JPH02133538A - ハロゲンガスに対する耐食性に優れた快削耐摩耗合金とその製造方法 - Google Patents
ハロゲンガスに対する耐食性に優れた快削耐摩耗合金とその製造方法Info
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- JPH02133538A JPH02133538A JP28608288A JP28608288A JPH02133538A JP H02133538 A JPH02133538 A JP H02133538A JP 28608288 A JP28608288 A JP 28608288A JP 28608288 A JP28608288 A JP 28608288A JP H02133538 A JPH02133538 A JP H02133538A
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- corrosion resistance
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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。
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、耐摩耗合金の製造に係り1例えば、弗素樹脂
、PE5(ポリエーテルスルホン)、PP5(ポリフェ
ニレンスルフィド)などのプラスチックやゴムなどの可
塑物の射出成形機及び押出機用のシリンダー材料に好適
で、特にF、CQ、Sを含む腐食ガスに対する耐食性に
優れた快削耐摩耗合金とその製造方法に関するものであ
る。
、PE5(ポリエーテルスルホン)、PP5(ポリフェ
ニレンスルフィド)などのプラスチックやゴムなどの可
塑物の射出成形機及び押出機用のシリンダー材料に好適
で、特にF、CQ、Sを含む腐食ガスに対する耐食性に
優れた快削耐摩耗合金とその製造方法に関するものであ
る。
(従来の技術及び解決しようとする課題)一般に、弗素
樹脂、PES、PPS等々のプラスチック或いはゴム等
の可塑物の射出成形や押出し成形では、加熱された可塑
物をシリンダー内に充填してプランジャーにより加圧し
成形されるが、シリンダ一部材としては、かなりの高温
条件下で成形作業が行われ、且つ、加熱された樹脂等の
可塑物中よりS、F、CQなどの腐食ガスが発生するた
め、耐摩耗性と共に耐食性の優れた材料を用いる必要が
ある。
樹脂、PES、PPS等々のプラスチック或いはゴム等
の可塑物の射出成形や押出し成形では、加熱された可塑
物をシリンダー内に充填してプランジャーにより加圧し
成形されるが、シリンダ一部材としては、かなりの高温
条件下で成形作業が行われ、且つ、加熱された樹脂等の
可塑物中よりS、F、CQなどの腐食ガスが発生するた
め、耐摩耗性と共に耐食性の優れた材料を用いる必要が
ある。
従来より、この種のシリンダ一部材には自溶性の耐摩耗
Ni基合金が一般的に用いられており、これを遠心鋳造
法によってシリンダー内にライニングして利用されてい
る。また、利用態様は異なるが、耐食性の優れたNi−
Mo−Cr合金も用いられており、この合金からなる素
材を塑性加工によってシリンダーに成形されている。
Ni基合金が一般的に用いられており、これを遠心鋳造
法によってシリンダー内にライニングして利用されてい
る。また、利用態様は異なるが、耐食性の優れたNi−
Mo−Cr合金も用いられており、この合金からなる素
材を塑性加工によってシリンダーに成形されている。
しかしながら、前者の自溶性耐摩耗合金の場合、耐摩耗
性は優れているものの、腐食ガスに対する耐食性が充分
でなく、特にハロゲンガスのうちでも腐食性の強いフッ
素ガスに対する耐食性が極めて悪いという問題がある。
性は優れているものの、腐食ガスに対する耐食性が充分
でなく、特にハロゲンガスのうちでも腐食性の強いフッ
素ガスに対する耐食性が極めて悪いという問題がある。
一方、後者のN i −M 。
−Cr合金は、耐食性は良好であるものの、耐摩耗性が
不充分である。このようにいずれの合金も耐食性、耐J
fA耗性の双方を満足できる材料とは云えない。
不充分である。このようにいずれの合金も耐食性、耐J
fA耗性の双方を満足できる材料とは云えない。
これらの問題を解決するため、本発明者は、先に高耐食
性、高耐摩耗性合金を提案した(特願昭62−2462
88号)。本合金は、Si:1.0〜3.5%、B:0
.5〜6.0%、Cr:14〜24%。
性、高耐摩耗性合金を提案した(特願昭62−2462
88号)。本合金は、Si:1.0〜3.5%、B:0
