JPS6089503A - 耐摩耗材の被覆方法 - Google Patents
耐摩耗材の被覆方法Info
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- JPS6089503A JPS6089503A JP19616583A JP19616583A JPS6089503A JP S6089503 A JPS6089503 A JP S6089503A JP 19616583 A JP19616583 A JP 19616583A JP 19616583 A JP19616583 A JP 19616583A JP S6089503 A JPS6089503 A JP S6089503A
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、耐摩耗材の被覆方法、詳しくはプラスチック
加工機のシリンダおよび工作機械の摺動部などの耐摩耗
性を必要とする機械部品に適する耐摩耗材の被覆方法に
関するものである。
加工機のシリンダおよび工作機械の摺動部などの耐摩耗
性を必要とする機械部品に適する耐摩耗材の被覆方法に
関するものである。
従来、金属材料の表面に耐摩耗性を付与する目的として
表面硬化方法および耐摩耗材の被覆方法が知られており
、さらに具体的には肉盛、溶射、遠心鋳造または窒化な
どの方法が知られている。
表面硬化方法および耐摩耗材の被覆方法が知られており
、さらに具体的には肉盛、溶射、遠心鋳造または窒化な
どの方法が知られている。
肉盛は、ステライト合金などの耐摩耗性を有する金属ま
だは金属と著しい耐摩耗性を有するｗｅ粗粒子の複合体
よりなる溶接棒を酸素アセチレン溶接によって鋼材の表
面に溶接する方法により得られる。しかし、この肉盛は
、イ）作業が複雑で熟練を必要とし非能率的であシ、口
）シリンダー等長さ／径（以下Ｌ／Ｄという）の大きな
内径部には適用できず、ハ）溶接（肉盛）中に割れを生
じ易く、二）被覆面が平滑でなく、研磨加工の加工費が
犬となり、ホ）金属とＷＣ複合体を溶接する場合、ＷＣ
の含有量は１０−２０％までで多くできないため、耐摩
耗性が劣り、ＷＣ量を多くすると割れを生じやすくなる
等の欠点がある。
だは金属と著しい耐摩耗性を有するｗｅ粗粒子の複合体
よりなる溶接棒を酸素アセチレン溶接によって鋼材の表
面に溶接する方法により得られる。しかし、この肉盛は
、イ）作業が複雑で熟練を必要とし非能率的であシ、口
）シリンダー等長さ／径（以下Ｌ／Ｄという）の大きな
内径部には適用できず、ハ）溶接（肉盛）中に割れを生
じ易く、二）被覆面が平滑でなく、研磨加工の加工費が
犬となり、ホ）金属とＷＣ複合体を溶接する場合、ＷＣ
の含有量は１０−２０％までで多くできないため、耐摩
耗性が劣り、ＷＣ量を多くすると割れを生じやすくなる
等の欠点がある。
溶射は、自溶性合金の粉末、または自溶性合金の粉末と
ＷＣ粉末との混合粉を酸素アセチレンの燃焼によシ溶融
噴射することにより鋼材の表面に耐摩耗材の被覆を行い
、その後１０００−／ ／ ００ ’Ｃで被覆の再溶融
処理を行い鋼材との密着性を高めるものである。しかし
、この溶射は、イ）シリンダ等Ｌ／Ｄの大きな内径部に
は適用不可能であり、口）作業に熟練を要し、ノ・）再
溶融処理の温度管理を肉眼で行っているので品質にばら
つきを生じやすい等の欠点がある。
ＷＣ粉末との混合粉を酸素アセチレンの燃焼によシ溶融
噴射することにより鋼材の表面に耐摩耗材の被覆を行い
、その後１０００−／ ／ ００ ’Ｃで被覆の再溶融
処理を行い鋼材との密着性を高めるものである。しかし
、この溶射は、イ）シリンダ等Ｌ／Ｄの大きな内径部に
は適用不可能であり、口）作業に熟練を要し、ノ・）再
溶融処理の温度管理を肉眼で行っているので品質にばら
つきを生じやすい等の欠点がある。
遠心鋳造は、自溶性合金を溶融し、回転するシリンダー
内に遠心力を用いて被覆するものである。しかし、この
遠心鋳造は、イ）シリンタ゛形状の内径のみに適用でき
、平面、外径部へは適用できず、口）第１図に示すよう
に、シリンダ１０の内径部であっても、段差７．２のあ
るものや、第２図に示す開口部／４’のあるものや、第
３図に示す多軸シリンダ／乙には適用できず、ハ）薄肉
の被覆ができない等の欠点がある。
内に遠心力を用いて被覆するものである。しかし、この
