JP2001105177A - 肉盛り用粉末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性に優れた肉盛り用粉末、高温におい
てすべり・凝着などにより発生する摩耗に対し、優れた
耐摩耗性を有する肉盛り層を形成するための原料となる
肉盛り用粉末を提供する。 【解決手段】 ニッケル（Ｎｉ）およびコバルト（Ｃ
ｏ）が両者の合計量で４０．０重量％以下と、シリコン
（Ｓｉ）：３．０重量％〜８．０重量％と、鉄（Ｆ
ｅ）：３０．０重量％以下と、クロム（Ｃｒ）：１０．
０重量％以下と、モリブデン（Ｍｏ）およびタングステ
ン（Ｗ）の１種以上：２０．０重量％以上とを含有して
なる硬質粉末と、銅基粉末からなるマトリックス粉末
と、からなる肉盛り用粉末材料であって、前記肉盛り用
粉末材料中の前記硬質粉末の含有量が、５．０重量％〜
４０．０重量％であることを特徴とする肉盛り用粉末。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性の肉盛り
用粉末に関する。より詳しくは、高温においてすべり・
凝着などにより発生する摩耗に対し、優れた耐摩耗性を
有する肉盛り層を形成するための原料となる肉盛り用粉
末に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械構造部品、特に摺動や繰り返し接触
を受ける部品では、特定部位の摩耗を避けるため、ガ
ス、プラズマ、レーザなどを熱源として、硬質金属を肉
盛りする技術が用いられる。これは、浸炭、窒化などの
表面処理や、表面合金化（アロイング）とは基本的に異
なり、肉盛り材料中に基材成分をほとんど希釈させずに
数ミリ程度の異種金属層を溶着させるものである。した
がって、単に基材の耐摩耗性向上だけでなく、肉盛り材
料それぞれの特性をそのまま付加することができる。し
かも、基材に直接溶着しているため、肉盛り部分を通過
する熱や電気に関しては、別個に製造した耐摩耗部品を
装着する方法よりも、はるかに伝導効率が高い。銅合金
は、一般に電気伝導性、熱伝導性が高く、耐摩耗性とと
もにこれらの性質を重視する部位には、銅合金の肉盛り
も行われる。しかし、耐摩耗銅合金として知られるスズ
青銅、アルミ青銅、リン青銅、ベリリウム銅、アルミナ
分散銅などは、室温大気中あるいは潤滑油中での用途に
限られており、そのまま電極や軸受けなどに加工され、
構造部品にはめ込まれるのが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近、内燃機関の高効
率化にともない燃焼温度が上昇しており、この中の耐摩
耗部品も高温での使用に対応を余儀なくされている。こ
のような状況で、耐摩耗銅合金を肉盛りすることによ
り、銅合金本来の高熱伝導性に加えて基材への放熱性を
高め、冷却能を向上させた部品が望まれている。しか
し、現在これに適した肉盛り用耐摩耗銅合金は見当たら
ない。なぜなら高温かつ無潤滑の条件では、通常のすべ
りによる機械的な摩耗とともに、相手材への凝着・焼き
つきによる摩耗が同時に起こり、ほとんどの銅合金は両
者によって著しく摩耗するからである。

【０００４】上記のような、高温かつ無潤滑で摩耗を受
ける部位に銅合金を適用するためには、すべり摩耗と凝
着摩耗との両方に対して有効な金属組織を作り出さねば
ならない。肉盛り材料の耐摩耗性を向上させる公知の手
法としては、母相となる合金粉末に炭化物、窒化物、酸
化物など高硬度の化合物粉末を混合する手法が知られて
いる。この際、数十ミクロン以上の比較的粗大な硬質粒
子を分散させ、相手材との接触時にかかる銅合金母相へ
の荷重を低減することが肝要である。しかしながら銅合
金では、前記のように肉盛り用合金そのものが限られて
いるため、高温摩耗に有効な銅基合金母相と硬質粒子と
の組み合わせはほとんど研究されていない。

【０００５】（発明の目的）本発明の目的は、耐摩耗性
に優れた肉盛り用粉末を提供することにある。また、本
発明の他の目的は、高温においてすべり・凝着などによ
り発生する摩耗に対し、優れた耐摩耗性を有する肉盛り
層を形成するための原料となる肉盛り用粉末を提供する
ことにある。 （着眼点）本発明者らは、肉盛り材料の耐摩耗性向上を
実現する手段として、銅基合金母相中に比較的粗大な硬
質粒子を安定に分散させる手法について研究した。そし
て、最適な銅基合金母相と硬質粒子との組み合わせを見
いだし、これらを粉末として混合することを特徴とする
肉盛り用粉末を開示することにより、銅合金本来の熱伝
導性と高温での耐摩耗性を併せ持ち、高温かつ無潤滑で
摩耗を受ける部位に適用する、肉盛り材料を成すに至っ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の肉盛り用粉末
は、ニッケル（Ｎｉ）およびコバルト（Ｃｏ）が両者の
合計量で４０．０重量％以下と，シリコン（Ｓｉ）が
３．０重量％〜８．０重量％と，鉄（Ｆｅ）が３０．０
重量％以下と，クロム（Ｃｒ）が１０．０重量％以下
と，モリブデン（Ｍｏ）およびタングステン（Ｗ）の１
種以上が２０．０重量％以上とを含有してなる硬質粉末
と、銅基粉末からなるマトリックス粉末と、からなる肉
盛り用粉末であって、前記肉盛り用粉末中の前記硬質粉
末の含有量が，３．０重量％〜５０．０重量％であるこ
とを特徴とする。

【０００７】

【発明の効果】本発明の肉盛り用粉末は、ガス肉盛り、
プラズマ肉盛り、レーザ肉盛りなど公知の技術により機
械部品表面に肉盛りすることにより、冷却能に優れると
ともに、高温かつ無潤滑環境でのすべり摩耗、凝着摩耗
などに対して優れた耐摩耗性を発揮する肉盛り層を形成
することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、前記発明をさらに具体的
にした発明や、これら発明の実施の形態について説明す
る。

【０００９】（本発明の着眼点）Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅなど
の８Ａ族元素の１種以上と、Ｍｏ、Ｗの１種以上、およ
びＳｉを基本元素として化学式Ｘ3 Ｙ2 Ｓｉ（ＸはＮ
ｉ、Ｃｏ、Ｆｅなどの元素の１種以上、ＹはＭｏ、Ｗの
１種以上：以下、単にＸ３Ｙ２Ｓｉと表示する）で表さ
れる３元系ラーベス構造硅化物は自己潤滑性を有し、比
較的高温での耐摩耗性向上に有効な硬質相として知られ
ている。該硅化物を含む実用合金としては、「耐摩耗お
よび耐食性合金」（特開昭５０−１０２６号公報、特開
昭５２−１２５４１２号公報、米国特許第３８３９０２
４号、など）に記載のニッケル基合金およびコバルト基
合金が開示されているが、該硬質粉末を既存の耐摩耗銅
合金粉末に混合して肉盛りすると、溶解した該硬質粉末
は銅合金と容易に混じり合ってその形状は分解し、耐摩
耗性向上に有効な粗大粒子を形成させることができな
い。

