JPS6362802A - 多孔質金属焼結体 - Google Patents
多孔質金属焼結体Info
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- JPS6362802A JPS6362802A JP20728286A JP20728286A JPS6362802A JP S6362802 A JPS6362802 A JP S6362802A JP 20728286 A JP20728286 A JP 20728286A JP 20728286 A JP20728286 A JP 20728286A JP S6362802 A JPS6362802 A JP S6362802A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (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、軸受、フィルター、熱交換器、鋳型等の構造
用部材や機能部材の材料として使用される三次元貫通孔
を存する多孔質金属焼結体に関する。
用部材や機能部材の材料として使用される三次元貫通孔
を存する多孔質金属焼結体に関する。
従来かかる多孔質金属焼結体の基材として、その用途に
応して、銅系、鉄系、さらにはモネルメタル、インコネ
ル、ハステロイ等の金属１合金がが使用されてきている
。
応して、銅系、鉄系、さらにはモネルメタル、インコネ
ル、ハステロイ等の金属１合金がが使用されてきている
。
しかしながら、これらの金属焼結体からなる多孔質体は
、その用途に対応した使用条件に耐えるべき耐摩耗性、
耐熱性、耐食性、耐酸化性に限界があり、それに代わる
べきものとして、例えば特開昭６１− ］、１７１８２
号公報、特開昭６１−６１６９号公報等に記載されてい
るように、上記特性において優れた各種セラミック材か
らなる多孔質体が種々提案されている。
、その用途に対応した使用条件に耐えるべき耐摩耗性、
耐熱性、耐食性、耐酸化性に限界があり、それに代わる
べきものとして、例えば特開昭６１− ］、１７１８２
号公報、特開昭６１−６１６９号公報等に記載されてい
るように、上記特性において優れた各種セラミック材か
らなる多孔質体が種々提案されている。
しかしながら、セラミック材は金属と比べ、機械的性質
と製作性、それにコストにおいて問題があり、上記用途
のための多孔質体としては金属からなる焼結体が依然と
して主流をなしている。
と製作性、それにコストにおいて問題があり、上記用途
のための多孔質体としては金属からなる焼結体が依然と
して主流をなしている。
本発明の目的は、金属としての加工性と機械的性質等金
属としての利点は何等撰することなく、耐摩耗性、耐熱
性、耐食性、耐酸化性において優れた保護と強化機能を
有する材料の特色を発揮できる多孔質焼結体を提供する
ことにある。
属としての利点は何等撰することなく、耐摩耗性、耐熱
性、耐食性、耐酸化性において優れた保護と強化機能を
有する材料の特色を発揮できる多孔質焼結体を提供する
ことにある。
本発明は、立体的貫通孔を存する多孔質金属焼結体の内
部孔部も含めて全表面に、保護強化被覆層を形成するこ
とによって上記目的を達成したものである。
部孔部も含めて全表面に、保護強化被覆層を形成するこ
とによって上記目的を達成したものである。
保護強化被覆層を形成すべき材質としては、多孔質体が
使用される環境に応じて、そのニーズに対応できる材料
であって基材となる金属との接合性が良いものを使用す
る。
使用される環境に応じて、そのニーズに対応できる材料
であって基材となる金属との接合性が良いものを使用す
る。
例えば、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｃ系の多孔質焼結体に潤滑油を浸
透させた含油軸受の場合には、硬度が裔り、摩擦係数が
小さいＴＬ ）Ｉｆ＋ ｚｒ、 Ｓｔ＋Ｍｏ等の単体、
炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、炭酸化物、酸窒化
物又は炭酸窒化物の単体化合物、或いはこれらの２種以
上の複合物を被覆する。
透させた含油軸受の場合には、硬度が裔り、摩擦係数が