遠心鋳造は、イ）シリンタ゛形状の内径のみに適用でき
、平面、外径部へは適用できず、口）第１図に示すよう
に、シリンダ１０の内径部であっても、段差７．２のあ
るものや、第２図に示す開口部／４’のあるものや、第
３図に示す多軸シリンダ／乙には適用できず、ハ）薄肉
の被覆ができない等の欠点がある。
窒化は、鋼材の表面に窒素を拡散させ、鋼材の表面に窒
化鉄を生成させるもので、通常は、気密容器内に鋼材を
置いてアンモニアガスを導入することにより、ＪＮＨ３
→３Ｈ２＋２Ｎのように分解して、発生期の窒素が鋼中
に浸入するものである。従って、この窒化は、あらゆる
形状のものに適用可能で、処理による変形が極めて小さ
い等の優れた特徴を有するが、反面硬化層が０．ｊｔｎ
ｍ以下で極めて薄い欠点がある。
化鉄を生成させるもので、通常は、気密容器内に鋼材を
置いてアンモニアガスを導入することにより、ＪＮＨ３
→３Ｈ２＋２Ｎのように分解して、発生期の窒素が鋼中
に浸入するものである。従って、この窒化は、あらゆる
形状のものに適用可能で、処理による変形が極めて小さ
い等の優れた特徴を有するが、反面硬化層が０．ｊｔｎ
ｍ以下で極めて薄い欠点がある。
それ故、この発明の一般的な目的は、先に述べた多くの
欠点を除去し、あらゆる形状の部材に耐摩耗材の所望の
厚さの被覆を可能とし、被覆層中に耐摩耗性に優れるセ
ラミックスを４ＬＯチ含有させることができ、分布も均
一となる極めて優れた特性を有する耐摩耗材の被覆方法
を提供するにある。
欠点を除去し、あらゆる形状の部材に耐摩耗材の所望の
厚さの被覆を可能とし、被覆層中に耐摩耗性に優れるセ
ラミックスを４ＬＯチ含有させることができ、分布も均
一となる極めて優れた特性を有する耐摩耗材の被覆方法
を提供するにある。
この目的を達成するため、との発明に係る耐摩耗材の被
覆方法において、耐摩耗材の粉末と有機バインダーとを
混合してスラリー状とし、これを金属材料の表面に付着
、乾燥して所定厚の均一層を形成した後、加熱して有機
バインダー成分を分解燃焼により完全に除去し、次いで
真空中または無酸化雰囲気中にて加熱して金属材料の表
面と耐摩耗材の焼結層とが拡散層を介して一体的に結合
した均一被覆層を形成せしめることを特徴とする。
覆方法において、耐摩耗材の粉末と有機バインダーとを
混合してスラリー状とし、これを金属材料の表面に付着
、乾燥して所定厚の均一層を形成した後、加熱して有機
バインダー成分を分解燃焼により完全に除去し、次いで
真空中または無酸化雰囲気中にて加熱して金属材料の表
面と耐摩耗材の焼結層とが拡散層を介して一体的に結合
した均一被覆層を形成せしめることを特徴とする。
本発明における耐摩耗材としては次のものを用いる。
（１１Ｎｒ基自溶性合金（ＣｒＯＯ−ｊ Ｏ％、Ｂ ／
、０〜！、Ｏｑ６、Ｓｉ ／、ｔ〜！、０％、Ｃ１，／
チ以下、Ｆｅ ｊ％以下、残部Ｎ１） （２）ＣＯ基自溶性合金（ＣｒＯＯ−２４’ ％、Ｂ
ｉ、０〜！、０％、Ｓｉ ／、夕〜ｊ、０係、Ｃ／、！
チリ下、Ｆｅｊ％以下、Ｎｉ０〜３０％、残部Ｃｏ ）
（３）前記Ｎｉ基自溶性合金と、その溶融体と濡れ性の
良いセラミックスとの混合粉末。セラミックスの混合割
合はＷＣの場合０−ａＯ襲でおる。
、０〜！、Ｏｑ６、Ｓｉ ／、ｔ〜！、０％、Ｃ１，／
チ以下、Ｆｅ ｊ％以下、残部Ｎ１） （２）ＣＯ基自溶性合金（ＣｒＯＯ−２４’ ％、Ｂ
ｉ、０〜！、０％、Ｓｉ ／、夕〜ｊ、０係、Ｃ／、！
チリ下、Ｆｅｊ％以下、Ｎｉ０〜３０％、残部Ｃｏ ）
（３）前記Ｎｉ基自溶性合金と、その溶融体と濡れ性の
良いセラミックスとの混合粉末。セラミックスの混合割
合はＷＣの場合０−ａＯ襲でおる。
（４）前記Ｃｏ基自溶性合金と、その溶融体と濁れ性の
良いセラミックスとの混合粉末。セラミックスの混合割
合はＷＣの場合０−、−≠Ｏ％である。
良いセラミックスとの混合粉末。セラミックスの混合割
合はＷＣの場合０−、−≠Ｏ％である。
＋１） 、 ＋２１の自溶性合金を使用する理由は、融
点が２００−１１００℃と比較的低く、焼結にあたって
高温炉を必要としないこと、溶融物の粘度が高く、焼結
中の流れ、ダレによる変形が小さいこと、耐摩耗性、耐
食性が優れていることである。この合金の耐摩耗性は、
合金成分の化合物の主として硼化クロム（ＣｒＢ２ ）
、炭化クロムによる。硼化クロムの硬度はＨｖ、ｙ、
ｉｏｏ、炭化クロムの硬度はＨｖ／４１θＯである。
