を充填しかつ熱溶射のため
に適当な寸法に引抜くことにより製造することができる
。好ましくは、例えば米国特許第４３９６８２０号明ｖ
ＪＩ書に記載されているような溶接電極を製造する方法
に基づき、シースを金属帯材から成形する。この方法で
は、粉末を圧延によって管に成形しながら帯材のトラフ
に導入する。次いで、最終的寸法が得られるまで、交互
の工程で充填した管を更に圧延又は引抜きかつ焼きなま
しする。
シース金属が標準的圧延及び引抜き工程において迅速に
成形するのに十分に軟質であるの場合が一般に最も実用
的である。従って、シース金属は比較的に純粋であるか
又は合金元素が少なくとも低いべきである。例えばＡｌ
５Ｉ１００８におけるような低炭素含量を有する軟鋼が
満足される。
ワイヤシース及びコアの全組成は、所望の組成の合金被
膜を形成すべきである。例としては、シースは軟鋼から
成りかつコアは鉄／モリブデン合金を形成するための鉄
、モリブデン及び炭化ホウ素粉末から成るか、又はシー
スはニッケル又はコバルトから成りかつコアは自己溶融
性合金を形成するための、ニッケル（及び／又はコバル
ト）、クロム、ケイ素及び炭化ホウ素粉末から成ってい
てもよい。
コアの合金成分は鉄粉末及びモリブデン粉末のような元
素金属として存在することができるが、コア粉末内の成
分を合金形に結合するのが有利であることが判明した。
例えば、コア内の鉄及びモリブデンはフェロモリブデン
合金粉末として存在することができる。このような合金
はモリブデン５０〜９５重量％の範囲内、例えば約６２
重量％であってよい。同様に、ニッケル及びクロムはニ
ッケルクロム合金として存在すことができ、この場合ク
ロムは１〜３０重量％、典型的には２０重棗％である。
成分を合金形で有することは、最終的な熱溶射波膜にお
いて一層均一な合金化を惹起し、かつしばしば該合金は
成分の最も経済的な形である。更に、被膜のための所望
の組成を達成するために、元素金属の添加を行うことら
できる。
ホウ素含有粉末及び炭素を除き、コア内の粉末は、その
寸法が約−４０〜＋３２５メツンユ（−４２０〜＋４４
μＩｎ）、有利には一８０〜＋２００メツシュ（−１７
７〜＋７４μｍ）の範囲内にあるべきである。この場合
、メツシュは米国規格に基づく。４０メツシユよりも大
きい粉末充填物を有するワイヤは有利に引抜くことがで
きない。３２５メツシユよりも小さい粉末は均一な充填
物を生じるために十分に良好に流動しない。また、この
ような微細な粉末は合金化せずに吹き飛ばされる傾向又
は溶射中に被覆内に飛沫同伴する傾向を有する。驚異的
にも、この問題点は、別の比較的粗いコア粉末と共に含
有されている場合には、微細なホウ素含有粉末及び炭素
にとって重要ではない。
ホウ素又は炭化ホウ素粉末は、有利には優先的に約２０
μｍ未満、有利には約１〜約１５μｍ１例えば平均７μ
ｍの寸法を有するべきである。−般に、炭化ホウ素の少
なくとも９５重量％は２０μｍ未満であるべきである。
同様に炭素も極めて微細であるべきである、例えば２０
μｍ未満であるべきでありかつ５μｍ未満の黒鉛炭素の
形で存在することらできる。炭素の量は元素ホウ素の量
に比例し、かつホウ素に対して約５〜４０％、有利には
約２０〜２８％であるべきである本発明によれば、ワイ
ヤ内にホウ素及び炭素を含有するために、これらの元素
は、アークガン溶射過程中にコア及びシースの別の金属
成分に実質的に溶解又は該成分と合金される程に寸法が
十分に小さい炭化、ホウ素粉末の形でコア内に配合され
るのが有利である。従って、得られる被膜は、少なくと
も被膜を標準光学顕微鏡によって冶金学的横断面におい
て観察した場合、炭化ホウ素の任意の識別されうる粒子
を実質的に不含である。
炭化ホウ素化合物は典型的には化合物組成：［３４Ｃで
あるが、但しホウ素含量は一般に約７０〜７８重量％の