.5〜6.0%、Cr:14〜24%。
Mo: l 4〜35%、Cu:0.4〜4.0%を含
み、残部が実質的にNiからなる組成の合金である。
み、残部が実質的にNiからなる組成の合金である。
しかし、力いる合金は、切削加工性や研削加工性に劣る
という問題があった。
という問題があった。
本発明はか\る状況に鑑みてなされたものであって、苛
酷な使用条件にも充分耐え得る高耐食性。
酷な使用条件にも充分耐え得る高耐食性。
高耐摩耗性を有し、且っ快削性をも有する合金を提供し
、また該合金の製造方法を提供することを目的とし、更
に該合金を用いた製品を提供することを目的とするもの
である。
、また該合金の製造方法を提供することを目的とし、更
に該合金を用いた製品を提供することを目的とするもの
である。
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するため、本発明者は、新規な組成の合
金を開発すべく鋭意研究を重ねた結果。
金を開発すべく鋭意研究を重ねた結果。
Ni基でMOlCr、Cuを添加して耐食性の向上を図
り、SiとBの複合添加により耐摩耗性を確保し、併わ
て)i−BN(六方晶ボロンナイトライド)の添加によ
り、耐食、耐摩耗性を損なうことなく合金に快削性を与
えることができることを見い出し、ここに本発明をなし
たものである。
り、SiとBの複合添加により耐摩耗性を確保し、併わ
て)i−BN(六方晶ボロンナイトライド)の添加によ
り、耐食、耐摩耗性を損なうことなく合金に快削性を与
えることができることを見い出し、ここに本発明をなし
たものである。
すなわち、本発明に係る耐食性に優れた快削耐摩耗合金
は、Mo:14.0〜20.0%、5ill。
は、Mo:14.0〜20.0%、5ill。
0〜3.5%、B:0.5〜3.5%、Cr:14〜2
4%及びCu: 0 、4〜20.0%を含み、残部が
実質的にNiからなるマI・リックス粒子中に、h−B
N(六方晶ボロンナイトライド)が重量比で1〜20%
分散された焼結体であって、該焼結体の組成がSi:0
.8〜3.43%、B:0.94〜12゜22%、Cr
:11.20〜23.52%、Mo:11゜20〜19
.60%、 Cu:0.32〜19.6%及びN:0.
56〜11゜28%を含み、残部が実質的にNiからな
ることを特徴とするものである。
4%及びCu: 0 、4〜20.0%を含み、残部が
実質的にNiからなるマI・リックス粒子中に、h−B
N(六方晶ボロンナイトライド)が重量比で1〜20%
分散された焼結体であって、該焼結体の組成がSi:0
.8〜3.43%、B:0.94〜12゜22%、Cr
:11.20〜23.52%、Mo:11゜20〜19
.60%、 Cu:0.32〜19.6%及びN:0.
56〜11゜28%を含み、残部が実質的にNiからな
ることを特徴とするものである。
また、該合金の製造方法は、Mo:14.0〜20.0
%、Si:]、、0〜3.5%、B:0.5〜3.5%
、Cr:14〜24%及びCu:0.4〜20.0%を
含み、残部が実質的にNiからなる合金をアトマイズ法
により粉末化し、これにh−BNを添加混合して焼結さ
せることにより、Si:0.8〜3.4コ3%、B:0
.94〜12.22%、Cr:11.20〜23.52
%、Mo:11.20〜]−9,6Q%、Cu:0.3
2〜19.6%及びN:0.56〜1】−128%を含
み、残部が実質的にNiからなる粉末焼結合金を得るこ
とを特徴とするものである。
%、Si:]、、0〜3.5%、B:0.5〜3.5%
、Cr:14〜24%及びCu:0.4〜20.0%を
含み、残部が実質的にNiからなる合金をアトマイズ法
により粉末化し、これにh−BNを添加混合して焼結さ
せることにより、Si:0.8〜3.4コ3%、B:0
.94〜12.22%、Cr:11.20〜23.52
%、Mo:11.20〜]−9,6Q%、Cu:0.3
2〜19.6%及びN:0.56〜1】−128%を含
み、残部が実質的にNiからなる粉末焼結合金を得るこ
とを特徴とするものである。
更に、他の本発明に係る看食性に優れた快削耐摩耗合金
は、h −B N等のセラミックスがマトリックス中に
分散された粉末焼へ′;体であって、該焼結体の組成が
S i: 0 、8〜3.43%、B:0.94〜1.
2.22%、Cr:11.20〜23.52%、Mo:
19.60〜34.3%、Cu:0.32〜19゜6%
及びN:0.56〜11.28%を含み、残部が実質的
にNiからなることを特徴とするものである。
は、h −B N等のセラミックスがマトリックス中に
分散された粉末焼へ′;体であって、該焼結体の組成が
S i: 0 、8〜3.43%、B:0.94〜1.
