JP2000202626A

JP2000202626A - 硬質肉盛層付きＡｌ系構造体及びそれに用いる肉盛用複合材料

Info

Publication number: JP2000202626A
Application number: JP11011827A
Authority: JP
Inventors: Masa Nagata; 雅永田; Toshihiko Imaeda; 利彦今枝; Toshiaki Yashiro; 利明屋代
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2000-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】耐摩耗性、耐食性及び耐熱性（耐酸化性）に
優れ、加えて割れや剥がれ等の心配もなく信頼性の高い
硬質肉盛層を有するＡｌ系構造体を提供する。【解決手段】硬質肉盛層付きＡｌ系構造体５０は、Ａ
ｌ又はＡｌ合金を主体に構成された構造体本体１０に対
し、硬質肉盛層５３が接合層５４を介して接合された構
造を有する。硬質肉盛層５３は、構造体本体１０よりも
高硬度の金属又は合金である肉盛硬質金属を主体に構成
される。また、接合層中には、実質的にＡｌ及びＣｕよ
りなるＡｌ−Ｃｕ系層が構造体本体１０側に形成される
一方、肉盛硬質金属とＣｕ主体の金属との混合層が硬質
肉盛層５３側に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、Ａｌ又はＡｌ合金
からなる構造体本体に対し、主として耐摩耗性あるいは
耐食性付与の目的で硬質肉盛層を一体形成した硬質肉盛
層付きＡｌ系構造体と、その硬質肉盛層の形成に使用す
るための肉盛用複合材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ａｌ又はＡｌ合金（以下、両者を総称し
てＡｌ系金属という）は、例えば鉄鋼材料やＴｉ系材料
と比較して軽量で耐熱伝導性に優れており、省エネルギ
ー等の観点から、自動車部品を始めとする各種機械部品
に使用されている。しかしながら、Ａｌ系金属は、耐摩
耗性や耐酸化性（耐熱性）あるいは耐食性の点では鉄鋼
材料等に劣るため、表面に何ら改質を施さない状態のま
までは鉄鋼材料等に代替できる分野も限られ、軽量化対
策等のネックとなっている。また、例えば自動車部品に
例を見る通り、近年その性能向上とも相俟って使用環境
はますます厳しくなる傾向にあり、既にＡｌ系金属が使
用されている分野でも、一層の耐久性向上が望まれてい
る。

【０００３】そこで、Ａｌ系金属部材の表面を改質して
耐摩耗性あるいは耐酸化性を向上させる試みがさまざま
な角度から検討されている。例えば、Ａｌ系金属部材の
表面に硬質層を形成するための代表的な手法としては、
イオン注入法、気相メッキ法、表面窒化法、溶射法、肉
盛法等が知られている。Ａｌ系素材は比較的軟質である
ため、付加荷重の大きい環境下では素地の変形により形
成した硬化層の変形・破壊が起こりやすい問題がある。
そのため近年では、高荷重が付加される苛酷な使用環境
においても長期に渡って硬化層の耐久性を確保できるよ
うにするために、厚膜、具体的にはミリオーダーの厚膜
の硬化層を形成する要望が高まっており、そのための手
法としてプラズマアークやレーザービーム等を用いた肉
盛法（あるいは肉盛溶接法）が注目を集めている。

【０００４】具体的には、例えば特開昭５８−１７９５
６９号、同５８−２１５２９１号、同６１−１１５６７
６号の各公報には、Ａｌ系金属中にＮｂＣ、ＳｉＣある
いはアルミナ等の硬質セラミック粒子や、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ等を主体とする高融点金属粒子を分散させた構造の
硬質肉盛層をＡｌ系金属部材の表面に形成する技術が開
示されている。また、特開昭６３−１５７８２６号、あ
るいは特開平４−２９７５３６号の各公報には、Ｃｕ基
金属中に、各種金属の珪化物粒子や炭化物粒子等のセラ
ミック粒子を分散させた硬質肉盛層をＡｌ系金属部材の
表面に形成する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のうち、硬質肉盛層の基質金属をＡｌ系金属とす
る構成では、耐熱性や耐酸化性向上の効果がそれほど期
待できない問題がある。また、Ａｌ系金属の硬度はそれ
ほど高くないため、肉盛層の耐摩耗性を十分確保するた
めにはセラミック粒子等の配合比率を相当高める必要が
あるが、この場合肉盛層が脆くなり、割れやクラック等
が発生しやすくなることもある。

【０００６】そこで、Ａｌ系金属部材の表面に、Ｆｅ
基、Ｎｉ基あるいはＣｏ基の合金など、さらに高融点か
つ高硬度の金属で肉盛層を形成することができれば、耐
熱性や耐酸化性を十分確保でき、肉盛層の耐摩耗性もさ
らに向上することが期待できる。ところが、これらＦ
ｅ、ＮｉあるいはＣｏ基合金等は、プラズマアークやレ
ーザービーム等の熱源から強い入熱を受けて高温の溶融
金属を発生した場合、Ａｌ系金属部材との間で反応を起
こして脆弱な金属間化合物が形成されるため、できあが
った肉盛層に割れや剥がれが極めて生じやすい。そし
て、これがネックとなって、これら金属を基質とする厚
膜肉盛層付きのＡｌ系構造体は、未だ工業的なレベルで
は実現されるに至っていないのが現状である。

【０００７】本発明の課題は、肉盛層基質をＡｌ系ある
いはＣｕ系金属とする従来の構成と比べて、耐摩耗性、
耐食性及び耐熱性（耐酸化性）に優れ、加えて割れや剥
がれ等の心配もなく信頼性の高い硬質肉盛層を有するＡ
ｌ系構造体と、その硬質肉盛層の形成に好適に使用され
る肉盛用複合材料とを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の課
題を解決するために本発明の硬質肉盛層付きＡｌ系構造
体は、下記のような構成を有することを特徴とする。す
なわち、該硬質肉盛層付きＡｌ系構造体は、Ａｌ又はＡ
ｌ合金を主体に構成された構造体本体に対し、硬質肉盛
層が接合層を介して接合された構造を有する。硬質肉盛
層は、構造体本体よりも高硬度の金属又は合金である肉
盛硬質金属を主体に構成される。また、接合層中には、
Ａｌを主体としたＡｌ−Ｃｕ系層が構造体本体側に形成
される一方、肉盛硬質金属とＣｕ主体の金属との混合層
（以下、これをＣｕ濃化層とも称するが、肉盛硬質金属
の比率によっては必ずしもＣｕ成分が主体とならない場
合もある）が硬質肉盛層側に形成される。