点が２００−１１００℃と比較的低く、焼結にあたって
高温炉を必要としないこと、溶融物の粘度が高く、焼結
中の流れ、ダレによる変形が小さいこと、耐摩耗性、耐
食性が優れていることである。この合金の耐摩耗性は、
合金成分の化合物の主として硼化クロム（ＣｒＢ２ ）
、炭化クロムによる。硼化クロムの硬度はＨｖ、ｙ、
ｉｏｏ、炭化クロムの硬度はＨｖ／４１θＯである。
（３） 、 ＋４）のＮｉ基自溶性合金とＣｏ基自溶性
合金の溶融体と濡れ性の良いセラミックスは、ＷＣ。
合金の溶融体と濡れ性の良いセラミックスは、ＷＣ。
ＶＣ、ＴｉＢ２． ＭｏＢ 、 ＴｉＮ 、 ＺｒＮな
どであるが、これらセラミックスは、Ｈｖ／！００〜３
４ｔ００と高い硬度を示し、優れた耐摩耗性を有する。
どであるが、これらセラミックスは、Ｈｖ／！００〜３
４ｔ００と高い硬度を示し、優れた耐摩耗性を有する。
（６）における合金粉末とセラミックス粉末の混合割合
は、セラミックスがＷＣの場合、≠０４まで可能でめり
ｓ ４ｔｏ％以上になると焼結が不完全で、被覆層の強
度が低くなる。耐摩耗材の粉末の粒度としては、 Ｎｉ
、 ｃｏ基自溶性合金はｌ！Ｏメツシュ以下、セラミ
ックス粉末は約７〜１００μであって、粒子の径が太き
すぎるとスラリーの固液分離が生じる。
は、セラミックスがＷＣの場合、≠０４まで可能でめり
ｓ ４ｔｏ％以上になると焼結が不完全で、被覆層の強
度が低くなる。耐摩耗材の粉末の粒度としては、 Ｎｉ
、 ｃｏ基自溶性合金はｌ！Ｏメツシュ以下、セラミ
ックス粉末は約７〜１００μであって、粒子の径が太き
すぎるとスラリーの固液分離が生じる。
有機バインダーとしては、天然または合成の高分子化合
物を水または揮発性溶剤に溶解した粘性溶液で、金属材
料の表面にスラリーを付着させる際に、粉末粒子間およ
び粉末粒子と金属材料間の接着剤の役目を果たす。高分
子化合物は々るべく低い温度で完全に分解燃焼するもの
が良い。有機バインダー中の水または揮発性溶剤に対す
る高分子化合物の混合割合は約／〜、２０重量％であり
、耐摩耗材の粉末と有機バインダーの混合比によって、
スラリーの粘度が変り、混合比が一定の場合、粉末の粒
度によってスラリーの粘度が異なる。耐摩耗材の粉末に
対する有機バインダーの混合比は約０．／−ｊ重量％が
好ましく、作業性を考慮して好適なスラリー粘度になる
ように適宜有機バインダーの添加量を決定する。高分子
化合物および溶剤の混合割合の好適な例は、ポリエステ
ルウレタン（ざチ）／メチルエチルケトン（！Ｐ２％）
、ポリアクリル酸エステル（／ ３．ｚ％）／トルエン
（Ｉｔ、ｊｔ％）、ポリビニルアルコール（３％）／水
（２７％）が挙けられる。
物を水または揮発性溶剤に溶解した粘性溶液で、金属材
料の表面にスラリーを付着させる際に、粉末粒子間およ
び粉末粒子と金属材料間の接着剤の役目を果たす。高分
子化合物は々るべく低い温度で完全に分解燃焼するもの
が良い。有機バインダー中の水または揮発性溶剤に対す
る高分子化合物の混合割合は約／〜、２０重量％であり
、耐摩耗材の粉末と有機バインダーの混合比によって、
スラリーの粘度が変り、混合比が一定の場合、粉末の粒
度によってスラリーの粘度が異なる。耐摩耗材の粉末に
対する有機バインダーの混合比は約０．／−ｊ重量％が
好ましく、作業性を考慮して好適なスラリー粘度になる
ように適宜有機バインダーの添加量を決定する。高分子
化合物および溶剤の混合割合の好適な例は、ポリエステ
ルウレタン（ざチ）／メチルエチルケトン（！Ｐ２％）
、ポリアクリル酸エステル（／ ３．ｚ％）／トルエン
（Ｉｔ、ｊｔ％）、ポリビニルアルコール（３％）／水
（２７％）が挙けられる。
金属材料の表面にスラリーを付着させる方法としては、
（１）ハケ等で表面に塗布し、所望の厚さになるまで塗
布と乾燥を繰返す。（２）金属材料をスラリー中に浸漬
して引き上げ乾燥し、所望の厚さになるまで浸漬と乾燥
を繰返す。（６）塗装用スプレーにて所望の厚さに吹付
ける等の方法がおる。ただし、他の方法にて付着させて
もかまわない。
（１）ハケ等で表面に塗布し、所望の厚さになるまで塗
布と乾燥を繰返す。（２）金属材料をスラリー中に浸漬
して引き上げ乾燥し、所望の厚さになるまで浸漬と乾燥
を繰返す。（６）塗装用スプレーにて所望の厚さに吹付
ける等の方法がおる。ただし、他の方法にて付着させて
もかまわない。
金属材料の表面にスラリーを付着後の乾燥は、乾燥が不