【００１０】そこで、本発明者らはまず、ＭｏとＷが銅
合金と液体状態でも混じり合わない熱力学的性質を持つ
ことに注目した。そして、従来のようなニッケルやコバ
ルト基合金でなく、ラーベス構造硅化物を多量に含有す
るモリブデン基合金またはタングステン基合金を硬質粉
末として製造し、これを肉盛り可能な耐摩耗銅合金粉末
に混合することを発案した。また、この方法によって得
られる肉盛り用粉末により、ラーベス構造硅化物を主体
とする比較的粗大な硬質粒子を銅基合金マトリックスに
均一に分散させることができ、高温かつ無潤滑環境で優
れた耐摩耗性を発揮する肉盛り層を形成できると考え
た。

【００１１】〔第１実施形態〕本発明の第１実施形態の
肉盛り用粉末は、ニッケル（Ｎｉ）およびコバルト（Ｃ
ｏ）が両者の合計量で４０．０重量％以下を必須とし，
シリコン（Ｓｉ）が３．０重量％〜８．０重量％と，鉄
（Ｆｅ）が３０．０重量％以下と，クロム（Ｃｒ）が１
０．０重量％以下と，モリブデン（Ｍｏ）およびタング
ステン（Ｗ）の１種以上が２０．０重量％以上とを含有
してなる硬質粉末と、銅基粉末からなるマトリックス粉
末と、からなる肉盛り用粉末であって、前記肉盛り用粉
末中の前記硬質粉末の含有量が，３．０重量％〜５０．
０重量％であることを特徴とする。本発明の肉盛り用粉
末は、ガス肉盛り、プラズマ肉盛り、レーザ肉盛りなど
公知の技術により機械部品表面に肉盛りすることによ
り、冷却能に優れるとともに、高温かつ無潤滑環境での
すべり摩耗、凝着摩耗などに対して優れた耐摩耗性を発
揮する肉盛り層を形成することができる。

【００１２】本発明の肉盛り用粉末が、優れた効果を発
揮するメカニズムについては、未だ必ずしも明らかでは
ないが、次のように考えられる。本肉盛り用粉末に混合
される硬質粉末の金属組織は、ラーベス構造硅化物とわ
ずかな結合相とからなる。このうち、主たる構成要素で
ある前者は、強い親和力を有するＭｏまたはＷとＳｉ
が、ＮｉおよびＣｏなどの元素を取り込んで、いわゆる
ラーベス型結晶構造を形成した３元系硅化物である。Ｍ
ｏおよびＷが銅合金と液体状態でも混じり合わない熱力
学的性質を持つことから、ラーベス構造硅化物を主体と
する上記硬質粉末もその性質を強く反映する。この結
果、上記の銅基マトリックス粉末と混合して肉盛りした
際には、溶融した銅基マトリックス粉末および硬質粉末
のそれぞれが互いに反発して混じり合わず、肉盛り層中
にラーベス構造硅化物を主体とする比較的粗大な硬質粒
子を分散させることができる。該硅化物は、高温にさら
されたとき、その表面に粘着性のある酸化物を形成し、
摺動によって生じる相手材の酸化皮膜などを固着して、
相手材表面との直接的な金属接触を避ける働きがある。
この結果、特に高温かつ無潤滑環境でのすべり摩耗、凝
着摩耗などに対して、優れた耐摩耗性を発揮する。

【００１３】Ｍｏ、Ｗ 上記のように、本発明の肉盛り用粉末に混合される硬質
粉末の金属組織は、主にラーベス構造硅化物から構成さ
れ、該硅化物はその自己潤滑性により、高温かつ無潤滑
環境における耐摩耗性を中心的に担う。硬質粉末におけ
るＭｏおよびＷの１種以上は、ラーベス構造硅化物を構
成する基本元素である。ＭｏおよびＷの１種以上は、以
下に説明する硬質粉末の合金元素を除いた残部を実質的
に占める元素であり、硬質粉末の２０重量％以上を占め
る。Ｍｏ、Ｗの含有量の合計が２０重量％未満の場合に
は、以下の合金元素の含有量によらず、ラーベス構造硅
化物を構成するために充分なＭｏまたはＷを提供できな
い。この結果、硬質粉末中における該硅化物の体積率は
２０体積％（ｖｏｌ％）未満になり相対的に結合相の方
が多くなるため、マトリックスに分散させた場合に充分
な耐摩耗性が得られない。すなわち、このような硬質粉
末はラーベス構造硅化物の特性を充分に引き出していな
いため、銅基合金マトリックスの耐摩耗性を向上させる
ためには多量に配合することが必要になり、銅基合金マ
トリックスの熱伝導性を活かした肉盛り層として成り立
たないという問題がある。これらの元素の好適な含有
量、および最適な含有量は、以下の合金元素の好適、最
適な含有量から一義的に決まる。なお、以下に説明する
合金元素を除いた残部には、本発明の作用・効果を阻害
しない範囲で、不可避不純物やその他の元素が許容され
る（以下、残部については同じ）。

【００１４】Ｎｉ、Ｃｏ 本発明の硬質粉末において、ＮｉおよびＣｏは、両者を
必須元素として含有する。両者の合計が４０．０重量％
以下である。ＮｉおよびＣｏは、ＭｏまたはＷとＳｉと
からできる硅化物に入り込んでＸ３Ｙ２Ｓｉ型構造を安
定化する働きがあり、この意味で不可欠な元素である
が、過剩なＮｉおよびＣｏは該硅化物周辺の結合相を優
先的に占有する挙動を示す。また、理由は明らかではな
いが、両者が共存することにより、ＮｉまたはＣｏのみ
の場合に比べ、この結合相の耐熱性を大きく向上させる
働きがあり、この意味においても、両者は不可欠な元素
である。本発明の硬質粉末において、Ｎｉが３．０重量
％以上およびＣｏが３．０重量％以上であり、両者の合
計が１０．０重量％以上であることが好ましい。これに
より、ラーベス構造硅化物を構成するために充分なＮｉ
およびＣｏを提供できる。なお、ＮｉおよびＣｏの好適
な含有量は、合計で１４．０重量％〜４０．０重量％で
ある。これにより、ラーベス構造硅化物を構成するため
に充分なＮｉまたはＣｏを提供することができる。Ｎｉ
およびＣｏのより好適な含有量は、合計で２０．０重量
％〜４０．０重量％である。この範囲の含有量が、以下
のＳｉの好適な含有量と同時に満足されることにより、
硬質粉末中におけるラーベス構造硅化物の体積率は常に
７０ｖｏｌ％以上となり、銅基マトリックス粉末に混合
して肉盛りした場合、硬質粉末の配合率が３０ｖｏｌ％
以下であっても、高温かつ無潤滑の条件下で、顕著に耐
摩耗性を向上させる。硬質粉末の配合率を３０ｖｏｌ％
以下にできれば、肉盛り層中において硬質粉末が合体、
凝集しにくくなり、これを起点とする割れやその他の肉
盛り欠陥が起こりにくくなるという利点がある。Ｎｉお
よびＣｏの最適な含有量は、合計で２６．０重量％〜３
８．０重量％である。この範囲の含有量が、以下のＳｉ
の最適な含有量と同時に満足されることにより、硬質粉
末中におけるラーベス構造硅化物の体積率は常に９０ｖ
ｏｌ％以上となり、銅基マトリックス粉末に混合して肉
盛りした場合、配合率が１５ｖｏｌ％以下であっても、
高温かつ無潤滑の条件下で、顕著に耐摩耗性を向上させ
る。硬質粉末の配合率を１５ｖｏｌ％以下にできれば、
一層の肉盛り欠陥低減の他、肉盛り後の仕上げ加工にお
いて切削性が著しく向上するという利点がある。