【０００９】上記本発明の硬質肉盛層付きＡｌ系構造体
においては、硬質肉盛層の基質が、構造体本体よりも高
硬度の肉盛硬質金属により構成されるので、耐摩耗性、
耐食性及び耐熱性（耐酸化性）に優れる。さらに、上記
Ａｌ−Ｃｕ系層及びＣｕと硬質肉盛金属層の混合層であ
るＣｕ濃化層を有する接合層を介して、硬質肉盛層が構
造体本体に接合されることで、硬質肉盛層に割れや剥が
れ等が生じにくくなり、十分な信頼性を確保できる。

【００１０】なお、本明細書において、Ａｌ−Ｃｕ系層
と構造体本体との境界は、硬質肉盛層を形成するＡｌ系
構造体表面からの深さ方向において、そのＣｕ濃度分布
を測定したときに、そのＣｕ濃度レベルが構造体本体の
示す平均的なＣｕ濃度レベルよりも１％以上高くなる位
置として定義する。他方、Ａｌ−Ｃｕ系層とＣｕ濃化層
との境界は、上記深さ方向においてＡｌ濃度分布を測定
したときに、Ａｌ濃度レベルがほぼ１重量％となる位置
として定義する。さらに、Ｃｕ濃化層と硬質肉盛層との
境界は、上記深さ方向においてＣｕ濃度分布を測定した
ときに、Ｃｕ濃化層側のＣｕ濃度が、硬質肉盛層中の平
均Ｃｕ濃度レベルより１０％以上高くなる位置として定
義する。なお、Ｃｕ濃度レベル及びＡｌ濃度レベルは、
例えば硬質肉盛層付きＡｌ系構造体の上記深さ方向を含
む断面上にて、公知のＥＰＭＡ（電子プローブ微小分
析）等による分析を行うことで測定することができる。

【００１１】上記本発明の硬質肉盛層付きＡｌ系構造体
において、硬質肉盛層の肉盛硬質金属は、具体的にはＦ
ｅ、Ｎｉ及びＣｏの少なくともいずれかを主成分とする
金属又は合金で構成することができる。Ｆｅ、Ｎｉ及び
ＣｏはいずれもＡｌとの間で脆弱な金属間化合物を形成
するが、上記本発明の構成によれば、Ｃｕ濃化層の形成
により該金属間化合物の形成が効果的に阻止ないし抑制
される。その結果、従来不可能と思われていた、これら
金属を基質とする厚膜の（例えばミリオーダーの）肉盛
層付きＡｌ系構造体が実現可能となり、ひいてはＡｌ系
構造体の耐摩耗性、耐食性及び耐熱性（耐酸化性）を飛
躍的に向上させることができる。

【００１２】また、上記硬質肉盛層付きＡｌ系構造体
は、例えば肉盛硬質金属を、Ｎｉ、ＦｅあるいはＣｏの
少なくともいずれかを含有する合金として形成する場
合、以下に述べる本発明の肉盛用複合材料を用いて形成
することができる。すなわち、該肉盛用複合材料は、複
合材料中の重量比率において２０〜８０重量％を占め、
Ｃｕ又はＣｕ合金からなるＣｕ系金属部と、複合材料中
の重量比率において２０〜８０重量％を占め、かつＮ
ｉ、Ｆｅ及びＣｏの少なくともいずれかを主成分とする
合金からなる肉盛硬質金属部を主体に構成される肉盛材
料部と、により実質的に構成されてなる。

【００１３】上記肉盛用複合材料を用いて、構造体本体
上に粉末をアルゴンガス流にて供給し、さらにプラズマ
アーク等の熱源により加熱・溶融させることで、上記本
発明の硬質肉盛層付きＡｌ系構造体を容易に形成するこ
とができる。その硬質肉盛層と構造体本体との接合構造
形成は、下記のような機構により進むものと推測され
る。すなわち、Ｃｕ系金属部は比較的低融点で伝熱性も
高く、熱源により加熱するとすぐに溶解する。他方、Ｎ
ｉ、Ｆｅ及びＣｏの少なくともいずれかを主成分とする
合金の肉盛硬質金属部はＣｕよりも高融点であり、伝熱
性も低いため、Ｃｕ系金属部よりも遅れて溶融を開始す
る。

【００１４】ここで、先に溶融しているＣｕ系金属部
は、Ａｌ系金属部材のＡｌ成分との共晶反応等により速
やかにＡｌ系構造体本体内にＡｌ−Ｃｕ系層を作るが、
Ａｌ系金属の熱伝導率が良好なため、該Ａｌ−Ｃｕ系層
はある程度の厚さまで成長すると要部が凝固して、Ａｌ
系金属部材本体側へのそれ以上の進展が停止する。その
後、さらに供給される溶融Ｃｕ系金属部は、肉盛硬質金
属部に由来する溶融金属成分と混ざり合おうとするが、
やはりＡｌ系金属の熱伝導率が良好なため完全には合金
化せず、Ｃｕを主体とする金属相と、肉盛硬質金属部の
成分を主体とする金属相とが分離状態で共存し、それら
が入り組んだ形で凝固してＣｕ濃化層を形成する。以
降、Ａｌ系金属の熱伝導率の影響が低くなるため、凝固
速度が緩やかになり、Ｃｕ系金属部と肉盛硬質金属部と
の溶融物は、互いに固溶化しながらそのＣｕ濃化層上に
供給されるが、既に凝固したＣｕ濃化層を破壊するには
至らず、結果として該Ｃｕ濃化層上で凝固して肉盛硬質
金属部となる。

【００１５】これにより、Ａｌ系金属部材のＡｌ成分
と、肉盛硬質金属部のＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのいずれかを
主成分とする合金（以下、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏ基合金と
もいう）等の成分との直接接触が阻止ないし抑制された
状態で肉盛が完了する形となり、脆弱な金属間化合物が
形成されにくくなるので、硬質肉盛層と構造体本体との
間に強固で信頼性に優れた接合状態が形成されるものと
考えられる。また、Ｃｕ濃化層において、Ｃｕを主体と
する金属相と、肉盛硬質金属部の成分を主体とする金属
相とが入り組んだ状態で存在することで、接合層を構成
するＣｕ濃化層の強度が高められることも、接合の信頼
性が高められる一つの要因になっていると推測される。