充分のまま、次の加熱を実施すると、付着層の溶剤が急
激に蒸発し、耐摩耗材の付着層に脹れ、亀裂を生成する
ので、室内温度で自然乾燥が好ましい。
充分のまま、次の加熱を実施すると、付着層の溶剤が急
激に蒸発し、耐摩耗材の付着層に脹れ、亀裂を生成する
ので、室内温度で自然乾燥が好ましい。
乾燥スラリー層の加熱は、有機バインダーの構成有機高
分子化合物を分解燃焼してガス化させるためでおる。高
分子化合物が分解せずに残ると、真空炉、ガス雰囲気炉
を汚染し、また耐摩耗被覆層中に空孔を形成する原因と
なる。加熱温度は、高分子化合物が燃焼分解する温度で
約３００〜７ｊＯ”Ｃである。
分子化合物を分解燃焼してガス化させるためでおる。高
分子化合物が分解せずに残ると、真空炉、ガス雰囲気炉
を汚染し、また耐摩耗被覆層中に空孔を形成する原因と
なる。加熱温度は、高分子化合物が燃焼分解する温度で
約３００〜７ｊＯ”Ｃである。
真空中、無酸化雰囲気中での加熱は、耐摩耗材の粉末を
焼結するために行うもので、耐摩耗材が自溶性合金また
は自溶性合金とセラミックスの混合粉末のいずれの場合
にも、用いた自溶性合金の融点より３０，２００”Ｃ高
い温度、約１０００−７３００℃にて実施される。この
温度にて自溶性合金は溶融し、空孔の極めて少ない被覆
層を形成する。また、自溶性合金とセラミックスの混合
粉末の場合には、自溶性合金が溶融し、不溶性のセラミ
ックス粉末との間に液相焼結が生成し、自溶性合金のマ
トリックス中に耐摩耗性の優れたセラミックスの粒子が
均一に分散した被覆層が得られる。自溶性合金のみ、ま
たはこれとセラミックス粉末の混合のいずれの場合でも
、被覆層と金属材料との間に合金の成分が相互に拡散し
密着強度の高い拡散層を介して金属材料の表面と耐摩耗
材の焼結層とが一体的に結合した均一被覆層が得られる
。真空中または無酸化雰囲気中で加熱する理由は、自溶
性合金、セラミックス成分が酸化、脱炭素などの反応を
受けないようにするためでるる。
焼結するために行うもので、耐摩耗材が自溶性合金また
は自溶性合金とセラミックスの混合粉末のいずれの場合
にも、用いた自溶性合金の融点より３０，２００”Ｃ高
い温度、約１０００−７３００℃にて実施される。この
温度にて自溶性合金は溶融し、空孔の極めて少ない被覆
層を形成する。また、自溶性合金とセラミックスの混合
粉末の場合には、自溶性合金が溶融し、不溶性のセラミ
ックス粉末との間に液相焼結が生成し、自溶性合金のマ
トリックス中に耐摩耗性の優れたセラミックスの粒子が
均一に分散した被覆層が得られる。自溶性合金のみ、ま
たはこれとセラミックス粉末の混合のいずれの場合でも
、被覆層と金属材料との間に合金の成分が相互に拡散し
密着強度の高い拡散層を介して金属材料の表面と耐摩耗
材の焼結層とが一体的に結合した均一被覆層が得られる
。真空中または無酸化雰囲気中で加熱する理由は、自溶
性合金、セラミックス成分が酸化、脱炭素などの反応を
受けないようにするためでるる。
以上、本発明に係る耐摩耗材の被覆方法で得られる耐摩
耗層を顕微鏡観察すると、ＮｉまたはＣＯのマトリック
ス中に硬度が高く耐摩耗性の優れた硼化クロム（ＣｒＢ
２） 、炭化クロム（Ｃｒ３０２等）が微細に析出分散
し、またセラミックスを混合した場合には、さらにセラ
ミックスの粒子が均一に分散分布しておシ、このため耐
摩耗性が極めて優れた被覆層が形成されている。また、
この被覆層は金属材料の表面との間に拡散層が形成され
、そのため金属材料の表面と被覆層とは一体的に結合し
、高い密着強度を示すものである。
耗層を顕微鏡観察すると、ＮｉまたはＣＯのマトリック
ス中に硬度が高く耐摩耗性の優れた硼化クロム（ＣｒＢ
２） 、炭化クロム（Ｃｒ３０２等）が微細に析出分散
し、またセラミックスを混合した場合には、さらにセラ
ミックスの粒子が均一に分散分布しておシ、このため耐
摩耗性が極めて優れた被覆層が形成されている。また、
この被覆層は金属材料の表面との間に拡散層が形成され
、そのため金属材料の表面と被覆層とは一体的に結合し
、高い密着強度を示すものである。
次に実施例により具体的に本発明を説明する。
以下の実施例に使用される自溶性合金及び有機バインダ
ーの組成を下記に一括して表示する。
ーの組成を下記に一括して表示する。
実施例／
自溶性合金（Ｎｉ−／）の粒度２タＯメツシユ以下の粉