2.22%、Cr:11.20〜23.52%、Mo:
19.60〜34.3%、Cu:0.32〜19゜6%
及びN:0.56〜11.28%を含み、残部が実質的
にNiからなることを特徴とするものである。
また該合金の製造方法は、Si:i。2〜4.9%、M
o:23.42−49.3%及びCu:Q、5〜28゜
0%を含み、残部が実質的にNiからなる母合金をガス
71−マイズ法により粉末化し、これにCr及びB、更
にh −B Nを添加混合して反応焼結させることによ
り、SL:0.8〜3.43%、Boo。
o:23.42−49.3%及びCu:Q、5〜28゜
0%を含み、残部が実質的にNiからなる母合金をガス
71−マイズ法により粉末化し、これにCr及びB、更
にh −B Nを添加混合して反応焼結させることによ
り、SL:0.8〜3.43%、Boo。
94〜12.22%、Cr: 11.20〜23.52
%、Mo:19.60−34.3%、Cu : 0 、
32〜19.6%及びN:0゜56〜11.28%を含
み、残部が実質的にNj−からなる粉末焼結合金を′4
1)ることを特徴とするものである。いずれの合金にお
いても、添加されたh−BNが焼結後も分散し、優れた
快削性を与えるものである。
%、Mo:19.60−34.3%、Cu : 0 、
32〜19.6%及びN:0゜56〜11.28%を含
み、残部が実質的にNj−からなる粉末焼結合金を′4
1)ることを特徴とするものである。いずれの合金にお
いても、添加されたh−BNが焼結後も分散し、優れた
快削性を与えるものである。
更にまた、他の本発明は、か\る合金を内周面にライニ
ングしてなることを特徴とするプラスチック、セラミッ
クス等の成形装置用シリンダーを要旨とするものである
。
ングしてなることを特徴とするプラスチック、セラミッ
クス等の成形装置用シリンダーを要旨とするものである
。
以下に本発明を更に詳細側コ、説明する。
まず、本発明に係る合金の化学成分の限定理由は以下の
とおりである。
とおりである。
si:o、s〜・3..43%
Siは合金表面に緻密なS j、 Ozの皮膜を形成し
て凝着摩耗を抑止する作用があり、また合金溶湯の流動
性を高め、脱酸剤としても有効な元素である。これらの
効果を発揮させるためには少なくとも0.8%以上のS
i、ktを必要とするが、3.43゛Aを超えると硅化
物を生成し、靭性に悪影響を及ぼす。したがって、Si
景は0.8〜3.43%の範囲とする。
て凝着摩耗を抑止する作用があり、また合金溶湯の流動
性を高め、脱酸剤としても有効な元素である。これらの
効果を発揮させるためには少なくとも0.8%以上のS
i、ktを必要とするが、3.43゛Aを超えると硅化
物を生成し、靭性に悪影響を及ぼす。したがって、Si
景は0.8〜3.43%の範囲とする。
B:0.94〜12.22%
BはNi、Cr、Moと硬質の硼化物を形成して耐摩耗
性、特にアブレシブ摩耗の向上に寄与する元素である。
性、特にアブレシブ摩耗の向上に寄与する元素である。
また、Nと)i −B Nの形で存在し、合金に快削性
を付与する元素である。これらの作用を効果的に発揮さ
せるためには、Bを0.94%以」:含有させる必要が
ある。しかし、12722%を超えると合金の靭性の低
下を招くので好ましくない。したがって、B量は0.9
4〜12.22%の範囲とする。
を付与する元素である。これらの作用を効果的に発揮さ
せるためには、Bを0.94%以」:含有させる必要が
ある。しかし、12722%を超えると合金の靭性の低
下を招くので好ましくない。したがって、B量は0.9
4〜12.22%の範囲とする。
Cr:11.20〜23.52%
Crは合金を不働態化させ、硝酸などの酸化性雰囲気に
対する耐食性を増大させる作用を有するが、不働態化さ
せるための水系合金の臨界値は11.20%以下である
ので、少なくともり、1.20%以」二のCr量が必要
である。また、CrはBと共に硬質の硼化物を形成して
耐摩耗性向上に寄与、する作用がある。しかし、23.
52ヅ、を超えると弗酸などの還元性雰囲気に対する腐
食抵抗の低下を招くようになる。したがって、Cr1i
;は11.20〜23.52%の範囲とする。
対する耐食性を増大させる作用を有するが、不働態化さ
せるための水系合金の臨界値は11.20%以下である
ので、少なくともり、1.20%以」二のCr量が必要
である。また、CrはBと共に硬質の硼化物を形成して
耐摩耗性向上に寄与、する作用がある。しかし、23.