【００１５】Ｓｉ 本発明の硬質粉末において、Ｓｉは３．０重量％〜８．
０重量％を含有してなる。Ｓｉは、Ｍｏ、Ｗと優先的に
結合するもので、ラーベス構造硅化物のもう１つの基本
構成元素である。Ｓｉの含有量が３．０重量％未満の場
合には、他の基本元素の含有量によらず、ラーベス構造
硅化物を構成するために充分なＳｉを提供できない。こ
の結果、硬質粉末中における該硅化物の体積率は２０ｖ
ｏｌ％未満になり、上記と同じ問題がある。また、８．
０％重量を超える場合には、ラーベス構造硅化物を構成
してなお余りあるＳｉが、前記のように結合相に入り込
んで脆化させるという問題がある。Ｓｉの好適な含有量
は、４．０重量％〜６．５重量％である。この範囲の含
有量が、上記のＮｉおよびＣｏの好適な含有量と同時に
満足されることにより、硬質粉末中におけるラーベス構
造硅化物の体積率は常に７０ｖｏｌ％以上となり、上記
と同じ利点がある。Ｓｉの最適な含有量は、４．５重量
％〜６．２重量％である。この範囲の含有量が、上記の
最適な含有量と同時に満足されることにより、硬質粉末
中におけるラーベス構造硅化物の体積率は常に９０ｖｏ
ｌ％以上となり、上記と同じ利点がある。

【００１６】Ｆｅ 本発明の硬質粉末において、Ｆｅは３０．０重量％まで
添加することができる。Ｆｅは、Ｃｏと同じ８Ａ族元素
であり、硬質粉末の組織においてＮｉおよびＣｏと良く
似た挙動を示す。したがって、ラーベス構造硅化物およ
び結合相の両方に入り、Ｎｉ、Ｃｏとある程度まで置換
できる。他の元素に比べてその原料がはるかに安価なＦ
ｅの添加は、この意味でコスト的なメリットが大きい。
ただし、該硅化物においてはＸ３Ｙ２Ｓｉ型構造を安定
化する働きは小さく、Ｎｉ、Ｃｏに完全にとって代わる
ことはできない。したがって、Ｆｅの含有量が３０．０
重量％を超える場合には、該硅化物がＸ３Ｙ２Ｓｉ型構
造を維持できなくなるという問題がある。Ｆｅの含有量
は、１．０重量％〜３０．０重量％であることが好まし
い。

【００１７】Ｃｒ 本発明の硬質粉末において、Ｃｒは１０．０重量％まで
添加することができる。Ｃｒは、Ｍｏ、Ｗと同じ６Ａ族
元素であり、ラーベス構造硅化物においてＭｏ、Ｗと置
換できる唯一の元素である。Ｃｒの原料は、Ｍｏ、Ｗよ
りも安価に入手できるので、その添加はコスト上のメリ
ットがある。ただし、ラーベス構造硅化物の化学的性質
を大幅に変化させることなく置換できるＣｒの量は限ら
れており、含有量が１０．０重量％を超える場合には、
本来の自己潤滑性が得られなくなるという問題がある。
Ｃｒの含有量は、０．５重量％〜１０．０重量％である
ことが好ましい。

【００１８】（添加量）本発明の肉盛り用粉末におい
て、混合される硬質粉末の配合率は、粉末全体の３．０
重量％〜５０．０重量％の範囲である。硬質粉末が３．
０重量％未満では、前記の耐摩耗性を発揮することがで
きず、また硬質粉末が５０．０重量％を超える場合に
は、肉盛り時に硬質粒子どうしが合体・凝集し易く、こ
れを起点とする割れが生じたり、また仕上げの切削加工
が困難になるなど、製造上の問題が避けられない。

【００１９】（大きさ・形状）本発明の肉盛り用粉末に
おいて、硬質粉末の大きさは特に限定するものではない
が、アトマイズ法など通常の製造手段で得られる粒度、
すなわち平均粒径で５０〜２００ミクロン程度のものを
広く用いることができる。硬質粒子の大きさは、肉盛り
層中にある程度引き継がれ耐摩耗性および相手攻撃性に
影響するので、所望の特性が得られるような粒度を選択
して用いることもできる。硬質粉末の形状は、特に限定
されるものではなく、どのようなものでも利用可能であ
るが、ガスアトマイズ法などによって得られる球状のも
のが好適である。銅基マトリックス粉末の大きさは、特
に限定されるものではなく、どのようなものでも利用可
能であるが、アトマイズ法などによって得られる平均粒
度５０〜２００ミクロン程度のものを広く用いることが
できる。銅基マトリックス粉末の形状は、特に限定され
るものではなく、どのようなものでも利用可能である
が、球状のものが好ましい。なお、混合時の均一性や肉
盛り時の粉末供給のし易さを考慮すると、上記硬質粉末
および銅基マトリックス粉末の大きさ、形状はできるだ
け似かよったものであることが好ましい。

【００２０】（粉末の共存形態）本発明の肉盛り用粉末
において、硬質粉末とマトリックス粉末は、単に両者を
混合した状態でよい。なお、本発明の肉盛り用粉末は、
肉盛り時において、硬質粉末とマトリックス粉末が混合
または共存していればよい。すなわち、予め硬質粉末と
マトリックス粉末が混合した混合粉末を用いてもよい。
また、肉盛り時に硬質粉末とマトリックス粉末の両粉末
をそれぞれ同時に供給しても、また何れか一方を先行し
て供給し，その溶融部に他の一方または両者の粉末を供
給するなど、肉盛り時の混合も可能である。