末ｙｏｇと有機バインター−（Ｂ−Ｊ ）／！ｍｌとを
混合してスラリーとした。このスラリーをＳコＯＣの厚
さ７３ｍｈ幅ｔｏ朋１長さ１００ｍｍの摺動部材の片側
表面にノ・ケで塗布後乾燥し、この塗布、乾燥を繰返し
／−の塗布層とし、約／≠時間自然乾燥した。次に大気
炉で≠００℃にて３０分加熱しポリビニルアルコールを
分解燃焼を完了後、真空中で７０１０℃に１時間加熱し
た後炉冷し、１３０℃で炉出しし室温まで空冷した。
末ｙｏｇと有機バインター−（Ｂ−Ｊ ）／！ｍｌとを
混合してスラリーとした。このスラリーをＳコＯＣの厚
さ７３ｍｈ幅ｔｏ朋１長さ１００ｍｍの摺動部材の片側
表面にノ・ケで塗布後乾燥し、この塗布、乾燥を繰返し
／−の塗布層とし、約／≠時間自然乾燥した。次に大気
炉で≠００℃にて３０分加熱しポリビニルアルコールを
分解燃焼を完了後、真空中で７０１０℃に１時間加熱し
た後炉冷し、１３０℃で炉出しし室温まで空冷した。
得られた被覆層の厚さは０．１ｍｒｎで、硬さはＨＶ！
７０〜／２００であった。８．２０Ｃ材との境界には１
０μの拡散層が形成されていた。
７０〜／２００であった。８．２０Ｃ材との境界には１
０μの拡散層が形成されていた。
実施例λ
自溶性合金（Ｎｉ−，２）の粒度、２ＩＯメツシユ以下
の粉末１ｏｏｐと、粒度２ｊｔＯメツシユ以下の炭化タ
ングステン（ＷＣ）粉末／θｏｇとを２１．ｍｌの有機
バインダー（Ｂ−／）で混合しスラリーとした。このス
ラリーを外径３ｏ朋、長さ弘ｊｏ順のスピンドル（ＳＣ
Ｍｐ３ｔ）の一部に塗装ガンにて吹付は約２順の厚さの
層とし、これを約７１時間自然乾燥した。その後大気炉
でａＯＯ℃に３０分加熱してポリエステルウレタン樹脂
を完全に分解燃焼せしめ、次いで真空中で７０５０℃に
て７時間加熱した後炉冷し、１３０℃にて炉出しして室
温まで空冷した。
の粉末１ｏｏｐと、粒度２ｊｔＯメツシユ以下の炭化タ
ングステン（ＷＣ）粉末／θｏｇとを２１．ｍｌの有機
バインダー（Ｂ−／）で混合しスラリーとした。このス
ラリーを外径３ｏ朋、長さ弘ｊｏ順のスピンドル（ＳＣ
Ｍｐ３ｔ）の一部に塗装ガンにて吹付は約２順の厚さの
層とし、これを約７１時間自然乾燥した。その後大気炉
でａＯＯ℃に３０分加熱してポリエステルウレタン樹脂
を完全に分解燃焼せしめ、次いで真空中で７０５０℃に
て７時間加熱した後炉冷し、１３０℃にて炉出しして室
温まで空冷した。
得られた被覆層は、その断面を顕微鏡写真で観察したと
ころ、第７図および第ｇ図に示すように、Ｎｉのマトリ
ックス３θ中にｗＣの粒子コ♂が均一に分散分布し、層
厚さは０．ざ間であシ、硬さはＨｖ７１０−／、２♂０
であった。また、母材３グの表面との間に形成された拡
散層３．２は１０μであった。この時の被覆層のＷＣの
含有量は約１．１０重量％であった。
ころ、第７図および第ｇ図に示すように、Ｎｉのマトリ
ックス３θ中にｗＣの粒子コ♂が均一に分散分布し、層
厚さは０．ざ間であシ、硬さはＨｖ７１０−／、２♂０
であった。また、母材３グの表面との間に形成された拡
散層３．２は１０μであった。この時の被覆層のＷＣの
含有量は約１．１０重量％であった。
実施例３
自溶性合金（Ｎｉ−Ｊ）、粒度、２！ｏメツシユ以下の
粉末／！す０ｇと、平均粒度１０μのｗｅの粉末／！♂
ｏｇをｊｏｏＭの有機バインダー（Ｂ−−２）に混合し
スラリーとした。このスラリーを、第弘図および第５図
に示すプラスチック押出機用のλ軸シリンダｌ♂（ｓｘ
Ｏｃ）（長さ／ざＯｙｎｍ、内径！０朋）の内面２０に
約ふｊｍｌ＋＋の厚さに長首塗装ガンで吹付け、約／グ
時間自然乾燥した。その後大気炉でｊＯＯ″Ｃ下に３０
分加熱して有機バインダー成分であるポリアクリル酸メ
チルを完全に分層燃焼後、水素ガス中で／１００″Ｇに
１時間加熱した後炉冷し１．２００℃以下で炉出し、
室温まで空冷した。
粉末／！す０ｇと、平均粒度１０μのｗｅの粉末／！♂
ｏｇをｊｏｏＭの有機バインダー（Ｂ−−２）に混合し
スラリーとした。このスラリーを、第弘図および第５図
に示すプラスチック押出機用のλ軸シリンダｌ♂（ｓｘ
Ｏｃ）（長さ／ざＯｙｎｍ、内径！０朋）の内面２０に
約ふｊｍｌ＋＋の厚さに長首塗装ガンで吹付け、約／グ
時間自然乾燥した。その後大気炉でｊＯＯ″Ｃ下に３０
分加熱して有機バインダー成分であるポリアクリル酸メ
チルを完全に分層燃焼後、水素ガス中で／１００″Ｇに
１時間加熱した後炉冷し１．２００℃以下で炉出し、