52ヅ、を超えると弗酸などの還元性雰囲気に対する腐
食抵抗の低下を招くようになる。したがって、Cr1i
;は11.20〜23.52%の範囲とする。
Mail 1.20〜34.30%
Moは弗酸などの還元性雰囲気に対する腐食抵抗を増大
させる作用があり、耐孔食性を維持するために11.2
0%以上のMo量が必要である。また、MoはCrと同
様、Bと共に硬質な硼化物を形成して耐摩耗性向上に寄
与する作用がある。し、かじ、34.30%を超えると
合金の靭性低下を招き、また、鉄鋼材料と接合する場合
も、M Q iが34.30%を超えると熱膨張係数に
差異を生じるため、好ましくない。したがって、Mo量
は11.20〜34.30%の範囲とする。なお、M。
させる作用があり、耐孔食性を維持するために11.2
0%以上のMo量が必要である。また、MoはCrと同
様、Bと共に硬質な硼化物を形成して耐摩耗性向上に寄
与する作用がある。し、かじ、34.30%を超えると
合金の靭性低下を招き、また、鉄鋼材料と接合する場合
も、M Q iが34.30%を超えると熱膨張係数に
差異を生じるため、好ましくない。したがって、Mo量
は11.20〜34.30%の範囲とする。なお、M。
量は製法上の容易さより、11.20〜19.60%の
低含有量範囲と、19.60〜34.30%の高含有量
範囲に区分されるが、上記の全含有量範囲において同様
の効果を有する。
低含有量範囲と、19.60〜34.30%の高含有量
範囲に区分されるが、上記の全含有量範囲において同様
の効果を有する。
Cu:0.32〜19.6%
Cuはマトリックスに固溶し、耐食性の向上に著しく寄
与する元素である1本発明者は、M、B2相やh−BN
相のようなセラミックス粒子をマトリックスに分散させ
た場合、腐食電位の卑なマトリックスがアノードとなり
、責なセラミックス粒子がカソードとなって局部電池が
形成されるために、マトリックスが優先腐食されること
を知見し。
与する元素である1本発明者は、M、B2相やh−BN
相のようなセラミックス粒子をマトリックスに分散させ
た場合、腐食電位の卑なマトリックスがアノードとなり
、責なセラミックス粒子がカソードとなって局部電池が
形成されるために、マトリックスが優先腐食されること
を知見し。
そのため、セラミックス粒子のような第2相を分散させ
た場合、マトリックスの電位を上昇させて耐食性を向上
できることを見い出したものである。
た場合、マトリックスの電位を上昇させて耐食性を向上
できることを見い出したものである。
この効果を有効に発揮させるためには、0.32%以上
のCu量が必要である。一方1本合金系のうち、多量の
M、B、相、h−BN相のセラミックス粒子を含有する
ものは、熱膨張係数が小さくなり、母材の鉄鋼材料との
拡散接合が困難なものとなるが、Cuは、マトリックス
の熱膨張係数を増大させる効果を有し、セラミックス相
がもたらす熱膨張係数の低下を緩和する働きをもつので
、このためにも上記Cuiの添加が必要である。しかし
ながら、19.6%を超えて添加すると、合金が軟化し
て耐摩耗性を低下させるので好ましくない、したがって
、Cu量は0.32〜19.6%の範囲とする。
のCu量が必要である。一方1本合金系のうち、多量の
M、B、相、h−BN相のセラミックス粒子を含有する
ものは、熱膨張係数が小さくなり、母材の鉄鋼材料との
拡散接合が困難なものとなるが、Cuは、マトリックス
の熱膨張係数を増大させる効果を有し、セラミックス相
がもたらす熱膨張係数の低下を緩和する働きをもつので
、このためにも上記Cuiの添加が必要である。しかし
ながら、19.6%を超えて添加すると、合金が軟化し
て耐摩耗性を低下させるので好ましくない、したがって
、Cu量は0.32〜19.6%の範囲とする。
N:0.56〜11.28%
Nは、h−BNの形で添加され、合金の耐摩耗性を向上
させると同時に快削性を付与する作用がある。しかし、
0.56%未満では快削性の向上に寄与せず、また11
.28%を超えて添加すると合金の靭性を劣化させるの
で好ましくない。したがって、N量は0.56〜11.
28%の範囲とする。
させると同時に快削性を付与する作用がある。しかし、
0.56%未満では快削性の向上に寄与せず、また11
.28%を超えて添加すると合金の靭性を劣化させるの
で好ましくない。したがって、N量は0.56〜11.
28%の範囲とする。
なお、快削性を付与する添加物としては、従来より、鉄
鋼材料の場合にはPb、MnSなどが、またCu基軸軸
受合金場合にはC(グラフィイト)が用いられている。
鋼材料の場合にはPb、MnSなどが、またCu基軸軸
受合金場合にはC(グラフィイト)が用いられている。
しかし、本発明の合金の場合、上記Pb、MnS、Cは
快削性を付与する添加物として不適当であることが判明
した。
快削性を付与する添加物として不適当であることが判明
した。
すなわち1本発明の合金は、通常350〜500’Cの
高温で使用されるため、低融点のpb粉粒子分散させる
ことができない。また、MnSの場合、焼結中に分解し
、Mnがマトリックスに固溶すると耐食性が劣化するの
で適当でない。Cも同様にマトリックスに固溶し、耐食
性を劣化させるので、不適当である。