【００１６】この場合、Ｃｕ濃化層は、Ｃｕを主体とす
る第一相と、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのいずれかを主体とす
る合金の第二相とが混在した組織を呈するものとして構
成される。

【００１７】他方、次のような機構を推定することも可
能である。Ｃｕ系金属部は比較的低融点で伝熱性も高
く、熱源により加熱すると、Ａｌ系金属部材のＡｌ成分
との共晶反応等によりさらに融点が下がって速やかに溶
解し、Ａｌ−Ｃｕ系層を作る。ここで、Ｃｕ系金属部の
うち時間的に後で溶融する部分はＡｌ−Ｃｕ系層の表層
部に濃化してＣｕ濃化層を形成する。また、肉盛材料部
が、肉盛硬質金属部を粒状に形成した肉盛材料粒子部と
なっている場合、粒状形態で存在するため熱源からの入
熱挙動は比較的温和であり、少なくとも一部が溶融して
一体化はするものの、形成されたＣｕ濃化層を破壊して
Ａｌ−Ｃｕ系層側へ流入するほどには高温にならない。
従って、硬質肉盛層はＣｕ濃化層を挟んでＡｌ−Ｃｕ系
層上に形成される形になると推測される。そして、この
Ｃｕ濃化層は、高融点金属粒子中の金属成分のＡｌ−Ｃ
ｕ系層側への拡散、ひいては該金属成分とＡｌ成分とが
金属間化合物を形成することを阻止ないし抑制する一種
のバリア層として機能し、それによって硬質肉盛層と構
造体本体との間に強固で信頼性に優れた接合状態が形成
される。この場合、Ｃｕ濃化層中に、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣ
ｏ基合金のいずれかを主体とする前記第二相が必ずしも
混在していなくとも、上記拡散バリア効果により、接合
状態の改善効果をある程度は期待できる。

【００１８】次に、硬質肉盛層は、その硬質肉盛層中の
重量比率において４０重量％以下の範囲内で、肉盛金属
よりも高融点かつ高硬度の充填硬質粒子を含有させるこ
とができる。これにより、硬質肉盛層の耐磨耗性を一層
良好なものとすることができる。この場合、肉盛用複合
材料として、その肉盛材料部が、該肉盛材料部中の重量
比率において４０重量％以下の範囲内で、肉盛硬質金属
部よりも高融点かつ高硬度の充填硬質粒子を含有するこ
とができる。

【００１９】上記充填硬質粒子として、例えばＴｉＣ、
ＮｂＣ、Ｖ_４Ｃ_３、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＺｒＣ、ＷＣ、ＳｉＣ
等の炭化物、ＴｉＮ、ＶＮ、ＺｒＮ、ＮｂＮ等の窒化
物、ＴｉＣＮ等の炭窒化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２等の
酸化物、ＴｉＢ_２、ＶＢ_２、ＣｒＢ_２、ＺｒＢ_２、Ｎｂ
Ｂ_２等のホウ化物及びＴｉＳｉ_２、ＶＳｉ_２、ＣｒＳｉ
_２等の珪化物といった各種セラミック材料粉末、あるい
はＷ、Ｓｉなどの高融点金属ないし半金属の粉末を使用
できる。

【００２０】硬質肉盛層中の充填硬化粒子の含有比率が
４０重量％を超えると、硬質肉盛層の接合のぬれ性が悪
化して接合強度の低下を招いたり、硬質肉盛層の延性が
不足して却って信頼性が損なわれたりする場合がある。

【００２１】次に、肉盛硬質金属は、構造体本体よりも
高硬度である金属又は合金（以下、肉盛硬質金属とい
う）により構成すれば、硬質肉盛層の耐熱性をさらに向
上させることができる。このような肉盛硬質金属として
は、Ｎｉ、ＦｅあるいはＣｏ基合金のいずれかを主体と
するものを例示することができる。

【００２２】本発明の硬質肉盛層付きＡｌ系構造体にお
いて、硬質肉盛層中の肉盛硬質金属の含有量が１０重量
％未満になると、硬質肉盛層中の充填硬質粒子の含有比
率が過少となり、肉盛硬質金属との固溶に必要とされる
以上の余剰のＣｕ成分が生ずるため、硬度が低下し耐磨
耗特性が損なわれる不具合につながる。また、７０％を
超えると、構造体本体との間のぬれ性が悪化して接合強
度の低下を招いたり、硬質肉盛層の延性が不足して却っ
て信頼性が損なわれたりする場合がある。

【００２３】Ａｌ−Ｃｕ系層中のＣｕ含有量は１．０〜
２５重量％とするのがよい。また、上記Ｃｕ含有量が
１．０重量％未満になると、硬質肉盛層と構造体本体と
の間の接合状態が不完全になり、本発明の硬質肉盛層付
きＡｌ系構造体が本質的に得られなくなる場合がある。
一方、Ｃｕ含有量が２５重量％を超えると、Ａｌ−Ｃｕ
系層中に脆弱なＣｕ−Ａｌ系金属間化合物（例えばＣｕ
_２Ａｌ系相（いわゆるθ相）など）が過剰に形成され、
硬質肉盛層と構造体本体との間の接合強度が損なわれて
信頼性低下につながる場合がある。

【００２４】また、Ａｌ−Ｃｕ系層の深さは１０μｍ〜
３ｍｍとなっているのがよい。厚さが１０μｍ未満とな
るとＣｕ−合金層とＡｌ本体との接合力が不十分とな
り、硬質肉盛層とＡｌ構造体本体との接合強度が損なわ
れる場合がある。一方、Ａｌ−Ｃｕ層の深さが３ｍｍを
超える場合は、Ａｌ−Ｃｕ層中のＣｕ量が必要以上に増
加し、脆弱なＣｕ−Ａｌ系金属間化合物（例えばＣｕ_２
Ａｌ系相（いわゆるθ相））が過剰に生成され、やはり
硬質肉盛層と構造体本体との間の接合強度が損なわれ信
頼性低下につながる。それ故、Ａｌ−Ｃｕ層中のＣｕ含
有量は２５％以下とされる。