範囲内にあってよい。微細な炭化ホウ素粉末は、特に溶
射波膜の別の金属成分内へのホウ素及び炭素の所望の合
金化を行うために有効である。
微細なホウ素含有粉末は、別のコア粉末成分と均質に配
合し、その後に該配合物をワイヤの成形過程で管に導入
すべきである。有利なｌ実施態様において、優れた結果
は、炭化ホウ素、又はホウ素と炭素のブレンドをコアに
のその他の粗い粉末、例えばフェロモリブデン粒子にク
ラッドした場合得られることか判明した。クラッド処理
はバインダー、有利には例えば米国特許第３９９１２４
０号明細書に記載されているような、溶射中に焼却する
ことができる有機バインダーを用いて実施することがで
きる。該バインダーはクラッド粉末の全重量に対して約
１〜３重量％の量で存在するのが有利である。
クラッド処理用のバインダー材料は、−緒に粒子を結合
するか又は表面に被膜を形成するために使用することが
できる任意の公知の又は常用の結合材料であってよい。
バインダーは有利には有機でありかつワニス固体として
樹脂を含有するフェスであってよく、又は硬化した又は
固着した被膜を形成するために溶剤の蒸発に依存しない
樹脂を含有することができる。従って、バインダーはワ
ニス固体として触媒添加樹脂を含有することができる。
使用することのできるバインダーの例は、常用のフェノ
ール系、エボキン又はアルキドワニス、乾燥池、例えば
キリ浦又はアマニ油を含有するフェス、ゴム及びラテッ
クスバインダー等を包含する。バインダーは選択的に水
溶性タイプ、例えばポリビニルピロリドン又はボリヒニ
ルアルコールタイプであってよい。有機バインダーの他
に、無機バインダー例えばケイ酸ナトリウム、ホウ酸、
ボラブクス、マグネシウム又はその他の可溶性炭酸塩、
硝酸塩、シュウ酸塩又はオキン塩化物、又は酸化物を含
有するコロイド状懸局液を使用することもできる。
コア材料の、粒子を含有するバインダーでの被覆は、任
意の又は所望の方法で実施することができる。専らバイ
ンダーを硬化及び乾燥させながら粉末化した成分を一緒
に混合することが必要である、このことは炭化ホウ素又
はホウ素と炭素のブレンドのクラッドで被覆されたコア
から成るまさに自由流動性の粉末を生じる。
ワイヤは熱溶射ワイヤのための常用の寸法及び許容公差
を有するべきである、従って例えば寸法は６．４〜０．
８Ｈの間で変動することができる。アーク溶射のために
は、ワイヤは２゜４〜１．６ｍ貫（１１〜１４ゲージ）
であるのが好ましい。
コアの割合は一般にワイヤの約１０〜５０重量％の範囲
内にあるべきであり、かつコアは理論的全密度、好まし
くはコア内にルーズな粉末を回避するために十分な密度
の少なくとも６０％の密度に充填されるべきである。ワ
イヤの有利な類型は、−８０＋２００メツシユ（−１７
７＋７４μｍ）のフェロモリブデン粉末及び平均７μｍ
の寸法の炭化ホウ素８４Ｃ粉末が充填された軟鋼シース
を有する。モリブデン含量はワイヤの５〜５０、有利に
は１０〜３０重Ｍ％であるべきである。炭化ホウ素含量
は１〜１０、有利には２〜４％であるべきである。
自己溶融性タイプのもう１つの好ましいワイヤは、−８
０＋２００メツシユ（−１７７＋７４μｍ）のニッケル
・クロム粉末及び平均寸法７μｍの炭化ホウ素８４Ｇ粉
末が充填されたニッケルノースから成る。該クロム含量
はワイヤの５〜５０、有利には１０〜３０重量％である
べきである。炭化ホウ素の含量は１〜１０、有利には２
〜４％であるべきである。−２７０メツノｘ＋　５ｕＩ
１１（−５３＋　５Ｈｍ）の寸法のケイ素粉末らまた約
０．５〜５．０％で存在する。ニッケルコア及び／又は
ノースの全部又は一部分をコバルトで代用することもで
きる。自己溶融性タイプのワイヤは、常法で、有利には
例えば２本ワイヤアーク型熱スプレーガンを用いて溶射
することができる。本発明に基づき製造された被膜は、