小さいＴＬ ）Ｉｆ＋ ｚｒ、 Ｓｔ＋Ｍｏ等の単体、
炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、炭酸化物、酸窒化
物又は炭酸窒化物の単体化合物、或いはこれらの２種以
上の複合物を被覆する。
また、各種油圧機器に用いられる鉄系のフィルター或い
は熱交換器には、酸、アルカリ等に強いＳｉ３ Ｎ４
、 ＺｒＯ２、ＳｉＣ，Ａ１２０３ 、 ＢＮ等のセラ
ミック材やＴｉ等の金属を被覆する。
は熱交換器には、酸、アルカリ等に強いＳｉ３ Ｎ４
、 ＺｒＯ２、ＳｉＣ，Ａ１２０３ 、 ＢＮ等のセラ
ミック材やＴｉ等の金属を被覆する。
さらに、鋳型として用いられてきた鉄系多孔質体には、
耐酸化性において優れ、しかも耐摩耗性を存して繰り返
し使用に耐え得るＡｌ１ ｏａ 。
耐酸化性において優れ、しかも耐摩耗性を存して繰り返
し使用に耐え得るＡｌ１ ｏａ 。
ＺｒＯ２、Ｃｒ等を使用する０本発明において、金属焼
結体に被覆される保護強化層の厚みは、その用途によっ
ても異なるが、通常０．５〜１００μｍの厚みであれば
充分である。
結体に被覆される保護強化層の厚みは、その用途によっ
ても異なるが、通常０．５〜１００μｍの厚みであれば
充分である。
本発明の多孔質金属焼結体には、ＰＶＤ、 ＣＶＤ等公
知の被覆方法が採用できるが、特に内部の貫通孔内面に
まで、被覆層を形成するためには、とくにＣｖＤあるい
はプラズマＣｖＤが好適である。
知の被覆方法が採用できるが、特に内部の貫通孔内面に
まで、被覆層を形成するためには、とくにＣｖＤあるい
はプラズマＣｖＤが好適である。
以下、実施例によって本発明を説明する。
実施例１ （軸受）
Ｃｕ ２０重量％、Ｆｅ ７５重量％及びＣ５重■％か
らなる混合粉末を加圧成形し、１１００℃で１時間焼結
した多孔率２１％の内径４０ｍｍ、外径５０ｍ５．長さ
５０−の軸受を作製し、余分な析出Ｃｕは混酸で処理し
除去した。これに、温度１０００℃に加熱したインコネ
ル製の反応炉に、Ｔｉｃ １４ ２ｖｏｌχ、Ｎ２１８
νｏｌχ、Ｎ２２０νｏｌχからなる混合気体を導入し
、炉内圧力が３５＋ｕｅＨｇの条件でＣＶＤ法により、
ＴｉＮを表面及び気孔壁面に被覆した。ＴｉＮの被覆の
状態は、外面被覆厚が２０μ園、軸受表面から内面に向
かって薄くなる傾向を示すが、最深部でも７μｍの厚み
はあった。
らなる混合粉末を加圧成形し、１１００℃で１時間焼結
した多孔率２１％の内径４０ｍｍ、外径５０ｍ５．長さ
５０−の軸受を作製し、余分な析出Ｃｕは混酸で処理し
除去した。これに、温度１０００℃に加熱したインコネ
ル製の反応炉に、Ｔｉｃ １４ ２ｖｏｌχ、Ｎ２１８
νｏｌχ、Ｎ２２０νｏｌχからなる混合気体を導入し
、炉内圧力が３５＋ｕｅＨｇの条件でＣＶＤ法により、
ＴｉＮを表面及び気孔壁面に被覆した。ＴｉＮの被覆の
状態は、外面被覆厚が２０μ園、軸受表面から内面に向
かって薄くなる傾向を示すが、最深部でも７μｍの厚み
はあった。
この被覆形成により、摩擦係数は０．０７から０．０１
と８６％小さくなり、軸材質がＮｉ−Ｃｒ鋼、軸間隙３
０／１０００１〜５０／１０００ｍｍ 、周速１１５ｍ
／ｓｉｎ 、荷重１０ｋｇ、潤滑油として＃３０モビー
ル油、油補給０．０５ｍｇ／ｃ＋Ｊ／ｈｒの条件下で軸
受の温度が従来の８０℃から３０℃以下となり常温と変
わりなかった。２０００時間連続使用で摩耗減量は、無
被覆の場合の５０分の１に減少した。
と８６％小さくなり、軸材質がＮｉ−Ｃｒ鋼、軸間隙３
０／１０００１〜５０／１０００ｍｍ 、周速１１５ｍ
／ｓｉｎ 、荷重１０ｋｇ、潤滑油として＃３０モビー
ル油、油補給０．０５ｍｇ／ｃ＋Ｊ／ｈｒの条件下で軸
受の温度が従来の８０℃から３０℃以下となり常温と変
わりなかった。２０００時間連続使用で摩耗減量は、無
被覆の場合の５０分の１に減少した。
実施例２ （フィルター及び熱交換器）ミル・スケー
ル還元粉（川崎製鉄Ｋ Ｉ Ｐ ２５５Ｍ）に粘結材を
添加し０．５ｔ／−の成形圧で成形し、粘結材を除去す
るため、真空中で６５０℃１時間加熱後、Ｎ２中で１１
００℃１時間で焼結し多孔率４６％の焼結体を作製して
、この焼結体を１０００℃に加熱したインコネル製の反
応炉中にＴｉｃ ｉｔ令 ２ｖｏｌχ。