【００２５】また、Ｃｕ濃化層の厚さは１０μｍ〜８０
０μｍとなっているのがよい。Ｃｕ濃化層の厚さが１０
μｍ未満になると、Ｃｕ濃化層の前述のバリア機能が不
十分となり、硬質肉盛層と構造体本体との接合強度が損
なわれる場合がある。該厚さは、望ましくは５０μｍが
よい。一方、Ｃｕ濃化層の厚さが８００μｍを超える
と、Ｃｕ濃化層自体はＣｕリッチな低硬度層であるた
め、硬質肉盛層と構造体本体との接合強度が却って損な
われる場合がある。さらに、Ｃｕ濃化層の空孔率として
は１０％以下となっているのがよい。この空孔率が１０
％を超えると、硬質肉盛層の剥離を生ずることがある。
この空孔率を低く抑さえるためには、溶接電流を過度に
低くし過ぎないこと、あるいは肉盛用複合材料中の肉盛
材料部の含有量を増やし過ぎないこと等が有効である。

【００２６】次に、上記硬質肉盛層形成に使用する肉盛
用複合材料において、Ｃｕ系金属部の重量比率が２０重
量％未満になるか、あるいは肉盛硬質金属部の重量比率
が８０重量％を超えると、Ａｌ−Ｃｕ系層やＣｕ濃化層
の形成厚さが不足して、硬質肉盛層と構造体本体との接
合強度が損なわれる場合がある。他方、Ｃｕ系金属部の
重量比率が８０重量％を超えるか、あるいは肉盛硬質金
属部の重量比率が２０重量％未満になると、得られる硬
質肉盛層中のＣｕ含有量が過剰となり、硬度が不足して
耐磨耗性等が不十分となる場合がある。

【００２７】例えば、Ｎｉを主体に肉盛硬質金属部を構
成した複合材料を用いることで、硬質肉盛層として、そ
の肉盛硬質金属が、例えば１０〜７０重量％のＣｕを含
有して残部が主にＮｉよりなる合金を主体に構成された
ものを得ることができる。Ｃｕの含有量が１０重量％未
満になると、Ａｌ−Ｃｕ系層やＣｕ濃化層の形成厚さが
不足して、硬質肉盛層と構造体本体との接合強度が損な
われる場合がある。他方、Ｃｕの含有量が７０重量％を
超えると、硬質肉盛層の硬度が不足して耐磨耗性等が不
十分となる場合がある。

【００２８】本発明の肉盛用複合材料は各種形態に構成
できる。まず、肉盛材料部は、肉盛硬質金属部が粒状に
形成された肉盛材料粒子部とできる。これにより、肉盛
層形成のための入熱挙動が比較的温和となり、溶融金属
の温度が極度に高くなることが抑制されるので、健全な
接合構造をより得やすくなる利点がある。

【００２９】また、Ｃｕ系金属部は、Ｃｕ又はＣｕ合金
からなる長尺筒状の外被部とでき、その内側空間の全体
を肉盛材料粒子部により充填した構造とすることができ
る。この構成によれば、加熱時においては外被部をなす
Ｃｕ系金属部が、内側の肉盛材料粒子部（高融点金属粒
子）よりも先に入熱を受けることになるので、より低温
でＣｕ系金属部を溶解させることができ、ひいては高融
点金属粒子の高温化も抑制されるので、本発明の硬質肉
盛層付きＡｌ系構造体を容易に得ることができる。

【００３０】また、本発明の肉盛用複合材料は、肉盛材
料粒子部を構成する肉盛硬質金属部又は高融点金属粒子
の少なくとも一部を、該肉盛硬質金属部又は高融点金属
粒子を芯体としてその表面をＣｕ又はＣｕ合金からなる
被覆層により覆った複合粒子の形態とし、該複合粒子の
被覆層がＣｕ系金属部の少なくとも一部をなす構成とし
てもよい。該被覆層は、例えば化学メッキ法（電解メッ
キあるいは無電解メッキ）やスパッタリングあるいは蒸
着等の気相メッキ法により形成することができる。この
構成によれば、加熱時においては被覆部をなすＣｕ系金
属部が、芯体を形成する肉盛硬質金属部又は高融点金属
粒子よりも入熱を受けやすく、より低温でＣｕ系金属部
を溶解させることができ、ひいては肉盛硬質金属部の粒
子又は高融点金属粒子の高温化も抑制されるので、本発
明の硬質肉盛層付きＡｌ系構造体を容易に得ることがで
きる。

【００３１】また、本発明の肉盛用複合材料は、Ｃｕ系
金属部の少なくとも一部のものを、Ｃｕ又はＣｕ合金に
より構成されて肉盛材料粒子部と混合されるＣｕ系粒子
部により構成することもできる。この方法は、肉盛材料
粒子部とＣｕ系粒子部とを混合するだけでよいので製造
が容易である。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例に基づいて説明する。図１（ａ）は、本発
明の一実施例たる肉盛用複合材料１の外観を示すもので
ある。該肉盛用複合材料１は、Ｃｕ系金属部として、Ｃ
ｕ又はＣｕ合金により長尺筒状に構成された外被部２を
備え、その内側空間が肉盛材料粒子部３により充填され
ている。肉盛材料粒子部３は、図１（ｂ）に示すよう
に、その全体が肉盛硬質金属粉末３ａ（肉盛硬質金属
部）で構成されるか、あるいは同図（ｃ）に示すよう
に、肉盛材料粒子部３の全体重量の４０重量％までを、
その肉盛硬質金属粉末３ａよりもさらに高融点・高硬度
の充填硬質粒子３ｂにより置換した混合粉末とされる。
また、肉盛用複合材料１全体に占める外被部２（Ｃｕ系
金属部）の重量比率は２０〜８０重量％の範囲で調整さ
れる。この場合、その残部の重量を肉盛硬質金属粉末３
が占めることとなる。

【００３３】肉盛硬質金属粉末３ａは、構造体本体より
も高融点の金属で構成され、例えばＦｅ、Ｎｉ及びＣｏ
基合金の粉末又は成分調整用の合金や単体金属の粉末と
することができる。その具体的な材質としては、鉄基材
料として一般炭素鋼、合金鋼、ＳＵＳ３０４等のステン
レス鋼、あるいはＳＴ１２、ＳＴ２１等の高張力鋼を、
Ｎｉ基材料としてハステロイあるいはインコネル、コル
モノイ系を、また、Ｃｏ基材料としてステライト系を使
用できる。