室温まで空冷した。
得られた被覆層はＮｉマ） ＩＪラックス中ＷＣの粒子
が均一に分布した組織で、厚さは／、、２ｍｍ。
が均一に分布した組織で、厚さは／、、２ｍｍ。
硬さはＨｖ７３０−／ｊざＱ１拡散層はｉｏａ、ＷＣの
含有量は約３ｇ％であった。
含有量は約３ｇ％であった。
実施例３の被覆層の耐摩耗性を従来公知の超硬合金（ｗ
ｃａ’ｔ％）、窒化鋼に窒化したもの、及び実施例３と
同じＮｉ基自溶性合金（Ｎｉ−Ｊ）粉末とＷＣ粉末の混
合物を溶射法で被覆層を形成したものとにつき大越式迅
速摩耗試験機によって耐摩耗試験を行った結果を第２図
に示す。
ｃａ’ｔ％）、窒化鋼に窒化したもの、及び実施例３と
同じＮｉ基自溶性合金（Ｎｉ−Ｊ）粉末とＷＣ粉末の混
合物を溶射法で被覆層を形成したものとにつき大越式迅
速摩耗試験機によって耐摩耗試験を行った結果を第２図
に示す。
なお、耐摩耗試験の相手方はＳＫＤ／／（ＨＲＣｔｔ）
で、試験条件は摩耗距離ｔｏｏｍ、押付は荷重／♂、り
に２によって行った。第２図の比摩耗量は、摩擦距離／
朋、押付は荷重／ Ｋｇ ｒ当シの摩耗量を示す。
で、試験条件は摩耗距離ｔｏｏｍ、押付は荷重／♂、り
に２によって行った。第２図の比摩耗量は、摩擦距離／
朋、押付は荷重／ Ｋｇ ｒ当シの摩耗量を示す。
第２図に示されるように、本発明に係る被覆層は、他の
いずれの方法の硬化層と比較しても優れた耐摩耗性を有
することがわかる。
いずれの方法の硬化層と比較しても優れた耐摩耗性を有
することがわかる。
実施例弘
自溶性合金（Ｃｏ−／）、粒度２！θメツシユ以下の粉
末コθｏｏｇを３ｏ ｏ ｍｌの有機バインダー（Ｂ−
ｔ）に混合してスラリーとした。このスラリーを、第２
図に示す片側を蓋体コλで閉じたプラスチック成形機用
のシリンダ、ｚｐ（ＳＣＭ弘３３〕（長さ６ｏｏ闘、内
径３０關）の内部、２ｔに注入し、内面全体にスラリー
が付着した後、シリンダよシスラリ−を流し出して、内
面に付着したスラリーを乾燥させた。その後再びスラリ
ーをシリンダ内に注入し、内面全体にスラリーが付着し
た後スラリーを流し出し乾燥させた。内面の付着層が、
２ｔｍになるまでスラリーの注入、流出、乾燥を繰返し
、次に約ｌ≠時間自然乾燥した。次いで、大気中で４１
．ＯＯ℃に３０分間加熱して、有機バインダーの成分ポ
リエステルウレタンゴムを完全に分解燃焼せしめ、その
後真空中で７２００℃に７時間加熱した後炉冷し１．２
００℃以下で炉出し、室温址で空冷した。得られた被覆
層の厚さは約／ ’Ｒｍで、シリンダとの境界に１０μ
の拡散層が形成された。被覆層の硬さはＩ（ｖ７００−
／、２００であった。
末コθｏｏｇを３ｏ ｏ ｍｌの有機バインダー（Ｂ−
ｔ）に混合してスラリーとした。このスラリーを、第２
図に示す片側を蓋体コλで閉じたプラスチック成形機用
のシリンダ、ｚｐ（ＳＣＭ弘３３〕（長さ６ｏｏ闘、内
径３０關）の内部、２ｔに注入し、内面全体にスラリー
が付着した後、シリンダよシスラリ−を流し出して、内
面に付着したスラリーを乾燥させた。その後再びスラリ
ーをシリンダ内に注入し、内面全体にスラリーが付着し
た後スラリーを流し出し乾燥させた。内面の付着層が、
２ｔｍになるまでスラリーの注入、流出、乾燥を繰返し
、次に約ｌ≠時間自然乾燥した。次いで、大気中で４１
．ＯＯ℃に３０分間加熱して、有機バインダーの成分ポ
リエステルウレタンゴムを完全に分解燃焼せしめ、その
後真空中で７２００℃に７時間加熱した後炉冷し１．２
００℃以下で炉出し、室温址で空冷した。得られた被覆
層の厚さは約／ ’Ｒｍで、シリンダとの境界に１０μ
の拡散層が形成された。被覆層の硬さはＩ（ｖ７００−
／、２００であった。
本発明によると、平面部、円筒の外径部、内径部とを問
わず金属材料の表面に平滑でかつ任意の厚さの被覆層を
容易かつ熟練を必要とせずに形成でき、また耐摩耗層中
のＷＣなどのセラミックスの含有量を≠０％の多量に配
合可能とし、耐摩耗性の優れた被覆層が提供される。
わず金属材料の表面に平滑でかつ任意の厚さの被覆層を
容易かつ熟練を必要とせずに形成でき、また耐摩耗層中
のＷＣなどのセラミックスの含有量を≠０％の多量に配
合可能とし、耐摩耗性の優れた被覆層が提供される。
以上、本発明の好適々実施例について説明したが、この
発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の変化をな