【００２１】〔第２実施形態〕本発明の第２実施形態の
肉盛り用粉末は、ニッケル（Ｎｉ）が５．０重量％以上
およびコバルト（Ｃｏ）が５．０重量％以上でかつ両者
の合計が４０．０重量％以下と，シリコン（Ｓｉ）が
３．０重量％〜８．０重量％と，鉄（Ｆｅ）が２．０重
量％〜２５．０重量％と，クロム（Ｃｒ）が１．０重量
％〜１０．０重量％と，モリブデン（Ｍｏ）およびタン
グステン（Ｗ）の１種以上が２０．０重量％以上とを含
有してなる硬質粉末と、銅基粉末からなるマトリックス
粉末と、からなる肉盛り用粉末であって、前記肉盛り用
粉末中の前記硬質粉末の含有量が，３．０重量％〜５
０．０重量％であることを特徴とする。本発明の肉盛り
用粉末は、ガス肉盛り、プラズマ肉盛り、レーザ肉盛り
など公知の技術により機械部品表面に肉盛りすることに
より、冷却能に優れるとともに、高温かつ無潤滑環境で
のすべり摩耗、凝着摩耗などに対して優れた耐摩耗性を
発揮する肉盛り層を形成することができる。さらに、形
成された肉盛り組織には、耐酸化性に優れた粗大な硬質
粒子が分散し、さらに耐酸化性が向上するとともに、安
価な元素の比率を上げることでコスト低減を図ることが
できる。

【００２２】Ｎｉ、Ｃｏ 本発明の硬質粉末において、Ｎｉが５．０重量％以上お
よびＣｏが５．０重量％以上でかつ両者の合計が４０．
０重量％以下である。ＮｉおよびＣｏは、ＭｏまたはＷ
とＳｉとからできる硅化物に入り込んでＸ３Ｙ２Ｓｉ型
構造を安定化する働きがあるとともに、両者が共存する
こんとにより、該硅化物周辺の結合相の耐熱性は大きく
向上し、硬質粒子の高温摩耗特性はさらに向上する。Ｎ
ｉが５．０重量％未満またはＣｏが５．０重量％未満の
場合は、上記の効果が不十分である。また、両者の合計
が４０．０重量％を超える場合は、上記第１実施形態の
硬質粉末で述べたと同じ問題がある。なお、本発明の硬
質粉末において、ＮｉおよびＣｏの上記以外の好適な含
有量およびその臨界的意義は、基本的に上記第１実施形
態の硬質粉末のそれと同様である。

【００２３】Ｓｉ、Ｍｏ，Ｗ 本発明の硬質粉末において、上記元素（Ｓｉ、Ｍｏ，
Ｗ）の含有量およびその臨界的意義は、基本的に上記第
１実施形態の硬質粉末のそれと同様である。

【００２４】Ｆｅ 本発明の硬質粉末において、Ｆｅは２．０重量％〜２
５．０重量％を含有してなる。前記のように、Ｆｅは硬
質粉末の組織においてラーベス構造硅化物および結合相
の両方でＮｉ、Ｃｏとある程度まで置換するとともに、
銅合金と固体状態で混じりにくい（固溶体を作りにく
い）性質を持つ。したがって、硬質粉末においてＦｅ
は、銅基マトリックス粉末とともに肉盛りされたとき、
凝固に際してＣｕを遠ざけようとする働きがある。この
ため粗大粒子の形状は分解しにくく、粗大粒子を形成す
ることがいっそう容易になる。Ｆｅの含有量が２．０重
量％未満の場合には、上記の効果がほとんど得られな
い。また、Ｆｅの含有量が２５．０重量％を超える場合
には、上記第１実施形態の硬質粉末で述べたと同じ問題
がある。

【００２５】Ｃｒ 本発明の硬質粉末において、Ｃｒは１．０重量％〜１
０．０重量％を含有してなる。Ｃｒは溶融金属の表面酸
化に対して極めて安定な皮膜を形成するため、この種の
粉末の製造手段として一般的なガスアトマイズ法におい
て、酸化の少ない良質な粉末を得ることができる。Ｃｒ
の含有量が１．０重量％未満の場合には、上記の効果が
ほとんど得られない。また、Ｃｒの含有量が１０．０重
量％を超える場合には、上記第１実施形態の硬質粉末で
述べたと同じ問題がある。

【００２６】〔第３実施形態〕本発明の第３実施形態の
肉盛り用粉末は、上記発明の肉盛り用粉末、上記第１実
施形態の肉盛り用粉末、上記第２実施形態の肉盛り用粉
末において、マトリックス粉末が、ニッケル（Ｎｉ）：
１０．０重量％〜３０．０重量％と、シリコン（Ｓ
ｉ）：１．０重量％〜４．５重量％と、銅（Ｃｕ）：６
０．０重量％以上とを含む耐熱銅基粉末であることを特
徴とする。これにより、形成された肉盛り組織中の銅基
合金マトリックスには、ニッケル硅化物が分散され、マ
トリックス自体の耐摩耗性が向上することで、全体とし
てさらに高い耐摩耗性を有する層を形成することができ
る。

【００２７】Ｃｕ 本発明のマトリックス粉末の金属組織は、熱伝導性のよ
いデンドライト状銅固溶体と、わずかなニッケル硅化物
から構成される。本発明のマトリックス粉末におけるＣ
ｕは、デンドライト状銅固溶体を構成する基本元素であ
る。Ｃｕは、以下に説明するマトリックス粉末の合金元
素を除いた残部を実質的に占める元素であり、マトリッ
クス粉末の６０重量％以上を占める。Ｃｕの含有量が６
０重量％以下の場合には、硬質粉末との混合粉末を肉盛
りして得られる肉盛り層の銅基マトリックス相に電気伝
導性、熱伝導性などＣｕ本来の優れた特性が得られず、
これを活かした肉盛り層として成り立たないという問題
がある。なお、以下に説明する合金元素を除いたマトリ
ックス粉末の残部には、本発明の作用・効果を阻害しな
い範囲で、不可避不純物やその他の元素が許容される
（以下、残部については同じ）。Ｃｕの好適な含有量、
および最適な含有量は、以下の合金元素の好適、最適な
含有量から一義的に決まる。

【００２８】Ｎｉ 本発明のマトリックス粉末において、Ｎｉは１０．０重
量％〜３０．０重量％を含有してなる。Ｎｉは、デンド
ライト状銅固溶体に固溶してその耐熱性、高温での硬さ
を向上させるとともに、ニッケル硅化物を形成して銅基
合金マトリックスの耐摩耗性を向上させる。Ｎｉの含有
量が１０．０重量％未満の場合は、上記の耐熱性に対し
ても明確な効果がなく、また、Ｎｉの含有量が３０．０
重量％を超える場合は、デンドライト状銅固溶体が著し
く硬化するため、硬質粉末との混合粉末を肉盛りして得
られる肉盛り層の銅基合金マトリックスが脆化して、熱
応力などにより割れが生じるという問題がある。

【００２９】Ｓｉ 本発明のマトリックス粉末において、Ｓｉは１．０重量
％〜４．５重量％を含有してなる。Ｓｉは、デンドライ
ト状銅固溶体に固溶するとともに、Ｎｉと優先的に結合
してニッケル硅化物を形成し耐摩耗性に寄与する。Ｓｉ
の含有量が１．０重量％未満の場合には、ニッケル硅化
物が形成できず、耐摩耗性に対して明確な効果がない。
また、Ｓｉの含有量が４．５重量％を超える場合は、肉
盛り層の銅基合金マトリックスにおいてニッケル硅化物
がネットワーク状に発達するため割れ易くなり、上記と
同じ問題がある。