【００３４】一方、充填硬質粒子３ｂは、ＴｉＣ、Ｎｂ
Ｃ、Ｖ_４Ｃ_３、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＺｒＣ、ＷＣ、ＳｉＣ等の
炭化物、ＴｉＮ、ＶＮ、ＺｒＮ、ＮｂＮ等の窒化物、Ｔ
ｉＣＮ等の炭窒化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２等の酸化
物、ＴｉＢ_２、ＶＢ_２、ＣｒＢ _２、ＺｒＢ_２、ＮｂＢ_２
等のホウ化物及びＴｉＳｉ_２、ＶＳｉ_２、ＣｒＳｉ_２等
の珪化物といいた各種セラミック材料粉末、あるいは
Ｗ、Ｓｉなどの高融点金属ないし半金属の粉末を使用で
きる。

【００３５】なお、肉盛硬質金属粉末３ａの粒度分布は
５０〜２５０μｍの範囲で調整するのがよい。粒径が２
５０μｍよりも大きくなると、未溶融粉末が生じやすく
なり、融合不良を生ずる。他方、これを避けるために入
熱量を上げると、溶融金属の温度が上がり過ぎ、硬質肉
盛層を形成すべきＡｌ構造体との間で脆弱な金属間化合
物が多量に形成されててしまう場合がある。一方、粉末
の安定送給性や製造や取扱いの容易性を考慮すれば、肉
盛硬質金属粉末３ａとして粒径５０μｍ未満の微粉を採
用するのは得策ではない。

【００３６】また、充填硬質粒子３ｂを使用する場合、
その粒度分布は５０〜１５０μｍの範囲で調整するのが
よい。粒径が１５０μｍよりも大きくなると、硬質肉盛
層の該充填硬質粒子３ｂによる分散強化効果が余り期待
できなくなり、また、高融点金属の偏在部分も生じやす
くなって硬質肉盛層の強度が却って損なわれる場合もあ
る。一方、粉末の送給性や製造ないし取扱いの容易性を
考慮すれば、充填硬質粒子３ｂの粒径を５０μｍ未満に
するのは得策ではない。また、充填硬質粒子３ｂのこれ
以上の微粉化は硬質肉盛層中への均一分散を妨げ、硬質
肉盛層の強度低下につながる場合もあるので、望ましく
ない。

【００３７】なお、外被部２の外径Ｄは、形成すべき硬
質肉盛層の寸法によって適宜設定可能であるが、おおむ
ね１．０〜３．２ｍｍ程度の範囲で設定する。また、外
被部２の厚さｔは、肉盛材料粒子部３と外被部２との重
量比率とその充填密度、及び上記外径Ｄの値に応じて適
宜定めるようにする。

【００３８】上記肉盛用複合材料は、公知のメタルコア
ードワイヤと類似の製法により、外皮部を構成する所定
の幅のＣｕ製長尺材料を幅方向に丸め込んでいき、その
途中で中空部となる部分に硬質肉盛金属粉末を充填し、
さらに巻き込み・成形して所定の寸法のワイヤやロッド
として製造することができる。また、Ｃｕからなる長尺
細径管の中に、振動等を加えながら肉盛り材料粒子を充
填し、冷間線引き加工することによりコイル等を製造す
ることもできる。

【００３９】以下、図２により、これらの肉盛用複合充
填ワイヤ等を用いて行なう公知のＴＩＧアークを熱源と
する方法により、本発明の硬質肉盛層付きＡｌ系構造体
５０を製造する方法について述べる。すなわち、Ａｌ又
はＡｌ合金で構成された構造体本体表面に対し所定の位
置にＴＩＧトーチをセットする。この状態で、ＴＩＧア
ークＰを発生させたのち、肉盛用複合材料をＴＩＧアー
クＰ中に挿入し、先端部がアークで連続して溶融するよ
うに所定速度で送り出し、同時に構造体本体もしくはＴ
ＩＧアークＰを所定速度で移動させる。これにより構造
体本体の表面に、硬質肉盛層が形成される。なお、ＴＩ
Ｇアークの代わりに、これも公知のプラズマアークある
いはレーザビームを熱源として用いてもよい。いずれの
熱源においても、熱源をオシレートさせることで広幅な
肉盛ビードが得られる。ＴＩＧおよびプラズマアークの
場合は通常トーチを肉盛ビードに対して直角に揺動させ
るが、レーザビームの場合はミラーあるいはプリズムを
用いてビームを偏光させることが行われる。なお、肉盛
用複合粉末あるいは複合充填ワイヤのいずれを用いる場
合でも、肉盛金属の酸化防止のための不活性ガス等によ
るシールドを行なうことが望ましい。

【００４０】図２は、硬質肉盛層５３の形成過程につい
て、推測される過程を模式的に示したものである。図２
（ａ）に示すように、Ｃｕ系金属部としての外被部２は
比較的低融点で伝熱性も高く、プラズマアークＰ1によ
り加熱されると、構造体本体１０のＡｌ成分との共晶反
応等により速やかに溶解し、Ａｌ−Ｃｕ系層５１を作
る。ここで、構造体本体１０を構成するＡｌ系金属の熱
伝導率が良好なため、該Ａｌ−Ｃｕ系層５１はある程度
の厚さまで成長すると要部が凝固して、Ａｌ系金属部材
本体側へのそれ以上の進展が停止する。

【００４１】次に、図４（ｂ）に示すように、Ｃｕ系金
属で構成された外被部２のうち時間的に後で溶融する部
分はＡｌ−Ｃｕ系層５１の表層部に濃化・凝固してＣｕ
濃化層５２を形成する。すなわち、Ａｌ−Ｃｕ系層５１
形成後において、さらに供給される溶融Ｃｕ系金属は、
肉盛硬質金属粉末３ａに由来する溶融金属成分と混ざり
合おうとするが、やはりＡｌ系金属の熱伝導率が良好な
ため完全には合金化せず、Ｃｕを主体とする金属相と、
肉盛硬質金属部の成分を主体とする金属相とが、分離状
態で共存し、それらが入り組んだ形で凝固してＣｕ濃化
層（すなわち、肉盛硬質金属とＣｕ主体の金属との混合
層）５２を形成する。以降、Ｃｕ系金属と肉盛硬質金属
粉末との溶融物は、互いに固溶化しながらそのＣｕ濃化
層５２上に供給されるが、既に凝固したＣｕ濃化層５２
を破壊するには至らず、結果として該Ｃｕ濃化層５２上
で凝固して肉盛硬質金属部５３となる。このような傾向
は、肉盛硬質金属粉末３ａがＦｅあるいはＣｏを主体に
構成される場合に顕著であり、例えばＣｕを主体とする
第一相中に、ＦｅあるいはＣｏを主体とする第二相が分
散した組織が形成されやすくなる。他方、肉盛硬質金属
粉末３ａがＮｉを主体とする場合は、ＣｕとＮｉとが固
溶しやすいため、Ｃｕ濃化層５２が、比較的均一なＣｕ
−Ｎｉ系合金層となる場合もある。