ル還元粉（川崎製鉄Ｋ Ｉ Ｐ ２５５Ｍ）に粘結材を
添加し０．５ｔ／−の成形圧で成形し、粘結材を除去す
るため、真空中で６５０℃１時間加熱後、Ｎ２中で１１
００℃１時間で焼結し多孔率４６％の焼結体を作製して
、この焼結体を１０００℃に加熱したインコネル製の反
応炉中にＴｉｃ ｉｔ令 ２ｖｏｌχ。
Ｎ２９６ｖｏｌχ、 ＣＩ令２ｖｏ ｌχからなる混合
気体を導入し、炉内圧力８０１ｍＨＨの条件の下で最初
にＴｉＣを５μｍ被覆し、更に温度１０００℃に加熱し
た上記反応炉中にＴｉＣｊ！ ４２ｖｏｌＸ、 Ｈ２７
８ｖｏｌχ＊ Ｎ２２０ＶＯＩχからなる混合気体を導
入し、炉内圧力８５ ｔｍ Ｈｇの条件の下で、その上
層にＴｉＮを５μｍ形成した。被覆形成後の気孔率は３
０％に低減したが、実際の稼働には全く影響のないもの
であった。
気体を導入し、炉内圧力８０１ｍＨＨの条件の下で最初
にＴｉＣを５μｍ被覆し、更に温度１０００℃に加熱し
た上記反応炉中にＴｉＣｊ！ ４２ｖｏｌＸ、 Ｈ２７
８ｖｏｌχ＊ Ｎ２２０ＶＯＩχからなる混合気体を導
入し、炉内圧力８５ ｔｍ Ｈｇの条件の下で、その上
層にＴｉＮを５μｍ形成した。被覆形成後の気孔率は３
０％に低減したが、実際の稼働には全く影響のないもの
であった。
この処理フィルターを３５℃、５χ塩酸中に２４時間放
置、腐食減率を調べた。無被覆の場合には減量は３０！
で著しく腐食していたが、Ｔｉｃ−ＴｉＮを被覆したも
ののＭｌはＯであった。
置、腐食減率を調べた。無被覆の場合には減量は３０！
で著しく腐食していたが、Ｔｉｃ−ＴｉＮを被覆したも
ののＭｌはＯであった。
実施例３ （！！型）
ミル・スケール還元粉（川崎製鉄Ｋ Ｉ Ｐ ２５５Ｍ
）を１．Ｏｔ／−の成形圧で成形し、Ｎ２中で１１００
℃１時間で焼結し多孔率３９％焼結体を作製した。
）を１．Ｏｔ／−の成形圧で成形し、Ｎ２中で１１００
℃１時間で焼結し多孔率３９％焼結体を作製した。
この焼結体に最初に、温度を１０００℃に加熱したイン
コネル製の反応炉中にＴ１Ｃｌ令 ２ｖｏｌχ、Ｎ２９
６ｖｏｌχ、ＣＩ＋２νｏｌχからなる混合気体を導入
し、炉内圧力８０ｍＨｇの条件の下でＴｉＣを５μ−厚
被覆し、更にその上層に、温度１０００℃に加熱したイ
ンコネル製の反応炉中に、” Ｃ１１ｓ ５．４ｖｏｌ
χ、Ｎ２９２．６ｖｏｌＸ、 ＣＯ２２ｖｏｌχからな
る混合気体を導入し、炉内圧力５０ｎ＋ｌＩｇの条件で
Ｃ１２Ｃ３を２μ朗厚被覆した。被覆形成後の気孔率は
３２χに低下したが、鋳型としてのガス放出機能には全
く影響せず、抗折力は無被覆の場合の２倍に増大した。
コネル製の反応炉中にＴ１Ｃｌ令 ２ｖｏｌχ、Ｎ２９
６ｖｏｌχ、ＣＩ＋２νｏｌχからなる混合気体を導入
し、炉内圧力８０ｍＨｇの条件の下でＴｉＣを５μ−厚
被覆し、更にその上層に、温度１０００℃に加熱したイ
ンコネル製の反応炉中に、” Ｃ１１ｓ ５．４ｖｏｌ
χ、Ｎ２９２．６ｖｏｌＸ、 ＣＯ２２ｖｏｌχからな
る混合気体を導入し、炉内圧力５０ｎ＋ｌＩｇの条件で
Ｃ１２Ｃ３を２μ朗厚被覆した。被覆形成後の気孔率は
３２χに低下したが、鋳型としてのガス放出機能には全
く影響せず、抗折力は無被覆の場合の２倍に増大した。
６００℃、８００℃、 １０００℃のもとて６時間酸化
試験を行ったが、無被覆のものの酸化増量の１／２〜１
／３を示し、大幅に耐酸化性が向上した。
試験を行ったが、無被覆のものの酸化増量の１／２〜１
／３を示し、大幅に耐酸化性が向上した。
本発明は従来の多孔質金属焼結体の強度１耐酸化性、耐
食性、耐摩耗性が大幅に向上しその耐用性を大幅に向上
でき、しかも、全体がセラミックスからなる多孔質体に
比べ、機械的性質が優れ格段に安価でしかも筒便に製造
できる。
食性、耐摩耗性が大幅に向上しその耐用性を大幅に向上
でき、しかも、全体がセラミックスからなる多孔質体に
比べ、機械的性質が優れ格段に安価でしかも筒便に製造
できる。
Claims (1)
- １、三次元貫通孔を有する多孔質金属焼結体の三次元貫
通孔の壁面を含む全表面に、保護強化層を形成してなる