高温で使用されるため、低融点のpb粉粒子分散させる
ことができない。また、MnSの場合、焼結中に分解し
、Mnがマトリックスに固溶すると耐食性が劣化するの
で適当でない。Cも同様にマトリックスに固溶し、耐食
性を劣化させるので、不適当である。
一方、h−BNは、非常に安定な化合物であるため、焼
結中に分解することなく粒子状に分散する。そのため、
耐食性を劣化させることなく快削性を付与する添加物と
して有益である。上記理由により、本発明合金では、快
削性を付与する添加物としてh−BNを選択したもので
ある。
結中に分解することなく粒子状に分散する。そのため、
耐食性を劣化させることなく快削性を付与する添加物と
して有益である。上記理由により、本発明合金では、快
削性を付与する添加物としてh−BNを選択したもので
ある。
Ni:残部
Niは耐食性の向上に効果のある元素であり、特にハロ
ゲンガスに対する腐食抵抗が大きい。また、NiはBと
共に硬質の硼化物を形成して耐摩耗性を向上させる効果
があるので、残部はNiとする。
ゲンガスに対する腐食抵抗が大きい。また、NiはBと
共に硬質の硼化物を形成して耐摩耗性を向上させる効果
があるので、残部はNiとする。
なお、残部のNiには不可避的不純物が随伴され得るが
、それらは本発明の効果を損なわない範囲で許容できる
ことは云うまでもない。
、それらは本発明の効果を損なわない範囲で許容できる
ことは云うまでもない。
次に1本発明合金の製造方法について説明する3上記組
成のNi基合金は粉末焼結体として11)られる方法で
あれば、その製造法は特に制限されないが、Moの含有
量に応じて、以下の方法により製造するのが望ましい。
成のNi基合金は粉末焼結体として11)られる方法で
あれば、その製造法は特に制限されないが、Moの含有
量に応じて、以下の方法により製造するのが望ましい。
まず、MOの含有量が11.20〜19.6%である該
合金を製造する場合には、アトマイズ法で得られた合金
粉末にh−BNを添加混合して焼結する方法である。具
体的には、Mo:14.0〜20.0%、Si:1.0
〜3.5%、B:0.5〜3.5%、Cr:14〜24
%及びCu:0.4〜20.0%を含み、残部が実質的
にNiからなる合金をアトマイズ法で急冷凝固により粉
末とし、これに)1−BNを重量比で1〜20%添加混
合し、HTP焼結することにより、Si:0.8〜3.
43%、B:0.94〜12.22%、Cr:l 1.
20〜23.52%、Mo:1.1.20−19.6%
、Cu:0.32−19.6%を含み、残部が実質的に
Niからなる合金(粉末焼結体)を製造する。この方法
によれば、」二記特性が充分発揮され、高性能の製品が
得られる。
合金を製造する場合には、アトマイズ法で得られた合金
粉末にh−BNを添加混合して焼結する方法である。具
体的には、Mo:14.0〜20.0%、Si:1.0
〜3.5%、B:0.5〜3.5%、Cr:14〜24
%及びCu:0.4〜20.0%を含み、残部が実質的
にNiからなる合金をアトマイズ法で急冷凝固により粉
末とし、これに)1−BNを重量比で1〜20%添加混
合し、HTP焼結することにより、Si:0.8〜3.
43%、B:0.94〜12.22%、Cr:l 1.
20〜23.52%、Mo:1.1.20−19.6%
、Cu:0.32−19.6%を含み、残部が実質的に
Niからなる合金(粉末焼結体)を製造する。この方法
によれば、」二記特性が充分発揮され、高性能の製品が
得られる。
一方、Moの含有量が19.6〜34.30%である該
合金の場合には、以丁の?5N法によるのが適切である
。
合金の場合には、以丁の?5N法によるのが適切である
。
すなわち、該合金の場合、耐食性及び#摩耗性を付与す
る硼化物の平衡組成(at%)は、(Ni0゜。。
る硼化物の平衡組成(at%)は、(Ni0゜。。
Cr(1,32Moa−64)3 B 2であるが1、
二のように、C「、B共存下でMoを高含有すると溶湯
の粘性が増大し、アトマイズが容易でない。そこで、C
「、Bが共存しないNi−Mo−3i−Cu母合金はM
oを含有していてもアトマイズが容易であることを利用
して、まず、Si:1.2〜4.9%、Mo:23.4
〜49.3%及びCu:0.5〜28.0%を含み、残
部が実質的にNLからなる母合金をガス71−マイズ法
により粉末とし、これにCr及びB(クロムポライド(
CrB、CrB2、Cr、Bなど)の場合を含む)と、
h −B Nを添加混合した後、適当な温度に加熱すれ
ば、焼結の進行と同時に、Cr及びB又はクロムポライ
ドは、−旦溶解した後、該母合金粉末中にCr及びBが
拡散し、上記硼化物平衡相が微細に生成し、微細な組織
を有する焼結粉末合金を得ることができる。一方、h−
BNは、非常に安定な化合物であるため、分解せず、潤
滑性に富む粒子として存在し、快削性の向上に寄与する
。
二のように、C「、B共存下でMoを高含有すると溶湯
の粘性が増大し、アトマイズが容易でない。そこで、C
「、Bが共存しないNi−Mo−3i−Cu母合金はM
oを含有していてもアトマイズが容易であることを利用
して、まず、Si:1.2〜4.9%、Mo:23.4
〜49.3%及びCu:0.5〜28.0%を含み、残