【００４２】こうして、図２（ｃ）に示すように、構造
体本体１０の表面には、肉盛材料粒子部３に基づく硬質
肉盛層５３が接合層５４により接合され、本発明の硬質
肉盛層付きＡｌ系構造体５０が得られることとなる。そ
して、その接合層５４には、Ａｌ−Ｃｕ系層５１が構造
体本体１０側に、また、Ｃｕ濃化層５２が硬質肉盛層５
３側に形成される。なお、Ａｌ−Ｃｕ系層５１中のＣｕ
含有濃度は１〜２５重量％とされ、Ｃｕ濃化層５２中の
Ｃｕ含有濃度は１７．５重量％以上とされる。

【００４３】そして、Ｃｕ濃化層５２は、肉盛硬質金属
粉末５３ａ中の金属成分のＡｌ−Ｃｕ系層５１側への拡
散、ひいては該金属成分とＡｌ成分とが金属間化合物を
形成することを阻止ないし抑制する一種のバリア層とし
て機能し、それによって硬質肉盛層５３と構造体本体１
０との間に強固で信頼性に優れた接合状態が形成される
ものと考えられる。

【００４４】Ａｌ−Ｃｕ系層５１中のＣｕ含有濃度ある
いはＣｕ濃化層５２中のＣｕ含有濃度は、ＳＥＭ（走査
電子顕微鏡）とこれに付属するＥＰＭＡ（電子プローブ
マイクロアナライザ）あるいはＥＤＸ（エネルギー分散
型Ｘ線分光）等によりチェックできる。なお、上記Ｃｕ
濃度は、Ａｌ−Ｃｕ系層５１あるいはＣｕ濃化層５２中
で分布を生じているのが通常であり、各層の境界も不明
瞭となることが多い。従って、本明細書では、Ａｌ−Ｃ
ｕ系層５１と構造体本体１０との境界は、構造体表面１
０からの深さ方向において、そのＣｕ濃度分布を測定し
たときに、そのＣｕ濃度レベルが構造体本体１０の示す
平均的なＣｕ濃度レベルよりも１％以上高くなる位置と
して定義する。他方、Ａｌ−Ｃｕ系層５１とＣｕ濃化層
５２との境界は、上記深さ方向においてＡｌ濃度分布を
測定したときに、Ａｌ濃度レベルがほぼ１重量％以下と
なる位置として定義する。さらに、Ｃｕ濃化層５２と硬
質肉盛層５３との境界は、上記深さ方向においてＣｕ濃
度分布を測定したときに、Ｃｕ濃化層５２側のＣｕ濃度
が、硬質肉盛層５３中の平均Ｃｕより１０％以上滝位置
レベルとして定義する。ＥＰＭＡによるマッピング像を
示す。

【００４５】なお、図１（ｃ）に示すように、肉盛材料
粒子部３中に充填硬質粒子３ｂが含まれる場合、図３に
示すように、硬質肉盛層５３は、肉盛硬質金属粉末３ａ
に基づく基質５３ａ中に、充填硬質粒子３ｂに基づく分
散粒子５３ｂが形成された組織となる。

【００４６】次に、図４は、肉盛用複合材料１の全体を
粉末形態で構成した例を示す。すなわち、該肉盛用複合
材料１は、Ｃｕ又はＣｕ合金により構成されたＣｕ系粉
末（Ｃｕ系粒子部）５によりＣｕ系金属部を構成し、こ
れを肉盛材料粒子部３と混合したものである。この場合
も肉盛材料粒子部３は、肉盛硬質金属粉末３ａ単独粉
末、又は肉盛硬質金属粉末３ａと充填硬質粒子３ｂとの
混合粉末とされる。

【００４７】この場合、Ｃｕ系粉末５の粒度分布は５０
〜１５０μｍの範囲で調整するのがよい。Ｃｕ系粉末５
の粒径が５０μｍ未満になると、Ｃｕ系粉末５の肉盛時
の供給速度がばらつきやすくなり、また粉末の飛散量が
多くなることからＡｌ―Ｃｕ系層、あるいは硬質肉盛金
属層の形成が不完全となる場合がある。またＣｕ系金属
部の粉末の粒径が１５０μｍを超えるとＣｕ系粉末の速
やかな溶融が妨げられ、Ａｌ―Ｃｕ層の形成が不十分と
なり、硬質肉盛層とＡｌとの脆弱な金属間化合物が形成
されてしまうことがある。なお、Ｃｕ系粉末５を硬質肉
盛金属の粉末よりも優先的に溶融させるため、Ｃｕ系粉
末の粒度分布は硬質肉盛金属粉末のそれよりも小さく設
定することが望ましい。

【００４８】なお、図３で示す最終的な硬質肉盛層５３
中の高融点金属部分をある性能を持つ合金として形成し
たい場合、使用する肉盛硬質金属粉末３ａは、図４
（ｃ）に示すように、その合金の構成元素を個別に含有
する（２種以上の成分からなっていてもよい）成分単位
粉末Ｅ1、Ｅ2等を、２種以上混合したものとして構成し
てもよい（図１の肉盛用複合材料１においても同様）。
これら単位粉末Ｅ1、Ｅ2等は、溶融により合金化して硬
質肉盛層の高融点金属部分を形成することとなる。

【００４９】また、図５は、肉盛材料を構成する硬質金
属粒子３ａを芯体として、その表面をＣｕ又はＣｕ合金
からなる被覆層３ｃにより覆った複合粒子６により肉盛
用複合材料１を構成した例を示す。この場合、複合粒子
６の被覆層３ｃがＣｕ系金属部をなすこととなる。該被
覆層３ｃは、例えば化学メッキ法（電解メッキあるいは
無電解メッキ）やスパッタリングあるいは蒸着等の気相
メッキ法により形成することができる。なお、この場合
も図５（ｂ）に示すように、硬質粒子３ｂを配合しても
よく、又、この硬質粒子３ｂに被覆層を形成してもよ
い。