ことを特徴とする多孔質金属焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20728286A JPS6362802A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 多孔質金属焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20728286A JPS6362802A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 多孔質金属焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6362802A true JPS6362802A (ja) | 1988-03-19 |
Family
ID=16537215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20728286A Pending JPS6362802A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 多孔質金属焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6362802A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5292485A (en) * | 1990-04-03 | 1994-03-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat-resistant metal monolith |
| AU653713B2 (en) * | 1990-04-03 | 1994-10-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat-resistant metal monolith and manufacturing method therefor |
| JPH07173507A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-11 | Ndc Co Ltd | 樹脂成形用通気性金型およびその製造方法 |
| US5445786A (en) * | 1990-04-03 | 1995-08-29 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat-resistant metal monolith and manufacturing method therefor |
| KR100768805B1 (ko) | 2005-02-14 | 2007-10-19 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 다공질 액체 흡수 유지 부재, 그의 제조 방법, 및 알코올흡수 유지 부재 |
| WO2008062925A1 (en) * | 2006-11-21 | 2008-05-29 | Hak Sik Joo | Method for manufacturing open cell microporous metal |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4864107A (ja) * | 1971-11-30 | 1973-09-05 | ||
| JPS4931843A (ja) * | 1972-07-21 | 1974-03-22 | ||
| JPS5887206A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-25 | N D C Kk | 多孔質金属焼結材とその製造方法 |
| JPS5964730A (ja) * | 1982-10-01 | 1984-04-12 | Ngk Insulators Ltd | 多孔質吸音材およびその製造法 |
-
1986
- 1986-09-03 JP JP20728286A patent/JPS6362802A/ja active Pending
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