し得ることは勿論である。
発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の変化をな
し得ることは勿論である。
第１図は遠心鋳造による内径部の被覆のできない段差の
めるシリンダ断面図、第２図は同じく開口部のらるシリ
ンダ断面図、第３図は同じく多軸シリンダの断面斜視図
、第Ｖ図は本発明の実施例３に適用されたプラスチック
押出機用のコ軸シリンダの横断面図、第５図は第Ｖ図の
Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は本発明の実施例グに適用され
たプラスチック成形機用のシリンダ（ＳＣＭ＜ｚ３ｔ）
で蓋体を設けた側を下にして上方開口部よシスラリ−を
注入するため傾斜した状態を示す断面図、第７図は本発
明の実施例−の被覆層断面の顕微鏡写真（×、２００）
並びにその説明図、第２図は同じく顕微鏡写真（×１ｏ
ｏ）並びにその説明図、第７図は実施例３の被覆層並び
に比較資料として超硬合金（ＷＣｒ！チ）、窒化鋼に窒
化処理したもの、実施例３と同じ組成物を溶射法で被覆
したものの摩耗試験結果を示すグラフである。 ＩＯ・・・シリンダ ／２・・・段 差ｌ弘・・・開口
部 ／ｚ・・・コ軸シリンダーｒ・・・λ軸シリンダ
２０・・・内 面２．２・・・蓋 体 ２≠・・・シリ
ンダ２ｔ・・・内 部 ２．１′・・・炭化タングステ
ン粒子３’ｌ・・・母材（８０Ｍ４Ａ３ｊ） 特許出願人 東芝機械株式会社 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ｒＶ ２（Ｊ ＦＩＧ、 ６ ′ ＦＩＧ、 ９ ＊ｔｉ途度（ｒｒ／ｅｃ） 手続補正書（麺 ■副潰５９年 ２月Ｐ、 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１９６１６５号 ２、発明の名称 側）仏粍材の被覆方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都中央区銀座４丁目２番１１号名称（３４５
）東芝機械株式会社 イ懺者飯村 相離 ４、代理人 ６、補正の対象 特願昭５８−１９６１６５号 日 補正書 １、明細書第１９頁第１２〜１５行 「第７図は・・・・・・説明図、」を ［第７図は本発明の実施例２の被覆層の結晶構造の断面
の顕微鏡写真（ｘ２ＱＯ）並びにその説明図、第８図は
第７図と同じ被覆層の結晶構造の断面の顕微鏡写真（Ｘ
１００）並びにその説明図、」と補正しまず。 特許出願人 東芝機械株式会社
めるシリンダ断面図、第２図は同じく開口部のらるシリ
ンダ断面図、第３図は同じく多軸シリンダの断面斜視図
、第Ｖ図は本発明の実施例３に適用されたプラスチック
押出機用のコ軸シリンダの横断面図、第５図は第Ｖ図の
Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は本発明の実施例グに適用され
たプラスチック成形機用のシリンダ（ＳＣＭ＜ｚ３ｔ）
で蓋体を設けた側を下にして上方開口部よシスラリ−を
注入するため傾斜した状態を示す断面図、第７図は本発
明の実施例−の被覆層断面の顕微鏡写真（×、２００）
並びにその説明図、第２図は同じく顕微鏡写真（×１ｏ
ｏ）並びにその説明図、第７図は実施例３の被覆層並び
に比較資料として超硬合金（ＷＣｒ！チ）、窒化鋼に窒
化処理したもの、実施例３と同じ組成物を溶射法で被覆
したものの摩耗試験結果を示すグラフである。 ＩＯ・・・シリンダ ／２・・・段 差ｌ弘・・・開口
部 ／ｚ・・・コ軸シリンダーｒ・・・λ軸シリンダ
２０・・・内 面２．２・・・蓋 体 ２≠・・・シリ
ンダ２ｔ・・・内 部 ２．１′・・・炭化タングステ
ン粒子３’ｌ・・・母材（８０Ｍ４Ａ３ｊ） 特許出願人 東芝機械株式会社 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ｒＶ ２（Ｊ ＦＩＧ、 ６ ′ ＦＩＧ、 ９ ＊ｔｉ途度（ｒｒ／ｅｃ） 手続補正書（麺 ■副潰５９年 ２月Ｐ、 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１９６１６５号 ２、発明の名称 側）仏粍材の被覆方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都中央区銀座４丁目２番１１号名称（３４５