部が実質的にNLからなる母合金をガス71−マイズ法
により粉末とし、これにCr及びB(クロムポライド(
CrB、CrB2、Cr、Bなど)の場合を含む)と、
h −B Nを添加混合した後、適当な温度に加熱すれ
ば、焼結の進行と同時に、Cr及びB又はクロムポライ
ドは、−旦溶解した後、該母合金粉末中にCr及びBが
拡散し、上記硼化物平衡相が微細に生成し、微細な組織
を有する焼結粉末合金を得ることができる。一方、h−
BNは、非常に安定な化合物であるため、分解せず、潤
滑性に富む粒子として存在し、快削性の向上に寄与する
。
したがって、このようにして得られた該合金は。
内径加工が容易であるため、プラスチック、セラミック
などの射出成形機及び押出機用のシリンダ一部材に好適
である。
などの射出成形機及び押出機用のシリンダ一部材に好適
である。
なお、上記母合金の成分限定は、最終の焼結粉末合金を
得るために必要な含有量であり、また反応焼結温度はC
r、Bが充分に母合金に拡散するに足りる温度とするこ
とは云うまでもない。
得るために必要な含有量であり、また反応焼結温度はC
r、Bが充分に母合金に拡散するに足りる温度とするこ
とは云うまでもない。
また、Moを高含有する母合金にC「、Bを添加する方
法は、Njをベースとする合金の製造に適用されるのみ
ならず、Feベース並びにCoベースで、M 、 B
2相(ここで、M:Ni、Co、Fe、Cr、Mo、W
)を生成する合金の製造に広く適用できる方法である。
法は、Njをベースとする合金の製造に適用されるのみ
ならず、Feベース並びにCoベースで、M 、 B
2相(ここで、M:Ni、Co、Fe、Cr、Mo、W
)を生成する合金の製造に広く適用できる方法である。
(実施例)
次に本発明の実施例を示す。
犬途麿り−
第1表に示す化学成分(ψt%)を有する焼結合金を製
造した。なお、同表の備考欄で「アトマイズ」と記した
合金は、アルゴンガスアトマイズした急冷粉末にh −
B Nを添加混合した後、I(I Pにより固化成形し
たものである。また、「反応焼結」と記した合金は、N
i−Mo−8i−Cu合金のアトマイズ粉末に、CrB
及び)1−BNを添加混合し、HI P中に反応焼結さ
せることにより、数μmの(Ni、Cr、Mo)、B、
硼化物及びh −B Nを均一に分散させたものである
。
造した。なお、同表の備考欄で「アトマイズ」と記した
合金は、アルゴンガスアトマイズした急冷粉末にh −
B Nを添加混合した後、I(I Pにより固化成形し
たものである。また、「反応焼結」と記した合金は、N
i−Mo−8i−Cu合金のアトマイズ粉末に、CrB
及び)1−BNを添加混合し、HI P中に反応焼結さ
せることにより、数μmの(Ni、Cr、Mo)、B、
硼化物及びh −B Nを均一に分散させたものである
。
得られた各試料について硬さを測定すると共に、耐食性
試駆、摩耗試験、曲げ試験、切削性試験を行った。これ
らの結果を第2表に示す。
試駆、摩耗試験、曲げ試験、切削性試験を行った。これ
らの結果を第2表に示す。
なお、耐食試験片としては6.5mmφX10+n+u
Qのものを用い、これを50℃に保持した1、0%弗は
中に24時間保持し、腐食減量を測定してIIFイオン
中でのi!i、を食性を評価した。
Qのものを用い、これを50℃に保持した1、0%弗は
中に24時間保持し、腐食減量を測定してIIFイオン
中でのi!i、を食性を評価した。
耐摩耗試験は、大越式摩耗試験機を用い、相手材5tJ
J−2、最終荷重6.3kg、摩擦速度0.94m/s
、摩擦距!400mの条件で行い、比摩耗量をボラ定し
て耐摩耗性を評価した。
J−2、最終荷重6.3kg、摩擦速度0.94m/s
、摩擦距!400mの条件で行い、比摩耗量をボラ定し
て耐摩耗性を評価した。
曲げ試験は、4点曲げ試験法により行い、抗折力を評価
した。
した。
切削性は、超硬バイトで試料(焼結合金)を切削し、良
好に切削できる切削速度によって評価した。
好に切削できる切削速度によって評価した。
第2表から明らかなとおり、Na 1 =−Na 2の
従来材及びNo3〜Nα11の比較材は、いずれも耐食
性、耐摩耗性、抗折力、切削性の要件の何れかの性能に
問題がある。
従来材及びNo3〜Nα11の比較材は、いずれも耐食
性、耐摩耗性、抗折力、切削性の要件の何れかの性能に
問題がある。
すなわち、従来材のNa 1は、耐摩耗合金として著名
なNi基の自溶性合金であるが、耐tp耗性は良好であ
るものの、製法上、自溶性、溶湯の粘性、大気中溶射時
の酸化などの拘束を受けるために、Moを添加すること
ができない。そのため、弗酸に対する耐食性が極めて悪
い。
なNi基の自溶性合金であるが、耐tp耗性は良好であ
るものの、製法上、自溶性、溶湯の粘性、大気中溶射時
の酸化などの拘束を受けるために、Moを添加すること
ができない。そのため、弗酸に対する耐食性が極めて悪
い。
また、従来材のNα2は、耐食性に優れたNi−Cr−
Mo合金であるが、固溶体合金であるため、耐摩耗性が
全くない。
Mo合金であるが、固溶体合金であるため、耐摩耗性が
全くない。
比較材のNα3は、Cuの添加量が少ないため、M、B
、、h−BNの硼化物粒子とマトリックスとの局部電池