高い密度、高い硬度及び低い摩擦係数を何しかつ研磨及
び擦り傷タイプの耐摩耗性の優れた組合せを示す。引き
続き、被膜は場合により熱処理及び溶融させることがで
きる。
本発明による被膜は、特に腐食性条件下にあるような機
械部品上の軸受は及び摩耗表面として、例えば石油化学
的生産装置例えばポンププランジャ、サッカーロッドカ
ップリング、スリーブ、泥ポンプライナ及びコンプレッ
サロッド；自動車の外装及びディーゼルエンジンピスト
ンリング及びシリンダ壁１発電所及びプロセス工場のた
めの燃料ガススフラッパの内面；パルプ及び紙処理装置
例えば蒸解がま、皮むき機、及び回収ボイラ；ガラス製
造装置例えば型、型板、プランジャ、及びネックリング
；発電機ボイラ用水壁、傾斜管、制御弁、及びポンプ構
成部材ニガスタービンエンジン構成部材例えばノズル及
び静翼セグメント；加工路：印刷ロール：ロータリエン
ジントロコイド、シール及び端板；エンジンクランクシ
ャフト：ロールジャーナル：ベアリングスリーブ；羽根
子軸；ギアジャーナル、燃料ポンプロータ：スクリュウ
コンベア；ワイヤ又はねじキャプスタン、シフターフォ
ーク；ドクタブレード；農耕具；モータ軸：ラッチ及び
グラインダーセンター；カム従動子等を被覆するために
極めて好適である。
実施例 次に、実施例により本発明の詳細な説明する実施例１ 米国特許第４３９６８２０号明細書（Ｐｕ５ｃｈ−ｎｅ
ｒ）に記載された方法で、厚さ０．２８ｍＲ及び幅１２
．４ｘｘを有するＡｌ５１１００８鋼帯材を使用して、
粉末を充填し、管状ワイヤに圧延しかつ引抜きにより粉
末充填ワイヤを製造した。コアは鉄と６２％のモツプ、
デンから成るフェロモリブデン合金粉末、プラス炭化硼
素：Ｂ″４Ｃ粉末から成っていた。フェロモリブデン粉
末の寸法は一４２０＋７４μｍの範囲内にありかつ炭化
硼素粉末の寸法は平均７μｍであった。
まず以下のように炭化ホウ素をフェロモリブデンにクラ
ッドすることにより粉末を製造した。
水７５０ｘｆｆ当りポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）２
５０ｇを含有するＰＶＰバインダー溶液を製造した。こ
の溶液的４００ｄをフェロモリブデン合金コア粉末４０
００９に加えか十分に混合した。この混合物に、炭化ホ
ウ素約２５０９を徐々に加えかつ付加的な水と完全に混
合しかつ混合をバインダーが乾燥するまで継続し、その
後に合金コア粒子の総てが炭化ホウ素粒子を含有する乾
燥皮膜でクラッドされた完全に自由流動性の粉末が残っ
た。該粉末を完全に乾燥させるために約１２０℃に加熱
した。こうして形成した粉末は、バインダーを有するコ
アに硬化した微細な炭化ホウ素粒子を有するフェロモリ
ブデン合金コアの粒子から成っていた。
最終的なワイヤはモリブデン２７．５重量％及び炭化ホ
ウ素３００重爪形を含有し、これはホウ素２．３５％及
び炭素０．７５％に相当する。ワイヤ寸法は２，４ｘｘ
（１１ゲージ）であった。
該ワイヤを米国特許第３６３２９５２号明細書に記載さ
れかツＰｅｒｋｉｎ−Ｅ１ｍｅｒ社の１ｌＩｅｔｃｏ部
門からＴｙｐｅ４　ＲＧとして市販されている一般的タ
イブのアークガンを用いて、以下のパラメータ；ワイヤ
供給速度５　ｋｇ／ｈｒ　（１１Ｊｂｓ／ｈｒ）　、電
流２００アンペア、噴霧のための空気圧６０ｐｓｉ（４
バール）及びエアキャップの圧力４０ｐｉｓ（２，７バ
ール）、及び溶射距離１５ｃπで熱溶射した。常法でグ
リッドブラスト仕上によって製造した軟鋼基板上に優れ
た被膜が形成されｆコ。
被膜の横断面の試験により、ホウ素及び炭素添加物を含
有する被膜は、これらの添加物を含有しない鉄／モリブ
デン被膜に比較すると低い酸化物レベルを有することは
明らかである。該機（１■は完全には解明されていない
にも拘わらず、炭素及びホウ素の添加物（８４Ｃ）は極