）東芝機械株式会社 イ懺者飯村 相離 ４、代理人 ６、補正の対象 特願昭５８−１９６１６５号 日 補正書 １、明細書第１９頁第１２〜１５行 「第７図は・・・・・・説明図、」を ［第７図は本発明の実施例２の被覆層の結晶構造の断面
の顕微鏡写真（ｘ２ＱＯ）並びにその説明図、第８図は
第７図と同じ被覆層の結晶構造の断面の顕微鏡写真（Ｘ
１００）並びにその説明図、」と補正しまず。 特許出願人 東芝機械株式会社
Claims (5)
- （１） 耐摩耗材の粉末と有機バインダーとを混合して
スラリー状とし、これを金属材料の表面に付着、乾燥し
て所定厚の均一層を形成した後加熱して有機バインダー
成分を分解燃焼により完全に除去し、次いで真空中また
は無酸化雰囲気中にて加熱して金属材料の表面と耐摩耗
材の焼結層とが拡散層を介して一体的に結合した均一被
覆層を形成することを特徴とする耐摩耗材の被覆方法。 - （２）耐摩耗材がＮｉ基自溶性合金またはＣｏ基自溶性
合金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の耐摩耗材の被覆方法。 - （３）耐摩耗材がＮｉ基自溶性合金とセラミックスとの
混合物またはＣｏ基自溶性合金とセラミックスとの混合
物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
耐摩耗材の被覆方法。 - （４） セラミックスがｗｃ、ｖｃ等の金属炭化物、Ｔ
ｉ１３ｚ 、 ＭｏＢ等の金属硼化物、ＴｉＮ 、 Ｚ
ｒＮ等の金属窒化物またはこれらの混合物より成る群か
ら選択される粉末であることを特徴とする特許請求の範
囲第３項記載の耐摩耗材の被覆方法。 - （５）有機バインダーが天然または合成の高分子物質の
水また杖揮発性有機溶剤の溶液から成ることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の耐摩耗材の被覆方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19616583A JPS6089503A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 耐摩耗材の被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19616583A JPS6089503A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 耐摩耗材の被覆方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089503A true JPS6089503A (ja) | 1985-05-20 |
Family
ID=16353284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19616583A Pending JPS6089503A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 耐摩耗材の被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6089503A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60262904A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-26 | Honda Motor Co Ltd | 金属焼結体の製造方法 |
| JPS6247405A (ja) * | 1985-08-26 | 1987-03-02 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 金属母材の表面改質方法 |
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-
1983
- 1983-10-21 JP JP19616583A patent/JPS6089503A/ja active Pending
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