作用により、マトリックスが優先腐食するために、耐食
性が不足している。
、、h−BNの硼化物粒子とマトリックスとの局部電池
作用により、マトリックスが優先腐食するために、耐食
性が不足している。
比較材Ha 4はCuの添加量が過剰であるため。
耐摩耗性が不足している。またNα5はBの添加量が不
足し、Nα6はSiの添加量が不足しているため、耐摩
耗性が劣っている。
足し、Nα6はSiの添加量が不足しているため、耐摩
耗性が劣っている。
比較材Nα7はNの添加量が少ない例である。すなわち
、h−BNの添加量が少ないため、切削速度が小さく、
切削性が悪い。
、h−BNの添加量が少ないため、切削速度が小さく、
切削性が悪い。
比較材NQ8はB量が過剰であるため、靭性に劣り、抗
折力が小さい。
折力が小さい。
比較材Nα9はNの添加量が多すぎる例である。
すなわち、h−BNの添加量が過剰であるため、抗折力
が小さい。
が小さい。
比較材Nα10はMoの添加量が過剰であるため。
靭性が低下し、抗折力が小さくなっている。
比較相当11はCrの添加量が過剰であるため、靭性が
低下し、抗折力が小さくなっている。
低下し、抗折力が小さくなっている。
これらに対し、本発明材のNα12〜18は優れた耐食
性、耐摩耗性、靭性、快削性を兼ね備えていることがわ
かる。
性、耐摩耗性、靭性、快削性を兼ね備えていることがわ
かる。
【以下余白1
1と11例−?1一
実施例1に示したNn12、Nα14の合金粉末(本発
明材)を用い、第1図に示すように、80M440など
の母材に該合金粉衣を充填し、脱気。
明材)を用い、第1図に示すように、80M440など
の母材に該合金粉衣を充填し、脱気。
真空密封後、950℃、1000気圧の条件で熱間静水
ハーブレス(HZ P処理)した。HI P処理後。
ハーブレス(HZ P処理)した。HI P処理後。
シリンダー本体1の内周面に本発明合金がライニングさ
れたライニング層2を有する複合射出成形機シリンダー
の断面を調べたところ、本発明合金は均一に母材に接合
1.でいた。
れたライニング層2を有する複合射出成形機シリンダー
の断面を調べたところ、本発明合金は均一に母材に接合
1.でいた。
なお、母材としては、SCM440以外に低炭素鋼、オ
ーステナイ1へステンレス渭などを適宜選択することが
可能である。
ーステナイ1へステンレス渭などを適宜選択することが
可能である。
(発明の効果)
以上詳述したように、本発明合金は、Niをペースとし
、これに適量のCr及びMoと共にSi、B、Cu及び
Nを添加した特定の化学成分に調整され、しかもh−B
Nなどのセラミックスがマトリックスに均一に分散され
ているので、高耐摩耗性で耐食性に優れ、且つ快削性を
も具備させることができる。したがって、過酷な成形条
件下で使用されるフン素樹脂、PES、PPS樹脂など
の射出成形や押出用のシリンダー材料に好適である。
、これに適量のCr及びMoと共にSi、B、Cu及び
Nを添加した特定の化学成分に調整され、しかもh−B
Nなどのセラミックスがマトリックスに均一に分散され
ているので、高耐摩耗性で耐食性に優れ、且つ快削性を
も具備させることができる。したがって、過酷な成形条
件下で使用されるフン素樹脂、PES、PPS樹脂など
の射出成形や押出用のシリンダー材料に好適である。
また1本発明合金のうち、Moを高含何する合金の場合
には、ガスアトマイズ法によって得られた母合金粉末に
Cr、Bを添加混合し7て反応焼結する方法により、焼
結性及びm織の均一性1こ優れた微粉末が容易に得られ
るので、上記各特性を充分に発揮でき、更に高性能の各
種部材を製造することが可能である。このような合金を
用いると、特に、フッ素樹脂、PES、PPS樹脂など
にガラス繊維や炭素繊維などの強化材を添加した複合材
料の射出成形や押出し成形等も可能となる。
には、ガスアトマイズ法によって得られた母合金粉末に
Cr、Bを添加混合し7て反応焼結する方法により、焼
結性及びm織の均一性1こ優れた微粉末が容易に得られ
るので、上記各特性を充分に発揮でき、更に高性能の各
種部材を製造することが可能である。このような合金を
用いると、特に、フッ素樹脂、PES、PPS樹脂など
にガラス繊維や炭素繊維などの強化材を添加した複合材
料の射出成形や押出し成形等も可能となる。
第1図は、本発明合金をライニングした複合射出成形機
シリンダーの断面を示す説明図である。 】−・・シリンダー本体、2・・・ライニング層。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
シリンダーの断面を示す説明図である。 】−・・シリンダー本体、2・・・ライニング層。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
Claims (5)
- (1)重量%で(以下、同じ)、Mo:14.0〜20
.0%、Si:1.0〜3.5%、B:0.5〜3.5
%、Cr:14〜24%及びCu:0.4〜20.0%
を含み、残部が実質的にNiからなるマトリックス粒子
中に、h−BN(六方晶ボロンナイトライド)が重量比
で1〜20%分散された焼結体であって、該焼結体の組
成がSi:0.8〜3.43%、B:0.94〜12.