めて“クリーン”な低酸化物被膜を生じる。冶金学的横
断面分析、マイクロ硬度及び擦り傷試験によれば、ホウ
素及び炭素は被膜マトリックス全体に格子間に分散され
ている。
例２ 付加的に、第１表に記載の組成を有する、種々の割合及
び粉末寸法を有するワイヤを同様にして製造しかつアー
クガンを用いて熱溶射した。なお、第１表には比較のた
めに実施例１ち示す。これらのワイヤは全部、実施例１
に記載と同様に、軟鋼のシース及びホウ素含存及びフェ
ロモリブデン粉末から成るコアを有していた。
若干のコア粉末は、表に記載のように複数のブレンド（
クラッドを存しない）によって製造した。
第　　　　１　　　　表 ワイヤ＃　、。（４）、。　　　Ｂ（１）　　　　（１
）Ｃ粉末形 ｌ　　　　Ｂａ１　　　２８．０　　３．０　　　　１
．０　　　　　クラッド２　　　　Ｂａｌ　　　　２６
．３　　２．８　　　　０．９４　　　　ブレンド３（
２）Ｂａｌ　　　　２７．５　　２．２５　　　０．７
５　　　　クラッド４　　　　Ｂａｌ　　　　２９．５
　　１．５　　　　０．５　　　　　クラッド５　　　
　Ｂａ１　　　２８．５　　２．２５　　　０．７５　
　　　ブレンド６　　　　Ｂａｌ　　　　４７．０　　
２．２５　　　０．７５　　　　クラッド７　　　８ａ
ｌ　　　　４７．０　　２．２５　　　０．７５　　　
　ブレンド８（３）Ｂａ１　　　２９．５　　１．５　
　　　　Ｇ、５　　　　　クラッド（１）　　Ｂ４Ｃと
し添加 （２）　実施例１ （３）　平均７ｕｍの８４Ｃ（他の総ては一３７μｍの
８４Ｃを有する）（４）　シースを包含 例３ 第２表１４示す組成物を用いて、本発明に包含されない
別のワイヤ組を製造した。これらは総て実施例１に記載
と同様に、軟鋼シースと、コア内にフェロモリブデン粉
末を有していた。しかしながら、その他のコア成分は、
炭化ホウ素の代わりに、元素炭素、炭化チタン（Ｔ　ｉ
　Ｃ）、及び酸化鉄（Ｆｅ３０４）及び炭化ケイ素（Ｓ
ｉＣ）を含有していた。
第　　　　２　　　　表 ９　Ｂａｌ　２９．０− １０　Ｂａｌ　２４．７− ＬＩ　Ｂａｔ　２７．８２．４ １２　Ｂａｔ　２５．０１．４５．７６１３　Ｂａｌ　
２３．２２．２５　４．７５１４　Ｂａｌ　２４．ＯＬ
、８４．２ （１）　　−４４ａｍのＴｉＣとして添加（２）　シー
スを包含 （３）　　−６０，μｍのＳｉＣとして添加（４）　　
−２０ｕｍのＦｅ３Ｏ４として添加前記例の特定のもの
に関する研磨耐摩耗性は、被覆した試料を水５００ＲＱ
中の５３〜！５μｍの酸化アルミニウム研磨粉末１５０
ｇのスラリーを用いて鋳造鉄板に対して滑り運動させる
ことにより測定した。３　、　３　ｋｇ７ｃｍの荷重を
かけかつ表面運動は約１２２　ｃｍ７ｓｅｃで２０分間
実施した。耐摩耗性性能データは、燃焼ガンを用いて溶
射した標準モリブデンワイヤの厚さロスに対する被膜の
厚さロスの比として表した。このようなモリブデン被覆
は、自動車ピストンリングで広範囲に使用される。
例の合金に関する計り耐摩耗性は、Ｆａｙｖｉｌｌｅ−
Ｌｅｖａｌｌｅ社（Ｄｏｗｎｅｒｓ　Ｇｒｏｖｅ、　ｌ
１ｌｉｎｏｉｓ）から市販されている　＾１ｐｈａＬＦ
Ｗ−１摩擦及び摩耗試験機で、直径３．５ｃｘの試験リ
ング及び荷重４５に９を使用して、１９７　ｒｐｍで１
２．０００回転負荷することにより決定した。このリン
グ表面は鋳造鉄であった。
前記例の被膜に関する比較結果は、第３表に示す。該表
には、米国特許第３９９１２４０号明細書の実施例１に
記載と同様にしてプラズマ溶射したモリブデン及びホウ
素粉末を有する鋳造鉄コア粉末クラッドから成る復合粉
末に関する結果をも示す。
第　　　３　　　表 滑り耐摩耗性 彼が　厚さ　　硬度　　研磨耐摩耗性　　摩擦係数　被
膜ロス　鋳造鉄リングロス １　　１．２５　　４３−５７　　　１．６２　　　ｋ
、２５　　４５ ３　　２．５０　　３９−５１　　　１．７　　　　　