【００３０】〔第４実施形態〕本発明の第４実施形態の
肉盛り用粉末は、上記発明の肉盛り用粉末、上記第１実
施形態の肉盛り用粉末、上記第２実施形態の肉盛り用粉
末において、マトリックス粉末が、ニッケル（Ｎｉ）：
１０．０重量％〜３０．０重量％と、コバルト（Ｃ
ｏ）：2 ．０重量％〜２４．０重量％と、シリコン（Ｓ
ｉ）：１．０重量％〜４．５重量％と、銅（Ｃｕ）：６
０．０重量％以上とを含む耐熱銅基粉末であることを特
徴とする。これにより、Ｃｏを含有するマトリックス粉
末を使用することによって、下記に説明するように、形
成された肉盛り組織の安定性が一層高まり、さらに高い
摩耗性を有する肉盛り層を形成することができる。

【００３１】Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｉ 本発明のマトリックス粉末において、上記元素（Ｃｕ、
Ｎｉ、Ｓｉ）の含有量およびその臨界的意義は、基本的
に上記第３実施形態の硬質粉末のそれと同様である。

【００３２】Ｃｏ 本発明のマトリックス粉末において、Ｃｏは２．０重量
％〜２４．０重量％を含有してなる。ＣｏはＣｕと反発
する傾向がＭｏやＷと比べるとそれほど強くないので、
Ｃｏを多量に含有する硬質粉末と銅基マトリックス粉末
とを混合して肉盛りしたときには、Ｃｏが硬質粉末から
銅合金マトリックスへわずかながら拡散しようとする。
これが過度に起こると、硬質粒子の形状が分解しやすく
なる。そこで、銅基マトリックス粉末に予めＣｏを含有
させておけば、硬質粉末との組み合わせによっては肉盛
り組織の安定性がいっそう高まり、耐摩耗性をさらに向
上させることができる。Ｃｏの含有量が２．０重量％未
満の場合には、上記の効果がほとんど得られない。ま
た、Ｃｏの含有量が２４．０重量％を超える場合には、
銅合金の熱伝導性を著しく低下させ、銅基マトリックス
粉末として適さなくなるという問題がある。

【００３３】〔第５実施形態〕本発明の第５実施形態の
肉盛り用粉末は、上記発明の肉盛り用粉末、上記第１実
施形態の肉盛り用粉末、上記第２実施形態の肉盛り用粉
末において、マトリックス粉末が、ニッケル（Ｎｉ）：
１０．０重量％〜３０．０重量％と、鉄（Ｆｅ）：2 ．
０重量％〜２４．０重量％と、シリコン（Ｓｉ）：１．
０重量％〜４．５重量％と、銅（Ｃｕ）：６０．０重量
％以上とを含む耐熱銅基粉末であることを特徴とする。
これにより、Ｆｅを含有するマトリックス粉末を使用す
ることによって、下記に説明するように、形成された肉
盛り組織の安定性が向上するとともに、銅基合金マトリ
ックスが強化され、全体としてさらに高い耐摩耗性を有
する肉盛り層を形成することができる。

【００３４】Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｉ 本発明のマトリックス粉末において、上記元素（Ｃｕ、
Ｎｉ、Ｓｉ）の含有量およびその臨界的意義は、基本的
に上記第３実施形態の硬質粉末のそれと同様である。

【００３５】Ｆｅ 本発明のマトリックス粉末において、Ｆｅは２．０重量
％〜２４．０重量％を含有してなる。Ｆｅは固体状態で
は銅合金と混じり合わない性質を持つが、液体状態では
Ｃｕと反発する傾向があまり強くないので、Ｃｏと同様
に銅基マトリックス粉末に予めＦｅを含有させること
が、硬質粉末との組み合わせによっては組織の安定性向
上に有効である。また、一方でＦｅは銅合金の強化に有
効であり、高温耐摩耗性だけでなく、基材と肉盛り層と
の熱膨張差からくる残留応力に対して高い抵抗力を持た
すことができる。Ｆｅの含有量が２．０重量％未満の場
合には、上記の効果がほとんど得られない。また、Ｆｅ
の含有量が２４．０重量％を超える場合には、Ｃｏと同
様に銅合金の熱伝導性を著しく低下させるという問題が
ある。

【００３６】〔第６実施形態〕本発明の第６実施形態の
肉盛り用粉末は、上記発明の肉盛り用粉末、上記第１実
施形態の肉盛り用粉末、上記第２実施形態の肉盛り用粉
末において、マトリックス粉末が、ニッケル（Ｎｉ）：
１０．０重量％〜３０．０重量％と、コバルト（Ｃ
ｏ）：１．０重量％〜１２．０重量％と、鉄（Ｆｅ）：
１．０重量％〜１２．０重量％と、シリコン（Ｓｉ）：
１．０重量％〜４．５重量％と、銅（Ｃｕ）：６０．０
重量％以上とを含む耐熱銅基粉末であることを特徴とす
る。これにより、上記第４実施形態および第５実施形態
で述べた効果が相乗し、本発明のＣｏおよびＮｉを含有
する硬質粉末と混合して肉盛りした場合、特に優れた組
織安定性を有する肉盛り層を形成することができる。

【００３７】Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｉ 本発明のマトリックス粉末において、上記元素（Ｃｕ、
Ｎｉ、Ｓｉ）の含有量およびその臨界的意義は、基本的
に上記第３実施形態の硬質粉末のそれと同様である。

【００３８】Ｃｏ、Ｆｅ 本発明のマトリックス粉末において、ＣｏおよびＦｅは
いずれも、１．０重量％〜１２．０重量％を含有してな
る。本発明の硬質粉末においてＣｏがＦｅと同時に含有
される場合、前記と同様に、銅基マトリックス粉末に予
めＣｏおよびＦｅを含有させることが、組織の安定性向
上に有効である。ＣｏおよびＦｅの含有量のいずれかが
１．０重量％未満の場合には、ＣｏとＦｅとの組み合わ
せによる有意義な効果がほとんど得られない。また、い
ずれかの含有量が１２．０重量％を超える場合には、上
記第４実施形態および第５実施形態の銅基マトリックス
粉末で述べたと同じ問題がある。

【００３９】〔第７実施形態〕本発明の第７実施形態の
肉盛り用粉末は、上記発明の肉盛り用粉末、上記第１実
施形態の肉盛り用粉末、上記第２実施形態の肉盛り用粉
末において、マトリックス粉末が、ニッケル（Ｎｉ）：
１０．０重量％〜３０．０重量％と、コバルト（Ｃ
ｏ）：１．０重量％〜１２．０重量％と、鉄（Ｆｅ）：
１．０重量％〜１２．０重量％と、クロム（Ｃｒ）：
０．２重量％〜５．０重量％と、シリコン（Ｓｉ）：
１.0重量％〜４.5重量％と、銅（Ｃｕ）：６０．０重量
％以上とを含む耐熱銅基粉末であることを特徴とする。
これにより、上記第６実施形態で述べた効果に加え、Ｃ
ｒを含有するマトリックス粉末を使用することによっ
て、形成された肉盛り組織の耐酸化性を向上することが
できる。