【００５０】図６は、上記肉盛用複合材料１を用いて本
発明の硬質肉層付きＡｌ系構造体を製造する方法の一例
を示す模式図である。すなわち、粉末形状の肉盛用複合
材料１をホッパー（図示せず）に挿入後、粉末供給経路
を通じてＡｒガスにて肉盛用複合材料をプラズマアーク
４５の中に投入し、溶融させてＡｌ又はＡｌ系構造体本
体１０上にプラズマ粉末肉盛溶接を行なう。この場合、
プラズマアーク発生用トーチあるいはＡｌ又はＡｌ系構
造体を所定の速度で移動させることでビード状の硬質肉
盛層５３が形成される。またプラズマトーチをビード長
手方向に直角にオシレートさせることで幅広のビードを
得ることができる。

【００５１】なお、上記実施例においては、熱源として
プラズマアークを用いる方法について説明したが、レー
ザビームを使用することも可能である。さらに粉末をＡ
ｌ又はＡｌ系構造体本体上の肉盛を施す位置にあらかじ
め配置し、レーザービーム等の熱源により加熱・溶融さ
せることで、も硬質肉盛層を形成するようにしてもよ
い。

【００５２】

【実施例１】以下、本発明の効果を確認するために、以
下の実験を行った。（実施例１）Ａｌ系構造体本体として、組成Ａｌ−２．
５ｗｔ％Ｍｇ−０．１ｗｔ％ＳｉのＡｌ合金板材（ＪＩ
Ｓ５０００系、寸法：幅３０ｍｍ、奥行き１５０ｍｍ、
厚さ１０ｍｍ）を用意した。次いで、この構造体本体上
に、図６に示す粉末プラズマアーク溶接法により、各種
肉盛溶接部を形成した。粉末としては、粒度分布５０〜
１５０μｍの市販のＣｕ粉末に対し肉盛材料粒子部とし
て、表１に示す−１００／＋２５０メッシュの各種合金
の粉末を、各種比率にて配合した肉盛用複合材料を用い
た。また、一部、Ｃｕ粉末に代えて、Ｃｕ−９ｗｔ％Ｐ
合金粉末（ガス噴霧粉、粒度分布５０〜１５０μｍ）、
Ｃｕ−４ｗｔ％Ｓｉ合金粉末（ガス噴霧粉、粒度分布５
０〜１５０μｍ）、及びＮｉメッキＣｕ粉（Ｎｉ含有
量：５ｗｔ％、粒度分布１００〜１２５μｍ）を使用し
た（表２：試験品番号５、１０、１４）。さらに、一部
のものについては、肉盛材料粒子部に対し充填硬質粒子
として、ＺｒＢ_２（−１００／＋２５０メッシュ）、Ｔ
ｉＣ（−１００／＋２５０メッシュ）及びＴｉＮ（−１
００／＋２５０メッシュ）を所定の比率にて配合したも
のを用いた（表２：試験品番号３、１１、１３、１４、
表３：試験品番号２４）。

【００５３】

【表１】

【００５４】そして、プラズマアーク溶接のアーク電流
値を９０〜１４０Ａの各種値に設定し、幅４ｍｍ、周期
２０Ｈｚにてビード長手方向にプラズマトーチをオシレ
ートさせながら、幅約４ｍｍ、肉盛厚さ約３ｍｍ、長さ
１００ｍｍの肉盛溶接ビードを形成した。得られた溶接
ビードは、目視にて割れや剥離等の不具合を確認した。
また、ビード長手方向と直交する向き（構造体本体の厚
さ方向）に切断し、切断面を研磨してＳＥＭに付属する
ＥＰＭＡによる面分析を行うことにより各元素の特性Ｘ
線強度分布マッピングを求め、Ａｌ−Ｃｕ系層、Ｃｕ濃
化層（混合層）及び硬質肉盛層の同定を行うとともに、
各々その最大厚さを得られた特性Ｘ線強度分布マッピン
グから測定した。また、Ｃｕ濃化層については、対応す
るＳＥＭ観察像から空孔率を求めた。ただし、視野上で
観察される空孔のうち、さしわたしが１μｍ以上のもの
をカウントし、視野全面積における空孔の合計面積率を
もって空孔率としている。他方、硬質肉盛層については
Ｃｕ含有量をＥＰＭＡにより、硬さをマイクロビッカー
ス硬度計によりそれぞれ測定した。以上の結果を表２及
び表３に示す。

【００５５】

【表２】

【００５６】

【表３】

【００５７】表２に示す各試験品については、Ｈｖ２５
０以上の高硬度の硬質肉盛層が、割れや剥離の結果なく
良好に形成された。一方、表３に示すように、Ｃｕ濃化
層（混合層）の空孔率が１０％を超えるもの、Ａｌ−Ｃ
ｕ系層の最大厚さが１０μｍ〜３ｍｍの範囲を超えるも
の、Ｃｕ濃化層厚さが８００μｍを超えるもの、充填硬
質粒子の配合量が４０重量％を超えるもの、あるいは原
料としてＣｕ系粉末を使用しなかったものは、いずれも
剥離や割れが生じたり、あるいは硬質肉盛層の硬度が不
足するなどの不具合が生じていることがわかる。

【００５８】なお、図７は、試験品番号９の溶接ビード
の断面に対するＥＰＭＡ分析の結果を示すものである。
（ａ）はＡｌ特性Ｘ線強度分布マッピングであり、
（ｂ）はＣｕ特性Ｘ線強度分布マッピングである（各
々、同一視野を示している）。また、各々→に示す分析
ラインにてＡｌ及びＣｕの特性Ｘ線強度の分布を測定し
た。その結果を各マッピング上に示している。Ａｌ系構
造体本体上に丸く盛り上がっている部分が硬質肉盛層で
ある。硬質肉盛層には相当量のＣｕが含有されているこ
とがわかる。また、硬質肉盛層と構造体本体との間に
は、接合層が形成されており、このうち構造体本体側に
はＡｌ−Ｃｕ系層（特性Ｘ線強度比から、Ａｌに対する
Ｃｕの含有比率は２０重量％程度と推定される）が形成
されている。また、（ｂ）のＣｕ特性Ｘ線強度分布マッ
ピングから、接合層の硬質肉盛層側には、Ａｌ−Ｃｕ系
層及び硬質肉盛層のいずれよりもＣｕ濃度の高いＣｕ濃
化層が形成されていることがわかる。また、図示はして
いないが、各成分の特性Ｘ線像から、このＣｕ濃化層に
は、肉盛硬質金属が混在していることも確認している。