．１４−．１６　　　Ｑ、３　　　５．５４　　２．５
０　　３９−４７　　　１．４５　　０．６０　　４５
−５１　　　１．８　　　　　　０．１３　　　０．３
　　　２．２６　　２．５０　　３９−４９　　　０．
９？　　　２．５０　　　：＋ｏ＝４３０．６２８　　
２．５０　　４３−５３ ９　　１．８０　　２６ １１　　１．８０　　２５ １２　　１．９　　　２５ １３　　　　　　　　Ｒｂ　８５ １５（１）１．０　　４０−４５　　　　　　　　０．
１’４・、　　１．８　　１．８（１）　米国特許第３
９９１２４０号明細書の実施例１に記載の複合粉末一般
的に、本発明によるワイヤは、鉄／モリブデン複合ワイ
ヤ（被膜１６）及びモリブデンワイヤ被膜と比較した場
合、硬度、限界厚さ及び耐摩耗性のような特性の極めて
浸れた組合せを示した。ホウ素が存在しない、ＴｉＣ５
ＳｉＣ１Ｆｅ３０４、元素炭素を含有する被膜（被膜９
〜１４）は、低い硬度及び／又は不良の冶金学的マイク
ロ溝造に基づき許容されないことか判明した。
例４ 実施例１に記載と同じ方法を使用して、厚さ０．２８肩
ｌ及び幅１２．４１肩のＡ［５Ｉ１００８鋼帯材を使用
して、粉末充填ワイヤを製造した。該コアは鉄のフェロ
モリブデン合金粉末及びモリブチ２６２重量％＋ホウ素
４．５重量％及び黒鉛炭素１．５重量％から成っていた
。フェロモリブデン、ホウ素及び黒鉛粉末の寸法は、そ
れぞれ−４２０＋７４μｍ、−２０μｍ及び−２０μｍ
であった。
粉末充填物は、黒鉛１４０ｇ及びホウ素４１０９をフェ
ロモリブデン合金コア粉末４０００９に加えかつ十分に
混合した以外は、実施例１と同じ方法で製造した。
最終ワイヤ組成物は、呼称モリブデン２７゜５重量％、
ホウ素２４２５重量％及び炭素０゜２５重量％であった
。このワイヤを実施例１の方法で溶射した結果、実施例
１に記載したものに匹敵する被膜特性が得られた。
例５ 更に、同様にして自己溶融性タイプのワイヤを製造しか
つアークガンで熱溶射した。ニッケルシースを使用した
。該コアはクロム３５％、モリブデン６．５％、ケイ素
８％及び炭化ホウ素８％の粉末のブレンドから成ってい
た。総てのシース及び粉末寸法、製造法及び溶射パラメ
ータは、実施例Ｉに記載と同じであった。優れた良好に
結合した被膜が得られた。
前記には、本発明を特殊な実施例に関して詳細に記載し
て来たが、本発明の技術思想及び前記特許請求の範囲か
ら逸脱することなく種々の変化及び変更可能であること
は、当業者にとって自明のことである。従って、本発明
は前記特許請求の範囲又はその相応する範囲のみに限定
されるものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、鉄、ニッケル、コバルト及びそれらの組合せから成
    る群から選択される金属から成る合金シースと、ホウ素
    、炭化ホウ素から成る群から選択される少なくとも１種
    のホウ素物質のホウ素含有粉末から成るコアとから構成
    された、アークガン溶射用複合ワイヤにおいて、ホウ素
    が複合ワイヤをアークガン溶射することによって形成さ
    れた被膜内に実質的に溶解される程度に、ホウ素含有粉
    末の寸法が十分に微細であることを特徴とする、アーク
    ガン溶射用の複合ワイヤ。 ２、ホウ素物質がホウ素粉末を含有しかつコアが更にホ
    ウ素粉末が配合された２０μｍ未満の寸法を有する炭素
    粉末を含有する、特許請求の範囲第１項記載の複合ワイ
    ヤ。 ３、炭素粉末がホウ素粉末の約５〜４０重量％の量で存
    在する、特許請求の範囲第２項記載の複合ワイヤ。 ４、鉄、ニッケル及びコバルトから成る群から選択され
    る金属から成る合金シースと、コアとから構成され、該
    コアが、炭化ホウ素が複合ワイヤをアークガン溶射する