【００４０】Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃｏ、Ｆｅ 本発明のマトリックス粉末において、上記元素（Ｃｕ、
Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃｏ、Ｆｅ）の含有量およびその臨界的意
義は、基本的に上記第３実施形態〜第６実施形態の硬質
粉末のそれと同様である。

【００４１】Ｃｒ 本発明のマトリックス粉末において、Ｃｒは０．２重量
％〜５．０重量％を含有してなる。Ｃｒは、上記第２実
施形態の硬質粉末で述べたと同じ酸化に対しての優れた
効果を有するとともに、Ｆｅと同様に銅合金の強化に有
効である。Ｃｒの含有量が０．２重量％未満の場合に
は、上記の効果がほとんど得られない。また、Ｃｒの含
有量が５．０重量％を超える場合には、銅基マトリック
ス粉末の肉盛り性を劣化させるという問題がある。

【００４２】〔第８実施形態〕本発明の第８実施形態の
肉盛り用粉末材料は、上記発明の肉盛り用粉末材料、上
記第１実施形態の肉盛り用粉末材料〜上記第７実施形態
の肉盛り用粉末材料において、硬質粉末が、Ｃ（炭
素）：０．０５重量％〜２．０重量％およびＢ（ホウ
素）：０．１重量％〜１．０重量％のうち１種以上を含
む硬質粉末であることを特徴とする。これにより、形成
された肉盛り組織中に、高硬度のモリブデン炭化物およ
びモリブデン硼化物が、ラーベス構造硅化物を主体とす
る硬質粒子の周囲に形成される。これらは、硬質粒子ど
うしの合体による過度な粗大化を抑制し、結果としてさ
らに高い耐摩耗性を有する肉盛り層を形成することがで
きる。

【００４３】Ｃ（炭素） ＣはＳｉよりもＭｏ、Ｗと結合しやすく、きわめて高硬
度のモリブデン炭化物を形成する。したがって、本発明
の硬質粉末中にラーベス構造硅化物の形成を大幅に阻害
しない範囲でＣを含有させることにより、これを混合し
た肉盛り層が特に高荷重で摩耗を受ける部位に使用され
る場合に、より優れた耐摩耗性を示す。またＣは銅合金
だけでなくＮｉ、Ｃｏとも反発する熱力学的性質がある
ため、肉盛りしたときに形成される硬質粒子の形状は安
定であり、かつ溶融した銅基合金マトリックスおよび他
の硬質粒子と反発するため、硬質粒子どうしの合体によ
る過度な粗大化を避けることができるという効果をもた
らす。硬質粉末におけるＣの含有量が０．０５重量％未
満の時には上記の効果がほとんど得られない。また、Ｃ
の含有量が２．０重量％を超える場合には、モリブデン
が多量に炭化物に奪われラーベス構造硅化物が減少する
とともに、融点を著しく上昇させるため、ガスアトマイ
ズ法による製造が不可能になるという問題がある。

【００４４】Ｂ（硼素） Ｂも、ＣについでＭｏ、Ｗと結合しやすく、高硬度のモ
リブデン硼化物を形成する。したがって、本発明の硬質
粉末中にＢを含有させることにより、これを混合した肉
盛り層が特に高荷重で摩耗を受ける部位に使用される場
合に、より優れた耐摩耗性を示す。また、ＢもＣと同様
にＣｕ、Ｎｉ、Ｃｏと反発するので、肉盛りしたときの
硬質粒子の形状を安定し、過度な粗大化を避けるという
効果がある。硬質粉末におけるＢの含有量が０．１重量
％未満の時には上記の効果がほとんど得られない。ま
た、Ｂの含有量が１．０重量％を超える場合には、同様
にラーベス構造硅化物が減少するいう問題がある。

【００４５】〔第９実施形態〕本発明の第９実施形態の
肉盛り用粉末は、上記発明の肉盛り用粉末、上記第１実
施形態の肉盛り用粉末〜上記第７実施形態の肉盛り用粉
末において、マトリックス粉末が、Ｃ：０．０５重量％
〜０．５重量％およびＢ：０．０５重量％〜２．０重量
％のうち１種以上を含む耐熱銅基粉末であることを特徴
とする。これにより、形成された肉盛り組織中に、高硬
度のモリブデン炭化物およびモリブデン硼化物が、ラー
ベス構造硅化物を主体とする硬質粒子の周囲に形成され
る。これらは、硬質粒子どうしの合体による過度な粗大
化を抑制し、結果としてさらに高い耐摩耗性を有する肉
盛り層を形成することができる。

【００４６】Ｃ（炭素） 本発明におけるＣの役割は、第８実施形態で述べたと同
じである。ただし、本発明の第９実施形態ではＣを硬質
粉末でなく銅基マトリックス粉末に含有させることで、
同じ効果を狙うものである。肉盛り用粉末として、銅基
マトリックス粉末は、通常硬質粉末より多く配合される
ので、本発明の銅基マトリックス粉末におけるＣの含有
量は少なくて良い。すなわち、数値は異なるが、Ｃの含
有量の臨界的意義は同じである。

【００４７】Ｂ（硼素） Ｂは一般に、肉盛り材料や溶射材、ろう材など、基材に
溶着させる金属材料の融点を下げ、同時に濡れ性を向上
させる元素である。従って、本発明の銅基マトリックス
粉末中にＢを含有させることにより、肉盛り性を向上さ
せることができる。銅基マトリックス粉末におけるＢの
含有量が０．１重量％未満の時には上記の効果がほとん
ど得られない。また、Ｂの含有量が２．０重量％を超え
る場合には、肉盛り時に硬質粉末にＢが入り込み、結果
的に上記と同じラーベス構造硅化物が減少するいう問題
がある。

【００４８】〔第10実施形態〕本発明の第10実施形態の
肉盛り用粉末は、上記発明の肉盛り用粉末、上記第１実
施形態の肉盛り用粉末〜上記第７実施形態の肉盛り用粉
末において、硬質粉末が、Ｃ：０．０５重量％〜２．０
重量％およびＢ：０．１重量％〜１．０重量％のうち１
種以上を含む硬質粉末であり、マトリックス粉末が、
Ｃ：０．０５重量％〜０．５重量％およびＢ：０．０５
重量％〜２．０重量％のうち１種以上を含む耐熱銅基粉
末であることを特徴とする。これにより、上記第８実施
形態および第９実施形態の相乗効果により、全体として
さらに高い耐摩耗性を有する肉盛り層を形成することが
できる。本発明におけるＢ（硼素）およびＣ（炭素）の
役割ならびにその臨界的意義は、第９実施形態および第
10実施形態で述べたと同じである。ただし、本発明では
Ｂ、Ｃを硬質粉末と銅基マトリックス粉末の両方に含有
させることで、２つの効果を同時に狙うものである。