22%、Cr:11.20〜23.52%、Mo:11
.20〜19.60%、Cu:0.32〜19.6%及
びN:0.56〜11.28%を含み、残部が実質的に
Niからなることを特徴とする耐食性に優れた快削耐摩
耗合金。 - (2)Mo:14.0〜20.0%、Si:1.0〜3
.5%、B:0.5〜3.5%、Cr:14〜24%及
びCu:0.4〜20.0%を含み、残部が実質的にN
iからなる合金をアトマイズ法により粉末化し、これに
h−BNを添加混合して焼結させることにより、Si:
0.8〜3.43%、B:0.94〜12.22%、C
r:11.20〜23.52%、Mo:11.20〜1
9.60%、Cu:0.32〜19.6%及びN:0.
56〜11.28%を含み、残部が実質的にNiからな
る粉末焼結合金を得ることを特徴とする耐食性に優れた
快削耐摩耗合金の製造方法。 - (3)h−BN等のセラミックスがマトリックス中に分
散された粉末焼結体であって、該焼結体の組成がSi:
0.8〜3.43%、B:0.94〜12.22%、C
r:11.20〜23.52%、Mo:19.60〜3
4.3%、Cu:0.32〜19.6%及びN:0.5
6〜11.28%を含み、残部が実質的にNiからなる
ことを特徴とする耐食性に優れた快削耐摩耗合金。 - (4)Si:1.2〜4.9%、Mo:23.42〜4
9.3%及びCu:0.5〜28.0%を含み、残部が
実質的にNiからなる母合金をガスアトマイズ法により
粉末化し、これにCr及びB、更にh−BNを添加混合
して反応焼結させることにより、Si:0.8〜3.4
3%、B:0.94〜12.22%、Cr:11.20
〜23.52%、Mo:19.60〜34.3%、Cu
:0.32〜19.6%及びN:0.56〜11.28
%を含み、残部が実質的にNiからなる粉末焼結合金を
得ることを特徴とする耐食性に優れた快削耐摩耗合金の
製造方法。 - (5)請求項1又は3に記載の高耐食性、快削耐摩耗合
金を内周面にライニングしてなることを特徴とするプラ
スチック、セラミックス等の成形装置用シリンダー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28608288A JPH02133538A (ja) | 1988-11-12 | 1988-11-12 | ハロゲンガスに対する耐食性に優れた快削耐摩耗合金とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28608288A JPH02133538A (ja) | 1988-11-12 | 1988-11-12 | ハロゲンガスに対する耐食性に優れた快削耐摩耗合金とその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02133538A true JPH02133538A (ja) | 1990-05-22 |
Family
ID=17699709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28608288A Pending JPH02133538A (ja) | 1988-11-12 | 1988-11-12 | ハロゲンガスに対する耐食性に優れた快削耐摩耗合金とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02133538A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007534848A (ja) * | 2004-04-26 | 2007-11-29 | ホガナス アクチボラゲット | 機械加工性改良用複合添加剤を含む鉄基粉末、添加剤、及び焼結生成物 |
JP2011046974A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Mitsubishi Materials Corp | Ni基合金製ハロゲン系ガス用ボンベのバルブ部材 |
US20180298480A1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spraying powder and method for depositing sprayed coating using the same |
-
1988
- 1988-11-12 JP JP28608288A patent/JPH02133538A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007534848A (ja) * | 2004-04-26 | 2007-11-29 | ホガナス アクチボラゲット | 機械加工性改良用複合添加剤を含む鉄基粉末、添加剤、及び焼結生成物 |
JP2011046974A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Mitsubishi Materials Corp | Ni基合金製ハロゲン系ガス用ボンベのバルブ部材 |
US20180298480A1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spraying powder and method for depositing sprayed coating using the same |
US10815560B2 (en) * | 2017-04-13 | 2020-10-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spraying powder and method for depositing sprayed coating using the same |
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