【００５９】（実施例２）実施例１と同じＡｌ系構造体
本体を使用し、肉盛用複合材料として図１（ａ）に示す
ものを使用して、ＴＩＧ溶接法又はＭＩＧ溶接（試験品
番号４２のみ）により、幅約４ｍｍ、肉盛厚さ約３ｍ
ｍ、長さ１００ｍｍの肉盛溶接ビードを形成した。肉盛
用複合材料は、厚さ１．０ｍｍの銅板を巻きながら、内
部に肉盛材料粒子部として、実施例１に使用したものと
同じコルモノイ６の粉末を充填した後、これを外径１．
２ｍｍに冷間線引き加工したものを使用した。なお、肉
盛用複合材料中のＣｕの含有比率は、肉盛材料粒子部の
充填比率を変化させることで１５〜８５重量％の範囲で
変化している。また、試験品番号４２については、肉盛
材料粒子部に対し充填硬質粒子としてＷＣ粉末（−１０
０／＋２５０メッシュ）を所定量配合している。また、
ＴＩＧ溶接の条件は、アーク電流１４０Ａであり、ＭＩ
Ｇ溶接の条件は、アーク電流１１０Ａである。こうして
得られた溶接ビードを、実施例１と全く同様にして評価
を行った。結果を表４に示す。

【００６０】

【表４】

【００６１】肉盛用複合材料中のＣｕの含有比率が２０
重量％未満のものでは、剥離が発生し、８０重量％を超
えるものでは硬質肉盛層の硬度が不足しているが、他は
良好な硬質肉盛層が欠陥なく形成されていることがわか
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例たる肉盛用複合材料の構造を
模式的に示す図。

【図２】その作用説明図。

【図３】本発明の硬質肉盛層付きＡｌ系構造体の構造を
説明する模式図。

【図４】粉末形態に構成した本発明の肉盛用複合材料の
例を模式的に示す図。

【図５】その変形例を示す模式図。

【図６】粉末プラズマアーク溶接法により本発明の硬質
肉盛層付きＡｌ系構造体を製造する方法を説明する図。

【図７】実施例１の実験における、試験品番号８のＥＰ
ＭＡの分析結果を示す図。

【符号の説明】

１肉盛用複合材料２外被部３，３ａ肉盛硬質金属粉末３ｂ充填硬質粒子５Ｃｕ系粉末（Ｃｕ系粒子部）１０構造体本体５１Ａｌ−Ｃｕ系層５２Ｃｕ濃化層５３硬質肉盛層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａｌ又はＡｌ合金を主体に構成された構
造体本体に対し、硬質肉盛層が接合層を介して接合され
た構造を有し、前記硬質肉盛層は、前記構造体本体よりも高硬度の金属
又は合金からなる肉盛硬質金属を主体に構成される一
方、前記接合層中には、Ａｌを主体としたＡｌ−Ｃｕ系層が
前記構造体本体側に形成され、また、前記肉盛硬質金属
とＣｕ主体の金属との混合層が前記硬質肉盛層側に形成
されていることを特徴とする硬質肉盛層付きＡｌ系構造
体。
【請求項２】前記硬質肉盛層は、その硬質肉盛層中の
重量比率において４０重量％以下の範囲内で、前記肉盛
金属よりも高融点かつ高硬度の充填硬質粒子を含有する
請求項１記載の硬質肉盛層付きＡｌ系構造体。
【請求項３】前記Ａｌ−Ｃｕ系層の最大厚さが１０μ
ｍ〜３ｍｍとなっている請求項１又は２に記載の硬質肉
盛層付きＡｌ系構造体。
【請求項４】前記混合層の最大厚さが１０〜８００μ
ｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の硬質肉盛
層付きＡｌ系構造体。
【請求項５】前記混合層の空孔率が１０％以下である
請求項１ないし４のいずれかに記載の硬質肉盛層付きＡ
ｌ系構造体。
【請求項６】前記硬質肉盛層において前記肉盛硬質金
属は、１０〜７０重量％のＣｕを含有して残部が主にＮ
ｉ、Ｆｅ、Ｃｏのいずれかを主体とする金属により構成
されている請求項１ないし５のいずれかに記載の硬質肉
盛層付きＡｌ系構造体。
【請求項７】Ａｌ系構造体に硬質肉盛層を形成するた
めの複合材料であって、前記複合材料中の重量比率において２０〜８０重量％を
占め、Ｃｕ又はＣｕ合金からなるＣｕ系金属部と、前記複合材料中の重量比率において２０〜８０重量％を
占め、かつＮｉ、Ｆｅ及びＣｏの少なくともいずれかを
主成分とする合金からなる肉盛硬質金属部を主体に構成
される肉盛材料部と、により実質的に構成されてなることを特徴とする肉盛用
複合材料。
【請求項８】前記肉盛材料部は、その肉盛材料部中の
重量比率において４０重量％以下の範囲内で、前記肉盛
硬質金属部よりも高融点かつ高硬度の充填硬質粒子を含
有する請求項７記載の肉盛用複合材料。
【請求項９】前記肉盛材料部は、前記肉盛硬質金属部
が粒状に形成された肉盛材料粒子部となっている請求項
７又は８に記載の肉盛用複合材料。
【請求項１０】前記Ｃｕ系金属部は、Ｃｕ又はＣｕ合
金からなる長尺筒状の外被部であり、内側空間の全体
が、前記肉盛材料粒子部により充填されている請求項９
記載の肉盛用複合材料。
【請求項１１】前記肉盛材料粒子部を構成する前記肉
盛硬質金属部又は前記高融点金属の粒子の少なくとも一
部が、該肉盛硬質金属部又は高融点金属の粒子を芯体と
してその表面をＣｕ又はＣｕ合金からなる被覆層により
覆った複合粒子の形態を有し、該複合粒子の前記被覆層
が前記Ｃｕ系金属部の少なくとも一部を構成している請
求項７ないし１０のいずれかに記載の肉盛用複合材料。
【請求項１２】前記Ｃｕ系金属部の少なくとも一部の
ものが、Ｃｕ又はＣｕ合金により構成されて前記肉盛材
料粒子部と混合されるＣｕ系粒子部により構成されてい
る請求項９ないし１１のいずれかに記載の肉盛用複合材
料。