【００４９】〔第11実施形態〕Ｎｉ 本発明の硬質粉末において、Ｎｉは８．０重量以上を含
有してなることが好ましい。前記のように、硬質粉末の
組織においてＮｉおよびＣｏは良く似た挙動を示すが、
Ｎｉだけの特性として結合相の耐熱性に強く影響するこ
とが挙げられる。すなわち、硬質粉末を混合した肉盛り
層が特に２５０℃以上に加熱されたとき、Ｎｉの含有量
が高いほど結合相の硬さ低下が小さくラーベス構造硅化
物とのバランスが取れるため、優れた耐摩耗性を発揮す
る。Ｃｏ 本発明の硬質粉末において、Ｃｏは８．０重量以上を含
有してなることが好ましい。前記のように、ラーベス構
造硅化物のＸ３Ｙ２Ｓｉ型構造を安定化する必須元素と
してＮｉ、Ｃｏがあるが、ＸとしてＣｏをある程度以上
含むときに、該硅化物の自己潤滑性は一層高い。したが
って、肉盛り層が特に焼きつきやすい金属材料と接触・
慴動するときでも、凝着摩耗が起こりにくく、優れた高
温耐摩耗性が期待できる。

【００５０】（硬質粒子の添加量、粉末の大きさ・形
状、粉末の共存形態）なお、上記第２実施形態〜第１１
実施形態において、硬質粒子の添加量、粉末の大きさ・
形状、粉末の共存形態は、基本的に上記第１実施形態の
それと同様である。

【００５１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。 （第１実施例）重量百分率で純度がいずれも９９％以上
の電解銅、電解ニッケル、コバルト、電解鉄、銅−クロ
ム合金、鉄−モリブデン合金、およびシリコンを用い
て、ガスアトマイス法により表１に示す銅基マトリック
ス粉末Ｍ１、および２種類の硬質粉末Ｋ１、Ｋ２を製造
した。溶解重量はそれぞれ約８ｋｇで高周波加熱により
溶解後、噴霧槽にむけて細い溶湯流を形成し、高圧窒素
ガスを吹き付けて粉末化した。

【００５２】

【表１】

【００５３】得られた粉末は、いずれもほぼ球状の形態
をなしていた。銅基マトリックス粉末Ｍ１の断面の金属
組織を示す光学顕微鏡写真図（倍率：２５０倍）を、図
１に示す。また、硬質粉末Ｋ１の断面の金属組織を示す
光学顕微鏡写真図（倍率：５８０倍）を、図２に示す。
これから、銅基マトリックス粉末Ｍ１の金属組織は、微
細な網目状の硅化物を含むデンドライト状の銅合金固溶
体であり、一方硬質粉末Ｋ１のそれは、４０ｖｏｌ％以
上のラーベス構造硅化物（白色部）とＮｉ、Ｃｏ、およ
びＦｅからなる結合相（灰色部）とからなることが分か
る。

【００５４】次に、銅マトリックス合金粉末、硬質相合
金粉末のそれぞれから比較的粗大な粒径１０６−６３μ
ｍの粉末をふるいにより分級し、表１に示した配合率で
回転混合機で約１時間混合し、本発明にかかる本実施例
の肉盛り用粉末Ａ１〜Ａ４、Ａ５〜Ａ８を得た。これら
を用いて、レーザ肉盛り法により、アルミ合金プレート
状に高さ約４ｍｍ、幅約６ｍｍのビード状の肉盛り層を
得た。

【００５５】図３に、本発明にかかる肉盛り用粉末Ａ２
を用いたときの、肉盛り層の断面の金属組織を示す光学
顕微鏡写真図（倍率：４０倍）を示す。これから分かる
ように、組織は銅合金をマトリックスとし、球状の粗大
粒子が均一に分散した組織を呈している。粗大粒子の平
均粒径は、用いた硬質相合金粉末の粒径にほぼ等しい。
また、該粒子の内部には多量のラーベス構造硅化物が確
認され、図２に示した硬質粉末の金属組織と基本的に同
じである。以上の結果から、本発明の肉盛り用粉末を用
いることにより、ラーベス構造硅化物を多量に含んだ粗
大粒子がほぼ均一に分散した肉盛り層が得られることが
明らかとなった。

【００５６】（比較例１）第１実施例と同様のガスアト
マイス法により、表１に示す硬質粉末Ｋ３を製造した。
得られた合金粉末はほぼ球状の形態をなしていたが、図
４の断面の金属組織を示す光学顕微鏡写真図（倍率：１
４０倍）に示すように、Ｋ３の金属組織にはラーベス構
造硅化物が１５ｖｏｌ％程度しか晶出していないことが
分かる。

【００５７】次に、上記と同様に硬質粉末Ｋ３を分級
し、銅基マトリックス粉末Ｍ１と混合して、比較用肉盛
り用粉末Ｃ１〜Ｃ４を得た。これらを用いて、レーザ肉
盛り法により、上記と同形状のビード状の肉盛り層を得
た。

【００５８】図５に、比較用肉盛り用粉末Ｃ２を用いた
ときの肉盛り層の断面の金属組織を示す光学顕微鏡写真
図（倍率：４０倍）を示す。これから分かるように、金
属組織は銅合金をマトリックスとし、不規則な形状の第
２相が分散している。また、ラーベス構造硅化物は依然
少量である。すなわち、肉盛りされたときに溶解した硬
質粉末Ｋ３の組織が銅合金マトリックス中では熱力学的
に安定でないため、その形状が崩れてしまうものと推察
できる。したがって、比較用肉盛り用粉末では高温耐摩
耗性に有効な、ラーベス構造硅化物を多量に含んだ粗大
粒子がほぼ均一に分散した肉盛り層は得られないことが
明らかとなった。

【００５９】（性能評価試験）本発明にかかる第１実施
例の肉盛り用粉末、および比較例１の肉盛り用粉末を用
いた肉盛り層について、スラストカラ式摩耗試験により
その高温耐摩耗性を評価した。図６に、試験方法を示
す。試験片６１は５×２４ｍｍの摩擦面を有する直方体
形状で、これに高周波加熱コイル６３により高周波加熱
した肉厚５ｍｍの円筒形相手材６２の端面を回転させな
がら押し付けるものとし、摩擦面温度は２５０℃、すべ
り距離は２０００ｍとした。

【００６０】図７に、上記条件における平均摩耗深さ
を、各粉末の硬質粉末配合率を横軸にとって示す。これ
から分かるように、本発明にかかる肉盛り用粉末Ａ１〜
Ａ４、Ａ５〜Ａ８を用いた肉盛り相は、それぞれ配合し
た硬質粉末Ｋ１、Ｋ２の体積率の増加とともに摩耗深さ
が顕著に減少し、従来の耐摩耗銅合金の使用限界をはる
かに超える２５０℃で、優れた特性を示すことが分か
る。