    ことによって形成された被膜内に実質的に溶解される程
    度に、寸法が十分に微細である炭化ホウ素のホウ素含有
    粉末から成る、特許請求の範囲第１項記載の複合ワイヤ
    。 ５、ホウ素含有粉末の大部分が、２０μｍ未満の寸法を
    有する、特許請求の範囲第１項に記載の複合ワイヤ。 ６、ホウ素含有粉末が、約１５μｍ〜約１μｍの寸法を
    有する、特許請求の範囲第１項記載の複合ワイヤ。 ７、ワイヤの直径が約０．８μｍ〜約６．４μｍである
    、特許請求の範囲第１項記載の複合ワイヤ。 ８、コアが付加的にシース金属、クロム及びモリブデン
    から成る群から選択される１種以上のコア元素を含有す
    る、特許請求の範囲第１項記載の複合ワイヤ。 ９、コアがワイヤの約１０〜５０重量％を成す、特許請
    求の範囲第８項記載の複合ワイヤ。 １０、シースが軟鋼から形成されかつコアが付加的にフ
    ェロモリブデン合金粉末を含有する、特許請求の範囲第
    １項記載の複合ワイヤ。 １１、ホウ素含有粉末中のホウ素が、ワイヤの重量に対
    して約１〜１０重量％の量で存在しかつフェロモリブデ
    ン中のモリブデンが、ワイヤの重量に対して約５〜約５
    ０重量％の量で存在する、特許請求の範囲第１０項記載
    の複合ワイヤ。 １２、コア元素が４２０μｍ〜４４μｍの寸法を有する
    コア粉末中に含有されている、特許請求の範囲第８項記
    載の複合ワイヤ。 １３、ワイヤが更に有機バインダーを含有し、かつ有機
    バインダー中に含有されたコア粉末クラッドとホウ素含
    有粉末とから成る複合粉末から製造されている、特許請
    求の範囲第１２項記載の複合ワイヤ。 １４、シースがニッケルから成りかつコアが付加的にク
    ロムを含有する、特許請求の範囲第１項記載の複合ワイ
    ヤ。 １５、シースがニッケルから形成されかつコアが付加的
    にニッケル・クロム合金粉末を含有する、特許請求の範
    囲第１項記載の複合ワイヤ。 １６、コアが付加的にケイ素を含有する、特許請求の範
    囲第１５項記載の複合ワイヤ。 １７、ホウ素含有粉末中のホウ素が、ワイヤの重量に対
    して約０．７５〜７．５重量％の量で存在し、かつクロ
    ムが約５〜５０重量％の量でかつケイ素が約０．５〜５
    ．０重量％の量で存在する、特許請求の範囲第１６項記
    載の複合ワイヤ。 １８、軟鋼から成るシースとコアとから構成されたアー
    クガン溶射用の複合ワイヤにおいて、コアが約１５μｍ
    〜１μｍの寸法を有する炭化ホウ素粉末及び約４２０μ
    ｍ〜約４４μｍの寸法を有するフェロモリブデン粉末か
    ら成り、炭化ホウ素中のホウ素が、ワイヤの重量に対し
    て約１〜１０重量％の量でかつフェロモリブデン中のモ
    リブデンが、ワイヤの重量に対して約５〜５０重量％の
    量で存在することを特徴とする、アークガン溶射用の複
    合ワイヤ。 １９、ニッケルから成るシースとコアとから構成された
    アークガン溶射用の複合ワイヤにおいて、コアが約１５
    μｍ〜１μｍの寸法を有する炭化ホウ素粉末、約４２０
    μｍ〜約４４μｍの寸法を有するニッケル・クロム合金
    粉末、及び約１０μｍ〜約１μｍの寸法を有するケイ素
    粉末から成り、炭化ホウ素中のホウ素が、ワイヤの重量
    に対して約０．７５〜７．５重量％の量でかつ合金粉末
    中のクロムが、ワイヤの重量に対して約５〜５０重量％
    の量でかつケイ素が、ワイヤの重量に対して約０．５〜
    ５重量％の量で存在することを特徴とする、アークガン
    溶射用の複合ワイヤ。
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