【００６１】一方、比較用肉盛り用粉末Ｃ１〜Ｃ４は、
硬質粉末Ｋ３の体積率が増加しても摩耗深さの減少が小
さい。したがって、配合した硬質粉末が耐摩耗性の向上
に対し、有効に機能していないことが分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例において用いた銅マトリッ
クス合金Ｍ１の断面の金属組織を示す光学顕微鏡写真図
（倍率：２５０倍）である。

【図２】本発明の第１実施例において用いた硬質粉末Ｋ
１の断面の金属組織を示す光学顕微鏡写真図（倍率：５
８０倍）である。

【図３】本発明の第１実施例において得られた肉盛り層
の断面の金属組織を示す光学顕微鏡写真図（倍率：４０
倍）である。

【図４】比較例１において用いた硬質粉末Ｋ３の断面の
金属組織を示す光学顕微鏡写真図（倍率：１４０倍）で
ある。

【図５】比較例１において得られた比較用肉盛り層の断
面の金属組織を示す光学顕微鏡写真図（倍率：４０倍）
である。

【図６】本発明の第１実施例および比較例１の性能評価
試験において用いた装置を示し、スラストカラ式摩耗試
験の試験機主要部を示す概略説明図である。

【図７】本発明の第１実施例および比較例１の性能評価
試験結果を示す図で、肉盛り層のスラストカラ式摩耗試
験による高温耐摩耗性の評価結果である。

【符号の説明】

６１・・・ 試験片 ６２・・・ 相手材 ６３・・・ 高周波加熱コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 正 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 河崎 稔 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ニッケル（Ｎｉ）およびコバルト（Ｃ
   ｏ）が両者の合計量で４０．０重量％以下と、シリコン
   （Ｓｉ）が３．０重量％〜８．０重量％と、鉄（Ｆｅ）
   が３０．０重量％以下と、クロム（Ｃｒ）が１０．０重
   量％以下と、モリブデン（Ｍｏ）およびタングステン
   （Ｗ）の１種以上が２０．０重量％以上とを含有してな
   る硬質粉末と、 銅基粉末からなるマトリックス粉末と、からなる肉盛り
   用粉末材料であって、 前記肉盛り用粉末材料中の前記硬質粉末の含有量が、
   ３．０重量％〜５０．０重量％であることを特徴とする
   肉盛り用粉末。
2. 【請求項２】 ニッケル（Ｎｉ）が５．０重量％以上お
   よびコバルト（Ｃｏ）が５．０重量％以上でかつ両者の
   合計が４０．０重量％以下と、シリコン（Ｓｉ）が３．
   ０重量％〜８．０重量％と、鉄（Ｆｅ）が２．０重量％
   〜２５．０重量％と、クロム（Ｃｒ）が１．０重量％〜
   １０．０重量％と、モリブデン（Ｍｏ）およびタングス
   テン（Ｗ）の１種以上が２０．０重量％以上とを含有し
   てなる硬質粉末と、 銅基粉末からなるマトリックス粉末と、からなる肉盛り
   用粉末材料であって、前記肉盛り用粉末材料中の前記硬
   質粉末の含有量が、３．０重量％〜５０．０重量％であ
   ることを特徴とする肉盛り用粉末。
3. 【請求項３】 マトリックス粉末が、ニッケル（Ｎ
   ｉ）：１０．０重量％〜３０．０重量％と、シリコン
   （Ｓｉ）：１．０重量％〜４．５重量％と、銅（Ｃ
   ｕ）：６０．０重量％以上とを含む耐熱銅基粉末である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の肉盛り
   用粉末。
4. 【請求項４】 マトリックス粉末が、ニッケル（Ｎ
   ｉ）：１０．０重量％〜３０．０重量％と、コバルト
   （Ｃｏ）：2 ．０重量％〜２４．０重量％と、シリコン
   （Ｓｉ）：１．０重量％〜４．５重量％と、銅（Ｃ
   ｕ）：６０．０重量％以上とを含む耐熱銅基粉末である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の肉盛り
   用粉末。
5. 【請求項５】 マトリックス粉末が、ニッケル（Ｎ
   ｉ）：１０．０重量％〜３０．０重量％と、鉄（Ｆ
   ｅ）：2 ．０重量％〜２４．０重量％と、シリコン（Ｓ
   ｉ）：１．０重量％〜４．５重量％と、銅（Ｃｕ）：６
   ０．０重量％以上とを含む耐熱銅基粉末であることを特
   徴とする請求項１または請求項２記載の肉盛り用粉末。
6. 【請求項６】 マトリックス粉末が、ニッケル（Ｎ
   ｉ）：１０．０重量％〜３０．０重量％と、コバルト
   （Ｃｏ）：１．０重量％〜１２．０重量％と、鉄（Ｆ
   ｅ）：１．０重量％〜１２．０重量％と、シリコン（Ｓ
   ｉ）：１．０重量％〜４．５重量％と、銅（Ｃｕ）：６
   ０．０重量％以上とを含む耐熱銅基粉末であることを特
   徴とする請求項１または請求項２記載の肉盛り用粉末。
7. 【請求項７】 マトリックス粉末が、ニッケル（Ｎ
   ｉ）：１０．０重量％〜３０．０重量％と、コバルト
   （Ｃｏ）：１．０重量％〜１２．０重量％と、鉄（Ｆ
   ｅ）：１．０重量％〜１２．０重量％と、クロム（Ｃ
   ｒ）：０．２重量％〜５．０重量％と、シリコン（Ｓ
   ｉ）：１.0重量％〜４.5重量％と、銅（Ｃｕ）：６０．
   ０重量％以上とを含む耐熱銅基粉末であることを特徴と
   する請求項１または請求項２記載の肉盛り用粉末。
8. 【請求項８】 硬質粉末が、Ｃ（炭素）：０．０５重量
   ％〜２．０重量％およびＢ（ホウ素）：０．１重量％〜
   １．０重量％のうち１種以上を含む硬質粉末であること
   を特徴とする請求項１乃至請求項７に記載の肉盛り用粉
   末。
9. 【請求項９】 マトリックス粉末が、Ｃ：０．０５重量
   ％〜０．５重量％およびＢ：０．０５重量％〜２．０重
   量％のうち１種以上を含む耐熱銅基粉末であることを特
   徴とする請求項１乃至請求項７に記載の肉盛り用粉末。
10. 【請求項10】 硬質粉末が、Ｃ：０．０５重量％〜２．
    ０重量％およびＢ：０．１重量％〜１．０重量％のうち
    １種以上を含む硬質粉末であり、 マトリックス粉末が、Ｃ：０．０５重量％〜０．５重量
    ％およびＢ：０．０５重量％〜２．０重量％のうち１種
    以上を含む耐熱銅基粉末であることを特徴とする請求項
    １乃至請求項７に記載の肉盛り用粉末。